Wpływ treningu wytrzymałościowego o niskim obciążeniu górnego trapezu na ból, ból uciskowy i sztywność mięśni w przewlekłym bólu szyi i barków w porównaniu z ćwiczeniami rozciągającymi: randomizowane badanie kontrolowane

1. Wstęp:

   Ból szyi i ramion, znany również jako zastępczy ból szyi lub ramion w badaniach globalnego obciążenia chorobami, jest jedną z głównych przyczyn niepełnosprawności i jest częstym schorzeniem układu mięśniowo-szkieletowego związanym z pracą u pracowników wykonujących pracę statyczną lub powtarzalną, prowadzącym do ogromne obciążenia społeczno-ekonomiczne na całym świecie (Wu i in., 2024). Okazało się, że na całym świecie około 203 miliony ludzi cierpiało na bóle szyi i ramion (Wu i in., 2024). Ze względu na takie czynniki, jak starzenie się społeczeństwa i coraz częstsze występowanie siedzącego trybu życia, oczekuje się, że związane z tym obciążenie bólem szyi i barków dla poszczególnych osób i systemu opieki zdrowotnej będzie rosło (Wu i in., 2024). Dlatego też, aby rozwiązać ten problem, konieczna jest skuteczna interwencja, zwłaszcza podejście aktywne i polegające na samoopiece.

   Terapia ruchowa jest jedną z powszechnie stosowanych metod leczenia przewlekłego bólu szyi i barków, ponieważ ćwiczenia są stosunkowo bezpieczne i powodują przejściowe i łagodne skutki uboczne (Gross i in., 2015). Przykłady aktywnych ćwiczeń na ból szyi i barków obejmują między innymi specyficzne rozciąganie szyi i ramion, trening wzmacniający i wytrzymałościowy, ćwiczenia stabilizacji szyjno-łopatkowo-piersiowej, ćwiczenia nerwowo-mięśniowe z koordynacją wzrokowo-szyjną i treningiem proprioceptywnym oraz ćwiczenia uważności (Gross i in. ., 2016). Dowody wykazały, że ćwiczenia wzmacniające w połączeniu z ćwiczeniami wytrzymałościowymi lub rozciągającymi są korzystne w przypadku bólu szyi i ramion (Gross i in., 2015). Niemniej jednak, jeśli jako jedyną interwencję uwzględnione zostaną ćwiczenia rozciągające lub wytrzymałościowe, wydaje się, że mają one minimalny wpływ na ból i funkcjonowanie (Gross i in., 2015). Ze względu na brak wysokiej jakości dowodów nadal nie ma pewności co do skuteczności tych określonych rodzajów ćwiczeń w leczeniu bólu szyi i barków.

   Sztywność mięśni odnosi się do oporu tkanki podczas biernego rozciągania i zależy od rodzaju przyłożonej siły zewnętrznej oraz spowodowanego odkształcenia struktury (Baumgart, 2000). W ten sposób mięśnie można rozciągać bez rozrywania, co zapewnia elastyczność i zakres ruchu stawów, wykazując rozciągliwość, a po rozciągnięciu lub skurczeniu mogą powrócić do swojej pierwotnej formy, wykazując elastyczność (Rothwell i Rothwell, 1994). Te właściwości mechaniczne pozwalają mięśniom efektywnie funkcjonować, generując ruch, stabilizując stawy i utrzymując postawę. Niektóre dowody wykazały, że ból szyi i ramion jest powiązany ze zwiększoną sztywnością górnego mięśnia czworobocznego (Leong, Hug i Fu, 2016). Ostatnie badania wykazały również związek między sztywnością i elastycznością mięśniowo-powięziową a przewlekłym bólem szyi i barków (Seidel, Brandl, Egner i Schleip, 2023; Opara i Kozinc, 2023). Jednakże dokładny związek pomiędzy „napięciem” górnego mięśnia czworobocznego a bólem szyi i barków pozostaje niejasny. Możliwym wyjaśnieniem jest to, że zmieniona morfologia tkanki powięzi mięśniowej prowadzi do zmienionej równowagi mięśniowej pomiędzy mięśniami przedkręgowymi i prostownikami kręgosłupa. Wręcz przeciwnie, innym możliwym mechanizmem jest to, że zwiększone napięcie mięśni górnego mięśnia czworobocznego stanowi strategię ochronną mającą na celu ograniczenie bolesnych ruchów szyi, co naśladuje zjawisko zwiększonej sztywności mięśni prostowników tułowia u pacjentów z bólem krzyża (Koppenhaver i in., 2020).

