Yhdistetyn harjoituksen ja NMES:n vaikutus vahvuuteen, proprioseptioon ja reaktioaikaan skapholunaatin epävakaudessa

Yläraajojen vammoista havaitaan usein käsi-/rannevammoja. Käsi on tärkeä elin, jonka avulla yksilöt voivat suorittaa päivittäisiä toimintoja. Käsien ja ranteiden ongelmat voivat rajoittaa henkilön toimintaa ja estää häntä suorittamasta päivittäisiä rooleja. Tämä voi johtaa elämänlaadun heikkenemiseen.

Biomekaanisten ominaisuuksien suhteen ranteen ulkoiset nivelsiteet osoittavat enemmän joustavuutta, mutta ne kestävät vähemmän vetoa, mikä johtaa alhaisempaan kestävyyteen verrattuna useimpiin sisäisiin nivelsiteisiin. Tämän seurauksena ulkoiset nivelsiteet ovat alttiita repeytymään mediaalisissa osissa, kun taas sisäiset nivelsiteet ovat alttiimpia repeytymään vammoihin kuin täydelliseen repeytymiseen (1).

Scapholunate (SL) -nivelsuhde muodostuu useista rannenivelsiteistä. Näistä tärkein on scapholute interosseous ligament (SLIL; scapholunate interosseous ligament) (2). SLIL-vamma johtaa skapholunaatin nivelen epävakauteen (3). Scapholunate epävakaus on yleisin ranneluun epävakaus (4). Kun tämä epävakaus jätetään hoitamatta, ranneluiden välinen mekaaninen suhde häiriintyy pysyvästi, mikä johtaa progressiivisiin degeneratiivisiin muutoksiin ranne- ja välinivelissä (5). Näitä rappeuttavia muutoksia kutsutaan scapholunate advanced collapseiksi (SLAC) ja ne ovat yleisin syy ranteen nivelrikkoon (6). SL:n epävakaudessa ulnaarisen poikkeaman yhteydessä käden ulottuminen ja putoaminen muodostavat tyypillisesti vamman mekanismin. Rannekalvon epävakauden ja rappeuttavan niveltulehduksen yhdistettyä mallia kutsutaan scapholunate advanced kollapsiksi (SLAC) (7).

Se tosiasia, että nivellihaksella ja lunteella on erilaiset nivelrakenteet, mahdollistaa niiden pyörimisen eri nopeudella ranteen koukistus- ja ojennusliikkeiden aikana. Lisäksi SLIL:n selkäkuidut ovat lyhyitä ja paksuja ja kämmenkuidut löysät ja kimmoisat, mikä mahdollistaa selkärangan ja lunateen erilaiset kiertoliikkeet taivutus- ja ojennusliikkeiden aikana. Kuormituksen aikana nivellihas pyrkii taipumaan taivutukseen ja lunta pyrkii venymään. Nämä erilaiset nivellihaksen ja lunateen liikemallit johtavat korkeaan potentiaaliseen energiaan, joka varastoituu SLIL-nivelsiteeseen. Kun nivelsiteiden repeämä tapahtuu, ranneluiden odotetaan siirtyvän vastakkaiselle puolelle tämän energian vuoksi. Siksi SLIL:n repeämisen jälkeen nivellukko joustaa ja lunta siirtyy venymään triquetrumin vetovaikutuksen vuoksi lunatriquetral interosseal ligamentin (LTIL) läpi. Tätä epävakausmallia kutsutaan dorsaalisen interkalaarisen segmentin epästabiiliudeksi (DISI) (7).

