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Photobiomodulation Effects on Fatigue and Muscle Damage Induced by NMES

24 de agosto de 2026 atualizado por: Marco Aurélio Vaz, PhD, Federal University of Rio Grande do Sul

Effects of Photobiomodulation on Fatigue and Muscle Damage Induced by Neuromuscular Electrical Stimulation in Healthy Individuals: a Randomized Clinical Trial

Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is widely used to improve muscle strength and mitigate atrophy. However, its clinical efficacy is often limited by early neuromuscular fatigue, muscle damage, and discomfort, which reduce patient tolerance and contraction time. Photobiomodulation (PBM) has emerged as a potential therapy to enhance muscle performance and accelerate recovery by minimizing fatigue and damage. Despite its potential, few studies have investigated the effects of PBM applied specifically before an NMES-evoked fatigue protocol. This randomized, double-blind, placebo-controlled trial aims to evaluate the acute effects of PBM on neuromuscular fatigue, muscle damage, and functional outcomes in healthy young subjects. Participants will receive either active PBM (cluster probe: 5 lasers 810nm/200mW; 4 LEDs 660nm/10mW; Total Energy: 249.6 J per limb) or sham treatment 5 minutes before a fatiguing NMES protocol (80 contractions at 20% MVIC, 80 Hz, 1ms pulse width) applied to the quadriceps muscle. Assessments will be performed at baseline, immediately post-intervention, and at 24h, 48h, and 72h post-intervention. Primary outcomes include maximum and evoked isometric strength, mechanical work, and electrical muscle activity. Secondary outcomes include muscle damage (ultrasound echo-intensity), delayed onset muscle soreness (DOMS), functional performance (unilateral vertical jump), and clinical discomfort. The study seeks to determine if PBM can effectively modulate NMES-induced fatigue and muscle damage, potentially optimizing its clinical application.

Visão geral do estudo

Status

Status

Indica o status de recrutamento atual ou o status de acesso expandido.
Recrutamento

Condições

Condições

A doença, distúrbio, síndrome, doença ou lesão que está sendo estudada. Em ClinicalTrials.gov, as condições também podem incluir outros problemas relacionados à saúde, como expectativa de vida, qualidade de vida e riscos à saúde.

Intervenção / Tratamento

Intervenção / Tratamento

Um processo ou ação que é o foco de um estudo clínico. As intervenções incluem medicamentos, dispositivos médicos, procedimentos, vacinas e outros produtos em fase de investigação ou já disponíveis. As intervenções também podem incluir abordagens não invasivas, como educação ou modificação da dieta e exercícios.

Tipo de estudo

Tipo de estudo

Descreve a natureza de um estudo clínico. Os tipos de estudo incluem estudos intervencionais (também chamados de ensaios clínicos), estudos observacionais (incluindo registros de pacientes) e acesso expandido.
Intervencional

Inscrição (Estimado)

Inscrição

O número de participantes em um estudo clínico. A inscrição "antecipada" é o número alvo de participantes que os pesquisadores precisam para o estudo.
36

Estágio

Estágio

A etapa de um ensaio clínico que estuda um medicamento ou produto biológico, com base nas definições desenvolvidas pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA. A fase é baseada no objetivo do estudo, no número de participantes e em outras características. Existem cinco fases: Fase Inicial 1 (anteriormente listada como Fase 0), Fase 1, Fase 2, Fase 3 e Fase 4. Não Aplicável é usado para descrever ensaios sem fases definidas pela FDA, incluindo ensaios de dispositivos ou intervenções comportamentais.
  • Não aplicável

Contactos e Locais

Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.

Contato de estudo

Contato de estudo

O nome e as informações de contato da pessoa que pode responder às perguntas de inscrição para um estudo clínico. Cada local onde o estudo está sendo realizado também pode ter um contato específico, que pode responder melhor a essas perguntas.

Locais de estudo

  • Brasil
    • Rio Grande do Sul
      • Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil, 90690200
        • Recrutamento
        • Laboratório de Pesquisa do Exercício
        • Contato:
        • Investigador principal:
          • Marco A Vaz, PhD
        • Subinvestigador:
          • Gustavo N Petter, MSc

Critérios de participação

Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.

Critérios de elegibilidade

Critérios de elegibilidade

Os principais requisitos que as pessoas que desejam participar de um estudo clínico devem atender ou as características que devem ter. Os critérios de elegibilidade consistem em critérios de inclusão (que são necessários para que uma pessoa participe do estudo) e critérios de exclusão (que impedem uma pessoa de participar). Tipos de critérios de elegibilidade incluem se um estudo aceita voluntários saudáveis, tem requisitos de idade ou faixa etária ou é limitado por sexo.