   Jeżeli sztywność mięśnia górnego czworobocznego wiąże się z bólem szyi i barków, oczekuje się, że wydłużenie lub rozluźnienie jego napięcia mięśniowego powinno wywołać długotrwałą poprawę w zakresie dolegliwości bólowych. Jednak rozciąganie mięśni szyi i akupunktura, ukierunkowane na sztywność mięśniowo-powięziową i punkt spustowy, wiążą się z krótkotrwałą ulgą jedynie w bólu szyi i ramion (Wilke i in., 2014). W związku z tym aktywne punkty spustowe pojawiają się w górnym mięśniu czworobocznym wśród 40% mechanicznych bólów szyi i barków (Muñoz-Muñoz i in., 2012). Dlatego ćwiczenia rozciągające mogą złagodzić krótkotrwały ból jedynie poprzez celowanie w punkty spustowe, a nie zajmowanie się sztywnością mięśni poprzez hamowanie nocycepcji rogu grzbietowego. W rezultacie ból szyi i ramion będzie nadal obecny przez dłuższy czas ze względu na bodźce nocyceptywne, powodujące powstawanie nowych punktów spustowych.

   Na poziomie mikroskopowym Meulemeester i in. (2018) zauważyli, że pracownicy biurowi z bólem mięśnia czworobocznego mają więcej włókien typu II (szybkokurczliwych), a mniej włókien typu I (wolnokurczliwych) w porównaniu ze zdrowymi pracownikami. Autorzy zaproponowali, że niedostateczne ukrwienie i przeciążenie włókien typu I powoduje stres metaboliczny. Zależność od zwiększonego metabolizmu beztlenowego i długotrwałej aktywności górnego mięśnia czworobocznego przy niskim obciążeniu podczas pracy prowadzi ostatecznie do rozwoju bólu mięśnia czworobocznego. Rozsądnie można wywnioskować, że zwiększenie wydolności tlenowej poprzez zwiększenie udziału wolno utleniających się włókien typu I może pomóc w złagodzeniu długotrwałej aktywności mięśnia czworobocznego na niskim poziomie. Knutson (2000) wskazał, że ból i stan zapalny mogą aktywować zakończenia czuciowe typu III i IV. Może to stymulować neurony gamma-motoryczne i potencjalnie zmieniać pobudliwość wrzecion mięśniowych, prowadząc do zwiększonego napięcia mięśniowego. Kisilewicz i in. (2020) oraz Heredia-Rizo i in. (2020) wykazali, że trening ekscentryczny może zwiększyć próg bólu ciśnieniowego i zmniejszyć sztywność mięśnia czworobocznego górnego u pacjentów z przewlekłym bólem szyi i barków. Możliwe jest, że podwyższony próg zmęczenia może złagodzić zwiększone napięcie spoczynkowe, a tym samym sztywność mięśni. Dlatego stawiamy hipotezę, że trening wytrzymałościowy górnego mięśnia czworobocznego przy niskim obciążeniu, w porównaniu z ćwiczeniami rozciągającymi, może przynieść lepszą poprawę w zakresie bólu szyi i ramion oraz sztywności mięśni.

   O ile nam wiadomo, nie ma randomizowanego, kontrolowanego badania (RCT) porównującego wpływ treningu wytrzymałościowego z ćwiczeniami rozciągającymi górnego mięśnia czworobocznego na ból szyi i barków. Dlatego celem naszego badania jest zbadanie skuteczności ćwiczeń wytrzymałościowych z niskim obciążeniem w porównaniu z ćwiczeniami rozciągającymi górnego mięśnia czworobocznego w zakresie bólu, bólu uciskowego i sztywności mięśni u pacjentów z przewlekłym bólem szyi i barków. Nasza hipoteza jest taka, że ​​ćwiczenia wytrzymałościowe górnego mięśnia czworobocznego powinny skutkować znacznie lepszą poprawą w zakresie bólu szyi i barków, progu bólu ciśnieniowego i sztywności mięśni niż ćwiczenia rozciągające.

2. Projekt badania:

   Niniejsze badanie jest dwuramiennym, równoległym, randomizowanym i kontrolowanym badaniem zaślepionym przez osobę oceniającą. Zaimplementowano dwugrupowy projekt przed i po teście. Badanie to zostanie przeprowadzone w okresie od listopada 2024 r. do marca 2025 r. zgodnie z wytycznymi Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT).

