Upper limb ischaemic preconditioning for community dwelling adults with chronic spinal cord injury: a feasibility trial

Für Millionen von Menschen, die mit einer Rückenmarksverletzung leben, wird der Oberkörper zum Motor des täglichen Lebens. Während die Beine möglicherweise nicht mehr so funktionieren wie früher, übernehmen die Arme und Schultern die schwere Arbeit beim Bewegen eines Rollstuhls, beim Transfer in ein Auto oder beim Greifen nach Gegenständen in einem hohen Regal. Die Muskeln, die den Ellbogen strecken, insbesondere der Trizeps, sind die primären Antriebe für das Abstoßen vom Boden oder das Heben des Körpergewichts. Doch diese Muskeln sind anfällig für eine spezifische Art der Erschöpfung. Im Laufe der Zeit kann die Anstrengung, die für diese wesentlichen Aufgaben erforderlich ist, zu einer tiefen, anhaltenden Ermüdung führen, die die Unabhängigkeit einschränkt und die Abhängigkeit von anderen erzwingt. Diese Erschöpfung ist nicht nur ein Gefühl der Müdigkeit; sie ist eine physische Barriere, die Menschen daran hindert, das zu tun, was sie müssen.

Wissenschaftler suchen seit langem nach Wegen, um Muskeln dabei zu helfen, dieser Ermüdung zu widerstehen, ohne dass dafür stundenlanges, mühsames Training erforderlich ist, was für Menschen mit begrenzter Energie schwierig sein kann. Ein vielversprechender Ansatz, bekannt als ischämische Präkonditionierung, beinhaltet das kurze Unterbrechen des Blutflusses zu einer Gliedmaße und das anschließende Wiederzulassen des Flusses. Dieser Prozess soll die Muskeln „vorbereiten“, sie widerstandsfähiger gegen Stress zu machen, ähnlich wie ein kleiner, kontrollierter Stressfaktor ein System auf eine größere Herausforderung vorbereiten kann. Während diese Technik bei gesunden Sportlern und Menschen mit anderen neurologischen Erkrankungen vielversprechend war, blieb sie im spezifischen Kontext von in der Gemeinschaft lebenden Erwachsenen mit chronischen Rückenmarksverletzungen ungetestet. Die Frage war, ob diese Methode sicher und komfortabel auf diese Gruppe angewendet werden konnte und ob sie ihre Arme tatsächlich stärker oder ausdauernder für die Aufgaben machen konnte, auf die es ankommt.

Ein Team von Forschern der Loughborough University und der Princess Royal Spinal Injuries Unit in Sheffield setzte sich zum Ziel, diese Fragen zu beantworten. Sie fragten nicht sofort, ob die Behandlung perfekt funktionierte; stattdessen fragten sie zuerst, ob es überhaupt möglich war, sie durchzuführen. Sie rekrutierten achtunddreißig Erwachsene, die seit mindestens einem Jahr mit einer Rückenmarksverletzung lebten und noch über genügend Kraft in ihrem Trizeps verfügten, um Widerstandsübungen durchzuführen. Diese Teilnehmer wurden zufällig einer von zwei Gruppen zugeteilt. Eine Gruppe erhielt die echte Behandlung, während die andere eine Schein-, oder Fake-Version erhielt. Die echte Behandlung bestand darin, eine Blutdruckmanschette um beide Oberarme zu wickeln und sie auf einen Druck aufzupumpen, der hoch genug war, um den Blutfluss für fünf Minuten zu stoppen, und sie dann für fünf Minuten wieder abzulassen. Dieser Zyklus wurde viermal wiederholt, wobei zwischen den Armen abgewechselt wurde. Die Schein-Gruppe durchlief exakt denselben Prozess, aber die Manschette wurde auf einen viel niedrigeren Druck aufgepumpt, der den Blutfluss nicht stoppte, was als Kontrolle diente, um zu sehen, ob die Erfahrung selbst oder die Einschränkung des Blutflusses die Veränderungen verursachte.