Idades elegíveis para estudo

  • Adulto

Aceita Voluntários Saudáveis

Sim

Descrição

Inclusion Criteria:

  • Healthy male and female volunteers.
  • Age between 18 and 45 years.
  • Practice physical activity regularly
  • No history of musculoskeletal injuries in the lower limbs in the last 6 months
  • Ability to tolerate NMES

Exclusion Criteria:

  • Have sensory intolerable changes due to NMES
  • Consumed coffee or another stimulant in the last 12 hours
  • Have a body mass index (BMI) greater than 30 kg/m2 (grade I obesity)
  • Present any contraindication for the performance of maximum effort
  • Abnormal increase in blood pressure after maximal exertion

Plano de estudo

Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.

Como o estudo é projetado?

Detalhes do projeto

  • Finalidade Principal: Tratamento
  • Alocação: Randomizado
  • Modelo Intervencional: Atribuição Paralela
  • Mascaramento: Triplo

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço

Grupo de Participantes / Braço

Um grupo ou subgrupo de participantes em um estudo clínico que recebe uma intervenção/tratamento específico, ou nenhuma intervenção, de acordo com o protocolo do estudo.
Intervenção / Tratamento

Intervenção / Tratamento

Um processo ou ação que é o foco de um estudo clínico. As intervenções incluem medicamentos, dispositivos médicos, procedimentos, vacinas e outros produtos em fase de investigação ou já disponíveis. As intervenções também podem incluir abordagens não invasivas, como educação ou modificação da dieta e exercícios.
Experimental: Photobiomodulation (PBM)
Participants in this arm will receive active photobiomodulation therapy.
Dispositivo: Active Photobiomodulation
Application of PBMT using a cluster probe (Thor-DD2; 5 laser diodes: 810nm, 200mW; 4 LEDs: 660nm, 10mW). The treatment involves 8 points on the quadriceps (2 on vastus medialis, 3 on vastus lateralis, and 3 on rectus femoris). Each point is irradiated for 30 seconds in continuous mode with direct contact and slight pressure. Total energy: 31.2 J per point and 249.6 J per limb. Both therapist and participant will wear protective goggles.
Outro: NMES-evoked fatigue protocol
Neuromuscular Electrical Stimulation (Myomed 932) applied to the quadriceps. Parameters: 80 Hz frequency, 1 ms pulse width (biphasic rectangular pulse), 5s:10s ON:OFF ratio with 1s ramp-up/down. The protocol lasts 20 minutes, totaling 80 evoked isometric contractions. Current intensity is adjusted to generate an initial torque of 20% of the baseline Maximum Voluntary Isometric Contraction (MVIC).
Comparador Falso: Sham PBM
Participants in this arm will receive an inactive (placebo) photobiomodulation treatment.
Outro: NMES-evoked fatigue protocol
Neuromuscular Electrical Stimulation (Myomed 932) applied to the quadriceps. Parameters: 80 Hz frequency, 1 ms pulse width (biphasic rectangular pulse), 5s:10s ON:OFF ratio with 1s ramp-up/down. The protocol lasts 20 minutes, totaling 80 evoked isometric contractions. Current intensity is adjusted to generate an initial torque of 20% of the baseline Maximum Voluntary Isometric Contraction (MVIC).
Dispositivo: Placebo Photobiomodulation
The procedure is identical to the active PBMT (8 points, 30 seconds per point, same pressure and positioning), but the device will be turned off. To ensure blinding, participants will wear protective goggles and a blindfold to prevent visual perception of the light.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medidas de resultados primários

No protocolo de um estudo clínico, a medida de resultado planejada que é a mais importante para avaliar o efeito de uma intervenção/tratamento. A maioria dos estudos clínicos tem uma medida de desfecho primário, mas alguns têm mais de uma.
Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Maximal voluntary isometric contraction (MVIC)
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).

Largest knee extensor torque generated isometrically and voluntarily on an isokinetic dynamometer.

Unit of Measure: Newton-meters (N.m)
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Evoked fatigue
Prazo: Continuously during the 20-minute fatigue protocol.
Fall in the evoked torque during the fatigue protocol. Unit of Measure: Newton-meters (N.m)
Continuously during the 20-minute fatigue protocol.

Medidas de resultados secundários

Medidas de resultados secundários

No protocolo de um estudo clínico, uma medida de resultado planejada que não é tão importante quanto a medida de resultado primária para avaliar o efeito de uma intervenção, mas ainda é de interesse. A maioria dos estudos clínicos tem mais de uma medida de desfecho secundário.
Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Muscle Echo Intensity
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).

