1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΣΕΡΡΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΚΙΝΗΣΙΟΛΟΓΙΑ» ΜΥΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΚΤΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΜΨΗ ΤΟΥ ΓΟΝΑΤΟΥ ΣΤΗΝ ΙΣΟΚΙΝΗΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΡΣΗ ΑΠΟ ΚΑΡΕΚΛΑ ΣΕ ΑΤΟΜΑ ΜΕ ΟΣΤΕΟΑΡΘΡΙΤΙΔΑ Της ΠΑΤΣΙΚΑ ΓΛΥΚΕΡΙΑΣ Μεταπτυχιακή Διατριβή που υποβάλλεται στο καθηγητικό σώμα για την μερική εκπλήρωση των υποχρεώσεων για την απόκτηση του μεταπτυχιακού τίτλου του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Σερρών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης Σέρρες 2009 Εγκεκριμένο από το Καθηγητικό Σώμα: Επιβλέπων Καθηγητής: Κέλλης Ελευθέριος Μέλος: Αμοιρίδης Ιωάννης Μέλος: Αραμπατζή Φωτεινή
2 2009 ΠΑΤΣΙΚΑ ΓΛΥΚΕΡΙΑ
3 ALL RIGHTS RESERVED ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΠΑΤΣΙΚΑ ΓΛΥΚΕΡΙΑ: Μυϊκή δραστηριότητα κατά την έκταση και κάμψη του γονάτου στην ισοκίνηση και την άρση από καρέκλα σε άτομα με οστεοαρθρίτιδα (Υπό την επίβλεψη του Αναπλ. Καθηγητή κ. Κέλλη Ελευθέριου) Η οστεοαρθρίτιδα (ΟΑ) γονάτου είναι μια πάθηση η οποία δημιουργεί αυξημένες δυσκολίες στην καθημερινότητα και προκαλεί μυϊκή αδυναμία, αυξημένη σκληρότητα και πόνο, ιδιαίτερα σε γυναίκες άνω των 50 ετών. Σκοπός της συγκεκριμένης έρευνας ήταν να συγκριθούν τα επίπεδα μυϊκής δραστηριότητας και ροπής των καμπτήρων και εκτεινόντων μυών του γονάτου κατά την ισοκίνηση και κατά την άρση από καρέκλα, σε γυναίκες με ΟΑ γονάτου καθώς και σε υγιείς γυναίκες. Το δείγμα αποτέλεσαν 23 γυναίκες (58.52 ± 6.28 έτη) οι 12 άτομα με ΟΑ γονάτου και 11 υγιείς. Πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση της μυϊκής δραστηριότητας των καμπτήρων και εκτεινόντων μυών του γόνατος (μακρά κεφαλή δικεφάλου μηριαίου, έσω και έξω πλατύ) μέσω καταγραφής του ηλεκρομυογραφικού σήματος κατά τη λειτουργική κίνηση της άρσης από καρέκλα, ενώ ταυτόχρονα γινόταν η καταγραφή της κατακόρυφης δύναμης του εδάφους. Αξιολογήθηκε η σύγκεντρη και έκκεντρη ροπή κατά τη διάρκεια της ισοκίνησης (60 / sec, 120 / sec και 150 / sec) με ταυτόχρονη καταγραφή του ηλεκρομυογραφικού σήματος. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε το ερωτηματολόγιο λειτουργικής ικανότητας W.O.M.A.C. για τα άτομα με ΟΑ και η κλίμακα υποκειμενικής κόπωσης Borg για όλα τα άτομα και όλες τις δοκιμασίες. Χρησιμοποιήθηκε ανάλυση διακύμανσης, με τρείς ανεξάρτητες μεταβλητές, για την εύρεση διαφορών στη ροπή και στη μυϊκή δραστηριότητα
4 ανάμεσα στις δύο ομάδες, με παραγοντικό σχεδιασμό 2x3x2 (ομάδα με δύο επίπεδα, γωνιακή ταχύτητα με τρία επίπεδα και μυϊκή δραστηριότητα με δύο επίπεδα). Το Tukey-test χρησιμοποιήθηκε για να εντοπίσει ανάμεσα σε ποιούς μέσους όρους υπήρχαν διαφορές. Χρησιμοποιήθηκε t-test για να εντοπιστεί αν υπάρχουν διαφορές στη μυϊκή δραστηριότητα, στην ταχύτητα και την κατακόρυφη δύναμη κατά την άρση από καρέκλα ανάμεσα. Ο συντελεστής σημαντικότητας ορίστηκε στο p <.05. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι γυναίκες με ΟΑ εμφάνισαν μειωμένη παραγωγή ροπής και αυξημένη ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των μυών σε επιλεγμένες γωνιακές ταχύτητες κατά τη σύγκεντρη και έκκεντρη λειτουργία (p<.05), ενώ όσον αφορά στα επίπεδα διέγερσης κατά την άρση από καρέκλα παρουσιάστηκε αυξημένη ενεργοποίηση του δικέφαλου μηριαίου σε σχέση με τα υγιή άτομα (p<.05). Τέλος, τα άτομα με ΟΑ παρουσίασαν μικρότερη ταχύτητα καθώς και μικρότερη ανάπτυξη της κατακόρυφης δύναμης του εδάφους κατά την άρση από την καρέκλα (p<.05). Συμπερασματικά, φάνηκε ότι τα άτομα με ΟΑ εμφανίζουν αυξημένη διέγερση μυών του γονάτου σε επιλεγμένες δραστηριότητες της καθημερινής ζωής. Η διαφοροποιημένη αυτή στρατηγική έναντι των υγιών εμφανίζεται για αύξηση σταθερότητας στην άρθρωση του γόνατος. Λέξεις κλειδιά: οστεοαρθρίτιδα, γόνατο, μυϊκή δραστηριότητα, ισοκίνηση, ροπή, άρση από καρέκλα
5 ABSTRACT PATSIKA GLYKERIA Muscle activation in extent and flex isokinetic activity of the knee and sit to stand test for people with osteoarthritis (Under the supervision of Assistant Professor Kellis Eleftherios) Knee Osteoarthritis (OA) is associated with pain, muscle weakness, stiffness, instability, disabilities in everyday activities experienced by people in general and particularly by women over 50 years old. The purpose of this study was to compare muscle activation of the knee and isokinetic torque in women with and without knee OA, during the isokinetic activity and sit-to-stand (sts) movement. Twenty three ( 23 ) women (58.52 ± 6.28 years) participated in this study. Twelve (12) of the participants were suffering from OA and the rest (11) were healthy. During these sts tests, surface electromyography was recorded (biceps femoris, vastus lateralis and vastus medialis). At the same time, vertical ground force applied by the participants during sts movement was being monitored. Τhen, maximal voluntary isokinetic torque from both the extensions and the flexions muscles was measured during concentric and eccentric contractions (60 / sec, 120 / sec and 150 / sec) with EMG recording. W.O.M.A.C questionnaire was used to determine the functional status of those women experiencing knee OA and Borg scale to determine the fatigue degree after each exercise. Analysis of variance with three independent factors, group with two levels (OA, healthy), velocity with three levels (60 / sec, 120 / sec, 150 / sec) and muscle contraction with two levels (concentric and eccentric), a 2 by 3 by 2, with repeated measures on velocity and muscle contractions. Tukey s post hoc test contrast was used to determine significant differences between the
6 mean values obtained. Also, t-test was used to determine the difference between two groups about sts movement for the velocity and the vertical ground force. The significance for the statistical tests was as p<.05. These tests revealed that women experiencing knee OA had decreased torque exerting capacity and increased electromyography activation of knee muscles in particular angle velocities, in concentric and eccentric contractions (p<.05). Biceps femoris activation was found reduced for OA group during sts test (p<.05), but on the other hand, no significant difference was found in quadriceps activation, compared to healthy group (p<.05). The group suffering from knee OA also indicated increased velocity and vertical ground force levels during sts test (p<.05). People with knee OA demonstrated increased muscle activation during everyday activities. This altered muscle activation maybe revealed in patients with knee OA to increase joint stability and also to improve muscle balance at the knee. Key words: osteoarthritis, knee, muscle activation, isokinetic, torque, sit to stand test
