Summary

הערכת בקרת יציבה והפעלת שריר הגפיים התחתוניות אצל אנשים עם חוסר יציבות כרונית בקרסול

Published: September 18, 2020
doi:

Summary

אנשים עם חוסר יציבות כרונית בקרסול (CAI) להפגין חוסר שליטה יציבה והפעלת שריר מושהית של גפיים תחתונות. פוסטורוגרפיה דינמית ממוחשבת בשילוב עם אלקטרומיוגרפיה פני השטח מספק תובנות על התיאום של מערכות חזותיות, somatosensory, ו vestibular עם ויסות הפעלת שריר כדי לשמור על יציבות יציבה אצל אנשים עם CAI.

Abstract

פוסטורוגרפיה דינמית ממוחשבת (CDP) היא טכניקה אובייקטיבית להערכת יציבות יציבה בתנאים סטטיים ודינמיים וסטינמיות. CDP מבוסס על מודל המטוטלת ההפוך העוקב אחר הקשר בין מרכז הלחץ למרכז הכובד. CDP יכול לשמש כדי לנתח את הפרופורציות של חזון, proprioception, ותחושה שריד כדי לשמור על יציבות יציבה. הדמויות הבאות מגדירות חוסר יציבות כרונית בקרסול (CAI): כאבים מתמשכים בקרסול, נפיחות, תחושה של “נתינה”, ונכות שדווחה על-ידי עצמם. יציבות יציבה ואת רמת הפעלת שריר סיבית אצל אנשים עם CAI ירד עקב פציעות מורכבות ברצועה בקרסול לציבי. מחקרים מעטים השתמשו CDP כדי לחקור את היציבות יציבה של אנשים עם CAI. מחקרים לחקור יציבות יציבה והפעלת שרירים קשורים באמצעות CDP מסונכרן עם אלקטרומיוגרפיה פני השטח חסרים. פרוטוקול CDP זה כולל בדיקת ארגון חושי (SOT), בדיקת בקרה מוטורית (MCT) ומבחן הסתגלות (ADT), כמו גם בדיקות המודדות עמידה חד-צדדית (ארה”ב) והגבלת היציבות (LOS). מערכת אלקטרומיוגרפיה פני השטח מסונכרנת עם CDP כדי לאסוף נתונים על הפעלת שריר הגפיים התחתונות במהלך המדידה. פרוטוקול זה מציג גישה חדשנית להערכת התיאום של מערכות חזותיות, somatosensory, שריד והפעלת שרירים קשורים כדי לשמור על יציבות יציבה. יתר על כן, הוא מספק תובנות חדשות על השליטה neuromuscular של אנשים עם CAI בעת התמודדות עם סביבות מורכבות אמיתיות.

Introduction

פוסטורוגרפיה דינמית ממוחשבת (CDP) היא טכניקה אובייקטיבית להערכת יציבות יציבה בתנאים סטטיים ודינמיים וסטינמיות. CDP מבוסס על מודל המטוטלת ההפוך העוקב אחר הקשר בין מרכז הלחץ (COP) למרכז הכובד (COG). COG היא ההקרנה האנכית של מרכז המסה (COM), בעוד ש- COM הוא המקבילה הנקודתית של מסת הגוף הכוללת במערכת ההתייחסות הגלובלית. COP הוא המיקום הנקודתי של וקטור כוח התגובה הקרקעית האנכית. הוא מייצג ממוצע משוקלל של כל הלחצים על פני השטח של אזור המגע עם הקרקע1. יציבות יציבה היא היכולת לשמור על COM בתוך בסיס התמיכה בסביבה חושית נתונה. הוא משקף יכולת שליטה עצבית-שרירית שמתאמת את מערכת העצבים המרכזית עם מערכת החושית האדישה (ראייה, תפיסה ותחושתשריד) ופלט פיקודמוטורי 2 .

