Ćwiczenia proprioceptywnego wspomagania nerwowo-mięśniowego na wczesną aktywację mięśni ramion u zdrowych osób (PNF)

Projekt badania Zastosowano jednokierunkowy projekt powtarzanych pomiarów, aby zbadać potencjalne korzyści wzmocnienia ćwiczeń PNF za pomocą VR i jednoczesnego sprzężenia zwrotnego w celu zwiększenia wczesnej aktywacji mięśni barkowych u zdrowych osób.

Uczestnicy Trzydziestu zdrowych ochotników (14 mężczyzn i 16 kobiet, średni wiek 26,2 ± 4 lata) zrekrutowano metodą doboru próby. Kryteria włączenia obejmowały wiek 18–45 lat i zdolność wykonywania ćwiczeń zginania barku PNF D2. Kryteria wykluczenia, mające na celu zapewnienie jednorodności próbki i wiarygodności danych, obejmowały wszelkie urazy barku w ramieniu dominującym w ciągu ostatnich 3 miesięcy, takie jak ból w okolicy łopatki, rozdarcie lub rekonstrukcja stożka rotatorów, zwichnięcie barku, niestabilność barku, zamrożony bark, złamanie i chroniczny ból szyi. Badanie to uzyskało aprobatę etyczną od Instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej (IRB) jako badanie o minimalnym ryzyku (IRB nr 2023-0322-01). Protokół badania jest zgodny z wytycznymi etycznymi Deklaracji Helsińskiej z 1975 r. (Deklaracja Helsińska poprawiona w 2013 r.).

Naukowcy sprawdzili potencjalnych uczestników pod kątem kryteriów włączenia. Kwalifikujące się osoby otrzymały szczegółowe wyjaśnienie celu badania, interwencji i ich roli, a następnie wyraziły świadomą zgodę. Następnie uczestnicy wypełnili formularz danych demograficznych. Aby chronić poufność, uczestnikom przydzielono identyfikatory numeryczne, a wszystkie informacje identyfikujące były przechowywane oddzielnie od danych badawczych, w bezpiecznym miejscu.

Pomiary wyników W badaniu tym wykorzystano kombinację technologii do pomiaru aktywacji mięśni barkowych i ROM. System NORAXON 3D Motion Capture, wyposażony w czujniki Ultium EMG i Ultium Motion, zapewnił precyzyjne śledzenie aktywności mięśni i wzorców ruchu (ICC w zakresie 0,87-0,98). Powierzchniowe czujniki EMG Ultium wykorzystano do wykrycia maksymalnego dobrowolnego skurczu (MVC), a także aktywacji mięśni w postaci % MVC podczas trzech różnych interwencji. Do analizy ćwiczenia zginania barku PNF D2 w trzech różnych płaszczyznach ruchu poprzez zgięcie, odwiedzenie i rotację zewnętrzną wykorzystano czujniki Ultium Motion ROM. Zbieranie danych przeprowadzono przy użyciu oprogramowania MyoMUSCLE i MyoMOTION.

Subiektywne opinie uczestników zebrano za pomocą skali Borg Rating of Perceived Exertion (RPE) i dostosowanego kwestionariusza obejmującego przyjemność, pewność siebie, frustrację, nudę i poziom trudności.

Interwencje Do ćwiczeń VR wykorzystano oprogramowanie do gier Xbox Kinect i BeCure. Gra U-Ball wymagała od uczestników uderzania piłek pochodzących od przypadkowych celów na ekranie, przy użyciu zgięcia barku PNF D2 na dominującym ramieniu. Układ gry zapewnił, że w przerwie meczu pojawiło się 14 piłek. Wizualną informację zwrotną zapewniał ekranowy awatar odzwierciedlający ruchy uczestnika. Chociaż gra zawierała elementy punktacji, zostały one wyłączone z analizy badania, aby skupić się na właściwej formie ćwiczeń.

