专注于不断增加的速度在沉重的耐药性膝盖弯曲运动促进慢性中风患者的腿筋肌肉活动

文摘

背景。在中风患者肌肉力量明显减少,对功能能力和工作能力有负面影响。不同类型的反馈在力量训练可能会改变神经肌肉活动和功能收益。客观的。比较水平的肌肉活动目的蒙住双眼和条件高收缩速度与正常状态的高强度膝盖学术语。方法。十八岁患者单方面执行机器膝盖学术10-repetition最大负载。表面肌电图(EMG)被记录从二次曲线和腿部肌肉和规范化最大肌电图(nEMG) nonparetic肢体。结果。局部麻痹的腿,肌肉活动的速度条件显示高值与正常相比,股二头肌和半腱肌被蒙上眼睛的条件。同样,速度条件显示更高co-contraction值较正常和股外侧肌被蒙上眼睛的条件。之间没有差异观察运动条件nonparetic腿。结论。慢性中风患者有能力执行重阻力训练与高速的萎缩。专注于速度在同心阶段引起较高的腿筋肌肉活动的正常和被蒙上眼睛的条件相比,这可能影响中风幸存者恢复快速肌肉力量。

1。介绍

中风是死亡和残疾的主要原因在全世界成年人(1]。尽管患病率下降,死亡率和伤残,中风的全球负担继续增加由于人口增长和老龄化2]。因此,有效的干预措施,以抵消中风的后果是必要的。的石头柱子是多因子的物理治疗中风后康复。越来越多的的新疗法恢复中风在过去十年中出现的后果,例如,虚拟现实,镜治疗,导致运动疗法,和肌反馈(3,4]。从历史上看,高强度体力活动作为中风康复的一部分被认为加重痉挛状态,这意味着沉重的力量训练常常被排除在康复实践(5]。然而,研究已经牢固确立,力量训练不会增加痉挛状态(6- - - - - -8),力量训练有潜力改善慢性中风患者的功能,减少物理损伤(9- - - - - -12]。因此,现在美国心脏协会和美国中风协会考虑高强度力量训练作为中风患者的康复机制的重要方面(13]。

中风后,双边肌肉无力通常观察到(6,14]。然而,由于明显的轻偏瘫后中风,身体侧病变的一边将表现出严重的肌肉无力不仅与健康人相比,而且与同侧身体侧(7,9]。此外,某些下肢肌肉比其他人更影响和更能预测卒中后流动(9,15- - - - - -17]。膝关节屈肌力量与适度与行走能力强(18),已被证明是严重削弱后中风(9]。此外,减少生产的力量实施增加运动速度通常观察到中风患者(9,19]。是肌肉适应不仅收缩-和负载也velocity-specific [20.),因此有必要包括运动速度相匹配的个人功能需求。velocity-specific附带的使用速度、力量训练和训练适应一直是公认的在健康受试者和运动员力量训练文献[20.- - - - - -23]。即使实际的速度是低但速度高,显著改善高速肌肉力量已被观察到的24]。然而,高目标的移动速度在肌肉活动的影响尚未研究慢性中风患者。

因此,本研究的目的是比较水平的肌肉活动条件的蒙住双眼和高速收缩正常状态的高强度膝盖弯曲运动在慢性中风患者。我们测试没有差异的零假设在锻炼肌肉活动的条件。

2。方法

2.1。主题

总共18(男7女11日)患者脑血管损伤在慢性阶段(> 6个月后损伤)在脑损伤的康复中心,哥本哈根,丹麦,参加了两个会议,包括(1)熟悉和(2)一个实验性的协议。所有推荐这项研究是由一个理疗师在脑损伤的康复中心,筛选合格的患者在入院。所有参与者被医学上稳定,动力,参与正在进行的阻力训练至少每周两次,并为艰苦的体育锻炼了。此外,他们体力活动的脑损伤以及最近以来的康复(的意思年)参与进步的阻力训练中心的脑损伤。的标准是超过6个月的长期性和中度至重度的发热轻偏瘫单方面的弱点。排除标准酒精或药物滥用,静息血压160/100毫米汞柱以上,精神疾病,任何进步的疾病。表1显示了参与者的人口。

2.2。道德

所有的参与者被告知关于这项研究的目的和内容,给他们的书面知情同意。在参与实验协议之前,受试者接受额外的信息通过电子邮件和口头通知的熟悉。研究符合《赫尔辛基宣言》,并经当地伦理委员会批准(h - 3 - 2010 - 062)。