7 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Σελίδα ΠΕΡΙΛΗΨΗ.....ii ABSTRACT....iv ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ vi ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ ix ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ..x ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ... xi ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΟΜΕΥΣΕΩΝ...xiii Ι.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ. 2 Β. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ.5 1. Οστεοαρθρίτιδα... 5 Επιπτώσεις Περιγραφή της Πάθησης...5 Ταξινόμηση Οστεοαρθρίτιδας..6 Βαθμοί Οστεοαρθρίτιδας..7 2. Οστεοαρθρίτιδα Γονάτου.. 8 Περιγραφή... 8 Εξέλιξη της ασθένειας.. 9 Λειτουργική Ικανότητα....9 Προβλήματα Μυϊκής Δύναμης...11 3. Ισοκινητική Ροπή και Οστεοαρθρίτιδα...12 Σχέση Ροπής Γωνιακής Ταχύτητας..12
8 Σελίδα Αναλογία Ροπής Αγωνιστών Ανταγωνιστών Μυών...14 4. Μυϊκή Συνδιέγερση...14 Μυϊκή Ισορροπία και Οστεοαρθρίτιδα...15 Συνδιέγερση Μυών και Ισοκίνηση.16 5. Άρση από Καρέκλα 17 Άρση από Καρέκλα και Οστεοαρθρίτιδα... 18 ΙΙ. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ.20 Σκοπός της Έρευνας... 21 Σημασία της Έρευνας.21 Οριοθέτηση της Έρευνας 21 Ορισμοί... 22 Μηδενικές Υποθέσεις.22 Δείγμα.23 Όργανα Μέτρησης.. 26 Διαδικασία Μέτρησης....26 Άρση από Καρέκλα 28 Ισοκινητική Αξιολόγηση....29 Συλλογή και Επεξεργασία Δεδομένων...31 Στατιστική Ανάλυση...32 ΙΙΙ.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ. 33 Α. Μέγιστη ροπή κατά την ισοκινητική διαδικασία...34 i. Μέγιστη ροπή κατά την κάμψη...34
9 Σελίδα ii. Μέγιστη ροπή κατά την έκταση.....34 Β. Μυική Δραστηριότητα...35 i. Δραστηριότητα δικεφάλου μηριαίου κατά την κάμψη....35 ii. Δραστηριότητα δικεφάλου μηριαίου κατά την έκταση.. 36 iii. Δραστηριότητα έξω πλατύ κατά την κάμψη.37 iv. Δραστηριότητα έξω πλατύ κατά την έκταση.38 v. Δραστηριότητα έσω πλατύ κατά την κάμψη..38 vi. Δραστηριότητα έσω πλατύ κατά την έκταση....39 Γ. Άρση από καρέκλα.40 i. Δραστηριότητα μυών..40 ii. Μέγιστη δύναμη.....41 iii. Ταχύτητα άρσης 42 IV. ΣΥΖΗΤΗΣΗ....43 V. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ...50 VI. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ....53 A. Βιβλιογραφία 54 B. Εξοπλισμός... 69 VII. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ... 70 Στοιχεία εξεταζόμενου 71 Ερωτηματολόγιο λειτουργικής ικανότητας W.O.M.A.C...72
10 Γραπτή συγκατάθεση.. 74 Εξαγόμενα SPSS. 75 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Σελίδα Πίνακας 1. Ευρήματα για την διάγνωση ΟΑ γονάτου....7 Πίνακας 2. Διαχωρισμός ΟΑ.....8 Πίνακας 3. "Φαύλος Κύκλος ΟΑ"...10 Πίνακας 4. Ανθρωπομετρικά Χαρακτηριστικά. 23 Πίνακας 5. Διαδικασία Επεξεργασίας EMG από σήμα κατά την άρση από καρέκλα..32
11 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Σελίδα Εικόνα 1. Πελματογράφος..24 Εικόνα 2. Καρέκλα που χρησιμοποιήθηκε κατά την άρση...24 Εικόνα 3. Ισοκινητικό Δυναμόμετρο. 25 Εικόνα 4. Ηλεκτρομυογράφος...26 Εικόνα 5. Τοποθέτηση Ηλεκτροδίων.. 28 Εικόνα 6. Τοποθέτηση Ηλεκτροδίων, Καλωδίων και Ηλεκτρογωνιομέτρου. 28 Εικόνα 7. Άρση από καρέκλα.....29 Εικόνα 8. Ισοκινητική Διαδικασία..30 Εικόνα 9. Μέγιστη δύναμη σε συνάρτηση με τον χρόνο και πιέσεις κατά την άρση από καρέκλα... 31
12 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ Σελίδα Γράφημα 1. Μέγιστη ροπή κατά την κάμψη.. 34 Γράφημα 2. Μέγιστη ροπή κατά την έκταση 35 Γράφημα 3. Σχετικοποιημένο ηλεκρτομυογράφημα του δικεφάλου μηριαίου στην κάμψη.. 36 Γράφημα 4. Σχετικοποιημένο ηλεκρτομυογράφημα του δικεφάλου μηριαίου στην έκταση. 36 Γράφημα 5. Σχετικοποιημένο ηλεκρτομυογράφημα του έξω πλατύ μυός στην κάμψη. 37 Γράφημα 6. Σχετικοποιημένο ηλεκρτομυογράφημα του έξω πλατύ μυός στην έκταση....38 Γράφημα 7. Σχετικοποιημένο ηλεκρτομυογράφημα του έσω πλατύ μυός στην κάμψη....39 Γράφημα 8. Σχετικοποιημένο ηλεκρτομυογράφημα του έσω πλατύ μυός στην έκταση...40 Γράφημα 9. Σχετικοποιημένο ηλεκρτομυογράφημα του δικεφάλου μηριαίου, έξω και έσω πλατύ στην άρση από καρέκλα.. 41
13 Γράφημα 10. Ανάπτυξη μέγιστης δύναμης στην άρση από καρέκλα.. 41 Σελίδα Γράφημα 11. Ταχύτητα στην άρση από καρέκλα.42 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΟΜΕΥΣΕΩΝ ΑΓ / ΑΝΤΑΓ: Αγωνιστής / Ανταγωνιστή ΗΜΓ: Ηλεκτρομυογράφημα Κ / Ε: Καμπτήρες / Εκτείνοντες ΟΑ: Οστεοαρθρίτιδα
14 Ι. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
15 Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η Οστεοαρθρίτιδα (ΟΑ) είναι η πιο συνηθισμένη μορφή αρθρίτιδας και μια από τις κύριες αιτίες πόνου και ανικανότητας παγκοσμίως (Royal College of Physicians, 2008). Προκαλεί προβλήματα ανικανότητας συνήθως σε άτομα άνω των 65 ετών (Lawrence και συν.,1998). Με τον όρο αυτό ονομάζεται επίσης η διατάραξη της φυσιολογικής ισορροπίας μεταξύ της αποδόμησης και σύνθεσης των χονδροκυττάρων της μεσοκυττάριας ουσίας του αρθρικού χόνδρου και του υποχόνδριου ιστού (Buckwalter 1997, Buckwalter και συν. 2004). Η ΟΑ προκαλείται είτε από μηχανικούς είτε από βιολογικούς παράγοντες και χαρακτηρίζεται από μορφολογικές, βιοχημικές και μοριακές αλλαγές τόσο στα κύτταρα όσο και στη μεσοκυττάρια ουσία που οδηγούν σε μάλαξη, φθορά και απώλεια του αρθρικού χόνδρου, σε σκλήρυνση του υποχόνδριου οστού, σε οστεόφυτα και σε υποχόνδριες αλλοιώσεις (American Academy of Orthopaedic Surgeons, 1994). Ένας πιο σύγχρονος ορισμός προβάλλει περισσότερο τη λειτουργική ανικανότητα των ατόμων και λιγότερο τα κλινικά συμπτώματα (Royal College of Physicians, 2008). Έτσι, ΟΑ είναι το κλινικό σύνδρομο του πόνου ο οποίος συνοδεύεται από περιορισμό της λειτουργικής ικανότητας του ατόμου και κατώτερη ποιότητα ζωής. Υπολογίζεται ότι 40 εκατομμύρια άτομα στις Η.Π.Α πάσχουν από το σύνδρομο της ΟΑ και ο αριθμός αυτός αναμένεται να φτάσει τα 60 εκατομμύρια μέχρι το τέλος του 2020. Από αυτούς, 12 εκατομμύρια θα εμφανίσουν περιορισμένες λειτουργικές ικανότητες και αυξημένο αίσθημα πόνου (Centres for Disease Control and Prevention, 1996).
