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Locais de Estimulação e Fadiga Induzida por Estimulação Elétrica Neuromuscular em Indivíduos Saudáveis

2 de março de 2023 atualizado por: Marco Aurélio Vaz, PhD
A estimulação elétrica neuromuscular (EENM) é uma ferramenta utilizada em protocolos de treinamento e na prática clínica para prevenir ou atenuar a atrofia e melhorar a capacidade de produção de força muscular em diferentes populações. Embora amplamente utilizado, os efeitos da EENM podem ser limitados pelo desconforto e fadiga precoce induzidos pela corrente elétrica. Estudos anteriores investigaram alternativas para minimizar a fadiga muscular, reduzir o desconforto muscular e aumentar o desempenho muscular. Uma medida adotada para diminuir os efeitos deletérios da EENM é a escolha do local de estimulação. Mais especificamente, as contrações musculares podem ser evocadas pela aplicação de pulsos elétricos no tronco dos nervos periféricos (nNMES) ou ramos terminais do nervo no nível do ventre muscular (mNMES). Há evidências de que o mNMES estimula as unidades motoras (UMs) mais superficiais, enquanto as UMs mais profundas do músculo permanecem inativadas, ou, para recrutá-las, pode ser necessário um aumento adicional na intensidade da corrente e na frequência de estimulação. Por outro lado, na estimulação nervosa direta (nNMES), ambas as UMs superficiais e profundas são recrutadas independentemente da intensidade da NMES. Com base nessas observações, surgiu uma nova modalidade de aplicação da EENM, a estimulação intercalada de nervos e músculos (iNMES). Nessa estratégia, pulsos elétricos são intercalados ou alternados entre os locais mNMES e nNMES, com a intenção de reduzir as altas frequências em que as UMs são ativadas durante a EENM, recrutando UMs superficiais e profundos e reduzindo a fadiga muscular durante as contrações evocadas. Embora a iEENM seja uma estratégia promissora para potencializar os efeitos da NMES, poucos estudos investigaram os efeitos da iNMES na fadiga neuromuscular, e a literatura existente é focada apenas na análise do músculo tibial anterior, limitando as inferências dos achados para outros músculos importantes para a funcionalidade do membro (por exemplo, quadríceps femoral). Portanto, o objetivo deste estudo é comparar os efeitos do nNMES aplicado ao nervo femoral (FN-NMES), do mNMES aplicado ao ponto motor do reto femoral (MP-NMES) e do iNMES aplicado simultaneamente em ambos os locais (FNMP -NMES) sobre os parâmetros funcionais (fadiga muscular) e clínicos (desconforto) dos extensores do joelho em indivíduos saudáveis, através de um ensaio clínico randomizado. Nosso estudo tem três hipóteses. Em nossa primeira hipótese, a fadiga muscular durante um protocolo de eletroestimulação será menor com a modalidade FNMP-NMES, seguida de FN-NMES, e será maior com MP-NMES. Assim, a FNMP-NMES apresentará menor redução nas contrações isométricas voluntárias máximas (CIVMs) imediatamente após o protocolo de fadiga, menor redução relativa entre o torque evocado final em relação ao inicial, maior número de contrações para o torque evocado reduzir 50 % em relação ao torque inicial durante o protocolo de fadiga NMES, e um trabalho total maior em comparação com as modalidades FN-NMES e MP-NMES. Em nossa segunda hipótese, a EENM de baixa frequência (20 Hz) produzirá maior trabalho total e menor fatigabilidade dos extensores do joelho (menor redução do pré para pós CIVM, menor percentual de redução no final em relação ao torque evocado inicial, maior número de contrações para o torque evocado reduzir 50% em relação ao torque evocado inicial, e maior trabalho total) em comparação com uma alta frequência de estimulação (100 Hz). Além disso, o trabalho total será maior e a fatigabilidade menor com FNMP-NMES, seguido de FN-NMES e finalmente MP-NMES, independentemente da frequência de estimulação. Finalmente, a terceira hipótese é que o desconforto será menor com FNMP-NMES, seguido de FN-NMES e, finalmente, MP-NMES, independentemente da frequência de estimulação.

Visão geral do estudo

Status

Recrutamento

Condições

Intervenção / Tratamento

Descrição detalhada

Este projeto será desenvolvido através de um estudo clínico randomizado, que será desenhado para comparar os efeitos do nNMES aplicado ao nervo femoral (NF-NMES), mNMES aplicado ao ponto motor (PM-NMES) e iEENM aplicado simultaneamente em ambos locais (NFPM-NMES), usando frequência de estimulação baixa (20Hz) e alta (100 Hz), na fatigabilidade e desconforto dos extensores do joelho em indivíduos saudáveis. Portanto, este estudo caracteriza-se por uma abordagem quantitativa com delineamento clínico randomizado cross-over, cego para avaliadores e participantes.