2.3。实验设计

2.3.1。运动器材和描述

膝盖弯曲练习进行单方面坐在膝盖弯曲机(等渗与功率控制,泰诺健品牌跑步温泉浴场,泰诺健品牌跑步Gambettola, FC,意大利)在三种不同的场景中绝对相同的负载:(1)正常,(2)专注于速度在同心阶段,和(3)没有视觉反馈。在后者的场景中,参与者被蒙住眼睛。正常的和被蒙上眼睛的练习进行控制的方式(每个重复持续~ 3秒的控制通过计算大声),而参与者被指示执行同心阶段速度尽可能快的场景。所有可用练习进行全面的活动范围(ROM) 3重复10马克斯(RM)重复加载,参与者被允许使用控制支持。在相同的人口,我们之前报道的股四头肌和腿筋肌肉活动膝盖扩展和弯曲利用机器设备与弹性阻力(25),下肢肌肉活动在媒体和体重练习腿(Vinstrup et al .,未发表的观察),和前臂肌肉活动在手指屈伸练习(Vinstrup et al .,未发表的观察)。

2.3.2。熟悉和实验性的协议

在第一个会话参与者熟悉练习实验中使用的协议,和10 RM负载确定。当参与者被用来执行坐在膝盖弯曲运动当前10 RM是位于3次,与组之间休息1分钟。参与者可以执行时接受的负载不超过10重复,同时保持技术。在第二个会话应用肌电图仪一边一次,用胶带固定(Fixomull BSN医疗GmbH,汉堡,德国),之后,受试者被要求执行各种动作来确认应用程序的安慰和力量。练习和腿的顺序是随机和平衡。每个主题选择盲目地通过选择一张纸,特此接受未知运动秩序。没有人受伤、投诉或不满据报道在实验期间任何形式的协议。

2.3.3。自愿最大等长收缩(MVC)

最后的实验协议等距mvc进行坐在膝盖弯曲机。两个mvc进行每条腿和最高的价值是用于以后分析。参与者被指示为5秒发挥最大的力量,被允许组之间休息1分钟。强大的口头鼓励了在每个试验。

2.3.4。肌电图和测斜仪信号采样和分析

前将电极(蓝色传感器N-00-S Ambu / S, Ballerup,丹麦)清洁皮肤,剃,准备擦凝胶(水凝胶,Meditec制造、帕尔马、意大利)降低皮肤阻抗(26,27]。

EMG信号记录从4肌肉:股二头肌(BF),半腱肌(圣),股内侧肌(VM)和股外侧肌(重要)。双极表面EMG配置(Neuroline 720 01-K Medicotest / S,Ølstykke,丹麦)的极间距离使用2厘米(25,28]。肌电电极直接连接到无线探测器preamplified信号(获得400)和数据实时传输到附近的16通道PC-interface接收机(美国亚利桑那州TeleMyo DTS遥测,Noraxon)。采样率设置为1500赫兹的带宽10 - 500赫兹以避免混叠。信号的分辨率是16位。共模抑制比> 100分贝。

在后来的分析获得的所有原始EMG信号在mvc以及在练习数字滤波,包括(1)在10 Hz高通滤波和(2)一个移动的均方根(RMS)过滤器500 ms。为每个单独的肌肉,峰值RMS的肌电图3重复执行的决心,和这三个重复的平均值是规范化的最大maximorum nonparetic腿(25,26]。因为中风患者不能最大限度地激活局部麻痹的一面,这种标准化执行最好的选择为了使四肢肌肉活动比较成为可能。

2.3.5。样本大小的计算

样本量计算前进行研究表明,16个受试者在这个配对设计足以实现80%的统计能力的最小相关差异为10%,1%的错误概率,假设10%的标准偏差,基于以前的研究在我们的实验室29日]。

2.4。统计分析

对于每个单独肌肉和腿部,线性混合模型(Proc混合,SAS version 9, SAS研究所卡里,NC)被用来确定运动之间的差异(固定因素)。混合过程固有的处理缺失数据。规范化的肌电图(nEMG)每个各自的肌肉是包含在模型作为因变量。主题是进入模型中的随机因素。nEMG值作为最小二乘方法(LSM)和95%置信区间(95% CI),除非另有说明。练习表达为LSM百分比差异nEMG和95%可信区间。值< 0.05被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

10 RM负载在膝盖弯曲运动是22.6公斤(SD - 7.8)和13.8(标准差6.8)nonparetic和局部麻痹的腿,分别为()。没有不良事件发生在任何练习。

局部麻痹的腿,肌肉活动的速度条件显示高值与正常相比,被蒙上眼睛的股二头肌和半腱肌(条件)。同样,co-contraction的速度条件显示更高的价值比正常和股外侧肌被蒙上眼睛的条件()。股内侧肌、速度和正常情况下显示高值的co-contraction比蒙上眼睛条件()。

之间没有差异观察运动条件nonparetic腿(表2)。

4所示。讨论

本研究调查的影响执行坐在膝盖学术语被蒙上眼睛或专注于速度与正常状态相比膝盖弯曲的腿筋和股四头肌肌肉活动。主要的发现是,专注于高移动速度在坐在膝盖弯曲运动导致更高的腘绳肌肌肉活动与正常相比,被蒙上眼睛的条件。这种模式只观察到局部麻痹的腿。因此,我们最初的零假设部分拒绝。

