Wpływ łączonych ćwiczeń i NMES na siłę, propriocepcję i czas reakcji w niestabilności kośćca łódeczkowatego

Wśród urazów kończyn górnych często obserwuje się urazy dłoni/nadgarstków. Ręka jest ważnym narządem umożliwiającym wykonywanie codziennych czynności. Problemy z dłońmi i nadgarstkami mogą powodować ograniczenia w aktywności danej osoby i uniemożliwiać jej pełnienie codziennych ról. Może to prowadzić do obniżenia jakości życia.

Pod względem właściwości biomechanicznych zewnętrzne więzadła nadgarstka wykazują większą elastyczność, ale są mniej odporne na rozciąganie, co skutkuje niższą trwałością w porównaniu z większością więzadeł wewnętrznych. W rezultacie więzadła zewnętrzne są podatne na zerwanie w części przyśrodkowej, podczas gdy więzadła wewnętrzne są bardziej podatne na urazy związane z zerwaniem niż całkowite rozdarcie (1).

Połączenie stawu łódeczkowatego (SL) zapewnia kilka więzadeł nadgarstka. Najważniejszym z nich jest więzadło międzykostne łódeczkowate (SLIL; więzadło międzykostne łódeczkowate) (2). Konsekwencją urazu SLIL jest niestabilność stawu łódeczkowo-klubowego (3). Niestabilność łódeczkowata jest najczęstszą niestabilnością nadgarstka (4). Jeżeli niestabilność ta nie jest leczona, mechaniczne powiązanie pomiędzy kośćmi nadgarstka zostaje trwale przerwane, co skutkuje postępującymi zmianami zwyrodnieniowymi w stawach promieniowo-nadgarstkowych i śródnadgarstkowych (5). Te zmiany zwyrodnieniowe nazywane są zaawansowanym załamaniem łódeczkowatym (SLAC) i są najczęstszą przyczyną choroby zwyrodnieniowej stawów nadgarstka (6). W przypadku niestabilności SL, wyprost i upadek na rękę przy odchyleniu łokciowym zazwyczaj stanowią mechanizm urazu. Połączony wzór niestabilności nadgarstka i zwyrodnieniowego zapalenia stawów nazywany jest zaawansowanym zapadnięciem łódeczkowatym (SLAC) (7).

Fakt, że kość łódeczkowa i księżycowata mają różne struktury stawowe, umożliwia im rotację z różną szybkością podczas ruchów zginania i prostowania nadgarstka. Ponadto włókna grzbietowe SLIL są krótkie i grube, a włókna dłoniowe są luźne i elastyczne, co umożliwia różne obroty kości łódeczkowatej i księżycowatej podczas ruchów zginania i prostowania. Podczas obciążenia kość łódeczkowa ma tendencję do zginania, a księżycowaty do prostowania. Te różne wzorce ruchu kości łódeczkowatej i księżycowatej powodują, że w więzadle SLIL magazynowana jest energia potencjalna o wysokim poziomie. Kiedy nastąpi zerwanie więzadła, oczekuje się, że kości nadgarstka przesuną się na przeciwną stronę z powodu tej energii. Dlatego po zerwaniu SLIL kość łódeczkowata zgina się, a mięsień księżycowaty ulega wyprostowi w wyniku efektu ciągnięcia mięśnia trójgraniastego przez więzadło międzykostne księżycowo-trzewne (LTIL). Ten wzór niestabilności nazywany jest niestabilnością odcinka interkalarnego grzbietowego (DISI) (7).

Do niedawna większość teorii biomechanicznych sugerowała, że ​​stabilność nadgarstka zależy głównie od kształtu stawu oraz interakcji pomiędzy więzadłami i torebkami. Dokładnie zbadano mechanizmy dynamicznej stabilizacji innych stawów, takich jak kolano czy bark. Mniejszy nacisk położono na zrozumienie, w jaki sposób mięśnie i ścięgna przyczyniają się do stabilności nadgarstka. Jednakże w ciągu ostatnich 15 lat wzrosło zainteresowanie i badania, które zaczęły rzucać światło na ten temat. Od 2011 roku opublikowano ponad 350 artykułów na temat propriocepcji nadgarstka. Jednym z powodów tego faktu był opis mechanoreceptorów w więzadłach nadgarstka przez Hagerta i wsp. Propriocepcja jest powiązana ze stabilnością stawów. Termin „stabilność nadgarstka” odnosi się do zdolności nadgarstka do utrzymywania równowagi pod obciążeniem (kinetyczna) i/lub podczas ruchu (kinematyczna) i może utrzymywać się przez długi czas bez skręcania się i występowania objawów. Stabilny nadgarstek nie skręca się pod obciążeniem fizjologicznym i może dostosować swoje wewnętrzne ustawienie, tworząc solidną bryłę, z której można rozłożyć siły. Stabilność kinetyczna nadgarstka wymaga wielu czynników, w tym morfologii kości, solidnych statycznych (więzadeł) i silnych stabilizatorów dynamicznych (mięśnie i ścięgna przedramienia przecinające nadgarstek), zachowanych powierzchni stawowych oraz kompetentnego układu czuciowego i motorycznego, który obejmuje nerwy łączące stawy i stabilizatory dynamiczne. Niespełnienie któregokolwiek z tych pięciu czynników może prowadzić do niestabilności nadgarstka (13).

