Únava způsobená nadzemním pohonem invalidního vozíku u osob s poraněním míchy: Úspora nebo namáhání horní končetiny?

Pozadí a zdůvodnění:

Invalidní vozíky jsou nejdůležitější asistenční zařízení používané osobami s poraněním míchy (SCI). Dánská studie například uvedla, že 83,5 % z 236 osob používalo ruční invalidní vozík a 27 % poháněný invalidní vozík, z nichž někteří používali ruční i elektrický invalidní vozík. Opakující se povaha pohonu invalidního vozíku v kombinaci s ramenem, které je náchylné ke zraněním, má za následek vysokou prevalenci osob s SCI s bolestí ramene. S bolestí ramene bylo spojeno několik faktorů, ale přesné cesty zůstávají nejasné. Pro zlepšení prevence zranění, která by měla významný vliv na bolesti ramen, je důležité zaměřit se na biomechanické a neuromuskulární rizikové faktory ovlivnitelné tréninkem. Únava by mohla mít negativní vliv na mechaniku pohonu a dále zvyšovat riziko zranění. Předchozí studie navodily únavu zásahy na běžeckém pásu nebo pomocí ergometru. Je však důležité zkoumat funkční únavu, protože účinek únavy je závislý na úkolu. Dosud není jasné pochopení účinku funkční únavy na biomechanické a neuromuskulární rizikové faktory u osob s SCI během pohonu na invalidním vozíku.

Cíle:

Hlavní cíl: Jaká je role svalové únavy při změně neuromuskuloskeletálních a pohybových tělesných funkcí a struktur souvisejících s bolestí ramene u osob s SCI? Cíl 1: Definovat, jak svalová únava vyvolaná pohonem na invalidním vozíku mění biomechanické a neuromuskulární rizikové faktory poranění ramene vedoucí k bolestem ramene u osob s SCI.

Cíl 2: Zhodnotit, jak jsou změny v biomechanice pohonu v důsledku únavy vyvolané pohonem spojeny se změnami vzhledu šlach souvisejícími s tendinopatií u osob s SCI.

Cíl 3: Identifikovat predikční proměnné (např. úrovně aktivity a svalovou sílu) pro osoby s SCI, které jsou náchylné k únavě způsobené pohonem na invalidním vozíku.

Design studie: Opakovaná opatření v rámci designu předmětu

Pro tuto studii bude nábor 50 účastníků prostřednictvím švýcarské databáze studie kohorty poranění míchy. Počet 48 účastníků byl vypočítán na základě odhadu velikosti vzorku ze studie zkoumající vysoce intenzivní aktivitu pohonu invalidního vozíku, která zjistila, že poměr echogenity se významně změnil z 1,97 ± 0,74 na 1,73 ± 0,56 (p=0,038). (po intenzivní činnosti pohonu invalidního vozíku. Pro pozorování této změny 0,24 rozdílu v poměru echogenicity šlachy bicepsu při 80% statistické síle a alfa=0,05, Je potřeba 48 účastníků. Aby bylo možné zohlednit výpadky a chybějící údaje, bude přijato 50 účastníků. Všichni účastníci splní definovaná kritéria pro zařazení a budou vyloučeni při splnění kritérií vyloučení.

Sběr dat:

Účastníci budou testováni během jednoho sezení v délce čtyř hodin poté, co si přečtou a podepíší informovaný souhlas. Během testovacího sezení budou provedena následující měření:

Charakteristiky účastníka a úrovně aktivity: Sociodemografické proměnné, charakteristiky poranění, přítomnost kontraktur a spasticita budou definovány pomocí obecného dotazníku. Kromě toho budou úrovně aktivity definovány pomocí Škály fyzické aktivity pro jednotlivce s tělesným postižením (PASIPD).

Změří se váha účastníků.

Kvantitativní ultrazvuková předúnava: Ultrazvuková měření bicepsu brachii a šlachy supraspinatus v klidu budou shromažďována pomocí kvantitativních ultrazvukových protokolů (QUS). Tato technika byla používána již dříve a prokázala vysokou spolehlivost a platnost pro měření bolesti ramene a tendinopatie. Konkrétněji, pro podélný snímek šlachy bicepsu budou účastníci umístěni s nedominantní paží ohnutou o 90˚ v lokti a zápěstím opřeným o ipsilaterální stehno. Snímky budou pořízeny tak, aby vlákna byla vyrovnána kolmo k převodníku, což optimalizuje kvantifikaci vyrovnání vláken a tloušťky šlachy. Aby bylo možné označit místo měření před únavou na kůži, bude na kůži na distálním konci snímače přilepen ocelový referenční marker. Zřetelný interferenční obrazec vytvořený značkou v horní části snímků se používá k definování oblasti zájmu (ROI), ve které se provádějí výpočty. Pro transverzální snímek supraspinatus budou účastníci umístěni s nedominantní dlaní umístěnou na spodní části zad, nataženým ramenem a loktem ohnutým dozadu. Ocelový marker je nyní nalepen na kůži na proximálním konci snímače a je zobrazena nejširší část šlachy. Specifické pozice optimalizují kvalitu obrazu a opakovatelnost zobrazovacího protokolu. Dále budou shromážděna tři po sobě jdoucí měření akromio-humerální vzdálenosti nedominantní ruky v nezatíženém a naloženém stavu (během tlačení na invalidním vozíku, jednou bez dalších pokynů a jednou s pokynem ke stažení ramen), jak bylo provedeno dříve.

