Name: paradigms of lower extremity electrical stimulation training after spinal cord injury
Uploaded: 2018-02-01T14:00:00
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Nos gustaría agradecer a los participantes que dedicó tiempo y esfuerzo para participar en los estudios previos. Nos gustaría agradecer a Hunter Holmes McGuire Research Institute y servicios de lesión de la médula espinal y trastornos proporcionando el ambiente para llevar a cabo ensayos de investigación clínica humana. Ashraf S. Gorgey es apoyado actualmente por el Departamento de asuntos de veteranos, veterano de la administración de la salud, investigación sobre rehabilitación y servicio para el desarrollo (B7867-W) y DoD-CDRMP (W81XWH-14-SCIRP-CTA).

El protocolo de entrenamiento descrito en este manuscrito está registrado con el identificador de clinicaltrials.gov (NCT01652040). El programa de capacitación implica NMES-RT con pesas en los tobillos y FES-LEC. Todo el equipo necesario se enumera en la tabla 2. El protocolo de estudio y consentimiento informado fueron revisadas y aprobadas por el Richmond Junta centro de la revisión institucional (IRB) y la Virginia Commonwealth University (VCU) IRB. Todos los procedimientos de estudio fueron explic...

El actual estudio demostró dos paradigmas diferentes de estimulación eléctrica. Un paradigma se centra en la aplicación de una carga progresiva para el músculo entrenado para evocar la hipertrofia del músculo esquelético y el otro paradigma está destinado principalmente para mejorar el rendimiento cardio-metabólicos a través de mejorar la capacidad aeróbica. El estudio asegurado a comparar ambos paradigmas y destacar los pros y los contras de cada uno.
NMES-RT ha demostrado para ser...

