PLoS ONE: Myoelectrical manifestation af Træthed mindre fremtrædende i patienter med kræft Related Træthed

Abstrakt

Formål

En manglende træthed-relaterede muskel kontraktile egenskab ændres på tidspunktet for opfattet fysisk udmattelse og større centrale end perifer træthed opdaget af spjæt interpolation teknik er for nylig blevet rapporteret i kræft overlevende med træthed symptomer. Baseret på disse observationer blev det hypotese, at sammenlignet med raske mennesker, myoelectrical manifestation af træthed i de udøvende muskler ville være mindre markant i disse individer, mens opretholde en langvarig motor opgave at selvvurderet udmattelse (SPE), da deres centrale træthed var mere fremtrædende . Formålet med denne undersøgelse var at teste denne hypotese ved at undersøge elektromyografiske (EMG) signal ændringer under opslidende muskel ydeevne.

Metoder

Tolv personer, som havde fremskredne solide kræft og kræft-relaterede træthed (CRF ), og 12 alders- og køns- matchede raske kontrolpersoner udført en vedvarende albue fleksion på 30% maksimal frivillig sammentrækning indtil SPE. Amplitude og betyde magt frekvens (MPF) i EMG signaler biceps brachii, brachioradialis, og triceps brachii muskler blev evalueret, når de personer oplevede minimal, moderat og svær træthed.

Resultater

CRF patienterne opfattede fysisk “udmattelse” væsentligt hurtigere end kontrollerne. Den myoelectrical manifestation af muskeltræthed vurderet af EMG amplitude og MPF var mindre markant i CRF end kontroller. Den lavere MPF selv ved minimal træthed etape i CRF kan indikere patofysiologisk tilstand af musklen.

Konklusioner

CRF patienter oplever mindre myoelectrical manifestation af muskeltræthed end raske personer nær tidspunktet for SPE. Data tyder på, at det centrale nervesystem træthed spiller en større rolle i at begrænse udholdenhed-type motor præstationer hos patienter med CRF

Henvisning:. Kisiel-Sajewicz K, Siemionow V, Seyidova-Khoshknabi D, Davis MP, Wyant A, Ranganathan VK, et al. (2013) Myoelectrical manifestation af Træthed mindre fremtrædende i patienter med kræft Related Træthed. PLoS ONE 8 (12): e83636. doi: 10,1371 /journal.pone.0083636

Redaktør: Xiaofeng Wang, Cleveland Clinic Lerner Research Institute, USA

Modtaget: August 15, 2013; Accepteret: 5. november 2013; Udgivet: December 31, 2013

Copyright: © 2013 Kisiel-Sajewicz et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Denne undersøgelse blev understøttet af en Cleveland Clinic tilskud [RPC6700]; og et ministerium for videnskab og videregående uddannelse tilskud [10 /MOB /2007/0] i Republikken Polen. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Træthed og fysiske handicap er fremherskende i kræft overlevende [1]. Cancer-relateret træthed (CRF) er en vigtig faktor, der begrænser fysiske evner hos disse individer. CRF er en af ​​de mest udbredte symptomer i kræft overlevende, som menes at have den største negative indflydelse på livskvaliteten, både under og efter behandlingen [2], [3]. En bedre forståelse af mekanismen for CRF er vigtigt for at forbedre diagnose, udvikle mere målrettede behandlinger, og fremme fysiske velbefindende hos kræftpatienter. Selvom ætiologien af ​​CRF er dårligt forstået, foreslås en række mekanismer, der spænder fra det centrale nervesystem dysfunktion til unormal muskel metabolisme [4], [5].

