Effekten av kombinert trening og NMES på styrke, propriosepsjon og reaksjonstid ved scapholunate ustabilitet

Blant overekstremitetsskader er det hyppig observert hånd-/håndleddsskader. Hånden er et viktig organ som gjør enkeltpersoner i stand til å utføre daglige aktiviteter. Hånd- og håndleddsproblemer kan forårsake begrensninger i personens aktiviteter og hindre personen i å oppfylle dagliglivets roller. Dette kan føre til redusert livskvalitet.

Når det gjelder biomekaniske egenskaper, viser ekstrinsiske leddbånd i håndleddet større elastisitet, men er mindre motstandsdyktige mot trekkraft, noe som resulterer i lavere holdbarhet sammenlignet med de fleste indre leddbånd. Som et resultat er ytre ligamenter tilbøyelige til å briste i de mediale delene, mens indre ligamenter er mer utsatt for rupturskader i stedet for en fullstendig rift (1).

Scapholunate (SL) leddforholdet er gitt av flere karpale leddbånd. Den viktigste av disse er scapholunate interosseous ligament (SLIL; scapholunate interosseous ligament) (2). SLIL-skade resulterer i scapholunate leddinstabilitet (3). Scapholunate ustabilitet er den vanligste carpal ustabilitet (4). Når denne ustabiliteten forblir ubehandlet, blir det mekaniske forholdet mellom karpalbenene permanent forstyrret, noe som resulterer i progressive degenerative forandringer i radiokarpale og midtkarpaledd (5). Disse degenerative forandringene kalles scapholunate avansert kollaps (SLAC) og er den vanligste årsaken til artrose i håndleddet (6). Ved SL-ustabilitet utgjør ekstensjon og fall på hånden ved ulnaravvik typisk skademekanismen. Det kombinerte mønsteret av karpal ustabilitet og degenerativ artritt kalles scapholunate advanced collaps (SLAC) (7).

Det faktum at scaphoid og lunate har forskjellige artikulære strukturer gjør at de kan rotere med forskjellige hastigheter under håndleddsfleksjon og ekstensjonsbevegelser. I tillegg er de dorsale fibrene til SLIL korte og tykke, og palmarfibrene er løse og elastiske, noe som tillater forskjellige rotasjoner av scaphoid og lunate under fleksjons- og ekstensjonsbevegelser. Ved belastning har scaphoid en tendens til å gå i fleksjon og lunaten har en tendens til å gå i ekstensjon. Disse forskjellige bevegelsesmønstrene til scaphoid og lunate resulterer i en høy potensiell energi lagret i SLIL-ligamentet. Når leddbåndsruptur oppstår, forventes det at karpalbenene beveger seg til motsatt side på grunn av denne energien. Derfor, etter SLIL-ruptur, bøyer scaphoid seg og lunaten går i ekstensjon på grunn av trekkeeffekten av triquetrum gjennom det lunatriquetrale interosseale ligamentet (LTIL). Dette ustabilitetsmønsteret kalles dorsal intercalary segment instability (DISI) (7).

Inntil nylig antydet de fleste biomekaniske teorier at håndleddsstabilitet hovedsakelig ble bestemt av leddets form og samspillet mellom leddbånd og kapsler. De dynamiske stabiliseringsmekanismene til andre ledd som kne eller skulder har blitt grundig undersøkt. Det er lagt mindre vekt på å forstå hvordan muskler og sener bidrar til håndleddsstabilitet. I løpet av de siste 15 årene har imidlertid økende interesse og forskning begynt å kaste lys over dette temaet. Faktisk har mer enn 350 artikler om håndleddspropriosepsjon blitt publisert siden 2011. En av triggerne for dette faktum var beskrivelsen av mekanoreseptorer i håndleddsbåndene av Hagert et al. Propriosepsjon er relatert til leddstabilitet. Begrepet "håndleddsstabilitet" refererer til håndleddets evne til å opprettholde balanse under belastning (kinetisk) og/eller under bevegelse (kinematisk), og kan vedvare sterkt uten å vri seg og bli symptomatisk. Et stabilt håndledd vrir seg ikke under fysiologisk belastning og kan justere dets indre innretting til å bli en solid blokk som krefter kan fordeles fra. Kinetisk stabilitet i håndleddet krever mange medvirkende faktorer, inkludert benmorfologi, robuste statiske (ligamenter) og sterke dynamiske stabilisatorer (underarmsmuskler og sener som krysser håndleddet), bevarte artikulerende overflater og et kompetent sensorisk og motorisk system som inkluderer nerver som forbinder det statiske. og dynamiske stabilisatorer. Svikt i noen av disse fem faktorene kan føre til ustabilitet i håndleddet (13).

