Effekter av transkutan elektrisk stimulering på det autonome nervesystemet hos friske unge mennesker (ESautonomous)

Elektrisk stimulering (ES) av nervesystemet, også kalt nevromodulasjon, har blitt undersøkt for ulike tilstander som hjerte- og karsykdommer, kroniske smerter og psykiatriske tilstander. Det er ukjent hvilke steder og parametere som kan være mer effektive og tolereres bedre. Transkutan ES er en ikke-invasiv teknikk som har færre bivirkninger enn subkutan vagusnervestimulering.

Målet med denne studien er å analysere de akutte effektene av transkutan ES på autonom nervemodulasjon ved hjertefrekvensvariabilitet (HRV), hjertefrekvens (HF) og blodtrykk (BP) hos friske forsøkspersoner ved å sammenligne tre forskjellige steder for ES, før og etter en håndgrepsøvelse. I tillegg vil toleransen for strømmen, bivirkningene og den opplevde anstrengelsen bli sammenlignet.

Når deltakerne har gitt sitt informerte samtykke og har blitt sjekket for eksklusjonskriterier, inviteres til en eksperimentell økt. Pasienter vil bli bedt om å avstå fra koffein eller alkohol i 12 timer og kraftig trening i minst 24 timer før intervensjonen.

Deltakerne blir sittende under hele økten og vil bli instruert om å holde seg våkne og unngå bevegelse. Gripestyrken vil bli evaluert av et hydraulisk dynamometer (Saehan modell SH5001). Deltakerne vil forbli sittende på en stol med føttene og bagasjerommet støttet, skuldrene adduktert, albuene bøyd i 90º, underarmene i nøytral stilling og håndleddene med 0º-30º ekstensjon. Forsøkspersonene vil bli bedt om å utføre en maksimal isometrisk sammentrekning i tre til fem sekunder, og toppkraften vil bli registrert. Det vil bli gjort tre evalueringer med ett minutts mellomrom. Hvis sensoren gjenkjenner en kompenserende bevegelse av deltakeren, vil en ny måling bli tatt og registrert.

De frivillige vil bli randomisert etter kjønn til en av tre grupper: cymba conchae ved høyre øre (aktiv gruppe); C7-T4 plassering (aktiv gruppe), scapha ved høyre øre (sham-gruppe). Disse tre armene vil bli betegnet som Transkutan Vagus Electrical Nerve Stimulation (t-VNS); Transkutan sympatisk ganglion elektrisk nervestimulering (t-SNS); og Sham Transkutan Vagus elektrisk nervestimulering (sham t-VNS), og. Tildelingsskjuling, lagdelt etter kjønn, vil sikres ved bruk av forseglede konvolutter som inneholder behandlingstildelingen. Sekvensen vil bli generert ved hjelp av et dataprogram av en forsker som ikke er involvert i de eksperimentelle øktene. Konvoluttene åpnes rett før amplituden for stimulering bestemmes. Stimuleringsstedet vil bli tørket ned med alkohol, og minimumsintensiteten som stimulansen oppfattes ved, vil bli evaluert for aurikulære plasseringer, mens minimum amplitude for muskelkontraksjon mellom elektrodene vil bli vurdert i cervico-thorax lokalisering.

Etter 15 minutters hvile vil den første vurderingen (baseline) bli tatt (HRV, HR og blodtrykk) i 5 minutter. Respirasjonsfrekvensen vil bli kontrollert hvert 5. minutt.

Deretter vil den randomiserte ES brukes i 20 minutter ved å bruke de samme TENSMED S82 (Enraf ​​Nonius, Nederland) symmetriske og rektangulære bifasiske pulser, med 350 mikrosekunders fasevarighet. Den vil bli brukt ved 10 Hz (t-VNS og sham t-VNS) eller 5 Hz (t-SNS). Begge de to protokollene som brukes på øreregionen (t-VNS og sham t-VNS) vil bli levert av tog, mens en kontinuerlig ES vil bli valgt for (t-SNS). Minimumsamplituden for aurikulære stimuleringer (t-VNS og sham t-VNS) vil være to ganger persepsjonsterskelen, ved en behagelig intensitet under ubehagsterskelen (smertestart). Den vil økes under stimuleringen bare hvis følelsen er klart redusert til maksimalt 9 mA. Persepsjonsterskelen settes økende amplitude med 0,5 mA hvert 3. sekund fra 0 mA. Amplituden i t-SNS vil bli satt til en muskelkontraksjon med en behagelig intensitet (under ubehagsterskel eller smertedebut). Motorterskelen vil bli bestemt ved å øke amplituden 0,5 mA hvert 3. sekund fra persepsjonsterskelen til en motorisk sammentrekning observeres. Startamplituden vil være 2 mA over denne terskelen. Den vil økes under stimuleringen bare hvis stimulansen faller ned (til maksimalt 25 mA).

En annen 5-minutters periode etter ES vil bli registrert, og deretter vil 3-minutters håndgrepsøvelse (SH5001, Saehan, Korea) med 30 % av maksimal styrke være nødvendig.

Den endelige vurderingen av kardiovaskulære og autonome variabler vil bli innhentet i løpet av de siste 15 minuttene. Rangeringen av opplevd anstrengelse vil bli spurt (Borg-CR10), mens en VAS (0 angir ingen følelse i det hele tatt; 10 = indikerer ubehag eller smertedebut) vil bli brukt for å vurdere toleransen til ES. De mulige bivirkningene vil også bli sjekket.

Deltakerne vil etter endt økt bli spurt om deres antatte gruppeoppgave.

Bivirkninger vil bli kontrollert igjen 48 timer etter endt eksperimentell økt.

ES og innhenting av data vil gjøres av fysioterapeuter, men analyse av hovedvariablene vil bli gjort av en kardiolog med bistand fra en av fysioterapeutene med spesifikk kunnskap på området. Dataene vil bli introdusert av en tredje forsker, og nøyaktigheten av dataene vil bli kontrollert ved å velge 50 % av dataene fra hver arm, ved hjelp av tilfeldig programvare. Hvis noen feil dukker opp, vil den fullstendige kontrollen bli utført. Den tradisjonelle statistiske analysen vil bli forsterket av Bayesianske slutninger.

Dette er en pilotstudie. Målet er å sjekke om det er statistisk signifikante effekter fra stimuleringen på variablene: hjertevariabilitet, hjertefrekvens og blodtrykk, før eller etter en isometrisk trykkøvelse.

For sammenligning av resultatene oppnådd i de tre gruppene av forsøkspersoner, vil variansanalysen eller rangeringstestprosedyrer bli brukt, basert på normaliteten eller ikke-normaliteten til dataene som er oppnådd.

Effekten av tid vil bli vurdert gjennom en longitudinell dataanalyse som tar hensyn til avhengigheten. For dette formålet vil de gjentatte målene Anova eller Friedmans test bli brukt, i den parametriske eller ikke-parametriske forutsetningen, som en global sammenligningsprosedyre. Mulige interaksjoner og avhengighetsforhold mellom målte variabler og tid vil bli studert ved hjelp av lineær regresjonsanalyse, generalisert lineær og/eller generalisert kjernetype ikke-parametrisk modellering.

Sammenligninger mellom grupper (Anova eller dets ikke-parametriske ekvivalent) vil bli supplert med deres ekvivalenter i Bayesiansk analyse, for å forsterke informasjonen gitt av p-verdiene som er oppnådd i hver prosedyre. For dette formålet vil de tilsvarende Bayes-faktorene (Kass og Raftery, 1995) og de posteriori-fordelinger av de estimerte parameterne beregnes, og dermed øke presisjonen til konfidensintervallene.