우리는 운동 검사 중에 Martina Lienert와 Fabienne Schaufelberger의 도움을 받았을뿐만 아니라 그의 과학적 조언을 위해 PD Claudio Perret 박사의 도움에 감사드립니다.

이 연구는 지역 윤리위원회 (Ethikkommission Nordwest- und Zentralschweiz, Basel, Switzerland)의 승인을 받았으며 연구를 시작하기 전에 참가자들로부터 서면 동의를 얻었습니다. 1. 시험 준비 및 참가자 교육 <ol><li> 암 크랭크 에르고 미터 <ol><li> 소프트웨어를 열기 전에 회전 속도에 따른 암 크랭크 에르고 미터의 전원을 켜십시오. </li><li> 3 분간 전면적 인 에르고 미터 테스트를위한 테스트 프로토콜을 선택하십시오. <ol><li> 120 초 워밍업, 180 초의 테스트 기간 및 720 초의 쿨 다운주기를 갖는 새로운 프로토콜을 삽입하십시오. 이 테스트 프로토콜을 선택하고 새 참가자 시트를 엽니 다. </li></ol></li><li> 새로운 테스트마다 참가자의 체질량을 미리 결정하십시오. </li><li> 유능한 사람과 마비한 사람의 경우 상대적인 토크 요소를 0.2로 설정하십시오 ( 예 : 상대적 토크 계수 0.2, 토크 20 Nm 결과) 12 . <ol><li> 척수 손상의 병변 수준에 따라 사지 마비 참가자에게 낮은 토크 요소를 적용하십시오. 관련 참가자에 대한 최적의 상대적 토크 팩터를 결정하기 위해서는 두 가지 이상의 친숙한 시도가 필요합니다. </li><li> 친숙화 시험에서 데이터를 인쇄 한 후 피크가 나타나지 않거나 참가자가 3 분 동안 크랭크를 돌릴 수없는 경우 더 낮은 수준의 두 번째 친숙화 시험을 수행하십시오 토크 팩터. 참가자들에게 각 시험 사이에 적어도 2 일의 휴식을주십시오. </li></ol></li></ol></li><li> 운동 테스트 설정 <ol><li> 암 크랭크의 높이를 조정하고 다음 테스트 세션에서 동일한 테스트 설정을 복제하도록 기록하십시오. 팔 크랭크 에르고 미터와 참가자 사이의 거리를 조정하고 기록하십시오. <ol><li> 높이를 결정하려면 dista를 측정하십시오.바닥과 크랭크의 고정 사이의 거리. 크랭크와 참가자 사이의 거리를 기록하려면 벽과 의자 고정 장치 사이의 거리를 측정하고 기록하십시오. 팔 크랭크 축을 어깨 관절에 수평 한 높이로 조정하십시오. </li></ol></li><li> 벽 고정 장치와 의자 사이의 거리 또는 에르고 미터와 의자 고정 장치 사이의 거리를 기록하십시오. 참가자가 a) 유능한 사람인지, b) 반신 마비적인 사람인지, 또는 c) 사지 마비인지에 따라 의자 설정을 조정하십시오. <ol><li> 참가자가 유능한 사람이면 배포자가 제공 한 의자에 앉게하십시오. </li><li> 참가자가 마비 환자 일 경우 자신의 휠체어에 앉을 필요가있는 경우 고정 장치를 사용하여 휠체어를 암 크랭크 에르고 미터에 고정하십시오. 참가자가 자신의 휠체어를 필요로하지 않는 경우 참가자는 배포자가 제공 한 의자에 앉게하십시오. </li><li> 참가자가 사지가 있다면, 상체를의자 또는 자신의 휠체어에 제공하고 페달에 손을 고정시킬 수 있습니다. 상체를 고정 시키려면 끈과 고리로 고정하십시오. 손 고정의 경우 사지 마비 환자의 손목 밴드를 사용하십시오. </li></ol></li></ol></li><li> 추가 측정 <ol><li> 락 테이트 분석기를 사용하기 전에 락 테이트 시스템 용액을 채우십시오. 6 개월마다 새로운 칩 센서를 삽입하십시오. 매일 2 주마다 품질 관리 솔루션 (12 mM)과 3 mM 품질 관리 솔루션을 사용하십시오. <ol><li> &quot;STD 1&quot;슬롯에 12 mM 품질 관리 솔루션을 매일 넣으십시오. </li><li> 품질을 더욱 향상 시키려면 갭 &quot;1&quot;과 &quot;2&quot;에 3 mM 품질 관리 솔루션을 추가하고 2 주마다 &quot;시작&quot;을 눌러 측정을 실행하십시오. 측정 결과는 2.96 ~ 3.10 mM 범위에 있어야합니다. </li></ol></li><li> 전에 혈액 전체의 젖산 농도를 확인하려면3 분간 all-out arm 크랭크 에르고 미터 테스트를 실시하고 기준 젖산 농도를 구하십시오. 10 μL 모세관을 사용하여 귓불에서 혈액 샘플을 채취하기 전에 소독제로 귓불을 소독하십시오. 전체 혈액 샘플을 얻기 위해 란셋을 사용하십시오. <ol><li> 모세 혈관에 혈액이 완전히 차면 용혈 컵에 넣습니다. 참고 :이 컵은 시판 중이며 용혈 솔루션이 미리 채워져 있습니다. 혈액이 젖산 분석기의 트레이에 넣기 전에 완전히 혼합 될 때까지 용액을 흔들어주십시오. </li><li> 젖산 농도를 분석하기 전에 보정을 실행하십시오. 품질 관리 컵을 젖산 분석기에 놓습니다 (1.3.1.1 단계 참조). 보정으로 인해 12-mM 젖산 농도가 발생하는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 칩 센서를 교체하십시오. </li><li> 첫 번째로 찍은 샘플에 대해 &quot;1&quot;부터 시작하여 번호가 매겨진 슬롯에 샘플을 놓습니다. 