$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Szacuje się, że około 282 000 osób w USA żyje obecnie z uszkodzeniem rdzenia kręgowego (SCI)1. Średnio rocznie odnotowuje się około 17 000 nowych przypadków, głównie spowodowanych wypadkami samochodowymi, aktami przemocy i aktywnościami sportowymi1. SCI powoduje częściowe lub całkowite przerwanie transmisji nerwowej przez i poniżej poziomu urazu2, co prowadzi do utraty czucia i/lub motoryki pod uszkodzeniem. Po urazie aktywność mięśni szkieletowych poniżej poziomu urazu jest znacznie zmniejszona, co prowadzi do szybkiego spadku beztłuszczowej masy ciała i jednoczesnego naciekania ektopowej tkanki tłuszczowej, czyli tłuszczu śródmięśniowego (IMF). Badania wykazały, że mięśnie szkieletowe kończyn dolnych doświadczają znacznego zaniku w ciągu pierwszych kilku tygodni po urazie, trwając przez cały koniec pierwszego roku3,4. Już 6 tygodni po urazie osoby z całkowitym SCI doświadczyły 18-46% spadku wielkości mięśni poduszeniowych w porównaniu z grupą kontrolną o dopasowanej wieku i wadze. W ciągu 24 tygodni od urazu pole przekroju poprzecznego mięśni szkieletowych (CSA) może wynosić od 30 do 50%3. Gorgey i Dudley wykazali, że mięśnie szkieletowe nadal zanikają o 43% pierwotnego rozmiaru 4,5 miesiąca po urazie i zauważyli trzykrotnie większą ilość IMF u osób z niepełnym SCI w porównaniu z pełnosprawnymi osobami kontrolnymi4. Utrata metabolicznie aktywnej beztłuszczowej masy ciała powoduje zmniejszenie podstawowej przemiany materii (BMR)2,6, co stanowi ∼65-70% całkowitego dziennego wydatku energetycznego; takie zmniejszenie BMR może prowadzić do niekorzystnego zaburzenia równowagi energetycznej i zwiększenia otyłości po urazie2,7,8,9,10,18. Zwiększona otyłość została powiązana z rozwojem przewlekłych schorzeń wtórnych, w tym nadciśnienia, cukrzycy typu II (T2DM) i chorób sercowo-naczyniowych2,10,11,12,13,14,15,16, 17,18. Ponadto osoby z SCI mogą cierpieć z powodu niedożywienia i uzależnienia od diety wysokotłuszczowej. Spożycie tłuszczu w diecie może stanowić od 29 do 34% masy tłuszczowej u osób z SCI, co jest prawdopodobnie czynnikiem wyjaśniającym rosnącą otyłość i nasilające się występowanie otyłości w populacji SCI12,13.
Trening oporowy wywołany stymulacją elektryczną nerwowo-mięśniową (NMES-RT) został zaprojektowany w celu wywołania przerostu sparaliżowanych mięśni szkieletowych19,20,21,22,23,24. Po dwunastu tygodniach NMES-RT dwa razy w tygodniu, CSA mięśni szkieletowych całego uda, prostowników kolana i mięśni zginaczy kolana wzrosły odpowiednio o 28%, 35% i 16%22. Dudley i wsp. wykazały, że 8 tygodni dwa razy w tygodniu NMES-RT przywróciło rozmiar mięśnia prostownika kolana do 75% pierwotnego rozmiaru po sześciu tygodniach po urazie19. Co więcej, Mahoney i wsp. Wykorzystałem ten sam protokół i zauważyłem 35% i 39% wzrost prawego i lewego mięśnia prostego uda po 12 tygodniach NMES-RT20.
Funkcjonalna stymulacja elektryczna - jazda na rowerze kończyn dolnych (FES-LEC) jest powszechną techniką rehabilitacyjną używaną do ćwiczeń grup mięśni kończyn dolnych po SCI25,26. W przeciwieństwie do NMES-RT, FES-LEC opiera się na stymulacji 6 grup mięśniowych, co może skutkować zwiększonym hipertrofią i poprawą profilu kardiometabolicznego10,25,26,27,28. Dolbow i wsp. stwierdzono, że całkowita beztłuszczowa masa ciała wzrosła o 18,5% po 56 miesiącach FES-LEC u osoby z SCI27. Po dwunastu miesiącach FES-LEC trzy razy w tygodniu, 60-letnia kobieta z paraplegią doświadczyła 7,7% wzrostu całkowitej beztłuszczowej masy ciała i 4,1% wzrostu beztłuszczowej masy nóg28. Rutynowe stosowanie funkcjonalnej stymulacji elektrycznej (FES) wiąże się z poprawą czynników ryzyka chorób kardiometabolicznych po SCI10,25,26.
Idealni kandydaci do treningu stymulacji elektrycznej będą mieli albo całkowite, albo niepełne urazy motoryczne, z nienaruszonymi obwodowymi neuronami ruchowymi i ograniczonym czuciem kończyn dolnych. Niniejszy manuskrypt opisuje połączone podejście wykorzystujące NMES-RT i FES-LEC, mające na celu poprawę wyników treningu elektrostymulacji u osób z przewlekłym SCI. Przedstawiony zostanie proces NMES-RT przy użyciu obciążników kostek, podkreślając jednocześnie kluczowe kroki w protokole i ogólne korzyści, jakie interwencja zapewnia osobom z przewlekłym SCI. Drugim celem jest opisanie procesu FES-LEC zaprojektowanego w celu maksymalizacji ogólnego efektu kardiometabolicznego interwencji. Poprzednie prace potwierdziły nasze racjonalne przekonanie, że połączony protokół treningowy może przynieść lepsze wyniki po 24 tygodniach treningu stymulacji elektrycznej20,21,22,23,24,25,26,31,32,33,34,35,36.