Viime aikoihin asti useimmat biomekaaniset teoriat ehdottivat, että ranteen vakaus määräytyi pääasiassa nivelen muodon sekä nivelsiteiden ja kapseleiden välisen vuorovaikutuksen perusteella. Muiden nivelten, kuten polven tai olkapään, dynaamisia stabilointimekanismeja on tutkittu laajasti. Vähemmän huomiota on kiinnitetty siihen, miten lihakset ja jänteet vaikuttavat ranteen vakauteen. Viimeisten 15 vuoden aikana kiinnostus ja tutkimus ovat kuitenkin alkaneet valaista tätä aihetta. Itse asiassa yli 350 artikkelia ranteen proprioseptiosta on julkaistu vuodesta 2011 lähtien. Yksi tämän tosiasian laukaisimista oli Hagertin et al.:n kuvaus ranteen nivelsiteiden mekanoreseptoreista. Proprioseptio liittyy nivelen vakauteen. Termi "ranteen vakaus" viittaa ranteen kykyyn säilyttää tasapaino kuormituksen alaisena (kineettinen) ja/tai liikkeen aikana (kinemaattinen), ja se voi säilyä voimakkaasti ilman vääntymistä ja oireiden muuttumista. Vakaa ranne ei väänny fysiologisen kuormituksen alaisena ja voi säätää sisäistä kohdistustaan ​​kiinteäksi kappaleeksi, josta voimia voidaan jakaa. Ranteen kineettinen vakaus vaatii monia vaikuttavia tekijöitä, mukaan lukien luun morfologia, vahvat staattiset (nivelsiteet) ja vahvat dynaamiset stabilisaattorit (kyynärvarren lihakset ja ranteen ylittävät jänteet), säilyneet nivelpinnat sekä pätevän sensorisen ja motorisen järjestelmän, joka sisältää staattista sähköä yhdistäviä hermoja. ja dynaamiset stabilaattorit. Jos jokin näistä viidestä tekijästä epäonnistuu, se voi johtaa ranteen epävakauteen (13).

SL-epävakaus johtuu ranteen muodostavien luiden normaalin kohdistuksen häiriöstä SLIL-nivelsiteiden vaurioitumisen vuoksi. Se jätetään usein huomiotta, koska se voi liittyä muihin käsi-/ranneongelmiin (14,15). SL-epävakauksille on yleensä ominaista ranteen kipu, joka ilmenee kuormituksen aikana. SL:n epävakauden vuoksi kehittyvä kipukuvio lisääntyy toiminnan aikana. Kipu voi johtaa normaalien nivelliikkeiden menettämiseen ja pitovoiman heikkenemiseen. Tämä johtaa epäpätevyyteen päivittäisen elämän ja itsehoidon toiminnassa sekä toimintatason laskuun (16-18). SL:n epävakausongelmien hoidossa otetaan huomioon erilaisia ​​tekijöitä.

Viime vuosina ranteen kinetiikkaa, kinematiikkaa ja nivelsiteiden ominaisuuksia koskevat tutkimukset ovat tuoneet valoa konservatiivisiin hoitomenetelmiin (21-23). Erilaisia ​​kuntoutusmenetelmiä on kehitetty erityisesti tutkimalla nivelsiteitä ja lihaksia, jotka edistävät rannerangan vakautta (24,25). Hagertin et al. (26) raportoitiin, että yksi tärkeimmistä ranteen vakauteen vaikuttavista tekijöistä on ranteen proprioseptiivinen ja hermolihashallinta. Tutkimuksessaan, jossa tutkittiin ranteen nivelsiteiden rakenteellisia ja hermostollisia ominaisuuksia, he totesivat, että selkä- ja trikuetrumiin kiinnittyneet nivelsiteet, erityisesti scapholunate interosseous ligament (SLIL), olivat runsaasti mekanoreseptoreita (27). Lisäksi on osoitettu, että kyynärvarren lihaksissa on aktiivisuutta SLIL:n sähköisen stimulaation seurauksena aiheuttavien ligamentomuskulaaristen refleksien läsnäolo.

