Sammenhæng mellem postural balance og muskelaktivitet af lænde- og underekstremitetsmusklerne hos kvinder med eller uden teenagers idiopatisk skoliose (AIS) under stående balanceopgaver med bevægelse af øvre lemmer

Ti kvindelige forsøgspersoner i alderen 10 til 16 vil blive rekrutteret, hvis de er diagnosticeret med AIS ved standard stående lange røntgenundersøgelser, med Cobb-vinkel større eller lig med 15°, uden forudgående behandling for deres AIS og er blevet godkendt til fysisk aktivitet af deres læger . Forsøgspersoner blev udelukket, hvis de havde (i) Cobb-vinkel større eller lig med 40°, (ii) skoliose med en hvilken som helst kendt ætiologi, såsom medfødt, neuromuskulær, metabolisk og skeletdysplasi, (iii) kendte endokrine og bindevævsabnormiteter, (iv) ) kendt hjertesygdom eller andre sygdomme, der kan påvirke sikkerheden ved træning, (v) spiseforstyrrelser eller mave-tarm-malabsorptionsforstyrrelser og (vi) i øjeblikket tager medicin, der påvirker deres knogle- eller muskelstofskifte. Ti raske kvindelige forsøgspersoner med matchet alder, højde og vægt vil blive rekrutteret som kontrol. Alle fag vil blive rekrutteret i fællesskabet.

Alle forsøgspersoner vil deltage frivilligt i denne undersøgelse. Informeret samtykke vil blive underskrevet af emne i nærværelse af deres forældre efter grundig forklaring fra forskningspersonale før dataindsamling. Denne undersøgelse vil blive udført med lav/ubetydelig risiko for menneskelig forskningsetisk godkendelse udstedt af TWC Research Ethics Committee (REC).

Undersøgelsesprocedurer Denne tværsnitsundersøgelse vil blive udført på Fysioterapilaboratoriet, School of Medical and Health Sciences, Tung Wah College mellem oktober 2021 og maj 2022.

Eksperimentmiljøet vil blive holdt ved 25 grader Celsius. Forsøgspersoner bør ikke udføre nogen kraftig træning før testtiden.

Forsøgspersonerne vil blive bedt om at udfylde 3 spørgeskemaer: Det kinesiske universitet i Hong Kong: Fysisk aktivitetsvurdering for børn og unge (CUHK-PARCY), Tanner Scale og Trunk Appearance Perception Scale (TAPS) forud for eksperimentet for at bestemme deres fysiske aktivitetsniveau, henholdsvis seksuel modenhed og selvopfattelse af spinal deformitet. Bioelektrisk impedansanalyse (BIA) vil blive udført for at indsamle kropssammensætningsdata. Antropometriske parametre og spinal deformitet data vil blive indsamlet af kvindelige studerende efterforskere.

Surface EMG (sEMG) elektroder vil blive brugt til detektion af muskelaktivitet under balanceopgaver. I henhold til retningslinjerne for Surface EMG for Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM) vil hudforberedelse med hårfjerning med engangsbarberkniv og spritserviet blive udført før påføring af elektroder for at reducere hudimpedansen til under 5k Ohm. sEMG-elektroder vil blive placeret på muskelmaver af erector spinae (ES) på lændeniveau (største muskelmasse lateralt for L3 spinae-processen). For gluteus medius (GM) vil elektroderne blive placeret i proksimal 1/3 af afstanden mellem hoftekammen og den større trochanter. For lateral gastrocnemius (LG) vil elektroderne blive placeret på den mest fremtrædende del af muskelmaven under modstand plantar fleksion.

Efter placering af sEMG til muskelaktivitetsmåling, testes forsøgspersonernes balancepræstation på en proprioceptiv-stabilometrisk vurderingsmaskine. Fire opgaver vil blive udført, herunder: 1) åbne øjne fiksering på et sæt punkt (170 cm højde og 200 cm væk) på en væg med afslappet arm til side; 2) lukkede øjne med afslappet arm til side; 3) øjne åbne med armbevægelser og 4) lukkede øjne med armbevægelser. Armbevægelserne er unilateral skulderfleksion og og forlængelse af begge arme med to frekvenser (40 bpm og 120 bpm). Tempoet vil blive givet ved hjælp af en metronom. Hver opgave vil blive testet to gange med mindst femten sekunders pause mellem forsøgene.

Balancefunktioner Ydelse for hver balancetest vil blive registreret af proprioceptiv-stabilometrisk vurderingsmaskine (ProKin 252, TecnoBody®, Italien). Resultatet vil blive analyseret i form af Ellipse-areal (mm2), Perimeter (mm), Forlæns-bagud standardafvigelse (mm), Medial-lateral standardafvigelse, Gennemsnitligt trykcenter i den mediale-laterale retning på X-aksens projektion ( mm), Gennemsnitligt trykcenter i den anterior-posteriore retning på Y-aksens projektion (mm), Standardafvigelse for fremad-bagud forskydning (mm), Standardafvigelse for medial-lateral forskydning (mm), Gennemsnitshastighed for fremad-bagud forskydning (mm/s), gennemsnitshastighed for medial-lateral forskydning (mm/s) og standardafvigelse for trunksvajning (o).

sEMG muskelaktivitet Muskelaktiviteten vil blive målt ved overfladeelektromyografi og registreret af Noraxon trådløse TELEmyo Direct Transmission System (TELEmyo DTS) med produktkode 580 (Noraxon, USA Inc., USA). Samplingfrekvensen vil være på 1000Hz og båndbredden på 10-500Hz. Bipolære sølvkloridelektroder med en diameter på 15 mm vil blive brugt til indsamling af EMG-signaler, interelektrodeafstanden vil blive fastsat til 20 mm. Elektroder vil blive fastgjort til overfladen af ​​3 grupper af muskler bilateralt, nemlig lumbal erector spinae (LES), gluteus medius (GM) og lateral gastrocnemius (LG). Placering af elektroder vil være baseret på tidligere undersøgelser for at reducere inkonsistens og inter-subjekt variabilitet i normalisering af sEMG signalet [21]. Normaliseringsproceduren vil blive udført ved at bede forsøgspersonerne udføre isometriske maksimale frivillige kontraktioner (MVC). MVC vil blive målt med Lafayette håndholdt dynamometer forbundet til flad stigbøjlen. MVC vil blive testet som angivet nedenfor. For LES, modstået lændeforlængelse mod bælte på nedre thoraxområde (T12) ved liggende liggende. For GM modstod hofteabduktion mod bælte i sideliggende. Til LG, modstandsdygtig ankel plantarflexion i siddende stilling mod bælte i 90º dorsalflexion.

sEMG-signalerne under hvert eksperiment vil blive normaliseret til sEMG ved isometrisk MVC og udtrykt som procenter af den maksimale sEMG-aktivitet (%EMG_max) til sammenligning med normaliseringssignalbehandlingsprogram i Noraxon System.