Het effect van gecombineerde oefeningen en NMES op kracht, proprioceptie en reactietijd bij scapholunate-instabiliteit

Onder de verwondingen aan de bovenste ledematen worden vaak hand-/polsblessures waargenomen. De hand is een belangrijk orgaan dat individuen in staat stelt dagelijkse activiteiten uit te voeren. Hand- en polsproblemen kunnen beperkingen in de activiteiten van de persoon veroorzaken en voorkomen dat de persoon dagelijkse taken vervult. Dit kan leiden tot een afname van de kwaliteit van leven.

In termen van biomechanische eigenschappen vertonen extrinsieke ligamenten van de pols een grotere elasticiteit, maar zijn ze minder bestand tegen tractie, wat resulteert in een lagere duurzaamheid vergeleken met de meeste intrinsieke ligamenten. Als gevolg hiervan zijn extrinsieke ligamenten gevoelig voor scheuren in de mediale delen, terwijl intrinsieke ligamenten eerder vatbaar zijn voor scheuren dan voor een volledige scheur (1).

De scapholunaat (SL) gewrichtsrelatie wordt verzorgd door verschillende carpale ligamenten. De belangrijkste hiervan is het scapholunate interosseous ligament (SLIL; scapholunate interosseous ligament) (2). SLIL-letsel resulteert in instabiliteit van het scapholunaatgewricht (3). Scapholunaatinstabiliteit is de meest voorkomende carpale instabiliteit (4). Wanneer deze instabiliteit onbehandeld blijft, wordt de mechanische relatie tussen de carpale botten permanent verstoord, wat resulteert in progressieve degeneratieve veranderingen in de radiocarpale en midcarpale gewrichten (5). Deze degeneratieve veranderingen worden scapholunate advanced collaps (SLAC) genoemd en zijn de meest voorkomende oorzaak van polsartrose (6). Bij SL-instabiliteit vormen extensie en vallen op de hand bij ulnaire deviatie doorgaans het mechanisme van letsel. Het gecombineerde patroon van carpale instabiliteit en degeneratieve artritis wordt scapholunate advanced collaps (SLAC) genoemd (7).

Het feit dat het scafoïd en het lunatum verschillende gewrichtsstructuren hebben, zorgt ervoor dat ze met verschillende snelheden kunnen roteren tijdens polsflexie- en extensiebewegingen. Bovendien zijn de dorsale vezels van de SLIL kort en dik en zijn de palmaire vezels los en elastisch, waardoor verschillende rotaties van het scafoïd en het lunatum mogelijk zijn tijdens flexie- en extensiebewegingen. Bij belasting heeft het scafoïd de neiging in flexie te gaan en het lunatum in extensie. Deze verschillende bewegingspatronen van het scafoïd en het lunatum resulteren in een hoge potentiële energie die is opgeslagen in het SLIL-ligament. Wanneer een ligamentruptuur optreedt, wordt verwacht dat de carpale botten vanwege deze energie naar de andere kant zullen bewegen. Daarom buigt het scafoïd na een SLIL-ruptuur en gaat het lunatum in extensie als gevolg van het trekkende effect van het triquetrum door het lunatriquetrale interosseale ligament (LTIL). Dit instabiliteitspatroon wordt dorsale intercalaire segmentinstabiliteit (DISI) genoemd (7).

Tot voor kort suggereerden de meeste biomechanische theorieën dat de stabiliteit van de pols voornamelijk werd bepaald door de vorm van het gewricht en de interactie tussen ligamenten en kapsels. De dynamische stabilisatiemechanismen van andere gewrichten zoals de knie of schouder zijn uitgebreid onderzocht. Er is minder nadruk gelegd op het begrijpen hoe spieren en pezen bijdragen aan de stabiliteit van de pols. De afgelopen vijftien jaar is er echter steeds meer belangstelling en onderzoek naar dit onderwerp gekomen. Sinds 2011 zijn er zelfs meer dan 350 artikelen over polsproprioceptie gepubliceerd. Eén van de aanleidingen voor dit feit was de beschrijving van mechanoreceptoren in de polsligamenten door Hagert et al. Proprioceptie houdt verband met gewrichtsstabiliteit. De term "polsstabiliteit" verwijst naar het vermogen van de pols om het evenwicht te bewaren onder belasting (kinetisch) en/of tijdens beweging (kinematisch), en kan sterk aanhouden zonder te draaien en symptomatisch te worden. Een stabiele pols draait niet onder fysiologische belasting en kan zijn interne uitlijning aanpassen om een ​​stevig blok te worden van waaruit krachten kunnen worden verdeeld. Kinetische stabiliteit van de pols vereist veel factoren die bijdragen, waaronder botmorfologie, robuuste statische elektriciteit (ligamenten) en sterke dynamische stabilisatoren (onderarmspieren en pezen die de pols kruisen), behouden gewrichtsoppervlakken en een competent sensorisch en motorisch systeem dat zenuwen omvat die de statische elektriciteit verbinden. en dynamische stabilisatoren. Het falen van een van deze vijf factoren kan leiden tot polsinstabiliteit (13).