On osoitettu, että erityisesti flexor carpi ulnaris (FCU), flexor carpi radialis (FCR), extensor carpi radialis longus (ECRL), extensor carpi ulnaris (ECU) ja extensor carpi radialis brevis (ECRB) lihakset vaikuttavat tehokkaasti dynaamiseen. ranteen stabilointi. Garcia-Elliasin et al. (29), osoitettiin, että nämä lihakset muuttavat ranneluiden välistä etäisyyttä tekemällä ranneluista pronaattisia tai supinaattisia. Näiden tutkimusten tuloksena on syntynyt ajatus, että lisää vammoja voidaan ehkäistä aktivoimalla oikeat lihakset nivelsiteiden vaurioitumisen jälkeen (29).

Salva-Coll et al. tutki FCU-, FCR-, ECRL-, ECU- ja Abductor Pollicis Longus (APL) -lihasten liikekuvioita ranneluissa. Todettiin, että FCU-, ECRL- ja APL-lihakset aiheuttivat molempien rannerivien supinaatiota, erityisesti proksimaalisen rannelihaksen taipumista (30). On havaittu, että FCR-lihas supinoi scaphoideumin ja pronatoi tricuetrumin ja capitatumin. ECU-lihaksen havaittiin pronatoivan sekä distaalisen että proksimaalisen rannerangan merkittävästi (31). Todettiin, että rannelihaksen supinaatio kavensi skapholunaatin väliä, kun taas pronaatio laajensi sitä. Siksi ECRL-, APL- ja FCR-lihakset, jotka määritellään "scapholunate-ystävällisiksi" SLL-vammojen jälkeen, ovat tulleet tärkeämmiksi ranneluun epävakauden kuntoutuksessa, koska ne kaventavat scapholunate-tilaa (32). On myös raportoitu, että ECU-toimintaa tulisi välttää.

Tutkimukset ovat raportoineet, että ECR:n, FCR:n ja FCU:n sekä niiden lihasten samanaikainen viritys voi tarjota ranteen nivelen maailmanlaajuisen vakauden. Siksi yhteisaktivointiharjoituksia suositellaan sisällytettäväksi kuntoutusohjelmaan dynaamisen vakauden lisäämiseksi (7) Sähköstimulaatiota käytetään laajalti luurankolihasten vahvistamiseen.

Neuromuskulaarinen sähköstimulaatio (NMES) on menetelmä, joka järjestää keskushermoston uudelleen, aiheuttaa biokemiallisia, fysiologisia ja histologisia muutoksia lihassäikeissä, ehkäisee lihasten surkastumista ja helpottaa lihasvoiman ja toiminnan palautumista potilailla, joilla on keskushermoston vaurioita (33). Tutkimukset ovat osoittaneet, että yksipuoliseen raajaan levitetty NMES lisää lihasvoimaa (34).

Kirjallisuudessa on raportoitu, että NMES aiheuttaa joidenkin fysiologisten prosessien seurauksena lihasten pennation kulman ja fysiologisen poikkileikkausalan (PCSA) arvojen kasvua (35,36). Erityisesti alle 50 Hz:n virrat sopivat lihaksille, joilla on lyhyt kuitupituus ja korkea PCSA-arvo, koska ne sisältävät pitkiä kestoja. Toisin sanoen matalataajuiset pitkäkestoiset valinnat sopivat pennatelihaksille. Lihaksille, joilla on alhainen PCSA ja korkea kuidun pituus, valintaparametrit ovat erilaiset. Näille lihaksille tulisi suosia yli 70 Hz:n taajuuksia ja erittäin lyhyitä (noin 200 µs) kestoja, ja stimulaatioajat tulisi pitää lyhyinä (35-37).

Shardong et ai. (38) osoittivat, että lihasvoima kasvoi kahdeksan viikon NMES-hoidon jälkeen kroonista munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla, mutta lihaksen 2 paksuus ja pennaatiokulma eivät muuttuneet. Vaihtuvien NMES-parametrien (taajuus, amplitudi, kesto, elektrodien sijoitus jne.) on osoitettu olevan syynä näihin ristiriitaisiin tuloksiin NMES:n vaikutuksista (39).