Se estima que aproximadamente 282.000 personas en Estados Unidos viven actualmente con médula espinal lesión (SCI)1. En promedio, hay aproximadamente 17.000 nuevos casos anualmente, principalmente causados por accidentes de vehículo de motor, actos de violencia y actividades deportivas1. SCI resulta en la interrupción parcial o total de la transmisión neural a través y por debajo del nivel de lesión2, sublesional pérdida sensorial o motor. Después de la lesión, actividad del músculo esquelético por debajo del nivel de lesión se reduce, llevando a un rápido descenso en la masa magra y la infiltración concomitante de ectópico tejido adiposo, o grasa intramuscular (FMI). Los estudios han demostrado que el músculo esquelético de la extremidad inferior experimenta atrofia significativa dentro de las primeras semanas de la lesión, continuando a lo largo de la final del primer año3,4. Tan pronto como lesiones después de 6 semanas, los individuos con SCI completa experimentado una disminución de 18-46% en el tamaño muscular sublesional comparado con edad y los controles pareados por peso del cuerpo con capacidades diferentes. Por lesión después de 24 semanas, el área transversal del músculo esquelético (CSA) podría ser tan baja como 30 a 50%3. Gorgey y Dudley demostraron que el músculo esquelético sigue atrofia en un 43% del tamaño original 4,5 meses después de la lesión y observó una tres veces mayor cantidad del FMI en las personas con SCI incompleto comparado con capacidades de cuerpo controla4. Pérdida de masa magra metabólicamente activa resulta en una reducción en la tasa metabólica basal (BMR)2,6, que representa ∼65 - 70% del gasto total de energía diaria; tales reducciones en BMR pueden conducir a un desequilibrio de energía perjudicial y el aumento de adiposidad después de lesiones2,7,8,9,10,18. Mayor adiposidad ha sido ligado al desarrollo de condiciones secundarias crónicas como hipertensión, tipo diabetes II (T2DM) y enfermedad cardiovascular2,10,11, 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18. por otra parte, las personas con SCI pueden sufrir de desnutrición y la dependencia de una dieta alta en grasas. Ingesta de grasa puede explicar 29 a 34% de la masa grasa en personas con SCI, que es probablemente un factor explica aumento de la adiposidad y la creciente prevalencia de obesidad en la población de SCI12,13.
Resistencia evocada de la estimulación eléctrica neuromuscular (NMES-RT) de formación fue diseñada para inducir la hipertrofia del músculo esquelético paralizado19,20,21,22,23, 24. Siguientes doce semanas de dos veces a la semana NMES-RT, músculo esquelético CSA del muslo entero, extensor de la rodilla y grupos de músculos de flexor de rodilla aumentados en 28%, 35% y 16%, respectivamente22. Dudley et al. demostró 8 semanas dos veces a la semana NMES-RT restaurado rodilla extensor músculo del tamaño de a 75% del tamaño original en seis semanas posterior a la lesión19. Por otra parte, Mahoney et al. utiliza el mismo protocolo y señaló un aumento del 35% y 39% en la derecha e izquierda músculo recto femoral músculos después de 12 semanas de NMES-RT20.
Ciclismo de extremidades funcionales del eléctricas bajo estimulación (FES-LEC) es una técnica de rehabilitación común solía ejercer grupos de músculos de la extremidad inferiores después de SCI25,26. A diferencia de NMES-RT, FES-LEC se basa en el estímulo de 6 grupos de músculos, que puede resultar en mayor hipertrofia y mejoras en el cardiometabólico perfil10,25,26,27, 28. Dolbow et al. encontrado ese cuerpo magra masa aumentada 18,5% tras 56 meses de Fez-LEC en un individuo con SCI27. Tras doce meses de Fez-LEC de tres veces por semana, una mujer de 60 años con paraplegia experimentado un incremento de 7.7% en cuerpo total magra masa y un aumento de 4.1% en pierna magra masa28. Uso sistemático de la estimulación eléctrica funcional (FES) se asoció con mejoría en los factores de riesgo cardiometabólico condiciones después de SCI10,25,26.
Los candidatos ideales para el entrenamiento de estimulación eléctrica tendrá ya sea motor lesiones completas o incompletas, con las neuronas de motor periférico intactas y limitada sensación de extremidad inferior. El manuscrito actual, describe un acercamiento combinado con RT NMES y FES-LEC diseñado para mejorar los resultados de entrenamiento de estimulación eléctrica en personas con SCI crónica. El proceso de NMES-RT utilizando pesas en los tobillos a dividirse, mientras destaca pasos clave en el protocolo y el beneficio general la intervención proporciona a las personas con SCI crónica. El segundo objetivo es describir el proceso de Fez-LEC diseñado para maximizar el efecto cardiometabólico global de intervención. Trabajo previo ha afirmado nuestra racional que un protocolo de entrenamiento combinado puede evocar los resultados mayor después de 24 semanas de estímulo eléctrico formación20,21,22,23,24 ,25,26,31,32,33,34,35,36.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>adhesive carbon electrodes (2 of each)</td>
			<td>Physio Tech (Richmond, VA, USA 23233)</td>
			<td>PT3X5 
			PALS3X4 
			E7300</td>
			<td>7.5&#39; x 12.7&#39; 
			7.5&#39; x 10&#39; 
			5&#39; x 9&#39;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TheraTouch 4.7 stimulator</td>
			<td>Richmar (Chattanooga, TN, USA 37406)</td>
			<td>400-082</td>
			<td>41.28&#39; x 39.37&#39; x 17.78&#39; (8.91 kg) 
			power: 110 VAC at 60 Hz / 220VAC at 50 Hz 
			power consumption: 110 Watts</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Red &#38; White Lead Cords (2)</td>
			<td>Richmar (Chattanooga, TN, USA 37406)</td>
			<td>A1717</td>
			<td>2.0 m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RT300-SL FES Ergometer</td>
			<td>Restorative Therapies, Inc. (Baltimore, MD, USA 21231)</td>
			<td>RT300-SL</td>
			<td>80&#39; x 49&#39; x 92-103&#39; (39 kg) 
			16 channel 
			speed: 15 &#8211; 55 rev/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>elastic NuStim wraps (2)</td>
			<td>Fabrifoam (Exton, PA, USA 19341)</td>
			<td>PP108666</td>
			<td>36&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>wooden wheelchair break (2)</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pillow/cushion</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ankle weights</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>2-26 lb.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

paradigms of lower extremity electrical stimulation training after spinal cord injury

