Effekt av elektromyografisk biofeedback på Quadriceps nevromuskulær funksjon hos pasienter med Quadriceps-hemming

Forsøkspersoner vil bli bedt om å fylle ut et kort spørreskjema om deres nedre ekstremitet, som vil bli brukt til å avgjøre om de har noen av eksklusjonskriteriene (administrert av studiekoordinatoren). Dette vil inkludere tidligere sykehistorie, hodepine/migrenehistorie og eventuelle medisiner/medisiner de bruker (som kan påvirke eksitabilitetsterskelen Hoffman refleks (H-refleks) måling eller sentral aktiveringsforhold). Forsøkspersonene vil også gjennomgå testing av quadriceps sentral aktiveringsforhold for å bestemme nivået av quadriceps-hemming. Etter gjennomgang av spørreskjemaet og quadriceps sentral aktiveringsratio, vil studiekoordinatoren avgjøre et emnes kvalifisering (basert på inkluderings- og eksklusjonskriteriene). Vi vil også samle inn alder, høyde og vekt for alle fag. Deltakere som kvalifiserer vil gi skriftlig på dette tidspunktet som vil bli dokumentert av etterforskeren.

Quadriceps Sentral Activation Ratio Vi vil bruke den overlagrede burst-teknikken for å måle quadriceps muskelstyrke og for å estimere quadriceps aktivering ved å beregne det sentrale aktiveringsforholdet. Forsøkspersonene vil bli festet til en stol (Biodex multi-modus dynamometer) med knærne og hoftene bøyd til omtrent 90 grader. Forsøkspersonene vil utføre en maksimal, frivillig isometrisk kneekstensjonskontraksjon (MVIC) med kontinuerlig verbal oppmuntring fra testeren. Når MVIC når et platå (representerer forsøkspersonens maksimale innsats) vil en elektrisk stimulus utløses manuelt og leveres direkte til quadriceps gjennom 2 stimulerende elektroder som vil festes til forsøkspersonens fremre lår. Stimuleringen vil få quadriceps til å rykke, noe som resulterer i en midlertidig økning i kraftproduksjonen som vi vil måle. Et forhold mellom MVIC-kraften og den høyeste kraften oppnådd på grunn av den elektriske stimuleringen vil bli beregnet - dette kalles det sentrale aktiveringsforholdet. Den elektriske stimulansen leveres manuelt med en firkantbølgestimulator i forbindelse med en stimulusisolasjonsenhet) og vil bestå av et tog på 10 påfølgende firkantbølgepulser av 600 mikrosekunders varighet, med en intensitet på 125 volt med en bærefrekvens på 100 pulser per sekund. Forsøkspersonene vil ha muligheten til å oppleve noen "øve"-pulser med lavere intensitet for å bli akklimatisert til stimulansen og øve på å opprettholde maksimal innsats i påvente av stimuleringen.

Randomisering Randomisering vil finne sted etter påmelding og screening har funnet sted. Bedømmeren vil bli blindet i denne etterforskningen. Derfor vil klinikeren som er ansvarlig for å informere pasienter om treningsprotokollene også være ansvarlig for randomisering. Randomisering vil finne sted på 1:1-basis. Før studien starter, vil en binær tilfeldig tallgenerator bli brukt for å generere randomiseringsskjemaet. Disse numrene legges deretter i lukkede konvolutter og merkes med individuelle emnenummer. Randomiseringskonvoluttene vil bli lagret i en låst skuff og vil kun bli fjernet av klinikeren som er ansvarlig for randomiseringen. Randomiseringskonvolutten vil da bli lagret i deltakerens forskningsmappe.

Quadriceps Hoffmann Reflex Vi vil registrere muskelrefleksaktivitet ved å gi en kort perkutan (gjennom huden) elektrisk stimulering til femoralisnerven i lyskefolden. Vi vil måle refleksresponsen til quadriceps med overflateelektromyografi. Dette målet hjelper til med å beskrive funksjonen til en muskel før og etter treningsprotokollen vår. Forsøkspersonene vil bli plassert komfortabelt i liggende stilling på et behandlingsbord. Stimuli vil bli levert til femoralnerven ved å øke intensiteten i små trinn med et 10 sekunders hvileintervall etter hver stimulus, inntil maksimal H-refleks amplitude er registrert (Hmax). Da vil vi øke stimulusspenningen til vi får en maksimal M-bølge. H-refleksen representerer andelen av quadriceps motorneuronpoolen som er tilgjengelig for frivillig sammentrekning og M-bølgen representerer det totale volumet av quadriceps motorneuronpoolen og vil bli brukt til å normalisere H-refleksopptakene som H:M-forhold . Denne målingen vil bli utført bilateralt.

Treningsintervensjon Deltakere i begge grupper vil bli instruert i en 14-dagers treningsprotokoll (4 veilede økter og 10 hjemmeøkter) på påmeldingsdagen. Protokollen består av 4 øvelser fokusert på både ikke-vektbærende og vektbærende quadriceps-forsterkning. Alle deltakere vil bli bedt om å fullføre 3 sett med 10 repetisjoner av isometriske quadriceps-sammentrekninger med 15 sekunders holdetid, liggende rette benhevinger, kroppsvekt på huk og kroppsvektutfall daglig. Deltakerne vil bli pålagt å fullføre øvelsene med enkelt lem på det tidligere skadde lemmet. En samsvarslogg vil bli gitt til hver deltaker og vil bli gjennomgått ved hver overvåket treningsøkt og ved det siste studiebesøket. Deltakerne vil bli bedt om å avbryte treningen og kontakte hovedetterforskeren dersom de opplever knesmerter på grunn av intervensjonen.

Deltakere i den elektromyografiske biofeedback-supplerte øvelsen vil også bli instruert om riktig oppsett og bruk av den elektromyografiske biofeedback-enheten. Disse instruksjonene vil fokusere på riktig plassering av elektromyografiregistreringselektrodene over quadriceps-muskelen, samt riktig innstilling av tilbakemeldingsterskelen for hver øvelse for å maksimere fordelen av intervensjonen. Elektromyografisk biofeedback vil bli brukt under alle øvelser i løpet av studiet for denne gruppen.

Oppfølgingstesting Etter 14±1 dager med treningsintervensjon vil alle baseline-tiltak bli testet på nytt på samme måte som forklart ovenfor. En overvåket treningsøkt og samsvarssjekk vil bli gjennomført 3±1, 7±1 og 10±1 dager etter påmelding til studien. Ingen oppfølgingsmålinger vil bli tatt på dette tidspunktet, men det vil bli samlet inn en øvelseslogg fra alle deltakere.