Nykyisessä kirjallisuudessa, jonka ovat julkaisseet Salva-Coll et ai. Vuonna 2023 uskotaan, että kyynärvarren lihasten koukistus- ja ojentajalihasten epätasapaino saattaa johtua SLL-vamman jälkeisestä SLL:stä johtuvan ligamentomuskulaarisen refleksimekanismin vauriosta. On raportoitu, että edellä mainitut ECRL-, ECRB-, APL-, FCR-lihakset ovat tärkeitä rannerangan epävakauden kuntoutuksessa, koska ne kaventavat skapholuaattitilaa ja ECU-toimintaa tulisi välttää. Tapausraporteissa on kuvattu, että tämän ranteen dynaamisten stabilointiaineiden neuromuskulaarista kuntoutusta, jonka uskotaan olevan "SL-nivelystävällinen", käytetään. Tikanheittoliikkeeksi kutsutun liikekaaren käyttö on yleistynyt myös kuntoutuksessa. Sen on osoitettu minimoivan SLIL:n kuormitusta, ja se on laajalti käytetty sovellus leikkauksen jälkeisessä SLIL-kuntoutuksessa (40). Nämä lähestymistavat on johdettu perustieteellisestä kirjallisuudesta, muihin anatomisiin kohteisiin saatavilla olevista kuntoutuskonsepteista ja ranteen biomekaanisista tutkimuksista. Näiden käytäntöjen tehokkuuden selittämiseen on kuitenkin vain vähän näyttöä. Kirjallisuudessa ei ole satunnaistettuja kliinisiä tutkimuksia tai ohjeita, jotka suosittelevat ihanteellisia konservatiivisia kuntoutusstrategioita SLIL-vammoihin. Kirjallisuuden niukkuuden vuoksi on edelleen väistämätöntä, että kuntoutusklinikot puuttuvat potilaisiin, joilla on SLIL-vammoja.

NMES:n vaikutusta isokineettiseen lihasvoimaan, pitovoimaan ja nivelten proprioseptioon skapholunaattisilla potilailla ei tunneta kirjallisuudessa. On tärkeää ymmärtää NMES:n vaikutus edellä SL-nivelystävällisinä mainittuihin lihaksiin, jotta potilaiden hoitotulos olisi tehokkaampi.

Kirjallisuudessa ei ole tutkimuksia, jotka soveltaisivat NMES:ää SL-ystävällisiin lihaksiin potilailla, joilla on SL-epävakaus. Olemassa olevissa tutkimuksissa on tutkimuksia, jotka sisältävät yleisen ranneharjoittelun leikkauksen jälkeen. Näiden tutkimusten joukossa ei ollut tutkimuksia, joissa olisi tutkittu ranteen ojentaja- ja koukistajalihasten isokineettistä voimaa ja kestävyyttä harjoittelun jälkeen. Lisäksi olemassa olevissa tutkimuksissa satunnaistettuja kontrolloituja tutkimuksia, joissa mitattiin yläraajojen reaktioaikaa, proprioseptiivistä tunnetta ja ranteen kivun siirtokykyä, ei löydetty SL-potilailla vamman jälkeen. Proprioseptiivinen tunne, reaktionopeus ja reaktioaika ovat kuitenkin erittäin tärkeitä yläraajojen toiminnalle. Lisäksi on selvää, että käsitys ojentajien ja koukistajien lihasvoimasta isokineettisin mittauksin muokkaa kuntoutusprotokollia eri tavalla.

Tässä tutkimuksessa pyrimme tutkimaan liikuntaharjoittelun ja neuromuskulaarisen sähköstimulaation vaikutusta lihasvoimaan, proprioseptiiviseen tunteeseen, reaktioaikaan ja toimivuuteen potilailla, joilla on skapholunaatin epävakaus.