SL-ustabilitet oppstår som et resultat av forstyrrelse av den normale justeringen av beinene som danner håndleddet på grunn av skade på SLIL-leddbåndene. Det blir ofte oversett fordi det kan være assosiert med andre hånd-/håndleddsproblemer (14,15). SL-instabilitet er vanligvis preget av håndleddssmerter som oppstår under belastning. Smertemønsteret som utvikler seg på grunn av SL-ustabilitet øker under aktivitet. Smerter kan føre til tap av normale leddbevegelser og redusert grepsstyrke. Dette fører til inkompetanse i dagliglivets aktiviteter og egenomsorg og nedgang i funksjonsnivå (16-18). Ulike faktorer vurderes i behandlingen av SL-ustabilitetsproblemer.

De siste årene har studier på karpalkinetikk, kinematikk og ligamentegenskaper belyst konservative behandlingstilnærminger (21-23). Ulike rehabiliteringstilnærminger er utviklet spesielt ved å undersøke leddbånd og muskler som bidrar til karpalstabilitet (24,25). I en studie av Hagert et al. (26), ble det rapportert at en av de viktigste faktorene som bidrar til karpal stabilitet er proprioseptiv og nevromuskulær kontroll av håndleddet. I sin studie som undersøkte de strukturelle og nevrale egenskapene til leddbåndene, bemerket de at leddbåndene som festet seg til dorsale og tricuetrum, spesielt det scapholunate interosseous ligamentet (SLIL), var rike på mekanoreseptorer (27). I tillegg er det påvist tilstedeværelse av ligamentomuskulære reflekser som forårsaker aktivitet i underarmsmuskulaturen som følge av elektrisk stimulering av SLIL.

Det er vist at spesielt flexor carpi ulnaris (FCU), flexor carpi radialis (FCR), extensor carpi radialis longus (ECRL), extensor carpi ulnaris (ECU) og extensor carpi radialis brevis (ECRB) spiller en effektiv rolle i dynamiske stabilisering av håndleddet. I en studie av Garcia-Ellias et al. (29), ble det vist at disse musklene endrer avstanden mellom håndleddsbeina ved å få karpalbeina til å pronere eller supinere. Som et resultat av disse studiene har ideen om at ytterligere skader kan forebygges ved å aktivere de riktige musklene etter ligamentskade dukket opp (29).

I sin studie på kadaver, Salva-Coll et al. undersøkte bevegelsesmønstrene til FCU, FCR, ECRL, ECU og Abductor Pollicis Longus (APL) muskler på karpalbeina. Det ble bemerket at FCU-, ECRL- og APL-musklene forårsaket supinasjon av begge karpalradene, spesielt fleksjon av den proksimale karpalraden (30). Det har blitt observert at FCR-muskelen supinerer scaphoideum og pronerer tricuetrum og capitatum. ECU-muskelen ble funnet å pronere både den distale og proksimale karpalraden signifikant (31). Det ble bemerket at karpalsupinasjon reduserte scapholunate-intervallet, mens pronasjon utvidet det. Derfor har ECRL-, APL- og FCR-musklene, som er definert som «scapholunate friendly» etter SLL-skader, fått betydning ved rehabilitering av carpal ustabilitet fordi de innsnevrer det scapholunate rommet (32). Det er også rapportert at ECU-aktivitet bør unngås.

Studier har rapportert at samtidig eksitasjon av ECR, FCR og FCU og musklene deres kan gi global stabilitet i håndleddet. Derfor anbefales det å inkludere samaktiveringsøvelser i rehabiliteringsprogrammet for å øke dynamisk stabilitet (7) Elektrisk stimulering er mye brukt for å styrke skjelettmuskulaturen.

Nevromuskulær elektrisk stimulering (NMES) er en metode som reorganiserer sentralnervesystemet, forårsaker biokjemiske, fysiologiske og histologiske endringer i muskelfibre, forebygger muskelatrofi og letter gjenoppretting av muskelstyrke og funksjon hos pasienter med lesjoner i sentralnervesystemet (33). Studier har vist at NMES påført den unilaterale ekstremiteten gir en økning i muskelstyrke (34).

