影响退伍军人肌肉可塑性的新干预措施
2016年2月9日 更新者:VA Office of Research and Development
肌肉收缩的丧失(麻痹)消除了维持完全性脊髓损伤 (SCI) 患者整体健康的重要刺激。
增加的蛋白质分解代谢(萎缩)限制了骨骼系统的重要压力。
骨质流失使骨折风险加倍,并导致患有 SCI 的退伍军人死亡率增加。
代谢综合征和糖尿病导致 SCI 退伍军人患心脏病的比率高于一般人群。
脊髓损伤后维持肌肉组织、骨密度和代谢稳定性的锻炼方法缺乏科学依据。
如果任其发展,脊髓损伤的继发性并发症可能会限制瘫痪退伍军人的健康甚至危及生命。
脊髓损伤后维持肌肉骨骼系统健康的重要性从未如此重要,因为治愈瘫痪可能成为现实。
现代康复干预缺乏功能性负荷肌肉组织、量化负荷剂量、对心血管系统施加压力、监测日常运动训练期间的整体压力或提供便携性以提高对运动的依从性的能力。
该项目的长期目标是确定功能锻炼期间肌肉和骨骼应力的最佳剂量,以改善完全瘫痪的退伍军人的健康状况。
这项研究的实际成果是提供一种可行的、便携的、并以可靠的科学原理为基础的活动形式。
科学目标是了解通过诱发收缩在麻痹肌肉中产生的力的剂量是否对肌肉萎缩/肥大分子途径、生理性能和胰岛素敏感性至关重要。
研究人员将通过控制电刺激频率同时保持刺激电流(即
肌纤维募集)不变。
有趣的是,之前没有研究检查过触发蛋白质合成/降解途径适应所需的肌肉力量的剂量。
研究人员希望找到最有效的方法来维持瘫痪肌肉的分子和生理特性。
研究人员认为,作为与药物策略共同干预脊髓损伤后康复的方法,将迫切需要这种方法。
研究概览
详细说明
中心假设:研究人员假设,通过一种新颖、便携、积极的站立干预诱导的高肌肉力量将增加肌肉力量特性,改变萎缩和纤维类型通路的基因表达,并改善完全瘫痪的退伍军人的全身胰岛素敏感性。
目标 1:确定 3 层股四头肌肌力训练对 SCI 慢性瘫痪退伍军人肌肉生理特性的影响。
目标 2:确定 3 层股四头肌力量训练对完全瘫痪退伍军人中与萎缩和肌纤维类型相关基因的肌肉 mRNA 的训练效果。
目标 3:确定由股四头肌力量引起的 2 层压缩负荷的训练效果对脊髓损伤退伍军人的胰岛素敏感性和炎症标志物的影响。
研究类型
介入性
注册 (实际的)
33
阶段
- 不适用
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。
学习地点
-
-
Iowa
-
Iowa City、Iowa、美国、52246-2208
- Iowa City VA Health Care System, Iowa City, IA
-
-
参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
适合学习的年龄
18年 至 75年 (成人、年长者)
接受健康志愿者
不
有资格学习的性别
全部
描述
纳入标准:
- 所有受试者的纳入标准均为第 10 胸椎和第 7 颈椎水平之间的上运动神经元损伤。 损伤的完整性将通过体感诱发电位来验证。
排除标准:
- 如果受试者患有压疮,他们将被排除在外
- 慢性感染
- 下肢肌肉挛缩
- 深静脉血栓形成
- 最近肢体骨折
- 肌肉代谢紊乱
- 任何已知影响骨代谢的合并症(如甲状旁腺功能障碍)
- 或者他们是否怀孕或计划怀孕。
- 股骨远端骨小梁骨密度低于 50 mg/cm3 的受试者将被排除在股四头肌电刺激训练之外
学习计划
本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:非随机化
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:手臂 1:高强度肌肉刺激
高强度肌肉刺激
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使用基于实验室的系统或便携式系统对坐着或站着的麻痹肌肉进行电刺激,以引起总的强力收缩,最长可达 1 年。
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实验性的:手臂 2:低强度肌肉刺激
低强度肌肉刺激
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使用基于实验室的系统或便携式系统对坐姿或站立的麻痹肌肉进行电刺激,以引起非累加的低力收缩,最长可达 1 年。
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实验性的:第 3 只手臂:连续的低强度和高强度肌肉刺激
连续的低强度和高强度肌肉刺激
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对坐姿或站立的麻痹肌肉进行电刺激,以引起非累加的低强度收缩,然后:1) 1 个月的清除期,然后; 2) 电刺激以唤起总和、高强度收缩。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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高频肌肉力量
大体时间:长达 1 年
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高强度肌肉刺激过程中诱发的肌肉力量
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长达 1 年
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低频肌肉力量
大体时间:长达 1 年
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低强度肌肉刺激过程中诱发的肌肉力量
|
长达 1 年
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骨骼肌基因调控:MSTN
大体时间:长达 1 年
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肌生成抑制素 (MSTN) 的信使核糖核酸 (mRNA) 表达倍数变化。
倍数变化:干预后表达/干预前表达。
大于 1.0 的值表示上调。
小于 1.0 的值表示下调。
