Treinamento de propulsão de cadeira de rodas baseado em aprendizagem motora para adultos mais velhos

Tamanho da amostra:

Os cálculos resultaram em um tamanho de amostra de 10 participantes para cada um dos três grupos para detectar uma diferença significativa com 80% de poder a um nível de significância de 0,05 (G*Power 3.1). Para contabilizar dados perdidos e perda de acompanhamento, o tamanho da amostra foi aumentado em 15%, de modo que cada um dos três grupos consistirá em 12 participantes para um total de 36 participantes.

Honorários dos participantes:

• Todos os participantes receberão $ 15 para cada uma das três sessões de teste
• Os participantes randomizados para qualquer um dos grupos de intervenção (prática ou treinamento) receberão US$ 5/visita (excluindo a sessão de teste) para compensar parcialmente seus custos de viagem.

Avaliação para Elegibilidade:

Os participantes interessados ​​em participar deste estudo serão selecionados para elegibilidade por telefone para garantir que atendam aos requisitos de idade e peso, não tenham lesões nos membros superiores e que compreendam o possível compromisso de tempo. Os participantes serão informados de que precisarão preencher um questionário para confirmar sua elegibilidade quando vierem para sua primeira consulta. Os participantes completarão o Mini Exame Mental após fornecer consentimento informado para a triagem de comprometimento cognitivo.

Informações descritivas demográficas (linha de base):

As variáveis ​​que são importantes para descrever a população participante serão coletadas na linha de base, incluindo: idade; altura; sexo; exposição a familiares ou amigos que usam cadeira de rodas manual.

Informações físicas do participante (linha de base, pós-intervenção e duas semanas após a intervenção):

As variáveis ​​físicas necessárias para os procedimentos de teste ou que possam influenciar os resultados serão medidas em cada ponto de coleta de dados, incluindo: peso; força de preensão; flexibilidade articular do membro superior; e avaliação da aptidão física autopercebida.

Avaliações:

As medições serão feitas antes da intervenção (linha de base), quatro semanas e 6 semanas após a linha de base. Um avaliador treinado administrará todas as avaliações.

Randomization:

À medida que os participantes são inscritos, eles serão atribuídos aleatoriamente aos grupos de treinamento, prática ou controle baseado em aprendizagem motora por um algoritmo de randomização.

Coleção de dados:

Depois de fornecer consentimento informado e demonstrar aprovação para o exercício por uma cópia assinada pelo médico do exame médico de prontidão para atividade física (PARMED X) se tiver mais de 69 anos ou do questionário de prontidão para atividade física (PAR-Q+) se tiver menos de 69 anos, os participantes preencherão um questionário demográfico, incluindo sexo, altura, peso, idade, nível geral de condicionamento físico e experiência com rodas manuais.

Depois de preencher os questionários, os participantes serão adaptados a uma cadeira de rodas Elevation de tamanho apropriado (Instinct Mobility, Vancouver, BC). Os participantes serão posicionados de forma que seus cotovelos formem um ângulo de aproximadamente 100 graus quando suas mãos forem colocadas na parte superior da roda enquanto estiverem sentados na cadeira de rodas. Para garantir a consistência entre os pontos de medição, os detalhes do ajuste da cadeira de rodas serão registrados e reproduzidos durante o pós-teste para minimizar o viés. A roda de medição instrumentada para coletar variáveis ​​cinéticas e temporais (SmartWheel -Three Rivers Holdings, Mesa, AZ) será trocada pela roda direita da cadeira de rodas e uma roda fictícia correspondente à inércia será aplicada no lado esquerdo da cadeira de rodas. A pressão dos pneus será inflada até o nível recomendado de 100 psi.

Em seguida, será realizado um teste de arrasto para determinar a força de arrasto do sistema de cadeira de rodas na esteira (Max-Mobility). Durante o teste de arrasto, o participante sentará passivamente em uma cadeira de rodas de laboratório, que é conectada por uma corda a um transdutor de força. A uma velocidade constante (1,1 m/s ou 4,0 km/h), o ângulo da esteira será aumentado em 10 etapas (em 0,5% de inclinação) e, em cada ângulo, a força de arrasto será determinada. Essas 10 medições de força serão usadas para calcular a potência de saída (PO) para cada ângulo de inclinação na esteira. Uma regressão linear será usada para determinar o PO (calculado pela multiplicação da força de arrasto pela velocidade de acordo com PO (W) = força de arrasto (N) · velocidade da correia (m/s)). O teste de arrasto leva aproximadamente 5 minutos para ser concluído.