참고 : 보정이 완료되면 샘플은 meas칩 센서 시스템에 의해 자동으로 검사됩니다. </li></ol></li><li> 심장 박동수를 결정하기 위해 참가자의 가슴 주위에 심장 박동 벨트를 놓고 심장 박동 모니터를 팔 크랭크 에르고 미터에 고정시킵니다. 모니터의 빨간색 시작 버튼을 눌러 측정을 시작하십시오. 심장 박동이 시계에 표시되지 않으면 심장 박동을 잘 기록 할 수 있도록 심장 박동 벨트를 물에 적셔주십시오. </li><li> 예열 중 및 3 분 전 테스트 중 산소 소비량을 확인하려면 테스트 전에 대사 용 카트를 보정하십시오. 검사 직전 및 마스크를 착용하기 전에 자동 볼륨 및 가스 교정을 실행하십시오. <ol><li> 소프트웨어에서 자동 볼륨 보정을 열고 시작 버튼을 누릅니다. 화면에 오류가 3 % 미만이면 결과를 저장하십시오. </li><li> 보정 가스뿐만 아니라 소프트웨어에서 가스 보정을 열고 자동 보정으로 시작하십시오. 참고 : 교정 가스는 5 % CO2,16 % O2 및 79 % N2. 보정이 끝나면 8 개의 녹색 버튼이 화면에 표시되면 보정이 성공적으로 끝나고 결과를 저장할 수 있습니다. 가스 누출이 없도록 가스통을 닫으십시오. </li><li> 참가자의 실제 체질량이 컴퓨터 프로그램에 삽입되었는지 확인하십시오. 참가자가 컴퓨터의 검색 엔진에 의해 선택되면 소프트웨어에서 &quot;ergospirometry&quot;를 선택하고 시작 버튼을 눌러 실내 공기 농도를 측정합니다. </li><li> 이 교정을 실행하려면 센서를 폐활량계에서 꺼내고 시작 버튼을 누릅니다. 컴퓨터에 &quot;ok&quot;가 표시되면 보정이 완료됩니다. </li><li> 한편, 교정 중에 산소 마스크를 참가자에게 올려 놓습니다. </li><li> 실내 공기 농도의 측정이 끝나고 프로그램이 측정 준비가되면 센서를 폐활량계에 다시 넣습니다. 그런 다음 전체 폐활계계를 공동에 넣습니다.마스크; 이제 장치는 산소 소비량을 측정 할 준비가되었습니다. </li><li> 또한, 팔목 크랭크 운동 중에 간섭이 없도록 폐활량계의 호스를 어딘가에 ( 예 : 어깨에 접착 테이프로) 고정하십시오. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. 운동 프로토콜의 실행 <ol><li> 워밍업 <ol><li> 워밍업을 시작하기 1 분 전에 참가자가 움직이거나 말을하지 않고 팔 크랭크 에르고 미터에 앉아있을 때 휴식시 산소 소비량을 측정하기 시작합니다. 소프트웨어 프로그램의 시작 버튼을 누릅니다. </li><li> 동시에 빨간색 버튼을 눌러 심장 박동 측정을 시작하십시오. 워밍업 중과 시험 중 및 시험 후 심장 박동수를 측정하십시오. </li><li> 테스트 시작 전에 20W에서 2 분 동안 표준화 된 워밍업을 수행하십시오. 워밍업의 마지막 30 초 동안 케이던스를 60 rpm으로 일정하게 유지합니다. 30 초 워밍업의 마지막 10 초를 세어보세요. </li></ol&gt; </li><li> 3 분 전체 운동 테스트 <ol><li> 카운트 다운이 끝나면 &quot;go&quot;라는 소리로 명확한 시작 신호를 주어야합니다. 시작 신호가 주어지면 참가자가 가속 할 수있게하십시오. </li><li> 참가자에게 시험 시작시 가능한 최대 속도로 암 크랭크 에르고 미터를 가속하도록 지시합니다. 전체 시험 중 최대 속도로 종지를 유지하십시오. 표준화를 위해 시험 중에 참가자들을 격려하지 마십시오. </li><li> 30 초마다 지속 시간에 대한 정보를 제공하십시오. 3 분 동안 시험을 마친다. </li></ol></li><li> 쿨 다운 및 사후 분석 <ol><li> 3 분 모두 테스트를 마친 후 원하는 경우 최종 젖산 농도를 측정하고 그 후 10 분 동안 2 분마다 측정합니다. 검사 전에 사용한 것과 동일한 혈액 샘플링 용 천자 부위를 다시 사용하십시오. </li><li> 이 3 단계를 완료 한 후 산소 소비 측정을 중단하십시오.<html> 중지 버튼을 눌러 산소 마스크를 제거합니다. 소프트웨어가 데이터 저장을 요구할 때 종료 버튼을 누르고 &quot;예&quot;를 클릭하여 컴퓨터의 산소 소비량을 저장하십시오. 참고 : 데이터는 소프트웨어 프로그램에 저장되며 나중에 쉽게 CSV 문서로 변환 할 수 있습니다. </li><li> 데이터를 내보내려면 나중에 내보내기 위해 파일을 csv 문서로 변환하려면 &quot;내보내기&quot;버튼을 누릅니다. 모든 혈액 샘플을 귓볼에서 가져온 후 심장 박동 모니터의 왼쪽에있는 중지 버튼을 눌러 심장 박동 측정을 중단하십시오. </li></ol></li></ol> 3. 데이터 분석 및 결과 해석 <ol><li> 성능 매개 변수 <ol><li> 이 성능 테스트를 마친 후에 여러 매개 변수를 분석하십시오. 먼저 테스트를 저장하고 스프레드 시트로 내 보냅니다. </li><li> 평균 파워 (P mean =_upload / 55485 / 55485eq1.jpg &quot;/&gt; <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq2.jpg" /> 3 분 이상, 피크 전력 및 이들 3 분 간의 최소 전력 12 . 