A amostra será caracterizada por conveniência, sendo recrutados homens e mulheres saudáveis ​​(autodeclaração de não possuir doenças), com idade entre 18 e 40 anos. Para definir o tamanho da amostra, o software G-Power (versão 3.1.3; University of Trier, Trier, Alemanha) e foi adotado nível de significância para α = 0,05 e poder (1-β) = 0,80, para todas as variáveis ​​calculadas. Como a variável fatigabilidade demonstrou a necessidade de uma amostra maior (24 participantes) para evitar erros e atingir um poder estatístico mínimo de 80%, os pesquisadores utilizarão o resultado dessa variável para o presente estudo. No entanto, um estudo anterior (DANTAS et al., 2015) relatou a exclusão de 25% dos indivíduos que foram recrutados para avaliação, por motivos relacionados à EENM. Portanto, considerando possíveis exclusões ou mesmo perdas ao longo do protocolo, os investigadores irão recrutar 30 participantes ao longo do estudo, 15 homens e 15 mulheres.

As avaliações serão realizadas em 6 dias diferentes para cada participante. A duração de cada avaliação terá um tempo médio de 2 horas para o primeiro dia de avaliação, e 1,5 horas para os demais dias de avaliação. Adicionalmente, as mulheres serão avaliadas entre o 4º e o 22º dia do ciclo menstrual, período em que há maior tolerância à EENM. No primeiro dia, será realizada anamnese, explicações sobre o estudo e familiarização do participante com as técnicas de avaliação e o protocolo de avaliação. Após essa parte inicial, será observado um intervalo de 10 minutos e, a seguir, será aberto o envelope contendo qual protocolo de aplicação foi randomizado para ser investigado, ou seja, testes utilizando FN-NMES, MP-NMES ou FNMP-NMES , após o que serão aplicados os seguintes passos/testes:

  1. Preparar os participantes para os testes;
  2. Avaliação do torque de contração evocado supramáximo em repouso;
  3. Avaliação do torque máximo gerado durante a contração isométrica voluntária máxima (CIVM) pré-fadiga;
  4. Avaliação do torque de contração evocado supramáximo pré-fadiga;
  5. Avaliação da intensidade de corrente para gerar um torque a 20% da MVIC;
  6. Aplicação do protocolo de fadiga evocada por EENM;
  7. Avaliação do desconforto durante o protocolo de fadiga;
  8. Avaliação do torque máximo gerado durante a MVIC após a fadiga;
  9. Avaliação do torque de contração evocado supramáximo após o protocolo de fadiga. Este estudo adotará uma abordagem de intenção de tratar. Assim, o indivíduo que não comparecer à avaliação agendada será reagendado para uma nova avaliação, podendo realizar todas as avaliações agendadas. Caso o sujeito opte por desistir de participar do projeto de pesquisa, os dados coletados até o término de sua participação no estudo serão utilizados para análise. Assim, será utilizado um fluxograma para indicar a desistência dos sujeitos durante todas as fases do estudo, caso ocorra. Além disso, o fluxograma registrará como os indivíduos serão incluídos/excluídos nas diferentes fases do estudo. Os procedimentos estatísticos serão realizados no programa SPSS 21.0 for Windows, e a tabulação dos dados no programa Excel 2016. A distribuição das variáveis ​​será apresentada como média e desvio padrão. O teste de Shapiro-Wilk será utilizado para analisar a normalidade da distribuição dos dados. Para comparar a fatigabilidade entre as modalidades de EENM, ANOVA será utilizada para medidas repetidas de dois fatores de intramodalidade (frequências de EENM e tempo pré/pós-protocolo de EENM) e um fator de intermodalidade (gênero). Para comparar o desconforto entre as modalidades de NMES, ANOVA será usada para medidas repetidas de dois fatores de intramodalidade (frequências de NMES e local de NMES) e um fator de intermodalidade (gênero). Se houver interação entre os fatores, será utilizada ANOVA one-way para medidas repetidas para verificar se há diferenças entre as modalidades e, para localizar as diferenças, será utilizado o teste post hoc de Bonferroni. Além disso, será calculado o tamanho do efeito "d" de Cohen, que será categorizado como trivial (1,30) (ROSENTHAL, 1996).

