Siamo grati per l&#39;assistenza di Martina Lienert e Fabienne Schaufelberger durante i test di esercizio, nonché dal dottor PhD Claudio Perret per il suo consiglio scientifico.

Lo studio è stato approvato dal comitato etico locale (Ethikkommission Nordwest- und Zentralschweiz, Basilea, Svizzera) e il consenso informato scritto è stato ottenuto dai partecipanti prima di iniziare lo studio. 1. Preparazione del test e istruzione del partecipante <ol><li> Ergometro a manovella <ol><li> Prima di aprire il software, spegnere l&#39;ergometro a manovella a velocità variabile. </li><li> Scegliere il protocollo di prova per il test di ergometro 3 minuti. <ol><li> Inserire un nuovo protocollo con un riscaldatore a 120 s, 180 s della durata della prova e un periodo di cooldown di 720 secondi. Scegliere questo protocollo di prova e aprire un nuovo foglio di partecipanti. </li></ol></li><li> Per ogni nuovo test, determinare in anticipo la massa corporea del partecipante. </li><li> Impostare il fattore di coppia pari a 0,2 per individui corporei e paraplegici (per es. Per un partecipante di 100 kg con un fattore di coppia pari a 0,2, una coppia di 20 Nm risultati) 12 . <ol><li> Applicare un fattore di coppia minore per i partecipanti tetraplegici a seconda del grado di lesione del danno del midollo spinale; Sono necessarie due o più prove di familiarizzazione per determinare il fattore di coppia ottimale relativo per il partecipante rilevante. </li><li> Eseguire una prova di familiarizzazione nello stesso modo descritto nella sezione 2. Se non viene visualizzato alcun picco dopo la stampa dei dati dalla prova di familiarizzazione o se il partecipante non è stato in grado di girare per l&#39;intero 3 min, eseguire una seconda prova di familiarizzazione con un livello inferiore Fattore di coppia. Dare ai partecipanti un periodo di almeno due giorni tra ciascun processo. </li></ol></li></ol></li><li> Impostazioni del test di esercizio <ol><li> Regolare l&#39;altezza della manopola del braccio e registrarla per replicare le impostazioni di prova identiche nella prossima sessione di test. Regolare e registrare la distanza tra l&#39;ergometro e il partecipante. <ol><li> Per determinare l&#39;altezza, misurare la distaNce tra il pavimento e la fissazione della manovella. Per registrare la distanza tra la manovella e il partecipante, misurare e registrare la distanza tra la parete e la fissazione della sedia. Regolare l&#39;asse della manovella a un&#39;altezza orizzontale al giunto a spalla. </li></ol></li><li> Registrare la distanza tra la fissazione della parete e la sedia o la distanza tra l&#39;ergometro e la fissazione della sedia. Regolare le impostazioni della sedia in base al fatto che il partecipante sia a) corto, b) paraplegico, o c) tetraplegico. <ol><li> Se il partecipante è abile, il partecipante deve essere seduto sulla sedia fornito dal distributore. </li><li> Se il partecipante è paraplegico e deve sedersi sulla propria sedia a rotelle, utilizzare un set di fissaggio per fissare la sedia a rotelle all&#39;ergometro a manovella. Se il partecipante non ha bisogno della propria sedia a rotelle, il partecipante deve sedersi sulla sedia fornito dal distributore. </li><li> Se il partecipante è tetraplegico, fissare il proprio corpo superiore alSedia fornita dal distributore o sulla propria sedia a rotelle e possibilmente fissare le mani ai pedali. Per fissare il corpo superiore, utilizzare una cinghia con chiusura ad anello e gancio. Per la fissazione a mano, utilizzare un braccialetto in pazienti tetraplegici. </li></ol></li></ol></li><li> Ulteriori misurazioni <ol><li> Assicurarsi che la soluzione del sistema lattato sia riempita prima di utilizzare l&#39;analizzatore di lattato. Inserire un nuovo sensore di chip ogni sei mesi. Utilizzare ogni giorno la soluzione di controllo della qualità (12 mM) e la soluzione di controllo qualità di 3 mM ogni due settimane. <ol><li> Mettere la soluzione di controllo qualità 12 mM nello slot &quot;STD 1&quot; ogni mattina. </li><li> Per migliorare ulteriormente la qualità, aggiungere 3 mM di soluzioni di controllo della qualità nel gap &quot;1&quot; e &quot;2&quot; e eseguire una misurazione premendo &quot;avviare&quot; ogni due settimane. La misura dovrebbe avere un intervallo compreso tra 2.96 e 3.10 mM. </li></ol></li><li> Per determinare la concentrazione di lattato nel sangue prima e aIl test di ergometro a manovella a 3 minuti, a tutto tondo, ottiene una concentrazione di lattato di base. Disinfettare l&#39;orecchio con un disinfettante prima di disegnare un campione di sangue dal lobo d&#39;orecchio utilizzando un capillare da 10 μL. Usate una lancetta per ottenere il campione di sangue intero. <ol><li> Quando il capillare è pieno di sangue, inserirlo nella coppa di emolisi. NOTA: Queste coppe sono commercialmente disponibili e prefilled con una soluzione di emolisi. Agitare la soluzione fino a che il sangue non sia completamente miscelato prima di metterlo nel vassoio dell&#39;analizzatore di lattato. </li><li> Eseguire una calibrazione prima di analizzare la concentrazione di lattato. Posizionare la tazza di controllo di qualità nell&#39;analizzatore di lattato (vedere punto 1.3.1.1.). Assicurarsi che la calibrazione provoca una concentrazione di lattato di 12 mM; Altrimenti, sostituire il sensore del chip. </li><li> Posizionare i campioni negli slot numerati, a partire da &quot;1&quot; per il campione prelevato in precedenza. NOTA: Una volta completata la calibrazione, i campioni vengono misuratiOffice automaticamente dal sistema di sensori del chip. </li></ol></li><li> Per determinare la frequenza cardiaca, posizionare una cintura del cuore a forma di cuore intorno al petto del partecipante e fissare il monitor a frequenza cardiaca all&#39;erogatore a manovella. Avviare la misura premendo il pulsante di avvio rosso sul monitor. Se l&#39;orologio non viene visualizzato sul cuore, bagnare la cintura con l&#39;acqua per assicurare una buona registrazione del cuore. </li><li> Per determinare il consumo di ossigeno durante il riscaldamento e durante il test di 3 min all-out, calibrare il carrello metabolico prima della prova. Eseguire la calibrazione automatica del volume e del gas immediatamente prima della prova e prima di mettere la maschera. <ol><li> Aprire la calibrazione del volume automatico nel software e premere il pulsante di avvio. Memorizzare i risultati se l&#39;errore è inferiore al 3% sullo schermo. </li><li> Aprire la calibrazione del gas nel software, come pure il gas di taratura, e iniziare con la calibrazione automatica. NOTA: Il gas di calibrazione è costituito da 5% di CO 2 ,16% O 2 e 79% N 2 . Quando sullo schermo vengono visualizzati 8 pulsanti verdi alla fine della calibrazione, la calibrazione è riuscita e i risultati possono essere memorizzati. Chiudere la bombola del gas per evitare perdite di gas. </li><li> Assicurarsi che la massa corporea del partecipante sia inserita nel programma del computer. Dopo che il partecipante viene scelto dal motore di ricerca sul computer, scegliere &quot;ergospirometria&quot; nel software e iniziare con la misura della concentrazione dell&#39;aria ambiente premendo il pulsante di avvio. </li><li> Per eseguire questa calibrazione, togliere il sensore dal spirometro e premere il pulsante di avvio. La calibrazione viene terminata quando sul computer viene visualizzato &quot;ok&quot;. </li><li> Nel frattempo, durante la calibrazione, mettere la maschera dell&#39;ossigeno sul partecipante. </li><li> Quando la misura della concentrazione dell&#39;aria ambiente è terminata e il programma è pronto per la misurazione, mettere il sensore nel spirometro. Poi, mettere l&#39;intero spirometro nella cavità oLa maschera; Il dispositivo è ora pronto a misurare il consumo di ossigeno. </li><li> Inoltre, fissare il tubo dello spirometro da qualche parte ( ad esempio, sulla spalla con un nastro adesivo) in modo che non interferisca durante l&#39;esercizio della manovella. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. Esecuzione del protocollo di esercizio <ol><li> Riscaldamento <ol><li> 1 min prima di iniziare il riscaldamento, iniziare a misurare il consumo di ossigeno durante il riposo quando il partecipante siede all&#39;ascensore di manovella senza spostare o parlare. Premere il pulsante di avvio nel programma software. </li><li> Allo stesso tempo, avviare la misurazione della frequenza cardiaca premendo il pulsante rosso. Misurare il battito cardiaco durante il riscaldamento, come durante e dopo il test. </li><li> Eseguire un warmup standardizzato per 2 min a 20 W prima dell&#39;inizio della prova. Durante gli ultimi 30 s del riscaldamento, tenere la cadenza costante a 60 giri / min. Conti le ultime 10 s del warmup di 30 anni. </li></ol&gt; </li><li> 3 min all-out test di esercizio <ol><li> Alla fine del conto alla rovescia, assicurati di dare un chiaro segnale di partenza gridando &quot;vai&quot;. Dopo che il segnale di avvio è dato, consentire al partecipante di accelerare. </li><li> Indica il partecipante ad accelerare l&#39;ergometro a manovella alla massima velocità possibile all&#39;inizio del test. Tenere la cadenza alla massima velocità possibile durante l&#39;intero test. Per motivi di standardizzazione, non incoraggiare i partecipanti durante i test. </li><li> Dai informazioni sulla durata ogni 30 s. Terminare il test dopo una durata di 3 minuti. </li></ol></li><li> Coagulazione e post analisi <ol><li> Dopo aver terminato il test di 3 min all-out, misurare la concentrazione di lattato finale, se lo si desidera, e successivamente ogni 2 minuti per i prossimi 10 minuti. Riutilizzare lo stesso sito di foratura per il campionamento del sangue come è stato utilizzato prima della prova. </li><li> Interrompere la misurazione del consumo di ossigeno dopo aver terminato questi 3<html> Premendo il pulsante di arresto. Rimuovere la maschera dell&#39;ossigeno. Salvare la misurazione del consumo di ossigeno sul computer premendo il pulsante di uscita e facendo clic su &quot;sì&quot; quando il software richiede l&#39;immagazzinamento dei dati. NOTA: I dati vengono memorizzati nel programma software e possono essere facilmente convertiti in un documento csv più tardi. </li><li> Per esportare i dati, premere il pulsante &quot;Esporta&quot; per convertire il file in un documento csv per l&#39;analisi successiva. Interrompere la misurazione del battito cardiaco premendo il pulsante di arresto sul lato sinistro del monitor della frequenza cardiaca dopo che tutti i campioni di sangue sono stati prelevati dall&#39;orecchio. </li></ol></li></ol> 3. Analisi dei dati e interpretazione dei risultati <ol><li> Parametri di prestazione <ol><li> Analizzare diversi parametri dopo aver terminato questa prova di prestazione. Innanzitutto, salvare il test e esportarlo in un foglio di calcolo. </li><li> Calcola la potenza media (P significa =_upload / 55485 / 55485eq1.jpg &quot;/&gt; <img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq2.jpg" /> Oltre 3 min, la potenza di picco e la potenza minima tra questi 3 minuti 12 . NOTA: la potenza di picco ( picco P) è la potenza massima durante l&#39;intero 3 min. La potenza viene misurata in intervalli di 0,2 secondi. La potenza di picco è la più alta e la potenza minima (P min ) la misura più bassa della potenza singola. </li><li> Calcolare l&#39;indice di affaticamento come la caduta di potenza al secondo dalla potenza di picco alla potenza finale ( picco [W] - P min [W]) / (t min [s] - t picco [s])). </li><li> Calcolare il lavoro totale per tutto 3 minuti aggiungendo il lavoro svolto ogni secondo (lavoro [J] = resistenza [kg] * giri per min * distanza del volano [m] * tempo [min]). </li><li> Calcolare il tempo dall&#39;inizio alla potenza di picco (tempo a picco di potenza = t picco [s]). Inoltre, calcolare il picco relativo (relativo P peK = P pic / kg massa corporea) e la potenza media (relativa P media = media P / kg massa corporea) dividendo i valori assoluti dalla massa corporea del partecipante. </li><li> Dividere il test di 3 minuti su tutti i segmenti di 30 per controllare la strategia di stimolazione e la fatica durante questi 3 minuti. Calcola la potenza media per ogni segmento di 30 secondi (P = = <img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq3.jpg" /><img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq4.jpg" /> . </li></ol></li><li> Altre misurazioni <ol><li> Posizionare tutti i campioni di sangue nelle scanalature numerate dell&#39;analizzatore di lattato di sangue e eseguire automaticamente le misurazioni premendo &quot;analisi&quot;. Stampare le concentrazioni di lattato di sangue per ulteriori analisi accendendo la stampante. </li><li> Trasmetta le misurazioni della frequenza cardiaca al computer utilizzando un dispositivo a infrarossi del produttore. Aprire il software del monitor heartrate e importare i dati dal cuoreMonitorare il software. Memorizzare i dati localmente e, se lo si desidera, esportarlo in un foglio di calcolo per l&#39;analisi successiva ( es., Analisi del segmento) 13 . </li><li> Impostare un marcatore a destra all&#39;inizio di 3 minuti e alla fine dei 3 minuti, consentendo di calcolare automaticamente il ritmo cardiaco medio, massimo e minimo per questo segmento. NOTA: il ritmo cardiaco viene calcolato automaticamente dal software per intervalli di 5 secondi. </li><li> Esportare i dati per il consumo di ossigeno in un file csv (passo 2.3) e aprirlo in un foglio di calcolo per l&#39;analisi 14 . Calcolare il consumo medio di ossigeno al resto: (VO 2_rest = <img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq5.jpg" /><img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq6.jpg" /> E durante i 3 minuti (VO 2_180s = <img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq1.jpg" /><img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq7.jpg" /> , Così come il piccoConsumo di ossigeno e consumo di ossigeno durante i segmenti di 30 anni: (VO 2_30s = <img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq3.jpg" /><img alt="Equazione" src="/files/ftp_upload/55485/55485eq8.jpg" /> . NOTA: I dati per il consumo di ossigeno sono misurati alito da respirare e quindi mediati automaticamente per una durata di 15 s per segmento. Il picco di consumo di ossigeno è il valore più alto per un intervallo di 15 secondi durante il test di esercizio di 3 minuti. </li></ol></li><li> statistica <ol><li> Utilizza il test Shapiro-Wilk, il QQ-plot e i test Kolmogorov Smirnov per controllare la normale distribuzione dei dati. Se i dati sono normalmente distribuiti, presentarla come media e deviazione standard (SD). </li><li> Analizzare l&#39;affidabilità del test-retest utilizzando il coefficiente di correlazione intra-classe (ICC; modello 3,1) 15 . </li><li> Calcolare l&#39;affidabilità assoluta e relativa utilizzando l&#39;errore standard della misura (SEM), coefficVariabile (CV), differenza reale minima (SRD) e intervallo di confidenza del 95% dell&#39;ICC 16 . NOTA: L&#39;ICC deve essere interpretato secondo la classificazione di Munro da 17 : 0,26 a 0,49 riflette una correlazione bassa; 0,50 - 0,69 riflette una moderata correlazione; Da 0,70 a 0,89 riflette una correlazione elevata; E da 0,90 a 1,0 indica una correlazione molto elevata. L&#39;affidabilità assoluta deve essere presentata come SRD, CV e SEM e la relativa affidabilità dovrebbe essere sotto forma di ICC 16 , 18 . </li><li> Analizzare cambiamenti significativi tra le due sessioni di prova usando un t-test accoppiato. Per mostrare l&#39;accordo dei set di dati di entrambe le sessioni di test, utilizzare le tracce di Bland-Altman 19 . Utilizzare il software statistico per eseguire l&#39;analisi dei dati; Impostare un livello di significatività statistica di 0,05 in tutto. </li></ol></li></ol>