Graden af ​​perifere (muskel) træthed er ofte bestemt af elektrisk stimulering, hvor en eller flere supermaximal intensitet elektriske pulser påtrykkes til en muskel eller nerve går i musklen og måle den fremkaldte twich force respons. Under frivillig øvelse ikke ville kunne opretholde den nødvendige kraft afhænger af perifer træthed forekommer distalt til det punkt stimulering og på central træthed som følge af manglende aktivere musklen frivilligt [6]. En direkte måling af perifer træthed er ændringen i den fremkaldte twitch kraft umiddelbart efter træthed øvelse i forhold til samme twitch kraft fremkaldt før træthed motion. Hvis twitch kraft er betydeligt mindre efter end før træthed motion, det afslører et betydeligt tab af kraft generere kapacitet af musklen og indikerer alvorlig muskeltræthed. Derudover kan andre parametre afledt fra twitch kraft viser ændringer i kontraktile egenskaber af musklen såsom træthed-induceret bremse hastigheden af ​​muskel sammentrækning og afslapning [7]. En mangel på træthed-relaterede muskel kontraktile egenskab ændres på det tidspunkt opfattede fysisk udmattelse er for nylig blevet rapporteret i kræft overlevende med træthed symptomer [8]. En nylig undersøgelse undersøgt såvel elektrisk stimulering fremkaldte muskelkraft under frivilligt genereret vedvarende kraft fra biceps brachii [9]. CRF patienter udviste større central end perifer træthed, når du udfører en typisk submaksimal niveau muskelsammentrækning till selvvurderet udmattelse (SPE) og opgave fiasko [9]. CRF patienter følte udmattet og kunne ikke længere fortsætte muskelaktivitet imidlertid musklen var stadig i stand til at producere kraft af en ekstern indgang (elektrisk stimulation), hvilket indikerer, at muskeltræthed var mindre på tidspunktet for SPE [9]. Men beviser for mindre fremtrædende myoelectrical manifestation af muskel træthed på tidspunktet for SPE i CRF målt ved standard myoelectrical træthed parametre er ikke påvist.

Talrige undersøgelser tilrettelagt med henblik på myoelektrisk manifestation af muskeltræthed har brugt standard elektromyografisk ( EMG) analyse for at bestemme graden af ​​muskeltræthed i raske individer [10] – [14]. I de foregående undersøgelser blev bevist analysen i tid og frekvens domæner overflade EMG signaler fundet under opslidende muskelsammentrækninger tilladt vurdering af myoelektrisk manifestation af muskeltræthed og være i stand til at skelne mellem faggrupper [15] og muskler [10], [16 ]. På grund af vanskelighederne ved at isolere så mange faktorer (den motoriske hjernebark, den excitatoriske drev, kontrol- strategier spinal-upper og a-lavere motorneuroner, de moteuron ledningsforstyrrelser egenskaber, den neuromuskulære transmission, de sarcolemmal uro og overledningsforstyrrelser egenskaber, den excitation-kontraktion kobling, det metaboliske energiforsyning, og sammentrækning mekanismer) at påvirke overfladen EMG signal under træthed, har særlige eksperimentelle protokoller blevet udviklet til at begrænse neuromuskulære system påvirkes af et lille antal faktorer ved anvendelsen en given protokol [14] . Når en forlænget lavt niveau isometrisk frivillig kontraktion opretholdes, niveauet af muskeltræthed angår EMG amplitude [17], [18] og omvendt vedrører medianen /middelværdi frekvenssignaler [19], [20]. Når raske individer opretholde en submaksimal kontraktion til opgaven fiasko, amplituden af ​​overflade EMG stiger som følge af ansættelsen af ​​yderligere motoriske enheder [21], [22], reduktion i muskelfiber ledningshastighed [13], og ændringer i form af intracellulære aktionspotentialer [23]. Hvis således en muskel ikke signifikant trættes under en motorisk opgave (som den udføres af CRF patienter) [24], EMG amplitude og frekvens signaler optaget fra patienterne ville vise ubetydelig myoelectrical manifestation af muskeltræthed og betydelig muskel reserve. Derfor er formålet med denne undersøgelse var at undersøge niveauet af myoelektriske manifestationer af muskeltræthed i CRF under en vedvarende submaksimal kontraktion til opgave fiasko og sammenligne dette til normale individer. Det blev en hypotese, at den myoelectrical manifestation af muskeltræthed ville være mindre fremtrædende på tidspunktet for opgaven fiasko i CRF forhold til patienternes opfattelse og kontrol. Vores data støtter stærkt denne hypotese; resultaterne er blevet rapporteret i abstrakt form [25].

