Paradigma's van de onderste extremiteit elektrische stimulatie opleiding na dwarslaesie

Geschat wordt dat ongeveer 282,000 personen in de VS momenteel gedomicilieerd zijn ruggenmerg letsel (SCI)¹. Gemiddeld zijn er ongeveer 17.000 nieuwe gevallen per jaar, voornamelijk veroorzaakt door motorvoertuig crasht, gewelddaden, en sportieve activiteiten¹. SCI leidt tot gehele of gedeeltelijke onderbreking van de neurale transmissie over en onder het niveau van verwonding², leidt tot sub-lesional verlies van sensorische en/of motor. Na verwonding, is activiteit van de skeletspieren onder het niveau van schade sterk verminderd, wat leidt tot een snelle daling van de magere massa en gelijktijdige infiltratie van ectopische adipeus weefsel of intramusculair vet (IMF). Studies hebben aangetoond dat onderste extremiteit skeletspieren belangrijke atrofie binnen de eerste paar weken van verwonding ervaringen, blijven gedurende het einde van het eerste jaar^3,4. Zodra de 6 weken na verwonding, individuen met volledige SCI ervaren een afname van de sub-lesional spiermassa met 18-46% ten opzichte van leeftijd en gewicht-matched valide-bodied besturingselementen. Doorsnede van de skeletspieren (CSA) zouden er 24 weken na verwonding, zo laag als 30 tot 50%³. Gorgey en Dudley toonde dat skeletspieren blijft atrophy met 43% van de oorspronkelijke grootte 4,5 maanden na letsel en genoteerd een drie keer grotere hoeveelheid IMF bij personen met onvolledige SCI t.o.v. valide-bodied besturingselementen⁴. Verlies van metabolisch actief vetvrije massa resulteert in een afname van het basaal metabolisme (BMR)^2,6, welke accounts voor ∼65 – 70% van de totale dagelijkse energie-uitgaven; dergelijke verlagingen van de BMR kunnen leiden tot een negatieve energiebalans en vergroten van vetmobilisering na verwonding^{2,7,8,9,10,18}. Verhoogde vetmobilisering is gekoppeld aan de ontwikkeling van chronische secundaire voorwaarden, met inbegrip van hypertensie, type II diabetes mellitus (T2DM) en hart-en vaatziekten^{2,10,11, 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18}. Bovendien, personen met SCI kunnen lijden aan ondervoeding en afhankelijkheid van een hoog vet dieet. Vet inname kan goed voor 29 tot en met 34% van het vet massa bij personen met SCI, die waarschijnlijk een factor in de uitleg toenemende vetmobilisering en de toenemende prevalentie van obesitas binnen de SCI bevolking^12,13.

Neuromusculaire elektrische stimulatie opgeroepen weerstand opleiding (NMES-RT) werd ontworpen voor het opwekken van hypertrofie verlamd skeletspieren^{19,20,21,22,23, 24}. Volgende twaalf weken voor tweewekelijkse NMES-RT, skeletspieren CSA hele bovenbeen en knie extensor knie flexor spiergroepen steeg met 28%, 35% en 16%, respectievelijk²². Dudley et al. bleek dat bij zes weken na verwonding¹⁹8 weken tweemaal per week van NMES-RT hersteld knie extensor spiermassa tot 75% van de oorspronkelijke grootte. Bovendien Mahoney et al. gebruikt hetzelfde protocol, merkte een 35% en 39% verhoging van het recht en verliet rectus femoris spieren na 12 weken van de NMES-RT²⁰.

Functionele elektrische stimulatie-lagere extremiteiten fietsen (FES-LEC) is een gemeenschappelijk revalidatie techniek te oefenen onderste extremiteit spiergroepen na SCI^25,26. In tegenstelling tot NMES-RT, FES-LEC is afhankelijk van stimulatie van 6 spiergroepen, wat leiden verhoogde hypertrofie tot kan en verbeteringen in de cardiometabolic profiel^{10,25,26,27, 28}. Dolbow et al. vond dat totale lichaam mager massa stegen met 18,5% na 56 maanden van FES-LEC in een individu met SCI²⁷. Na twaalf maanden na de driewerf-wekelijks FES-LEC, een 60 – jarige vrouw met dwarslaesie ervaren een toename met 7,7% van de totale lichaam mager massa en een stijging van 4,1% van de been leunen massa²⁸. Routine gebruik van functionele elektrische stimulatie (FES) is geassocieerd met verbetering in de risicofactoren van de cardiometabolic na SCI^10,25,26.

Ideale kandidaten voor elektrische stimulatie opleiding krijgen beide motor volledig of onvolledig letsel, met intact perifere motorische neuronen en beperkte onderste extremiteit sensatie. Het huidige manuscript, beschrijft een gecombineerde aanpak met behulp van NMES-RT en FES-LEC ter verbetering van de resultaten van elektrische stimulatie opleiding bij personen met chronische SCI. Het proces van NMES-RT gebruik enkel gewichten zal worden geschetst, terwijl het markeren van de belangrijkste stappen binnen het protocol en het totale voordeel de interventie biedt aan personen met chronische SCI. Het tweede doel is om het proces van FES-LEC ontworpen om te maximaliseren van het effect van de totale cardiometabolic van interventie te beschrijven. Vorige werk heeft bevestigd onze rationele dat een gecombineerde opleiding protocol kan oproepen meer resultaten na 24 weken elektrische stimulatie opleiding^{20,21,22,23,24 ,25,26,31,32,33,34,35},^,36.