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Gli autori non hanno niente da rivelare.

Il test di esercitazione negli atleti feriti da midollo spinale è cruciale per monitorare le esercitazioni durante diversi mesi o anni di allenamento. Esistono solo alcuni esercizi di esercizio per controllare le prestazioni di esercizio a breve e ad alta intensità sull&#39;ergometro a manovella. Questo metodo descrive in dettaglio come potrebbe essere applicato un test di esercizio già esaminato per la sua affidabilità nel ciclismo 5 e nel canottaggio 7 sull&#39;aspetto ergometro a braccio. Per raccogliere risultati affidabili e significativi, sono molto importanti due fattori: in primo luogo, la preparazione del partecipante per questo esercizio e seconda la standardizzazione del test. Pertanto, il partecipante viene istruito per entrare nel laboratorio in uno stato riposato, senza alcun intenso allenamento nei due giorni precedenti la prova. L&#39;assunzione di cibo ( ad esempio, nutrienti ricchi di carboidrati 24 ore prima del test) e il sonno ( ad esempio, almeno 7 ore di sonno durante le due notti prima del test) devono anche essereIn considerazione. Inoltre, prima di eseguire il primo test di esercizio &quot;reale&quot;, è necessario eseguire una prova di familiarizzazione per assicurare che il partecipante capisca il protocollo di prova. La seconda condizione riguarda la standardizzazione del protocollo di prova, che include il riscaldamento, l&#39;inizio della prova e le strategie di fissaggio per la sedia a rotelle e le mani (punto 1.2). Queste impostazioni devono essere mantenute identiche per ogni prova con la stessa persona. Inoltre, l&#39;altezza della manovella può influenzare l&#39;uscita di potenza e il consumo di ossigeno 20 . Inoltre, la posizione dell&#39;impugnatura potrebbe essere clinicamente rilevante in termini di dolore alla spalla dopo l&#39;esercizio 21 . Inoltre, il legame addominale potrebbe influenzare la funzione respiratoria e il trasporto dell&#39;ossigeno 22 , ma sembra aumentare la stabilità del tronco ed esercitare le prestazioni 23 . Quindi, è meglio registrare regolazioni e fissazioni in dettaglio per riprodurre eCondizioni quivalenti nel seguente test. I risultati delle figure 1 e 2 hanno indicato che questo test di manovra a 3 minuti, completamente allungato, è affidabile nei partecipanti corporeo e può essere utilizzato per la ricerca o l&#39;esercizio di esercizi 12 . Quando si confrontano tra loro i partecipanti corporei, paraplegici e tetraplegici, sono state individuate differenze tra questi tre gruppi. I partecipanti potenziali e paraplegici hanno mostrato risultati molto simili per la potenza massima e media, mentre i partecipanti tetraplegici hanno eseguito con una potenza di uscita significativamente inferiore. Risultati simili sono stati mostrati quando si confronta il test di Wingate 30 s per i partecipanti paraplegici 11 con quello per i partecipanti tetraplegici 10 . A causa dei diversi livelli di lesione di questi partecipanti feriti spinali, i diversi muscoli sono influenzati dalla disfunzione. Così, con un livello di lesione più elevato ( ad esempio, in pausa tetraplegica)Rticipants), una massa muscolare meno attiva si traduce in una potenza di uscita inferiore ( Tabella 2 ). Per diminuire la variabilità della lesione, sono stati inclusi solo gli individui con un livello di lesione tra i 5 (C5) e 7 (C7) cervicali e con un motivo e una lesione completa del sistema spinale sensoriale per rappresentare i partecipanti tetraplegici. Tuttavia, anche tra questi partecipanti, può verificarsi un&#39;elevata variabilità inter-individuale. Gli individui con lesioni inferiori a C5 hanno solo bicipiti muscolari (M.) attivati ​​nelle braccia, mentre gli individui con lesioni inferiori a C7 mostrano un&#39;attività in M. biceps brachii, M. extensor radialis e muscoli del braccio M. triceps 24 . Pertanto, anche con criteri di inclusione molto ristretti come quelli qui menzionati, il gruppo di partecipanti è stato molto in omogeneo in termini di funzione muscolare. Per quanto riguarda i partecipanti paraplegici e coraggiosi, ci si aspetterebbe un&#39;elevata potenza di potenza nei partecipanti corpi a causa della piena stabilità del tronco e della resistenza respiratoria non influenzataFunzione cle. I nostri risultati non hanno evidenziato differenze significative in termini di potenza tra questi due gruppi, anche se i partecipanti di grado corretto sono risultati leggermente migliori. Ciò può essere dovuto al fatto che i nostri partecipanti allo studio erano meno addestrati rispetto ai partecipanti al paraplegico. È possibile che, anche con la stabilità del tronco inferiore e la funzionalità respiratoria inferiore, i partecipanti ai paraplegici erano più adatti a far manovrare il braccio, che avrebbe potuto compensare i loro svantaggi. Anche se questo protocollo di prova sembra essere affidabile in individui abili, l&#39;affidabilità test-retest può essere limitata nei soggetti tetraplegici. L&#39;uscita di potenza nei partecipanti tetraplegici ha mostrato un&#39;elevata variabilità inter-individuale, che potrebbe essere spiegata dalle differenze nella funzione muscolare e nel potere ( ad esempio, muscolo attivo dipendente dal livello delle lesioni). Ciononostante, Jacobs, Johnson, Somarriba e Carter hanno mostrato un&#39;alta affidabilità nella versione più breveQuesto test (30 s test Wingate) negli atleti tetraplegici 10 . Abbiamo assunto che l&#39;affidabilità potrebbe essere abbastanza buona per una durata più lunga ( cioè 3 minuti in questo protocollo), ma non la prova. La mancanza di un&#39;indagine di affidabilità test-test in individui con una tetraplegia è una limitazione. Pertanto, prima di utilizzare questo protocollo di prova in un gruppo di individui con tetraplegia, si consiglia di verificare innanzitutto l&#39;affidabilità del protocollo. Un&#39;altra limitazione dello studio consiste nella standardizzazione delle strategie di fissazione nei partecipanti con una stabilità fondamentale molto bassa ( ad esempio, individui con un elevato livello di lesione, come in tetraplegia). Per fissarli alla sedia, una cinghia deve essere legata attorno alla sedia e al partecipante. Quindi, può essere difficile registrare l&#39;altezza della cinghia e quanto è stato estratto. In uno studio futuro, sarebbe utile verificare se la tenuta di tale cinghia influenza la potenza del protocollo di prova. Tuttavia, questo test è un buon strumento per testare gli atleti provenienti da diverse discipline sportive che coinvolgono l&#39;esercizio del corpo superiore. Inoltre, poiché la strategia di stimolazione di andare all-out proprio all&#39;inizio del test è predefinita, nessuna strategia di pacing individuale è presente. Per concludere, questo test sembra essere uno strumento affidabile per testare le prestazioni di esercizio per una durata di 3 minuti ed è simile a prestazioni di esercizio a breve termine e ad alta intensità. Prima della sua applicazione negli atleti o nelle indagini di ricerca è necessario un trial di familiarizzazione al fine di ridurre al minimo gli effetti di apprendimento provenienti dal test 1 per verificare 2. Inoltre, è necessaria un&#39;ulteriore ricerca per verificare l&#39;affidabilità test-retest nei partecipanti o atleti con tetraplegia.

