Miao-Ju Hsu

1 Departamentul de kinetoterapie, Colegiul de Științe ale Sănătății, Universitatea de Medicină Kaohsiung, Kaohsiung, Taiwan; E-mail: wt.ude.umk@ushjm

2 Departamentul de reabilitare, Spitalul Universitar Medical Kaohsiung, Kaohsiung, Taiwan

Shun-Hwa Wei

3 Departamentul de kinetoterapie și tehnologie de asistență, Universitatea Națională Yang Ming, Taipei, Taiwan; E-mail: wt.ude.my@awhnuhs

Ya-Ju Chang

4 Departamentul de kinetoterapie, Institutul Absolvent de Științe de Reabilitare, Universitatea Chang Gung, Tao-Yuan, Taiwan

Abstract

1. Introducere

Scăderea în greutate/controlul greutății este o preocupare majoră în prevenirea bolilor cardiovasculare și în domeniul promovării sănătății. Supraponderabilitatea/obezitatea a apărut ca un factor de risc semnificativ al bolilor cardiovasculare și este, de asemenea, asociată cu alte boli cronice, cum ar fi diabetul de tip II și artrita [1-3]. În plus, greutatea excesivă poate predispune la leziuni legate de exercițiu și poate descuraja oamenii să participe la exerciții [4-6], ceea ce poate împiedica în continuare indivizii să devină activi și, astfel, să provoace dezvoltarea unui ciclu vicios. Prin urmare, gestionarea greutății este o cheie pentru a promova sănătatea cardiovasculară.

Stimularea electrică neuromusculară (NMES) a fost frecvent utilizată în terapia fizică și reabilitare pentru a ajuta pacienții să faciliteze circulația periferică, să crească puterea și rezistența musculară și să reeduce funcția motorie etc. [7-9]. Deoarece promovarea sănătății câștigă o atenție semnificativă, NMES a fost introdus pentru a spori capacitatea fizică și pentru a reduce riscul bolilor de inimă. Din punct de vedere clinic, NMES este furnizat ca o alternativă la formele mai convenționale de exerciții pentru a încuraja creșterea activității fizice. Acest lucru este valabil mai ales în cazul celor care nu sunt capabili să se angajeze în exerciții fizice sau au bariere în calea participării, cum ar fi persoanele cu accident vascular cerebral sau leziuni ale măduvei spinării (SCI). De exemplu, NMES a fost utilizat pentru a ajuta indivizii cu exercițiu SCI sau pentru a-și deplasa pasiv extremitățile și a constatat că își îmbunătățește semnificativ capacitatea aerobă [10,11]. Alte beneficii identificate pentru sănătate ale utilizării NMES în promovarea exercițiilor fizice includ îmbunătățirea forței/rezistenței musculare, îmbunătățirea circulației periferice, pierderea atenuată a densității minerale osoase, îmbunătățirea compoziției corpului, funcția cardiacă mai eficientă și mai sigură și adaptările cardiovasculare și de formare pulmonară [12-15].

În plus față de a ajuta la promovarea exercițiilor fizice, o altă aplicație obișnuită a NMES este asociată cu arderea grăsimilor, deoarece NMES este administrat pe mușchii descărcați, adică fără încărcarea membrelor sau articulațiilor, atunci când o persoană este în repaus. Din punct de vedere comercial, NMES a pretins că poate facilita arderea grăsimilor și a fost folosit ca parte a programelor de slăbire/control. Se presupune că NMES poate spori consumul de energie, având în vedere că NMES induce contracția musculară și crește utilizarea grăsimilor.

Scopul principal al acestui studiu a fost investigarea efectului NMES la intensități diferite asupra cheltuielilor de energie (oxigen și calorii) la adulții sănătoși. Scopul secundar a fost de a dezvolta un model care să prevadă creșterea cheltuielilor de energie facilitată de NMES și să identifice factorii (nivelul intensității stimulării NMES, vârsta, indicele de masă corporală, greutatea, procentul de grăsime corporală, raportul talie/șold și sex) asociate cu acest Creșterea cheltuielilor energetice indusă de NMES.

2. Metode

2.1. Participanți

Au participat 40 de adulți sănătoși sedentari (18 bărbați și 22 femele, cu vârste cuprinse între 20 și 63 de ani), fără boli aparente și fără experiență în tratamentul NMES. Consimțământul scris a fost obținut de la fiecare subiect înainte de participarea la acest studiu. Toate procedurile de studiu au primit aprobarea etică de la comitetul de revizuire de la Centrul Medical Chang Gung. Procentul de grăsime corporală a fost calculat pe baza unui model cu 2 compartimente, cu ecuația Siri [21]:

Densitatea corpului (Db) a fost măsurată prin metoda de pliere a pielii cu un etrier (Lange, Johnson Diversey Equipment, Cambridge, MD, SUA). S-au luat măsurători ale pielii pe piept, abdomen și coapsă pentru bărbați și triceps, suprailiac și coapsă pentru femele. Suma a trei cutii ale site-ului a fost utilizată pentru a calcula densitatea corpului cu următoarele ecuații [21]:

unde X1 este suma pliurilor cutanate ale pieptului, abdomenului și coapsei; X2 are vârsta în ani.

unde X1 este suma plicurilor pielii tricepsului, suprailiacului și coapsei; X2 are vârsta în ani.