Stejný vyškolený vyšetřovatel provede všechna ultrazvuková měření.

Test maximálního sprintu a síly: Pro stanovení anaerobní pracovní kapacity bude proveden test sprintu ze země 15 m. Dále bude proveden maximální izometrický tlak vpřed proti odporu na invalidním vozíku pro měření maximální síly. Tyto testy byly použity již dříve. Během obou testů budou pomocí SmartWheel shromažďovány vnější síly při 100 Hz. Sprint na 15 m má za cíl definovat anaerobní pracovní kapacitu. Od účastníků se bude požadovat, aby se co nejrychleji posunuli z jednoho kužele na druhý ve vzdálenosti 15 metrů od sebe, což bude mít za následek maximální jednostranný výkon. Pro izometrický maximální tlak bude invalidní vozík s kolečkem SmartWheel připojen pomocí lana k snímači síly a ke stěně. Účastník bude požádán, aby tlačil co nejsilněji po dobu 5 sekund s rukama na horní části ráfku, aby změřil maximální použitou sílu.

Předúnava pohonu invalidního vozíku: Účastník bude požádán, aby poháněl svůj invalidní vozík na běžeckém pásu po dobu dvou pokusů po 90 sekundách při dvou stavech výstupního výkonu (střední a těžký). Během zkoušek bude shromažďována 3D kinematika horní končetiny, 3D kinetika aplikovaná na okraj ruky vozíku a svalová aktivace svalů aktivních při pohonu vozíku.

Protokol o únavě: Protokol na obr. 8 (únavový zásah) vyžaduje, aby účastníci odjeli třikrát tolik kol, kolik je možné, po dobu čtyř minut. Každý zápas čtyř minut je oddělen 90 sekundami odpočinku. Každé kolo se skládá z pravé a levé zatáčky a dvou úplných zastávek po půl kole. Měření během protokolu zahrnují stupnici Rate of Perceived Exertion (RPE), srdeční frekvenci a kinetiku pohonu.

Pohon invalidního vozíku a kvantitativní ultrazvuk po únavě: Budou provedena stejná měření jako u předúnavových testů.

Statistická hlediska:

Cíl 1: Zkoumat vliv svalové únavy navozené pohonem invalidního vozíku na biomechanické a neuromuskulární rizikové faktory poranění ramene vedoucí k bolestem ramene u osob s SCI.

Hypotéza 1: Svalová únava vyvolaná pohonem invalidního vozíku bude mít za následek významné změny biomechanických a neuromuskulárních rizikových faktorů souvisejících s patologií ramene.

Závislé proměnné, které nás zajímají, jsou frekvence zdvihu, glenohumerální kontaktní síla, čisté kloubní momenty, kinematické a normalizované svalové síly během pohonu invalidního vozíku, vzhled šlachy m. biceps brachii a m. supraspinatus a akromio-humerální vzdálenost. Statistické parametrické mapování (SPM) jednosměrná opakovaná měření ANOVA bude použito k posouzení smysluplných změn v čase pro každou spojitou proměnnou během pohonu invalidního vozíku (alfa=0,05).

Cíl 2: Zjistit vztah mezi změnami v biomechanice pohonu a změnami vzhledu šlach souvisejících s tendinopatií po únavě u osob s SCI.

Hypotéza 2: Mezi změnami v biomechanice pohonu a změnami vzhledu šlach m. biceps a m. supraspinatus bude existovat pozitivní souvislost při kontrole pohlaví, úrovně a úplnosti zranění, zdravotního stavu, rozsahu pohybu a hmotnosti.

Nezávislé proměnné budou změny v biomechanice pohonu, které se významně změnily po protokolu únavy a závislé proměnné budou zahrnovat změny vzhledu šlach m. biceps a m. supraspinatus. Kovarianty budou pohlaví, úroveň a úplnost zranění, zdravotní stav (spasticita a kontraktury), rozsah pohybu a hmotnost. K ověření hypotézy bude použita lineární regresní analýza s více proměnnými

Cíl 3: Zjistit vztah mezi náchylností k únavě a charakteristikami člověka (úroveň aktivity a svalová síla) u osob s SCI.

Hypotéza 3: Při kontrole pohlaví, úrovně a úplnosti zranění, zdravotních stavů (spasticita a kontraktury), rozsah pohybu a hmotnost.

Nezávislé proměnné budou biomechanika pohonu, která se významně změnila po protokolu únavy a závislé proměnné budou zahrnovat úrovně fyzické aktivity a svalovou sílu. Kovarianty budou pohlaví, úroveň a úplnost zranění, zdravotní stav (spasticita a kontraktury), rozsah pohybu a hmotnost. K ověření hypotézy bude použita lineární regresní analýza s více proměnnými.