Paradigmen der unteren Extremität Elektrostimulation Training nach Verletzungen des Rückenmarks

Das übergeordnete Ziel dieser Rehabilitationsmaßnahme ist es, verschiedene Anwendungen der oberflächenneuromuskulären Elektrostimulation, des Widerstandstrainings und des funktionellen Elektrostimulationsradfahrens für die unteren Extremitäten als Strategien zur Linderung mehrerer der gesundheitsbezogenen Folgen von Rückenmarksverletzungen hervorzuheben. Diese Methode kann also dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der Rehabilitation zu beantworten, wie man effektiv ein Elektrostimulationsprotokoll für Personen mit Rückenmarksverletzungen erstellen kann. Der Vorteil dieser Techniken besteht darin, die kardiometabolischen Vorteile zu maximieren und die Muskelmasse nach einer Rückenmarksverletzung zu erhöhen.

Dieser Forschungsfrage möchten wir nachgehen, um die verfügbaren Rehabilitationsprotokolle für Menschen mit Querschnittlähmung zu verbessern. Sollte eine Person mit einer Querschnittlähmung, die neu in dieser Methode ist, aufgrund von Schmerzen zu kämpfen haben, kann dies zu Beginn des Trainings auftreten. Diese Patienten haben jedoch wahrscheinlich eine intakte Empfindung, und wenn sie das Training entwickeln und in ihrem Training weitermachen, werden sie sich wahrscheinlich an das Programm gewöhnen und toleranter gegenüber dem Elektrostimulationsprotokoll werden.

Das Protokoll der neuromuskulären Elektrostimulation wird von Refka Khalil demonstriert. Sie ist Forschungskoordinatorin in unserem Labor. Robert Lester und Sally Abilmona demonstrieren das FAS-Radfahren für das Training der unteren Extremitäten.

Beide sind wissenschaftliche Mitarbeiter in unserem Labor. Messen Sie zunächst den Ruheblutdruck und die Herzfrequenz des Teilnehmers. Wenn der Teilnehmer im Rollstuhl sitzt, weisen Sie ihn an, seine Schuhe auszuziehen.

Positionieren Sie ein Kissen hinter der Wade des Teilnehmers, um die Beine während der Kniebeugung zu stützen. Befestigen Sie dann die Knöchelgewichte an den Knöcheln des Teilnehmers. Positionieren Sie die distale Elektrode etwa 1/3 des Abstands zwischen Patella und Leistenfalte.

Positionieren Sie anschließend die proximale Elektrode über dem Musculus vastus lateralis, lateral und angrenzend an die Leistenfalte. Positionieren Sie die proximale Elektrode in Längsrichtung und parallel zum Mittellinienzugang der Hüft- und Kniegelenke. Stellen Sie die Frequenz eines tragbaren Stimulators auf 30 Hertz ein, mit einer biphasischen rechteckigen Pulsbreite von 450 Mikrosekunden und einem Interpulsintervall von 50 Mikrosekunden.

Verbinden Sie dann die Stimulatorkabel mit jeder Elektrode. Beginnen Sie mit dem rechten Bein und erhöhen Sie allmählich den Strom, bis eine sichtbare Spannung in der Streckmuskelgruppe des Knies zu beobachten ist. Steigern Sie langsam die Strömung, bis das Knie vollständig gestreckt ist.

Halten Sie das Knie drei bis fünf Sekunden lang in dieser Position, um eine maximale Spannung in den Motoreinheiten zu erreichen. Verringern Sie dann schrittweise den Strom, bis er unter 50 % des Stroms liegt, der zum Strecken des Beins erforderlich ist, und bringen Sie das Bein in die Ausgangsposition zurück. Notieren Sie die aktuelle Amplitude, die erforderlich ist, um eine vollständige Beinstreckung zu erreichen.

Absolvieren Sie ein Trainingsprotokoll, das aus vier Sätzen mit 10 Wiederholungen pro Bein besteht, abwechselnd mit dem rechten und linken Bein. Wenn der Teilnehmer keine vollständige Kniestreckung erreichen kann, notieren Sie den prozentualen Bewegungsumfang und lassen Sie den Teilnehmer mehr Zeit zwischen den Wiederholungen. Messen Sie zunächst den Ruheblutdruck und die Herzfrequenz des Teilnehmers.

