JoVE Journal > Neuroscience
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Risultati
Discussion
Divulgazioni
Acknowledgements
Materials
Riferimenti
Traduzione automatica
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Neuroscienze

Kronik Ayak Bileği İstikrarsızlığında Postural Kontrol ve Alt Ekstremite Kas Aktivasyonunun Değerlendirilmesi

Published: September 18, 2020
doi:
10.3791/61592
, , , ,
1Department of Critical Care Medicine, Shanghai Tenth People’s Hospital, School of Medicine,Tongji University, 2School of Kinesiology,Shanghai University of Sport, 3Department of Rehabilitation Medicine,Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People’s Hospital

Summary

Kronik ayak bileği instabilitesi olan bireyler (CAI) postural kontrol eksikliği ve alt ekstremitelerin gecikmiş kas aktivasyonu sergiler. Yüzey elektromiyografisi ile birlikte bilgisayarlı dinamik postürografi, CAI’li bireylerde postural stabiliteyi korumak için kas aktivasyonu regülasyonu ile görsel, somatosensoriyel ve vestibüler sistemlerin koordinasyonuna ilişkin içgörüler sağlar.

Abstract

Bilgisayarlı dinamik postürografi (CDP), statik ve dinamik koşullar altında postural stabilitenin değerlendirilmesi ve tedirginlik için objektif bir tekniktir. CDP, basınç merkezi ile ağırlık merkezi arasındaki ilişkiyi takip eden ters sarkaç modeline dayanır. CDP postural stabiliteyi korumak için görme, propriosepsiyon ve vestibüler hissi oranlarını analiz etmek için kullanılabilir. Aşağıdaki karakterler kronik ayak bileği instabilitesi tanımlamak (CAI): kalıcı ayak bileği ağrısı, şişme, “yol verme hissi,” ve kendini bildirilen sakatlık. KATE’li bireylerde postural stabilite ve fibüler kas aktivasyon düzeyi lateral ayak bileği bağ kompleksi yaralanmaları nedeniyle azalmıştır. Birkaç çalışma CAI olan bireylerin postural istikrarı keşfetmek için CDP kullandık. Yüzey elektromiyografisi ile senkronize CDP kullanılarak postural stabilite ve ilgili kas aktivasyonunu araştıran çalışmalar eksiktir. Bu CDP protokolü, duyusal organizasyon testi (SOT), bir motor kontrol testi (MCT) ve bir uyarlama testi (ADT) ile tek taraflı duruş (ABD) ve kararlılık sınırını (LOS) ölçen testleri içerir. Yüzey elektromiyografi sistemi ölçüm sırasında alt ekstremite kas aktivasyonu hakkında veri toplamak için CDP ile senkronize edilir. Bu protokol postural stabiliteyi korumak için görsel, somatosensoriyel ve vestibüler sistemlerin ve ilgili kas aktivasyonunun koordinasyonunu değerlendirmek için yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Ayrıca, gerçek karmaşık ortamlar ile başa çıkma cai ile bireylerin nöromüsküler kontrolü içine yeni anlayışlar sağlar.

Introduction

Bilgisayarlı dinamik postürografi (CDP), statik ve dinamik koşullar altında postural stabilitenin değerlendirilmesi ve tedirginlik için objektif bir tekniktir. CDP, basınç merkezi (COP) ile ağırlık merkezi (COG) arasındaki ilişkiyi takip eden ters sarkaç modeline dayanmaktadır. COG kütle merkezinin (COM) dikey projeksiyonudur, oysa COM küresel referans sistemindeki toplam vücut kütlesinin nokta eşdeğeridir. COP, dikey yer tepki kuvveti vektörünün nokta konumudur. Bu zemin1ile temas alanının yüzeyi üzerinde tüm basınçların ağırlıklı bir ortalama temsil eder. Postural stabilite, com’u belirli bir duyusal ortamda destek tabanı içinde koruyabilme yeteneğidir. Bu afferent duyu sistemi ile merkezi sinir sistemi koordine nöromüsküler kontrol yeteneğini yansıtır (görme, propriosepsiyon, ve vestibüler hissi) ve motor komut çıkışı2.

Postural kontrol için önceki değerlendirme yöntemleri, tek bacaklı duruş süresi ve Y-dengesi testleri için erişim mesafesi gibi, sonuç odaklıdır ve duyu sistemleri ile motor kontrol arasındaki koordinasyonu objektif olarak değerlendirmek için kullanılamaz3. Buna ek olarak, bazı çalışmalar da laboratuvar ayarları,4,5,6dinamik denge performansları ölçülen taşınabilir bilgisayarlı wobble kurulu, kullanılır. CDP yukarıda belirtilen test yöntemlerinden farklıdır, çünkü postural stabilite bakımında görme, propriosepsiyon ve vestibüler duyu oranının analizine ve ayak bileği veya kalça baskın stratejisi gibi motor strateji oranının değerlendirilmesinde uygulanabilir. Doğruluğu, güvenilirliği ve geçerliliği nedeniyle postural kontrol ölçümü7 için altın standart olarak kabul edilmiştir8.