16 Η ΟΑ εμφανίζεται με διαφορετική συχνότητα στις διάφορες αρθρώσεις. Πιο συχνά εμφανίζεται στην άρθρωση του γονάτου και έπειτα του ισχίου, στις μικρές αρθρώσεις των δακτύλων, στη σπονδυλική στήλη και λιγότερο στην άρθρωση του ώμου (McAlindon και συν., 1993; Hassan και συν., 2001; Newman και συν. 2003). Σε μελέτη 2.300 ατόμων άνω των 60 ετών, και των δύο φύλων, που έγινε πρόσφατα στην Ελλάδα, βρέθηκε ότι, το 67% των γυναικών παραπονούνταν για πόνο και προβλήματα στις αρθρώσεις, ιδιαίτερα στα γόνατα, στα χέρια και στους άκρους πόδες. Στους άνδρες το ποσοστό είναι οστεοαρθρίτιδας, σημαντικά μικρότερο Πανεπιστημιακή (31%). ( Εξελίξεις Ορθοπεδική Κλινική στη θεραπεία της «Παπαγεωργίου» Θεσσαλονίκη, Μάρτιος 2008). Ο πόνος και η δυσκολία εκτέλεσης λειτουργικών ικανοτήτων των ατόμων με ΟΑ είναι οι κύριοι λόγοι που οδηγούν τα άτομα αυτά σε μειωμένα επίπεδα καθημερινής δραστηριότητας και μειωμένο επίπεδο ποιότητας ζωής (Baker και συν. 2000). Τα άτομα με ΟΑ στα γόνατα εμφανίζουν δυσκολία στην εκτέλεση καθημερινών κινήσεων, όπως στο περπάτημα, στο ανέβασμα και στο κατέβασμα σκαλιών και στην άρση από καρέκλα (Felson και συν., 1990; Guccione και συν., 1990; Mancuso και συν., 1996; Gur και συν., 2003; Hortobagyi και συν., 2004; Sharma 1999; Pai και συν., 1994). Η άρση από καρέκλα είναι μια βασική κίνηση που χαρακτηρίζει την λειτουργική ανεξαρτησία ενός ατόμου. Είναι μια ιδιαίτερα σημαντική κίνηση για τα μεγαλύτερα σε ηλικία άτομα καθώς τα καθιστά ανεξάρτητα στο να μεταφέρουν το σώμα τους από την καθιστή στην όρθια θέση (Hodge και συν., 1989). Οι γυναίκες είναι περισσότερο πιθανό να εμφανίσουν ΟΑ στα γόνατα σε σχέση με τους άνδρες της ίδιας περίπου ηλικίας (Felson 2000). Οι γυναίκες με ΟΑ παρουσιάζουν μειωμένη δραστηριότητα στους μυς των κάτω άκρων σε σχέση με υγιείς γυναίκες της ίδιας ηλικίας (Tan και συν., 1995; Selmenda και συν., 1997; Selmenda και συν 1998).
17 Επομένως, οι γυναίκες με ΟΑ στα γόνατα είναι πολύ πιθανό να παρουσιάζουν μεγαλύτερη δυσκολία κατά την άρση από καρέκλα σε σύγκριση με γυναίκες χωρίς ΟΑ και χωρίς πόνο στα γόνατα. Η αξιολόγηση της δύναμης των εκτεινόντων και των καμπτήρων του γονάτου πραγματοποιείται αποτελεσματικά μέσω της ισοκίνησης και στα άτομα με ρευματοειδή αρθρίτιδα και ΟΑ γονάτου (Hicks και συν. 1983; Tan και συν. 1995). Η διερεύνηση της μυϊκής ισορροπίας στην άρθρωση του γονάτου για τον εντοπισμό των μυϊκών αδυναμιών είναι πολύ σημαντική καθώς η ικανότητα παραγωγής δύναμης σχετίζεται άμεσα με την ικανότητα εκτέλεσης καθημερινών δραστηριοτήτων, την οικονομία έργου και την απόδοση. Η αλλοίωση και σε επόμενο στάδιο, η απώλεια του αρθρικού χόνδρου στα άτομα με ΟΑ, επιφέρει μεγάλες φορτίσεις στην άρθρωση του γονάτου. Η μείωση της δύναμης από τους τετρακέφαλους συνεπάγεται και μεταβολή στη σταθερότητα της άρθρωσης. Τα άτομα με ΟΑ για να αντισταθμίσουν την κατάσταση αυτή, αυξάνουν τα επίπεδα της μυϊκής τους δραστηριότητας. Επομένως, εξαιρετικό ενδιαφέρον παρουσιάζει η συνδιέγερση των μυών γύρω από το γόνατο στα άτομα με ΟΑ κατά την έκταση και την κάμψη τόσο στην ισοκίνηση όσο και σε καθημερινές λειτουργικές κινήσεις, όπως αυτή της άρσης από καρέκλα.
18 Β. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 1. Οστεοαρθρίτιδα Επιπτώσεις Περιγραφή της Πάθησης Οι επιπτώσεις της ΟΑ στο γενικό πληθυσμό αυξάνονται με την ηλικία, ιδιαίτερα στις γυναίκες. Η ΟΑ του γονάτου θεωρείται μια από τις πέντε κύριες αιτίες φυσικής ανικανότητας των ηλικιωμένων (Guccione και συν., 1994). Τα πρώτα συμπτώματα της ΟΑ είναι πόνος στην άρθρωση και αυξημένη σκληρότητα. Με την εξέλιξη της πάθησης παρατηρείται σταδιακή καταστροφή της άρθρωσης με συνέπεια την έλλειψη λειτουργικότητας, την παραμόρφωση, την εμφάνιση οστεοφύτων, την χαλαρότητα των συνδέσμων, την ατροφία των μυών, ενώ σε κάποιες περιπτώσεις παρατηρείται και φλεγμονή (Hutton, 1989). Στο πλαίσιο αυτό, τα κύτταρα του αρθρικού χόνδρου υπόκεινται σε σημαντικές αλλοιώσεις, παρουσιάζονται μεταβολές στις μηχανικές ιδιότητες της άρθρωσης και στη σύνθεση και στη μοριακή δομή της μεσοκυττάριας ουσίας.οι αλλαγές αυτές προηγούνται της διάγνωσης και πιθανό να οδηγούν στην εκφύλιση του ιστού (φθορά ή διάσπαση της αρθρικής επιφάνειας) (Buckwalte και συν., 1998; Bullough, 1992). Η ΟΑ του γονάτου και του ισχίου δημιουργούν τις μεγαλύτερες δυσκολίες στην καθημερινότητα σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη ορθοπεδική πάθηση, ιδιαίτερα στο περπάτημα, στο ανέβασμα και στο κατέβασμα σκαλιών. Ο βαθμός ανικανότητας που προκαλεί είναι τέτοιος, ώστε να μπορεί να συγκριθεί με τον αντίστοιχο βαθμό
