ผลของการกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะต่อสมรรถภาพทางกายในผู้ป่วยโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง: การศึกษานำร่องแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม
DOI:
https://doi.org/10.64960/srimedj.v41i2.270721คำสำคัญ:
โรคปอดอุดกั้น, การกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะ, สมรรถภาพทางกายบทคัดย่อ
ภูมิหลังและวัตถุประสงค์: การกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะ (tDCS) สามารถเพิ่มสมรรถภาพทางกายได้ทั้งในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีและผู้สูงอายุ อย่างไรก็ตามการศึกษาเกี่ยวกับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะในโรคปอดอุดกั้นเรื้อรังยังมีจำกัด ดังนั้นการศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะต่อสมรรถภาพทางกายเชิงหน้าที่ในผู้ป่วยโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง
วิธีการศึกษา: การศึกษานี้เป็นการทดลองแบบสุ่ม ปกปิดสองทาง และมีกลุ่มควบคุมแบบหลอก ผู้เข้าร่วมได้รับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะแบบปล่อยกระแสไฟฟ้า (active tDCS) หรือแบบหลอก (sham tDCS) บริเวณ primary motor cortex เป็นเวลา 20 นาทีต่อวัน ติดต่อกัน 5 วัน ตัวแปรประเมินสมรรถภาพทางกายเชิงหน้าที่ ได้แก่ การดสอบการยืนขาเดียว การทดสอบลุกเดินไปกลับ การทดสอบโดยการลุกนั่ง 5 ครั้ง การทดสอบความเร็วในการเดิน 4 เมตร และการทดสอบความแข็งของแรงบีบมือ ถูกประเมินก่อนการกระตุ้น หลังการกระตุ้น และในระยะติดตามผลเมื่อครบ 1 สัปดาห์
ผลการศึกษา: เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่ม sham tDCS พบว่ากลุ่มที่ได้รับ active tDCS มีการเปลี่ยนแปลงที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการทดสอบการยืนขาเดียว การทดสอบความแข็งแรงของกล้ามเนื้อขาโดยการลุกนั่ง 5 ครั้ง และการทดสอบความแข็งแรงของแรงบีบมือของมือข้างขวา หลังการกระตุ้น (p < 0.05) โดยผลของการเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อขายังคงอยู่ในระยะติดตามผล นอกจากนี้ความเร็วในการเดินที่ประเมินด้วยการทดสอบความเร็วในการเดิน 4 เมตร เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม active tDCS (p < 0.05) อย่างไรก็ตาม ผลการทดสอบลุกเดินไปกลับ ไม่พบการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติภายหลังการกระตุ้น เมื่อเปรียบเทียบภายในกลุ่มและระหว่างกลุ่ม (p > 0.05)
สรุป: การกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะแบบหลายครั้งบริเวณ primary motor cortex ช่วยเพิ่มสมรรถภาพทางกายเชิงหน้าที่ โดยเฉพาะด้านการทรงตัว ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อส่วนล่าง และความเร็วในการเดินในผู้ป่วยโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง
เอกสารอ้างอิง
Barnes PJ, Burney PGJ, Silverman EK, Celli BR, Vestbo J, Wedzicha JA, et al. Chronic obstructive pulmonary disease. Nat Rev Dis Primer 2015;1:15076. doi:10.1038/nrdp.2015.76.
Bernardo I, Bozinovski S, Vlahos R. Targeting oxidant-dependent mechanisms for the treatment of COPD and its comorbidities. Pharmacol Ther 2015;155:60–79. doi:10.1016/j.pharmthera.2015.08.005.
Barreiro E, Gea J. Respiratory and limb muscle dysfunction in COPD. COPD 2015;12(4):413–26. doi:10.3109/15412555.2014.974737.
Jones SE, Maddocks M, Kon SSC, Canavan JL, Nolan CM, Clark AL, et al. Sarcopenia in COPD: prevalence, clinical correlates and response to pulmonary rehabilitation. Thorax 2015;70(3):213–8. doi:10.1136/thoraxjnl-2014-206440.