Metoder

Etik Statement

Denne undersøgelse blev godkendt af Institutional Review Board på Cleveland Clinic. Alle emner har givet skriftligt informeret samtykke forud for deltagelse

Emner

Tolv patienter (59,2 ± 10,4 år gamle, body mass:. 74,7 ± 13,1 kg, højde: 169 ± 10 cm, BMI: 26,4 ± 5,8, 8 kvinder) med historie af avancerede solid cancer og CRF (tabel 1) og 12 raske kontroller (46,6 ± 12,8 år gamle, body mass: 70,3 ± 12,7 kg, højde: 165 ± 10 cm, BMI: 25,7 ± 4,2 , 9 kvinder, alle højrehåndet) uden kræft historie og uden kendt neurologisk, muskel- og knoglelidelser eller andre betingelser, der ville påvirke deres sensomotoriske præstationer deltaget i undersøgelsen. Håndethed af emnerne blev vurderet af Edinburg Inventory [26]. Alder var ikke signifikant forskellig mellem de to grupper (

P

0,05). CRF blev vurderet af Brief Træthed Inventory (BFI) [27]. CRF gruppe rapporteret signifikant højere BFI træthed scores (5,5 ± 2,5) end kontrolgruppen (0,9 ± 1,1) for alle BFI spørgsmål (

P

0,05). Ingen patient havde haft kirurgi eller modtaget kemo /strålebehandling inden for fire uger forud for undersøgelsen. Egnede patienter havde en hæmoglobinkoncentration 10 g /dl, og ingen kliniske tegn på polyneuropati, amyotrofi, eller et muskelsvaghed ved historien gennemgang og lægeundersøgelse. Betydelig pulmonal kompromis, som bestemt ved ilt afhængighed var en udelukkelse kriterium for begge grupper. Patienter og kontroller, der var deprimeret eller i øjeblikket på psykostimulanser eller antidepressiva blev udelukket. Forsøgspersoner blev evalueret ved screeningsassays læger til at udelukke disse (patienter og kontroller) med depression. Patienter med vægttab på mere end 10% af præ-sygdom kropsvægt blev udelukket.

Oplysninger om patientdemografi leveres i tabel 1. Nærmere oplysninger om kontrol demografi og eksperimenterende design er tidligere publiceret i Yavuzsen et al . [9]. EMG data for 24 af 32 personer i Yavuzsen et al. [9] blev analyseret, og den øvrige 12 blev kasseret på grund af for store artefakter (forårsaget af elektrisk stimulering under vedvarende kontraktion) i EMG signaler (8 enkeltpersoner). Desuden spjæt kraft fremkaldt af elektrisk stimulation af biceps brachii musklen (før og umiddelbart efter vedvarende sammentrækning) i de 24 forsøgspersoner blev evalueret for at lære om muskeltræthed afsløret af EMG ændringer er også anerkendt af spjæt kraft ændringer.

Træthed Motor Task

patienten og kontrolgrupper fulgte nøjagtig de samme eksperimentelle protokoller. Alle emner udført en vedvarende isometrisk kontraktion af de dominerende arm flexor muskler på 30% af maksimal frivillig kontraktion (MVC), indtil de følte sig udmattet (selvvurderet udmattelse) og var ikke længere i stand til at fortsætte sammentrækning. Deltagerne blev kraftigt verbalt opmuntres til at fortsætte motoren opgave for så længe som muligt. Motoren opgave blev afsluttet, hvis udøvede kraft faldt 10% fra målet i mere end 3 sek. Deltagerne udførte motoren opgave i siddende stilling med albueleddet bøjet ved -100 ° (180 ° = albueleddet helt udstrakte) og subjektets underarm blev fastsat på en bærearm er fastgjort til stolen. Underarmen var i midten (neutral) position mellem pronation og supination af hånden. En horisontal cursor repræsenterer målet kraft blev vist på et oscilloskop. Deltagerne blev opfordret til at opretholde den udøvede kraft (repræsenteret ved spor af et oscilloskop kanal med den kraft input) til at matche målet for så længe som muligt.

