EIMD-mekanismer som orsakar kraftförlust

En inom deltagaren, upprepad experimentell design kommer att användas så att varje deltagare kommer att fungera som hans/hennes egen kontroll. Koffein och placebo kommer att administreras på ett dubbelblindt, balanserat sätt. Koffein och placebo (vitt mjöl) piller kommer att beredas av Kerri Tiedman eller Jackie Straughn på Doctors Park Pharmacy med hjälp av en analytisk balans. Vattenfritt koffein eller vitt mjöl kommer att placeras i ogenomskinliga kapslar. Pillerna kommer att läggas i kuvert av Chris Black. Han kommer sedan att använda en datorgenererad slumptalstabell för att tilldela koffein- eller placebo-piller för varje testsession på ett balanserat sätt. Deltagarens identifikationsnummer, samt sessionsnummer kommer att placeras på kuvertet. Ett kalkylblad som endast innehåller deltagarnas nummer och testvillkoren kommer att bevaras av Chris Black tills studien är klar. Forskningsassistenterna Jessica, Robby, Alex, Josh och Jamie, som kommer att bli blinda för innehållet i kuverten, kommer att administrera pillren till deltagarna och samla in data från deltagarna. Detta kommer att säkerställa att forskarna blir blinda för tillståndet under datainsamlingen. Efter slutförandet av datainsamlingen kommer kalkylarket att ges till alla ovan angivna forskningsassistenter och bländningen kommer att brytas för dataanalys.

Total tidsåtgång för studien kommer att vara cirka 10 timmar under loppet av 14 dagar. Tre bekantskapssessioner och 5 testsessioner kommer att genomföras.

Testdag 1: - Potentiella deltagare kommer att rapportera till sensoriska och muskelfunktionslaboratorier för en 30 minuters session med följande:

D1.1 Skriftlig och muntlig beskrivning av experimentet och alla procedurer kommer att ges, och eventuella frågor kommer att besvaras. Informerat samtycke kommer att slutföras.

D1.2 Ett frågeformulär för beredskap för fysisk aktivitet (PAR-Q) kommer att fyllas i (identifierar kontraindikationer för träning.D1.3 En frågeformulärscreening för potentiella biverkningar av koffein, nuvarande medicinering och kosttillskott samt en ökad risk för rabdomyolysanvändning kommer att tävlas. D1.4 Sittande, vilande blodtryck kommer att bedömas i höger brachialisartär. D1.5 Potentiella deltagare som anses vara kvalificerade för studien kommer att uppmanas att muntligen berätta för forskarna vad de förväntas göra i studien och förklara riskerna och fördelarna med studien för att bekräfta att de förstår procedurerna, tidsåtgången, friheten att dra sig tillbaka och risker och fördelar med studiedeltagande. D1.6 Därefter kommer deltagarna att öva proceduren för att bestämma maximal frivillig isometrisk styrka (MVC) för plantarflexormuskelgruppen. Deltagarna kommer att sitta i en specialdesignad stol med höften i en vinkel på 90 grader. En serie av 3 maximala, heltäckande isometriska sammandragningar (sammandragningar mot ett stationärt föremål där muskeln inte förkortas eller förlängs) kommer att utföras. Varje sammandragning varar i cirka 3 sekunder. Deltagarna kommer att ges muntlig uppmuntran under hela sammandragningen. Muskelaktivering (mängden eller procentandelen av den totala muskelmassan av plantarböjarna som personen kan använda under en sammandragning) under de isometriska sammandragningarna kommer att bedömas med hjälp av interpolerad ryckteknik (ITT). Denna teknik innebär att en elektrisk ström appliceras på muskeln via stimulering av den tibiala motoraxonen (nerven) medan den drar ihop sig för att avgöra om muskeln kan generera någon ytterligare kraft, utöver vad deltagaren kan generera på egen hand. Kraften från denna stimulering jämförs med kraften som genereras i en avslappnad, icke-sammandragande muskel för att bestämma procentandelen av muskeln som deltagaren kan aktivera under en sammandragning. För att utföra ITT-stimulerande elektroder placeras proximalt till knäskålen och bakom knät över tibialisnerven. Deltagarna kommer att få en kort (10 millisekunder) högintensiv stimulering av muskeln under varje sammandragning och 4 och 6 sekunder efter varje sammandragning (medan muskeln är avslappnad). MVC såväl som ITT kommer att bestämmas i både höger och vänster vad.

