Проприоцептивные нейромышечные упражнения для ранней активации мышц плеча у здоровых людей (PNF)

Дизайн исследования. Для изучения потенциальных преимуществ дополнения упражнений PNF с помощью VR и одновременной обратной связи для усиления ранней активации мышц плеча у здоровых людей была использована односторонняя схема повторных измерений.

Участники. Тридцать здоровых добровольцев (14 мужчин и 16 женщин, средний возраст 26,2 ± 4 года) были набраны методом удобной выборки. Критериями включения были люди в возрасте от 18 до 45 лет, способные выполнять упражнения на сгибание плеч PNF D2. Критерии исключения, разработанные для обеспечения однородности выборки и надежности данных, включали любые травмы плеча доминирующей руки в течение последних 3 месяцев, такие как боль в области лопатки, разрыв или реконструкция вращательной манжеты плеча, вывих плеча, нестабильность плеча, замороженное плечо, перелом. и хроническая боль в шее. Это исследование получило этическое одобрение Институционального наблюдательного совета (IRB) как исследование с минимальным риском (IRB № 2023-0322-01). Протокол исследования соответствует этическим принципам Хельсинкской декларации 1975 года (Хельсинкская декларация в редакции 2013 года).

Исследователи проверяли потенциальных участников на предмет критериев включения. Подходящим лицам было дано подробное объяснение цели исследования, вмешательств и их роли с последующим информированным согласием. Затем участники заполнили форму с демографической информацией. Для защиты конфиденциальности участникам были присвоены числовые идентификаторы, а вся идентифицирующая информация хранилась отдельно от данных исследования в безопасном месте.

Оценка результатов В этом исследовании использовалась комбинация технологий для измерения активации мышц плеча и ПЗУ. Система NORAXON 3D Motion Capture, оснащенная датчиками Ultium EMG и Ultium Motion, обеспечивала точное отслеживание мышечной активности и моделей движений (ICC в диапазоне 0,87-0,98). Поверхностные датчики ЭМГ Ultium использовались для определения максимального произвольного сокращения (MVC), а также активации мышц в виде % MVC во время трех различных вмешательств. Датчики Ultium Motion ROM использовались для анализа упражнения на сгибание плеча PNF D2 в трех разных плоскостях движения посредством сгибания, отведения и внешней ротации. Сбор данных проводился с использованием программного обеспечения MyoMUSCLE и MyoMOTION.

Субъективные отзывы участников собирались с использованием шкалы Борга «Рейтинг воспринимаемого напряжения» (RPE) и индивидуального опросника, включающего удовольствие, уверенность, разочарование, скуку и уровень сложности.

Вмешательства Для упражнений в виртуальной реальности использовалось игровое программное обеспечение Xbox Kinect и BeCure. В игре U-Ball участникам предлагалось отбивать мячи, летящие из случайных целей на экране, используя сгибание плеча PNF D2 на своей доминирующей руке. Условия игры обеспечивали появление 14 мячей за период вмешательства. Визуальная обратная связь обеспечивалась через аватар на экране, отражающий движения участника. Хотя в игре отображались элементы оценки, они были исключены из анализа исследования, чтобы сосредоточиться на правильной форме упражнений.

В этом исследовании были реализованы три различных вмешательства по активации мышц плеча. Вмешательство I (только PNF): базовое упражнение на сгибание плеча PNF D2, включающее сгибание плеча, отведение и наружную ротацию. Это упражнение выполнялось в темпе 14 ударов в минуту, управляемом метрономом, чтобы установить постоянную базовую линию и соответствовать темпу игры U-Ball. Вмешательство II (PNF+VR): сочетание упражнения на сгибание плеч PNF D2 с игрой с захватом движения в виртуальной реальности (игра U-Ball). Вмешательство III (PNF+VR+CF): упражнение на сгибание плеч PNF D2 в сочетании с игрой U-Ball и добавлением одновременной слуховой обратной связи («Меч»), которая отсылает к действию по обнажению меча в диагональном направлении вверх. Каждое вмешательство длилось 60 секунд, после чего следовал двухминутный период отдыха, который включал завершение опроса.

Процедуры Размещение датчиков ЭМГ и ПЗУ. Поверхностные электроды ЭМГ размещались на идентифицированных двигательных точках верхней трапециевидной (UT), нижней трапециевидной (LT), подостной (INF) и передней зубчатой ​​мышц (SA). Датчики ROM были прикреплены к верхнему отделу позвоночника (C7/T1), нижнему отделу позвоночника (T12/L1) и бугристости дельтовидной мышцы на доминирующей руке участников. Анатомические ориентиры, использованные для размещения датчиков, были подтверждены теми же двумя исследователями на предмет единообразия. Исследователь, мужчина и женщина, помогали с размещением датчиков, чтобы обеспечить уважительную и комфортную среду.

Введение в упражнение на сгибание плеча PNF D2. На учебной станции участники познакомились с упражнением на сгибание плеча PNF D2 и одновременной слуховой обратной связью с помощью заранее записанного обучающего видео. В видео исследователь объяснил, как использовалась параллельная слуховая обратная связь «Меч». Затем другой исследователь провел живую демонстрацию, позволив участникам попрактиковаться в модели и подтвердить свое понимание.

Измерения и калибровка MVC Исследователи провели тесты MVC для определения базовой мышечной активности. Участники приложили максимальные усилия против ручного сопротивления, оказываемого исследователем, который обучался оказывать последовательное сопротивление на протяжении всего сеанса. Калибровка датчика ROM проводилась на расстоянии 1,5 метров от камеры Xbox Kinect, что согласовывало участников с требованиями к программному обеспечению игры U-Ball для оптимального взаимодействия. Впоследствии мышечная активация мышц UT, LT, SA и INF, а также ROM плеча (сгибание, отведение и наружное вращение) контролировалась и записывалась в течение одной минуты с использованием программного обеспечения MyoMUSCLE и MyoMOTION (Noraxon Inc.) во время трех упражнений.

Участники начали с упражнения для плеч PNF D2 со скоростью 14 ударов в минуту в темпе метронома, чтобы соответствовать темпу игры U-Ball в течение 1 минуты. После этого первоначального вмешательства участникам был предоставлен двухминутный перерыв, где они завершили опрос (Борг и индивидуальный опросник). Затем участники были рандомизированы для участия в вмешательствах II и III. Эта рандомизация включала слепой выбор одной из двух статей, отмеченных II или III, с целью минимизировать эффекты переноса.