Elbow Fleksion kraftindlæring

Maksimal frivillig kontraktion (MVC) kraft dominant arm albue fleksion blev målt under anvendelse af en krafttransducer (JR3 Universal kraft-Moment sensorsystem, Woodland, CA) og derefter 30% (mål) kraft blev beregnet baseret på MVC kraft. Den MVC kraft blev målt både før og umiddelbart efter vedvarende træthed sammentrækning (betyde afbrydelse mellem tidspunktet for opgaven opsigelse og indledningen af ​​post-træthed MVC var 18,5 ± 4 s). Elbow fleksion kraft under submaksimal træthed kontraktion blev målt kontinuerligt med den samme kraft transducer for MVC kraft. Kraft signal blev erhvervet af en data-erhvervelse systemet (1401 Plus, Cambridge Electronic Design, Ltd., Cambridge, UK), digitaliseret ved 100 prøver /s, og lagres på harddisken i en pc.

EMG Måling

Elektromyografisk (EMG) signaler blev registreret fra biceps brachii (BB) og brachioradialis (BR) (to albue flexors), og triceps brachii (TB, antagonisten) muskler samtidig bruger bipolære overfladeelektroder (ag- AgCl, In Vivo Metric, Healdsburg, Californien). To elektroder blev fastgjort til huden over maven af ​​hver muskel i retning af muskelfibrene orientering. Afstanden mellem centrene af de to elektroder var ~ 3 cm med en 8-mm optageområdet for hver elektrode. En referenceelektrode blev placeret på den laterale epicondyle nær albueleddet. Huden blev renset med spritservietter og elektroden hulrum blev fyldt med ledende gel (Signa Gel, Parker Laboratories, Inc., Fairfield, NJ) før fastgørelse. EMG signaler blev forstærket (X1000), band-pass filtreret (3-500 Hz), digitaliseret ved 2000 prøver /s, erhvervet af 1401-Plus-systemet, og gemmes i harddisk på PC’en.

Twitch kraft Måling

Twitch kraft (TF) blev vurderet før og umiddelbart efter vedvarende kontraktion (træthed motor opgave) til evalueret muskelkraft generere kapacitet. Stimulation elektroder blev fastgjort til huden overliggende BB muskel. Supramaksimal intensitet enkelt elektriske impulser (1-ms varighed) blev anvendt via en digital stimulator (Grass S8800) til at fremkalde TF. Spændingen blev anvendt, var mindst 20% større end den, der kræves for at frembringe en maksimal respons. TF blev målt ved anvendelse af samme krafttransducer for MVC kraft. Peak TF (N) blev kvantificeret fra baseline til toppen af ​​TF.

Data Processing og analyse

Endurance tid.

Varigheden tid fra det øjeblik, hvor kraft nået målet til det punkt, hvor den vedvarende kontraktion blev afsluttet, blev defineret som udholdenhed tid. Når emner følte opbrugt (SPE), de opsagde sammentrækning fører til opgave fiasko.

Kraft analyse.

Elbow fleksion MVC kraft blev målt fra baseline til peak kraft og repræsenterede fag ‘albue fleksion styrke . Kraft optagelse under 30% MVC vedvarende kontraktion var opdelt i tre (initial – minimal træthed, middle – moderat træthed, endelig – svær træthed) perioder. En 10-s epoke force data segmenteret fra hver af de tre perioder og gennemsnitlig kraft blev bestemt for hver periode. Den første epoke blev valgt nær begyndelsen af ​​den første periode til at fange muskel aktiviteter i frisk tilstand (minimal træthed). Den anden epoke var placeret i midten af ​​den anden periode af force signal og forventes at indikere moderat muskeltræthed. Den tredje epoke blev taget nær afslutning af sammentrækning, når de personer blev alvorligt trætte. Fordi deltagerne opretholdt 30% MVC kraft i hele, ville det forventes, at den gennemsnitlige kraft for hver af de tre perioder ville være lignende (se force spor i figur 1). Kraft variabilitet blev også evalueret i de tre perioder for at vurdere stabilitet af den kraft-profil. Det blev kvantificeret ved beregning variationskoefficient (SD af den udøvede kraft /betyde kraft)

EMG steg gradvist i alle 3 muskler (biceps brachii – BB, brachioradialis – BR, og triceps brachii – TB). Under og kraften blev opretholdt på mål i hele vedvarende kontraktion for både kontrol og CRF emner.

