Koordinacija pokretanja prsnog koša i zdjelice tijekom hoda kod adolescenata s idiopatskom skoliozom

Analiza znanstvenog članka pod nazivom “Analysis of coordination between thoracic and pelvic kinematic movements during gait in adolescents with idiopathic scoliosis” Park HJ i suradnika, objevljenog u Eur Spine J. 2016. godine.

Autor: Maja Topolovec, bacc. physioth.

Utvrđeno je da pacijenti s idiopatskom skoliozom (IS) imaju asimetričnu posturalnu orijentacija ramena i zdjelice u transverzalnoj i frontalnoj ravnini u statičkoj posturi  i asimetričnom kretanju trupa, manji raspon pokreta zdjelice i kralježnice u transverzalnoj i frontalnoj ravnini i veću krutost m. quadratus lumboruma i m. erectora spine u dinamičkim uvjetima. Ove promjene uzrokuju abnormalnosti koordinacije prsni koš – zdjelica koja je važna u održavanja stabilnosti cijelog tijela kod hoda, pošto prsni koš i zdjelica minimiziraju angularni moment (kut zaokreta trupa)  tako što se rotiraju jedno prema drugome.

Chang i sur.  su predstavili jednostavan set operativnih pojmova kroz koje se mogu kategorizirati obrasci zajedničke koordinacije između dva segmenta, u ovom slučaju prsnog koša i zdjelice, na:

  • „in-phase“ – segmenti se rotiraju u istom smjeru;
  • „anti-phase“ – segmenti se rotiraju u suprotnim smjerovima;
  • „pelvis only“ – samo zdjelica se rotira;
  • „thorax only“ – samo prsni koš se rotira

Ova kategorizacija omogućuju kvantificiranje vrste obrasca koordinacije koji dominira u kretanju. Kod periodično ponavljanih kretnji, kao što je hod, važna je i konzistentnost koordinacije koja omogućava da se stabilna koordinacija održi i to se može kvantificirati kao smjer i veličina relativnog pokretanja dva segmenta.

Zbog deformiteta kralježnice koji mijenja centar mase (točku u kojoj kao da je sadržana sva masa tijela) dolazi do asimetričnog pokretanja i problema s dinamičkom stabilnošću. Općenito, kod zdravih osoba je veći „anti-phase“ koordinacijski uzorak i veća dosljednost koordinacije između prsnog koša i zdjelice od osoba s patologijom što osigurava stabilnost hoda. Ovakav oblik analize koordinacije za procjenu stabilnosti hoda je u širokoj upotrebi, međutim ne i kod pacijenata s IS. Iz tog razloga, Park i suradnici odlučili su istražiti koordinacijske obrasce i dosljednost koordinacije prsni koš – zdjelica tijekom hoda kod pacijenata s IS.

Postavili su hipoteze da pacijenti s IS imaju: (1) povišen „in-phase“ koordinacijski uzorak; i (2) nižu dosljednost koordinacije prsni koš – zdjelica tijekom hoda.

Ispitanici

U istraživanju je sudjelovalo 69 djevojaka adolescentne dobi, 39 pacijentica s dijagnozom idiopatske skolioze (Cobb > 10°) i 30 djevojaka u kontrolnoj skupini.

Kriteriji isključenja: prisutnost oštećenja motoričke i/ili senzoričke funkcije, patološke neurološke reakcije, razlika u dužini donjih ekstremiteta veća od 1cm s prisutnim bolovima u donjem dijelu leđa, prethodno liječenje. Objašnjena im je svrha i način izvođenja istraživanja i dobivena privola za sudjelovanje.

Od 39 pacijentica sa skoliozom (dob: 15,1±2,1 god.; visina: 155,2±8,2 cm; težina: 45,6±9,5 kg), 23 su imale primarnu torakalnu a 16 torakolumbalnu krivinu. Prosječni Cobbov kut je bio 33,6° (SD±11,8°) uz raspon od 13° do 65°. U kontrolnoj skupini bilo je 30 djevojaka adolescentne dobi uparenih po dobi (dob: 14,8±2,7 god.; visina: 154,9±5,6 cm; težina: 44,7±6,3 kg), bez povijesti mišićno-koštanih bolesti i bez deformiteta kralježnice.