Ci sono diversi esercizi di esercizio che determinano con precisione l&#39;aumento delle prestazioni degli esercizi in atleti di elite durante un periodo di allenamento 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . Uno di questi test è l&#39;affidabile test di allenamento di 3 minuti su un ergometro a ciclo frenato 3 , 4 , 5 , 6 . Questo test è stato utilizzato per determinare la potenza critica, ma è stato anche utilizzato per esercitare i test con gli atleti, così come per la ricerca 7 , 8 , 9 . Poiché questo test è stato utilizzato principalmente per le prestazioni inferiori, come nel canottaggio 7 e nel ciclismo 3 , 5 , un simile tÈ stato necessario proteggere il protocollo per l&#39;esercizio del corpo superiore. Le discipline sportive che utilizzano principalmente il corpo superiore possono essere beneficiari di un nuovo protocollo di prova, oltre agli atleti o individui con una riduzione dei muscoli del corpo inferiore ( ad es., Un&#39;amputazione o un danneggiamento degli arti dovuti a lesioni del midollo spinale). Di conseguenza, un protocollo di prova sull&#39;erba ergometrica a braccio è un buon strumento per testare facilmente le prestazioni fisiche del corpo superiore in una varietà di atleti provenienti da diverse discipline sportive. L&#39;esistenza di un simile test di ergometro a manovella Wingate da 30 s , 10 , 11 ha contribuito allo sviluppo di un protocollo per un test ergometrico a 3 min. La sua durata è molto simile a quella di una corsa su sedia a rotelle di 1.500 m. Pertanto, questo nuovo protocollo di prova del test di ergometro a manovella a 3 minuti, esteso, è stato testato per la sua affidabilità di test-retest 12 . In generale, l&#39;affidabilità di questoIl protocollo di prova è stato eccellente, quindi potrebbe essere uno strumento di test futuro nel campo del test di esercizio del corpo superiore. Tuttavia, l&#39;uso di questo esercizio richiede l&#39;attenzione, specialmente quando si verifica l&#39;individuo con lesioni del midollo spinale. Pertanto, l&#39;obiettivo di questo articolo sperimentale è quello di dimostrare un protocollo dettagliato che descrive non solo le impostazioni dei test e l&#39;analisi dei risultati dei test, ma indica anche le differenze tra i test di individui e atleti con un infortunio del midollo spinale.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Angio V2 arm crank ergometer</td>
			<td>Lode BV, Groningen, NL</td>
			<td>N/A</td>
			<td>arm crank ergometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lode Ergometry Manager Software</td>
			<td>Lode BV, Groningen, NL</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10ul end-to-end capillary</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0209-0100-005</td>
			<td>Capillaries</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>haemolysis cup</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0209-0100-006</td>
			<td>hemolysis cup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lactate analyzer</td>
			<td>Biosen C line, EKF-diagnostics GmbH</td>
			<td>5213-0051-6200</td>
			<td>lactate analyzer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heart rate monitor, Polar 610i</td>
			<td>Polar, Kempele, Finland</td>
			<td>P610i</td>
			<td>heart rate monitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>metabolic cart, Oxygen Pro</td>
			<td>Jaeger GmbH</td>
			<td>N/A</td>
			<td>metabolic cart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>oxygen mask, Hans Rudolph</td>
			<td>Hans Rudolph Inc. , USA</td>
			<td>113814</td>
			<td>oxygen mask</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>statistical software, PSAW Software</td>
			<td>SPSS Inc., Chicago USA</td>
			<td>N/A</td>
			<td>statistical software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>desinfectant, Soft-Zellin</td>
			<td>Hartmann GmbH, Austria</td>
			<td>999979</td>
			<td>desinfectant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quality control cup, EasyCon Norm</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0201-005.012P6</td>
			<td>quality control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quality control cup 3mmol/L</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>5130-6152</td>
			<td>control cup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chip sensor lactate analyzer</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>5206-3029</td>
			<td>chip sensor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactate system solution</td>
			<td>EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany</td>
			<td>0201-0002-025</td>
			<td>lactate system solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lancet, Mediware Blutlanzetten</td>
			<td>medilab</td>
			<td>54041</td>
			<td>lancet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration gas,&#160;</td>
			<td>Jaeger GmbH</td>
			<td>36-MC G020</td>
			<td>calibration gas</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>chair provided by distributor (ergoselect)</td>
			<td>ergoline GmbH, Germany</td>
			<td>N/A</td>
			<td>chair provided by distributor</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol of a three-minute, all-out arm crank exercise test in spinal-cord injured and able-bodied individuals