3. Stratyfikacja i randomizacja:

   Uczestnicy będą rekrutowani za pośrednictwem ulotek lub poczty elektronicznej na Politechnice w Hongkongu i w mediach społecznościowych. Po wstępnej ocenie kwalifikowalności, randomizacja zostanie podzielona na warstwy przy użyciu oprogramowania „Minimize”, aby zapewnić niemal równomierny rozkład kluczowych parametrów w każdej grupie. Czynniki stratyfikacji będą obejmować wiek, płeć (mężczyzna lub kobieta), dominację dłoni (lewa lub prawa), objawowa strona jednostronnego bólu szyi i barków (po lewej lub prawej), wskaźnik masy ciała (kg/m2), godziny pracy (mniejsze lub mniejsze) równy 40 godzin/tydzień lub większy niż 40 godzin/tydzień) oraz wskaźnik niepełnosprawności szyi (NDI) (0-24 bez lub umiarkowaną niepełnosprawność, 25-34 z ciężką niepełnosprawnością, 35-50 z całkowitą niepełnosprawnością). Randomizacja zostanie przeprowadzona przed pomiarami wyjściowymi, a kwalifikujący się uczestnicy zostaną przypisani do jednej z dwóch grup: grupy ćwiczeń wytrzymałościowych (EE) lub grupy ćwiczeń rozciągających (SE) dla dotkniętej strony okolicy szyi i ramion.

4. Grupy badawcze:

   Ćwiczenia będą prowadzone przez dwóch fizjoterapeutów, którzy posiadają 3-letnie doświadczenie w fizjoterapii narządu ruchu. Uczestnikom zostaną udostępnione demonstracje wideo, aby ułatwić przestrzeganie zasad ćwiczeń. Wszyscy uczestnicy cierpiący na ból szyi i ramion ukończą 5-tygodniową interwencję w domu, zgodnie z przydziałem grup. Przypomnienia będą wysyłane do uczestników za pośrednictwem aplikacji mobilnej, aby zapewnić przestrzeganie przypisanych ćwiczeń. Co tydzień za pośrednictwem aplikacji mobilnej będzie prowadzona rozmowa wideo w celu monitorowania postępów rehabilitacji każdego uczestnika i poziomu bólu.

   4.1 Grupa eksperymentalna: Grupa ćwiczeń wytrzymałościowych górnego mięśnia czworobocznego przy niskim obciążeniu (EE). Ćwiczenie wytrzymałościowe górnego mięśnia czworobocznego przy niskim obciążeniu, czyli ćwiczenie wzruszania ramionami nad głową, zostanie przepisane i praktykowane przez uczestników przydzielonych do grupy EE. Zamiast wzruszania ramionami w pozycji neutralnej wybiera się ruch wzruszania ramionami nad głową, ze względu na bardziej specyficzną i precyzyjną aktywację górnego mięśnia czworobocznego przy minimalnej aktywacji dźwigaczy łopatek, w przypadku której nadmierna aktywność dźwigaczy łopatek jest powszechnie spotykana u osób z bólem szyi i barków (Castelein i wsp. , 2016). Uczestnicy grupy EE wykonają ćwiczenie wzruszania ramionami nad głową po stronie dotkniętej chorobą, używając zielonej elastycznej opaski Thera-Band

   4.2 Grupa porównawcza: Grupa ćwiczeń rozciągających górnego mięśnia czworobocznego (SE) Uczestnicy grupy SE wykonują statyczne ćwiczenia rozciągające górnego mięśnia czworobocznego po stronie dotkniętej chorobą.

   Wszyscy uczestnicy zostaną nauczeni zasad zarządzania obciążeniem, aby uniknąć nadmiernego obciążenia i zdarzeń niepożądanych. Uczestnicy powinni niezwłocznie zgłosić się do obydwu fizjoterapeutów za pośrednictwem aplikacji komunikacji mobilnej w przypadku wystąpienia niesprzyjających warunków, takich jak bolesność szyi lub ból utrzymujący się dłużej niż 2 dni po wysiłku, nasilenie bólu szyi i barków o co najmniej 2 na 10 cm w skali VAS podczas lub po wykonywaniu ćwiczenia lub pojawienie się objawów neurologicznych, takich jak drętwienie lub mrowienie. Warunki te zostaną ponownie ocenione przez fizjoterapeutów w celu ustalenia, czy konieczna jest modyfikacja dawki ćwiczeń, czy też konieczne jest zakończenie programu ćwiczeń.

5. Procedura gromadzenia danych:

   Po uzyskaniu pisemnej świadomej zgody od uczestników dwóch głównych badaczy (fizjoterapeutów, którzy nie znają przydziału grup i są odpowiedzialni za przeprowadzenie wszystkich ocen wyników) przeprowadzi następnie wstępną selekcję zrekrutowanych uczestników. Uczestnicy zostaną poddani ocenie w dwóch różnych punktach czasowych dla wszystkich miar wyniku: (1) ocena wyjściowa (przed leczeniem); (2) po zakończeniu leczenia (tydzień 5).

