Trening wibracyjny całego ciała dotyczący wydajności funkcjonalnej osób starszych z chorobą zwyrodnieniową stawu kolanowego

Oświadczenie etyczne: Niniejsze badanie zostało przeprowadzone zgodnie z zaleceniami zasad etycznych dotyczących badań z udziałem ludzi (Rezolucja 196-96 Narodowej Rady Zdrowia brazylijskiego Ministerstwa Zdrowia) oraz Federal University of Jequitinhonha i Mucuri Valleys Ethics Committee. Wszyscy badani wyrazili pisemną świadomą zgodę zgodnie z Deklaracją Helsińską. Protokół został zatwierdzony przez Komisję Etyki Uniwersytetu Federalnego Jequitinhonha i Mucuri Valleys (protokół nr 046.08).

Projekt: Jest to randomizowana, kontrolowana próba, w której zmienne oceniano 24 godziny przed i 24 godziny po 12-tygodniowym programie treningowym. W celu przydzielenia uczestników przeprowadzono randomizację w stosunku 1: 1 przy użyciu nieprzezroczystych kopert w celu ukrycia alokacji. Aby zminimalizować prawdopodobieństwo stronniczości, badacze zastosowali następujące metody: a) nieprzezroczyste, zapieczętowane koperty z numerami seryjnymi; b) koperty były otwierane kolejno po wpisaniu nazwiska uczestnika i danych na kopercie; c) koperty były przechowywane w zamkniętym i bezpiecznym miejscu. Sekwencja alokacji była ukryta przed badaczem rejestrującym i oceniającym uczestników. Tylko jeden badacz przeprowadzający randomizację był świadomy przypisania do grupy.

Osoby badane: Rekrutacja uczestników odbywała się w poradni fizjoterapeutycznej oraz na podstawie skierowań lekarskich. Aby wziąć udział w badaniu, uczestnicy musieli spełnić następujące kryteria włączenia: kobiety w wieku powyżej 65 lat; niestosowania hormonalnej terapii zastępczej; zdiagnozowano ChZS w co najmniej jednym kolanie zgodnie z American College of Rheumatology. Ciężkość kOA klasyfikowano radiograficznie według skali Kellgrena i Lawrence'a (stopnie 0-4, gdzie 0 oznaczało prawidłowe, a 4 oznaczało ciężką OA). Klasyfikacja Stopnia 2 (wyraźne osteofity i możliwe zwężenie przestrzeni stawowej) została wykorzystana jako punkt odcięcia do określenia OA stawu kolanowego. Dalsze kryteria włączenia obejmowały: brak świeżego urazu kolana; brak wymogu pomocy w chodzeniu; oraz brak zabiegów rehabilitacyjnych w ciągu ostatnich trzech miesięcy. Uczestnicy zostali wykluczeni, jeśli mieli jakiekolwiek choroby ortopedyczne, neurologiczne, oddechowe lub ostre choroby serca lub jeśli mieli jakiekolwiek deficyty poznawcze określone na podstawie Mini-Mental State Examination.

Spośród 125 starszych osób przebadanych pod kątem kwalifikowalności, 15 starszych kobiet spełniło kryteria, pobrano próbki krwi w spoczynku (8:00 rano), a następnie wzięły udział w teście IQMS. Następnie uczestnicy zostali przydzieleni do jednej z dwóch grup: 1) grupa wibracyjna, w której uczestnicy wykonywali trening przysiadów w połączeniu z WBV (VG; n=7); lub 2) grupa ćwiczeniowa, w której uczestnicy wykonywali trening przysiadów bez wibracji (EG; n=8).

Procedury: Dane kliniczne i demograficzne zebrano od uczestników za pomocą karty oceny. Przed rozpoczęciem 12-tygodniowego programu interwencji pobrano próbkę krwi o godzinie 8:00 od ochotników ze wszystkich grup, a następnie oceniono izometryczną siłę mięśnia czworogłowego uda (IQMS). Po 24 godzinach od okresu interwencji ochotnicy z obu grup zostali ponownie ocenieni. Procedury te przeprowadzono, aby uniknąć jakiegokolwiek wpływu rytmu okołodobowego na stan hormonalny i wydajność IQMS. Testy przeprowadzał doświadczony egzaminator, który nie znał przydziału do grup.

Program interwencyjny polegał na wykonywaniu treningu przysiadów z (VG) lub bez (EG) wibracji całego ciała, trzy razy w tygodniu co drugi dzień.

Rozgrzewka: Przed każdą sesją treningową uczestnicy rozgrzewali się na rowerze stacjonarnym przy 70% przewidywanego tętna maksymalnego dla wieku każdego uczestnika i byli monitorowani za pomocą czujnika tętna Polar (Polar F4, Kempele, Finlandia) przez 10 minut. Bezpośrednio potem uczestnicy grupy VG zostali ustawieni w pozycji rozstawionej na stopy w odległości 28 cm (14 cm na prawo i 14 cm na lewo od środka bodźca wibracyjnego) i byli gotowi do rozpoczęcia ćwiczeń przysiadu na platformę wibracyjną, podczas gdy uczestnicy grupy EG wykonali tę samą procedurę bez wibracji.

