Paradygmaty treningu stymulacji elektrycznej kończyn dolnych po urazie rdzenia kręgowego

Ogólnym celem tej interwencji rehabilitacyjnej jest zwrócenie uwagi na różne zastosowania powierzchniowej stymulacji elektrycznej nerwowo-mięśniowej, treningu oporowego i funkcjonalnej stymulacji elektrycznej w cyklu kończyn dolnych, jako strategii łagodzenia kilku związanych ze zdrowiem konsekwencji urazu rdzenia kręgowego. Metoda ta może więc pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w obszarze rehabilitacji, dotyczące tego, jak skutecznie zaprojektować protokoły stymulacji elektrycznej dla osób z urazem rdzenia kręgowego. Zaletą tych technik jest maksymalizacja korzyści sercowo-metabolicznych i zwiększenie masy mięśniowej po urazie rdzenia kręgowego.

Chcielibyśmy zbadać to pytanie badawcze, aby ulepszyć protokoły rehabilitacji dostępne dla osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Jeśli osoba z urazem rdzenia kręgowego, która jest nowa w tej metodzie, może zmagać się z bólem, który może wystąpić na początku treningu. Jednak ci pacjenci mogą mieć nienaruszone czucie, a w miarę rozwoju treningu i postępów w treningu, prawdopodobnie przyzwyczają się do programu i staną się bardziej tolerancyjni na protokół stymulacji elektrycznej.

Demonstracją protokołu elektrycznej stymulacji nerwowo-mięśniowej jest Refka Khalil. Jest koordynatorem badań w naszym laboratorium. Demonstrują kolarstwo FAS do treningu kończyn dolnych Robert Lester i Sally Abilmona.

Oboje są asystentami naukowymi w naszym laboratorium. Na początek zmierz spoczynkowe ciśnienie krwi i tętno uczestnika. Gdy uczestnik siedzi na wózku inwalidzkim, poinstruuj go, aby zdjął buty.

Umieść poduszkę za łydką uczestnika, aby podeprzeć nogi podczas zgięcia kolana. Następnie przymocuj obciążniki kostek do kostek uczestnika. Ustaw elektrodę dystalną około 1/3 odległości między rzepką a fałdem pachwinowym.

Następnie umieść elektrodę proksymalną nad mięśniem obszernym bocznym, bocznie i w sąsiedztwie fałdu pachwinowego. Umieść elektrodę proksymalną wzdłużnie i równolegle do dostępu do linii środkowej stawów biodrowych i kolanowych. Ustaw częstotliwość przenośnego stymulatora na 30 herców, z dwufazową prostokątną szerokością impulsu 450 mikrosekund i interwałem między impulsami wynoszącym 50 mikrosekund.

Następnie podłącz stymulatora do każdej elektrody. Zacznij od prawej nogi i stopniowo zwiększaj prąd, aż do momentu zauważenia widocznego napięcia w grupie mięśni prostowników kolana. Powoli zwiększaj prąd, aż kolano zostanie całkowicie wyprostowane.

Utrzymuj kolano w tej pozycji przez trzy do pięciu sekund, aby osiągnąć maksymalne napięcie w jednostkach motorycznych. Następnie stopniowo zmniejszaj prąd, aż spadnie poniżej 50% prądu wymaganego do wysunięcia nogi i przywróć nogę do pozycji wyjściowej. Zapisz aktualną amplitudę potrzebną do osiągnięcia pełnego wyprostu nogi.

Ukończ protokół treningowy składający się z czterech serii po 10 powtórzeń na nogę, naprzemiennie prawą i lewą nogą. Jeśli uczestnik nie może osiągnąć pełnego wyprostu kolana, zapisz procentowy zakres ruchu i pozwól uczestnikowi poświęcić więcej czasu między powtórzeniami. Najpierw zmierz spoczynkowe ciśnienie krwi i tętno uczestnika.

Następnie ustaw uczestnika, siedzącego na swoim osobistym wózku inwalidzkim, przed rowerem ergometrycznym FES. Dodaj tutaj dystalną elektrodę prostowników kolana do skóry nad obszernym przyśrodkowym, około 1/3 odległości między rzepką a fałdem pachwinowym. Następnie umieść elektrodę proksymalną nad mięśniem obszernym bocznym bocznie i w sąsiedztwie fałdu pachwinowego.

Przyklej dystalną elektrodę zginaczy kolana do skóry dwa do trzech centymetrów powyżej dołu podkolanowego i nałóż elastyczną opaskę, aby zabezpieczyć jej umieszczenie. Następnie umieść elektrodę proksymalną 20 centymetrów nad dołem podkolanowym. Następnie poinstruuj uczestnika, aby pochylił się do przodu w kierunku ergometru.

Przyklej dwie elektrody równolegle i na większości mięśnia brzucha pośladka wielkiego. Sprawdź przód i tył ergometru, aby upewnić się, że uczestnik jest odpowiednio ustawiony, a następnie podłącz elektrody do stymulatora. Następnie upewnij się, że wózek inwalidzki uczestnika jest zablokowany i przymocuj stopy uczestnika do pedałów ergometru.

Następnie biernie poruszaj nogami uczestnika, aby obserwować jego ruch w ergometrze. Dostosuj wysokość roweru, jeśli nogi uczestnika są ściśnięte lub nadmiernie wyprostowane. Użyj dwóch haczyków znajdujących się u podstawy ergometru, aby przymocować wózek inwalidzki do ergometru.

Następnie umieść dwa drewniane klocki pod kołami wózka inwalidzkiego, aby zapobiec przemieszczaniu się podczas jazdy na rowerze. Na stymulatorze ustaw odpowiednią częstotliwość stymulacji dla każdej grupy mięśniowej. Następnie wybierz odpowiednie parametry treningu cyklicznego i interwałowego.

Gdy uczestnik kończy sesję treningową, mierz mu ciśnienie krwi co dwie do pięciu minut. Na koniec rejestruj tętno, prędkość, moc, dystans, opór i procentową stymulację uczestnika co 30 sekund, aż do zakończenia sesji treningowej. Jak pokazano w tej tabeli, wyniki wskazują, że w przypadku FES-LEC następuje wzrost procentowy stymulacji prądem, aby zrównoważyć zwiększony opór koła zamachowego w ciągu 12 tygodni treningu.

Opór wzrastał od 1,0 do 4,5 niutonometrów podczas pierwszego etapu, od 1,6 do 5,5 niutonometrów podczas drugiego etapu i od 2,1 do 5,5 niutonometrów podczas trzeciego etapu. Wreszcie, moc wyjściowa wzrosła od dwóch do czterech razy w każdym z trzech etapów między pierwszym a 12 tygodniem. Moc wzrosła z 4 do 12 watów w pierwszym etapie, od 5,4 do 11,24 watów w drugim etapie i od 2,6 do 11 watów w trzecim etapie.

Implikacje tych technik rozciągają się na terapię i rehabilitację osoby, która doznała urazu rdzenia kręgowego z powodu dramatycznego zaniku mięśni, którego doświadczyła, co prowadzi do poważnych konsekwencji zdrowotnych po urazie rdzenia kręgowego. Metoda ta jest niezbędna i może dostarczyć informacji na temat stosowania stymulacji elektrycznej w innych populacjach klinicznych, nie tylko w przypadku urazów rdzenia kręgowego z zaburzeniami neurologicznymi. Może być również stosowany do innych układów, takich jak mięśnie kończyn górnych, brzucha i tułowia.