שיטות הערכה קודמות לבקרת יציבה, כגון הזמן לתנוחות של רגל אחת ומרחק התפוצה לבדיקות איזון Y, מונחות תוצאות ולא ניתן להשתמש בהן כדי להעריך באופן אובייקטיבי את הקואורדינציה בין מערכות חושיותובקרה מוטורית 3. בנוסף, חלק מהמחקרים השתמשו בלוח מתנדנד ממוחשב נייד, אשר כימת ביצועי איזוןדינמיים מתוך הגדרות מעבדה 4,5,6. CDP שונה משיטות הבדיקה הנ”ל, כי זה יכול להיות מיושם על ניתוח של חלק הראייה, proprioception, ותחושה שריד בתחזוקת יציבות יציבה ועל הערכה של חלקה של אסטרטגיה מוטורית, כגון קרסול או אסטרטגיה דומיננטית ירך. הוא נתפס כסטנדרט זהב למדידת בקרת יציבה7 בשל הדיוק, האמינות והתוקףשלו 8.

חוסר יציבות כרונית בקרסול (CAI) מאופיין בכאבים מתמשכים בקרסול, נפיחות ותחושה של “נתינה”; זוהי אחת מפציעות הספורט הנפוצות ביותר9. CAI מקורו בעיקר נקעים בקרסול לחוץ, אשר להרוס את היושרה והיציבות של תסביך הרצועה לחוץ בקרסול. ההתרבבטות, כוח השריר הפיבוטי והמסלול הרגיל של הטלוס נפגעים10,,11. הליקויים של קטע הקרסול החלש יכול לגרום לבקרת יציבה לקויה והפעלת שרירים אצל אנשים עם CAI12. עם זאת, מחקרים מעטים חקרו את היציבות היציתית של אנשים עם CAI באמצעות CDP3,13. מדידות נוכחיות לעתים נדירות יכול לנתח את חוסר בקרת היציבה של CAI מנקודת המבט של ניתוח חושי. לכן, היכולת של ארגון חושי ואסטרטגיית יציבה של CAI כדי לשמור על יציבות יציבה צריך מחקר נוסף.

פעילות שרירים היא מרכיב חשוב של שליטה עצבית-שרירית המשפיעה על הרגולציה של יציבותיציבה 14,15. עם זאת, CDP רק מנטר את יחסי הגומלין בין COP ו COG באמצעות לוחות כוח, ואת היישום שלה להתבוננות של רמת ההפעלה הספציפית של שרירי הגפיים התחתונות אצל אנשים עם CAI קשה. כיום, מחקרים מעטים העריכו את היציבות היציתית של אנשים עם CAI באמצעות שיטה המשלבת CDP עם אלקטרומיוגרפיה (EMG).

לכן, הפרוטוקול שפותח שואף לחקור שליטה יציבה ופעילות שרירים קשורה על ידי שילוב CDP ומערכת אלקטרומיוגרפיה פני השטח (sEMG). פרוטוקול זה מספק גישה חדשנית לחקור שליטה עצבית-שרירית, כולל ארגון חושי, בקרת יציבה ופעילות שרירים קשורה, עבור משתתפים עם CAI.

Protocol

לפני הבדיקות חתמו המשתתפים על הסכמה מושכלת לאחר שקיבלו מידע על התהליך הניסיוני. ניסוי זה אושר על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת שנגחאי לספורט. 1. הגדרת ציוד הפעל את מערכת CDP, כיול עצמי מלא, וודא שהמכשיר פועל כרגיל בתדר דגימה של 100 הרץ.הערה: כל אחת משתי לוחיות הכוח העצמאיות המותקנות ?…

Representative Results

תוצאות CDP מייצגותמבחן ארגון חושיהמערכת מעריכה את יכולתו של המשתתף לשמור על COG באזור היעד המוכן מראש, כאשר הסביבה משתנה כקלט האות ההיקפי. ציון שיווי משקל (ES) הוא הציון בתנאים 1-6 המשקף את היכולת לתאם את המערכת החושית כדי לשמור על יציבות יציבה (משוואה 6). הציון <stron…

Discussion

הפרוטוקול המוצג משמש כדי למדוד שליטה יציבה דינמית ופעילות שרירים קשורה באנשים עם CAI על ידי סינכרון CDP עם sEMG. CDP עוקב אחר המסלול של COP ו-COG ומספק תובנה לגבי האינטראקציה בין מידע חושי (תחושה חזותית, סמטוסנסית ותחושה שריד) לבין הסביבההחיצונית 8,21,22</…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

המחברים מכירים במימון הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (11572202, 11772201 ו- 31700815).

