Paradigmi della formazione di stimolazione elettrica dell'arto inferiore dopo la ferita del midollo spinale

Si stima che circa 282.000 persone negli Stati Uniti attualmente stanno vivendo con midollo spinale ferita (SCI)¹. In media, ci sono circa 17.000 nuovi casi ogni anno, principalmente causati da incidenti automobilistici, atti di violenza e di attività sportive¹. SCI si traduce in interruzione parziale o totale della trasmissione neurale attraverso e sotto il livello della lesione², portando alla perdita sensoriale e/o motore sub-lesional. Dopo l’infortunio, attività del muscolo scheletrico sotto il livello della lesione è notevolmente ridotto, portando a un rapido declino della massa magra e concomitante infiltrazione del tessuto adiposo ectopico o grasso intramuscolare (FMI). Gli studi hanno indicato che il muscolo scheletrico più basso dell’estremità esperienze atrofia significativa entro le prime settimane della ferita, proseguendo per tutta la fine del primo anno^3,4. Appena 6 settimane post-lesione, individui con completo SCI esperti una diminuzione di 18-46% in massa muscolare sub-lesional rispetto a età e comandi di abili-bodied pari peso. Di alberino-ferita di 24 settimane, area della sezione trasversale del muscolo scheletrico (CSA) potrebbe essere più basso di 30-50%³. Gorgey e Dudley ha mostrato che il muscolo scheletrico continua ad atrofia del 43% delle dimensioni originali 4,5 mesi di alberino-ferite e noti un tre volte maggiore quantità del FMI in persone con SCI incompleti rispetto a abili bodied controlla⁴. Perdita di massa magra metabolicamente attiva si traduce in una riduzione del metabolismo basale (BMR)^2,6, che rappresenta per il ∼65 e il 70% della spesa totale di energia giornaliera; tali riduzioni in BMR possono portare ad uno squilibrio di energia dannosa e aumentando l’adiposità dopo lesioni^{2,7,8,9,10,18}. Intensificata l’adiposità è stato collegato allo sviluppo di condizioni croniche secondarie, compreso ipertensione, tipo II diabete mellito (T2DM) e malattie cardiovascolari^{2,10,11, 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18}. Inoltre, persone con SCI possono soffrire di malnutrizione e affidarsi a una dieta grassa alta. Assunzione di grassi può rappresentare 29 a 34% della massa grassa in persone con SCI, che è probabile che un fattore che spiega aumentando l’adiposità e la crescente prevalenza di obesità all’interno del SCI popolazione^12,13.

Resistenza ha evocata la stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES-RT) di formazione è stato progettato per indurre l’ipertrofia del muscolo scheletrico paralizzato^{19,20,21,22,23, 24}. Seguente a dodici settimane di due volte alla settimana NMES-RT, muscolo scheletrico CSA della coscia intera, dell’estensore del ginocchio e gruppi di muscoli flessori del ginocchio sono aumentate del 28%, 35% e 16%, rispettivamente²². Dudley et al. è emerso che 8 settimane due volte-settimanale di dimensione dei muscoli estensore ginocchio NMES-RT restaurato al 75% delle dimensioni originali alle sei settimane post-lesione¹⁹. Inoltre, Mahoney et al. utilizzato lo stesso protocollo e notato un aumento del 35% e 39% in destra e sinistra retto femorale muscoli dopo 12 settimane di NMES-RT²⁰.

Estremità inferiore di stimolazione funzionale di elettrico ciclismo (FES-LEC) è una tecnica di riabilitazione comune utilizzata per esercitare gruppi di muscolari dell’arto inferiore dopo SCI^25,26. A differenza di NMES-RT, FES-LEC si basa sulla stimolazione dei 6 gruppi muscolari, che può provocare una maggiore ipertrofia e miglioramenti nel cardiometabolic profile^{10,25,26,27, 28}. Dolbow et al. trovato quel corpo totale magra massa è aumentato del 18,5% seguendo 56 mesi di FES-LEC in un individuo con SCI²⁷. Dopo dodici mesi di trisettimanali FES-LEC, una femmina di 60 anni con paraplegia con esperienza un aumento del 7,7% nel corpo totale massa magra e un aumento del 4,1% in gamba magra massa²⁸. Uso di routine di stimolazione elettrica funzionale (FES) è associato con un miglioramento in fattori di rischio di cardiometaboliche dopo SCI^10,25,26.

I candidati ideali per la formazione di stimolazione elettrica avrà entrambi lesioni motore complete o incomplete, con motoneuroni periferici intatti e limitato sensazione di arto inferiore. Il manoscritto attuale, descrive un approccio combinato utilizzando NMES-RT e FES-LEC progettato per migliorare i risultati della formazione di stimolazione elettrica in persone con sci cronica. Il processo di NMES-RT utilizzando pesi alle caviglie sarà delineato, pur evidenziando passaggi chiave all’interno del protocollo e i benefici complessivi dell’intervento fornisce alle persone con sci cronica. Il secondo obiettivo è quello di descrivere il processo di FES-LEC progettato per massimizzare l’effetto cardiometabolico globale di intervento. Il lavoro precedente ha affermato il nostro razionale che un protocollo di allenamento combinato può evocare una maggiore risultati dopo 24 settimane di stimolazione elettrica formazione^{20,21,22,23,24 ,25,26,31,32,33,34,35,36}.