참고 : 피크 전력 (P 피크 )은 전체 3 분 동안 최대 전력입니다. 전력은 0.2 초 간격으로 측정됩니다. 피크 전력은 가장 높고 최소 전력 (Pmin)은 가장 작은 단일 전력 측정입니다. </li><li> 피크 파워에서 최종 파워까지의 초당 파워 감소로 피로 지수를 계산하십시오 ((P peak [W] - P min [W]) / (t min [s] - t peak [s])). </li><li> 매 초마다 수행 된 작업 (작업 [J] = 저항 [kg] * 분당 회전 수 * [m] * 시간 [분])을 추가하여 전체 작업량을 3 분간 계산합니다. </li><li> 시작부터 최대 출력까지의 시간을 계산하십시오 (최대 출력 = t peak [s]까지의 시간). 또한 상대 피크 (상대적 피크절대 값을 참가자의 체질량으로 나눔으로써 평균 파워 (상대 P 평균 = P 평균 / kg 체중)를 계산한다. </li><li> 이 3 분 동안 걸음 걸이 전략과 피로를 확인하기 위해 3 분 전체 테스트를 30 초 세그먼트로 나눕니다. 모든 30 초 세그먼트에 대한 평균 전력을 계산하십시오 (P mean = <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq3.jpg" /><img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq4.jpg" /> . </li></ol></li><li> 기타 측정 <ol><li> 모든 혈액 샘플을 혈액 젖산 분석기의 번호가 매겨진 슬롯에 넣고 &quot;분석&quot;을 눌러 자동으로 측정을 실행하십시오. 프린터를 켜서 나중에 분석 할 혈액의 젖산 농도를 인쇄하십시오. </li><li> 제조업체의 적외선 장치를 사용하여 심장 박동 측정을 컴퓨터로 전송합니다. 심장 박동 모니터의 소프트웨어를 열고 심박동에서 데이터 가져 오기소프트웨어 모니터. 데이터를 로컬에 저장하고 원할 경우 추후 분석을 위해 스프레드 시트로 내 보냅니다 ( 예 : 세그먼트 분석). 13 . </li><li> 3 분 시작과 3 분 끝에 마커를 설정하여 평균, 최대 및 최소 심장 박동수를이 세그먼트에 대해 자동으로 계산할 수 있습니다. 참고 : 심장 박동수는 5 초 간격으로 소프트웨어에 의해 자동으로 평균됩니다. </li><li> 산소 소비량에 대한 데이터를 csv 파일 (2.3 단계)로 내보내고 분석을 위해 스프레드 시트에서 엽니 다. 14 . 휴식시 평균 산소 소비량을 계산하십시오 : (VO 2_rest = <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq5.jpg" /><img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq6.jpg" /> 3 분 동안 (VO 2_180s = <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq1.jpg" /><img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq7.jpg" /> ,뿐만 아니라 피크산소 소비 및 30 초 세그먼트 동안의 산소 소비 : (VO 2_30s = <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq3.jpg" /><img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq8.jpg" /> . 참고 : 산소 소비량 데이터는 호흡량을 측정 한 다음 세그먼트 당 15 초 동안 자동으로 평균 측정됩니다. 최고 산소 소비량은 3 분 운동 테스트 동안 15 초 간격으로 가장 높은 값입니다. </li></ol></li><li> 통계 <ol><li> Shapiro-Wilk 테스트, QQ- 플롯 및 Kolmogorov Smirnov 테스트를 사용하여 데이터의 정규 분포를 확인합니다. 데이터가 정상적으로 분포하는 경우 평균 및 표준 편차 (SD)로 제시하십시오. </li><li> 클래스 내 상관 계수 (ICC; 3,1 모델) 15 를 사용하여 테스트 - 테스트 신뢰도를 분석하십시오. </li><li> 측정의 표준 오차 (SEM)를 사용하여 절대 및 상대 신뢰도를 계산하고, 계수ICC의 변동성 (CV), 최소 실제 차이 (SRD) 및 95 % 신뢰 구간. 주 : ICC는 Munro`s classification 17 에 따라 해석되어야한다 : 0.26에서 0.49는 낮은 상관 관계를 반영한다; 0.50에서 0.69는 중간 상관 관계를 반영합니다. 0.70 ~ 0.89는 높은 상관 관계를 반영합니다. 0.90 ~ 1.0은 매우 높은 상관 관계를 나타냅니다. 절대적인 신뢰성은 SRD, CV 및 SEM으로 제시되어야하며 상대적인 신뢰도는 ICC 16 , 18 의 형태 여야합니다. </li><li> paired t-test를 사용하여 두 테스트 세션 간의 중요한 변화를 분석합니다. 두 테스트 세션의 데이터 세트에 대한 동의를 표시하려면 Bland-Altman 19 플롯을 사용하십시오. 통계 소프트웨어를 사용하여 데이터 분석을 수행하십시오. 통계적 유의 수준을 0.05로 설정한다. </li></ol></li></ol>

