Effekten av mekanisk belastning och benförlust på förhållandet mellan motorneuronaktivitet och H-reflex

EMG- och kraftdatainsamling

Yt-EMG-signaler från soleusmuskeln, accelerometerdata från helkroppsvibrationsplattformen och kraftsensordata kommer att samlas in med en samplingsfrekvens på 2 kHz med hjälp av ett datainsamlingssystem (CED 3601 Power 1401 MKII digital-till-analog omvandlare och CED 1902 Quad System MKIII förstärkare). Dataanalys kommer att utföras med Spike2 version 7.20-programvara.

Försökspersonerna kommer att testas medan de står på båda fötterna. En kraftlastcell (FC2231-0000-0100-L kompressionslastsensor, Frankrike) kommer att placeras under försökspersonernas högra häl för att få realtidsavläsningar av vikten som appliceras på den högra hälen.

Innan elektroderna fästs kommer eventuellt hår på huden att rakas bort, och huden kommer att rengöras med alkoholservetter för att ta bort ytliga oljor. EKG-gel kommer att appliceras för att öka hudens konduktivitet.

En PowerPlate Pro5 (London, Storbritannien)-enhet kommer att användas för att applicera helkroppsvibration.

________________________________________ H-reflexmätning

En katodelektrod (1 cm diameter rund elektrod) kommer att placeras över tibialnerven i den högra popliteala fossan, och en anodelektrod (10 × 10 cm) kommer att placeras över suprapatellärområdet. Stimulering kommer att levereras med en konstantströmstimulator [modell DS7A, Digitimer Ltd, Hertfordshire, Storbritannien] med monofasiska rektangulära strömpulser på 1 ms varaktighet. Strömstyrkan börjar vid 5 mA och kommer att ökas stegvis. Den strömstyrka som krävs för att erhålla rekryteringskurvan för H-reflexen och det maximala M-svaret (Mmax) kommer att bestämmas. En strömstyrka som framkallar ett M-svar på 10-30 % av Mmax kommer att användas för att minimera variationer i H-reflexamplitud beroende på stimulusintensitet.

H-reflex kommer att mätas under sex olika förhållanden. Först kommer försökspersonerna att ombes att placera 10 %, 30 %, 50 %, 70 % och 100 % av sin kroppsvikt på sitt högra ben i slumpmässig ordning. En monitor som visar realtidsåterkoppling av vikten som appliceras på det högra benet kommer att placeras framför försökspersonerna för att hjälpa till att stabilisera mållasten. Målviktsprocenten kommer att anges på monitorn. För varje lastförhållande kommer 10 H-reflexmätningar att erhållas med 10 sekunders intervall.

Därefter kommer en 1 minut lång 30 Hz lågamplitud (1,2 mm) helkroppsvibration att appliceras på försökspersonerna, och H-reflexen kommer att mätas var 5:e sekund.

För att bedöma motorneuronaktivitet kommer EMG-aktiviteten under de 100 ms före den elektriska stimuleringen att kvantifieras som RMS-amplitud.

________________________________________ Benmyoregulationsreflex

10 sekunder långa lågamplitud (1,2 mm) helkroppsvibrationer på 30 Hz, 32 Hz, 34 Hz och 36 Hz kommer att appliceras på försökspersonerna. Kumulativ medelvärdesmetod kommer att användas för att mäta latens för benmyoregulationsreflex.

________________________________________ Stickprovsstorleksberäkning

I denna studie kommer H-reflexamplituden att mätas under fem olika belastningsförhållanden och under helkroppsvibration i två grupper. Med antagande om en effektstorlek (partiell eta-kvadrat) på 0,06, en alfafelnivå på 0,05 och en statistisk styrka på 0,9 kommer den minsta erforderliga stickprovsstorleken att beräknas som 12 försökspersoner per grupp, totalt 24 försökspersoner. Stickprovsstorleksberäkningen kommer att utföras med G*Power version 3.1.9.4 (Franz Faul, Universität Kiel, Tyskland).

________________________________________ Statistisk analys

Normaliteten i datadistributionen kommer att bedömas med Shapiro-Wilk-testet. Variabler som visar en normalfördelning kommer att presenteras som medelvärde ± standardavvikelse, medan icke-normalfördelade variabler kommer att sammanfattas som median (interkvartilavstånd).

H-reflexamplitud och bakgrunds-EMG-aktivitet mätt under fem olika belastningsförhållanden och under helkroppsvibration kommer att jämföras med upprepade mätningar av variansanalys (ANOVA) när normalitetsantagandet är uppfyllt. Tukey- eller Bonferroni-post-hoc-tester kommer att tillämpas när det är lämpligt. När normalitetsantagandet överträds kommer Friedmantestet att användas, och parvisa jämförelser kommer att utföras med Wilcoxontestet. Bonferroni-korrigering kommer att tillämpas för post-hoc-analyser.

Alla statistiska analyser kommer att utföras med SPSS-programvara (version 18.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).