Raportul talie/șold este măsura distribuției grăsimii corporale. Circumferința pentru talie și șold a fost calculată printr-o bandă, iar raportul talie/șold a fost calculat. Indicele de masă corporală a fost calculat ca greutate corporală împărțit la pătratul înălțimii (în metri). Datele de bază ale subiectului sunt prezentate în Tabelul 1 .

tabelul 1.

Date de bază ale subiectului.

Media (SD)
Vârstă (ani)28,2 (11,6)
Înălțime (cm)166,0 (8,0)
Greutate (kg)63,0 (10,4)
Raportul talie/șold0,78 (0,07)
Indicele de masă corporală (kg/m 2)22,9 (3,4)
Procentul de grăsime corporală (%)23,7 (9,8)

2.2. Procedura experimentala

În acest studiu a fost utilizat stimulatorul muscular manual (SA5730, Sanateach Corporation Co., Ltd) alimentat de trei baterii de 1,5 V. Forma de undă era unda pătrată bifazică și frecvența de stimulare a fost setată la 20 Hz. Ciclul de funcționare al NMES a fost pornit/oprit = 1: 2. Puterea maximă a stimulatorului a fost de 100 mA. Intensitatea stimulării a inclus nivelul senzorial (E1), pragul motor (E2) și intensitatea maximă tolerată confortabil (E3).

Subiectul a fost abținut de la cofeină cu cel puțin 24 de ore înainte de testare. Subiectul a stat confortabil și liniștit pe un scaun cu bancheta din spate. După abraziunea pielii cu un tampon de bumbac îmbibat cu alcool, electrozi gel autoadezivi (9 × 12 cm) au fost așezați pe mușchii abdominali, maxim bilateral gluteal, cvadriceps bilateral și ischiori bilaterali, așa cum este ilustrat în Figura 1. Înainte de testare, intensitățile de stimulare la E1, E2 și E3 au fost evaluate și înregistrate pentru fiecare subiect. E1 a fost determinat când subiectul a început să perceapă stimularea electrică, în timp ce E2 a fost nivelul de stimulare în care contracția musculară putea fi doar văzută vizual. E3 a fost intensitatea maximă în care subiectul a putut încă tolera confortabil. Sesiunea de test a constat într-o perioadă de odihnă de 10 minute, urmată de un ES de 30 de minute, și apoi o etapă de recuperare de 10 minute. În timpul perioadei ES de 30 de minute, fiecare nivel de stimulare (E1, E2 și E3) a fost asigurat timp de 10 minute. Ordinea intensității stimulării a fost randomizată. Fiecare subiect a fost liber să încheie prematur o sesiune de testare dacă s-a simțit inconfortabil din orice motiv.

electrice

Locațiile electrozilor de stimulare.

În timpul testării, schimbul de gaze cardiopulmonare a fost evaluat simultan utilizând un sistem de analiză a măștii faciale și a gazelor (MetaMax, Cortex Biophysik, Germania) pentru a evalua consumul de oxigen (VO2), dioxidul de carbon (VCO2) și raportul de schimb respirator (RER = VO2/VCO2) . Consumul de oxigen (VO2) a fost colectat respirație cu respirație. Cheltuielile calorice au fost calculate din RER și VO2. Pentru fiecare intensitate de stimulare, datele de 10 minute au fost calculate în medie și utilizate pentru analiza datelor.

2.3. Analiza datelor

Statisticile descriptive au fost utilizate pentru a analiza deviația medie și standard pentru fiecare variabilă. Au fost calculate creșterile absolute ale consumului de oxigen și cheltuielile calorice de la momentul inițial. Măsuri repetate unidirecționale ANOVA au fost utilizate pentru a examina diferențele intervenției NMES în diferite etape (E1, E2, E3 și recuperare) pe fiecare variabilă (consum de oxigen, calorii totale și RER). Testul de comparație Tukey a fost utilizat ca analiză post-hoc. Nivelul de semnificație a fost stabilit la 0,05.

Deoarece analizele factorilor asociați potențial cu creșterea absolută a caloriilor din linia de bază provocată de NMES au inclus stimulări electrice seriale pentru același subiect, a fost utilizat un model de regresie liniară a ecuației de estimare generalizată (GEE) care utilizează o structură de corelație schimbabilă. Metoda GEE a fost introdusă de Liang și Zeger [22,23] pentru a furniza erori standard ajustate prin observații multiple pe persoană. Variabilele independente luate în considerare în analiza GEE au constat în etapele de intervenție NMES (E1, E2, E3 și recuperare) și caracteristicile demografice și antropometrice ale subiectului, inclusiv vârsta, greutatea, indicele de masă corporală, procentul de grăsime corporală, raportul W/H și sexul (bărbat sau femeie). Etapa de recuperare a fost considerată una dintre etapele de intervenție NMES datorită interesului de a analiza gradul de creștere a caloriilor la post-NMES. Software-ul sistemului SAS (versiunea 9.1.3, SAS Institute, Cary, NC, SUA) a fost utilizat pentru analize statistice.