Atrofia del músculo esquelético, aumento de la adiposidad y reducción de la actividad física son los principales cambios observados después de lesión de la médula espinal (SCI) y se asocian con numerosas consecuencias para la salud cardiometabólico. Estos cambios suelen aumentar el riesgo de desarrollar enfermedades crónicas secundarias e impactar la calidad de vida en personas con SCI. superficie resistencia evocada de la estimulación eléctrica neuromuscular (NMES-RT) de formación fue desarrollada como una estrategia para atenuar el proceso de atrofia de músculo esquelético, disminuir adiposidad ectópico, mejorar la sensibilidad a la insulina y mejorar la capacidad mitocondrial. Sin embargo, es limitado a solamente un grupo muscular solo NMES-RT. Que involucran a varios grupos musculares de las extremidades inferiores puede maximizar los beneficios de la formación. Extremidad de bajo estimulación eléctrica funcional ciclismo (FES-LEC) permite la activación de 6 grupos de músculos, que es probable que evocan una mayor adaptación metabólica y cardiovascular. Conocimiento adecuado de los parámetros de estimulación es la clave para maximizar los resultados de entrenamiento de estimulación eléctrica en personas con SCI. adoptar estrategias para el uso a largo plazo de NMES-RT y FES-LEC durante la rehabilitación puede mantener la integridad de la sistema músculo-esquelético, un requisito previo para los ensayos clínicos con el objetivo de restaurar a pie después de la lesión. El manuscrito actual presenta un protocolo combinado con EENM RT antes de Fez-LEC. Presumimos que músculos acondicionados para 12 semanas antes de la bicicleta será capaces de generar mayor potencia, ciclo contra una mayor resistencia y una mayor adaptación en las personas con SCI.

Pesas en los tobillos aumentaron progresivamente para 22 participantes, más de 16 semanas de NMES-RT (Figura 6a). Los pesos promedio levantados por los participantes fue 19,6 ± 6,5 libras (pierna derecha) y 20 ± 6 lb (pierna izquierda) [8-24 lb.]. Amplitud actual fluctuó a lo largo de la prueba para las patas derecha e izquierdas (figura 6b).
Progresión de un indiv...

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Paradigms of Lower Extremity Electrical Stimulation Training After Spinal Cord Injury

Lesión de la médula espinal es una afección traumática que puede dar lugar a elevados riesgos de trastornos metabólicos secundarios crónicos. Aquí, presentamos un protocolo usando entrenamiento de superficie resistencia estimulación eléctrica neuromuscular en conjunción con las extremidades bajo la estimulación funcionales eléctricas bicicleta como una estrategia para mejorar varios de estos problemas médicos.

Paradigmas de formación de estimulación eléctrica de la extremidad inferior después de lesión de la médula espinal

Skeletal muscle atrophy, increased adiposity and reduced physical activity are key changes observed after spinal cord injury (SCI) and are associated with ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Combinado de traslado-Box Entrenamiento con electrofisiológico corteza Grabación y estimulación como una herramienta para estudiar la percepción y aprendizaje

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Investigación

Comportamiento

Non-Invasive Electrical Brain Stimulation Montages for Modulation of Human Motor Function

No invasiva de estimulación cerebral eléctrica Montajes para la modulación de la función motora humana

Non-invasive electrical brain stimulation (NEBS) is used to modulate brain function and behavior, both for research and clinical purposes. In particular, ...

Pavlovian Conditioned Approach Training in Rats

Pavloviano Formación Enfoque acondicionado en ratas

Cues that are contingently paired with unconditioned, rewarding stimuli can acquire rewarding properties themselves through a process known as the ...

An Innovative Running Wheel-based Mechanism for Improved Rat Training Performance

Un mecanismo basado en la rueda de funcionamiento innovador para mejorar el rendimiento de formación de la rata

This study presents an animal mobility system, equipped with a positioning running wheel (PRW), as a way to quantify the efficacy of an exercise activity ...

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

Detección de déficits conductuales en ratas después de la lesión cerebral traumática

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

Mobile Game-based Virtual Reality Program for Upper Extremity Stroke Rehabilitation

Programa de realidad Virtual basado en el juego de móvil para la rehabilitación de movimiento de la extremidad superior

Stroke rehabilitation requires repetitive, intensive, goal-oriented therapy. Virtual reality (VR) has the potential to satisfy these requirements. ...

Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat

Usando a láser Doppler Imaging y seguimiento para analizar la microcirculación de la médula espinal en ratas

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory ...

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Tratamiento de dolor lumbar en pacientes de cirugía de espalda fallida con estimulación medular Multicolumn-plomo

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Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

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Defining the Role Of Language in Infants' Object Categorization with Eye-tracking Paradigms

Definir el papel del lenguaje en objeto categorización los bebés con paradigmas de Eye-tracking

Assessing infant category learning is a challenging but vital aspect of studying infant cognition. By employing a familiarization-test paradigm, we ...