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Effects of Functional Electrical Stimulation on Metaboreflex Activation in Healthy Individuals

18 de maio de 2015 atualizado por: Beatriz D'Agord Schaan, Hospital de Clinicas de Porto Alegre

Effects of Functional Electrical Stimulation Compared to Isometric Exercise on Metaboreflex Activation in Healthy Individuals: Randomized Crossover Clinical Trial

Cardiovascular exercise adjustments are required during in order to redistribute blood flow from non-exercising vascular areas to active muscles. This hemodynamic adjustments, which are partially mediated by mechanosensitive and metabosensitive reflexes, ultimately increase oxygen and nutrient delivery to exercising muscle tissues (Mitchell, 1990). Static handgrip exercise has been shown to induce alterations in the arterial baroreflex function (Kim, 2005) and activation of muscle metaboreflex that increases arterial blood pressure and peripheral vasoconstriction, respectively. Functional electrical stimulation (FES) treatment used in physical therapy in patients who are unable to tolerate conventional exercise showed to be a good alternative for muscle strengthening (Sbruzzi, 2010) and to improve metabolic abnormalities (Karavidas, 2006). However, the effect of FES on metaboreflex activation in healthy individuals has never been investigated. Therefore, this study aims to evaluate the metaboreflex activation induced by FES in upper and low limbs in healthy individuals, and also to compare their results with the effects caused by isometric exercise.

Visão geral do estudo

Status

Desconhecido

Condições

Intervenção / Tratamento

Descrição detalhada

All participants will be invited to attend four separate days for completion of the study protocols. On the first day, the metaboreflex activation in upper limb will be randomly assigned to isometric exercise or FES intervention. On the second day, at least two days apart, random isometric exercise or FES intervention will be performed in the upper limb. On the third day, at least one week apart, all participants will be assigned to perform metaboreflex in a lower limb induced by isometric exercise or FES intervention. On the fourth day, at least two days apart, random isometric exercise or FES intervention will be performed in a lower limb. To evaluate the isometric exercise and FES intervention the post-exercise ischemia will be randomly performed to evaluate the accumulation of metabolites in response to activated limb (PECO +) and evaluation control without ischemia (PECO-). The experiments between PECO+ and PECO- will be separated by a 30 min interval. During isometric exercise and FES protocols the blood flow and peripheral vascular resistance will be assessed by venous occlusion plethysmography. Fatigue will be determined every minute by the 10-point Borg scale to assess rate of perceived exertion and by blood lactate. Blood lactate will be evaluated through capillary action at pre, immediately post exercise and at 5 minutes during the recovery period. Hemodynamic variables such as BP and HR will be recorded every minute during the protocols.

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Antecipado)

20

Estágio

  • Fase inicial 1

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.

Locais de estudo

  • Brasil
    • RS
      • Porto Alegre, RS, Brasil, 90035-003
        • Recrutamento
        • Hospital de Clínicas de Porto Alegre
        • Investigador principal:
          • Beatriz Schaan, PhD
        • Contato:

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

Idades elegíveis para estudo

35 anos a 70 anos (Adulto, Adulto mais velho)

Aceita Voluntários Saudáveis

Sim

Gêneros Elegíveis para o Estudo

Tudo

Descrição

Inclusion Criteria:

  • Healthy individuals
  • Both genders
  • Aged 35-70 years
  • Sedentary
  • Not using continuous medications

Exclusion Criteria:

  • Cardiovascular disease
  • Neurological disease
  • Malignant disease
  • Peripheral vascular disorders (varicose veins or deep vein thrombosis)
  • Peripheral sensitivity alterations
  • Contraindication to performing physical exercise
  • Refusal to sign the consent form

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 cruzada
  • Mascaramento: Solteiro

