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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.47.2020.tde-28052020-172536
Document
Author
Full name
Fabiana Tenório Gomes da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Piemonte, Maria Elisa Pimentel (President)
Battistella, Linamara Rizzo
Costa, Marcelo Fernandes da
Dantas, Paulo Moreira Silva
Pinto, Camila Bonin
Sameshima, Koichi
Title in Portuguese
Efeitos neurofisiológicos e clínicos associados à estimulação do nervo mediano combinada com exercício físico sobre a dor experimental em indivíduos sedentários: estudo randomizado e duplo cego
Keywords in Portuguese
Atividade elétrica cortical cerebral
Estimulação do Nervo Mediano
Exercício Físico
Limiar de dor a pressão
Modulação de dor condicionada
Abstract in Portuguese
O exercício físico e a estimulação do nervo mediano (ENM) são terapias não farmacológicas para controlar a dor. No entanto, os efeitos gerados através da aplicação sequencial e simultânea (concorrente) dessas duas técnicas neuromodulatórias ainda não foram explorados. Tanto o exercício físico quanto a ENM ativam o sistema endógeno inibidor da dor, deste modo, a combinação dos dois tratamentos pode ter um efeito sinérgico potencializando o efeito no controle da dor. Portanto, o objetivo primário deste estudo é analisar se a ENM comum novo algoritmo que varia intensidade e frequência de estimulação ((intensidade (2 mA e 4-6 mA) e frequência (1-4 Hz, 8-12 Hz e 60-90 Hz)) mais exercício físico reduzirá a sensação de dor, aumentará o limiar de dor a pressão (LDP) e a modulação condicionada da dor (MCD) em comparação com o exercício físico sozinho e o exercício físico mais a ENM placebo. Como objetivo secundário, será analisado o tempo para se chegar a exaustão física e a percepção subjetiva de esforço durante o exercício físico assim como realizar uma análise exploratória da atividade elétrica cortical cerebral, medida através do eletroencefalógrafo, durante a ENM em repouso. Vinte e quatro adultos saudáveis, sedentários e destros (12 mulheres; com idade média de 25 ± 5 anos) participaram deste estudo duplo-cego, randomizado e crossover. Todos os indivíduos foram submetidos a três condições: sessão controle (sem intervenção), ENM placebo e ativo, sendo aplicado por 20 minutos em repouso e depois por 10 minutos durante o aquecimento na esteira. Os testes de dor (LDP, CPM e sensação de dor (EVA)) foram realizados em três momentos; no início (T0), após os 20 minutos de estimulação (T1) e após a sessão de exercício físico (T2). Além disso, durante o exercício físico, a percepção subjetiva de esforço e a sensação de dor foram avaliadas. Encontramos uma diferença significativa na variação (T1 menos T2) do LDP, referente ao lado esquerdo, entre os grupos ativo e placebo (p = 0,039) e entre os grupos ativo e controle (p = 0,041), com o limiar de dor mais elevado no grupo ativo. Em relação à EVA durante o exercício físico, encontramos uma diferença significativa entre os grupos ativo e controle em 40% do tempo máximo de exercício (p = 0,036), de modo que o grupo ativo apresentou uma percepção subjetiva de dor menor em comparação ao grupo controle. Referente a análise do qEEG durante a ENM em repouso, para a variável potência a ENM ativa apresentou diferenças significativas no delta na região central (p <0,05) em direção à redução e no high beta nas regiões frontal direita, frontal esquerda, central direita, central esquerda, frontal central e central (p <0,05) em direção ao aumento, quando comparada com a condição controle. A ENM placebo apresentou diferenças significativas semelhantes à ENM ativa para delta e high beta, com exceção da potência na frequência high beta na região frontal direita a qual a ENM placebo não conseguiu modular. Em relação à coerência, a ENM ativa induziu um aumento significativo em alfa (p <0,05) em comparação com a estimulação placebo para o par de eletrodos C3-C4 e a ENM placebo induziu uma redução significativa de alfa (p <0,05) em comparação com a condição controle no mesmo par de eletrodos. Nossos achados sugerem o efeito de uma única sessão de ENM nos níveis de dor durante e após o exercício físico e modulação na atividade elétrica cortical indexados pela potência e coerência. Este estudo investiga uma nova abordagem para analisar o efeito sequencial e simultâneo de duas técnicas neuromodulatórias que modulam a dor. Portanto, fornece informações para estudos futuros que testam essa abordagem combinada
Title in English
Neurophysiological and clinical effects associated to the median nerve stimulation combined with physical exercise on experimental pain in sedentary individuals: a randomized double-blind study
Keywords in English
Conditioned pain modulation (CPM)
Cortical brain activity
Median Nerve Stimulation
Physical exercise
Pressure Pain Threshold
Abstract in English
Physical exercise and Median Nerve Stimulation (MNS) are powerful non-pharmacological tools to control pain. However, the effects of sequential and concurrent (simultaneous) of these two neuromodulatory techniques have not been explored. Both Physical exercise and MNS activate the endogenous pain inhibitory systems, therefore, combining the two treatments could have a synergistic effect and increase their effects on pain control. Therefore the main of this study is analyze whether the MNS using a novel algorithm that varies intensity and frequency of stimulation ((intensity (2 mA and 4-6 mA) and frequency (1-4 Hz, 8-12 Hz and 60-90 Hz)) plus physical exercise will reduce pain sensation and increase Pain Pressure Test (PPT) and Conditioned pain modulation (CPM) as compared with physical exercise alone and physical exercise plus placebo MNS. As a secondary objective will be analyzed the time to reach physical exhaustion and the perception of exertion during physical exercise and make an exploratory analysis of cerebral cortical activity, measured by electroencephalograph during ENM. Twenty-four healthy right-hand dominant adults (12 women; 25 mean age ±5.53 years) participated in this double-blinded, randomized, cross-over trial. Each subject underwent a control (i.e., no intervention), sham and active MNS. MNS was applied for 20 minutes at rest and then for 10minutes during the warm-up period on the treadmill. Pain tests (PPT, CPM and pain sensation (VAS)) were performed at three time-points; at baseline (T0), after the 20 minutes of stimulation (T1) and after the physical exercise session (T2). In addition, during physical exercise, the perceived exertion and pain sensation were assessed. We found a significant difference in the variation (T1 minus T2) of left PPT between the active and sham groups (p=0.039) and between the active and control groups (p=0.041), such as that pain thresholds at the left side were higher only in the active group. Regarding VAS during physical exercise we found a significant difference between the active and control groups at 40% of maximal time of exercise (p=0.036), such as that the active group had less pain compared to the control group. Regarding qEEG analysis during the MNS, to the power the active MNS had significant differences in the delta for central (p<0.05) region toward reduction and in the high beta for frontal right, frontal left, central right, central left, frontal central and central regions (p <0.05) toward increase when compared with control. Sham MNS had significant differences in the delta for central (p <0.05) region toward reduction and in the high beta for frontal left, central right, central left, frontal central and central regions (p <0.05) toward increase when compared with control. To coherence active MNS induced a significant increase in alpha (p<0.05) as compared with the sham stimulation for the pair of electrodes C3-C4 and sham MNS induced a significant reduction in alpha (p<0.05) as compared with the control condition in the same pair of electrodes. Our findings suggest a effect of a single session of MNS on pain levels during and after physical exercise and modulation in cortical activity indexed by power and coherence. This study investigates a novel approach to analyze the sequential and concurrent effect of two neuromodulatory techniques that modulate the pain. Thus, this study provides insights for future studies testing this combined approach
 
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Publishing Date
2020-05-29
 
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