Samband mellan postural balans och muskelaktivitet i länd- och nedre extremitetsmuskler hos kvinnor med eller utan ungdomar idiopatisk skolios (AIS) under stående balansuppgifter med rörelse i övre extremiteterna

Tio kvinnliga försökspersoner i åldrarna 10 till 16 kommer att rekryteras om de diagnostiseras med AIS genom stående långa röntgenundersökningar, med Cobb-vinkel större eller lika med 15°, utan föregående behandling för sin AIS och har blivit godkända för fysisk aktivitet av sina läkare . Försökspersoner exkluderades om de hade (i) Cobb-vinkel större eller lika med 40°, (ii) skolios med någon känd etiologi som medfödd, neuromuskulär, metabolisk och skelettdysplasi, (iii) kända endokrina och bindvävsavvikelser, (iv ) känt hjärttillstånd eller andra sjukdomar som kan påverka träningssäkerheten, (v) ätstörningar eller gastrointestinala malabsorptionsstörningar, och (vi) för närvarande tar mediciner som påverkar deras ben- eller muskelmetabolism. Tio friska kvinnliga försökspersoner med matchad ålder, längd och vikt kommer att rekryteras som kontroll. Alla ämnen kommer att rekryteras i samhället.

Alla försökspersoner kommer att delta frivilligt i denna studie. Informerat samtycke kommer att undertecknas av försöksperson i närvaro av sina föräldrar efter noggrann förklaring av forskarpersonal innan datainsamling. Denna studie kommer att genomföras med låg/försumbar risk för mänsklig forskningsetisk godkännande utfärdat av TWC Research Ethics Committee (REC).

Studieprocedurer Denna tvärsnittsstudie kommer att genomföras vid Fysioterapilaboratoriet, School of Medical and Health Sciences, Tung Wah College mellan oktober 2021 och maj 2022.

Experimentmiljön kommer att hållas vid 25 grader Celsius. Försökspersoner bör inte utföra någon kraftig träning före testtiden.

Försökspersonerna kommer att bli ombedda att fylla i tre frågeformulär: Det kinesiska universitetet i Hong Kong: Fysisk aktivitetsklass för barn och ungdom (CUHK-PARCY), Tanner Scale och Trunk Appearance Perception Scale (TAPS) före experimentet för att bestämma deras fysiska aktivitetsnivå, sexuell mognad respektive självuppfattning om ryggradsdeformitet. Bioelektrisk impedansanalys (BIA) kommer att göras för att samla in kroppssammansättningsdata. Antropometriska parametrar och data om spinal deformitet kommer att samlas in av kvinnliga studentutredare.

Surface EMG (sEMG) elektroder kommer att användas för att detektera muskelaktivitet under balansuppgifter. Enligt riktlinjerna för Surface EMG for Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM) kommer hudförberedelser med hårborttagning med engångsrakhyvel och alkoholpinne att göras innan elektroder appliceras för att minska hudimpedansen under 5k Ohm. sEMG-elektroder kommer att placeras på muskelmagar av erector spinae (ES) på ländryggsnivå (största muskelmassa lateralt till L3-ryggradsprocess). För gluteus medius (GM) kommer elektroderna att placeras på proximal 1/3 av avståndet mellan höftbenskammen och den större trochantern. För lateral gastrocnemius (LG) kommer elektroderna att placeras på den mest framträdande delen av muskelbuken under motstånd mot plantarflexion.

Efter att ha placerat sEMG för muskelaktivitetsmätning kommer balansprestanda hos försökspersoner att testas på en proprioceptiv-stabilometrisk bedömningsmaskin. Fyra uppgifter kommer att utföras, inklusive: 1) öppna ögon fixering vid en inställningspunkt (170 cm höjd och 200 cm bort) på en vägg med avslappnad arm åt sidan; 2) ögon stängda med avslappnad arm åt sidan; 3) ögon öppna med armrörelser och 4) ögon stängda med armrörelser. Armrörelserna är unilateral axelböjning och förlängning av båda armarna med två frekvenser (40 bpm och 120 bpm). Tempot kommer att ges med hjälp av en metronom. Varje uppgift kommer att testas två gånger med minst femton sekunders vila mellan försöken.

Balansfunktioner Prestanda för varje balanstest kommer att registreras av en proprioceptiv-stabilometrisk bedömningsmaskin (ProKin 252, TecnoBody®, Italien). Resultatet kommer att analyseras i termer av Ellipsarea (mm2), Perimeter (mm), Framåt-bakåt standardavvikelse (mm), Medial-lateral standardavvikelse, Genomsnittligt tryckcentrum i medialt-lateral riktning på X-axelprojektion ( mm), medeltryckcentrum i anterior-posterior riktning på Y-axelprojektion (mm), standardavvikelse för framåt-bakåt förskjutning (mm), standardavvikelse för medial-lateral förskjutning (mm), medelhastighet för framåt-bakåt förskjutning (mm/s), medelhastighet för medial-lateral förskjutning (mm/s) och standardavvikelse för trunksvajning (o).

sEMG muskelaktivitet Muskelaktiviteten kommer att mätas med ytelektromyografi och registreras av Noraxon trådlösa TELEmyo Direct Transmission System (TELEmyo DTS) med produktkod 580 (Noraxon, USA Inc., USA). Samplingsfrekvensen kommer att vara 1000Hz och bandbredden 10-500Hz. Bipolära silverkloridelektroder med 15 mm diameter kommer att användas för insamling av EMG-signaler, avståndet mellan elektroderna kommer att vara fixerat till 20 mm. Elektroder kommer att fästas på ytan av tre grupper av muskler bilateralt, nämligen lumbala erector spinae (LES), gluteus medius (GM) och lateral gastrocnemius (LG). Placering av elektroder kommer att baseras på tidigare studier för att minska inkonsekvens och inter-subjekt variabilitet i normalisering av sEMG-signalen [21]. Normaliseringsprocedur kommer att göras genom att be försökspersonerna att utföra isometriska maximala frivilliga sammandragningar (MVC). MVC kommer att mätas med Lafayette handdynamometer ansluten till platt stigbygel. MVC kommer att testas enligt listan nedan. För LES, motstånd mot ländryggsförlängning mot bälte på nedre bröstområdet (T12) vid liggande liggande. För GM, gjorde motstånd mot höftbortförande mot bälte i sidoläge. För LG, motståndskraftig fotled plantarflexion i sittande läge mot bälte i 90º dorsalflexion.

sEMG-signalerna under varje experiment kommer att normaliseras till sEMG vid isometrisk MVC och uttryckas i procent av den maximala sEMG-aktiviteten (%EMG_max) för jämförelse med normaliseringssignalbehandlingsprogram i Noraxon System.