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Experimental: Functional electric stimulation
Other: The FES will be placed at the flexor muscles of the forearm and knee extensors, for evaluation of upper and lower limbs, respectively.
Outro: Functional electric stimulation
The FES will be placed at the flexor muscles of the forearm and knee extensors, for evaluation of upper and lower limbs, respectively. The stimulation frequency will be 20 Hz. The pulse width used will be 0.5 milliseconds and the contraction time will be 60 seconds (TON: 60s) with a 1-second rest interval (TOFF: 1s). The total time of application will be determined for the muscle fatigue that will be evaluated by 10-point Borg scale and by the measurement of lactate accumulation that must not exceed 30 minutes. The intensity will be adjusted individually, taking into account the patient's ability to promote the full flexion of the wrist / knee extension and comfort during contractions. Along with the application of FES a 1 Kg overload will be applied to intensify the fatigue time.
Outros nomes:
  • FES
Comparador de Placebo: Isometric exercise
For the upper limbs the isometric contraction exercise with handgrip will be performed for 5 minutes with 30% of loading, previously measured by maximum voluntary contraction test.
Outro: Isometric exercise
For the upper limbs the isometric contraction exercise with handgrip will be performed for 5 minutes with 30% of loading, previously measured by maximum voluntary contraction test. For the lower limbs the knee extension exercise will be conducted in a training station. The SBP, DBP, MBP and HR will be recorded through the protocols. Fatigue will be determined every minute by the 10-point Borg scale and by measurement of lactate accumulation before, immediately after the protocol, and 5 minutes during the recovery period.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Forearm and calf blood flow change
Prazo: 5 minutes of exercise ( when PECO-) or to fatigue (when PECO +)
When performed the protocol with FES measurements will be taken for 3 minutes of rest (in both PECO+ and PECO-), 5 minutes of exercise (when PECO-) or to fatigue (when PECO +), during the 3 minutes of occlusion (when PECO +) and 3 minutes final recovery (in both PECO+ and PECO-). When performed the protocol with isometric exercise measurements will be at 3 minutes basal (in both PECO+ and PECO-), 3 minutes of exercise (in both PECO+ and PECO-), 3 minutes of occlusion when PECO + and 3 minutes of ultimate recovery (in both PECO+ and PECO-).
5 minutes of exercise ( when PECO-) or to fatigue (when PECO +)

Medidas de resultados secundários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Maximum muscle strength
Prazo: The maximum peak strength will be measured 3 times with 1 minute interval between each measurement before a session of isometric exercise
Before starting the evaluations of blood flow, the maximum peak strength is measured three times with 1 minute interval between each measurement, after is calculated 30% of the maximum value and the determined load exercise.
The maximum peak strength will be measured 3 times with 1 minute interval between each measurement before a session of isometric exercise
Peripheral vascular resistance
Prazo: It is calculated using data obtained from blood flow and mean arterial pressure in the protocols at 3 minutes in both PECO+ and PECO-
Ratio between the mean arterial pressure (MBP) and muscle blood flow.
It is calculated using data obtained from blood flow and mean arterial pressure in the protocols at 3 minutes in both PECO+ and PECO-

Colaboradores e Investigadores

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

Patrocinador

Hospital de Clinicas de Porto Alegre

Investigadores

  • Investigador principal: Beatriz Dr Schaan, PhD, Hospital de Clínicas de Porto Alegre
  • Cadeira de estudo: Aline Macedo, Graduate, Federal University of Rio Grande do Sul

Publicações e links úteis

A pessoa responsável por inserir informações sobre o estudo fornece voluntariamente essas publicações. Estes podem ser sobre qualquer coisa relacionada ao estudo.

Publicações Gerais

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

1 de março de 2015

Conclusão Primária (Antecipado)

1 de dezembro de 2015

Conclusão do estudo (Antecipado)

1 de março de 2016

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

11 de maio de 2015

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

14 de maio de 2015

Primeira postagem (Estimativa)

19 de maio de 2015

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Estimativa)

20 de maio de 2015

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

18 de maio de 2015

Última verificação

1 de maio de 2015

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Palavras-chave

Outros números de identificação do estudo

  • 14-0359

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