EMG-analyse.

Alle EMG signaler blev visuelt inspiceres for at sikre de var artefakt gratis. Svarende til at tvinge optagelser, EMG af hele vedvarende kontraktion i hvert emne var jævnt fordelt på første, midterste og sidste perioder (figur 1). De tre perioder (minimal, moderat og svær træthed) i kraft optagelse og EMG signaler af de tre testede musklen blev defineret med den samme procedure. En 10-s epoke EMG data svarende til den 10-s epoke kraft i hver periode blev segmenteret i hver muskel for yderligere EMG-analyse. Årsagen til analyse EMG i kortere epoker i stedet for midling dem tværs over hver hele perioden var at træthed periode (minimal, moderat eller alvorlig). Gennemsnit data for hele perioden ville tilsløre forskelle mellem de tre træthed etaper.

EMG amplitude i hvert epoke blev kvantificeret offline ved at beregne geometriske middelværdi (RMS) for hver muskel i hvert fag. RMS er en standard metode vid udstrækning anvendes til EMG amplitude kvantificering [19], [20]. Vi normalisere hver individs EMG amplitude til hans /hendes egen MVC EMG amplitude. Fordi CRF patienters MVC kraft var længere væk fra den sande maksimale kraft end raske kontrolpersoner [9] og deres MVC EMG-værdier kan også være meget forskellig fra den sande maksimale værdi, der kan gøre det normaliserede EMG mere variabel, vi også analyseret absolut EMG RMS amplitude. Spectral indhold af de myoelektriske signaler blev bestemt offline i hver af 1024-ms vinduer (0,976 Hz frekvens opløsning) uden overlap inden for hver EMG epoke hjælp af Fast Fourier Transform (FFT) algoritme. Mean magt frekvens (MPF) blev beregnet i hvert vindue 1024-ms hjælp SPIKE 2 analysesoftware (Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK), og efterfølgende gennemsnit for hver af de tre EMG epoker.

Statistisk analyse

data blev analyseret ved hjælp af SPSS statistisk pakke (SPSS 14.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) og præsenteres som gennemsnit og standardafvigelse (SD). For at bestemme, om parametrene for kraft og EMG tilfredse betingelser for en normal fordeling, blev Shapiro-Wilk test anvendes. En tre-vejs blandet ANOVA (3 Træthed etaper x 3 Muskler x 2 faggrupper, med gentagne målinger på de to første faktorer) blev anvendt til at sammenligne forskelle mellem træthed stadier og testede muskler mellem to grupper (CRF og kontrol) for EMG parametre . Imidlertid blev tovejs blandet ANOVA anvendt til at sammenligne forskelle mellem træthed stadier (3) mellem to grupper for kraft vedvarende sammentrækning og kraft variabilitet. En kontrast blev brugt til at finde specifikke forskelle mellem træthed stadier og muskler. De Independent- Prøver T Test blev anvendt til at undersøge, om værdierne af udholdenhed tid, BFI scores og kraft MVC afveg mellem CRF og kontrolgrupper. Niveau af statistisk signifikans blev

P

≤0.05.

Resultater

Endurance Tid, Force for Maximal Voluntary Sammentrækning og Vedvarende Sammentrækning

udholdenhed tid var signifikant kortere (

P

0,01) til CRF (332 ± 134 s) i forhold til kontrol (510 ± 123 s) grupper. CRF patienter var svagere (

P

0,05, MVC kraft var 191 ± 71 N i CRF vs. 245 ± 76 N i kontroller). Fordi den vedvarende kraft (30% MVC) var baseret på hvert emne egen MVC kraft, CRF patienter opretholdt en mindre absolut kraft for en væsentlig kortere tid. Den albue flexion MVC kraft var signifikant lavere i CRF end kontrolpersoner før og efter motoren træthed opgave (

P

0,05) og i begge grupper MVC kraft var signifikant reduceret (17,6% i CRF og 14,2% i kontroller) efter træthed opgave (

P

0,05). Endvidere var der ingen signifikant forskel mellem grupperne i de absolutte og relative [%] nedsættelser af MVC kraft efter træthed opgave (henholdsvis

P

= 0,399,

P

= 0,859).