Protokol i prikupljenje podataka

Ispitanicama je stavljeno 14 reflektirajućih oznaka, s obostrano ljepljivom trakom, na prsni koš, zdjelicu i stopala, prema modificiranom Helen Hayes protokolu. Postavljeni su palpacijom anatomskih točaka uz suglasnost kvalificiranog operatera i kliničara..

Izrađen je torakalni koordinatni sustav uz pomoću četiri reflektirajuće oznake koje su pričvršćene na sedmi vratni kralježak, deseti prsni kralježak, jugularni urez i ksifoidni nastavak sternuma. Zdjelični koordinatni sustav je označen na isti način, sa četiri reflektirajuće oznake smještena na lijevu i desnu spinu iliacu anterior superior (LASI i RASI) te lijevu i desnu spinu iliacu posterior superior (LPSI i RPSI).

Za dobivanje prostorno-vremenske varijable, postavljeno je šest reflektirajućih oznaka na: lateralne maleole, kalkaneuse i glave druge metatarzalne kosti.

Za analizu je korišten Vicon sustav za analizu pokreta (Six-camera system 460, Vicon Motion Systems, Oxford, UK) i platforma za mjerenje sila reakcije podloge I Scan foot pressure measurement system. Snimljeno je šest uzastopnih pokušaja hoda na 10 metara ravnom linijom, ispitanice su hodale bosonoge i po željenom tempu. Prikupljeni su podatci o brzini hoda, duljini koraka i opsegu pokreta zdjeličnih kuteva i kuteva prsnog koša te je koordinacija prsni koš – zdjelica kvantificirana pomoću „vector coding“ tehnike.

Istražene su frekvencije četiri različita koordinacijska obrasca između segmenta zdjelice i prsnog koša i dosljednost koordinacije, uključujući smjer i opseg tijekom ciklusa hoda, kako bi se procijenilo osnovne karakteristike hoda kod obje skupine ispitanica.

Korišten je t-test za nezavisne uzorke kako bi se utvrdila razlika između dvije skupine u koordinacijskim uzorcima i njihovoj dosljednosti. Normalna raspodjela podataka testirana je Shapiro–Wilk testom. Razina značajnosti je postavljena na 0,05 te je za analizu podataka korišten SPSS 21.0 program.

Rezultati

Utvrđena je statistički značajna razlika u brzini hoda, duljini koraka i opsegu pokretanja zdjeličnog kuta u transverzalnoj i frontalnoj ravnini između pacijentica s IS i kontrolne skupine (Tablica 1.).

Tablica 1. Prostorno-vremenske varijable i opseg pokreta zdjeličnog kuta u tri ravnine

vremenski prostorne

Preuzeto iz: Park HJ, Sim T, Suh SW, Yang JH, Koo H, Mun JH. Analysis of coordination between thoracic and pelvic kinematic movements during gait in adolescents with idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 2016;25(2):385-93.

U analizi koordinacijskih uzoraka između pokretanja prsnog koša i zdjelice u transverzalnoj ravnini utvrđena je statistički značajna razlika u rotaciji segmenata u istom smjeru („in-phase“) koja je bila povišena u odnosu na kontrolnu skupinu (pacijentice: 35,09±12,22; kontrolna skupina: 22,22±10,35; p<0,05) i u rotaciji segmenata u suprotnim smjerovima („anti-phase“) koja je bila snižena (pacijentice: 11,85±5,84; kontrolna skupina: 16,10±4,72; p<0,05). Samo rotacija zdjelice („pelvis only“) je kod pacijentica bila statistički značajno snižena u sve tri ravnine u usporedbi s kontrolom skupinom (transverzalna: pacijentice 39,93±11,62, kontrolna skupina 49,99±12,63, p\0,05; frontalna: pacijentice 56,44±13,00, kontrolna skupina 66,40±14,63, p\0,05; sagitalna, pacijentice 11,53±5,59, kontrolna skupina 13,70±3,04, p\0,05). Ostali uzorci su bili slični u obje skupine.