19 ανικανότητας που προκαλείται από καρδιαγγειακές παθήσεις, ειδικότερα σε ηλικιωμένα άτομα (Doherty, 2001; Jordan και συν., 1995). Ταξινόμηση Οστεοαρθρίτιδας Σκοπός της ταξινόμησης είναι να καθορίσει αν η οστεοαρθρίτιδα είναι άγνωστης προέλευσης (ιδιοπαθής) ή αν σχετίζεται με κάποιο γνωστό αίτιο, π.χ. κάποιον τραυματισμό, ιατρικό ιστορικό κ.τ.λ. (δευτεροπαθής) (Altman και συν., 1986). Πρωτοπαθής ονομάζεται ο τύπος εκφυλιστικής ΟΑ άγνωστης αιτιολογίας (αυτοάνοσο νόσημα). Τα συμπτώματα εμφανίζονται σε αρθρώσεις οι οποίες δέχονται μεγάλες φορτίσεις καθώς και σε αρθρώσεις των οποίων οι μύες τους εμφανίζουν μερική ατροφία, ενώ γίνονται πιο έντονα με την κόπωση και την αύξηση της ηλικίας (Katz, 2001). Η πρωτοπαθής ΟΑ είναι περισσότερο κοινή στις αρθρώσεις του γονάτου και του ισχίου, ενώ εμφανίζεται σε μικρότερο βαθμό στην σπονδυλική στήλη και στις φαλαγγοφαλαγγικές και μεταταρσιοφαλαγγικές αρθρώσεις. Ως αιτία της πρωτοπαθούς ΟΑ θεωρείται η διαταραχή του ισοζυγίου μεταξύ φθοράς και ανακατασκευής του αρθρικού χόνδρου, χωρίς να γνωρίζουμε σε κυτταρολογικό επίπεδο τους μηχανισμούς της (Buckwalter, 1997). Αποτέλεσμα αυτής της διαταραχής είναι η προοδευτική καταστροφή του χόνδρου, με συνέπεια τον εκφυλισμό του οστού. Εικάζεται ότι η εμφάνιση πρωτοπαθούς ΟΑ έχει τις ρίζες της σε προβλήματα κατά την παιδική ηλικία, όπως είναι π.χ. η εμφάνιση δυσπλασίας (Chandnani και συν., 2001). Η δευτεροπαθής ΟΑ είναι αποτέλεσμα γνωστών μηχανικών αιτιών και δυνάμεων οι οποίες έχουν ξεπεράσει την αντοχή της άρθρωσης (Cole και συν., 1999). Τέτοιοι μηχανισμοί περιλαμβάνουν κάποιον τραυματισμό ή κάποια βεβαρημένη και συνεχής
20 κίνηση, όπως π.χ. κάποιο κοπιαστικό επάγγελμα ή ακόμη μπορεί να είναι και αποτέλεσμα κάποιας συγγενούς πάθησης. Η ΟΑ του γονάτου μπορεί να διαγνωστεί με την εμφάνιση των συμπτωμάτων όπως είναι ο πόνος, η λειτουργική ανικανότητα, αλλά και μέσα από τις αλλαγές που παρατηρούνται στις ακτινογραφίες. Αντίθετα, πολλές φορές η διάγνωση της ασθένειας είναι δύσκολη διότι ενώ το άτομο παρουσιάζει επιβαρυντικά ακτινογραφικά στοιχεία, εντούτοις κάποια άλλα συμπτώματα δεν ανιχνεύονται εύκολα, όπως ο πόνος και οι δυσκολίες στην κίνηση (Jordan και συν., 1995; Creamer, 2000; Cole και συν., 1999). Ένα κλασικό σχήμα το οποίο στηρίζεται σε ακτινογραφικά, εργαστηριακά και κλινικά ευρήματα και είναι ευρέως γνωστό για την διάγνωση ΟΑ γονάτου είναι το παρακάτω (Altman και συν. 1986): Πίνακας 1: Ευρήματα για την διάγνωση ΟΑ γονάτου (Altman και συν. 1986) Βαθμοί οστεοαρθρίτιδας
21 Από το 1957, για την εκτίμηση οστεοαρθρίτιδας μέσω ακτινογραφικού ελέγχου επικρατεί ο διαχωρισμός πέντε επιπέδων (Kellgren και Lawrence, 1957). Πίνακας 2: Διαχωρισμός ΟΑ (Kellgren και Lawrence, 1957) 2. Οστεοαρθρίτιδα γονάτου Περιγραφή Μέχρι τη δεκαετία του 80, οι ερευνητές θεωρούσαν την ΟΑ ως μια εκφυλιστική διαταραχή, φυσικό επακόλουθο της γήρανσης, ενώ επόμενα ερευνητικά στοιχεία έδωσαν νέα κατεύθυνση σχετικά με την αιτιολογία της πάθησης (Felson, 1990). Συγκεκριμένα, παραμένει μια εκφυλιστική νόσος, αλλά με μια πολυδιάστατη ενεργητική, η εξέλιξή της οποίας επηρεάζεται από εμβιομηχανικούς και βιοχημικούς παράγοντες (Bland, 1983). Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί διάφορα πολυδιάστατα μοντέλα για την περιγραφή της ΟΑ, τα οποία ενσωματώνουν συστηματικούς παράγοντες και μηχανικούς
22 παράγοντες (Shelma και συν. 1995). Οι μηχανικοί παράγοντες, όπως είναι η μυϊκή αδυναμία και ο προηγούμενος τραυματισμός, περιλαμβάνουν τον χόνδρο, τους μυς, τα οστά και τους συνδέσμους, τα οποία συντελούν στην μηχανική της κίνησης στη σταθερότητα της άρθρωσης και στην απορρόφηση των φορτίσεων. Οι συστηματικοί παράγοντες αναφέρονται στην ηλικία, στο φύλο, στη διατροφή και στην οστική πυκνότητα και αλληλεπιδρούν με τους μηχανικούς δημιουργώντας κατάλληλο περιβάλλον για την ανάπτυξη της πάθησης (Felson και συν. 2000; Dieppe και συν. 1995; Shalma και συν. 1995). Εξέλιξη της ασθένειας Η απώλεια του αρθρικού χόνδρου που παρατηρείται στην ΟΑ, ξεκινά με τοπικές αλλοιώσεις (Lohmander και συν., 1992). Οι περιορισμένες βλάβες σταδιακά μεγαλώνουν και προσβάλουν συγκεκριμένα διαμερίσματα της άρθρωσης, προκαλώντας αλλαγές στις αρθρικές επιφάνειες με επίδραση στη μεταφορά των μηχανικών φορτίσεων. Η φθορά παρατηρείται αρχικά στην αρθρική επιφάνεια με την παρουσία μικρών ινιδίων. Αργότερα η αλλοίωση επεκτείνεται σε βάθος και έτσι η απώλεια του χόνδρου είναι μεγαλύτερη (Blanco και συν., 1998; Hashimoto και συν., 1998). Λειτουργική ικανότητα Ο πόνος είναι ο συχνότερος λόγος που οδηγεί στην διάγνωση της ΟΑ. Εξάλλου ένα 50% περίπου των ασθενών αναφέρουν πως ο πόνος είναι το πιο δύσκολο κομμάτι της ασθένειας (Arthritis, Research και Campaign, 2002). Η ένταση του είναι καθοριστική για την ικανότητα του ασθενούς. Όσο ο πόνος αυξάνει τόσο αυξάνονται και τα προβλήματα στην κινητικότητα (Wilkie και συν., 2006). Δυσχεραίνοντας την καθημερινότητα του ατόμου καθώς και τα επίπεδα ποιότητας ζωής του (Doherty και συν., 2003). Οι δυσκολίες στη λειτουργική ικανότητα αυξάνονται με την αύξηση της ηλικίας, την
23 αύξηση του σωματικού βάρους καθώς και με το επίπεδο βλάβης στην άρθρωση (Felson, 1990; Felson, 1988; Guccione και συν., 1990; Maly και συν., 2008). Οι Derrek και συν. (1993) χαρακτηρίζουν την ΟΑ σαν ένα φαύλο κύκλο. Ο πόνος που προκαλείται από την ασθένεια αναγκάζει το άτομο να μειώσει τα επίπεδα φυσικής δραστηριότητας με αποτέλεσμα τη μικρότερη ενεργοποίηση των κινητικών μονάδων και κατά συνέπεια τη μυϊκή αδυναμία. Με τη σειρά της, η μυϊκή αδυναμία γύρω από την άρθρωση του γονάτου την καθιστά λιγότερο σταθερή, με μεγαλύτερα επίπεδα πόνου και χαμηλότερα επίπεδα λειτουργικής ικανότητας. Πίνακας 3: "Φαύλος Κύκλος ΟΑ" (Derrek και συν., 1993) Η ΟΑ στο γόνατο προκαλεί το μεγαλύτερο πρόβλημα στο ανέβασμα σκαλοπατιών και στο περπάτημα σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη λειτουργική ικανότητα (Felson και συν., 2000). Ως αποτέλεσμα, το 80% των ασθενών παρουσιάζουν προβλήματα κατά τη μετακίνησή τους, ενώ το 25% περίπου δεν μπορούν να εκτελέσουν δραστηριότητες της καθημερινής τους ζωής (World Health Organization 2003). Τα άτομα με ΟΑ στα γόνατα δυσκολεύονται να εκτελέσουν σύνθετες δραστηριότητες όπως είναι η μεταφορά βάρους (π.χ. σακούλες με ψώνια) αλλά και