我们的研究提供了新的见解的影响慢性中风患者的运动速度,有效地促进中风康复中的知识库。我们表明,增加移动速度增加受体激动剂轻瘫的肌肉活动,但不是nonparetic,腿在膝盖学术语。这与健康个体,弹道收缩已知产生更高水平的肌肉活动与低速收缩(30.]。腿的原因区别只能猜测,但它说明了,中风患者可能受益于专注于速度在同心阶段当锻炼局部麻痹的腿。可以推测,轻瘫的一侧更敏感的高速度是由于下火车和/或弱点,而nonparetic方面可能需要更高的速度和更大的负载增加肌肉活动。此外,对手coactivation之间的不同运动条件下,始终显示较低价值在蒙着眼睛的肌肉活动情况。这可能仅仅反映受体激动剂肌肉活动的差异。然而,异常coactivation模式(31日- - - - - -33),需要额外的稳定以确保联合的完整性在高速(34,没有视觉反馈的潜在影响也可能是导致这些差异(4,35- - - - - -37]。

肌肉力量的不均匀分布在下肢肌肉和运动速度可以部分解释尴尬的中风患者步态模式以及为什么的功能使用局部麻痹的腿通常是受损的尽管足够的等距和缓慢的同心肌肉力量(38,39]。干预最近的一项研究显示,快速同心(240°/ s)局部麻痹的腿的膝盖屈肌的力量是无法探测的,也就是说,零的百分比nonparetic腿(9]。总的来说,研究表明,更高的速度收缩更明显肌肉无力。这似乎强调肌肉和velocity-specific康复的必要性。

先前的研究评价卒中后肌和功能性力量训练的效果几乎完全集中在传统培训模式,即基于机器的运动与固定范围的运动和控制运动速度(40,41]。这种统一的训练方法可能不是最优的原因。首先,需要单独定制特定于任务的干预一直强调在中风文献[42]。第二,是肌肉适应收缩,肌肉,和velocity-specific [9,43),一些运动形式和/或运动速度可能会导致更大的功能比其他的翘尾因素。因此,一个未使用的优化潜力中风康复模式可能仍然存在。运动对健康个体指导方针和运动员非常精致,强调速度、力量训练和集中精力提高velocity-specific功能性运动(44,45]。此外,抵抗运动表现较高的运动速度可以产生更多的重复在健康个体(给定的强度46]。在目前的研究中,重负荷力量训练与高速度是良好的耐受性和导致更高水平的肌肉活动。总的来说,这表明,培训的多样性和特异性的结合可以包含在中风患者的康复计划提高治疗成功率。

将特定于任务的力量训练纳入中风康复的另一个原因是足够的肌肉力量的至关重要的必要性在一系列广泛的日常运动。首先,一定最低限度的肌肉力量是需要执行一些活动的日常生活47]。第二,下肢肌肉力量往往是限制因素在预防老年人人口下降(48]。第三,增加某些下肢肌肉的肌肉力量,包括膝关节屈肌,已经被证明可以改善中风患者的步行能力(18,49]。在这种情况下,特定的运动速度的练习在训练可能是非常重要的:许多日常活动需要执行的操作比练习训练中以更大的速度,并且能够迅速产生力量已被证明是必不可少的在预防老年人跌倒50,51]。

有几种方法可以包括特异性和中风康复的变化。弹性阻力练习的例子方便和具有成本效益的替代传统的机械练习发现只有在康复设施和将允许更大的运动变化,速度,和特异性,同时保持高水平的肌肉活动(25,52]。此外,弹性阻力练习可能允许更快的康复期,培训设备不要求病人通勤指定的训练设施。然而,干预评估特定于任务的弹性阻力训练的疗效与行走能力和其他功能需要的结果。无论选择运动模式,本研究表明慢性刺激患者能够安全地执行快速收缩在孤立的练习和强调了这样一个事实,增加移动速度提出了一个简单的和有吸引力的方式引起过载,提高康复实践。

5。结论

慢性中风患者有能力执行重高的阻力训练计划的速度收缩。专注于速度在同心阶段引起较高的腿筋肌肉活动的正常和被蒙上眼睛的条件相比,这可能影响中风幸存者恢复快速肌肉力量。未来的干预应该调查velocity-specific力量训练的康复效果行走能力和工作能力等相关功能的结果。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

乔纳斯Vinstrup进行研究设计、数据收集、数据分析、数据解释,文献检索,和写作。华金神学院一度矗立进行数据收集、数据解释,文献检索,在纸上和建设性的反馈。马库斯·d·雅各布森进行研究设计、数据分析、数据解释和建设性的反馈。埃米尔Sundstrup进行研究设计、数据分析、数据解释和建设性的反馈。Lars l·安德森进行研究设计、数据分析、数据解释,文献检索,在纸上和建设性的反馈。

确认

作者感谢参与者从脑损伤的康复中心。

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