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Antecipado)

30

Estágio

  • 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

Locais de estudo

    • RS
      • Porto Alegre, RS, Brasil, 90690-200
        • Recrutamento
        • Exercise Research Laboratory, School of Physical Education, Federal University of Rio Grande do Sul
        • 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

18 anos a 40 anos (Adulto)

Aceita Voluntários Saudáveis

Sim

Gêneros Elegíveis para o Estudo

Tudo

Descrição

Critério de inclusão:

Indivíduos saudáveis:

  1. jovens de ambos os sexos
  2. idade entre 18 e 40 anos
  3. índice de massa corporal entre 20 e 25 kg/m2
  4. e amplitude de movimento normal do joelho
  5. sem queixa de dor ou presença de patologia no membro inferior dominante. -

Critério de exclusão:

Indivíduos com:

  1. qualquer contra-indicação ao exercício máximo
  2. ter sido tratado com EENM nos últimos 3 meses no membro inferior
  3. não tolera estimulação elétrica

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: Ciência básica
  • Alocação: Randomizado
  • Modelo Intervencional: Atribuição cruzada
  • Mascaramento: Quadruplicar

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Experimental: FN-NMES - 20 Hz
Este grupo receberá um protocolo de fadiga induzida por NMES, que será aplicado no nervo femoral (NF) utilizando uma frequência de estimulação de 20 Hz. Para isso, o participante será posicionado no dinamômetro isocinético (Biodex Medical System, Shirley - NY, USA) com o joelho em 90° de flexão (0°=extensão total). O participante será instruído a permanecer relaxado e a não realizar contração muscular ativa.
A estimulação elétrica neuromuscular será aplicada em dois locais para induzir a fadiga com a frequência de estimulação especificada nas Descrições de Braço/Grupo. Os parâmetros da eletroestimulação para gerar o protocolo de fadiga serão: corrente pulsada bifásica, duração do pulso de 2 ms e tempos on:off de 5:10s. O protocolo de fadiga será aplicado com intensidade de corrente suficiente para gerar um torque evocado no nível de 20% da CIVM, que será mantido durante todo o protocolo. A EENM será mantida até atingir um tempo de intervenção de 20 minutos, gerando 80 contrações evocadas.
Experimental: FN-NMES - 100 Hz
Este grupo receberá um protocolo de fadiga induzida por NMES, que será aplicado no nervo femoral (NF) utilizando uma frequência de estimulação de 100 Hz. Para isso, o participante será posicionado no dinamômetro isocinético (Biodex Medical System, Shirley - NY, USA) com o joelho em 90° de flexão (0°=extensão total). O participante será instruído a permanecer relaxado e a não realizar contrações musculares ativas.
A estimulação elétrica neuromuscular será aplicada em dois locais para induzir a fadiga com a frequência de estimulação especificada nas Descrições de Braço/Grupo. Os parâmetros da eletroestimulação para gerar o protocolo de fadiga serão: corrente pulsada bifásica, duração do pulso de 2 ms e tempos on:off de 5:10s. O protocolo de fadiga será aplicado com intensidade de corrente suficiente para gerar um torque evocado no nível de 20% da CIVM, que será mantido durante todo o protocolo. A EENM será mantida até atingir um tempo de intervenção de 20 minutos, gerando 80 contrações evocadas.
Experimental: MP-NMES - 20 Hz
Este braço receberá um protocolo de fadiga induzida por NMES, que será aplicado no ponto motor (PM) do músculo reto femoral utilizando uma frequência de estimulação de 20 Hz. Para isso, o participante será posicionado no dinamômetro isocinético (Biodex Medical System, Shirley - NY, USA) com o joelho a 90° de flexão (0°=extensão total). O participante será instruído a permanecer relaxado e a não realizar contrações musculares ativas.
A estimulação elétrica neuromuscular será aplicada em dois locais para induzir a fadiga com a frequência de estimulação especificada nas Descrições de Braço/Grupo. Os parâmetros da eletroestimulação para gerar o protocolo de fadiga serão: corrente pulsada bifásica, duração do pulso de 2 ms e tempos on:off de 5:10s. O protocolo de fadiga será aplicado com intensidade de corrente suficiente para gerar um torque evocado no nível de 20% da CIVM, que será mantido durante todo o protocolo. A EENM será mantida até atingir um tempo de intervenção de 20 minutos, gerando 80 contrações evocadas.
Experimental: MP-NMES - 100 Hz
Este braço receberá um protocolo de fadiga induzida por NMES, que será aplicado no ponto motor (PM) do músculo reto femoral utilizando uma frequência de estimulação de 100 Hz. Para isso, o participante será posicionado no dinamômetro isocinético (Biodex Medical System, Shirley - NY, USA) com o joelho a 90° de flexão (0°=extensão total). O participante será instruído a permanecer relaxado e a não realizar contrações musculares ativas.
