Souvislost mezi posturální rovnováhou a svalovou aktivitou svalů beder a dolních končetin u žen s nebo bez dospívající idiopatické skoliózy (AIS) během balančních úkolů ve stoji s pohybem horních končetin

Deset žen ve věku 10 až 16 let bude přijato, pokud jim bude diagnostikován AIS standardním stálým dlouhým rentgenovým vyšetřením, s Cobbovým úhlem větším nebo rovným 15°, bez předchozí léčby jejich AIS a byly propuštěny pro fyzickou aktivitu svými lékaři. . Subjekty byly vyloučeny, pokud měli (i) Cobbův úhel větší nebo rovný 40°, (ii) skoliózu s jakoukoli známou etiologií, jako je vrozená, neuromuskulární, metabolická a kosterní dysplazie, (iii) známé abnormality endokrinní a pojivové tkáně, (iv ) známý srdeční stav nebo jiná onemocnění, která by mohla ovlivnit bezpečnost cvičení, (v) poruchy příjmu potravy nebo poruchy gastrointestinální malabsorpce a (vi) současné užívání léků, které ovlivňují jejich kostní nebo svalový metabolismus. Jako kontrola bude vybráno deset zdravých ženských subjektů s odpovídajícím věkem, výškou a hmotností. Všechny subjekty budou rekrutovány v komunitě.

Všechny subjekty se této studie zúčastní dobrovolně. Informovaný souhlas podepíše subjekt v přítomnosti svých rodičů po důkladném vysvětlení výzkumným personálem před sběrem dat. Tato studie bude provedena se schválením etiky lidského výzkumu s nízkým/zanedbatelným rizikem vydaným TWC Research Ethics Committee (REC).

Studijní postupy Tato průřezová studie bude provedena ve fyzioterapeutické laboratoři, School of Medical and Health Sciences, Tung Wah College v období od října 2021 do května 2022.

Experimentální prostředí bude udržováno na 25 stupních Celsia. Subjekty by před testováním neměly provádět žádné intenzivní cvičení.

Subjekty budou požádány o vyplnění 3 dotazníků: Čínská univerzita v Hong Kongu: Hodnocení fyzické aktivity pro děti a mládež (CUHK-PARCY), Tannerova škála a škála vnímání trupu (TAPS) před experimentem pro určení úrovně jejich fyzické aktivity, pohlavní zralost a sebevnímání deformity páteře. Pro sběr údajů o složení těla bude provedena analýza bioelektrické impedance (BIA). Antropometrické parametry a údaje o deformaci páteře budou shromažďovány vyšetřujícími studentkami.

Povrchové EMG (sEMG) elektrody budou použity pro detekci svalové aktivity při balančních úlohách. Podle pokynů SENIAM (Surface EMG for Non-Invasive Assessment of Muscles) bude před aplikací elektrod provedena příprava kůže s odstraněním chloupků žiletkou na jedno použití a alkoholovým tamponem, aby se snížila impedance kůže pod 5 k Ohm. Elektrody sEMG budou umístěny na svalová břicha erector spinae (ES) v bederní úrovni (největší svalová hmota laterálně od trnového výběžku L3). U gluteus medius (GM) budou elektrody umístěny v proximální 1/3 vzdálenosti mezi hřebenem kyčelního kloubu a větším trochanterem. U laterálního gastrocnemia (LG) budou elektrody umístěny na nejprominentnější část svalového břicha během odporu plantární flexe.

Po umístění sEMG pro měření svalové aktivity bude rovnovážná výkonnost subjektů testována na proprioceptivně-stabilometrickém hodnotícím přístroji. Budou provedeny čtyři úkoly, včetně: 1) upevnění otevřených očí v nastaveném bodě (170 cm výška a 200 cm daleko) na stěnu s uvolněnou paží stranou; 2) oči zavřené s uvolněnou paží stranou; 3) oči otevřené pohyby paží a 4) zavřené oči pohyby paží. Pohyby paží jsou jednostranná flexe ramen a extenze obou paží se dvěma frekvencemi (40 bpm a 120 bpm). Tempo bude udáváno pomocí metronomu. Každá úloha bude testována dvakrát s alespoň patnáctisekundovou přestávkou mezi zkouškami.

Funkce rovnováhy Výkon každého testu rovnováhy bude zaznamenáván proprioceptivně-stabilometrickým vyhodnocovacím přístrojem (ProKin 252, TecnoBody®, Itálie). Výsledek bude analyzován z hlediska plochy elipsy (mm2), obvodu (mm), směrodatné odchylky dopředu-dozadu (mm), středostranné směrodatné odchylky, průměrného středu tlaku v mediálně-laterálním směru na projekci osy X ( mm), Průměrný střed tlaku v předozadním směru na projekci osy Y (mm), Směrodatná odchylka posunu dopředu-dozadu (mm), Standardní odchylka mediálně-laterálního posunu (mm), Průměrná rychlost pro posun dopředu-dozadu posunutí (mm/s), průměrná rychlost pro mediálně-laterální posun (mm/s) a standardní odchylka kývání trupu (o).

Svalová aktivita sEMG Svalová aktivita bude měřena povrchovou elektromyografií a zaznamenána bezdrátovým systémem přímého přenosu TELEmyo (TELEmyo DTS) Noraxon s kódem produktu 580 (Noraxon, USA Inc., USA). Vzorkovací frekvence bude 1000Hz a šířka pásma 10-500Hz. Pro sběr EMG signálů budou použity bipolární elektrody chloridu stříbrného o průměru 15 mm, mezielektrodová vzdálenost bude pevně stanovena na 20 mm. Elektrody budou bilaterálně připojeny k povrchu 3 skupin svalů, a to lumbálního vzpřimovače spinae (LES), gluteus medius (GM) a laterálního gastrocnemia (LG). Umístění elektrod bude založeno na předchozích studiích, aby se snížila nekonzistence a variabilita mezi subjekty při normalizaci signálu sEMG [21]. Normalizační procedura bude provedena tak, že se subjekty požádá, aby provedly izometrické maximální dobrovolné kontrakce (MVC). MVC bude měřeno ručním dynamometrem Lafayette připojeným k plochému třmenu. MVC bude testován, jak je uvedeno níže. Pro LES, odolal bederní extenzi proti pásu na dolní hrudní oblasti (T12) v leže na břiše. U GM odolal únosu kyčle proti opasku v leže na boku. U LG odolává plantární flexi kotníku v sedě proti pásu v 90º dorzální flexi.

Signály sEMG během každého experimentu budou normalizovány na sEMG při izometrické MVC a vyjádřeny jako procenta maximální aktivity sEMG (%EMG_max) pro srovnání s programem zpracování normalizačního signálu v systému Noraxon.