全身振动期间的频率依赖性比目鱼肌反射调节
全身振动期间比目鱼肌反射反应的频率依赖性调制:对重力负荷下骨质弹性肌调节的影响
暴露于微重力环境会导致神经肌肉控制、姿势稳定性和脊髓反射调节出现显著损害,这些损害不能仅归因于肌肉萎缩。相反,这些缺陷表明依赖于负荷的感觉运动机制受到干扰,并突显了骨骼重力负荷作为脊髓运动控制关键感觉输入来源的重要作用。
传统上,直立姿态下的脊髓反射行为主要通过肌梭介导的途径来解释。然而,这一框架并未完全解释在机械负荷改变条件下观察到的反射变化,包括微重力、长期卸载或暴露于振动的情况。与此同时,骨生物学的进展已确定骨小管系统中的骨细胞是高度敏感的机械感受器,优先响应动态负荷和应变速率的变化。这一见解催生了骨肌调节的概念,其中骨源性机械感觉信号有助于调节脊髓兴奋性。
这一过程的一个定义特征是骨组织的多孔弹性性质。作为流体饱和的多孔介质,骨表现出频率依赖的机械行为,因此振荡负荷会改变骨小管网络内间质流体流动的时间分布和幅度。因此,负荷频率预计不仅会影响反射响应的时机,还会影响其幅度。全身振动提供了一个受控的实验范式,用于探究人类中这些频率依赖、负荷敏感的机制。
因此,本研究旨在确定在安静站立期间最有效诱导比目鱼肌反射响应的全身振动频带,同时考虑反射潜伏期和响应幅度。研究人员假设这些响应将表现出与多孔弹性骨介导的肌调节一致的频率依赖行为,并受个体人体测量学特征的调节,对于在改变重力负荷条件下的基于振动的对策具有潜在意义。
研究概览
详细说明
实验程序 实验开始时,参与者将进行三次最大自主跖屈(提踵)动作,以确定比目鱼肌的最大肌电图(EMG)活动。 这些记录将用于归一化和参考目的。
随后,将施加从25到49 Hz的13种不同频率的全身振动(25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47和49 Hz)。 每个参与者的振动频率顺序将被随机化,以最小化顺序效应。
全身振动方案 参与者将以解剖学中立姿势直立站在振动平台上,并允许轻轻握住设备扶手以保持平衡,但不提供机械支撑。 振动幅度将设置为2毫米。 每个频率条件将施加15秒,试验之间有10秒的休息期。 所有全身振动应用将使用Power Plate Pro5设备(Power Plate International Ltd., UK)进行。
表面肌电图记录 表面肌电图(sEMG)将从左侧比目鱼肌记录,使用双极Ag/AgCl电极(Redline®, Istanbul, Türkiye;直径10毫米,电极间距4厘米)沿肌纤维方向对齐,经过适当的皮肤准备(阻抗<10 kΩ)。 电极将放置在比目鱼肌的外侧腹部,接地电极位于右侧外踝。 sEMG信号将被放大(×1000),带通滤波在10到1,000 Hz之间,并以5,000 Hz采样。
EMG信号将使用CED 1902 Quad System MKIII放大器和CED Power 1401 MKII A/D转换器采集,并使用Spike2软件(版本7.20;Cambridge Electronic Design, UK)记录。 信号将被存储以供离线分析。 频域分析将使用Spike2中实现的快速傅里叶变换(FFT)算法进行。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Istanbul
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Bahçelievler、Istanbul、土耳其(türkiye)、34197
- Istanbul Pmr Training Hospital
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 年龄在20至45岁之间的健康成年人,
- 无定期全身振动(WBV)训练暴露史。
排除标准:
- 有全身振动不耐受史,
- 眩晕病史,
- 任何可能因振动刺激而加重的医学或神经系统疾病。
所有参与者在参与前将提供书面知情同意书。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:放映
- 分配:不适用
- 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:实验组
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全身振动方案 参与者将以解剖学中立姿势直立站在振动平台上,并可轻轻握住设备扶手以保持平衡,但不提供机械支撑。
振动幅度将设定为2毫米。
每个频率条件将应用15秒,试验之间有10秒的休息期。
所有全身振动应用将使用Power Plate Pro5设备(Power Plate International Ltd., UK)进行。
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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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1. WBV诱发的比目鱼肌反射潜伏期(毫秒)
大体时间:195 秒
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反射潜伏期定义为全身振动开始与比目鱼肌反射相关肌电反应开始之间的时间间隔。肌电开始点将确定为整流后肌电信号超过基线平均活动两个标准差以上并至少持续10毫秒保持在该阈值以上的时刻。 该测量将作为负载敏感机械转导时间动态的指标,与多孔弹性骨-BMR框架一致。 |
195 秒
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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2. 全身振动诱发的比目鱼肌反射幅度(%最大自主收缩)
大体时间:195 秒
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反射幅度将在振动开始后的预设反射响应窗口内量化为峰值整流EMG振幅,并归一化为在提踵试验中获得的最大自主收缩(MVC)。
反射幅度将被解释为诱发反射反应幅度的指标。
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195 秒
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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