Maltais F, Decramer M, Casaburi R, Barreiro E, Burelle Y, Debigaré R, et al. An official American Thoracic Society/European Respiratory Society statement: update on limb muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2014;189(9):e15-62. doi:10.1164/rccm.201402-0373ST.
Yu T, Frei A, Ter Riet G, Puhan MA. Determinants of physical activity in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a 5-year prospective follow-up study. Respiration 2016;92(2):72–9. doi:10.1159/000447975.
Jaitovich A, Barreiro E. Skeletal muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. What we know and can do for our patients. Am J Respir Crit Care Med 2018;198(2):175–86. doi:10.1164/rccm.201710-2140CI.
Zhang H, Wang X, Lin J, Sun Y, Huang Y, Yang T, et al. Grey and white matter abnormalities in chronic obstructive pulmonary disease: a case-control study. BMJ Open 2012;2(2):e000844. doi:10.1136/bmjopen-2012-000844.
Alexandre F, Héraud N, Tremey E, Oliver N, Bourgouin D, Varray A. Specific motor cortex hypoexcitability and hypoactivation in COPD patients with peripheral muscle weakness. BMC Pulm Med 2020;20(1):1. doi:10.1186/s12890-019-1042-0.
Nitsche MA, Paulus W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol 2000;527 Pt 3(3):633–9. doi:10.1111/j.1469-7793.2000.t01-1-00633.x.
Sawasdee C, Auvichayapat P, Boonsawat W, Chumpangern W, Thasomboon M, Hanwaree N, et al. Transcranial direct current stimulation’s effect on exercise capacity, respiratory muscle strength, and physical performance in patients with chronic obstructive pulmonary disease: randomized controlled trial. Chron Respir Dis 2025;22:14799731251383504. doi:10.1177/14799731251383504.
Yamada Y, Sumiyoshi T. Neurobiological mechanisms of transcranial direct current stimulation for psychiatric disorders; neurophysiological, chemical, and anatomical considerations. Front Hum Neurosci 2021;15:631838. doi:10.3389/fnhum.2021.631838.
Jeffery DT, Norton JA, Roy FD, Gorassini MA. Effects of transcranial direct current stimulation on the excitability of the leg motor cortex. Exp Brain Res 2007;182(2):281–7. doi:10.1007/s00221-007-1093-y.
Rostami M, Mosallanezhad Z, Ansari S, Ehsani F, Kidgell D, Nourbakhsh MR, et al. Multi-session anodal transcranial direct current stimulation enhances lower extremity functional performance in healthy older adults. Exp Brain Res 2020;238(9):1925–36. doi:10.1007/s00221-020-05827-6.
Marotta N, de Sire A, Marinaro C, Moggio L, Inzitari MT, Russo I, et al. Efficacy of transcranial direct current stimulation (tDCS) on balance and gait in multiple sclerosis patients: a machine learning approach. J Clin Med 2022;11(12):3505. doi:10.3390/jcm11123505.
Yi D, Sung YJ, Yim JE. Effect of transcranial direct current stimulation on walking speed, functional strength, and balance in older adults: a randomized, double- blind controlled trial. Med Sci Monit 2021;27:e932623. doi:10.12659/MSM.932623.
Global initiative for chronic obstructive lung disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. 2025. [cited Jan 9, 2026]. Available from: https://goldcopd.org
McLay R, Kirkwood RN, Kuspinar A, Richardson J, Wald J, Raghavan N, et al. Validity of balance and mobility screening tests for assessing fall risk in COPD. Chron Respir Dis 2020;17: 1479973120922538. doi:10.1177/1479973120922538.
Vieira ND, Testa D, Ruas PC, Salvini T de F, Catai AM, Melo RC. The effects of 12 weeks Pilates-inspired exercise training on functional performance in older women: a randomized clinical trial. J Bodyw Mov Ther 2017;21(2):251–8. doi:10.1016/j.jbmt.2016.06.010.
Melo TA de, Duarte ACM, Bezerra TS, França F, Soares NS, Brito D. The five times sit-to-stand test: safety and reliability with older intensive care unit patients at discharge. Rev Bras Ter Intensiva 2019;31(1):27–33. doi:10.5935/0103-507X.20190006.