SL-instabiliteit treedt op als gevolg van verstoring van de normale uitlijning van de botten die de pols vormen als gevolg van schade aan de SLIL-ligamenten. Het wordt vaak over het hoofd gezien omdat het in verband kan worden gebracht met andere hand-/polsproblemen (14,15). SL-instabiliteiten worden meestal gekenmerkt door polspijn die optreedt tijdens het laden. Het pijnpatroon dat ontstaat als gevolg van SL-instabiliteit neemt toe tijdens activiteit. Pijn kan leiden tot verlies van normale gewrichtsbewegingen en verminderde grijpkracht. Dit leidt tot incompetentie in activiteiten van het dagelijks leven en zelfzorg en een afname van het functionele niveau (16-18). Bij de behandeling van SL-instabiliteitsproblemen worden verschillende factoren in overweging genomen.

De afgelopen jaren hebben onderzoeken naar carpale kinetiek, kinematica en ligamenteigenschappen licht geworpen op conservatieve behandelmethoden (21-23). Er zijn verschillende revalidatiebenaderingen ontwikkeld, vooral door onderzoek naar de ligamenten en spieren die bijdragen aan de carpale stabiliteit (24,25). In een onderzoek van Hagert et al. (26) werd gemeld dat een van de belangrijkste factoren die bijdragen aan de carpale stabiliteit de proprioceptieve en neuromusculaire controle van het polsgewricht is. In hun onderzoek naar de structurele en neurale eigenschappen van de polsligamenten merkten ze op dat de ligamenten die aan het dorsale en tricuetrum vastzitten, vooral het scapholunate interossale ligament (SLIL), rijk zijn aan mechanoreceptoren (27). Bovendien is de aanwezigheid aangetoond van ligamentomusculaire reflexen die activiteit in de onderarmspieren veroorzaken als gevolg van elektrische stimulatie van de SLIL.

Het is aangetoond dat vooral de flexor carpi ulnaris (FCU), flexor carpi radialis (FCR), extensor carpi radialis longus (ECRL), extensor carpi ulnaris (ECU) en extensor carpi radialis brevis (ECRB) spieren een effectieve rol spelen bij dynamische bewegingen. stabilisatie van de pols. In een onderzoek van Garcia-Ellias et al. (29) werd aangetoond dat deze spieren de afstand tussen de handwortelbeentjes veranderen door de handwortelbeentjes pronerend of supinaal te maken. Als resultaat van deze onderzoeken is het idee ontstaan ​​dat verdere blessures kunnen worden voorkomen door de juiste spieren te activeren na beschadiging van de ligamenten (29).

In hun onderzoek naar kadavers hebben Salva-Coll et al. onderzocht de bewegingspatronen van de FCU-, FCR-, ECRL-, ECU- en Abductor Pollicis Longus (APL)-spieren op de handwortelbeentjes. Er werd opgemerkt dat de FCU-, ECRL- en APL-spieren supinatie van beide carpale rijen veroorzaakten, vooral flexie van de proximale carpale rij (30). Er is waargenomen dat de FCR-spier het scaphoideum supineert en het tricuetrum en capitatum proneert. Er werd vastgesteld dat de ECU-spier zowel de distale als de proximale carpale rij aanzienlijk proneert (31). Er werd opgemerkt dat carpale supinatie het scapholunate-interval vernauwde, terwijl pronatie het verwijdde. Daarom hebben de ECRL-, APL- en FCR-spieren, die worden gedefinieerd als ‘scapholunate-vriendelijk’ na SLL-blessures, aan belang gewonnen bij het herstel van carpale instabiliteit omdat ze de scapholunate-ruimte verkleinen (32). Er is ook gemeld dat ECU-activiteiten moeten worden vermeden.

Uit onderzoek is gebleken dat gelijktijdige excitatie van de ECR, FCR en FCU en hun spieren voor algemene stabiliteit van het polsgewricht kan zorgen. Daarom wordt aanbevolen om co-activatieoefeningen op te nemen in het revalidatieprogramma om de dynamische stabiliteit te vergroten. (7) Elektrische stimulatie wordt veel gebruikt voor het versterken van de skeletspieren.

Neuromusculaire elektrische stimulatie (NMES) is een methode die het centrale zenuwstelsel reorganiseert, biochemische, fysiologische en histologische veranderingen in spiervezels veroorzaakt, spieratrofie voorkomt en het herstel van spierkracht en -functie vergemakkelijkt bij patiënten met laesies van het centrale zenuwstelsel (33). Uit onderzoek is gebleken dat NMES, toegepast op de unilaterale extremiteit, zorgt voor een toename van de spierkracht (34).

