Exercício de restrição do fluxo sanguíneo para pessoas com lesão medular

Esta investigação é baseada em um design intra-sujeito. Os investigadores pretendem recrutar 16 indivíduos com lesões incompletas da medula espinhal diagnosticadas (níveis C3-L1, AISA C e D) para participar de dois programas de exercícios para a parte inferior do corpo de 8 semanas, consistindo em exercícios tradicionais de extensão e flexão do joelho ou extensão e flexão do joelho com restrição do fluxo sanguíneo (Figura 4). Antes do início de cada programa, uma série de medições da função muscular e vascular será obtida (para detalhes sobre essas medições, consulte o objetivo específico 1 e 2 abaixo). Essas medições serão repetidas no final de cada período de treinamento de 8 semanas. Além disso, para monitorar o risco de trombose, amostras de sangue serão coletadas e analisadas em 4 momentos ao longo de cada período de 8 semanas: linha de base, após uma única sessão de exercício, após 4 semanas de treinamento e novamente no final das 8 semanas período de treinamento (para detalhes sobre esses ensaios, consulte o objetivo específico 3 abaixo).

Indivíduos Os indivíduos serão recrutados pelo departamento de SCI/D do Cleveland VA Medical Center. Resumidamente, os sujeitos devem ter entre 18 e 55 anos de idade, pelo menos 1 ano após a lesão e livres de doenças cardiovasculares ou hematológicas. Os sujeitos também devem ter força suficiente em seus membros inferiores para andar sem ajuda por 10 metros (consulte a lista completa de critérios de inclusão/exclusão de sujeitos no documento de sujeitos humanos). As variáveis ​​primárias para esta investigação são mudanças na força muscular, área de secção transversa e função vascular. Devido à falta de dados sobre exercícios de BFR na população com lesão medular, as estimativas do tamanho da amostra necessária para este estudo foram baseadas em dados de BFR publicados anteriormente em outras populações clínicas com fraqueza e atrofia musculoesqueléticas. Em geral, o tamanho do efeito do treinamento de exercícios BFR na força muscular e transversal de várias investigações foi de 1,13, 0,995 e 1,9. Assim, uma análise de poder a priori indicou que um tamanho de amostra de 16 participantes é necessário para fornecer estatística suficiente para detectar uma mudança entre pré e pós-treinamento usando um alfa de 0,05 e poder de 0,80.

Programa de treinamento: O programa de treinamento consistirá em 8 semanas de exercícios de extensão/flexão de joelho tradicional ou BFR em um dinamômetro Biodex System 3. Os participantes deverão comparecer ao laboratório 2-3 dias por semana durante o programa de treinamento com o objetivo final de 20 sessões de treinamento distribuídas em cada período de 8 semanas. Dois artigos de revisão publicados recentemente indicam que o treinamento BFR 2-3 vezes por semana é suficiente para benefícios musculares nas populações clínicas. O treinamento de BFR ao longo das 8 semanas consistirá no protocolo padrão de BFR (30 repetições-15 repetições-15 repetições-15 repetições) de extensão/flexão do joelho com 60 segundos de recuperação entre cada série. A resistência do dinamômetro será ajustada para 30% da contração voluntária máxima (determinada na visita inicial) e um metrônomo será usado para estimular a extensão/flexão do joelho a uma taxa associada a 180 graus por segundo (meio da faixa de velocidade da articulação do joelho associada com caminhada confortável). A realização de extensão/flexão de joelho de resistência no dinamômetro isocinético resultará apenas em contrações concêntricas (não haverá fase excêntrica). Foi relatado que contrações concêntricas combinadas com BFR aumentam a área de seção transversal e a força muscular em maior extensão do que exercícios excêntricos com BFR. A restrição do fluxo sanguíneo será aplicada por meio do uso de um manguito de 6 cm inflado a 70% da pressão necessária para ocluir o fluxo sanguíneo do membro em repouso (consulte a determinação da pressão de oclusão arterial abaixo). A pressão do manguito será inflada antes da série inicial e permanecerá inflada durante todo o protocolo (períodos de exercício e recuperação). Este plano de treinamento prescrito para o exercício BFR (ou seja, frequência das sessões de treinamento, número de repetições em cada série, duração do descanso entre as séries, intensidade e pressão do manguito) baseia-se nas recomendações de duas revisões sistemáticas publicadas recentemente sobre o treinamento de BFR. O programa tradicional de treinamento de resistência será um protocolo de exercício padronizado usado na reabilitação: 3 séries de exercícios de extensão/flexão do joelho com a resistência definida em 60% MVC. Para aproximar o volume total (número de repetições totais x peso) do protocolo BFR, as três séries serão compostas por 13, 12 e 12 repetições, respectivamente. Durante ambos os períodos de 8 semanas, o pico de torque será reavaliado a cada duas semanas e as cargas de treinamento subsequentes serão modificadas com base nas melhorias no pico de torque.

Determinação da pressão de oclusão arterial: a pressão para oclusão do fluxo sanguíneo arterial femoral será determinada em uma visita inicial. Os indivíduos sentar-se-ão calmamente em repouso. Um manguito será colocado ao redor da parte superior da coxa e uma máquina de Doppler/ultrassom será usada para obter uma imagem e o espectro de velocidade do sangue da artéria femoral superficial (distal ao manguito). O manguito será então inflado lentamente, aproximadamente 2mmHg a cada segundo, até que o espectro de velocidade desapareça, indicando a ausência de fluxo sanguíneo. A pressão do manguito na qual o fluxo sanguíneo é interrompido será considerada a pressão de oclusão arterial.

Problemas potenciais e estratégias alternativas com o protocolo de treinamento: Devido à ampla gama de capacidade funcional na população iSCI, alguns indivíduos podem não ser capazes de concluir inicialmente o protocolo de exercícios conforme descrito acima. Para aumentar a probabilidade de os sujeitos obterem o número prescrito de repetições totais, especialmente nas primeiras duas semanas de treinamento, as repetições dentro de cada série e o número de séries podem ser modificados (ex: 3 séries de 13, 12, 12 repetições podem ser substituídas por 4 séries de 10, 9, 9, 9 repetições, pois isso manteria o número total de repetições, mas adicionaria um período de recuperação adicional). Além disso, as sessões de treinamento no período inicial de 8 semanas serão bem documentadas, de modo que o volume geral possa ser replicado na segunda sessão de treinamento de 8 semanas. Embora existam evidências experimentais limitadas sugerindo que o treinamento de BFR apresenta um risco maior em comparação com o exercício típico de alta intensidade, Spranger e colegas já delinearam os riscos potenciais associados ao exercício de BFR em pacientes com hipertensão, insuficiência cardíaca e doença arterial periférica. Especificamente, o exercício BFR pode levar a respostas de pressão arterial perigosamente altas naqueles com reflexos pressores de exercício exagerados. No entanto, a população SCI, se houver, teria um reflexo pressor de exercício reduzido devido ao feedback aferente interrompido do membro inferior. Finalmente, duas sessões de treinamento de 8 semanas são um grande compromisso de tempo para os participantes. Assim, os investigadores fornecerão reembolso financeiro pela participação e tentarão recrutar pacientes que já visitam o hospital regularmente para reabilitação. Se ainda for difícil encontrar indivíduos dispostos a participar de um estudo tão longo, os investigadores modificarão o protocolo de forma que haja dois grupos independentes de 16 indivíduos designados para uma das duas intervenções (em vez de medidas repetidas) que requerem o recrutamento de mais sujeitos, mas cada sujeito deve participar de apenas uma intervenção de treinamento de 8 semanas.