Target kraft i tre perioder af vedvarende kontraktion ikke ændrede (

P

0,1); kraft værdier for den første (minimal træthed), anden (moderat træthed), og last (svær træthed) perioder var 30,2 ± 2,6%, 29,7 ± 2,2%, og 29,1 ± 2,5% MVC kraft, henholdsvis CRF-patienter og 30,7 ± 3,1%, 30,4 ± 2,9%, og 28,7 ± 3,3%, henholdsvis for kontrollen. Vi fandt effekten af ​​træthed etape på den kraft variabilitet var statistisk signifikant (

F Hotel (2, 44) = 17,42,

P

0,001). Men den kraft variabilitet var ikke forskellig mellem grupperne på alle tre faser (

P

= 0,761). Variationskoefficienten steget markant (

P

0,05) fra perioderne 2 til 3 og fra 1 til 3 i begge grupper (fra 0,054 ± 0,028 minimal træthed, 0,052 ± 0,036 moderat træthed til 0,139 ± 0,100 svær træthed for CRF patienter, og fra 0,042 ± 0,018 minimal, 0,044 ± 0,018 moderat til 0,104 ± 0,067 alvorlig for kontrollen).

EMG amplitude under Vedvarende Sammentrækning

Vi fandt effekten af ​​træthed etape på den normaliserede EMG amplitude til at være statistisk signifikant (

F

(2,23, 0,09) = 24,72,

P

0,001). Den væsentligste effekt af muskel på den normaliserede EMG amplitude var ikke signifikant (

F

(0,279, 0,106) = 2,629,

P

= 0,83). Vi fandt ikke signifikant interaktion mellem træthed stadier og muskler (

F

(0,012, 0,007) = 1,663,

P

= 0,166). Den normaliserede EMG RMS værdien var ikke forskellig mellem grupperne på alle tre faser i de tre testede muskler (

P

= 0,235). På grund normaliseret værdi af RMS EMG (til RMS af motiver egen MVC) udviste et lignende mønster af ændringer mellem træthed perioder for både gruppe med den absolutte værdi af EMG amplitude, besluttede vi at bruge den absolutte værdi af EMG amplitude for yderligere analyse. Desuden MVC EMG RMS værdier var ikke forskellig mellem grupperne (CRF gruppe: BB = 283 ± 182, BR = 245 ± 157, TB = 40 ± 15 μV, Kontrolgruppe: BB = 294 ± 182, BR = 342 ± 152 , TB = 55 ± 16 μV).

Fakultet blandet ANOVA for den absolutte værdi af EMG amplitude under vedvarende kontraktion viste en signifikant væsentligste virkning af træthed fase (

F

(1,08, 23,73) = 11,32,

P

0,001), muskel (

F Hotel (2, 44) = 23,01,

P

0,001) og samspillet mellem træthed stadier og muskler (

F

(1,45, 31,93) = 7,19,

P

0,001). EMG amplitude var forventet at stige for at kompensere for muskeltræthed som flere motoriske enheder og muskelfibre rekrutteres til at opretholde den samme kraft [21], [22]. Den EMG RMS værdi steget markant (

P

0,05) fra perioder 1 til 2 til 3 i styringer til biceps brachii (BB) muskler. EMG amplitude i de samme perioder ændret beskedent for CRF gruppe; en betydelig stigning (

P

0,05) blev kun set fra periode 1 til 2 (figur 2, øverste panel). For brachioradialis (BR) muskel EMG amplitude viste ikke væsentlige ændringer med niveauet af træthed (kun CRF udviste en signifikant stigning (

P

0,05) fra perioderne 1 til 2; figur 2, midterste panel). Triceps brachii (TB, albue extensor) muskel udviste et lignende mønster af forandringer i EMG amplitude med BB musklen (figur 2, nederste panel). Den EMG RMS værdien var ikke forskellig mellem grupperne på alle tre faser i de tre testede muskler (