A estimulação elétrica neuromuscular será aplicada em dois locais para induzir a fadiga com a frequência de estimulação especificada nas Descrições de Braço/Grupo. Os parâmetros da eletroestimulação para gerar o protocolo de fadiga serão: corrente pulsada bifásica, duração do pulso de 2 ms e tempos on:off de 5:10s. O protocolo de fadiga será aplicado com intensidade de corrente suficiente para gerar um torque evocado no nível de 20% da CIVM, que será mantido durante todo o protocolo. A EENM será mantida até atingir um tempo de intervenção de 20 minutos, gerando 80 contrações evocadas.
Experimental: FNMP-NMES - 20 Hz
Este grupo receberá um protocolo de fadiga induzida por NMES, que será aplicado no nervo femoral (NF) e no ponto motor (MP) do músculo reto femoral utilizando uma frequência de estimulação de 20 Hz. Para isso, o participante será posicionado no dinamômetro isocinético (Biodex Medical System, Shirley - NY, USA) com o joelho a 90° de flexão (0°=extensão total). O participante será instruído a permanecer relaxado e a não realizar contrações musculares ativas.
A estimulação elétrica neuromuscular será aplicada em dois locais para induzir a fadiga com a frequência de estimulação especificada nas Descrições de Braço/Grupo. Os parâmetros da eletroestimulação para gerar o protocolo de fadiga serão: corrente pulsada bifásica, duração do pulso de 2 ms e tempos on:off de 5:10s. O protocolo de fadiga será aplicado com intensidade de corrente suficiente para gerar um torque evocado no nível de 20% da CIVM, que será mantido durante todo o protocolo. A EENM será mantida até atingir um tempo de intervenção de 20 minutos, gerando 80 contrações evocadas.
Experimental: FNMP-NMES - 100 Hz
Este grupo receberá um protocolo de fadiga induzida por NMES, que será aplicado no nervo femoral (NF) e no ponto motor (MP) do músculo reto femoral utilizando uma frequência de estimulação de 100 Hz. Para isso, o participante será posicionado no dinamômetro isocinético (Biodex Medical System, Shirley - NY, USA) com o joelho a 90° de flexão (0°=extensão total). O participante será instruído a permanecer relaxado e a não realizar contrações musculares ativas.
A estimulação elétrica neuromuscular será aplicada em dois locais para induzir a fadiga com a frequência de estimulação especificada nas Descrições de Braço/Grupo. Os parâmetros da eletroestimulação para gerar o protocolo de fadiga serão: corrente pulsada bifásica, duração do pulso de 2 ms e tempos on:off de 5:10s. O protocolo de fadiga será aplicado com intensidade de corrente suficiente para gerar um torque evocado no nível de 20% da CIVM, que será mantido durante todo o protocolo. A EENM será mantida até atingir um tempo de intervenção de 20 minutos, gerando 80 contrações evocadas.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Nível de atividade física
Prazo: A avaliação será realizada antes da introdução da intervenção.
O nível de atividade física (AF) de cada sujeito será avaliado pelo Questionário Internacional de Atividade Física (IPAQ). Os escores serão avaliados por meio do cálculo dos equivalentes metabólicos (MET) para cada nível de atividade. A pontuação da caminhada será obtida pela multiplicação de 3,3 METs com a duração total da caminhada em minutos em uma semana. Os escores de atividade física moderada serão obtidos pela multiplicação de 4,0 METs com a duração total da atividade física moderada em minutos em uma semana. Os escores de atividade física vigorosa serão obtidos pela multiplicação de 8,0 METs com a duração total da atividade física vigorosa em minutos em uma semana. O total de MET-minutos/semana de atividade física será obtido por meio da soma dos escores de caminhada, MET minutos/semana moderado e vigoroso. A Pontuação Categórica será classificada em três níveis de atividade física: baixa, moderada e alta.
A avaliação será realizada antes da introdução da intervenção.
Espessura da camada de gordura subcutânea no ponto motor e nervo femoral
Prazo: A avaliação será realizada pré-intervenção, ou seja, antes de cada protocolo de EENM
Corresponde à quantidade de tecido adiposo subcutâneo e será avaliado por ultrassonografia
A avaliação será realizada pré-intervenção, ou seja, antes de cada protocolo de EENM
Contração isométrica voluntária máxima dos extensores do joelho
Prazo: A avaliação será realizada pré-intervenção, ou seja, antes de cada protocolo de EENM