Testdag 2: deltagarna kommer att rapportera till sensoriska och muskelfunktionslabb cirka 48 timmar efter testdag 1 för en 15 minuters session. D2.1 MVC och muskelaktivering av plantarflexorerna kommer att övas igen som beskrivits tidigare.

Testdag 3: deltagarna kommer att rapportera till sensoriska och muskelfunktionslabb cirka 48 timmar efter testdag 2 för en 15 minuters session. D3.1 MVC och muskelaktivering av plantarflexorerna kommer att övas igen som beskrivits tidigare

Testdag 4: Deltagarna kommer att rapportera till sensoriska och muskelfunktionslabb för en 2 timmars testsession. D4.1 Trycksmärtströskeln (PPT) för både höger och vänster vadmuskler kommer att bedömas. Ett märke kommer att placeras över magen av plantar flexor muskelgruppen på varje ben. Forskare kommer att placera en tryckalgometer över testplatsen och kommer gradvis att applicera tryck med en hastighet av 0,50 kg/sek tills deltagaren indikerar att trycket har flyttats från att vara "obekvämt" till "svagt smärtsamt". Deltagaren kommer att indikera detta genom att trycka på en knapp ansluten till algometern. Så snart deltagaren indikerar smärta kommer tryckstimulansen att tas bort av forskaren. D4.2 Muskelömhet i muskelgruppen plantar flexors kommer att bedömas. Detta kommer att göras genom att låta deltagarna utföra 3 separata excentriska sammandragningar av plantarböjarna med hjälp av deras kroppsvikt. Deltagarna kommer att instrueras att utföra varje excentrisk sammandragning på ett långsamt och kontrollerat sätt. Efter varje åtgärd kommer deltagaren att bli ombedd att bedöma intensiteten av smärtan/skadan/ömheten i sina plantarflexorer under lyftet. En 10 cm visuell analog skala (VAS) kommer att användas för att bedöma ömhet. Deltagarna kommer att instrueras att placera ett märke längs 10 cm-linjen som motsvarar intensiteten av smärta som upplevs under lyftet. Ankare med "ingen smärta" och "värsta smärta man kan tänka sig" kommer att placeras på vänster respektive höger ände av 10 cm-linjen. D4.3 Spinal excitabilitet kommer att bedömas genom att bestämma H-reflexen i tibialisnerven. Deltagarna kommer att sitta (som beskrivits tidigare) i den specialdesignade stolen med foten fastsatt på en pedal. Två inspelningselektroder kommer att placeras på huden över magen av soleusmuskeln för att registrera den elektriska aktiviteten (EMG) för soleus. En jordelektrod kommer att placeras över den laterala malleolen. Stimulerande elektroder kommer att placeras över tibialisnerven i popliteal fossa och proximalt till patella. En serie på 25-30 stimuleringspulser kommer att levereras (var och en varar i 1 millisekund) för att visualisera H- och M-vågens rekryteringskurva. D4.4 Kontraktila egenskaper hos plantarflexorerna kommer att bedömas genom att utföra en serie stimulerade sammandragningar (via stimulering av tibialisnerven enligt beskrivningen ovan). Sex stimulerade sammandragningar, vardera 1 sekund kommer att utföras. Tre vardera med en stimuleringsfrekvens på 20 hertz och 3 vid en stimuleringsfrekvens på 100 hertz och varje stimulering kommer att separeras med 30 sekunder. D4.5 MVC och muskelaktivering av plantarflexorerna kommer att bedömas enligt tidigare beskrivning. D4.6 Deltagarna kommer att konsumera gelatinkapslar som innehåller antingen en dos på 5 mg/kg kroppsvikt vattenfritt koffein eller placebo (vitt mjöl). D.4.7 Deltagarna kommer att vila tyst i 60 minuter. D4.8 PPT för plantarflexorerna kommer att bedömas enligt tidigare beskrivning. D4.9 Muskelömhet kommer att bedömas enligt tidigare beskrivning. D4.10 H-reflex kommer att bedömas som beskrivits tidigare. D4.11 20 hertz och 100 hertz kontraktila egenskaper kommer att bedömas som beskrivits tidigare. D4.12 MVC och muskelaktivering kommer att bedömas enligt tidigare beskrivning.