Sono necessari protocolli di esercizio affidabili per testare le variazioni delle prestazioni degli esercizi in atleti elitari. Il miglioramento delle prestazioni in questi atleti potrebbe essere piccolo; Quindi, strumenti sensibili sono fondamentali per esercitare la fisiologia. Attualmente ci sono molti test di esercizio che consentono l&#39;esame della capacità di esercizio in atleti coraggiosi, con protocolli principalmente per esercizio fisico a basso corpo o intero corpo. C&#39;è una tendenza per testare gli atleti in un ambiente specifico per lo sport che assomiglia molto alle azioni che i partecipanti sono abituati a svolgere. Solo pochi protocolli dimostrano la capacità di esercizio a breve termine e ad alta intensità nei partecipanti con una diminuzione del corpo inferiore. La maggior parte di questi protocolli sono molto specifici per lo sport e non sono applicabili a una vasta gamma di atleti. Un noto protocollo di prova è il test Wingate a 30 s, che è ben accertato nel ciclo e nell&#39;esercizio fisico della manovella. Questo test analizza le prestazioni di esercizio ad alta intensità per una durata di 30 secondin. Per monitorare la prestazione di esercizio per una durata più lunga, un metodo diverso è stato modificato per l&#39;applicazione al corpo superiore. Il test di ergometro a manovella a 3 min. Permette di provare gli atleti in modo specifico a 1.500 m di corsa su sedia a rotelle (in termini di durata di esercizio), nonché di esercizi di corpo superiore come il canottaggio o il ciclismo a mano. Per aumentare l&#39;affidabilità con le stesse condizioni di prova, è fondamentale replicare con precisione le impostazioni quali la resistenza ( cioè, il fattore di coppia) e la posizione dei partecipanti ( cioè l&#39;altezza della manovella, la distanza tra la manovella e la manovella Partecipante e la fissazione del partecipante). Un&#39;altra questione importante riguarda l&#39;inizio del test di esercizio. Sono necessarie giri / minuto fisso per standardizzare le condizioni di prova per l&#39;inizio del test di esercizio. Questo protocollo di esercizio mostra l&#39;importanza di operazioni precise per riprodurre condizioni e impostazioni identiche.

