Połączone zastosowanie stymulacji elektrycznej i wolicjonalnych skurczów w celu wzmocnienia mięśni i zahamowania bólu kolana (badanie w pozycji siedzącej)

Zapalenie stawów jest najczęstszą przyczyną niepełnosprawności w Stanach Zjednoczonych. Około 42,1% kobiet i 31,2% mężczyzn w wieku powyżej 60 lat cierpi na chorobę zwyrodnieniową stawu kolanowego (KOA). KOA wiąże się z bólem, osłabieniem mięśnia czworogłowego, obrzękiem, niestabilnością, spadkiem zakresu ruchu, sprawności fizycznej i jakości życia (QOL). Obecność KOA znacząco obniża QOL, natomiast wzmocnienie mięśnia czworogłowego ma zdolność do poprawy QOL. Jednak jednym z wyzwań związanych ze wzmacnianiem jest to, że ból kolana wpływa na siłę mięśni i sprawność fizyczną. Nie tylko wzmocnienie mięśnia czworogłowego, ale także zmniejszenie bólu kolana może być konieczne, aby zmniejszyć ograniczenia funkcjonalne wynikające z KOA. Jednak w tej chwili nie ma wystarczających dowodów dotyczących skutecznego treningu, który nie tylko zwiększa siłę mięśnia czworogłowego, ale także zmniejsza ból kolana i poprawia funkcje nerwowe. W związku z tym istnieje potrzeba badań interwencyjnych, które opierałyby się na wynikach obserwacji w celu oceny zależności między funkcją nerwową, siłą mięśni kolana, bólem kolana i funkcją fizyczną.

Krytyczną barierą w badaniu, czy wzmacnianie mięśnia czworogłowego uda chroni przed pogorszeniem sprawności fizycznej, jest brak skutecznego programu wzmacniającego dla osób z podwyższonym ryzykiem KOA. Czynniki zwiększające ryzyko wystąpienia objawowego KOA u osób starszych (np. siedzący tryb życia, otyłość, ból kolana, uraz kolana lub zabieg chirurgiczny) mogą również przyczynić się do zmniejszenia tolerancji na programy wzmacniające mięsień czworogłowy dużego obciążenia. Jeśli udałoby się zidentyfikować dobrze tolerowany i skuteczny środek wzmacniający, może on również przynieść dodatkowe korzyści w zmniejszaniu bólu kolana, poprawie sprawności fizycznej i unikaniu niepełnosprawności u osób z KOA lub zagrożonych KOA.

Elektryczna stymulacja nerwowo-mięśniowa (NMES) jest szeroko stosowana w celu wzmocnienia mięśni i poprawy funkcji u osób, które nie mogą ćwiczyć ze średnią lub wysoką intensywnością. W przypadku KOA NMES jest skuteczny w zwiększaniu siły mięśnia czworogłowego, bólu kolana i sprawności fizycznej. Dlatego NMES może przyczynić się do zmniejszenia hamowania neuronów spowodowanego bólem kolana i promowania funkcji mięśni (np. siła mięśni, moc, szybkość skurczu i współskurcz). Ostatnio doniesiono, że połączone stosowanie NMES i wolicjonalnych skurczów (NMES-VC) jest skuteczne w nadrabianiu ograniczeń NMES. NMES-VC może pomóc w poprawie regeneracji motorycznej. Wyniki ostatnich badań sugerują, że hybrydowy system treningowy, który wykorzystuje jednocześnie skurcze wolicjonalne i NMES, może być skuteczną metodą, która może poprawić sprawność fizyczną poprzez wzmocnienie mięśni i łagodzenie bólu kolana u osób zagrożonych incydentem lub postępującym objawowym KOA.

Ten kierunek badań może mieć znaczący pozytywny wpływ na zdrowie publiczne, prowadząc do wprowadzenia niedrogich środków dobrze tolerowanych i bezpiecznych ćwiczeń, które można wykonywać w środowiskowych środowiskach rehabilitacyjnych. Pomyślne zakończenie tego wstępnego badania umożliwi kontynuację badań w celu ustalenia, czy NMES-VC jest skuteczny we wzmacnianiu mięśnia czworogłowego i łagodzeniu bólu, jednocześnie poprawiając funkcje nerwowe w objawowym i postępującym KOA. Zmniejszenie tej pierwotnej przyczyny niepełnosprawności poprzez opłacalne ćwiczenia profilaktyczne ma duży potencjał w zakresie zmniejszenia obciążenia chorobami i niepełnosprawnością, poprawiając w ten sposób jakość życia osób starszych i znacznie zmniejszając koszty ponoszone przez jednostki i społeczeństwo.

Konkretnym celem proponowanych badań jest ocena skuteczności dwunastotygodniowego, wydajnego i tolerowanego programu ćwiczeń o niskiej intensywności z NMES-VC w celu poprawy siły mięśnia czworogłowego uda, bólu kolana i sprawności fizycznej u kobiet z czynnikami ryzyka incydentów objawowych lub progresywny KOA. Ten konkretny cel zostanie osiągnięty poprzez randomizowane, kontrolowane badanie, porównujące ćwiczenia o niskiej intensywności z i bez NMES-VC. To badanie jest nowatorskie, ponieważ po raz pierwszy zastosuje schemat niskiego obciążenia, który zminimalizuje potencjalne niekorzystne obciążenie stawu kolanowego, a jednocześnie ma duże prawdopodobieństwo doprowadzenia do klinicznie znaczącego przyrostu siły, złagodzenia bólu i poprawy funkcji fizycznych w stawie kolanowym. starszych dorosłych z podwyższonym ryzykiem objawowego lub postępującego KOA.