Die Studie war als Machbarkeitsstudie konzipiert, was bedeutete, dass ihr primäres Ziel darin bestand, zu sehen, ob die Menschen das Verfahren tolerieren konnten und ob es sicher durchzuführen war. Die Ergebnisse waren eindeutig und beruhigend. Jeder einzelne Teilnehmer, der mit der Intervention begann, schloss sie ab, und siebenunddreißig von achtunddreißig Teilnehmern absolvierten die gesamte Testsession. Niemand erlitt schwerwiegende Nebenwirkungen oder unerwünschte Ereignisse. Die Forscher fanden heraus, dass die echte Behandlung spürbar unangenehmer war als die Scheinbehandlung, wobei die Teilnehmer höhere Werte bei Schmerz und Unbehagen angaben, sie aber dennoch als akzeptabel empfanden. Das Unbehagen wurde als handhabbar eingestuft, und auf die Frage am nächsten Tag erinnerten sich die Teilnehmer nicht daran, dass die Erfahrung schlimmer gewesen sei, als sie sich im Moment angefühlt hatte. Dies bestätigte, dass das Verfahren sicher an diese Population abgegeben werden konnte, ohne Schaden anzurichten oder die Menschen abzuschrecken.

Als die Forscher jedoch untersuchten, ob die Behandlung die Muskelleistung tatsächlich verbesserte, war die Antwort komplexer. Sie maßen die maximale Kraft, die die Teilnehmer erzeugen konnten, wenn sie ihre Arme gerade nach außen drückten, und zeigten die Zeit, die sie halten konnten, bevor ihre Muskeln nachgaben. Trotz der erfolgreichen Durchführung der Behandlung gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen der Gruppe, die die echte Blutflussrestriktion erhielt, und der Gruppe, die die Scheinbehandlung erhielt. Die Behandlung machte die Teilnehmer weder stärker, noch half sie ihnen, während des Ausdauertests länger durchzuhalten. Die Muskeln zeigten in den Stunden unmittelbar nach dem Verfahren keine bessere Leistung.

Es gab jedoch einen subtilen Hinweis darauf, dass unter der Oberfläche etwas geschah. Als die Forscher die elektrischen Signale der Muskeln untersuchten, bemerkten sie einen Unterschied darin, wie die Muskeln feuerten, während die Teilnehmer sich der Erschöpfung näherten. In der Gruppe, die die echte Behandlung erhalten hatte, war die elektrische Aktivität im Trizeps im Moment, als die Teilnehmer die Aufgabe beendeten, niedriger als in der Gruppe, die die Scheinbehandlung erhalten hatte. Dies deutet darauf darauf hin, dass die Muskeln möglicherweise anders arbeiteten, indem sie vielleicht weniger Nervensignale rekrutierten, um dieselbe Anstrengung zu erreichen, oder dass die Teilnehmer aus einem anderen Grund aufhörten. Aber da die tatsächliche Leistung – wie lange sie durchhielten oder wie fest sie drückten – sich nicht änderte, beweist dieser elektrische Unterschied allein nicht, dass die Behandlung die Muskeln effizienter gemacht hat. Es ist möglich, dass das Unbehagen durch die Behandlung die Teilnehmer weniger bereit machte, sich bis an die Grenze zu pushen, oder dass die Testsession einfach zu lang und ermüdend war, um einen Nutzen aufzuzeigen.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die ischämische Präkonditionierung zwar ein sicheres und machbares Verfahren für Erwachsene mit chronischen Rückenmarksverletzungen ist, eine einzelne Sitzung der Behandlung jedoch nicht die Kraft oder Ausdauer steigert, wie es die Forscher erhofft hatten. Das Ausbleiben der Leistungsverbesserung legt nahe, dass diese Technik, falls sie nützlich sein soll, einen anderen Ansatz erfordern könnte, wie etwa mehrere Sitzungen über einen längeren Zeitraum statt eines einmaligen Ereignisses. Die Ergebnisse schließen nicht die Möglichkeit aus, dass die Behandlung unter anderen Bedingungen funktionieren könnte, aber sie stellen fest, dass die Methode selbst nicht schädlich ist und dieser Gruppe verabreicht werden kann. Dies ebnet den Weg für zukünftige, größere Studien, um zu bestimmen, ob eine intensivere Version der Behandlung den Menschen mit Rückenmarksverletzungen letztendlich helfen könnte, ihre Unabhängigkeit zu bewahren und die Ermüdung zu reduzieren, die ihr tägliches Leben einschränkt.