Evaluatie van lichaamssamenstelling and rustenergieverbruik na neuromusculaire elektrostimulatie therapie bij personen met een chronische dwarslaesie

Een dwarslaesie is schade aan het ruggenmerg dat grote nadelige veranderingen
veroorzaakt voor de functie. Een dwarslaesie beïnvloedt de geleiding van
sensorische en motorische signalen langs de plek van de laesie, wat leidt tot
een verlies van gevoel en spierfunctie. Verlamming treedt dus vaak op onder het
niveau van letsel en mensen met een dwarslaesie kunnen vervolgens fysiek
inactief worden, terwijl er atrofie optreedt in de verlamde spieren en
stofwisselingsstoornissen optreden. Vanwege deze levensstijl en fysiologische
veranderingen hebben mensen met een dwarslaesie vaak te maken met een afname
van de vetvrije massa en hierdoor een afname van het rustenergieverbruik en de
toename van de vetmassa (Tanhoffer, Tanhoffer, Raymond, Hills en Davis, 2014).
Deze veranderingen in de lichaamssamenstelling kunnen een hoger risico op
obesitas en andere nadelige metabole gevolgen veroorzaken, zoals
insulineresistentie, hyperlipidemie en hart- en vaatziekten (Bauman, Adkins,
Spungen & Waters, 1999; Maki et al., 1995; Garshick et al. ., 2005). De
onderste ledematen, inclusief gluteale spieren en hamstrings, twee belangrijke
spiergroepen bij de controle van heup en knie, worden van nature blootgesteld
aan die bovengenoemde negatieve veranderingen als gevolg van immobilisatie na
het ongeval (Gorgey & Dudley, 2007; Spungen et al., 2003). Daarom is het van
groot belang om te onderzoeken of er een effectieve methode is die de
ongunstige trend in lichaamssamenstelling, met name lichaamssamenstelling van
de onderste extremiteit, en rustenergieverbruik na een dwarslaesie zou kunnen
tegengaan.
Neuromusculaire elektrostimulatie (NMES) is voorgesteld als een effectieve
alternatieve methode om de verlamde spieren onder het niveau van de laesie te
trainen (Creasey et al., 2004; Dudley-Javoroski & Shields, 2008). Er is
aangetoond dat NMES spierhypertrofie kan oproepen en overtollig vetweefsel kan
verminderen bij mensen met chronische dwarslaesie (Gorgey & Shepherd, 2010;
Ryan, Brizendine, Backus, & McCully, 2013). Aangezien organen en spieren veel
energie vragen, kan de toename van vetvrije massa leiden tot een hoger
rustenergieverbruik (Buchholz, Rafii, & Pencharz, 2001). NMES wordt al gebruikt
als therapieprogramma voor mensen met chronische dwarslaesie om spierzwakte te
verminderen en spiermassa en kracht te verbeteren (Mc Cormack et al., 2010;
Dudley-Javoroski & Shields, 2008; Gorgey et al., 2012). Het is echter niet
uitgebreid geëvalueerd in hoeverre NMES-therapie de lichaamssamenstelling en
vervolgens rustenergieverbuik zou kunnen verbeteren.
Er zijn verschillende technieken gebruikt om de lichaamssamenstelling te
beoordelen, zoals de DEXA scan (Dual Energie Xray absorptiometry),
computertomografie (CT), magnetische resonantiebeeldvorming (MRI),
bio-elektrische impedantieanalyse (BIA) en echografie. Met echografie kunnen
veranderingen in spierarchitectuur en -samenstelling worden gemeten, zoals
spierdikte, spier-echogeniciteit, pennatiehoek en fasciclelengte (Strasser,
Draskovits, Praschak, Quittan, & Graf, 2013; Stringer & Wilson, 2018). Deze
parameters zijn gerelateerd aan spieromvang en kracht. Kositsky et al. meldde
dat echografie een betrouwbare en geldige meting is om de dwarsdoorsnede van de
hamstrings te meten in de algemene bevolking in vergelijking met de gouden
standaard: MRI (Kositsky et al., 2020).
Een acceptabel protocol is ontwikkeld door Whittaker en Emery om de morfologie
van gluteale spieren bij gezonde adolescente voetballers te onderzoeken met
behulp van echografie (Whittaker & Emery, 2014). Echografie heeft de voordelen
van mobiliteit, kosteneffectiviteit en efficiëntie in vergelijking met de
huidige gouden standaarden: DXA, CT en MRI. Hierdoor zou het een potentieel
diagnostisch hulpmiddel kunnen worden in de klinische praktijk (Stringer &
Wilson, 2018). Meten met echografie zou dus waardevol kunnen zijn om de
mogelijke veranderingen in spieren van de onderste extremiteit na NMES-therapie
te evalueren. Een andere methode die praktischer en handiger is met relatief
betrouwbare resultaten is BIA. Buchholz et al. suggereerde dat na het toevoegen
van enkele relevante parameters zoals leeftijd, geslacht, lengte en gewicht, de
methode kan worden gebruikt als een standaard voor het bepalen van de
lichaamssamenstelling bij mensen met een dwarslaesie (Buchholz, McGillivray, &
Pencharz, 2003). Verschillende onderzoek hebben al gebruik gemaakt van BIA als
standaard om de lichaamssamenstelling te meten bij mensen met een dwarslaesie
(Eriks-Hoogland et al., 2011; Han et al., 2015; Zwierzchowska et al., 2014).
Met betrekking tot de rustenergieverbruik meting is indirecte calorimetrie de
meest gebruikte methode voor het meten van rustenergieverbruik in zowel
laboratorium- als veldinstellingen. Het wordt tegenwoordig beschouwd als een
nauwkeurige, betrouwbare en niet-invasieve meting van rustenergieverbruik (da
Rocha, Alves, & da Fonseca, 2006). Veel studies over rustenergieverbruik bij
mensen met een dwarslaesie hebben indirecte calorimetrie als referentiemethode
gebruikt (Chun, Kim, & Shin, 2017; Farkas, Gorgey, Dolbow, Berg, & Gater, 2019;
Nightingale & Gorgey, 2018).