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척추 손상을 입은 운동 선수의 운동 테스트는 몇 달 또는 몇 년간의 훈련을 통해 운동 수행을 추적하는 데 중요합니다. 암 크랭크 에르고 미터에서 단기간의 높은 강도의 운동 성능을 확인하기위한 운동 테스트가 몇 가지 있습니다. 이 방법은 사이클 5 및 조정 7 에서 안정성에 대해 이미 검사 된 운동 테스트가 암 크랭크 에르고 미터에 적용될 수있는 방법을 자...

훈련 기간 1 , 2 , 3 , 4 , 5 과정에서 엘리트 선수의 운동 능력 증가를 정확하게 결정하는 몇 가지 운동 검사가 있습니다. 이러한 테스트 중 하나는 제동 된 사이클링 에르고 미터 3 , 4 , 5 , 6 에 대한 신뢰할 수있는 3 분 전체 운동 테스트입니다. 이 테스트는 중요한 파워를 결정하는 데 사용되었지만 운동 선수와 함께 운동 테스트를 수행하는 것은 물론 7 , 8 , 9 리서치에도 적용되었습니다. 이 테스트는 로잉 7 및 사이클링 3 , 5 와 같은 하체 성능에 주로 사용 되었기 때문에 비슷한 t상체 운동에 대한 esting 프로토콜이 필요했습니다. 상체를 주로 사용하는 스포츠 분야는 하체 근육의 손상을 입은 운동 선수 또는 개인 ( 예 : 절단 또는 척수 손상으로 인한 사지 손상) 외에도 새로운 테스트 프로토콜의 수혜자가 될 수 있습니다. 따라서 팔 크랭크 에르고 미터의 테스트 프로토콜은 다양한 스포츠 분야의 다양한 운동 선수의 상반신 운동 성능을 쉽게 테스트 할 수있는 좋은 도구입니다. 매우 유사한 30s Wingate arm 크랭크 에르고 미터 테스트 10 , 11 의 존재는 3 분 동안 all-out 팔 크랭크 에르고 미터 테스트를위한 프로토콜의 개발을 도왔습니다. 그 기간은 1,500m 휠체어 경주와 매우 유사합니다. 따라서이 3 분간의 all-out arm 크랭크 에르고 미터 테스트의 새로운 테스트 프로토콜은 테스트 - 테스트 신뢰성에 대해 테스트되었습니다. 전반적으로, 티의 안정성의 테스트 프로토콜이 우수하여 상체 운동 테스트 분야에서 미래의 테스트 도구가 될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고이 운동 검사를 사용하려면 특히 척수 손상 환자를 검사 할 때주의가 필요합니다. 따라서이 실험 기사의 목적은 테스트 설정 및 테스트 결과 분석을 설명하는 상세한 프로토콜을 보여줄뿐 아니라, 유능한 신체 개인과 척수 손상을 가진 운동 선수를 테스트하는 것의 차이점을 나타냅니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Angio V2 arm crank ergometer</td>
			<td>Lode BV, Groningen, NL</td>
			<td>N/A</td>
			<td>arm crank ergometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lode Ergometry Manager Software</td>
			<td>Lode BV, Groningen, NL</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10ul end-to-end capillary</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0209-0100-005</td>
			<td>Capillaries</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>haemolysis cup</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0209-0100-006</td>
			<td>hemolysis cup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lactate analyzer</td>
			<td>Biosen C line, EKF-diagnostics GmbH</td>
			<td>5213-0051-6200</td>
			<td>lactate analyzer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heart rate monitor, Polar 610i</td>
			<td>Polar, Kempele, Finland</td>
			<td>P610i</td>
			<td>heart rate monitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>metabolic cart, Oxygen Pro</td>
			<td>Jaeger GmbH</td>
			<td>N/A</td>
			<td>metabolic cart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>oxygen mask, Hans Rudolph</td>
			<td>Hans Rudolph Inc. , USA</td>
			<td>113814</td>
			<td>oxygen mask</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>statistical software, PSAW Software</td>
			<td>SPSS Inc., Chicago USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>statistical software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>desinfectant, Soft-Zellin</td>
			<td>Hartmann GmbH, Austria</td>
			<td>999979</td>
			<td>desinfectant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quality control cup, EasyCon Norm</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0201-005.012P6</td>
			<td>quality control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quality control cup 3mmol/L</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>5130-6152</td>
			<td>control cup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chip sensor lactate analyzer</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>5206-3029</td>
			<td>chip sensor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactate system solution</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0201-0002-025</td>
			<td>lactate system solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lancet, Mediware Blutlanzetten</td>
			<td>medilab</td>
			<td>54041</td>
			<td>lancet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration gas,&#160;</td>
			<td>Jaeger GmbH</td>
			<td>36-MC G020</td>
			<td>calibration gas</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>chair provided by distributor (ergoselect)</td>
			<td>ergoline GmbH, Germany</td>
			<td>N/A</td>
			<td>chair provided by distributor</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol of a three-minute, all-out arm crank exercise test in spinal-cord injured and able-bodied individuals

