Projekti / Programi
Razvoj in ovrednotenje novih fizioterapevtskih metod za doseganje optimalne mišične zmogljivosti in zdravljenje mišične atrofije
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.06.00 |
Medicina |
Srce in ožilje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B710 |
Biomedicinske vede |
Fizikalna medicina, kineziterapija, revalidacija, rehabilitacija |
fizioterapevtske metode, športne in ortopedske poškodbe, mišična atrofija in hipertrofija, izbolševanje mišične zmogljivosti, vadba proti uporu, mišična ishemija in hipoksija
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
21036 |
dr. Alan Kacin |
Srce in ožilje |
Vodja |
2007 - 2008 |
0 |
Organizacije (1)
Povzetek
Poglavitni cilj predlaganega raziskovalnega projekta je razvoj in ovrednotenje novih fizioterapevtskih metod za izboljšanje mišične zmogljivosti in zdravljenje mišične atrofije po poškodbi in sočasno proučiti fiziološke mehanizme, ki botrujejo izboljšani mišični zmogljivosti in hipertrofiji med vadbo z delno zmanjšano dostavo kisika aktivnim mišicam. Na podlagi pregleda literature in rezultatov naših predhodnih raziskav so bile identificirani tri različne eksperimentalne metode za spreminjanje oksigenacije in metabolizma mišičnega tkiva, ki bi potencialno lahko bile uporabljene kot novo fizioterapevtsko sredstvo za pospeševanje normalne stopnje hipertrofije in izboljšanja mišične zmogljivosti: 1) venska okluzija z napihljivimi manšetami (pritisk 160-230 mmHg) v ingvinalnem področju 2) zmanjšan krvni pretok povzročen s povečanim pritiskom (~50 mm Hg) na celotno površino in spodaj ležeče mišično tkivo spodnjih udov in 3) zmanjšana oksigenacija arterijske krvi povzročena z vdihavanja plinske mešanice z znižanim deležem kisika (FO2 = 12%; normobarična hipoksija). Za razvoj optimalne uporabe posamezne metode in ovrednotenje njihove učinkovitosti kot potencialne nove fizioterapevtske metode bomo najprej izvedli vrsto eksperimentov na treh skupinah zdravih prostovoljcev (10 oseb v vsaki skupini). Pred pričetkom programa vadbe bodo vsi preiskovanci podvrženi skupini testov za ovrednotenje izhodiščne mišične mase in zmogljivosti ter kardiovaskularnih, metabolnih in termoregulacijskih odzivov na različne oblike mišične obremenitve. Program vadbe mišic ekstenzorjev kolena bo potekal trikrat tedensko šest tednov (skupno 18 vadbenih enot) in bo enak za vse skupine. V vseh skupinah bodo preiskovanci en spodnji ud trenirali v normalnih pogojih (kontrolni ud), drugi spodnji ud pa bo v posamezni skupini med treningom podvržen eni od treh eksperimentalnih metod (eksperimentalni ud). S pomočjo statistične primerjave rezultatov med kontrolnim in eksperimentalnim udom znotraj posamezne skupine in primerjavo rezultatov med skupinami bomo ocenili učinkovitost posamezne metode in izbrali najboljšo. Poleg tega bomo analizirali tudi pomen posameznih fizioloških parametrov in njihovih interakcij pri razvoju mišične hipertrofije in izboljšanju mišične moči in vzdržljivosti. V drugi fazi projekta bo potekalo ovrednotenje učinkovitosti nove terapevtske metode na kliničnih primerih mišične atrofije in disfunkcije. Da bi lahko ovrednotili učinek same mišične vadbe ločeno od učinka eksperimentalne intervencije, bodo prostovoljci po operaciji kolena naključno razvrščeni v dve skupini. V prvi skupini (kontrolna skupina) bodo posamezniki trenirali zdrav in poškodovan spodnji ud v normalnih pogojih. V drugi skupini (eksperimentalna skupina) pa bodo preiskovanci trenirali zdrav spodnji ud v normalnih pogojih, poškodovanega pa z izbrano eksperimentalno terapevtsko metodo.