Kronik ayak bileği instabilitesi (CAI) kalıcı ayak bileği ağrısı ile karakterizedir, şişme, ve duygu “yol verme”; en yaygın spor yaralanmaları biridir9. CAI çoğunlukla lateral ayak bileği burkulma kaynaklanır, hangi bütünlüğü ve lateral ayak bileği ligament kompleksi istikrarı yok. Propriosepsiyon, fibuler kas gücü, ve talus normal yörünge si10,11bozulur . Zayıf ayak bileği segmentinin eksiklikleri CAI12olan kişilerde eksik postural kontrol ve kas aktivasyonu neden olabilir. Ancak, birkaç çalışma CDP kullanarak CAI olan bireylerin postural istikrar araştırdık3,13. Mevcut ölçümler nadiren duyusal analiz açısından CAI duruş kontrol eksikliği analiz edebilir. Bu nedenle, duyusal organizasyon yeteneği ve CAI postural strateji postural istikrarı korumak için daha fazla araştırma ihtiyacı.

Kas aktivitesi postural stabilite regülasyonu etkileyen nöromüsküler kontrolün önemli bir bileşenidir14,15. Ancak, CDP sadece kuvvet plakaları ile COP ve COG arasındaki ilişkiyi izler ve CAI olan bireylerde alt ekstremite kaslarının spesifik aktivasyon düzeyigözlem uygulanması zordur. Şu anda, birkaç çalışma elektromiyografi (EMG) ile CDP birleştiren bir yöntem ile CAI ile bireylerin postural stabilitesini değerlendirmiştir.

Bu nedenle geliştirilen protokol, CDP ve yüzey elektromiyografi sistemini (sEMG) birleştirerek postural kontrolü ve ilgili kas aktivitesini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu protokol, CAI’li katılımcılar için duyusal organizasyon, postural kontrol ve ilgili kas aktivitesi de dahil olmak üzere nöromüsküler kontrolü araştırmak için yeni bir yaklaşım sağlar.

Protocol

Testlerden önce, katılımcılar deneysel süreç hakkında bilgi aldıktan sonra bilinçli bir onay imzaladılar. Bu deney Şangay Spor Üniversitesi etik komitesi tarafından onaylanmıştır. 1. Ekipman kurulumu CDP sistemini açın, kendi kendini kalibrasyona tamamlayın ve cihazın 100 Hz numune alma frekansında normal çalıştığından emin olun.NOT: Yüklü iki bağımsız kuvvet plakasının her biri üç kuvvet (Fx, Fy ve Fz) ve üç dakika (Mx, My ve Mz) ölçer. X-ekseni sol-sağ yönd…

Representative Results

Temsilci CDP SonuçlarıDuyusal organizasyon testiSistem, çevresel sinyal girişi olarak ortam değiştiğinde, katılımcının önceden belirlenmiş hedef alanında COG’u koruma yeteneğini değerlendirir. Denge skoru (ES), postural stabiliteyi korumak için duyu sistemini koordine etme yeteneğini yansıtan 1-6 koşulları altında skordur (Denklem 6). Bileşik puan (COMP), tüm koşulların ağırlıklı ortalama puanıdır. 4, 5 ve 6’nın z…

Discussion

Sunulan protokol, CDP’yi sEMG ile senkronize ederek CAI’li bireylerde dinamik postural kontrolü ve ilgili kas aktivitesini ölçmek için kullanılır. CDP COP ve COG yörüngeizler ve duyusal bilgi (görsel, somatosensoriyel ve vestibüler hissi) giriş ve dış ortam8,21,22arasındaki etkileşim içine fikir sağlar . Duyusal veya motor sistem bozukluklarının neden olduğu fonksiyonel aktivite sınırlamasının tanısında…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar Çin Ulusal Doğa Bilimleri Fonu (11572202, 11772201 ve 31700815) finansmanı kabul.

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.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Tags

Keywords: Postural ControlLower-extremity Muscle ActivationChronic Ankle InstabilityComputerized Dynamic PosturographySurface EMGSensory Organization TestMotor Control TestUnilateral StanceVisual-somatosensory-vestibular SystemsNeuromuscular ControlMusculoskeletal Disorders
check_url/it/61592?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
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).
Scarica citazione
Ristampe e autorizzazioni

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image