엘리트 운동 선수의 운동 수행 변화를 테스트하려면 신뢰할 수있는 운동 프로토콜이 필요합니다. 이 운동 선수의 성능 향상은 작을 수 있습니다. 따라서 민감한 도구는 생리학을 실행하는 기본입니다. 주로 하체 운동 또는 전신 운동을위한 프로토콜을 사용하여 유능한 신체 운동 선수의 운동 능력을 검사 할 수있는 운동 검사가 많이 있습니다. 참가자가 수행하는 데 익숙한 동작과 매우 유사한 스포츠 관련 설정에서 운동 선수를 테스트하는 추세가 있습니다. 몇 가지 프로토콜만으로 하체가 손상된 참가자의 단기, 고강도 운동 능력을 테스트 할 수 있습니다. 이 프로토콜의 대부분은 매우 스포츠 관련이며 다양한 운동 선수에게 적용 할 수 없습니다. 잘 알려진 테스트 프로토콜 중 하나는 사이클링 및 암 크랭크 운동 테스트에서 잘 정립 된 30s Wingate 테스트입니다. 이 검사는 30 초 시간 동안 높은 강도의 운동 수행을 분석합니다.엔. 더 긴 기간 동안 운동 수행을 모니터하기 위해 상반신에 적용하기 위해 다른 방법이 수정되었습니다. 3 분간의 all-out 팔 크랭크 에르고 미터 테스트는 선수가 1,500m 휠체어 레이싱 (운동 기간 기준)과 로잉 또는 핸드 사이클링과 같은 상반부 운동에 특정한 방식으로 테스트 할 수 있도록합니다. 동일한 테스트 조건으로 신뢰성을 높이려면 저항 ( 즉, 토크 팩터)과 참가자의 위치 ( 예 : 크랭크 높이, 크랭크와 크랭크 사이의 거리)와 같은 설정을 정확하게 복제하는 것이 중요합니다. 참가자 및 참가자의 고정). 또 다른 중요한 문제는 운동 테스트의 시작과 관련됩니다. 분당 고정 회전 수는 운동 테스트 시작을위한 테스트 조건을 표준화해야합니다. 이 연습 프로토콜은 동일한 테스트 조건 및 설정을 재현하기위한 정확한 작업의 중요성을 보여줍니다.