Dosljednost u smjeru komponenta koordinacije  i dosljednost u magnitudi komponenti su bile statistički značajno niže (p<0,05) kod pacijentica u usporedbi s kontrolnom skupinom u transverzalnoj i frontalnoj ravnini. U sagitalnoj ravnini nije bilo značajne razlike.

Rasprava

Park i suradnici su u svojem istraživanju proučavali koordinaciju prsni koš – zdjelica, koordinacijske uzorke i dosljednost, kod hoda u pacijentica s IS u usporedbi s kontrolnom skupinom. Zaključili su da su se koordinacijski uzorci dviju skupina razlikovali u sve tri anatomske ravnine. Osobito je to bilo uočljivo kod pacijentica s IS gdje je u transverzalnoj ravnini bio statistički značajno povišen „in-phase“ a snižen „anti-phase“ koordinacijski obrazac u usporedbi s kontrolnom skupinom.

Opseg pokreta kuta zdjelice pacijentica je bio značajno manji nego kod kontrolne skupine u transverzalnoj i frontalnoj ravnini što je u skladu s rezultatima Chen i sur. i Mahaudens i sur.. Oni smatraju da je to posljedica kompenzatornih mehanizama ispravljanja lošeg balans trupa uzrokovanog deformitetom kralježnice. Mahaudens je objasnio smanjenu pokretljivost zdjelice prolongiranom aktivacijom mišića u području lumbalne kralježnice i zdjelice. Iako nije bila rađena elektromiografska pretraga, Park navodi da su pacijenti uključeni u istraživanje bili naučeni stabilizirati pokrete trupa smanjenjem opsega pokreta zdjelice.

Uočeno je smanjenje brzine hoda i duljine koraka kod pacijentica s IS. Te promjene u hodu su također djelovale na smanjenje opseg pokreta zdjelice tijekom hoda i izazvale rotaciju prsnog koša i zdjelice u istom smjeru. Zaključak rada je da pacijenti s idiopatskom skoliozom imaju manje stabilan hod.

Uočeno je značajno manja „pelvis only“ koordinacija kod pacijentica u sve tri ravnine, međutim „thorax only“ koordinacija se nije značajno razlikovala. Pošto angularni moment prsnog koša doprinosi više kutu zaokreta cijelog tijela od zdjeličnog u normalnom hodu, mijenjanje pokretanja torakalnog segmenta bi bio najučinkovitiji način postizanja stabilnog hoda. Međutim, autori su uočili promjene u zdjeličnom ne torakalnom segmentu. Zaključili su da je pokretanje prsnog koša kod deformiteta kralježnice normalno a pacijenti su sami regulirali prsni koš – zdjelica koordinaciju promjenom pokretanja zdjeličnog segmenta.

Dosljednost koordinacijskih uzoraka značajno je bila snižena u transverzalnoj i frontalnoj ravnini kod pacijenata što navodi na zaključak da je stabilnost mehanizama koji kontroliraju koordinaciju u njih niža. Provedena istraživanja na pacijentima s IS utvrdila su postojanje loše posturalne kontrole uslijed deformiteta, somatosenzornih disfunkcija, vidnih teškoća, nedostataka u propriocepciji i vestibularnih poremećaja što utječe na koordinacijske uzorke i i mehanizme kontrole pokreta.

Zaključak

Park i suradnici su zaključili da pacijenti s idiopatskom skoliozom, s gledišta koordinacije prsnog koša – zdjelice, imaju smanjenu stabilnost trupa u hodu u usporedbi s kontrolnom skupinom.

