脊髓损伤患者的血流限制练习

该调查基于主题内设计。 研究人员旨在招募 16 名被诊断为不完全性脊髓损伤（C3-L1 级，AISA C 和 D 级）的人参加两个为期 8 周的下半身锻炼计划，包括传统的膝关节伸展和屈曲运动或膝关节伸展和屈曲血流受限（图 4）。 在每个程序开始之前，将获得一系列肌肉和血管功能测量值（有关这些测量值的详细信息，请参见下面的特定目标 1 和 2）。 这些测量将在每个 8 周的训练期结束时重复进行。 此外，为了监测血栓形成的风险，将在每 8 周的 4 个时间点收集和分析血样：基线、单次运动后、4 周训练后和 8 周结束时再次培训期（有关这些测定的详细信息，请参见下面的特定目标 3）。

受试者 受试者将通过 Cleveland VA 医疗中心的 SCI/D 部门招募。 简而言之，受试者必须在 18 至 55 岁之间，受伤后至少 1 年并且没有心血管或血液系统疾病。 受试者的下肢还必须有足够的力量在没有帮助的情况下行走 10 米（请参阅人类受试者文档中受试者包含/排除标准的完整列表）。 这项研究的主要变量是肌肉力量、横截面积和血管功能的变化。 由于缺乏 SCI 人群中 BFR 运动的数据，本研究所需样本量的估计是基于先前公布的其他肌肉骨骼无力和萎缩临床人群的 BFR 数据。 一般来说，BFR 运动训练对肌肉力量和横截面的影响大小从几项调查中分别为 1.13、0.995 和 1.9。 因此，先验功效分析表明，需要 16 名参与者的样本量才能提供足够的统计数据，以使用 0.05 的 alpha 和 0.80 的功效来检测训练前和训练后之间的变化。

培训计划：培训计划将包括在 Biodex System 3 测力计上进行为期 8 周的传统或 BFR 膝关节伸展/屈曲锻炼。 在培训计划期间，受试者将被要求每周来实验室 2-3 天，最终目标是每 8 周分配 20 次培训课程。 最近发表的两篇评论文章表明，每周 2-3 次 BFR 训练足以对临床人群的肌肉有益。 整个 8 周的 BFR 训练将包括膝关节伸展/屈曲的标准 BFR 协议（30 次-15 次-15 次-15 次），每组之间有 60 秒的恢复时间。 测力计阻力将设置为最大自主收缩的 30%（在初次就诊时确定），节拍器将用于以每秒 180 度相关的速率（相关的膝关节速度范围的中间）来确定膝关节伸展/屈曲的步速步行舒适）。 在等速测力计上进行阻力膝关节伸展/屈曲只会导致向心收缩（不会有离心阶段）。 据报道，与 BFR 的离心运动相比，同心收缩结合 BFR 可以更大程度地增加肌肉横截面积和力量。 血流限制将通过使用 6 cm 袖带充气至在静止时阻断肢体血流所需压力的 70% 来施加（参见下文确定动脉闭塞压力）。 袖带压力将在初始设置之前充气，并在整个协议（运动和恢复期）中保持充气状态。 这规定了 BFR 练习的训练计划（即。 训练频率、每组重复次数、组间休息时间、强度和袖带压力）基于最近发表的两篇 BFR 训练系统评价的建议。 传统的阻力训练计划将是康复中使用的标准化运动方案：3 组膝关节伸展/屈曲运动，阻力设置为 60% MVC。 为了估计 BFR 协议的总体积（总重复次数 x 重量），这三组将分别包含 13、12 和 12 次重复。 在这两个 8 周期间，峰值扭矩将每两周重新评估一次，随后的训练负荷将根据峰值扭矩的改善情况进行修改。

确定动脉闭塞压力：闭塞股动脉血流的压力将在初次就诊时确定。 受试者将静静地坐着休息。 将在他们的大腿上部放置一个袖带，并使用多普勒/超声机获取股浅动脉（袖带远端）的图像和血流速度谱。 然后将袖带缓慢充气，大约每秒 2 毫米汞柱，直到速度谱消失，表明没有血流。 血流停止时的袖带压力将被视为动脉闭塞压力。

培训协议的潜在问题和替代策略：由于 iSCI 人群的功能范围广泛，一些受试者可能无法最初完成上述锻炼协议。 为了增加受试者获得规定的总重复次数的可能性，尤其是在训练的前几周，可以修改每组内的重复次数和组数（例如，可以替换 3 组 13、12、12 次重复重复 4 组，每组 10、9、9、9 次，因为这将保持总重复次数，但会增加额外的恢复期）。 此外，将详细记录最初 8 周的培训课程，以便在第二个 8 周的培训课程中复制总训练量。 尽管有限的实验证据表明与典型的高强度运动相比，BFR 训练具有更高的风险，但 Spranger 及其同事之前已经概述了与高血压、心力衰竭和外周动脉疾病患者进行 BFR 运动相关的潜在风险。 具体来说，BFR 运动可能会导致那些运动加压反射过度的人出现危险的高血压反应。 然而，由于下肢的传入反馈中断，SCI 人群（如果有的话）会减少运动加压反射。 最后，两个为期 8 周的培训课程是受试者的主要时间承诺。 因此，研究人员将为参与提供经济补偿，并尝试招募已经定期到医院进行康复治疗的患者。 如果仍然很难找到愿意参加如此冗长研究的受试者，研究人员将修改方案，以便将两个独立的 16 名受试者组分配到两个干预措施之一（而不是重复措施），这将需要招募更多受试者，但每个受试者只参加一次为期 8 周的培训干预。