시험 재검사 신뢰도는 레크리에이션 훈련을받은 (그러나 상체 훈련을받은 적이없는) 21 명 (남자 9 명, 여자 12 명, 연령 34 ± 11 세, 몸무게 69.6 ± 11.1kg, 신장 : 175.5 ± 6.9 cm). 표 1 은 상대적 및 절대적인 시험 재시험 신뢰도 12 에 대한 결과를 보여줍니다. 시험과 재시험 사이에서 비교 된 최고 출력은 그림 112에 제시되어 있다</s...

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Experimental Protocol of a Three-minute, All-out Arm Crank Exercise Test in Spinal-cord Injured and Able-bodied Individuals

우리는 하반신 마비 환자 및 사지 마비 환자뿐만 아니라 유치부에서 3 분 동안 상체 근육의 호기성 및 혐기성 동력을 시험하기위한 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜은 장애가 있거나없는 개인의 상반신 운동에 대한 적용에 대한 구체적인 수정을 제시합니다.

척수 손상 및 에이블 바디의 3 분간 전면 팔 크랭크 운동 테스트의 실험 프로토콜

Reliable exercise protocols are required to test changes in exercise performance in elite athletes. Performance improvements in these athletes may be ...

experimental-protocol-three-minute-all-out-arm-crank-exercise-test

Research

JoVE Journal

Medicine

9.6K 조회수.  Swiss Paraplegic Center Nottwil.  우리는 하반신 마비 환자 및 사지 마비 환자뿐만 아니라 유치부에서 3 분 동안 상체 근육의 호기성 및 혐기성 동력을 시험하기위한 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜은 장애가 있거나없는 개인의 상반신 운동에 대한 적용에 대한 구체적인 수정을 제시합니다. 

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Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

쥐의 척수를 다친 후에 급성 및 만성 촉각 감각 테스트

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

연구

의학

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination is disrupted by spinal cord injury (SCI), control of respiratory muscles innervated below the injury level is compromised1,2 leading to respiratory muscle dysfunction and pulmonary complications. These conditions are among the leading causes of death in patients with SCI3. Standard pulmonary function tests that assess respiratory motor function include spirometrical and maximum airway pressure outcomes: Forced Vital Capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Maximal Inspiratory Pressure (PImax) and Maximal Expiratory Pressure (PEmax)4,5. These values provide indirect measurements of respiratory muscle performance6. In clinical practice and research, a surface electromyography (sEMG) recorded from respiratory muscles can be used to assess respiratory motor function and help to diagnose neuromuscular pathology. However, variability in the sEMG amplitude inhibits efforts to develop objective and direct measures of respiratory motor function6. Based on a multi-muscle sEMG approach to characterize motor control of limb muscles7, known as the voluntary response index (VRI)8, we developed an analytical tool to characterize respiratory motor control directly from sEMG data recorded from multiple respiratory muscles during the voluntary respiratory tasks. We have termed this the Respiratory Motor Control Assessment (RMCA)9. This vector analysis method quantifies the amount and distribution of activity across muscles and presents it in the form of an index that relates the degree to which sEMG output within a test-subject resembles that from a group of healthy (non-injured) controls. The resulting index value has been shown to have high face validity, sensitivity and specificity9-11. We showed previously9 that the RMCA outcomes significantly correlate with levels of SCI and pulmonary function measures. We are presenting here the method to quantitatively compare post-spinal cord injury respiratory multi-muscle activation patterns to those of healthy individuals.

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment RMCA in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

The purpose of this publication is to present our original work on a multi-muscle surface electromyographic approach to quantitatively characterize respiratory muscle activation patterns in individuals with chronic spinal cord injury using vector-based analysis.

만성 척수 부상으로 개인의 호흡기 모터 제어 평가 (RMCA)를 사용하여 호흡 근육 활성화의 평가

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

Implanting Glass Spinal Cord Windows in Adult Mice with Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as multiple sclerosis. Here we present a low-cost and reproducible glass window implantation protocol that is suitable for intravital microscopy and studying the dynamics of spinal cord cytoarchitecture with subcellular resolution in live adult mice with EAE. Briefly, we surgically expose the vertebrae T12-L2 and construct a chamber around the exposed vertebrae using a combination of cyanoacrylate and dental cement. A laminectomy is performed from T13 to L1, and a thin layer of transparent silicone elastomer is applied to the dorsal surface of the exposed spinal cord. A modified glass cover slip is implanted over the exposed spinal cord taking care that the glass does not directly contact the spinal cord. To reduce the infiltration of inflammatory cells between the window and spinal cord, anti-inflammatory treatment is administered every 2 days (as recommended by ethics committee) for the first 10 days after implantation. EAE is induced only 2-3 weeks after the cessation of anti-inflammatory treatment.
Using this approach we successfully induced EAE in 87% of animals with implanted windows and, using Thy1-CFP-23 mice (blue axons in dorsal spinal cord), quantified axonal loss throughout EAE progression. Taken together, this protocol may be useful for studying the recruitment of various cell populations as well as their interaction dynamics, with subcellular resolution and for extended periods of time. This intravital imaging modality represents a valuable tool for developing therapeutic strategies to treat autoimmune demyelinating diseases such as EAE.

