Reaktywny trening stepowania u osób z urazem rdzenia kręgowego

Celem badań jest ustalenie, czy trening oparty na perturbacjach (PBT) prowadzi do większej poprawy reakcji równowagi, wyników w skalach klinicznych i współczynnika upadków w porównaniu z konwencjonalnym treningiem chodu. Badacze wysuwają hipotezę, że osoby z iSCI, które uczestniczą w PBT, wykażą znacznie większe korzyści w zakresie: 1) zdolności do wykonania kroku reaktywnego podczas testu „lean-and-release”, o czym świadczy skrócenie czasu potrzebnego do zainicjowania reakcji oraz liczbę kroków podjętych w celu odzyskania równowagi; oraz 2) kliniczne pomiary chodu, równowagi i poczucia własnej skuteczności w zakresie równowagi. Badacze postawili również hipotezę, że osoby, które uczestniczą w PBT, doświadczą mniej upadków w ciągu 6 miesięcy po treningu niż grupa trenująca konwencjonalnie.

Wszyscy 24 uczestnicy z iSCI ukończą 2 podstawowe oceny w odstępie 2 tygodni. Następnie uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do treningu opartego na perturbacjach i konwencjonalnego treningu chodu (12 uczestników/grupę) przy użyciu projektu dopasowanych par. Uczestnicy zostaną dobrani na podstawie poziomu AIS (C lub D) i wieku (<60 lat lub >60 lat). W przypadku obu programów dawka będzie wynosić 3 sesje tygodniowo przez 8 tygodni, przy czym każda sesja będzie trwała 1 godzinę. Po szkoleniu oceny uzupełniające, w tym test „lean-and-release” i pomiary kliniczne, zostaną zakończone 3 i 6 miesięcy po szkoleniu. PBT i konwencjonalny trening chodu będą prowadzone przez absolwenta z doświadczeniem w fizjoterapii lub kinezjologii i nadzorowane przez licencjonowanego fizjoterapeutę. PBT będzie się składać z powtarzalnej praktyki reaktywnego kroczenia przez 1 godzinę. Uczestnicy doświadczą 60 perturbacji na sesję podczas stania i chodzenia, takich jak stanie na podatnej powierzchni lub z zamkniętymi oczami, nadepnięcie na cele na ziemi lub stąpanie w bok. Aby wywołać perturbację, badacz zastosuje nieoczekiwane pchnięcia lub pociągnięcia pasów bezpieczeństwa wokół tułowia uczestnika. Zakłócenie będzie miało wystarczającą wielkość, aby wywołać krokową reakcję uczestnika. Trening konwencjonalny będzie składał się z treningu na bieżni (0,5 godz.) i treningu chodu na ziemi (0,5 godz.). Na bieżni uczestnicy będą szli tak szybko i jak najdłużej. W razie potrzeby można zastosować podparcie ciężaru ciała. Podczas chodzenia po ziemi uczestnicy będą ćwiczyć podobne czynności jak grupa PBT, ale nie będą stosowane żadne zakłócenia. Po okresie szkolenia uczestnicy będą obserwowani przez 6 miesięcy w celu śledzenia występowania i skutków upadków. Jeśli uczestnik doświadczy upadku, zostanie poproszony o wypełnienie krótkiej ankiety (online lub w formie papierowej) w ciągu 24 godzin od upadku. Badacz będzie utrzymywał miesięczny kontakt z uczestnikami, aby upewnić się, że upadki są udokumentowane. Oceny zostaną przeprowadzone dwukrotnie w okresie podstawowym oraz po 4 i 8 tygodniach szkolenia oraz 3 i 6 miesięcy po szkoleniu dla osób uczestniczących w RCT. Ze względu na wymaganą wiedzę techniczną test typu „lean-and-release” zostanie przeprowadzony przez zespół badawczy. Wszystkie inne środki będą zarządzane przez licencjonowanych PT, którzy nie są świadomi celu nauki i przydziału szkolenia. Test lean-and-release określi ilościowo zdolność do podjęcia kroków reaktywnych. Uczestnicy staną na płycie siłowej i pochylą się do przodu, podtrzymując 5-10% masy ciała na poziomej linie. Linka zostaje zwolniona w nieprzewidywalnym momencie, a uczestnicy muszą wykonać reaktywny krok do przodu na drugą płytę siłową. Zarejestrowane zostaną siły reakcji podłoża i elektromiografia powierzchniowa nóg (prostego uda, mięśnia obszernego bocznego, mięśnia dwugłowego uda, mięśnia płaszczkowatego, przyśrodkowego mięśnia brzuchatego łydki i mięśnia piszczelowego przedniego). Test „lean-and-release” charakteryzuje się dobrą wiarygodnością testu-retestu u osób starszych. Test Mini-Balance Evaluation System's Test ocenia cztery systemy kontroli równowagi, w tym reakcje posturalne na zakłócenia. Ta skala była stosowana w SCI i wykazała dobrą trafność i niezawodność w udarze mózgu i chorobie Parkinsona. Skala pewności równowagi w poszczególnych czynnościach jest kwestionariuszem dotyczącym poczucia własnej skuteczności w zakresie równowagi. Uczestnicy oceniają swoją pewność co do możliwości utrzymania równowagi podczas wykonywania 16 zadań funkcjonalnych. Był stosowany u osób z SCI i ma dobre właściwości psychometryczne w udarze. Czasoprzestrzenne parametry chodu, takie jak szerokość kroku i czas podwójnego podparcia, zostaną zebrane za pomocą Zeno Walkway (ProtoKinetics).

Wszystkie dane elektromiograficzne (EMG), płyta siłowa i dane przechwytywania ruchu będą próbkowane z częstotliwością 1 kHz. Sygnały EMG zostaną wzmocnione i przefiltrowane w zakresie 20-500 Hz. Sygnały EMG i płyty siłowej zostaną wykorzystane do określenia czasu kroku reaktywnego, wywołanego przez test pochylenia i zwolnienia. Wielkość aktywności każdego mięśnia podczas etapu reaktywnego zostanie oceniona przy użyciu średniej kwadratowej wartości EMG każdego mięśnia. Test Shapiro-Wilka zostanie wykorzystany do sprawdzenia założenia o normalności. Aby porównać wyniki 2 programów treningowych, zostanie zastosowana jednokierunkowa ANOVA z powtarzanymi pomiarami lub test Friedmana. Poziom alfa zostanie ustawiony na 0,05.