Bisca GW, Fava LR, Morita AA, Machado FVC, Pitta F, Hernandes NA. 4-meter gait speed test in chronic obstructive pulmonary disease: interrater reliability using a stopwatch. J Cardiopulm Rehabil Prev 2018;38(4):E10–3. doi:10.1097/HCR.0000000000000297.
Jeong M, Kang HK, Song P, Park HK, Jung H, Lee SS, et al. Hand grip strength in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Int J COPD 2017;12:2385–90. doi:10.2147/COPD.S140915.
Scremim CF, Simões BFPMC, de Barros JA, Valderramas S. Construct validity and reliability of the brazilian version of the falls efficacy scale in patients with COPD. Pulmonology 2020;26(5):268–74. doi:10.1016/j.pulmoe.2020.01.008.
Bernard S, LeBlanc P, Whittom F, Carrier G, Jobin J, Belleau R, et al. Peripheral muscle weakness in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1998;158(2):629–34. doi:10.1164/ajrccm.158.2.9711023.
Beauchamp MK, Sibley KM, Lakhani B, Romano J, Mathur S, Goldstein RS, et al. Impairments in systems underlying control of balance in COPD. Chest 2012;141(6):1496–503. doi:10.1378/chest.11-1708.
Butcher SJ, Meshke JM, Sheppard MS. Reductions in functional balance, coordination, and mobility measures among patients with stable chronic obstructive pulmonary disease. J Cardpulm Rehabil 2004;24(4):274–80. doi:10.1097/00008483-200407000-00013.
Sheppard JM, Young WB. Agility literature review: classifications, training and testing. J Sports Sci 2006;24(9):919–32. doi:10.1080/02640410500457109.
Cabibel V, Le Toullec B, Oliver N, Héraud N, Varray A. Cortical disorders and muscle weakness in COPD: impact of neuromodulation on intracortical inhibition. In: clinical respiratory physiology, exercise and functional imaging. Eur Respir J 2017;50(suppl61):OA3433. doi:10.1183/1393003.congress-2017.oa3433.
Jones SE, Kon SSC, Canavan JL, Patel MS, Clark AL, Nolan CM, et al. The five-repetition sit-to-stand test as a functional outcome measure in COPD. Thorax 2013;68(11):1015–20. doi:10.1136/thoraxjnl-2013-203576.
Ohlyan A, Chaturvedi R, Bagri M, Rani V, Joshi S, Malik M. Effect of transcranial direct current stimulation on handgrip strength training in amateur badminton players. Rom J Neurol 2024;23(4):376–80. doi:10.37897/RJN.2024.4.4.
Krishnan C, Ranganathan R, Kantak SS, Dhaher YY, Rymer WZ. Anodal transcranial direct current stimulation alters elbow flexor muscle recruitment strategies. Brain Stimulat 2014;7(3):443–50. doi:10.1016/j.brs.2014.01.057.
Wang C, Jiao X, Liang J, Lu A. The impact of muscle mass, strength, and physical functioning on postural balance in older adults with sarcopenia. Clinics (Sao Paulo) 2025;80:100784. doi:10.1016/j.clinsp.2025.100784.
Stotz A, Hamacher D, Zech A. Relationship between muscle strength and gait parameters in healthy older women and men. Int J Environ Res Public Health 2023;20(7):5362. doi:10.3390/ijerph20075362.
Karabin MJ, Sparto PJ, Rosano C, Redfern MS. Impact of strength and balance on functional gait assessment performance in older adults. Gait Posture 2022;91:306–11. doi:10.1016/j.gaitpost.2021.10.045.
Aparicio LVM, Rosa V, Razza LM, Sampaio-Junior B, Borrione L, Valiengo L, et al. Transcranial direct current stimulation (tDCS) for preventing major depressive disorder relapse: results of a 6-month follow-up. Depress Anxiety 2019;36(3):262–8. doi:10.1002/da.22878.
Linnhoff S, Haghikia A, Zaehle T. Effects of repetitive twice-weekly transcranial direct current stimulations on fatigue and fatigability in people with multiple sclerosis. Sci Rep 2023;13(1):5878. doi:10.1038/s41598-023-32779-y.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 ศรีนครินทร์เวชสาร
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