L&#39;affidabilità test-test è stata verificata in 21 persone ricreative (9, 12 femmine: 34 ± 11 anni, massa corporea: 69,6 ± 11,1 kg e altezza: 175,5 ± 6,9 cm). La tabella 1 mostra i risultati relativi alle relative relazioni assolute e test assolute 12 . La potenza di picco tra il test e il riesame è riportata in Figura 1 12 . Un diagramma di Bland Altman per questo test-retest è riportato in Figura 2 12 . Successivamente, questo test di ergometro a braccio a 3 minuti è stato utilizzato in 17 corpi (età: 38 ± 7 anni, altezza: 183 ± 13 cm e massa corporea: 79 ± 6 kg), 10 paraplegici e 7 partecipanti tetraplegici ( tabella 2 ). Sono presentati dati individuali che rappresentano un partecipante corto e un tetraplegico. IN Figura 3 . I partecipanti potenti hanno mostrato una potenza di picco di 483 ± 94 W, mentre i partecipanti al paraplegico e ai tetraplegici hanno una potenza di picco rispettivamente di 375 ± 101 W e 98 ± 49 W. La potenza media è stata trovata rispettivamente a 172 ± 20 W, 157 ± 28 W e 40 ± 14 W per i partecipanti corporei, paraplegici e tetraplegici. Differenze significative nella potenza media e nel picco sono state trovate tra i partecipanti corporei e tetraplegici (p &lt;0,001), nonché tra i partecipanti paraplegici e tetraplegici (p &lt;0,001). La concentrazione di lattato finale era di 8,9 ± 2,4 mM nei partecipanti corporei, 10,6 ± 2,9 mM nei partecipanti paraplegici e 4,0 ± 0,8 mM nei partecipanti tetraplegici. Il ritmo cardiaco medio durante il test di 3 min all-out è stato 155 ± 9.2 bpm in corporeità, 163 ± 6.2 bpm in paraplegico e 113 ± 15.9 battute / min nei partecipanti tetraplegici. Ancora una volta, la frequenza cardiaca dei partecipanti tetraplegici era significativo<html> Molto più basso rispetto ai paraplegici (p &lt;0,001) e ai partecipanti coraggiosi (p &lt;0,001). Il consumo di ossigeno misurato durante un test di 3 minuti all-out è riportato in Figura 4 . <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/55485/55485fig1.jpg" /> Figura 1: Potenza media confrontata tra i due esercizi di allenamento a 3 minuti su un ergometro a manovella 12 . La linea solida rappresenta la migliore forma e la linea tratteggiata la linea di identità. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55485/55485fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/55485/55485fig2.jpg" /> Figura 2: trama Bland-Altman per potenza di picco 12 . SD = deviazione standard.Ve.com/files/ftp_upload/55485/55485fig2large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/55485/55485fig3.jpg" /> Figura 3: dati individuali del test di ergometro a 3 minuti di allenamento del braccio per un partecipante corposo e tetraplegico. Sinistro = partecipante coraggioso; Destra = partecipante tetraplegico; Linea blu = potenza di uscita; Linea verde = cadenza. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55485/55485fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/55485/55485fig4.jpg" /> Figura 4: Consumo di ossigeno durante un test di ergometro a manovella a 3 minuti all-out in un partecipante coraggioso. Il punto zero rappresenta l&#39;inizio del test di 3 minuti. Il datA sono presentati come i dati grezzi misurati alito da respirare. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td><td> ICC </td><td> 95% CI </td><td> SEM% </td><td> SRD% </td><td> CV </td></tr><tr><td> Potenza di picco [W] </td><td> 0.961 </td><td> [0,907; 0,984] </td><td> 2 </td><td> 5.6 </td><td> 6.66 </td></tr><tr><td> Potenza media [W] </td><td> 0,984 </td><td> [0.960; 0.993] </td><td> 0.6 </td><td> 1.6 </td><td> 3.13 </td></tr><tr><td> Potenza minima [W] </td><td> 0,964 </td><td> [0,914; 0.985] </td><td> 1.4 </td><td> 4 </td><td> 6.05 </td></tr><tr><td> Tempo di picco [s] </td><td> 0,379 </td><td> [-0,052; 0.691] </td><td> 22.5 </td><td> 62,4 </td><td> 11.37 </td></tr><tr><td> Indice di fatica </td><td> 0,940 </td><td> [0,858; 0,975] </td><td> 3.6 </td><td> 9.9 </td><td> 9.43 </td></tr><tr><td> Rel. Potenza di picco [W /kg] </td><td> 0,922 </td><td> [0,818; 0,968] </td><td> 2.8 </td><td> 7.8 </td><td> 6.45 </td></tr><tr><td> Rel. Potenza media [W / kg] </td><td> 0.950 </td><td> [0,882; 0,979] </td><td> 1.1 </td><td> 3.2 </td><td> 3.46 </td></tr><tr><td> Totale lavoro [J] </td><td> 0,984 </td><td> [0.960; 0.993] </td><td> 0.6 </td><td> 1.6 </td><td> 3.13 </td></tr></tbody></table> Tabella 1: affidabilità test test per tutti i parametri 12 . ICC = coefficiente di correlazione intra-classe; CI = intervallo sicuro; SEM = errore standard della misura; SRD = differenza reale minima; CV = coefficiente di variazione; rel. = Relativo. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Paraplegico partecipante </td><td colspan="2"> Livello della lesione </td><td> AIS </td&gt; <td colspan="2"> Età (y) </td><td> Massa del corpo (kg) </td><td> Altezza (cm) </td></tr><tr><td> P01 </td><td colspan="2"> D12 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 47 </td><td> 80 </td><td> 184 </td></tr><tr><td> P02 </td><td colspan="2"> TH10 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 43 </td><td> 73 </td><td> 183 </td></tr><tr><td> P03 </td><td colspan="2"> Th11 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 55 </td><td> 72 </td><td> 174 </td></tr><tr><td> P04 </td><td colspan="2"> L1 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 26 </td><td> 64 </td><td> 150 </td></tr><tr><td> P05 </td><td colspan="2"> D12 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 22 </td><td> 63 </td><td> 185 </td></tr><tr><td> P06 </td><td colspan="2"> L1 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 32 </td><td> 76 </td><td> 175 </td></tr><tr><td> P07 </td><td colspan="2"> Th11 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 59 </td><td> 80 </td><td> 178 </td></tr><tr><td> P08 </td><td colspan="2"> L1 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 35 </td><td> 63 </td><td> 165 </td></tr><tr><td> P09 </td><td colspan="2"> L4 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 44 </td><td> 78 </td><td> 176 </td></tr><tr><td> P10 </td><td colspan="2"> L1 </td><td> UN </td><td colspan="2"> 48 </td><td> 80 </td><td> 185 </td></tr><tr><td> Significare </td><td colspan="2"></td><td></td><td colspan="2"> 41 </td><td> 73 </td><td> 176 </td></tr><tr><td> SD </td><td colspan="2"></td><td></td><td colspan="2"> 12.1 </td><td> 6.8 </td><td> 10.4 </td></tr><tr><td> Partecipante tetraplegico </td><td> Livello della lesione </td><td colspan="2"> AIS </td><td> Età (y) </td><td colspan="2"> Massa corporea(kg) </td><td> Altezza (cm) </td></tr><tr><td> T01 </td><td> C5 </td><td colspan="2"> UN </td><td> 24 </td><td colspan="2"> 85 </td><td> 188 </td></tr><tr><td> T02 </td><td> C7 </td><td colspan="2"> UN </td><td> 31 </td><td colspan="2"> 60 </td><td> 180 </td></tr><tr><td> T03 </td><td> C7 </td><td colspan="2"> UN </td><td> 40 </td><td colspan="2"> 60 </td><td> 168 </td></tr><tr><td> T04 </td><td> C7 </td><td colspan="2"> UN </td><td> 31 </td><td colspan="2"> 80 </td><td> 190 </td></tr><tr><td> T05 </td><td> C5 </td><td colspan="2"> UN </td><td> 43 </td><td colspan="2"> 80 </td><td> 176 </td></tr><tr><td> T06 </td><td> C6 </td><td colspan="2"> UN </td><td> 56 </td><td colspan="2"> 74 </td><td> 170 </td></tr><tr><td> T07 </td><td> C5 </td><td colspan="2"> UN </td><td> 65 </td><td colspan="2"> 75 </td><td> 190 </td></tr><tr><td><strong&gt; media </td><td></td><td colspan="2"></td><td> 41 </td><td colspan="2"> 73 </td><td> 180 </td></tr><tr><td> SD </td><td></td><td colspan="2"></td><td> 13.6 </td><td colspan="2"> 9.9 </td><td> 9.3 </td></tr></tbody></table> Tabella 2: dati antropometrici dei partecipanti paraplegici e tetraplegici. AIS = American Spinal Injury Association Scala di compromissione, Th = toracica, L = lombare, C = cervicale, SD = deviazione standard.

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Experimental Protocol of a Three-minute, All-out Arm Crank Exercise Test in Spinal-cord Injured and Able-bodied Individuals

Presentiamo un protocollo per testare la potenza aerobica e anaerobica dei muscoli del corpo superiore per una durata di 3 minuti in persone corposose e in soggetti paraplegici e tetraplegici. Il protocollo presenta modifiche specifiche nella sua applicazione per l&#39;esercizio del corpo superiore in soggetti con o senza disabilità.