Quantitative analysis of muscle ultrasound images to assess changes in echo intensity, reflecting acute edema and changes in muscle quality. Analysis will be performed specifically on the Rectus Femoris (RF), Vastus Medialis (VM), and Vastus Lateralis (VL).

Unit of Measure: Arbitrary Units (au) on a 0-255 grayscale
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Pressure Pain Threshold
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
The minimum pressure at which a subject perceives a stimulus as painful, measured via pressure algometry on the quadriceps muscle bellies to quantify delayed onset muscle soreness (DOMS). Unit of Measure: Newtons (N)
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Quadriceps Muscle Thickness
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).

Ultrasound assessment of structural changes in the quadriceps muscle group, for the Rectus Femoris (RF), Vastus Medialis (VM), and Vastus Lateralis (VL). This variable evaluates acute morphological changes or edema-induced swelling following the NMES protocol.

Unit of Measure: Millimeters (mm)
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Countermovement Jump (CMJ) Height
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).

Measure Description: Maximum jump height achieved during a vertical countermovement jump on a force platform to assess dynamic muscle power.

Unit of Measure: Centimeters (cm)
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Lower Limb Joint Kinematics During Jump
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).

Measure Description: Sagittal plane kinematic analysis for the ankle, knee, hip, and trunk joints to evaluate movement strategies and joint range of motion during the countermovement jump.

Unit of Measure: Degrees (°)
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Force-Time Curve Dynamics During Jump
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Analysis of the vertical ground reaction force-time curve during the propulsion phase of the countermovement jump. The primary parameter will be the Vertical Impulse, calculated as the integral of force over time. Unit of Measure: Newton-seconds (N.s)
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Muscle Activation
Prazo: Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Surface electromyography (sEMG) to assess muscle activation amplitude during MVIC. Unit of Measure: Microvolts (uV)
Baseline (pre-intervention) on Day 1; immediately after the fatigue protocol on Day 1; and at 24, 48, and 72 hours after the fatigue protocol (on Days 2, 3, and 4, respectively).
Vastus Lateralis Fascicle Length
Prazo: Continuously during the 20-minute fatigue protocol on Day 1.

Measure Description: Assessment of real-time changes in the fascicle length of the Vastus Lateralis muscle during the fatigue protocol using continuous ultrasound imaging.

Unit of Measure: Millimeters (mm)
Continuously during the 20-minute fatigue protocol on Day 1.

Outras medidas de resultado

Outras medidas de resultado

Para ensaios clínicos, uma medida planejada descrita no protocolo que é usada para determinar o efeito de uma intervenção/tratamento nos participantes. Para estudos observacionais, uma medida ou observação usada para descrever padrões de doenças ou características, ou associações com exposições, fatores de risco ou tratamento. Os tipos de medidas de resultados incluem medidas de resultados primários e medidas de resultados secundários.
Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Vastus Lateralis Pennation Angle
Prazo: Continuously during the 20-minute fatigue protocol on Day 1.

Measure Description: Assessment of real-time changes in the pennation angle of the Vastus Lateralis muscle during the fatigue protocol using continuous ultrasound imaging.

Unit of Measure: Degrees (°)
Continuously during the 20-minute fatigue protocol on Day 1.
Adipose Tissue Thickness
Prazo: Baseline
Measurement of the fat layer thickness overlying the Rectus Femoris, Vastus Medialis, and Vastus Lateralis using ultrasound imaging. This measure is used to characterize the sample's morphology and will serve as a covariate to adjust the delivered PBM dose and NMES current penetration analysis. Unit of Measure: Millimeters (mm)
Baseline

Colaboradores e Investigadores

É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.

Patrocinador

Patrocinador

A organização ou pessoa que inicia o estudo e que tem autoridade e controle sobre o estudo.
Federal University of Rio Grande do Sul

Colaboradores

Colaboradores

Uma organização diferente do patrocinador que fornece suporte para um estudo clínico. Esse apoio pode incluir atividades relacionadas a financiamento, projeto, implementação, análise de dados ou relatórios.
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Investigadores

Investigadores

Um pesquisador envolvido em um estudo clínico. Os termos relacionados incluem investigador principal do centro, subinvestigador do centro, coordenador do estudo, diretor do estudo e investigador principal do estudo.
  • Cadeira de estudo: Marco A Vaz, PhD, Federal University of Rio Grande do Sul
  • Diretor de estudo: Marco A Vaz, PhD, Federal University of Rio Grande do Sul
  • Investigador principal: Marco A Vaz, PhD, Federal University of Rio Grande do Sul

Datas de registro do estudo

Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados ​​pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.