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长达 1 年
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骨骼肌基因表达:PPARGC1A
大体时间:长达 1 年
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过氧化物酶体增殖物激活受体γ、共激活因子 1 α (PPARGC1A) 的信使核糖核酸 (mRNA) 表达倍数变化。
倍数变化:干预后表达/干预前表达。
大于 1.0 的值表示上调。
小于 1.0 的值表示下调。
|
长达 1 年
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
调查人员
- 首席研究员:Richard K Shields, PhD PT、Iowa City VA Health Care System, Iowa City, IA
出版物和有用的链接
负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。
一般刊物
- Adams CM, Suneja M, Dudley-Javoroski S, Shields RK. Altered mRNA expression after long-term soleus electrical stimulation training in humans with paralysis. Muscle Nerve. 2011 Jan;43(1):65-75. doi: 10.1002/mus.21831.
- Kunkel SD, Suneja M, Ebert SM, Bongers KS, Fox DK, Malmberg SE, Alipour F, Shields RK, Adams CM. mRNA expression signatures of human skeletal muscle atrophy identify a natural compound that increases muscle mass. Cell Metab. 2011 Jun 8;13(6):627-38. doi: 10.1016/j.cmet.2011.03.020.
- McHenry CL, Shields RK. A biomechanical analysis of exercise in standing, supine, and seated positions: Implications for individuals with spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 2012 May;35(3):140-7. doi: 10.1179/2045772312Y.0000000011.
- Dudley-Javoroski S, Shields RK. Regional cortical and trabecular bone loss after spinal cord injury. J Rehabil Res Dev. 2012;49(9):1365-76. doi: 10.1682/jrrd.2011.12.0245.
- Dudley-Javoroski S, Saha PK, Liang G, Li C, Gao Z, Shields RK. High dose compressive loads attenuate bone mineral loss in humans with spinal cord injury. Osteoporos Int. 2012 Sep;23(9):2335-46. doi: 10.1007/s00198-011-1879-4. Epub 2011 Dec 21.
- Petrie MA, Suneja M, Faidley E, Shields RK. Low force contractions induce fatigue consistent with muscle mRNA expression in people with spinal cord injury. Physiol Rep. 2014 Feb 25;2(2):e00248. doi: 10.1002/phy2.248. eCollection 2014 Feb 1.
- Petrie MA, Suneja M, Faidley E, Shields RK. A minimal dose of electrically induced muscle activity regulates distinct gene signaling pathways in humans with spinal cord injury. PLoS One. 2014 Dec 22;9(12):e115791. doi: 10.1371/journal.pone.0115791. eCollection 2014.
- Petrie M, Suneja M, Shields RK. Low-frequency stimulation regulates metabolic gene expression in paralyzed muscle. J Appl Physiol (1985). 2015 Mar 15;118(6):723-31. doi: 10.1152/japplphysiol.00628.2014. Epub 2015 Jan 29.
研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始
2011年4月1日
初级完成 (实际的)
2014年12月1日
研究完成 (实际的)
2014年12月1日
研究注册日期
首次提交
2010年3月23日
首先提交符合 QC 标准的
2010年3月24日
首次发布 (估计)
2010年3月25日
研究记录更新
最后更新发布 (估计)
2016年3月10日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2016年2月9日
最后验证
2016年2月1日
更多信息
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