Protocollo sperimentale di un esercizio di tre minuti di allenamento a braccio del braccio in pazienti con lesioni colpite da spinali e abilità corporee

Reliable exercise protocols are required to test changes in exercise performance in elite athletes. Performance improvements in these athletes may be ...

experimental-protocol-three-minute-all-out-arm-crank-exercise-test

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

9.6K Views.  Swiss Paraplegic Center Nottwil.  Presentiamo un protocollo per testare la potenza aerobica e anaerobica dei muscoli del corpo superiore per una durata di 3 minuti in persone corposose e in soggetti paraplegici e tetraplegici. Il protocollo presenta modifiche specifiche nella sua applicazione per l'esercizio del corpo superiore in soggetti con o senza disabilità. 

Video: Experimental Protocol of a Three-minute, All-out Arm Crank Exercise Test in Spinal-cord Injured and Able-bodied Individuals

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

Acuta e Cronica test sensoriale tattile dopo lesione del midollo spinale in ratti

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

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Medicina

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination is disrupted by spinal cord injury (SCI), control of respiratory muscles innervated below the injury level is compromised1,2 leading to respiratory muscle dysfunction and pulmonary complications. These conditions are among the leading causes of death in patients with SCI3. Standard pulmonary function tests that assess respiratory motor function include spirometrical and maximum airway pressure outcomes: Forced Vital Capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Maximal Inspiratory Pressure (PImax) and Maximal Expiratory Pressure (PEmax)4,5. These values provide indirect measurements of respiratory muscle performance6. In clinical practice and research, a surface electromyography (sEMG) recorded from respiratory muscles can be used to assess respiratory motor function and help to diagnose neuromuscular pathology. However, variability in the sEMG amplitude inhibits efforts to develop objective and direct measures of respiratory motor function6. Based on a multi-muscle sEMG approach to characterize motor control of limb muscles7, known as the voluntary response index (VRI)8, we developed an analytical tool to characterize respiratory motor control directly from sEMG data recorded from multiple respiratory muscles during the voluntary respiratory tasks. We have termed this the Respiratory Motor Control Assessment (RMCA)9. This vector analysis method quantifies the amount and distribution of activity across muscles and presents it in the form of an index that relates the degree to which sEMG output within a test-subject resembles that from a group of healthy (non-injured) controls. The resulting index value has been shown to have high face validity, sensitivity and specificity9-11. We showed previously9 that the RMCA outcomes significantly correlate with levels of SCI and pulmonary function measures. We are presenting here the method to quantitatively compare post-spinal cord injury respiratory multi-muscle activation patterns to those of healthy individuals.

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment RMCA in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

The purpose of this publication is to present our original work on a multi-muscle surface electromyographic approach to quantitatively characterize respiratory muscle activation patterns in individuals with chronic spinal cord injury using vector-based analysis.

Valutazione delle vie respiratorie di attivazione muscolare Utilizzando respiratoria Motor Control Assessment (RMCA) in soggetti con lesioni spinali croniche

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

Implanting Glass Spinal Cord Windows in Adult Mice with Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as multiple sclerosis. Here we present a low-cost and reproducible glass window implantation protocol that is suitable for intravital microscopy and studying the dynamics of spinal cord cytoarchitecture with subcellular resolution in live adult mice with EAE. Briefly, we surgically expose the vertebrae T12-L2 and construct a chamber around the exposed vertebrae using a combination of cyanoacrylate and dental cement. A laminectomy is performed from T13 to L1, and a thin layer of transparent silicone elastomer is applied to the dorsal surface of the exposed spinal cord. A modified glass cover slip is implanted over the exposed spinal cord taking care that the glass does not directly contact the spinal cord. To reduce the infiltration of inflammatory cells between the window and spinal cord, anti-inflammatory treatment is administered every 2 days (as recommended by ethics committee) for the first 10 days after implantation. EAE is induced only 2-3 weeks after the cessation of anti-inflammatory treatment.
Using this approach we successfully induced EAE in 87% of animals with implanted windows and, using Thy1-CFP-23 mice (blue axons in dorsal spinal cord), quantified axonal loss throughout EAE progression. Taken together, this protocol may be useful for studying the recruitment of various cell populations as well as their interaction dynamics, with subcellular resolution and for extended periods of time. This intravital imaging modality represents a valuable tool for developing therapeutic strategies to treat autoimmune demyelinating diseases such as EAE.

We describe a method for implanting and maintaining glass windows over the exposed spinal cords of adult mice for studying experimental autoimmune encephalomyelitis. These windows provide chronic optical access to the spinal cord for monitoring cell dynamics at the subcellular level in live animals using two-photon microscopy.

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in adult rodents is the standard experimental model for studying autonomic demyelinating diseases such as ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

Controllata corticale modello Impact per trauma cranico

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter connected to a radio transmitter into the femoral artery of rats that underwent a T4 spinal cord transection with or without grafting of embryonic brainstem-derived neural stem cells expressing green fluorescent protein. Compared to other methods such as cannula insertion or tail-cuff, telemetry is advantageous to continuously monitor blood pressure and heart rate in freely moving animals. It is also capable of long term multiple data acquisitions. In spinal cord injured rats, basal cardiovascular data under unrestrained condition and autonomic dysreflexia in response to colorectal distension were successfully recorded. In addition, cardiovascular parameters before and after SCI can be compared in the same rat if a transmitter is implanted before a spinal cord transection. One limitation of the described telemetry procedure is that implantation in the femoral artery may influence the blood supply to the ipsilateral hindlimb.

We present a protocol for using a radio-telemetric system to record cardiovascular parameters in T4 spinal cord transected rats eight weeks after embryonic brainstem neural stem cell grafting into the lesion site. Telemetry is an advanced technique to accurately evaluate cardiovascular function in conscious freely moving spinal cord injured rats.

Un sistema radio-telemetria per monitorare la funzionalità cardiovascolare in ratti con midollo spinale e Transection embrionali staminali neurali Innesti cellulari

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Synergetic Use of Neural Precursor Cells and Self-assembling Peptides in Experimental Cervical Spinal Cord Injury

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. Clinically, more than 50% of SCI affect the cervical spine1. As a consequence of the primary injury, a cascade of secondary mechanisms including inflammation, apoptosis, and demyelination occur finally leading to tissue scarring and development of intramedullary cavities2,3. Both represent physical and chemical barriers to cell transplantation, integration, and regeneration. Therefore, shaping the inhibitory environment and bridging cavities to create a supportive milieu for cell transplantation and regeneration is a promising therapeutic target4. Here, a contusion/compression model of cervical SCI using an aneurysm clip is described. This model is more clinically relevant than other experimental models, since complete transection or ruptures of the cord are rare. Also in comparison to the weight drop model, which in particular damage the dorsum columns, circumferential compression of the spinal cord appears advantageous. Clip closing force and duration can be adjusted to achieve different injury severity. A ring spring facilitates precise calibration and constancy of clip force. Under physiological conditions, synthetic self-assembling peptides (SAP) self-assemble into nanofibers and thus, are appealing for application in SCI5. They can be injected directly into the lesion minimizing damage to the cord. SAPs are biocompatible structures erecting scaffolds to bridge intramedullary cavities and thus, equip the damaged cord for regenerative treatments. K2(QL)6K2 (QL6) is a novel SAP introduced by Dong et al.6 In comparison to other peptides, QL6 self-assembles into &#946;-sheets at neutral pH6.14 days after SCI, after the acute stage, SAPs are injected into the center of the lesion and neural precursor cells (NPC) are injected into adjacent dorsal columns. In order to support cell survival, transplantation is combined with continuous subdural administration of growth factors by osmotic micro pumps for 7 days.