Materials

NeuroCom Balance Manager SMART EquiTest Natus Medical Incorporated, USA Its major components include: NeuroCom Balance Manager Software Suite, dynamic dual force plate (rotate & translate), moveable visual surround with 15” LCD display (it could provide a real time display of the subject’s center of gravity shown as a cursor during the task) and illumination, overhead support bar with patient harness, computer and other parts.
wireless Myon 320 sEMG system Myon AG The system consists of 16 parallel channels of transmitter signals, receiver, "EMG motion Tools" and "ProEMG" software,computer and other parts.

Riferimenti

  1. Winter, D. A. Human balance and posture control during standing and walking. Gait & Posture. 3, 193-214 (1995).
  2. Vanicek, N., King, S. A., Gohil, R., Chetter, I. C., Coughlin, P. A. Computerized dynamic posturography for postural control assessment in patients with intermittent claudication. Journal of Visualized Experiments. (82), e51077 (2013).
  3. Yin, L., Wang, L. Acute Effect of Kinesiology Taping on Postural Stability in Individuals With Unilateral Chronic Ankle Instability. Frontiers in Physiology. 11, 192 (2020).
  4. Fusco, A., et al. Dynamic Balance Evaluation: Reliability and Validity of a Computerized Wobble Board. Journal of Strength and Conditioning Research. 34 (6), 1709-1715 (2020).
  5. Fusco, A., et al. Wobble board balance assessment in subjects with chronic ankle instability. Gait & Posture. 68, 352-356 (2019).
  6. Silva Pde, B., Oliveira, A. S., Mrachacz-Kersting, N., Laessoe, U., Kersting, U. G. Strategies for equilibrium maintenance during single leg standing on a wobble board. Gait & Posture. 44, 149-154 (2016).
  7. Domènech-Vadillo, E., et al. Normative data for static balance testing in healthy individuals using open source computerized posturography. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 276 (1), 41-48 (2019).
  8. Harro, C. C., Garascia, C. Reliability and validity of computerized force platform measures of balance function in healthy older adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 42 (3), 57-66 (2019).
  9. Doherty, C., et al. The incidence and prevalence of ankle sprain injury: a systematic review and meta-analysis of prospective epidemiological studies. Sports Medicine. 44 (1), 123-140 (2014).
  10. Hertel, J. Sensorimotor deficits with ankle sprains and chronic ankle instability. Clinics in Sports Medicine. 27 (3), 353-370 (2008).
  11. Munn, J., Sullivan, S. J., Schneiders, A. G. Evidence of sensorimotor deficits in functional ankle instability: a systematic review with meta-analysis. Journal of Science and Medicine in Sport. 13 (1), 2-12 (2010).
  12. Arnold, B. L., De La Motte, S., Linens, S., Ross, S. E. Ankle instability is associated with balance impairments: a meta-analysis. Medicine & Science in Sports & Exercise. 41 (5), 1048-1062 (2009).
  13. de-la-Torre-Domingo, C., Alguacil-Diego, I. M., Molina-Rueda, F., Lopez-Roman, A., Fernandez-Carnero, J. Effect of kinesiology tape on measurements of balance in subjects with chronic ankle instability: a randomized controlled trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 96 (12), 2169-2175 (2015).
  14. Jaber, H., et al. Neuromuscular control of ankle and hip during performance of the star excursion balance test in subjects with and without chronic ankle instability. PLoS One. 13 (8), 0201479 (2018).
  15. Simpson, J. D., Stewart, E. M., Macias, D. M., Chander, H., Knight, A. C. Individuals with chronic ankle instability exhibit dynamic postural stability deficits and altered unilateral landing biomechanics: A systematic review. Phys Ther Sport. 37, 210-219 (2019).