P

0,1)

CRF gruppen viste mindre stigninger i EMG amplitude ved moderat og svær. træthed etaper især for BB (biceps brachii) og TB (triceps brachii) muskler, hvilket indikerer et lavere niveau af muskeltræthed. (A) The EMG amplitude i biceps brachii. (B) Den EMG amplitude i brachioradialis. (C) The EMG amplitude i triceps brachii. * – Væsentlige forskelle mellem træthed etaper,

P 0,05

EMG Frekvens under Vedvarende Sammentrækning

Statistisk signifikante effekter af træthed fase (

F

(1,15, 25,26) = 13,08,

P

0,001), muskel (

F

(1,24, 27,31) = 22,17,

P

0,001) og interaktion af både (

F

(2,94, 64,60) = 3,62,

P

0,05) blev fundet for EMG MPF. Det ville forventes, at EMG MPF ville falde med muskeltræthed som følge af træthed-relaterede fysiologiske tilpasninger [17]. EMG MPF faldt betydeligt (

P

0,05) fra perioder 1 til 2 til 3 i styringer til BB muskler og kun ændret en smule i denne muskel for CRF gruppe; en signifikant reduktion (

P

0,05) i MPF blev kun set fra periode 1 til 2 i CRF (figur 3, øverste panel). For BR muskel, har MPF ikke vise væsentlige ændringer med træthed (

P

0,05, figur 3, midterste panel). Triceps brachii (TB, albue extensor) muskel udviste et lignende mønster af MPF ændring med BB musklen (figur 3, nederste panel). Den EMG MPF var signifikant lavere (

P

0,05). I CRF-gruppen sammenlignet med kontroller for BB og tuberkulose i tre træthed periode (figur 3)

CRF gruppen viste en lavere grad af MPF reduktioner ved moderate og alvorlige træthed stadier især for alle 3 muskler, hvilket tyder på mindre muskeltræthed. MPF i CRF patienter på minimal træthed var ligner MPF på svær træthed i kontrol. (A) EMG betyder magt frekvens i biceps brachii. (B) Den EMG betyder magt frekvens i brachioradialis. (C) Den EMG betyder magt frekvens i triceps brachii. * – Væsentlige forskelle mellem træthed etaper,

P 0,05

; # – Væsentlige forskelle mellem CRF-patienter og raske kontrolpersoner

P 0,05

Peak Twitch Force (PTF) før og efter Vedvarende Sammentrækning

PTF faldt betydeligt (.

P

0,05) i kontroller (26,4 ± 8,0 N før og 18,5 ± 7,7 N efter vedvarende kontraktion, en reduktion på 30%), men den PTF ændring var ikke signifikant (

P

= 0,188 ) i CRF-patienter (20,4 ± 5,5 N før og 17,0 ± 4,4 N efter vedvarende kontraktion). PTF er et indeks af force generation kapacitet (FGC) af muskler og falder med muskeltræthed [6], [11]. Ingen signifikante forskelle blev bemærket i PTF mellem CRF og kontrolgrupper før (

P

= 0,080), og efter vedvarende kontraktion (

P

= 0,606).