Treating cervical spinal cord injury with both self-assembling peptides (SAP) and neural precursor cells (NPC), together with growth factors, is a promising approach to promote regeneration and recovery. A contusion/compression aneurysm clip rat model of cervical SCI and combined treatment involving SAP injection and NPC transplantation is established.

Utilizzo sinergico delle cellule neurali e precursori peptidi autoassemblanti in Sperimentale Cervical Spinal Cord Injury

Spinal cord injuries (SCI) cause serious neurological impairment and psychological, economic, and social consequences for patients and their families. ...

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can be used both to investigate the biological responses to injury and to test potential therapies. Contusion or compression injury delivered to the surgically exposed spinal cord are the most widely used models of the pathology. In this report the experimental contusion is performed by using the Infinite Horizon (IH) Impactor device, which allows the creation of a reproducible injury animal model through definition of specific injury parameters. Stem cell transplantation is commonly considered a potentially useful strategy for curing this debilitating condition. Numerous studies have evaluated the effects of transplanting a variety of stem cells. Here we demonstrate an adapted method for spinal cord injury followed by tail vein injection of cells in CD1 mice. In short, we provide procedures for: i) cell labeling with a vital tracer, ii) pre-operative care of mice, iii) execution of a contusive spinal cord injury, and iv) intravenous administration of post mortem neural precursors. This contusion model can be utilized to evaluate the efficacy and safety of stem cell transplantation in a regenerative medicine approach.

Spinal cord injury is a traumatic condition that causes severe morbidity and high mortality. In this work we describe in detail a contusion model of spinal cord injury in mice followed by a transplantation of neural stem cells.

Neural Stem Cell Transplantation in Sperimentale Contusivi Model of Spinal Cord Injury

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an important target for neuroprotective therapies. Although several techniques have been described to assess SCBF, they all have significant limitations. To overcome the latter, we propose the use of real-time contrast enhanced ultrasound imaging (CEU). Here we describe the application of this technique in a rat contusion model of SCI. A jugular catheter is first implanted for the repeated injection of contrast agent, a sodium chloride solution of sulphur hexafluoride encapsulated microbubbles. The spine is then stabilized with a custom-made 3D-frame and the spinal cord dura mater is exposed by a laminectomy at ThIX-ThXII. The ultrasound probe is then positioned at the posterior aspect of the dura mater (coated with ultrasound gel). To assess baseline SCBF, a single intravenous injection (400 &#181;l) of contrast agent is applied to record its passage through the intact spinal cord microvasculature. A weight-drop device is subsequently used to generate a reproducible experimental contusion model of SCI. Contrast agent is re-injected 15 min following the injury to assess post-SCI SCBF changes. CEU allows for real time and in-vivo assessment of SCBF changes following SCI. In the uninjured animal, ultrasound imaging showed uneven blood flow along the intact spinal cord. Furthermore, 15 min post-SCI, there was critical ischemia at the level of the epicenter while SCBF remained preserved in the more remote intact areas. In the regions adjacent to the epicenter (both rostral and caudal), SCBF was significantly reduced. This corresponds to the previously described &#8220;ischemic penumbra zone&#8221;. This tool is of major interest for assessing the effects of therapies aimed at limiting ischemia and the resulting tissue necrosis subsequent to SCI.

Contrast Enhanced Ultrasound imaging is a reliable in-vivo tool for quantifying spinal cord blood flow in an experimental rat spinal cord injury model. This paper contains a comprehensive protocol for application of this technique in association with a contusion model of thoracic spinal cord injury.

Ultrasuoni Imaging per la valutazione di Spinal Cord Blood Flow in Sperimentale midollo spinale Lesioni

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an ...

Determining The Electromyographic Fatigue Threshold Following a Single Visit Exercise Test

Theoretically, the electromyographic (EMG) fatigue threshold is the exercise intensity an individual can maintain indefinitely without the need to recruit more motor units which is associated with an increase in the EMG amplitude. Although different protocols have been used to estimate the EMG fatigue threshold they require multiple visits which are impractical for a clinical setting. Here, we present a protocol for estimating the EMG fatigue threshold for cycle ergometry which requires a single visit. This protocol is simple, convenient, and completed within 15-20 min, therefore, has the potential to be translated into a tool that clinicians can use in exercise prescription.

This protocol describes the electromyographic fatigue threshold which demarcates between nonfatiguing and fatiguing exercise workloads. This information could be used to develop a more individualized training program.

Determinazione della soglia elettromiografico Fatica A seguito di un esame esercizio sola visita

Theoretically, the electromyographic (EMG) fatigue threshold is the exercise intensity an individual can maintain indefinitely without the need to recruit ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal cord. A major current area of research is focused on the mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous or induced functional recovery following SCI. Spontaneous functional recovery is reported to be greater early in life, raising interesting questions about how adaptive plasticity changes as the spinal cord develops. To facilitate investigation of this dynamic, we have developed a SCI model in the neonatal mouse. The model has relevance for pediatric SCI, which is too little studied. Because neural plasticity in the adult involves some of the same mechanisms as neural plasticity in early life1, this model may potentially have some relevance also for adult SCI. Here we describe the entire procedure for generating a reproducible spinal cord compression (SCC) injury in the neonatal mouse as early as postnatal (P) day 1. SCC is achieved by performing a laminectomy at a given spinal level (here described at thoracic levels 9-11) and then using a modified Yasargil aneurysm mini-clip to rapidly compress and decompress the spinal cord. As previously described, the injured neonatal mice can be tested for behavioral deficits or sacrificed for ex vivo physiological analysis of synaptic connectivity using electrophysiological and high-throughput optical recording techniques1. Earlier and ongoing studies using behavioral and physiological assessment have demonstrated a dramatic, acute impairment of hindlimb motility followed by a complete functional recovery within 2 weeks, and the first evidence of changes in functional circuitry at the level of identified descending synaptic connections1.

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

Un neonatale mouse Spinal Cord Injury compressione Modello

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...