24 οικιακές εργασίες (Felson, 1990; Guccione και συν., 1990). Σε έρευνα των Mancuso και συν. (1996), οι δυσκολίες στην κίνηση καταγράφηκαν περισσότερο κατά την άρση του ατόμου από καρέκλα, στο ανέβασμα σκαλιών, ακόμη και στο να φορέσει τα παπούτσια και τις κάλτσες του. Παρόμοια αποτελέσματα αναφέρονται και από τους Gur και συν. (2003), όπου βρέθηκε υψηλός βαθμός συσχέτισης μεταξύ πόνου και λειτουργικής ανικανότητας, όπως αυτή αξιολογήθηκε στο περπάτημα, στην άρση από καρέκλα και στο ανέβασμα και κατέβασμα σκαλιών. Η επίδραση της ΟΑ εξαρτάται από το βαθμό της. Συγκεκριμένα, τα άτομα με μικρού βαθμού ΟΑ δεν φάνηκε να δυσκολεύονται κατά την καθημερινότητά τους, ενώ αντίθετα άτομα με ΟΑ μεγαλύτερου βαθμού παρουσίασαν περισσότερες δυσκολίες. Προβλήματα μυϊκής δύναμης Η μείωση της δύναμης των τετρακέφαλων μυών είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα των ατόμων με ΟΑ (ΜcAlindon, 1993; Shemenda και συν., 1997; 1998; Felson και συν., 2000). Η αδυναμία των μυών οφείλεται στην περιορισμένη χρήση τους λόγω του αυξημένου πόνου που παρατηρείται σε ασθενείς με ΟΑ. Η μειωμένη ικανότητα παραγωγής δύναμης των τετρακέφαλων μυών σχετίζεται περισσότερο με την λειτουργική ικανότητα παρά με τα ακτινολογικά ευρήματα που αφορούν τη διάγνωση της πάθησης (Dekker και συν. 1993). Επίσης, δημιουργεί μεγαλύτερα προβλήματα στην κινητικότητα (Fisher και συν., 1991; McAlindon και συν., 1993; Madsen και συν., 1997; O Reilly και συν., 1998). Μελέτες έδειξαν ότι, η αδυναμία των τετρακέφαλων μυών είναι παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη ΟΑ (Hurley και συν., 1997; Sharma και συν., 1997). Τα άτομα με ΟΑ, κατά την ισομετρική αξιολόγηση, εμφάνισαν μικρή ΗΜΓ δραστηριότητα για τους τετρακέφαλους μύες και το δικέφαλο σε σχέση με την ομάδα ελέγχου, ενώ αντίθετα εμφάνισαν μεγαλύτερη ΗΜΓ δραστηριότητα για τον έξω πλατύ
25 (Hiranaka και συν., 1995; Steultjens και συν., 2001). Αυτή η αλλαγμένη στρατηγική εμφανίζεται σε άτομα με ΟΑ με στόχο τη μείωση του πόνου (Hiranaka και συν., 1995). Ο Dekker και συν. (1993) αναφέρουν ότι, η αδυναμία εκτέλεσης κινήσεων ατόμων με ΟΑ του γονάτου παρουσιάζει μεγάλη συσχέτιση με τη μυϊκή αδυναμία, ενώ δε σχετίζεται με τον πόνο. Παρόμοια αποτελέσματα σε γυναίκες παρουσιάζουν oι Shemenda και συν. (1997). Αντίθετα, στα άτομα με ΟΑ ισχίου η μυϊκή αδυναμία και η λειτουργική ικανότητα εμφάνισαν υψηλή συσχέτιση με τον πόνο (Dekker και συν., 1993). 3. Ισοκινητική Ροπή και Οστεοαρθρίτιδα Σχέση Ροπής Γωνιακής Ταχύτητας Ένας παράγοντας, που μπορεί να επηρεάσει την παραγωγή ροπής, είναι η ταχύτητα σύσπασης. Έρευνες αναφέρουν τη μείωση της παραγωγής σύγκεντρης ροπής με την προοδευτική αύξηση της ταχύτητας (Hill, 1938; Thorstensson και συν. 1976; Westing και συν., 1988). Αντίθετα, με την αύξηση της ταχύτητας η έκκεντρη ροπή δεν υπερβαίνει τη μέγιστη, η οποία εμφανίζεται κατά την ισομετρική σύσπαση (Westing και συν., 1988). Σε ορισμένες περιπτώσεις, η έκκεντρη ροπή μπορεί να μειωθεί με την αύξηση της γωνιακής ταχύτητας (Colliander και Tesch, 1989). Ο Tan και συν. (1995) αξιολόγησαν τη σύγκεντρη ισοκινητική ροπή σε άτομα με ΟΑ και σε υγιή άτομα. Τα άτομα με ΟΑ εμφάνισαν σημαντικά μικρότερες τιμές ροπής κατά τη σύγκεντρη λειτουργία σε σχέση με τους υγιείς. Επίσης με την αύξηση της ταχύτητας από τις 60 /sec στις 180 /sec παρατήρησαν μείωση της σύγκεντρης ροπής και στις δύο ομάδες. Αντίθετα, οι Madsen και συν. (1995) δεν παρατήρησαν καμία στατιστική διαφορά στη ροπή ανάμεσα στις δύο ομάδες στις 30 /sec, 60 /sec και 120
26 /sec. Ο Gur και συν. (2003) αξιολόγησαν τη σύγκεντρη και την έκκεντρη ροπή. Η σύγκεντρη ροπή κατά την κάμψη και έκταση του γονάτου μειώθηκε με την αύξηση της ταχύτητας από τις 60 /sec στις 180 /sec. Αντίθετα, στην έκκεντρη ροπή δεν υπήρχε μεταβολή. Η έκκεντρη ροπή ήταν πολύ μεγαλύτερη σε σχέση με τη σύγκεντρη στην έκταση και στην κάμψη (p<.05) σε όλες τις γωνιακές ταχύτητες. Ο Hortobagyi και συν. (2004) αναφέρουν ότι, τα άτομα με ΟΑ παρουσίασαν 20% μεγαλύτερη έκκεντρη ροπή σε σχέση με τη σύγκεντρη. Επίσης, βρήκαν ότι, τα άτομα με ΟΑ παρουσιάζουν 63% μικρότερη ροπή των εκτεινόντων μυών σε σχέση με τους υγιείς. Παρόμοια αποτελέσματα παρουσίασαν και οι Ermani και συν. (2006) σε σύγκεντρες δοκιμασίες. Με την αύξηση της ταχύτητας από τις 90 /sec στις 150 /sec παρατήρησαν μείωση της ροπής των καμπτήρων και των εκτεινόντων μυών του γονάτου. Υπήρξαν σημαντικές διαφορές στη ροπή μεταξύ των ατόμων με ΟΑ και της ομάδας ελέγχου και στις δύο γωνιακές ταχύτητες. Παρόμοια, οι Germanou και συν. (2007) παρατήρησαν μείωση της σύγκεντρης ροπής εκτεινόντων και καμπτήρων του γονάτου σε γυναίκες με ΟΑ γονάτου ελαφριάς και μέτριας μορφής με την αύξηση της ταχύτητας (90 /sec, 120 /sec και 180 /sec). Σε πρόσφατη έρευνα, οι Hou και συν. (2007) αξιολόγησαν τη μέγιστη ισοκινητική ροπή των μυών του γονάτου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία, σε άτομα με ΟΑ πριν την είσοδό τους για αρθροπλαστική εγχείρηση του γονάτου. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, τα άτομα με ΟΑ εμφάνισαν μικρότερες τιμές μέγιστης ροπής στην αργή αλλά και στη γρήγορη ταχύτητα (60 /sec και 180 /sec) στους εκτείνοντες του γονάτου, αλλά όχι στους καμπτήρες. Τελευταία στοιχεία για την ισοκινητική ροπή σε άτομα με ΟΑ δημοσιεύτηκαν από τους Wu και συν. (2008), οι οποίοι παρατήρησαν την ίδια μεταβολή της ροπής κατά τη