A contração isométrica voluntária máxima dos extensores do joelho (CIVM) é uma expressão da força muscular, e será avaliada por dinamometria.
A avaliação será realizada pré-intervenção, ou seja, antes de cada protocolo de EENM
Intensidade de corrente necessária para evocar o torque submáximo dos extensores do joelho (20% CIVM)
Prazo: A avaliação será realizada pré-intervenção, ou seja, antes de cada protocolo de EENM
A quantidade ou amplitude de corrente elétrica (em miliampères - mA) necessária para atingir uma força específica (20% MVIC), e será avaliada a partir do aparelho de eletroestimulação.
A avaliação será realizada pré-intervenção, ou seja, antes de cada protocolo de EENM
Mudança do repouso Torque evocado por contração supramáxima no pré-intervenção e imediatamente após a intervenção
Prazo: Esta avaliação será realizada em repouso, pré-intervenção e imediatamente após a intervenção
Serão aplicados pulsos elétricos retangulares bifásicos simples na frequência de 1 Hz com intensidade de corrente suficiente para gerar uma contração visível dos extensores do joelho. A partir da identificação desse limiar motor, a intensidade da corrente será gradativamente aumentada até que nenhum aumento subseqüente no torque de contração evocado seja observado. Em seguida, a intensidade da corrente será aumentada em 10% para garantir que o torque evocado pela contração seja supramáximo. O torque (Nm) evocado durante a contração muscular será determinado pelo torque produzido por três estímulos supramáximos.
Esta avaliação será realizada em repouso, pré-intervenção e imediatamente após a intervenção
Índice de Fadiga Muscular
Prazo: Durante 5 segundos antes e depois do protocolo de eletroestimulação
Caracterizado pela diminuição da contração isométrica voluntária máxima após o protocolo de fadiga, será avaliado por dinamometria.
Durante 5 segundos antes e depois do protocolo de eletroestimulação
Índice de fadiga do torque evocado
Prazo: Durante 20 minutos de eletroestimulação
Caracterizado pela diminuição do torque evocado durante o protocolo de fadiga, o índice de fadiga a partir do torque evocado será avaliado por dinamometria, e obtido pela análise de curvas de torque evocado
Durante 20 minutos de eletroestimulação
Redução do torque evocado até atingir 50% do torque evocado na primeira contração
Prazo: Durante 20 minutos de eletroestimulação
Será obtido a partir da análise das curvas torque-tempo das contrações evocadas. O torque evocado por cada contração será normalizado pelo torque evocado pela primeira contração (que corresponderá a 100%). Será utilizado para análise o número de contrações até que o torque evocado relativo sofra uma redução de 50% em relação ao torque evocado da contração inicial.
Durante 20 minutos de eletroestimulação
Trabalho total gerado durante o protocolo de fadiga
Prazo: Durante 20 minutos de eletroestimulação
A integral torque-tempo das curvas de torque evocado durante o protocolo de fadiga será avaliada e corresponderá ao trabalho mecânico de cada contração evocada. A soma da integral da curva de torque de todas as contrações evocadas durante o protocolo de fadiga será calculada para determinar o trabalho total evocado por cada corrente durante o protocolo de fadiga.
Durante 20 minutos de eletroestimulação
Nível de desconforto gerado pela estimulação elétrica durante o protocolo de fadiga
Prazo: Durante 20 minutos de eletroestimulação
O desconforto será medido com uma Escala Visual Analógica (0-100mm), onde 0 e 100 mm correspondem a nenhum desconforto e pior desconforto percebido, respectivamente
Durante 20 minutos de eletroestimulação

Colaboradores e Investigadores

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

Investigadores

  • 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

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)

25 de janeiro de 2023

Conclusão Primária (Antecipado)

1 de dezembro de 2023

Conclusão do estudo (Antecipado)

1 de agosto de 2024

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

6 de outubro de 2022

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

29 de outubro de 2022

Primeira postagem (Real)

4 de novembro de 2022

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

3 de março de 2023

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

2 de março de 2023

Última verificação

1 de março de 2023

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Termos MeSH relevantes adicionais

Outros números de identificação do estudo

  • 5.309.992

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 .

Ensaios clínicos em Estimulação elétrica

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