Niestabilność SL powstaje w wyniku zakłócenia prawidłowego ustawienia kości tworzących nadgarstek na skutek uszkodzenia więzadeł SLIL. Często jest pomijany, ponieważ może wiązać się z innymi problemami dłoni/nadgarstka (14,15). Niestabilności SL zwykle charakteryzują się bólem nadgarstka pojawiającym się podczas obciążania. Wzorzec bólu powstający w wyniku niestabilności SL zwiększa się podczas aktywności. Ból może prowadzić do utraty normalnych ruchów stawów i zmniejszenia siły chwytu. Prowadzi to do niekompetencji w czynnościach życia codziennego i samoopieki oraz do obniżenia poziomu funkcjonalnego (16-18). W leczeniu problemów z niestabilnością SL bierze się pod uwagę różne czynniki.

W ostatnich latach badania nad kinetyką, kinematyką i właściwościami więzadeł nadgarstka rzuciły światło na zachowawcze podejścia do leczenia (21-23). Opracowano różne podejścia do rehabilitacji, zwłaszcza poprzez badanie więzadeł i mięśni, które przyczyniają się do stabilności nadgarstka (24,25). W badaniu Hagerta i in. (26) doniesiono, że jednym z najważniejszych czynników wpływających na stabilność nadgarstka jest kontrola proprioceptywna i nerwowo-mięśniowa stawu nadgarstkowego. W swoim badaniu oceniającym właściwości strukturalne i nerwowe więzadeł nadgarstka zauważyli, że więzadła przylegające do grzbietowej i trójdzielnej części stawu, zwłaszcza więzadło międzykostne łódeczkowate (SLIL), były bogate w mechanoreceptory (27). Ponadto wykazano obecność odruchów więzadłowo-mięśniowych powodujących aktywność mięśni przedramienia w wyniku elektrycznej stymulacji SLIL.

Wykazano, że szczególnie mięśnie zginacz łokciowy nadgarstka (FCU), zginacz promieniowy nadgarstka (FCR), prostownik promieniowy nadgarstka długi (ECRL), prostownik łokciowy nadgarstka (ECU) i prostownik promieniowy nadgarstka krótki (ECRB) odgrywają efektywną rolę w dynamice stabilizacja nadgarstka. W badaniu Garcia-Ellias i in. (29) wykazano, że mięśnie te zmieniają odległość między kośćmi nadgarstka, powodując pronację lub supinację kości nadgarstka. W wyniku tych badań zrodził się pomysł, że dalszym urazom można zapobiec poprzez aktywację odpowiednich mięśni po uszkodzeniu więzadeł (29).

W swoich badaniach na zwłokach Salva-Coll i in. zbadali wzorce ruchu mięśni FCU, FCR, ECRL, ECU i mięśnia odwodziciela długiego pollicis longus (APL) na kościach nadgarstka. Stwierdzono, że mięśnie FCU, ECRL i APL powodują supinację obu rzędów nadgarstka, a zwłaszcza zgięcie bliższego rzędu nadgarstka (30). Zaobserwowano, że mięsień FCR supinuje kość łódeczkową i pronuje trójgłowy i główkę. Stwierdzono, że mięsień ECU znacznie pronuje zarówno dalszy, jak i bliższy rząd nadgarstka (31). Stwierdzono, że supinacja nadgarstka zawęża odstęp łódeczkowo-księżycowy, natomiast pronacja go poszerza. Dlatego mięśnie ECRL, APL i FCR, które określa się jako „przyjazne łódeczce” po urazach SLL, zyskały na znaczeniu w rehabilitacji niestabilności nadgarstka, ponieważ zwężają przestrzeń łódeczkowato-księżycową (32). Donoszono również, że należy unikać działań ECU.

Badania donoszą, że jednoczesne wzbudzenie ECR, FCR i FCU oraz ich mięśni może zapewnić globalną stabilność stawu nadgarstkowego. Dlatego też zaleca się włączenie do programu rehabilitacji ćwiczeń koaktywacyjnych w celu zwiększenia stabilności dynamicznej (7) W celu wzmocnienia mięśni szkieletowych powszechnie stosuje się stymulację elektryczną.

Elektryczna stymulacja nerwowo-mięśniowa (NMES) to metoda reorganizacji ośrodkowego układu nerwowego, powodująca zmiany biochemiczne, fizjologiczne i histologiczne we włóknach mięśniowych, zapobiegająca zanikowi mięśni oraz ułatwiająca powrót siły i funkcji mięśni u pacjentów ze zmianami w ośrodkowym układzie nerwowym (33). Badania wykazały, że NMES zastosowany na jednostronną kończynę zapewnia wzrost siły mięśniowej (34).