Cintas de segurança localizadas nas laterais da esteira da cadeira de rodas serão fixadas na frente da cadeira de rodas Elevation (na estrutura de metal acima das rodas giratórias dianteiras). Antes da coleta de dados, os participantes terão cinco minutos para se familiarizar com a esteira para cadeira de rodas e serão gradualmente levados até a velocidade estabelecida de 1,1 m/s (4,0 km/h) que será utilizada para a coleta de dados. Pesquisas anteriores usaram a velocidade de 1,1 m/s para testes biomecânicos porque é a velocidade mínima necessária para cruzar alguns cruzamentos nos Estados Unidos. Para garantir que todos os participantes executem a mesma quantidade de trabalho para os ensaios de teste, a potência será padronizada para 0,15 W/kg em uma inclinação de 0,7%, porque uma inclinação de 0,7% produziu resultados mais semelhantes a rodar sobre o solo em velocidades de 4-6 km/h. A resistência será aplicada na parte de trás da cadeira de rodas por meio de um sistema de polias para garantir que a PO seja de 0,15 W/kg. O custo de oxigênio da propulsão da cadeira de rodas é afetado pelo PO, portanto, padronizar o PO nos permite remover as diferenças na força de arrasto resultantes das diferenças no peso corporal e na configuração da cadeira de rodas. A padronização do PO também levará em conta as variações no peso dos participantes do pré-teste ao pós-teste e ao pós-teste de um mês.

Depois que o participante estiver confortável rodando na esteira, o bocal e o tampão nasal para o sistema de medição metabólica TrueOne 2400 da Parvo Medics serão ajustados ao indivíduo. Dez minutos de dados de linha de base (estado de repouso) serão coletados para garantir que os participantes estejam respirando normalmente (ou seja, sem hiperventilar) e seu valor de taxa de troca respiratória seja apropriado (menos de 0,9). Os participantes então começarão a rodar com a velocidade aumentando gradualmente para 1,1 m/s, uma vez que a velocidade alcançada é atingida (aproximadamente 15 s) os cinco minutos de coleta de dados terão início.

Característica cinética e espaço-temporal:

Os dados do SmartWheel serão coletados em 240 Hz usando software proprietário e filtrados usando um filtro Butterworth passa baixa de 4ª ordem com frequência de corte de 20 Hz. As variáveis ​​coletadas com o SmartWheel™ incluirão forças tridimensionais, força total (√(Fx2+Fy2+Fz2)), força tangencial (força atuando na propulsão para frente), cadência (ciclos/s), ângulo de impulso e velocidade.

Padrão de rotação Dois sensores de posição Optotrak 3020 (NDI, Waterloo, ON) serão usados ​​para registrar dados cinemáticos 2D do plano sagital da posição da 3ª articulação metacarpofalângica. O marcador colocado na 3ª articulação metacarpofalângica será utilizado para definir a estratégia de rodagem para cada sujeito. Os dados cinemáticos serão coletados a uma frequência de amostragem de 200 Hz. Todos os dados serão filtrados usando um filtro Butterworth passa baixa de 7 Hz e quarta ordem.

Análise de dados:

Os dados de roda cinética e cinemática serão sincronizados por um pulso de disparo externo, divididos em ciclos com base na iniciação da força aplicada ao aro de impulso e normalizados no tempo para 100% do ciclo. Os dados dos ciclos de rodagem que ocorrem no 5º minuto final serão calculados para cada participante.

Perfis de trajetória da mão de ciclos de rotação que ocorrem no 5º minuto final serão usados ​​para categorizar o padrão de rotação em uma das quatro categorias. Dois investigadores, cegos para a alocação do grupo de participantes, categorizarão independentemente as estratégias de wheeling de acordo com suas definições. As estratégias de rodagem serão comparadas entre dois investigadores para garantir a consistência.

