Влияние односторонней вибрации предплечья на потерю мышц и костей контралатерального предплечья (Vib-Frx)

Структура кости и окружающих ее мышц изменяется синхронно во времени. Скелетные мышцы положительно влияют на структуру и функцию костей. Общеизвестно, что физическая тренировка мышц повышает устойчивость костей к механическим нагрузкам и что физическая активность также важна для лечения и профилактики остеопороза. Тренировки с отягощениями и ударами могут стимулировать формирование костей и/или предотвращать резорбцию костей. Иммобилизация часто приводит к дисфункциональному остеопорозу у пациентов с переломами костей.

Вибрация оказывает сильное остеогенное действие. Циклическая механическая нагрузка на кость стимулирует остеоциты. Образование кости, вызванное вибрацией, регулируется нейронами. Вибрация также может эффективно увеличить мышечную силу и мощность. Предыдущие исследования показали, что вибрация увеличивает электромиографическую (ЭМГ) активность мышц. Основываясь на рефлексе миорегуляции кости, кость чувствительна к механическим раздражителям и может посылать механические входные сигналы в центральную нервную систему и, таким образом, может нейронно регулировать мышечную активность.

Предыдущие исследования зафиксировали влияние односторонней тренировки мышц конечностей на нетренированные контралатеральные гомологичные мышцы.

Целью настоящего исследования является изучение влияния вибрации кости предплечья в свободной конечности на мышечную силу и минеральную плотность кости предплечья у пациентов с переломом предплечья/локтя.

Всего в исследование будут включены 80 пациентов с переломами предплечья/локтя. Участники, отвечающие критериям включения, будут рандомизированы в одну из двух групп: обучающую группу (40 случаев) и контрольную группу (40 случаев). Пациентам контрольной группы будет оказана стандартная помощь при переломах, включая фиксацию и покой.

Вибрация предплечья: тренировочная группа будет заниматься 5 раз в неделю в течение шести недель с использованием устройства для вибрации предплечья. Вибрационное устройство предплечья состоит из джойстикового блока, грузо-шкивной системы и пульта управления. Испытуемый будет сидеть на стуле. Правое предплечье будет помещено на вибрационное устройство, при этом плечо будет отведено на 10 градусов, локоть согнуто на 90 градусов, а предплечье и запястье будут в нейтральном положении. Ось вращения джойстика будет совмещена с осью лучезапястного сустава свободной руки. Блок джойстика будет способен выполнять как угловое, так и скользящее движение одновременно. Угловое движение приводило к эффекту вибрации, а скользящее движение — к эффекту сжатия. Угловое движение блока джойстика будет обеспечивать электродвигатель. Диапазон углового перемещения составит 6 градусов. Груз крепится к джойстику с помощью системы тросов и шкивов, чтобы обеспечить механическую нагрузку на предплечье (эффект сжатия). Этот вес определяется как вибрационная нагрузка. Во время вибрации будет применяться максимально допустимая вибрационная нагрузка. Амплитуда вибрации (диапазон движения запястья) составит 6 градусов, а частота вибрации - 40 Гц. Продолжительность и интенсивность упражнений вначале будут низкими, но систематически увеличиваются в течение 6-недельного тренировочного периода. Субъектов попросят сообщить о негативных побочных эффектах или побочных реакциях в их тренировочном дневнике.

Костная денситометрия: перед трассами и через шесть недель двусторонняя плотность костей дистального отдела лучевой кости будет измеряться с помощью DXA. Двустороннюю плотность кости оценивают с помощью костного денситометра (Norland).

Измерение силы захвата: Перед началом исследования будет измерена сила захвата мышц запястья свободной конечности. Через шесть недель сила двустороннего захвата будет измеряться ручным динамометром (цифровой плюс кистевой динамометр Jamar).

Поверхностная ЭМГ: Поверхностная ЭМГ мышц правого и левого запястья будет записана с помощью одноразовых самоклеящихся биполярных электродов Ag/AgCl (Kendall Arbo), размещенных на животе. Небольшие дисковые электроды (диаметром 10 мм, межэлектродное расстояние 20 мм) располагают по направлению мышечных волокон. Все кабели будут тщательно приклеены к коже.

Кожа над мышцей будет выбрита, будет применена легкая абразия, кожа будет очищена с использованием 70% спирта, а перед размещением электродов будет использована токопроводящая паста для уменьшения сопротивления электродов.

Потенциалы двигательных единиц будут усиливаться и записываться на компьютер для автономного анализа с частотой дискретизации 2k с использованием системы сбора и анализа данных (система сбора данных Powerlab, ADInstruments, Австралия).

Двадцать секунд миоэлектрической активности будут записаны в мышцах запястья в состоянии покоя. Средняя миоэлектрическая активность будет рассчитываться как среднеквадратичное значение (RMS) с использованием программного обеспечения устройства ЭМГ и определяется как «миоэлектрическая активность в покое». Миоэлектрическая активность в покое будет выражена в микровольтах.

Будет проведен спектральный анализ мощности. Они будут проводиться с использованием окна Хэмминга, эпох 2048 точек, что дает разрешение по частоте 0,98 Гц.

Это проспективное рандомизированное контролируемое одиночное слепое исследование.