Ćwiczenia przysiadów: Intensywność ćwiczeń przysiadów była systematycznie zwiększana w grupach wibracyjnych i ćwiczeń w okresie treningowym poprzez zwiększanie liczby powtórzeń (6 x 20 sekund do 8 x 40 sekund) i skracanie czasu odpoczynku (40 do 25 sekund). . Podczas każdego powtórzenia ćwiczenia egzaminator instruował ochotnika, aby wykonał 3 sekundy zgięcia izometrycznego mięśnia czworogłowego pod kątem 60º i 3 sekundy zgięcia izometrycznego mięśnia czworogłowego pod kątem 10º. Kąt 60º mierzono u każdego ochotnika za pomocą uniwersalnego goniometru przed rozpoczęciem serii ćwiczeń, aw okolicy pośladkowej umieszczono barierę ograniczającą stopień zgięcia kolana. Uczestnicy obu grup zostali umieszczeni w pozycji ze stopami oddalonymi od siebie o 28 cm.

Wibracje całego ciała: Dla uczestników grupy VG wykorzystano komercyjny model platformy wibracyjnej (FitVibe, GymnaUniphy NV, Bilzen, Belgia). W tej grupie zwiększono również przyspieszenie poprzez zmianę częstotliwości drgań (35-40 Hz). Mechaniczne parametry stymulacji drgań obejmowały: częstotliwość od 35 do 40 Hz, amplitudę 4 mm oraz przyspieszenie od 2,78 do 3,26 G. Platforma zapewniała pionowe wibracje sinusoidalne. Przed rozpoczęciem zbierania danych zweryfikowano wartości przyspieszenia platformy za pomocą akcelerometru Mega (Acceleration Measuring Kit ZPP1-3D-147BC, Southampton, Wielka Brytania).

Aby zmierzyć przyspieszenia w osi poziomej i pionowej, dwa akcelerometry (Acceleration Measuring Kit ZPP1-3D-147BC, Southampton, Wielka Brytania) zostały zamocowane w odległości 14 cm od środka drgań platformy. Sygnał był wzmacniany elektronicznie i przechowywany. Sygnał ten uzyskano przy częstotliwości 1000 Hz i przesłano do analizy komputerowej. Każdy akcelerometr został skalibrowany przy użyciu dwóch punktów kalibracyjnych i stosując zero i grawitację, grawitacja Ziemi wynosi 1 G (9,81 m/s2). Aby uzyskać rzeczywiste wartości przyspieszenia platformy, wartości grawitacji Ziemi zostały odjęte wzdłuż osi pionowej od całkowitego otrzymanego sygnału, tak aby przyspieszenie platformy rozpoczęło się od 0 m/s2. Dane przenoszono do komputera za pomocą programu Megawin, a średnie i maksymalne przyspieszenie każdej próbki na każdej osi analizowano za pomocą programu Matlab. Każdą użytą częstotliwość mierzono przez 60 sekund. W badaniu pilotażowym rzetelność między badaczami okazała się wysoka, przy współczynniku zmienności 1,05%.

Uczestnicy trenowali na platformie wibracyjnej boso, aby uniknąć efektu tłumienia spowodowanego innym obuwiem. Dodatkowo ustalono z góry określoną odległość od stóp (14 cm na prawo i 14 cm na lewo od środka wibracyjnego platformy), aby każda z kończyn dolnych otrzymała taką samą ilość bodźca wibracyjnego. Ponadto, w celu zachowania kontroli nad środkiem ciężkości ciała za podstawą ortezy, ustandaryzowano ułożenie kręgosłupa, ramion i głowy oraz rodzaj przysiadu (symulującego ruch siedzenia na krześle).

Siła izometryczna mięśnia czworogłowego uda (IQMS): IQMS oceniano na podstawie maksymalnego dobrowolnego izometrycznego skurczu prostowników kolana (MVIC) mierzonego za pomocą ogniwa obciążnikowego. W celu tej oceny uczestnik został umieszczony na krześle zginająco-prostującym (Home Sport, model Master Top, Belo Horizonte, Brazylia) i przyjął pozycję siedzącą z prostym tułowiem i biodrami zgiętymi pod kątem 90º. Badana kończyna znajdowała się w zgięciu kolana pod kątem 60° (oceniana indywidualnie za pomocą goniometrii kolana), a dźwignia oporu znajdowała się na dystalnej części nogi.

Ogniwo obciążnikowe zostało odpowiednio skalibrowane i ustawione w pobliżu wyprostu nogi prostopadle do podłoża w celu akwizycji sygnału podczas izometrycznych testów siły mięśniowej (Miotec – Biomedical Equipment, Porto Alegre, Brazylia). Ogniwo obciążnikowe zostało podłączone do oprogramowania MIOTOOL 400, które przesyłało izometryczne wartości siły mięśniowej do komputera. Test MVIC wykonywano przez 6 sekund z 1 minutą między seriami i powtarzaniem trzech serii na nogę.

Przed badaniem uczestnicy rozgrzewali się przez 10 minut na rowerze stacjonarnym (Stone Fitness, 2001, Huntertown, Stany Zjednoczone), co spowodowało pobudzenie tętna (HR) do 70% szacowanego maksymalnego HR według wieku, mierzonego za pomocą korzystanie z monitorów serca Polar (Polar F4, Kempele, Finlandia). Ta procedura została wykonana, aby zmniejszyć ryzyko obrażeń podczas testów.

Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej (ICC) dla IQMS wyniósł 0,98 (95% CI: 0,94-0,99).

Analiza BDNF metodą ELISA: Do obróbki osocza pobrano 10 ml próbek krwi obwodowej z żyły łokciowej, stosując techniki aseptyczne i heparynę jako antykoagulant. Krew natychmiast odwirowano dwukrotnie przy 3000 g przez 10 minut, a osocze trzymano zamrożone w temperaturze -70°C do czasu oznaczenia. Poziomy BDNF w osoczu mierzono w dwóch powtórzeniach stosując zestawy ELISA dla BDNF (BDNF DuoSet, R&D Systems) zgodnie z instrukcjami producenta; granica wykrywalności wynosiła 10 pg/ml.