We describe a method for implanting and maintaining glass windows over the exposed spinal cords of adult mice for studying experimental autoimmune encephalomyelitis. These windows provide chronic optical access to the spinal cord for monitoring cell dynamics at the subcellular level in live animals using two-photon microscopy.

실험자가 면역 뇌척수염 성인 마우스에 유리 척수 Windows를 이식

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

외상성 뇌 손상에 대한 제어 피질 충격 모델

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter connected to a radio transmitter into the femoral artery of rats that underwent a T4 spinal cord transection with or without grafting of embryonic brainstem-derived neural stem cells expressing green fluorescent protein. Compared to other methods such as cannula insertion or tail-cuff, telemetry is advantageous to continuously monitor blood pressure and heart rate in freely moving animals. It is also capable of long term multiple data acquisitions. In spinal cord injured rats, basal cardiovascular data under unrestrained condition and autonomic dysreflexia in response to colorectal distension were successfully recorded. In addition, cardiovascular parameters before and after SCI can be compared in the same rat if a transmitter is implanted before a spinal cord transection. One limitation of the described telemetry procedure is that implantation in the femoral artery may influence the blood supply to the ipsilateral hindlimb.

We present a protocol for using a radio-telemetric system to record cardiovascular parameters in T4 spinal cord transected rats eight weeks after embryonic brainstem neural stem cell grafting into the lesion site. Telemetry is an advanced technique to accurately evaluate cardiovascular function in conscious freely moving spinal cord injured rats.

무선 원격 측정 시스템은 척수 절개 및 배아 신경 세포 이식 줄기와 흰쥐의 심장 혈관 기능을 모니터링 할 수

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Synergetic Use of Neural Precursor Cells and Self-assembling Peptides in Experimental Cervical Spinal Cord Injury

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. Clinically, more than 50% of SCI affect the cervical spine1. As a consequence of the primary injury, a cascade of secondary mechanisms including inflammation, apoptosis, and demyelination occur finally leading to tissue scarring and development of intramedullary cavities2,3. Both represent physical and chemical barriers to cell transplantation, integration, and regeneration. Therefore, shaping the inhibitory environment and bridging cavities to create a supportive milieu for cell transplantation and regeneration is a promising therapeutic target4. Here, a contusion/compression model of cervical SCI using an aneurysm clip is described. This model is more clinically relevant than other experimental models, since complete transection or ruptures of the cord are rare. Also in comparison to the weight drop model, which in particular damage the dorsum columns, circumferential compression of the spinal cord appears advantageous. Clip closing force and duration can be adjusted to achieve different injury severity. A ring spring facilitates precise calibration and constancy of clip force. Under physiological conditions, synthetic self-assembling peptides (SAP) self-assemble into nanofibers and thus, are appealing for application in SCI5. They can be injected directly into the lesion minimizing damage to the cord. SAPs are biocompatible structures erecting scaffolds to bridge intramedullary cavities and thus, equip the damaged cord for regenerative treatments. K2(QL)6K2 (QL6) is a novel SAP introduced by Dong et al.6 In comparison to other peptides, QL6 self-assembles into &#946;-sheets at neutral pH6.14 days after SCI, after the acute stage, SAPs are injected into the center of the lesion and neural precursor cells (NPC) are injected into adjacent dorsal columns. In order to support cell survival, transplantation is combined with continuous subdural administration of growth factors by osmotic micro pumps for 7 days.

Treating cervical spinal cord injury with both self-assembling peptides (SAP) and neural precursor cells (NPC), together with growth factors, is a promising approach to promote regeneration and recovery. A contusion/compression aneurysm clip rat model of cervical SCI and combined treatment involving SAP injection and NPC transplantation is established.

실험 경추 척수 손상의 신경 전구체 세포 및 자기 조립 펩티드의 시너지 사용

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. ...

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can be used both to investigate the biological responses to injury and to test potential therapies. Contusion or compression injury delivered to the surgically exposed spinal cord are the most widely used models of the pathology. In this report the experimental contusion is performed by using the Infinite Horizon (IH) Impactor device, which allows the creation of a reproducible injury animal model through definition of specific injury parameters. Stem cell transplantation is commonly considered a potentially useful strategy for curing this debilitating condition. Numerous studies have evaluated the effects of transplanting a variety of stem cells. Here we demonstrate an adapted method for spinal cord injury followed by tail vein injection of cells in CD1 mice. In short, we provide procedures for: i) cell labeling with a vital tracer, ii) pre-operative care of mice, iii) execution of a contusive spinal cord injury, and iv) intravenous administration of post mortem neural precursors. This contusion model can be utilized to evaluate the efficacy and safety of stem cell transplantation in a regenerative medicine approach.