W literaturze donoszono, że NMES powoduje wzrost wartości kąta pennacji i fizjologicznego pola przekroju poprzecznego (PCSA) mięśni w wyniku pewnych procesów fizjologicznych (35,36). Szczególnie prądy poniżej 50 Hz są odpowiednie dla mięśni o krótkiej długości włókien i wysokich wartościach PCSA, ponieważ charakteryzują się długim czasem trwania. Innymi słowy, w przypadku mięśni prącia odpowiednie będą selekcje o długim czasie trwania i niskiej częstotliwości. W przypadku mięśni o niskich wartościach PCSA i dużej długości włókien parametry selekcji będą inne. W przypadku tych mięśni należy preferować częstotliwości powyżej 70 Hz i bardzo krótki czas trwania (około 200 µs), a czas stymulacji powinien być krótki (35–37).

Shardong i in. (38) wykazali, że siła mięśni wzrosła po ośmiu tygodniach interwencji NMES u pacjentów z przewlekłą niewydolnością nerek, ale grubość mięśnia 2 i kąt pennacji nie uległy zmianie. Wykazano, że zmienne parametry NMES (częstotliwość, amplituda, czas trwania, rozmieszczenie elektrod itp.) są przyczyną tych sprzecznych wyników dotyczących wpływu NMES (39).

W aktualnej literaturze opublikowanej przez Salva-Coll i in. w 2023 roku uważa się, że może wystąpić brak równowagi mięśni zginaczy i prostowników mięśni przedramienia na skutek uszkodzenia mechanizmu odruchu więzadłowo-mięśniowego powstałego w wyniku SLL po urazie SLL. Donoszono, że wspomniane mięśnie ECRL, ECRB, APL, FCR odgrywają ważną rolę w rehabilitacji niestabilności nadgarstka, ponieważ zwężają przestrzeń łódeczkowatą i należy unikać aktywności ECU. W opisach przypadków opisano, że stosowana jest rehabilitacja nerwowo-mięśniowa dynamicznymi stabilizatorami tego nadgarstka, uznawana za „przyjazną dla stawu SL”. W rehabilitacji powszechne stało się również stosowanie ruchu po łuku, zwanego ruchem rzucania strzałkami. Wykazano, że minimalizuje obciążenie SLIL i jest szeroko stosowanym zastosowaniem w rehabilitacji pooperacyjnej SLIL (40). Podejścia te zaczerpnięto z podstawowej literatury naukowej, koncepcji rehabilitacji dostępnych dla innych lokalizacji anatomicznych oraz badań biomechanicznych nadgarstka. Jednakże istnieją ograniczone dowody wyjaśniające skuteczność tych praktyk. W literaturze nie ma randomizowanych badań klinicznych ani wytycznych zalecających idealne konserwatywne strategie rehabilitacji w przypadku urazów SLIL. Biorąc pod uwagę niedostatek literatury, interwencja lekarzy zajmujących się rehabilitacją u pacjentów z urazami SLIL jest nadal nieunikniona.

W literaturze nie jest znany wpływ NMES na izokinetyczną siłę mięśni, siłę chwytu i propriocepcję stawów u pacjentów z łódeczkowatością. Ważne jest, aby zrozumieć wpływ NMES na wspomniane powyżej mięśnie jako przyjazne dla stawów SL, aby osiągnąć bardziej efektywny wynik leczenia u pacjentów.

W literaturze nie ma badań, które stosowałyby NMES do mięśni przyjaznych dla SL u pacjentów z niestabilnością SL. W istniejących badaniach istnieją badania obejmujące ogólny trening ćwiczeń nadgarstka po operacji. Wśród tych badań nie było badań oceniających siłę i wytrzymałość izokinetyczną mięśni prostowników i zginaczy nadgarstka po treningu wysiłkowym. Ponadto w istniejących badaniach nie znaleziono randomizowanych, kontrolowanych badań mierzących czas reakcji kończyny górnej, czucie proprioceptywne i siłę przenoszenia bólu nadgarstka u pacjentów z SL po urazie. Jednakże czucie proprioceptywne, szybkość i czas reakcji są bardzo ważne dla funkcjonalności kończyny górnej. Ponadto oczywiste jest, że posiadanie wiedzy na temat siły mięśni prostowników i zginaczy za pomocą pomiarów izokinetycznych będzie inaczej kształtowało protokoły rehabilitacji.

W tym badaniu naszym celem było zbadanie wpływu treningu wysiłkowego połączonego z elektryczną stymulacją nerwowo-mięśniową na siłę mięśni, czucie proprioceptywne, czas reakcji i funkcjonalność u pacjentów z niestabilnością łódeczkowatego stawu.