Intervenção de treinamento baseado em aprendizado motor:

O treinamento baseado em aprendizagem motora será administrado por 1 treinador. Ela tem mais de 6 anos de experiência estudando a propulsão de cadeiras de rodas e tem experiência em fornecer outros treinamentos baseados em ML relacionados a habilidades de cadeiras de rodas manuais e motorizadas. Três voluntários treinados ajudarão no pré e pós-teste, bem como no teste de retenção de um mês em um cronograma rotativo. Os voluntários passarão por 3 horas de treinamento sobre o protocolo de testes. Os participantes serão convidados a participar de sessões de treinamento individual de 6 x 20 minutos durante um período de 3 semanas (2 sessões/semana). Seis sessões foram selecionadas porque melhorias nas variáveis ​​biomecânicas foram observadas em apenas 12 minutos de treinamento, no entanto, melhora na eficiência do movimento de outras habilidades contínuas foi observada em 6 sessões.

O treinamento baseado em aprendizagem motora se concentrará em alguns dos conceitos centrais no campo da aprendizagem motora. Os conceitos de aprendizado motor incluirão prática variável com relação à velocidade, feedback (tanto intrínseco quanto extrínseco, mas com foco no extrínseco), feedback com foco em três variáveis ​​principais (padrão de roda, velocidade da mão ao entrar em contato com o aro de impulso, ângulo de impulso), aprendizado sequencial ( especificamente relacionado ao padrão de roda) e imagens mentais (durante os intervalos de descanso).

Intervenção prática:

A intervenção prática será administrada por 1 treinador. Ela tem mais de 6 anos de experiência em pesquisa de propulsão manual de cadeiras de rodas. Os participantes serão convidados a participar de sessões de treinamento individual de 6 x 20 minutos durante um período de 3 semanas (2 sessões/semana). Seis sessões foram selecionadas porque melhorias nas variáveis ​​biomecânicas foram observadas em apenas 12 minutos de treinamento, no entanto, melhora na eficiência do movimento de outras habilidades contínuas foi observada em 6 sessões.

Embora a prática geral ofereça experiência através da exposição e a repetição obtida da prática possa ser considerada como um elemento de aprendizado motor, é importante determinar se há um benefício adicional no treinamento individual com ênfase nos princípios do aprendizado motor sobre o que um indivíduo poderia executar por conta própria. Prevê-se que alguma 'aprendizagem motora' ocorra durante a intervenção prática, porém postula-se que ocorrerá em menor grau.

Programação e equipamentos de treinamento e prática baseados em aprendizagem motora:

Para este estudo, o treinamento será realizado em Vancouver no Blusson Spinal Cord Center no Laboratório de Mobilidade Humana. O Blusson Spinal Cord Center é uma instalação comunitária que possui uma clínica médica de coluna, bem como vários laboratórios de pesquisa.

Grupo de controle:

O grupo de controle não receberá nenhum treinamento, mas será testado nos mesmos momentos que os grupos de intervenção.

Outro:

Os participantes receberão uma breve visão geral da prática ou treinamento baseado em aprendizagem motora, dependendo de qual dos dois grupos eles são atribuídos, após a conclusão do pré-teste. Os participantes serão informados de que existe um 'treinamento baseado em aprendizado motor' e um grupo 'controle', no entanto, o fato de estarmos explorando dois tipos diferentes de treinamento não será divulgado para que o grupo de prática não sinta que seu treinamento é inferior para o grupo de treinamento baseado em aprendizagem motora.

Após a conclusão da prática ou treinamento baseado em aprendizagem motora, os participantes serão solicitados a preencher um questionário de saída aberto sobre o que gostaram e não gostaram no treinamento e se acharam que seria útil para um novo usuário de cadeira de rodas.

Síntese e análise de dados:

Estatísticas descritivas serão sintetizadas para informações demográficas e físicas.

A eficácia do treinamento baseado em aprendizado motor no resultado primário (eficiência mecânica bruta, bem como os resultados secundários serão estimados usando uma Análise de Variância (ANOVA) de medidas fatoriais mistas 3 x 3 repetidas). Um valor-p ajustado será usado para corrigir comparações múltiplas entre as características da linha de base. Um teste qui-quadrado será usado para determinar diferenças na variável categórica (técnica de propulsão) pré e pós-teste com base na exposição ao treinamento. A significância será alfa = 0,05.