  16. Gribble, P. A., et al. Selection criteria for patients with chronic ankle instability in controlled research: a position statement of the International Ankle Consortium. Br J Sports Medicine. 48 (13), 1014-1018 (2014).
  17. Wrisley, D. M., et al. Learning effects of repetitive administrations of the sensory organization test in healthy young adults. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 88 (8), 1049-1054 (2007).
  18. Tabard-Fougère, A., et al. EMG normalization method based on grade 3 of manual muscle testing: Within- and between-day reliability of normalization tasks and application to gait analysis. Gait & Posture. 60, 6-12 (2018).
  19. Shim, D. B., Song, M. H., Park, H. J. Typical sensory organization test findings and clinical implication in acute vestibular neuritis. Auris Nasus Larynx. 45 (5), 916-921 (2018).
  20. Nam, G. S., Jung, C. M., Kim, J. H., Son, E. J. Relationship of vertigo and postural instability in patients with vestibular schwannoma. Clinical and Experimental Otorhinolaryngology. 11 (2), 102-108 (2018).
  21. Faraldo-Garcia, A., Santos-Perez, S., Crujeiras, R., Soto-Varela, A. Postural changes associated with ageing on the sensory organization test and the limits of stability in healthy subjects. Auris Nasus Larynx. 43 (2), 149-154 (2016).
  22. Gofrit, S. G., et al. The association between video-nystagmography and sensory organization test of computerized dynamic posturography in patients with vestibular symptoms. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 276 (12), 3513-3517 (2019).
  23. Gribble, P. A., Hertel, J., Denegar, C. R., Buckley, W. E. The effects of fatigue and chronic ankle instability on dynamic postural control. Journal of Athletic Training. 39 (4), 321-329 (2004).
  24. Gribble, P. A., Hertel, J., Denegar, C. R. Chronic ankle instability and fatigue create proximal joint alterations during performance of the Star Excursion Balance Test. International Journal of Sports Medicine. 28 (3), 236-242 (2007).
  25. Le Clair, K., Riach, C. Postural stability measures: what to measure and for how long. Clinical Biomechanics. 11 (3), 176-178 (1996).
  26. Fusco, A., et al. Y balance test: Are we doing it right. Journal of Science and Medicine in Sport. 23 (2), 194-199 (2020).
  27. Riemann, B., Davies, G. Limb, sex, and anthropometric factors influencing normative data for the Biodex Balance System SD athlete single leg stability test. Athletic Training & Sports Health Care. 5, 224-232 (2013).
  28. Chiari, L., Rocchi, L., Cappello, A. Stabilometric parameters are affected by anthropometry and foot placement. Clinical Biomechanics. 17 (9-10), 666-677 (2002).
  29. Chaudhry, H., Bukiet, B., Ji, Z., Findley, T. Measurement of balance in computer posturography: Comparison of methods–A brief review. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 15 (1), 82-91 (2011).
  30. Hertel, J., Braham, R. A., Hale, S. A., Olmsted-Kramer, L. C. Simplifying the Star Excursion Balance Test Analyses of Subjects With and Without Chronic Ankle Instability. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 36 (3), (2006).
  31. Gribble, P. A., Hertel, J., Plisky, P. Using the Star Excursion Balance Test to assess dynamic postural-control deficits and outcomes in lower extremity injury: a literature and systematic review. Journal of Athletic Training. 47 (3), 339-357 (2012).
check_url/it/61592?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Yin, L., Lai, Z., Hu, X., Liu, K., Wang, L. Evaluating Postural Control and Lower-extremity Muscle Activation in Individuals with Chronic Ankle Instability. J. Vis. Exp. (163), e61592, doi:10.3791/61592 (2020).

View Video