Testdag 5: Deltagarna kommer att rapportera till sensoriska och muskelfunktionslaboratoriet cirka 24 timmar efter testdag 4 för en 2 timmar lång testsession. Alla procedurer från testdag 4 kommer att upprepas på testdag 5. Om deltagarna slumpmässigt tilldelades koffein på testdag 4, kommer de att få placebo på dag 5, och vice versa.

Testdag 6: Deltagarna kommer att rapportera till sensoriska och muskelfunktionslabb cirka 24 timmar efter testdag 5 för en 30 minuters session.

Deltagarna kommer att genomföra 60 excentriska muskelrörelser (6 set om 10 repetitioner) av plantarböjarna med deras dominerande ben med en vikt som är ungefär 120 % av deras maximala styrka. Deltagarna kommer att instrueras att utföra varje excentrisk muskelåtgärd på ett långsamt (~ 3 sek) och kontrollerat sätt. Forskare kommer verbalt att räkna under varje åtgärd för att hjälpa till att kontrollera rörelsens hastighet. Forskarna kommer att höja vikten innan varje lyft börjar. Detta för att deltagaren endast utför excentriska muskelåtgärder. När den excentriska träningen är klar kommer deltagarna att uppmanas att avstå från att använda smärtstillande mediciner, inklusive alkohol, tills experimentet har slutförts. Deltagarna kommer också att påminnas om instruktionerna för att övervaka symptom relaterade till rabdomyolys och om instruktionerna för korrekt hydrering under studiens varaktighet.

Testdag 7-8: Deltagarna kommer att rapportera till det tillämpade fysiologiska labbet cirka 24 timmar efter testdag 6 och 7 för en 2 timmar lång testsession.

Alla procedurer från testdag 4 kommer att upprepas under testdag 7 och 8. Koffein och placebokapslar kommer att administreras på ett balanserat sätt så att varje deltagare får koffein den ena testdagen och placebo på den andra.

En helt inom deltagarna upprepade mått ANOVA kommer att användas för att testa för skillnader mellan varje utfallsmått mellan tillstånd och över tid. Om man antar en styrka på 0,80 kommer en provstorlek på 20 deltagare att tillåta detektering av en skillnad mellan förhållanden på cirka 0,50 standardavvikelse (en måttlig effekt) för interaktionen. Tidigare studier har visat att koffein ökar styrkan och h-reflexen med cirka 0,40-0,90 standardavvikelse. Som sådan bör den föreslagna provstorleken vara tillräckligt stor för att upptäcka någon meningsfull skillnad mellan koffein- och placebotillstånden.

De utskrivna papperskopiorna av ämnesinformation och data kommer att förvaras i ett låst arkivskåp på huvudutredarens kontor som kommer att låsas om han inte är där. Huvudutredaren kommer att vara den enda individen med nycklar till båda. Alla elektroniska filer för projektet kommer att hållas lösenordsskyddade. Endast huvudutredaren såväl som respektive doktorand kommer att känna till lösenordet. I händelse av en negativ händelse är huvudutredaren. kommer att kontakta den institutionella granskningsnämnden inom 2 arbetsdagar med lämplig dokumentation.

Data- och säkerhetsövervakningsnämnden kommer att bestå av två medlemmar, huvudutredaren (Chris Black) och co-utredaren (Jessica Renfroe). Månatliga möten kommer att äga rum mellan dessa medlemmar för att granska datasäkerhetspraxis. Om en negativ händelse skulle inträffa kommer medlemmarna att diskutera eventuella problem och vidta åtgärder för att minimera eventuella ytterligare säkerhetsproblem inom 2 arbetsdagar.