Ryggmargsskade; treningsmetoder for aerob utholdenhet
Prosjekt
- Prosjektnummer
- 46035800
- Ansvarlig person
- Berit Brurok
- Institusjon
- NTNU, ISB
- Prosjektkategori
- phd-stipend 2010
- Helsekategori
- Cardiovascular
- Forskningsaktivitet
- 6. Treatment Evaluation
Rapporter
The project reports on effects on aerobic capacity from different exercise modalities and one exercise training intervention for individuals with spinal cord injury (SCI). A group if SCI individuals exercised for 8 weeks, 3 days a week in FES hybrid cycling aerobic high intensity intervals at 85-95% of maximal arm- crank exercise workload. This resulted in a significant increase in myocardial function and aerobic capacity for this group.
This project we have also tested other presumably less resource demanding modalities with focus on specific strategies to increase venous return to the heart; 1)occlusion of blood to the lower extremities with manual cuffs around each thigh combined with arm-crank exercise and 2) FES isometric muscle contractions by using a portable FES apparatus in combination with arm- crank exercise, and compared the effect from these modalities with arm-crank exercise alone, which is the most common mode of training for wheelchair users, and FES hybrid cycling which has been found the most superior mode in terms of improving aerobic capacity for individuals with SCI. For individuals with injury level at or above the 6th thoracic vertebra (chest), the portable FES and occlusion of blood flow to the lower extremities both resulted in significantly higher aerobic capacity compared to arm–crank exercise alone. No difference between the exercise modalities for the individuals with level of injury below the 6th thoracic vertebra was seen.
Økt kunnskap om effektiv kondisjons trening for ryggmargsskadde. Implementert i klinisk virke.
Hovedmålet med prosjektet er å måle effekten av høy intensitets intervall trening under kombinert arm og bein sykling (FES hybrid). Videre sammenlignes effekter (maksimalt oksygen opptak) fra ulike trenings-modaliteter tilpasset ryggmargsskadde, med mål om å finne en treningsform som kan være mindre ressurskrevende enn FES hybrid sykling.Ryggmargsskadde (RMS) har store utfordringer når det gjelder trening og helse sammenlignet med funksjonsfriske. Spesielt er de mer utsatt for inaktivitetsrelaterte sykdommer. Dette er relatert til nivå og omfang av skade/lammelser. RMS trener i hovedsak med hjelp av overkropp / armer. Arm-trening alene rekrutterer lite muskel masse, og å oppnå en treningseffekt for hjertet vil være vanskelig. Forskningsgrupper har i de senere år sett på hvordan RMS kan overkomme dette gjennom forskjellige trenings-metoder, i.e. Funksjonell Elektrisk Stimulering (FES) av lam muskulatur / FES bensykling kombinert med arm-sykling(FES hybridsykling)stiller større krav til kroppens metabolisme sammenlignet med armsykling alene. Få studier har sett på treningseffekt etter en treningsintervensjon med FES hybrid sykling. I disse studiene er det ikke fokusert på trenings-intensitet. Det er heller ikke blitt undersøkt hva som er kilden til økt oksygen etterspørsel. Høy intensitet trening med funksjonsfriske, med eller uten sykdom, har vist betydelig høyere treningseffekt sammenlignet med moderat intensitet for økt aerob utholdenhet og slagvolum. Funn fra vårt første studie på denne problematikken viser på at høy aerob intensitets intervaller med FES hybridsykling gir et betydelig økt oksygen opptak. Og for første gang er det målt treningseffekter på hjertets slagvolum. Dette publiseres i Am Jour of Phys Med & Rehab” april 2011.
En utfordring med FES hybrid sykling er at den er ressurs krevende i forhold til kostnad, krav til assistanse og tid for gjennomføring. Det antas at mekanismene bak den økte aerobe kapasiteten under FES hybrid sykling er relatert til redistribusjon av blodsirkulasjon, altså; FES øker blod sirkulasjonen og forebygger at blod hoper seg opp i beina under arm arbeid, som igjen resulterer i økt kapasitet for armene under trening. Målsettingen med de to andre del-prosjektene i doktorgraden var derfor å sammenligne effekt fra mindre ressurs krevende treningsmetoder med FES hybrid sykling og arm-sykling alene. Arm-sykling kombinert med okklusjon (stopp av blodsirkulasjon) på begge beina, og arm-sykling kombinert med isometrisk FES på beina med hjelp av et håndholdt FES apparat ble testet. Maksimalt oksygen opptak er hovedendepunkt.Analyser av data for denne gruppen (n=15)viser at de med skader over Th6 (6.brystvirvel)(n=8) oppnår høyere oksygenopptak med kompresjon på beina sammen med arm-sykling enn ved arm-sykling alene. De med lavere skader (n=7) hadde ingen effekt av okklusjon på beina. Konklusjon; for de med høy RMS, til tross for at de ikke oppnådde samme effekt som under FES hybrid sykling, så kan arm-sykling med okklusjon på beina være mindre ressurskrevende alternativ til hybrid sykling og samtidig et bedre alternativ enn arm-sykling alene. Analyser i del-studien med FES isometrisk stimulering er ikke ferdig enda. Hypotesen her er at FES isometrisk gir lik effekt på maksimalt oksygen opptak som FES hybrid sykling og signifikant større effekt enn arm-sykling alene. Dersom dette stemmer, kan RMS enklere benytte seg av FES under en selvvalgt treningsform i stedet for FES hybrid sykling som er stasjonær, dyr og lite tilgjengelig.
Artikkelen omhandlende okklusjon er klar til å sendes til tidsskrift, den er også akseptert som poster presentasjon ved American College of Sports Medicine sin årlige konferanse i Denver den 4. juni 2011. Abstract er også sendt til den internasjonale Ryggmargsskade konferansen (ISCoS)i Washington i juni 2011.
Vitenskapelige artikler
Gjellesvik Tor Ivar, Brurok Berit, Hoff Jan, Tørhaug Tom, Helgerud Jan
Effect of high aerobic intensity interval treadmill walking in people with chronic stroke: a pilot study with one year follow-up.
Top Stroke Rehabil 2012 Jul-Aug;19(4):353-60.
PMID: 22750965
eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT
Alle henvendelser rettes til Helse Midt-Norge RHF - Samarbeidsorganet og FFU