I litteraturen har det blitt rapportert at NMES forårsaker en økning i verdiene av pennasjonsvinkel og fysiologisk tverrsnittsareal (PCSA) til muskler som et resultat av noen fysiologiske prosesser (35,36). Spesielt strømmer under 50 Hz er egnet for muskler med kort fiberlengde og høye PCSA-verdier fordi de inneholder lang varighet. Med andre ord vil lavfrekvente langvarige valg være passende for pennate muskler. For muskler med lav PCSA og høye fiberlengdeverdier vil seleksjonsparameterne være forskjellige. For disse musklene bør frekvenser over 70 Hz og svært korte (omtrent 200 µs) varighet foretrekkes, og stimuleringstider bør holdes korte (35-37).

Shardong et al. (38) viste at muskelstyrken økte etter åtte uker med NMES-intervensjon hos pasienter med kronisk nyresvikt, men muskel 2-tykkelse og pennasjonsvinkel endret seg ikke. Variable NMES-parametere (frekvens, amplitude, varighet, elektrodeplassering osv.) er vist som årsaken til disse motstridende resultatene angående effektene av NMES (39).

I den aktuelle litteraturen utgitt av Salva-Coll et al. i 2023 antas det at det kan være ubalanse i bøye- og ekstensormuskulaturen i underarmsmuskulaturen på grunn av skade på den ligamentomuskulære refleksmekanismen som oppstår fra SLL etter SLL-skade. Det har blitt rapportert at de ovennevnte ECRL-, ECRB-, APL-, FCR-musklene er viktige i rehabilitering av karpal ustabilitet fordi de begrenser det scapholunate rommet og ECU-aktivitet bør unngås. I kasusrapporter er det beskrevet at nevromuskulær rehabilitering av dynamiske stabilisatorer av dette håndleddet, som antas å være "SL-leddvennlig", brukes. Bruken av en bevegelsesbue kalt pilkastingsbevegelse har også blitt utbredt innen rehabilitering. Det har vist seg å minimere belastningen på SLIL og er en mye brukt applikasjon i postoperativ SLIL-rehabilitering (40). Disse tilnærmingene er hentet fra grunnleggende vitenskapelig litteratur, rehabiliteringskonsepter tilgjengelig for andre anatomiske steder og biomekaniske undersøkelser av håndleddet. Det er imidlertid begrenset bevis for å forklare effektiviteten av disse praksisene. Det er ingen randomiserte kliniske studier eller retningslinjer i litteraturen som anbefaler ideelle konservative rehabiliteringsstrategier for SLIL-skader. Gitt mangelen på litteratur er det fortsatt uunngåelig at rehabiliteringsklinikere griper inn i pasienter med SLIL-skader.

Effekten av NMES på isokinetisk muskelstyrke, grepsstyrke, leddpropriosepsjon hos scapholunate pasienter er ukjent i litteraturen. Det er viktig å forstå effekten av NMES på musklene nevnt ovenfor som SL-leddvennlige for å oppnå et mer effektivt behandlingsresultat hos pasienter.

Det er ingen studier i litteraturen som anvender NMES på SL-vennlige muskler hos pasienter med SL-instabilitet. I de eksisterende studiene er det studier som inkluderer generell håndleddstrening etter operasjon. Blant disse studiene var det ingen studier som undersøkte isokinetisk muskelstyrke og utholdenhet for håndleddsstrekkere og bøyer etter trening. I tillegg, i de eksisterende studiene, ble det ikke funnet randomiserte kontrollerte studier som målte øvre ekstremitets reaksjonstid, proprioseptiv sensasjon og kraft til overføring av håndleddssmerter hos SL-pasienter etter skade. Proprioseptiv følelse, reaksjonshastighet og reaksjonstid er imidlertid svært viktig for funksjonaliteten i øvre ekstremiteter. I tillegg er det åpenbart at det å ha en idé om muskelstyrken til ekstensorer og fleksorer med isokinetiske mål vil forme rehabiliteringsprotokoller annerledes.

I denne studien hadde vi som mål å undersøke effekten av treningstrening kombinert med nevromuskulær elektrisk stimulering på muskelstyrke, proprioseptiv sensasjon, reaksjonstid og funksjonalitet hos pasienter med scapholunate ustabilitet.