Positionieren Sie dann den Teilnehmer in seinem persönlichen Rollstuhl sitzend vor einem FES-Ergometer. Fügen Sie hier die distale Elektrode der Kniestrecker zur Haut über dem Vastus medialis hinzu, etwa 1/3 des Abstands zwischen Patella und Leistenfalte. Positionieren Sie als Nächstes die proximale Elektrode über dem Musculus vastus lateralis lateral und neben der Leistenfalte.

Kleben Sie die distale Elektrode für die Kniebeuger zwei bis drei Zentimeter über der Kniekehle auf die Haut und legen Sie einen elastischen Wickel an, um die Positionierung zu sichern. Positionieren Sie dann die proximale Elektrode 20 Zentimeter über der Kniekehle. Weisen Sie den Teilnehmer anschließend an, sich in Richtung Ergometer nach vorne zu lehnen.

Kleben Sie zwei Elektroden parallel und auf den Großteil des Muskelbauchs des Gesäßmuskels. Überprüfen Sie die Vorder- und Rückseite des Ergometers, um sicherzustellen, dass der Teilnehmer richtig positioniert ist, und schließen Sie die Elektroden an den Stimulator an. Stellen Sie dann sicher, dass der Rollstuhl des Teilnehmers abgeschlossen ist, und befestigen Sie die Füße des Teilnehmers an den Ergometerpedalen.

Bewegen Sie dann passiv die Beine des Teilnehmers, um seine Bewegung auf dem Ergometer zu beobachten. Passen Sie die Höhe des Fahrrads an, wenn die Beine des Teilnehmers zusammengedrückt oder überdehnt sind. Verwenden Sie zwei Haken an der Basis des Ergometers, um den Rollstuhl am Ergometer zu befestigen.

Legen Sie dann zwei Holzklötze unter die Räder des Rollstuhls, um Bewegungen beim Radfahren zu verhindern. Stellen Sie am Stimulator für jede Muskelgruppe die passende Stimulationsfrequenz ein. Wählen Sie dann die entsprechenden Zyklus- und Intervalltrainingsparameter aus.

Während der Teilnehmer die Trainingseinheit absolviert, messen Sie alle zwei bis fünf Minuten seinen Blutdruck. Notieren Sie abschließend alle 30 Sekunden die Herzfrequenz, Geschwindigkeit, Leistung, Distanz, Widerstand und prozentuale Stimulation des Teilnehmers, bis die Trainingseinheit abgeschlossen ist. Wie in dieser Tabelle gezeigt, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass mit FES-LEC der Prozentsatz der Stromstimulation zunimmt, um den Anstieg des Schwungradwiderstands über die 12 Wochen des Trainings auszugleichen.

Der Widerstand stieg in der ersten Stufe von 1,0 auf 4,5 Newtonmeter, in der zweiten Stufe von 1,6 auf 5,5 Newtonmeter und in der dritten Stufe von 2,1 auf 5,5 Newtonmeter. Schließlich stieg die Leistung in jeder der drei Phasen zwischen der ersten und der zwölften Woche um das Zwei- bis Vierfache. Die Leistung stieg in der ersten Stufe von vier auf 12 Watt, in der zweiten Stufe von 5,4 auf 11,24 Watt und in der dritten Stufe von 2,6 auf 11 Watt.

Die Implikation dieser Techniken erstreckt sich auf die Therapie und Rehabilitation von Personen, die aufgrund der dramatischen Muskelatrophie, die sie erlebt hat und die zu erheblichen gesundheitlichen Folgen nach einer Rückenmarksverletzung führt, eine Rückenmarksverletzung hat. Diese Methode ist unerlässlich und kann Erkenntnisse darüber liefern, wie die Elektrostimulation auf andere klinische Populationen angewendet werden kann, nicht nur auf Rückenmarksverletzungen mit neurologischen Störungen. Es kann auch auf andere Systeme wie die oberen Extremitäten, den Bauch und die Rumpfmuskulatur angewendet werden.