Pričakovani rezultati predlaganega projekta bodo po eni strani prispevali k temeljnem znanstvenemu vedenju o fizioloških mehanizmih izboljševanja mišične zmogljivosti in razvoja mišične hipertrofije, po drugi strani pa bo aplikativna vrednost nove fizioterapevtske metode v neposredno korist tako športnikom kot ortopedskim bolnikom.
Pomen za razvoj znanosti
Plod raziskovalnega dela na projektu so štiri pomembna nova znanstvena spoznanja, ki poglabljajo razumevanje mehanizmov kronične adaptaciji zdravega mišičnega tkiva na zmanjšano razpoložljivost kisika med nizko-intenzivno vadbo proti uporu. To so: 1) povečanje učinkovitosti in odzivnosti regulatornih mehanizmov mišične preskrbe s krvjo in kisikom z ishemično vadbo (tlak manšete ? 230 mmHg) ter posledično izboljšana vzdržljivost in oksidativna kapaciteta mišice, 2) nižja aktivacija mišičnih vlaken med ishemično vadbo, ki se z vadbo v daljšem časovnem obdobju izrazito ne spreminja, 3) zmerno povečanje preseka mišice kvadriceps brez sočasnega izboljšanja sile MVC z ishemično vadbo, kar je verjetno znak psevdohipertrofiji zaradi proliferacije kapilarne mreže in povečanih glikogenskih rezerv v mišici in 4) vadba z normobarično hipoksijo (FO2= 11%) nima značilnega učinka na povečanje mase ali zmogljivost mišic in torej ne predstavlja učinkovite alternative ishemični vadbi.
Poleg opisanih novih znanstvenih spoznanj o adaptaciji zdravega mišičnega tkiva na vadbo z zmanjšano dostavo kisika, naši rezultati nakazujejo tudi možnost uporabe ishemične vadbe pri odpravljanju kronične pooperativne mišične atrofije in posledično zmanjšane mišične funkcije. S tem se odpira možnost aplikacije ishemične vadbe v klinični fizioterapevtski praksi, pod pogojem, da se v nadaljnjih raziskavah opravljenih na večjem populacijskem vzorcu izpriča superiornost tovrstne vadbe nad ostalimi oblikami fizikalnih metod zdravljenja z mirovanjem povzročene mišične atrofije. Perspektivna je predvsem možnost uporabe nove ishemične vadbe v zgodnjem pooperativnem obdobju, ko je razvoj mišične atrofije najizrazitejši, vendar je potrebna predhodna raziskava o možnih vplivih na celjenje tkiva in s tem varnosti aplikacije.
Pomen za razvoj Slovenije
Podoktorski projekt je prvi temeljni znanstveno raziskovalni projekt v Sloveniji, katerega cilj je proučevanje dejanskih fizioloških učinkov nove fizioterapevtske metode in sočasno ovrednotenje možnosti aplikacije projektnih rezultatov v klinični praksi. Predstavlja mejnik v razvoju fizioterapije v Sloveniji, saj sočasno uvaja mednarodne standarde na dokazih temelječe fizioterapevtske prakse in inovacije pri zdravljenju mišičnih atrofij. Raziskovalno delo opravljeno na podoktorskem projektu in posledična organizacija Laboratorija za fizioterapijo na Zdravstveni fakulteti, Univerze v Ljubljani, ter povezovanje z drugimi zdravstvenimi inštitucijami so zametki novega raziskovalnega področja v Sloveniji. S tem se izboljšuje kvaliteta dodiplomskega in nastajajočega podiplomskega študija fizioterapije in odpira možnost vzgoje bodočih mladih raziskovalcev in kliničnih mentorjev na področju fizioterapije ter razvoj visokošolskega učiteljskega kadra. Posledični dolgoročni učinek bo izboljšanje kvalitete zdravstvenih storitev v Sloveniji. Originalna znanstvena spoznanja ter njihove objave v serijskih publikacijah in predstavitve na priznanih mednarodnih znanstvenih srečanjih bodo doprinesla k prepoznavnosti in ugledu Slovenije v mednarodni znanstveni skupnosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