W badaniu tym zastosowano trzy różne interwencje aktywujące mięśnie ramion. Interwencja I (sam PNF): Podstawowe ćwiczenie zginania barku PNF D2, obejmujące zgięcie barku, odwiedzenie i rotację zewnętrzną. Ćwiczenie to zostało wykonane w tempie 14 uderzeń na minutę, sterowanym metronomem, aby ustalić spójną linię bazową i dopasować tempo gry U-Ball. Interwencja II (PNF+VR): Połączono ćwiczenie zgięcia barków PNF D2 z grą wykorzystującą przechwytywanie ruchu VR (gra U-Ball). Interwencja III (PNF+VR+CF): Ćwiczenie zginania barków PNF D2 połączone z grą w U-Ball i dodanie jednoczesnego sprzężenia zwrotnego („Miecz”), które nawiązywało do czynności wyciągnięcia miecza z pochwy po przekątnej w górę. Każda interwencja trwała 60 sekund, po których następował dwuminutowy okres odpoczynku obejmujący wypełnienie ankiety.

Procedury Powierzchnia umieszczenia czujnika EMG i ROM Elektrody EMG umieszczono na zidentyfikowanych punktach motorycznych mięśnia czworobocznego górnego (UT), mięśnia czworobocznego dolnego (LT), mięśnia podgrzebieniowego (INF) i zębatego przedniego (SA). Czujniki ROM przymocowano do górnego odcinka kręgosłupa (C7/T1), dolnego odcinka kręgosłupa (T12/L1) i guzowatości naramiennej na dominującym ramieniu uczestników. Anatomiczne punkty orientacyjne wykorzystane do umieszczenia czujnika zostały potwierdzone przez tych samych dwóch badaczy pod względem spójności. Badacze i badacze pomagali w rozmieszczeniu czujników, aby zapewnić pełne szacunku i komfortowe środowisko.

Wprowadzenie do ćwiczenia zgięcia barkowego PNF D2 Na stacji edukacyjnej uczestnicy zostali zapoznani z ćwiczeniem zgięcia barku PNF D2 i uzyskali jednocześnie informację zwrotną słuchową za pośrednictwem nagranego wcześniej filmu instruktażowego. W filmie badacz wyjaśnił, w jaki sposób wykorzystano równoczesną informację zwrotną słuchową „Miecz”. Następnie inny badacz przeprowadził demonstrację na żywo, umożliwiając uczestnikom przećwiczenie wzorca i potwierdzenie zrozumienia.

Pomiary i kalibracja MVC Naukowcy przeprowadzili testy MVC pod kątem podstawowej aktywności mięśni. Uczestnicy włożyli maksymalny wysiłek, stawiając czoła oporowi manualnemu stosowanemu przez badacza, który przeszkolił się w zakresie stosowania stałego oporu podczas sesji. Kalibracja czujnika ROM odbyła się w odległości 1,5 metra od kamery Xbox Kinect, dostosowując uczestników do wymagań oprogramowania gry U-Ball w celu zapewnienia optymalnej interakcji. Następnie podczas trzech ćwiczeń monitorowano i rejestrowano aktywację mięśni UT, LT, SA i INF oraz ROM barku (zgięcie, odwiedzenie i rotacja zewnętrzna) za pomocą oprogramowania MyoMUSCLE i MyoMOTION (Noraxon Inc.) przez jedną minutę.

Administracja interwencyjna Uczestnicy rozpoczęli od ćwiczenia barków PNF D2 z szybkością 14 uderzeń na minutę, tempa pracy metronomu odpowiadającego tempu gry w U-Ball przez 1 minutę. Po tej wstępnej interwencji uczestnicy otrzymali 2-minutową przerwę, podczas której wypełnili ankietę (Borg i kwestionariusz dostosowany). Następnie uczestnicy zostali losowo przydzieleni do interwencji II i III. Ta randomizacja polegała na ślepym wyborze jednego z dwóch artykułów oznaczonych jako II lub III, mających na celu zminimalizowanie efektu przeniesienia.