27 σύγκεντρη δοκιμασία με την αύξηση της γωνιακής ταχύτητας από τις 80 /sec έως τις 240 /sec. Αναλογία Ροπής Αγωνιστών Ανταγωνιστών Μυών Η αναλογία ροπής καμπτήρων/εκτεινόντων (Κ/Ε) είναι ένας δείκτης της ισορροπίας δύναμης μεταξύ αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών γύρω από την άρθρωση του γόνατος. (Nunn και συν., 1988). Λίγες έρευνες μελέτησαν την αναλογία Κ/Ε μυών σε άτομα με ΟΑ. Συγκεκριμένα, οι Tan και οι συν (1995) υπολόγισαν την αναλογία αυτή σε σύγκεντρες γωνιακές ταχύτητες (60 /sec και 180 /sec) σε γυναίκες με ΟΑ, σε γυναίκες με πόνο στα γόνατα και σε υγιείς γυναίκες, ίδιας περίπου ηλικίας. Οι τρεις ομάδες δεν παρουσίασαν διαφορές στις 60 /sec, ενώ αντίθετα στις 180 /sec τα άτομα με ΟΑ σημείωσαν σημαντικά μικρότερη αναλογία σε σχέση με τις άλλες ομάδες. Η πιο πρόσφατη έρευνα που παρουσιάζει στοιχεία που αφορούν την αναλογία ροπής Ε/Κ είναι αυτή των Hou και συν. (2007), οι οποίοι παρατήρησαν ομοίως μικρότερη αναλογία Ε/Κ στις 180 /sec στα άτομα με ΟΑ σε σχέση με υγιή άτομα. Στις 60 /sec δεν βρήκαν καμία διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων, κάτι το οποίο έρχεται σε απόλυτη συμφωνία με τους Tan και συν. (1995). Σύμφωνα με τις παραπάνω έρευνες τα άτομα με ΟΑ στα γόνατα φαίνεται να παρουσιάζουν μυϊκή ανισορροπία στις μεγαλύτερες γωνιακές ταχύτητες. 4. Μυϊκή Συνδιέγερση Ως συνδιέγερση (coactivation ή cocontraction) ορίζεται η ταυτόχρονη δραστηριότητα των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών που περιβάλουν μία άρθρωση (Kellis, 1998). Πρωταρχικός ρόλος της συνδιέγερσης των αγωνιστών και των
28 ανταγωνιστών μυϊκών ομάδων είναι να αυξήσουν τη σταθερότητα της άρθρωσης κατά τη διάρκεια της κίνησης (Barratta et al., 1988; DeLuca & Mambrito, 1987). Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία (Aagaard et al., 2000; Enoka, 1983; Hortoba gyi, 2000; Kellis, 1998) έχουν αναπτυχθεί διάφοροι τρόποι για την αξιολόγηση της μυϊκής ισορροπίας. Η συνδιέγερση ποσοτικοποιείται με την άμεση μέτρηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας των μυών με την επιφανειακή ηλεκρομυογραφία. Μυϊκή Ισορροπία και Οστεοαρθρίτιδα Είναι περιορισμένες οι έρευνες που αναφέρονται στη συνδιέγερση μυών του γονάτου σε άτομα με ΟΑ. Από τις πρώτες μελέτες που εξέτασαν τη συνδιέγερση των μυών του γονάτου σε ασθενείς ήταν οι Marks και συν. (1994). Συγκεκριμένα, μελέτησαν άτομα με παθολογική παραμόρφωση της άρθρωσης του γονάτου χρησιμοποιώντας ηλεκτρομυογράφημα κατά την διάρκεια της ισοκινητικής δοκιμασίας (90 /sec). Τα αποτελέσματα έδειξαν μεγαλύτερη δραστηριότητα του έσω πλατύ μυός στους ασθενείς σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Στην βιβλιογραφία έχουν διατυπωθεί διάφορες προτάσεις σχετικά με το ρόλο της μυϊκής συνδιέγερσης για την εκτέλεση δραστηριοτήτων σε άτομα με ΟΑ. Συγκεκριμένα, οι Beneddetti και συν. (1999) παρατήρησαν ότι, τα άτομα με ΟΑ γονάτου εμφανίζουν αυξημένα επίπεδα συνδιέγερσης κατά τη διάρκεια μεταφοράς του βάρους τους. Επίσης, έχει προταθεί ότι, τα άτομα με ΟΑ θα πρέπει να εμφανίζουν μεγαλύτερα ποσά συνδιέγερσης για να αυξήσουν τη μυϊκή σκληρότητα, να μειώσουν τον πόνο (Fisher και συν. 1997), τις φορτίσεις του γονάτου (Andriacchi και συν. 1994) και τέλος να ελέγξουν καλύτερα την ισορροπία τους (Lewek και συν. 2004). Οι Childs και συν. (2004), παρατήρησαν αυξημένη συνδιέγερση του έξω πλατύ και στους οπίσθιους μηριαίους (ημιημενώδη και ημιτενοντώδη) σε άτομα με ΟΑ σε
29 σχέση με την ομάδα ελέγχου, κατά τη διάρκεια μετακίνησής τους και κατά το ανέβασμα και κατέβασμα σε σκαλοπάτι ύψους 20 cm. Οι Hortobagyi και συν. (2005), διερεύνησαν τα επίπεδα συνδιέγερσης αγωνιστώνανταγωνιστών μυών ατόμων με ΟΑ κατά τη διάρκεια της βάδισης καθώς και κατά τη διάρκεια του ανεβάσματος και κατεβάσματος σκαλιών. Παρατήρησαν ότι, τα άτομα με ΟΑ παρουσίασαν μεγαλύτερη συνδιέγερση αγωνιστών/ανταγωνιστών (ΑΓ/ΑΝΤΑΓ) σε σχέση με υγιή άτομα περίπου της ίδιας ηλικίας αλλά και με άτομα μικρότερης ηλικίας (92% για ΟΑ, 57% για υγιής και 47% για νέους). Παρομοίως, οι Lewek και συν. (2005) παρατήρησαν μεγαλύτερα επίπεδα συνδιέγερσης των μυών κατά το περπάτημα, το ανέβασμα και το κατέβασμα σκαλιών, σε σχέση με άτομα της ομάδας ελέγχου. Οι Ηubley-Kozey και συν. (2008) βρήκαν υψηλά ποσά συνδιέγερσης ΑΓ/ΑΝΤΑΓ μυϊκών ομάδων κατά τη διάρκεια της βάδισης. Παράλληλα παρατήρησαν μια διαφορετική στρατολόγηση των μυών του γόνατος με αυξημένη διέγερση του έξω πλατύ, έσω πλατύ και δικέφαλου μηριαίου μυός έναντι του ημιημενώδη και ημιτενοντώδη μυός σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Με βάση τις παραπάνω έρευνες παρατηρούμε ότι τα άτομα με ΟΑ γονάτου παρουσιάζουν αυξημένη μυϊκή δραστηριότητα κατά τη διάρκεια καθημερινών δραστηριοτήτων, όπως είναι το περπάτημα, το ανέβασμα και το κατέβασμα σκαλιών. Συνδιέγερση Μυών και Ισοκίνηση Η διέγερση των ανταγωνιστών μυών κατά την έκταση του γονάτου, θεωρείται πολύ σημαντική για τη σταθερότητα της άρθρωσης (Solomonow και συν., 1987; Barratta και συν., 1988; Draganich & Vahey, 1990). Επειδή ακριβώς, η ΟΑ προκαλεί μεγάλη αστάθεια στην άρθρωση του γόνατος, θα ήταν σημαντικό να ερευνηθεί ο ρόλος
