Związek między równowagą posturalną a aktywnością mięśniową mięśni odcinka lędźwiowego i kończyn dolnych u kobiet z młodzieńczą skoliozą idiopatyczną (AIS) lub bez niej podczas wykonywania zadań związanych z utrzymaniem równowagi w pozycji stojącej z ruchem kończyny górnej

Dziesięć pacjentek w wieku od 10 do 16 lat zostanie zrekrutowanych, jeśli zdiagnozowano u nich AIS na podstawie standardowych badań rentgenowskich w pozycji stojącej, z kątem Cobba większym lub równym 15°, bez wcześniejszego leczenia AIS i które zostały dopuszczone do aktywności fizycznej przez lekarzy . Pacjenci zostali wykluczeni, jeśli mieli (i) kąt Cobba większy lub równy 40°, (ii) skoliozę o dowolnej znanej etiologii, takiej jak dysplazja wrodzona, nerwowo-mięśniowa, metaboliczna i szkieletowa, (iii) znane nieprawidłowości endokrynologiczne i tkanki łącznej, (iv. ) znane choroby serca lub inne choroby, które mogą mieć wpływ na bezpieczeństwo ćwiczeń, (v) zaburzenia odżywiania lub zaburzenia wchłaniania żołądkowo-jelitowego oraz (vi) aktualnie przyjmujące leki wpływające na metabolizm kości lub mięśni. Dziesięć zdrowych kobiet o dopasowanym wieku, wzroście i wadze zostanie zwerbowanych jako grupa kontrolna. Wszystkie podmioty będą rekrutowane w społeczności.

Wszyscy badani wezmą udział w tym badaniu dobrowolnie. Świadoma zgoda zostanie podpisana przez osobę badaną w obecności rodziców po dokładnym wyjaśnieniu przez personel badawczy przed zebraniem danych. Niniejsze badanie zostanie przeprowadzone z zatwierdzeniem etyki badań na ludziach o niskim/nieistotnym ryzyku wydanym przez TWC Research Ethics Committee (REC).

Procedury badawcze To przekrojowe badanie zostanie przeprowadzone w laboratorium fizjoterapii, School of Medical and Health Sciences, Tung Wah College w okresie od października 2021 r. do maja 2022 r.

Środowisko eksperymentu będzie utrzymywane na poziomie 25 stopni Celsjusza. Osoby badane nie powinny wykonywać żadnych intensywnych ćwiczeń przed czasem testu.

Badani zostaną poproszeni o wypełnienie 3 kwestionariuszy: Chińskiego Uniwersytetu w Hong Kongu: Ocena Aktywności Fizycznej Dzieci i Młodzieży (CUHK-PARCY), Skala Tannera i Skala Percepcji Wyglądu Tułowia (TAPS) przed eksperymentem w celu określenia ich poziomu aktywności fizycznej, odpowiednio dojrzałość płciową i samoocenę deformacji kręgosłupa. Analiza impedancji bioelektrycznej (BIA) zostanie przeprowadzona w celu zebrania danych dotyczących składu ciała. Parametry antropometryczne i dane dotyczące deformacji kręgosłupa zostaną zebrane przez badaczki płci żeńskiej.

Powierzchniowe elektrody EMG (sEMG) będą wykorzystywane do wykrywania aktywności mięśniowej podczas wykonywania zadań równoważnych. Zgodnie z wytycznymi Surface EMG for Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM), przygotowanie skóry poprzez usunięcie owłosienia jednorazową brzytwą i wacikiem nasączonym alkoholem zostanie wykonane przed przyłożeniem elektrod w celu obniżenia impedancji skóry poniżej 5k Ohm. Elektrody sEMG zostaną umieszczone na brzuścach mięśni prostownika kręgosłupa (ES) na poziomie lędźwiowym (największa masa mięśniowa boczna do wyrostka kolczystego L3). W przypadku mięśnia pośladkowego średniego (GM) elektrody zostaną umieszczone w proksymalnej 1/3 odległości między grzebieniem biodrowym a krętarzem większym. W przypadku bocznego mięśnia brzuchatego łydki (LG) elektrody zostaną umieszczone w najbardziej widocznej części brzuśca mięśnia podczas zgięcia podeszwowego z oporem.