In de literatuur is gerapporteerd dat NMES een toename van de pennatiehoek en de fysiologische dwarsdoorsnede-oppervlakte (PCSA)-waarden van spieren veroorzaakt als resultaat van enkele fysiologische processen (35,36). Vooral stromen onder de 50 Hz zijn geschikt voor spieren met een korte vezellengte en hoge PCSA-waarden, omdat ze een lange duur hebben. Met andere woorden, selecties met een lage frequentie en lange duur zullen geschikt zijn voor pennate spieren. Voor spieren met lage PCSA- en hoge vezellengtewaarden zullen de selectieparameters anders zijn. Voor deze spieren verdienen frequenties boven 70 Hz en een zeer korte duur (ongeveer 200 µsec) de voorkeur en moeten de stimulatietijden kort worden gehouden (35-37).

Shardong et al. (38) toonden aan dat de spierkracht na acht weken NMES-interventie bij patiënten met chronisch nierfalen toenam, maar dat de spierdikte en de pennatiehoek niet veranderden. Variabele NMES-parameters (frequentie, amplitude, duur, plaatsing van de elektroden, enz.) zijn de reden gebleken voor deze tegenstrijdige resultaten met betrekking tot de effecten van NMES (39).

In de huidige literatuur gepubliceerd door Salva-Coll et al. Er wordt gedacht dat er in 2023 een disbalans kan optreden tussen de buig- en strekspieren van de onderarmspieren als gevolg van schade aan het ligamentomusculaire reflexmechanisme als gevolg van de SLL na een SLL-blessure. Er is gerapporteerd dat de bovengenoemde ECRL-, ECRB-, APL- en FCR-spieren belangrijk zijn bij het herstel van carpale instabiliteit, omdat ze de scapholunate-ruimte verkleinen en ECU-activiteit moet worden vermeden. In casusrapporten wordt beschreven dat neuromusculaire revalidatie van dynamische stabilisatoren van deze pols, waarvan wordt aangenomen dat deze "SL-gewrichtsvriendelijk" is, wordt toegepast. Het gebruik van een bewegingsboog, de pijlwerpbeweging genaamd, is ook wijdverspreid geworden in de revalidatie. Er is aangetoond dat het de belasting van de SLIL minimaliseert en het is een veelgebruikte toepassing bij postoperatieve SLIL-rehabilitatie (40). Deze benaderingen zijn afgeleid van fundamentele wetenschappelijke literatuur, revalidatieconcepten die beschikbaar zijn voor andere anatomische locaties en biomechanisch onderzoek van de pols. Er is echter beperkt bewijs om de effectiviteit van deze praktijken te verklaren. Er zijn geen gerandomiseerde klinische onderzoeken of richtlijnen in de literatuur die ideale conservatieve revalidatiestrategieën voor SLIL-letsels aanbevelen. Gezien de schaarste aan literatuur is het nog steeds onvermijdelijk dat revalidatieartsen ingrijpen bij patiënten met SLIL-letsels.

Het effect van NMES op de isokinetische spierkracht, grijpkracht en gewrichtsproprioceptie bij scapholunaatpatiënten is onbekend in de literatuur. Het is belangrijk om het effect van NMES op de hierboven genoemde spieren te begrijpen als SL-gewrichtsvriendelijk, om een ​​effectiever behandelresultaat bij patiënten te bereiken.

Er zijn geen onderzoeken in de literatuur die NMES toepassen op SL-vriendelijke spieren bij patiënten met SL-instabiliteit. In de bestaande onderzoeken zijn er onderzoeken die algemene polsoefeningen na een operatie omvatten. Van deze onderzoeken waren er geen onderzoeken naar de isokinetische spierkracht en het uithoudingsvermogen van de polsextensoren en flexoren na inspanningstraining. Bovendien zijn er in de bestaande onderzoeken geen gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken gevonden die de reactietijd van de bovenste ledematen, het proprioceptieve gevoel en het overdrachtsvermogen van polspijn meten bij SL-patiënten na een blessure. Proprioceptieve sensatie, reactiesnelheid en reactietijd zijn echter erg belangrijk voor de functionaliteit van de bovenste ledematen. Bovendien is het duidelijk dat het hebben van een idee over de spierkracht van extensoren en flexoren met isokinetische metingen de revalidatieprotocollen anders zal vormgeven.

In deze studie wilden we het effect onderzoeken van oefentraining in combinatie met neuromusculaire elektrische stimulatie op spierkracht, proprioceptieve sensatie, reactietijd en functionaliteit bij patiënten met scapholunaatinstabiliteit.