30 ανταγωνιστών μυών όταν οι αγωνιστές ενεργούν μέγιστα εκτείνοντας και κάμπτοντας το γόνατο. Η συνδιέγερση των ανταγωνιστών και των αγωνιστών μυών κατά τη διάρκεια ισοκινητικής δοκιμασίας σε άτομα με ΟΑ δεν έχει μελετηθεί. Τα μόνα στοιχεία που υπάρχουν αφορούν μόνο την συνδιέγερση μεταξύ συναγωνιστικών μυϊκών ομάδων (έσω και έξω πλατύ) σε σύγκεντρη λειτουργία από τις 80 /sec μέχρι τις 240 /sec (Wu και συν., 2008). Συγκεκριμένα η ΗΜΓ αναλογία των δύο μυών εμφάνισε μειωμένες τιμές στα άτομα με ΟΑ με μετατόπιση της επιγονατίδας σε σχέση με ασθενείς χωρίς μετατόπιση της επιγονατίδας καθώς και με την ομάδα ελέγχου. Αντίθετα, δεν υπήρχε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στα άτομα με ΟΑ χωρίς μετατόπιση της επιγονατίδας και στην ομάδα έλεγχου. Επίσης, έρευνες έδειξαν ότι τα άτομα με επιγονατιδιαίο πόνο παρουσιάζουν μικρότερες τιμές αναλογίας έσω/έξω πλατύ μυός ως αποτέλεσμα της αδυναμίας του τετρακέφαλου (Souza και συν., 1999; Tang και συν. 2001). Η συνδιέγερση αγωνιστών και ανταγωνιστών μυϊκών ομάδων κατά την ισοκίνηση σε άτομα με ΟΑ είναι ένας χώρος που δεν έχει ερευνηθεί και επομένως δεν υπάρχουν αναφορές που να αφορούν το πεδίο αυτό της έρευνας. Πολύ σημαντική θα ήταν η διερεύνηση της συνδιέγερσης των μυών του γονάτου, η οποία είναι πολύ σημαντική για την σταθερότητα της άρθρωσης, καθώς τα άτομα με ΟΑ γονάτου εμφανίζουν μυϊκή αδυναμία και καταστροφή του χόνδρου της άρθρωσης. 5. Άρση από καρέκλα Η άρση από καρέκλα είναι μια κίνηση την οποία χρησιμοποιούμε πολλές φορές κατά τη διάρκεια της ημέρας (Guralnik και συν., 1994; Guralnik και συν., 1995; Janssen
31 και συν., 2002). Από την άποψη της φυσικής, η άρση είναι η κίνηση κατά την οποία το κέντρο μάζας μεταφέρεται από μία σταθερή σε μία λιγότερο σταθερή θέση (Vander Lianden και συν., 1994). Η κίνηση συνήθως διακρίνεται σε τέσσερα μέρη. Η πρώτη φάση ξεκινά από την στιγμή που το σώμα θα εμφανίσει μεταβολή στην ορμή του, δηλαδή την στιγμή που θα παρουσιάσει μεταβολή στην κινητική του κατάσταση και τελειώνει λίγο πριν το σώμα αποκολλήσει από την καρέκλα. Η δεύτερη φάση ξεκινά αμέσως μετά και τελειώνει όταν εμφανιστεί η μέγιστη κάμψη στην ποδοκνημική άρθρωση. Έπεται η τρίτη φάση, η οποία τελειώνει όταν το κάτω άκρο μαζί με το ισχίο φτάσουν στην πλήρη έκταση και τέλος ακολουθεί η τέταρτη φάση η οποία τελειώνει την στιγμή που ολοκληρώνεται η κίνηση και το σώμα-σύστημα βρεθεί σε πλήρη ισορροπία (Schenkman και συν. 1990). Η ανάλυση της άρσης από καρέκλα εξετάζεται ερευνητικά με διάφορες τεχνικές μέτρησης. Η βιβλιογραφία αναφέρει τη χρησιμοποίηση δυναμοδάπεδου (Kralj και συν., 1990), βιντεοανάλυσης (Shepherd και συν., 1996; Murno και συν., 1998), οπτοηλεκτονικών μέσων (Hughes και συν., 1996; Mourey και συν., 2000), γωνιομέτρων (Munton και συν., 1984; Itakazu και συν., 1998) και ηλεκτρομυογραφήματος (Alborelius και συν., 1992; Gross και συν., 1998). Άρση από Καρέκλα και Οστεοαρθρίτιδα Η άρση από καρέκλα επιφέρει υψηλές μηχανικές φορτίσεις στις αρθρώσεις του γόνατος, του ισχίου και της ποδοκνημικής. Το γόνατο δέχεται συχνά τις υψηλότερες φορτίσεις κατά τη διάρκεια της κίνησης αυτής (Freckenstein και συν., 1988; Pai και συν., 1991; Schultz και συν., 1992). Άτομα με αδυναμία μυών στις αρθρώσεις του γόνατος, του ισχίου και της ποδοκνημικής παρουσιάζουν αυξημένα προβλήματα στην εκτέλεση της άρσης σε σχέση
32 με υγιή άτομα (Doorenbosch και συν., 1994). Επίσης, η ικανότητα της άρσης από την καρέκλα σε σύντομο χρονικό διάστημα, εμφανίζει συσχέτιση με τον αριθμό πτώσεων (Νevitt et al., 1989; Tinetti et al., 1988) και κατάγματος ισχίου (Cummings et al., 1995). Οι Pai και συν. (1994), αναφέρουν ότι τα άτομα με ΟΑ εμφάνισαν μειωμένη ροπή των εκτεινόντων μυών του γονάτου κατά την άρση από καρέκλα σε σχέση με υγιή άτομα. Αντίθετα, δεν υπήρχε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά στη ροπή των εκτεινόντων και καμπτήρων μυών του ισχίου ανάμεσα στις δύο ομάδες κατά την άρση από καρέκλα. Η μεγαλύτερη διαφορά στη ροπή ανάμεσα στις δύο ομάδες, παρατηρήθηκε τη χρονική στιγμή που το άτομο αποκολλάται από την καρέκλα. Επιπλέον, τα άτομα με ΟΑ εκτέλεσαν την κίνηση σε μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Οι Sharma και συν. (1999), συσχέτισαν τη διαδικασία της άρσης από καρέκλα με την αδυναμία των μυών του γονάτου σε άτομα με ΟΑ. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι, η αδυναμία των μυών γύρω από το γόνατο εμφανίζει υψηλή συσχέτιση με τη μειωμένη απόδοση του ατόμου στη δοκιμασία άρσης. Δεν υπάρχουν έρευνες που αναφέρουν ευρήματα μυϊκής δραστηριότητας και συνδιέγερσης αγωνιστικών και ανταγωνιστικών μυϊκών ομάδων κατά την άρση από καρέκλα σε άτομα με ΟΑ. Η περαιτέρω διερεύνηση της συνδιέγερσης είναι απαραίτητη για την κατανόηση της λειτουργίας των μυϊκών ομάδων του γόνατος σε καθημερινές κινήσεις του ατόμου.