Primaire doelstelling: Het evalueren van mogelijke veranderingen in
lichaamssamenstelling en energieverbruik in rust na het thuis uitvoeren van
neuromusculaire elektrostimulatie (NMES) voor een periode van 12 weken.

We verwachten dat door NMES therapie de bilspieren en hamstrings toenemen in
spiermassa, de vetmassa in de benen en in het hele lichaam afneemt, en het
rustenergieverbruik wordt verhoogd.

De studie is een verkennend prospectieve cohort studie die de potentiele
effecten van regulaire NMES therapie evalueert. Deelnemers krijgen NMES
therapie voor de onderste extremiteit, welke al standaard zorg is in
revalidatiecentrum Reade. De reguliere NMES behandeling bestaat normaal uit een
screening sessie, twee of drie instructie sessies in Reade en het thuis
uitvoeren van NMES voor de lange termijn. De periode van NMES therapie varieert
per persson. Kijkend naar de NMES procedure in Reade en eerdere artikelen
hebben we een periode van 12 weken vastgesteld, aangezien de effecten van NMES
op lichaamssamenstelling gezien kunnen worden tussen 8 en 12 weken bij mensen
met een chronische dwarslaesie (Carty et al. 2013; Gorgey et al. 2012).
Deelnemers die NMES therapie voor de onderste extremiteit voor minstens 12
weken krijgen, worden geincludeerd in deze study. Om potentiele veranderingen
in lichaamssamenstelling en energieverbruik in rust te evalueren, worden er
metingen uitgevoerd aan het begin van de studie, na 6 weken en na 12 weken. Bij
metingen wordt er gebruik gemaakt van echografie, BIA en indirecte
calorimetrie. Deze metingen worden tijdens reguliere behandeling niet
uitgevoerd, dus deelnemers wordt gevraagd om twee keer extra naar Reade te
komen (6 en 12 weken). Persoonlijke en laesiekarakteristieken, waaronder
leeftijd, gender, niveau van laesie, compleetheid van laesie en verstreken tijd
sinds ongeval worden tijdens de eerste meting genoteerd.

NMES is onderdeel van de standaard behandeling bij revalidatiecentrum Reade.
Hierdoor is er geen extra risico aanwezig wanneer iemand besluit mee te doen.
Voordeel voor deelnemers kunnen zijn dat zij inzicht in uw
lichaamssamenstelling en energieverbruik in rust en de veranderingen hierin na
het toepassen van 12 weken NMES therapie voor de benen. Dit kan motiverend zijn
om NMES therapie door te zetten in de toekomst. De lasten voor de deelnemers
zijn het bijhouden van therapiedagboeken na elke NMES-sessie, het registreren
van de voedingsinname voor ieder meetmoment, en de metingen van
lichaamssamenstelling en REE zelf.