Datas Principais do Estudo

Início do estudo (Real)

Início do estudo

A data real em que o primeiro participante foi inscrito em um estudo clínico. A data de início do estudo "antecipada" é a data que os pesquisadores acham que será a data de início do estudo.
1 de junho de 2026

Conclusão Primária (Estimado)

Conclusão Primária

A data em que o último participante de um estudo clínico foi examinado ou recebeu uma intervenção para coletar dados finais para a medida de resultado primário. Se o estudo clínico terminou de acordo com o protocolo ou foi encerrado, não afeta esta data. Para estudos clínicos com mais de uma medida de resultado primário com diferentes datas de conclusão, este termo refere-se à data em que a coleta de dados é concluída para todas as medidas de resultado primário. A data de conclusão primária "antecipada" é a data que os pesquisadores acham que será a data de conclusão primária do estudo.
30 de agosto de 2026

Conclusão do estudo (Estimado)

Conclusão do estudo

A data em que o último participante de um estudo clínico foi examinado ou recebeu uma intervenção/tratamento para coletar dados finais para as medidas de resultado primário, medidas de resultado secundário e eventos adversos (ou seja, a última visita do último participante). A data "prevista" de conclusão do estudo é a data que os pesquisadores acham que será a data de conclusão do estudo.
30 de setembro de 2026

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

Enviado pela primeira vez

A data em que o patrocinador ou investigador do estudo enviou pela primeira vez um registro do estudo para ClinicalTrials.gov. Normalmente, há um atraso de alguns dias entre a primeira data de envio e a disponibilidade do registro em ClinicalTrials.gov (a primeira data publicada).
27 de abril de 2026

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

A data em que o patrocinador ou investigador do estudo envia pela primeira vez um registro do estudo que seja consistente com os critérios de revisão do controle de qualidade (QC) da National Library of Medicine (NLM). O patrocinador ou investigador pode precisar revisar e enviar um registro de estudo uma ou mais vezes antes que os critérios de revisão de QC do NLM sejam atendidos. É responsabilidade do patrocinador ou investigador garantir que o registro do estudo seja consistente com os critérios de revisão do NLM QC.
15 de maio de 2026

Primeira postagem (Real)

Primeira postagem

A data em que o registro do estudo foi disponibilizado pela primeira vez em ClinicalTrials.gov após a conclusão da revisão do controle de qualidade (QC) da National Library of Medicine (NLM). Normalmente, há um atraso de alguns dias entre a data em que o patrocinador ou investigador do estudo enviou o registro do estudo e a primeira data publicada.
22 de maio de 2026

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

Última Atualização Postada

A data mais recente em que as alterações em um registro de estudo foram disponibilizadas em ClinicalTrials.gov. Pode haver um atraso entre o momento em que as alterações foram enviadas ao ClinicalTrials.gov pelo patrocinador ou investigador do estudo (a última data de envio de atualização) e a data de publicação da última atualização.
25 de agosto de 2026

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

A data mais recente em que o patrocinador ou investigador do estudo enviou alterações em um registro do estudo que são consistentes com os critérios de revisão do controle de qualidade (QC) da National Library of Medicine (NLM). É responsabilidade do patrocinador ou investigador garantir que o registro do estudo seja consistente com os critérios de revisão do NLM QC.
24 de agosto de 2026

Última verificação

Última verificação

A data mais recente em que o patrocinador ou investigador do estudo confirmou as informações sobre um estudo clínico no ClinicalTrials.gov como precisas e atuais. Se um estudo com status de recrutamento de recrutamento; ainda não está recrutando; ou ativo, não recrutando não foi confirmado nos últimos 2 anos, o status de recrutamento do estudo é mostrado como desconhecido.
1 de agosto de 2026

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Palavras-chave

Termos MeSH relevantes adicionais

Outros números de identificação do estudo

Outros números de identificação do estudo

Identificadores ou números de identificação diferentes do número NCT que são atribuídos a um estudo clínico pelo patrocinador, financiadores ou outros do estudo. Esses números podem incluir identificadores exclusivos de outros registros de ensaios e números de concessão do National Institutes of Health.
  • 5.309.992(1)

Plano para dados de participantes individuais (IPD)

Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?

NÃO

Descrição do plano IPD

A final decision regarding the sharing of individual participant data has not yet been made. The study team intends to evaluate this possibility following the primary data analysis, in accordance with institutional guidelines and ethical committee requirements.

Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo

Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Essas informações foram obtidas diretamente do site clinicaltrials.gov sem nenhuma alteração. Se você tiver alguma solicitação para alterar, remover ou atualizar os detalhes do seu estudo, entre em contato com register@clinicaltrials.gov. Assim que uma alteração for implementada em clinicaltrials.gov, ela também será atualizada automaticamente em nosso site .

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