U tretmanu idiopatskih skolioza prvi korak čine vježbe specifične za skoliozu („Physiotherapeutic Scoliosis Specific Exercises“) s ciljem prevencije/ograničavanja progresije deformiteta (smjernice). Schroth metoda znanstveno je priznata i najčešće primjenjivana terapijska metoda za liječenje deformiteta kralježnice. Ona promatra trup u obliku blokova (rameni obruč, grudni koš, križa, zdjelica) koji se klinasto deformiraju i rotiraju jedan u odnosu na drugi.  Schroth vježbe karakterizira precizno definiran, statičan, početni položaj uz pasivne i aktivne korekcije međusobnih odnosa blokova trupa te specifične vježbe disanja. Pacijent uči aktivacijom mišića trupa održati postignutu posturalnu korekciju. Manji dio tretmana je posvećen dinamičkim vježbama s ciljem prijenosa korekcija u svakodnevne aktivnosti. Princip tih vježbi je da se u različitim aktivnostima trup zadrži u maksimalno korigiranom položaju.

Promjene do kojih dolazi kod deformiteta kralježnice izražene su u statičkoj posturi i u pokretanju trupa. Asimetrično pokretanje, zajedno s ograničenjima pokretljivosti i promjenama mišića, uzrokuju abnormalnosti koordinacije koje se odražavaju na stabilnosti trupa. Rezultati ovog istraživanja ukazuju na važnost, često zanemarene, procjene  pacijenata s IS u aktivnosti (hod) i potrebu za uvođenjem promjena u konzervativni tretman koji bi trebao biti usmjeren i na tijelo u pokretanju.

Nedostatci ovog rada su što pacijenti nisu podijeljeni u skupine ovisno o tipu i veličini skolioze, što može značajno utjecati na rezultate.

Literatura:

  1. Nault ML, Allard P, Hinse S, Le Blanc R, Caron O, Labelle H,et al. Relations between standing stability and body posture parameters   in   adolescent   idiopathic      Spine. 2002;27(17):1911–7.
  2. Chen P, Wang J, Tsuang Y, Liao T, Huang P, Hang Y. The postural stability  control  and  gait  pattern  of  idiopathic  scoliosis adolescents.  Clin  1998:13(1):52–8.
  3. Mahaudens P, Banse X, Mousny M, Detrembleur C. Gait in adolescent  idiopathic  scoliosis:  kinematics  and  electromyo-graphic   Eur Spine J. 2009:18(4):512-21.
  4. Bruijn SM,  Meijer  OG,  Van  Dieen  JH,  Kingma  I,  Lamoth  Coordination  of  leg  swing,  thorax  rotations,  and  pelvis rotations during gait: the organisation of total body angular momentum. Gait Posture. 2008:27(3):455–62.
  5. Chang R, Van Emmerik R, Hamill J. Quantifying rearfoot–forefoot coordination in human walking. J Biomech. 2008:41(14):3101–3105.
  6. Tepavac D, Field-Fote EC. Vector coding: a technique for quantification of  intersegmental  coupling  in  multicyclic  J Appl Biomech. 2001:17(3):259–70.
  7. Park HJ, Sim T, Suh SW, Yang JH, Koo H, Mun JH. Analysis of coordination between thoracic and pelvic kinematic movements during gait in adolescents with idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 2016;25(2):385-93.
  8. Negrini S, Donzelli S, Aulisa AG, Czaprowski D, Schreiber S, de Mauroy JC, et al. 2016 SOSORT guidelines: orthopaedic and rehabilitation treatment of idiopathic scoliosis during growth. Scoliosis Spinal Disord. 2018;13:3.
  9. Schreiber S, Parent EC, Moez EK, Hedden DM, Hill DL, Moreau M, et al. Schroth physiotherapeutic scoliosis-specific exercises added to the standard of care lead to better cobb angle outcomes in adolescents with idiopathic scoliosis – An assessor and statistician blinded randomized controlled trial. PLoS ONE. 2016;11(12).

 

 

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava /  Izmijeni )

Google photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google račun. Odjava /  Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava /  Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava /  Izmijeni )

Spajanje na %s