Po umieszczeniu sEMG do pomiaru aktywności mięśniowej, równowaga badanych zostanie sprawdzona na aparacie do oceny proprioceptywno-stabilometrycznej. Zostaną wykonane cztery zadania, w tym: 1) otwarte oczy wbite w zadany punkt (wysokość 170 cm i odległość 200 cm) na ścianie ze zrelaksowaną ręką odsuniętą w bok; 2) oczy zamknięte z odwróconymi ramionami; 3) oczy otwarte przy ruchach ramion i 4) oczy zamknięte przy ruchach ramion. Ruchy ramion to jednostronne zgięcie barku i wyprost obu ramion z dwiema częstotliwościami (40 uderzeń na minutę i 120 uderzeń na minutę). Tempo będzie podawane za pomocą metronomu. Każde zadanie zostanie przetestowane dwukrotnie z co najmniej piętnastosekundową przerwą między próbami.

Funkcje równowagi Wyniki każdego testu równowagi będą rejestrowane przez proprioceptywno-stabilometryczną maszynę do oceny (ProKin 252, TecnoBody®, Włochy). Wynik zostanie przeanalizowany pod względem pola powierzchni elipsy (mm2), obwodu (mm), odchylenia standardowego przód-tył (mm), odchylenia standardowego środkowo-bocznego, średniego środka nacisku w kierunku środkowo-bocznym w projekcji na osi X ( mm), Średni środek nacisku w kierunku przednio-tylnym na projekcji osi Y (mm), Odchylenie standardowe przemieszczenia przód-tył (mm), Odchylenie standardowe przemieszczenia środkowo-bocznego (mm), Średnia prędkość dla ruchu przód-tył przemieszczenie (mm/s), średnia prędkość przemieszczenia środkowo-bocznego (mm/s) i odchylenie standardowe kołysania tułowia (o).

sEMG Aktywność mięśniowa Aktywność mięśniowa będzie mierzona za pomocą elektromiografii powierzchniowej i rejestrowana przez bezprzewodowy system TELEmyo Direct Transmission System (TELEmyo DTS) firmy Noraxon o kodzie produktu 580 (Noraxon, USA Inc., USA). Częstotliwość próbkowania będzie wynosić 1000 Hz, a szerokość pasma 10-500 Hz. Do odbioru sygnałów EMG zastosowane zostaną bipolarne elektrody chlorkowo-srebrowe o średnicy 15mm, odległość międzyelektrodowa zostanie ustalona na 20mm. Elektrody zostaną przymocowane obustronnie do powierzchni 3 grup mięśni, mianowicie lędźwiowego prostownika kręgosłupa (LES), pośladkowego średniego (GM) i bocznego mięśnia brzuchatego łydki (LG). Umieszczenie elektrod będzie oparte na wcześniejszych badaniach w celu zmniejszenia niespójności i zmienności międzyosobniczej w normalizacji sygnału sEMG [21]. Procedura normalizacji zostanie przeprowadzona poprzez poproszenie badanych o wykonanie izometrycznych maksymalnych dobrowolnych skurczów (MVC). MVC będzie mierzone ręcznym dynamometrem Lafayette podłączonym do płaskiego strzemienia. MVC zostanie przetestowany zgodnie z poniższą listą. W przypadku LES, wyprost odcinka lędźwiowego z oporem przy pasie w dolnej części klatki piersiowej (T12) w leżeniu na brzuchu. Dla GM, opieranie się odwiedzeniu biodra przy pasie w leżeniu na boku. Dla LG, odporność na zgięcie podeszwowe kostki w pozycji siedzącej przy pasie w zgięciu grzbietowym 90º.

Sygnały sEMG podczas każdego eksperymentu zostaną znormalizowane do sEMG w izometrycznym MVC i wyrażone jako procent maksymalnej aktywności sEMG (%EMG_max) w celu porównania z programem przetwarzania sygnału normalizacji w systemie Noraxon.