Diskussion

Det er blevet vist, at kræft overlevende med træthed symptomer gennemgå en større grad af central træthed, når de deltager i typiske lange motoriske aktiviteter [9]. I Yavuzsen et al. [9], en supramaksimal intensitet elektrisk stimulus impuls, biceps brachii musklen på tidspunktet CRF patienter var ved at svigte en vedvarende albue fleksion kontraktion til 30% MVC demonstreret betydelig evoked kraft. På trods af deres bedste indsats for at øge aktiveringen muskel (rekruttere yderligere motoriske enheder og stigende udledning sats af de aktive motoriske enheder) til at opretholde sammentrækning, blev yderligere kraft fremkaldt af stimulering. Denne observation tyder på, at patienterne oplevede større central træthed end raske kontroller [6]. Den aktuelle undersøgelse blev designet til at teste hypotesen om, at CRF patienter vil opleve mindre muskeltræthed på grund af intensiveret central træthed. De EMG data myoelectrical manifestation af træthed i CRF gruppe er ikke så fremtrædende som i kontrol understøtter denne hypotese. EMG amplitude i CRF steg ikke så meget som i kontrol med træthed. Den PTF og EMG MPF i CRF ikke falde så meget som i kontrol med træthed. Endvidere personer med CRF opfattede udmattelse væsentligt hurtigere end kontrollerne med lignende ændringer af force variabilitet ved at udøve den samme relative (og mindre absolut) kraft. Det er muligt, at signifikant kortere udholdenhed tid for CRF sammenlignet med kontrolgrupper var relateret til mere akkumulering metaboliske affald i musklen hos kontrolgruppen. Dette kan resultere i mere fremtrædende muskeltræthed i kontrolgruppen. Desuden tidligere undersøgelser [5] har rapporteret neuromuskulære abnormaliteter, herunder øget hvile energiforbrug og nedsat muskel proteinsyntese, adenosin trifosfat (ATP) generation, intracellulær calcium flux, ændringer i ryanodine receptorer (RyRs) udtryk og højere niveauer af proinflammatoriske cytokiner (interleukin -1 receptorantagonist, opløselig TNF-receptor type II, og neopterin) i CRF-patienter. Resultaterne tyder på, at muskelvæv er direkte involveret i patogenesen af ​​CRF og kan bidrage til forringelse af neuromuskulær effektivitet under en langvarig motor opgave.

De standardafvigelsesværdier (fejl barer) for MPF målinger i CRF patienter var meget ens blandt de tre muskler og på tværs af de tre perioder. Denne observation indikerer lav variabilitet i MPF, uanset musklen undersøgt eller træthed fase. Hvis således fysiologiske betingelser for musklen hæmmes af kræft eller dens behandling, graden af ​​svækkelse synes at være ens blandt CRF-patienter. Disse data antyder, at myoelectrical manifestation af træthed i CRF er ikke så fremtrædende som i kontroller. Desuden disse data indebærer, at subjektiv følelse af træthed af patienter med CRF i at udføre en langvarig frivillig muskelsammentrækning ikke korrelerer godt med myoelectrical manifestation af muskeltræthed.

EMG Amplitude

EMG amplitude de to albue flexors og extensor nær tidspunktet for udmattelse i CRF patienter steg ikke i det omfang, der af raske kontrolpersoner (Figur 2). Da musklen uniform, /muskel falder kraften frembringende evne pr motorenheden [11], [28]; som følge heraf skal rekrutteres (aktiveret) som kontraktil svigt i disse enheder allerede er aktive til at opretholde den samme belastning [17], [18] flere motorenheder, [29]. Dette vil blive afspejlet i stigninger i EMG amplitude. Endvidere interaktionen mellem træthed stadier og muskler var betydelig. Den EMG amplitude var forventet at stige for at kompensere for muskeltræthed som flere motoriske enheder eller muskelfibre af synergisten muskler blev rekrutteret til at opretholde den samme kraft. Ændringer i overfladen EMG aktivitet kan afspejle ændringer i motorenheden rekrutteringsstrategi med CNS (stigningen i motorenheden synkronisering) og /eller perifere ændringer, såsom nedskrivninger i neuromuskulær transmission eller handling potentiel udbredelse langs muskelfibrene. Vores resultater af mindre stigninger i EMG amplitude og væsentlig spjæt interpoleret kraft nær udmattelse i CRF foreslår nedsatte evne centralnervesystemet at rekruttere motordrevne enheder til at opretholde den sammentrækning, hvilket resulterede i tidligere opgave fiasko og et lavere niveau af muskeltræthed angivet med ubetydelig ændringer i muskel kontraktile egenskaber [8] og lavere myoelectrical manifestation af træthed i CRF-patienter. Større central træthed er tidligere blevet observeret i aldring [19], [30], multipel sklerose [31], og kronisk træthedssyndrom [32].

En mulig forklaring på CRF patienter med svigtende motor træthed opgaven meget hurtigere