6. Zmienne demograficzne, pierwotne i wtórne:

   Przed randomizacją dla każdego uczestnika będą rejestrowane dane demograficzne, w tym wiek, płeć, wskaźnik masy ciała, dominacja dłoni, objawowa strona jednostronnego bólu szyi i barków, czas trwania bólu szyi i barków, zawód i tygodniowy czas używania DSE (godziny pracy). Przydział grup interwencyjnych zostanie następnie dokonany przez niezależny personel badawczy.

   Podstawowe wyniki obejmują ból oceniany za pomocą skali VAS, sztywność mięśni górnego mięśnia czworobocznego ocenianą za pomocą MyotonPRO, opaską bólu uciskowego ocenianą za pomocą elektronicznego algometru ciśnieniowego nad górnym mięśniem czworobocznym oraz wytrzymałość górnego mięśnia czworobocznego mierzoną za pomocą 5-minutowego protokołu stymulacji elektrycznej.

   Drugorzędne wyniki obejmują dwa kwestionariusze, które obejmują wskaźnik niepełnosprawności szyi (NDI) i kwestionariusz niepełnosprawności barku, ręki i dłoni (DASH).

7. Analiza danych:

   Wszystkie analizy statystyczne zostaną przeprowadzone przy użyciu oprogramowania IBM SPSS (IBM, Armonk, NY, USA) z poziomem istotności 5% (dwustronnie). W celu weryfikacji dane zostaną wprowadzone dwukrotnie. Miary wyników będą analizowane w oparciu o zasadę zamiaru leczenia. Charakterystyka wyjściowa i dane demograficzne pomiędzy obiema grupami badawczymi zostaną porównane przy użyciu, odpowiednio, jednoczynnikowej analizy ANOVA, testu chi-kwadrat lub dokładnego testu Fishera. W celu porównania zmian w wynikach pierwotnych i wtórnych w dwóch punktach czasowych pomiędzy grupami badawczymi zostanie zastosowana dwukierunkowa powtarzalna analiza ANOVA.

8. Znaczenie kliniczne i implikacje:

To RCT dostarczy wysokiej jakości dowodów potwierdzających skuteczność określonej terapii ruchowej w leczeniu bólu szyi i barków. Badanie to jest pierwszym RCT porównującym wpływ treningu wytrzymałościowego górnej części mięśnia czworobocznego z tradycyjnie stosowanymi ćwiczeniami rozciągającymi na ból szyi i barków. Jeśli okaże się, że trening wytrzymałościowy jest skuteczniejszy w zmniejszaniu bólu, bólu spowodowanego uciskiem i sztywności mięśni, może to dostarczyć informacji kierownictwu klinicznemu poprzez udoskonalenie programu ćwiczeń w celu promowania wyników klinicznych u osób cierpiących na ból szyi i ramion. Ponadto mogłoby nam to dostarczyć informacji o możliwych mechanizmach leżących u podstaw złagodzenia bólu szyi i barków poprzez zbadanie związku między właściwościami biomechanicznymi mięśni, takimi jak wytrzymałość lub sztywność mięśni, a bólem szyi i barków.

Trening wytrzymałościowy z niskim obciążeniem może również pomóc w samodzielnym radzeniu sobie z bólem szyi i ramion. Trening wytrzymałościowy górnego mięśnia czworobocznego jest nieinwazyjnym i łatwo dostępnym ćwiczeniem, wymagającym minimalnego sprzętu. Jest to jedna z praktycznych opcji ćwiczeń, którą można wykonywać zarówno w warunkach klinicznych, jak i domowych, co może poprawić przestrzeganie przez pacjentów ćwiczeń fizycznych. Ponadto jest to interwencja opłacalna ze względu na prostotę i niski koszt realizacji tego szkolenia. Jest to szczególnie ważne i korzystne w naszym systemie opieki zdrowotnej, w którym zasoby są ograniczone.

Podsumowując, nasze badanie może potencjalnie poprawić naszą wiedzę na temat skutecznych metod leczenia bólu szyi i ramion. Dostarczając dowodów na korzyści płynące z treningu wytrzymałościowego górnego mięśnia czworobocznego przy niskim obciążeniu, może to wpłynąć na praktykę kliniczną i poprawić jakość opieki nad pacjentami cierpiącymi na tę przewlekłą chorobę układu mięśniowo-szkieletowego kręgosłupa.