Associazione tra equilibrio posturale e attività muscolare dei muscoli lombari e degli arti inferiori nelle donne con o senza scoliosi idiopatica adolescenziale (AIS) durante compiti di equilibrio in piedi con movimento degli arti superiori

Dieci soggetti di sesso femminile di età compresa tra 10 e 16 anni saranno reclutati se viene diagnosticata l'AIS mediante esami radiografici standard in piedi lunghi, con angolo di Cobb maggiore o uguale a 15°, senza precedente trattamento per l'AIS e se sono stati autorizzati all'attività fisica dai loro medici . I soggetti sono stati esclusi se presentavano (i) angolo di Cobb maggiore o uguale a 40°, (ii) scoliosi con qualsiasi eziologia nota come displasia congenita, neuromuscolare, metabolica e scheletrica, (iii) anomalie note del tessuto endocrino e connettivo, (iv ) condizioni cardiache note o altre malattie che potrebbero influire sulla sicurezza dell'esercizio fisico, (v) disturbi alimentari o disturbi da malassorbimento gastrointestinale e (vi) stanno attualmente assumendo farmaci che influiscono sul metabolismo osseo o muscolare. Dieci soggetti sani di sesso femminile con età, altezza e peso abbinati verranno reclutati come controllo. Tutti i soggetti saranno reclutati nella comunità.

Tutti i soggetti parteciperanno volontariamente a questo studio. Il consenso informato sarà firmato dal soggetto in presenza dei genitori dopo un'esauriente spiegazione da parte del personale di ricerca prima della raccolta dei dati. Questo studio sarà condotto con l'approvazione etica della ricerca umana a rischio basso/trascurabile rilasciata dal comitato etico della ricerca TWC (REC).

Procedure di studio Questo studio trasversale sarà condotto presso il laboratorio di fisioterapia, School of Medical and Health Sciences, Tung Wah College tra ottobre 2021 e maggio 2022.

L'ambiente dell'esperimento sarà mantenuto a 25 gradi Celsius. I soggetti non devono eseguire alcun esercizio vigoroso prima del tempo del test.

Ai soggetti verrà chiesto di completare 3 questionari: The Chinese University of Hong Kong: Physical Activity Rating for Children and Youth (CUHK-PARCY), Tanner Scale e Trunk Appearance Perception Scale (TAPS) prima dell'esperimento per determinare il loro livello di attività fisica, rispettivamente la maturità sessuale e l'auto-percezione della deformità spinale. Verrà eseguita l'analisi dell'impedenza bioelettrica (BIA) per raccogliere dati sulla composizione corporea. I parametri antropometrici ei dati sulla deformità spinale saranno raccolti da ricercatrici studentesse.

Gli elettrodi EMG di superficie (sEMG) verranno utilizzati per il rilevamento dell'attività muscolare durante le attività di equilibrio. Secondo le linee guida EMG di superficie per la valutazione non invasiva dei muscoli (SENIAM), la preparazione della pelle con rimozione dei peli mediante rasoio monouso e tampone imbevuto di alcol verrà eseguita prima di applicare gli elettrodi per ridurre l'impedenza cutanea al di sotto di 5k Ohm. Gli elettrodi sEMG saranno posizionati sui ventri muscolari dell'erettore spinale (ES) a livello lombare (la più grande massa muscolare laterale al processo spinoso L3). Per il gluteo medio (GM), gli elettrodi saranno posizionati a 1/3 prossimale della distanza tra la cresta iliaca e il grande trocantere. Per il gastrocnemio laterale (LG), gli elettrodi saranno posizionati nella parte più prominente del ventre muscolare durante la flessione plantare resistita.

Dopo aver posizionato il sEMG per la misurazione dell'attività muscolare, le prestazioni di equilibrio dei soggetti saranno testate su una macchina di valutazione propriocettiva-stabilometrica. Verranno svolti quattro compiti, tra cui: 1) fissare gli occhi aperti in un punto prefissato (altezza 170 cm e distanza 200 cm) su una parete con il braccio rilassato di lato; 2) occhi chiusi con braccio rilassato di lato; 3) occhi aperti con movimenti del braccio e 4) occhi chiusi con movimenti del braccio. I movimenti del braccio sono la flessione unilaterale della spalla e l'estensione di entrambe le braccia con due frequenze (40 bpm e 120 bpm). Il tempo sarà dato usando un metronomo. Ogni compito sarà testato due volte con almeno quindici secondi di riposo tra le prove.

Funzioni dell'Equilibrio Le prestazioni per ogni test dell'equilibrio saranno registrate da una macchina di valutazione propriocettiva-stabilometrica (ProKin 252, TecnoBody®, Italia). Il risultato sarà analizzato in termini di Area dell'ellisse (mm2), Perimetro (mm), Deviazione standard avanti-indietro (mm), Deviazione standard mediale-laterale, Centro medio di pressione nella direzione mediale-laterale sulla proiezione dell'asse X ( mm), Centro medio di pressione in direzione antero-posteriore sulla proiezione dell'asse Y (mm), Deviazione standard dello spostamento avanti-indietro (mm), Deviazione standard dello spostamento mediale-laterale (mm), Velocità media avanti-indietro spostamento (mm/s), Velocità media per spostamento medio-laterale (mm/s) e Deviazione standard dell'oscillazione del tronco (o).

Attività muscolare sEMG L'attività muscolare sarà misurata mediante elettromiografia di superficie e registrata dal sistema di trasmissione diretta TELEmyo wireless Noraxon (TELEmyo DTS) con codice prodotto 580 (Noraxon, USA Inc., USA). La frequenza di campionamento sarà di 1000Hz e la larghezza di banda di 10-500Hz. Per la raccolta dei segnali EMG verranno utilizzati elettrodi bipolari di cloruro d'argento di 15 mm di diametro, la distanza interelettrodica sarà fissata a 20 mm. Gli elettrodi saranno attaccati alla superficie di 3 gruppi di muscoli bilateralmente, vale a dire l'erettore spinale lombare (LES), il gluteo medio (GM) e il gastrocnemio laterale (LG). Il posizionamento degli elettrodi si baserà su studi precedenti per ridurre l'incoerenza e la variabilità tra soggetti nella normalizzazione del segnale sEMG [21]. La procedura di normalizzazione verrà eseguita chiedendo ai soggetti di eseguire contrazioni volontarie massime isometriche (MVC). L'MVC sarà misurato con un dinamometro portatile Lafayette collegato a una staffa piatta. MVC sarà testato come elencato di seguito. Per LES, estensione lombare con resistenza contro la cintura nell'area toracica inferiore (T12) in posizione prona. Per GM, ha resistito all'abduzione dell'anca contro la cintura in posizione laterale. Per LG, flessione plantare della caviglia contro resistenza in posizione seduta contro la cintura in dorsiflessione di 90º.

I segnali sEMG durante ciascun esperimento saranno normalizzati al sEMG a MVC isometrico ed espressi come percentuali dell'attività sEMG massima (%EMG_max) per il confronto con il programma di elaborazione del segnale di normalizzazione nel sistema Noraxon.