Spinal cord injury is a traumatic condition that causes severe morbidity and high mortality. In this work we describe in detail a contusion model of spinal cord injury in mice followed by a transplantation of neural stem cells.

척수 손상의 실험 Contusive 모델에서 신경 줄기 세포 이식

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an important target for neuroprotective therapies. Although several techniques have been described to assess SCBF, they all have significant limitations. To overcome the latter, we propose the use of real-time contrast enhanced ultrasound imaging (CEU). Here we describe the application of this technique in a rat contusion model of SCI. A jugular catheter is first implanted for the repeated injection of contrast agent, a sodium chloride solution of sulphur hexafluoride encapsulated microbubbles. The spine is then stabilized with a custom-made 3D-frame and the spinal cord dura mater is exposed by a laminectomy at ThIX-ThXII. The ultrasound probe is then positioned at the posterior aspect of the dura mater (coated with ultrasound gel). To assess baseline SCBF, a single intravenous injection (400 &#181;l) of contrast agent is applied to record its passage through the intact spinal cord microvasculature. A weight-drop device is subsequently used to generate a reproducible experimental contusion model of SCI. Contrast agent is re-injected 15 min following the injury to assess post-SCI SCBF changes. CEU allows for real time and in-vivo assessment of SCBF changes following SCI. In the uninjured animal, ultrasound imaging showed uneven blood flow along the intact spinal cord. Furthermore, 15 min post-SCI, there was critical ischemia at the level of the epicenter while SCBF remained preserved in the more remote intact areas. In the regions adjacent to the epicenter (both rostral and caudal), SCBF was significantly reduced. This corresponds to the previously described &#8220;ischemic penumbra zone&#8221;. This tool is of major interest for assessing the effects of therapies aimed at limiting ischemia and the resulting tissue necrosis subsequent to SCI.

Contrast Enhanced Ultrasound imaging is a reliable in-vivo tool for quantifying spinal cord blood flow in an experimental rat spinal cord injury model. This paper contains a comprehensive protocol for application of this technique in association with a contusion model of thoracic spinal cord injury.

실험 척수 부상에서 척수 혈액 흐름의 평가를위한 향상된 초음파 이미징 대비

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an ...

Determining The Electromyographic Fatigue Threshold Following a Single Visit Exercise Test

Theoretically, the electromyographic (EMG) fatigue threshold is the exercise intensity an individual can maintain indefinitely without the need to recruit more motor units which is associated with an increase in the EMG amplitude. Although different protocols have been used to estimate the EMG fatigue threshold they require multiple visits which are impractical for a clinical setting. Here, we present a protocol for estimating the EMG fatigue threshold for cycle ergometry which requires a single visit. This protocol is simple, convenient, and completed within 15-20 min, therefore, has the potential to be translated into a tool that clinicians can use in exercise prescription.

This protocol describes the electromyographic fatigue threshold which demarcates between nonfatiguing and fatiguing exercise workloads. This information could be used to develop a more individualized training program.

단일 방문 연습 시험을 다음과 근전도 피로 임계 값 결정

Theoretically, the electromyographic (EMG) fatigue threshold is the exercise intensity an individual can maintain indefinitely without the need to recruit ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal cord. A major current area of research is focused on the mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous or induced functional recovery following SCI. Spontaneous functional recovery is reported to be greater early in life, raising interesting questions about how adaptive plasticity changes as the spinal cord develops. To facilitate investigation of this dynamic, we have developed a SCI model in the neonatal mouse. The model has relevance for pediatric SCI, which is too little studied. Because neural plasticity in the adult involves some of the same mechanisms as neural plasticity in early life1, this model may potentially have some relevance also for adult SCI. Here we describe the entire procedure for generating a reproducible spinal cord compression (SCC) injury in the neonatal mouse as early as postnatal (P) day 1. SCC is achieved by performing a laminectomy at a given spinal level (here described at thoracic levels 9-11) and then using a modified Yasargil aneurysm mini-clip to rapidly compress and decompress the spinal cord. As previously described, the injured neonatal mice can be tested for behavioral deficits or sacrificed for ex vivo physiological analysis of synaptic connectivity using electrophysiological and high-throughput optical recording techniques1. Earlier and ongoing studies using behavioral and physiological assessment have demonstrated a dramatic, acute impairment of hindlimb motility followed by a complete functional recovery within 2 weeks, and the first evidence of changes in functional circuitry at the level of identified descending synaptic connections1.

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

신생아 마우스 척수 압축 부상 모델

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...