33 ΙΙ. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
34 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ Σκοπός της Έρευνας Ο πρωτεύων σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να μελετηθούν οι διαφορές στη ροπή και στη δραστηριότητα των μυών του γονάτου κατά την ισοκίνηση και την άρση από καρέκλα μεταξύ γυναικών με ΟΑ και υγιών ατόμων. Δευτερεύων σκοπός ήταν να αξιολογηθούν οι διαφορές στην ταχύτητα άρσης και τη μέγιστη κατακόρυφη δύναμη κατά την άρση από καρέκλα ανάμεσα στις δύο ομάδες. Σημασία της έρευνας Τα άτομα με ΟΑ γονάτου αντιμετωπίζουν προβλήματα στην εκτέλεση καθημερινών δραστηριοτήτων και ειδικότερα στη μετακίνησή τους. Η κατάσταση αυτή βαθμιαία προκαλεί μεγαλύτερη αδυναμία και κόπωση στα άτομα αυτά σε σχέση με υγιή άτομα της ίδιας ηλικίας. Η αδυναμία των μυών του γονάτου και η ανισορροπία γύρω από την άρθρωση σχετίζεται θετικά με τη λειτουργική ανικανότητα και τον πόνο, περιορίζοντας έτσι την κινητικότητα του ατόμου με ΟΑ. Ο εκφυλισμός και η εξελισσόμενη πορεία της ασθένειας οδηγεί σε μειωμένα επίπεδα αυτοεξυπηρέτησης με αποτέλεσμα χαμηλότερο επίπεδο ποιότητας ζωής. Επομένως, η σημασία της παρούσας έρευνας έγκειται στον εντοπισμό μυϊκών αδυναμιών οι οποίες ενδεχομένως εμποδίζουν την ομαλή κινητικότητα και αυξάνουν το αίσθημα του πόνου στις γυναίκες που υποφέρουν από ΟΑ. Οριοθέτηση της έρευνας Η παρούσα έρευνα περιορίστηκε σε γυναίκες με συμπτώματα ΟΑ και υγιείς γυναίκες άνω των 50 ετών, οι οποίες δεν ήταν χειρουργημένες σε γόνατο και ισχίο και σε
35 γυναίκες που δεν παρουσίαζαν πόνο και προηγούμενο τραυματισμό στην άρθρωση του γονάτου και του ισχίου. Η συμμετοχή τους ήταν εθελοντική και χωρίς καμία οικονομική ή υλική ανταμοιβή. Όλα τα άτομα ήταν υγιή χωρίς καρδιολογικά και αναπνευστικά προβλήματα. Ορισμοί Οστεοαρθρίτιδα: διατάραξη της φυσιολογικής ισορροπίας μεταξύ αποδόμησης και σύνθεσης χονδροκυττάρων, της μεσοκυττάριας ουσίας του αρθρικού χόνδρου και του υποχονδρίου οστού. Μέγιστη Ισομετρική Δύναμη: η δύναμη που παράγει ο μυς κατά τη μέγιστη σύσπασή του και χωρίς μετατόπιση του ενεργούς μέλους. Σύγκεντρη Δραστηριότητα: η βουλητική σύσπαση του μυός κατά την οποία το μήκος του βραχύνεται. Έκκεντρη Δραστηριότητα: η βουλητική σύσπαση του μυός κατά την οποία το μήκος του αυξάνεται ως απόρροια μιας εξωτερικά εφαρμοζόμενης δύναμης. Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης δύναμης: ο λόγος της μέγιστης δύναμης ως προς τον χρόνο επίτευξής της. Μηδενικές υποθέσεις Η μέγιστη σύγκεντρη και έκκεντρη ροπή δε θα διαφέρουν μεταξύ των δυο ομάδων. Με την αύξηση της ταχύτητας, οι δύο ομάδες θα παρουσιάζουν περίπου τις ίδιες τιμές μέγιστης ροπής.
36 Τα επίπεδα διέγερσης των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών θα είναι τα ίδια μεταξύ των δύο ομάδων και στην ισοκίνηση αλλά και στην άρση από καρέκλα. Ο χρόνος άρσης από την καρέκλα δεν θα διαφέρει ανάμεσα στις δύο ομάδες. Ο ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης δύναμης κατά την άρση από καρέκλα θα είναι ο ίδιος ανάμεσα στις δύο ομάδες. Μεθοδολογία Δείγμα Στην έρευνα συμμετείχαν εθελοντικά 23 γυναίκες ηλικίας 50-70 ετών (58.52 ± 6.28) (Πίνακας 4). Τα άτομα χωρίστηκαν σε δύο ομάδες. Η μία ομάδα αποτελούνταν από 12 γυναίκες με διαγνωσμένη οστεοαρθρίτιδα γονάτου (ΙΙ, ΙΙΙ και ΙV βαθμού, σύμφωνα με την ακτινογραφική αξιολόγηση Kellegren και Lawrence) και χωρίς να είναι χειρουργημένες στο γόνατο και στο ισχίο, ενώ την δεύτερη ομάδα αποτελούσαν 11 υγιείς γυναίκες χωρίς πόνο και επιβαρυμένο ιστορικό στις αρθρώσεις του γόνατος και του ισχίου. Πίνακας 4: Ανθρωπομετρικά Χαρακτηριστικά Όλες οι συμμετέχουσες έδωσαν την έγγραφη συγκατάθεσή τους (Παράρτημα) πριν από τη συμμετοχή τους. Οι δοκιμασίες της παρούσας εργασίας περιλάμβαναν την
37 αξιολόγηση της άρσης από καρέκλα και της ισοκινητικής ροπής σε τρείς γωνιακές ταχύτητες. Όργανα Μέτρησης Ο πελματογράφος τύπου COMEX (Loran Engineering S.r.I. Bologna) (Εικόνα 1) χρησιμοποιήθηκε για την καταγραφή της κατακόρυφης μεγίστης δύναμης κατά την άρση από καρέκλα. Εικόνα 1: Πελματογράφος (COMEX, Loran Engineering S.r.I. Bologna) Η καρέκλα είχε ύψος 45 εκ. (Εικόνα 2), χωρίς χερούλια και χωρίς πλάτη στήριξης. Επίσης, η θέση ήταν σταθερή και χωρίς περιστροφή. Για την προσαρμογή του ύψους της καρέκλας χρησιμοποιήθηκαν ξύλινες πλάκες έτσι ώστε το ύψος του γονάτου να είναι ίσο με το ύψος της καρέκλας. Εικόνα 2: Καρέκλα που χρησιμοποιήθηκε κατά την άρση
38 Η μέτρηση της ισομετρικής και ισοκινητικής ροπής καμπτήρων και εκτεινόντων του γονάτου έγινε με το ισοκινητικό δυναμόμετρο Cybex Norm (CYBEX Division of Lumex, Ronkonkoma, New York) (Εικόνα 3). Η καταγραφή και αξιολόγηση του ΗΜΓ σήματος των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών του γονάτου έγινε με τον ηλεκτρομυογράφο Biopac (Biopac MP100 Data Acquisition System - Win - MP100WSW, Systems Inc., Goleta, CA, USA) (Εικόνα 4). Εικόνα 3: Ισοκινητικό Δυναμόμετρο Cybex Norm (CYBEX Division of Lumex, Ronkonkoma, New York) Για τη συλλογή του σήματος χρησιμοποιήθηκαν διπολικά ηλεκτρόδια μίας χρήσης διαμέτρου ενός εκατοστού τα οποία συνδέθηκαν με την συσκευή καταγραφής μέσω καλωδίων. Το αναλογικό σήμα από το δυναμόμετρο διαβιβάστηκε σε κανάλι αναλογικής εισόδου του Biopac ώστε να επιτευχθεί συγχρονισμός μεταξύ ροπής και ΗΜΓ. Η ψηφιοποίηση των σημάτων έγινε μέσω A/D κάρτας και η ανάλυση τους μέσω του λογισμικού προγράμματος AcqKnowledge 3.9.1. σε συχνότητα δειγματοληψίας 1.000 Hz.
39 Εικόνα 4: Ηλεκτρομυογράφος (Biopac MP100 Data Acquisition System - Win - MP100WSW, Systems Inc., Goleta, CA, USA). Οι συμμετέχουσες με οστεοαρθρίτιδα συμπλήρωσαν το ερωτηματολόγιο λειτουργικής ικανότητας W.O.M.A.C. (Western Ontario and McMaster University Arthritis Index) (Παράρτημα). Το W.O.M.A.C. διαθέτει ένα σύνολο 24 ερωτήσεων αποτελούμενο από τρία διαφορετικά μέρη. Το πρώτο μέρος αφορά τον πόνο στην άρθρωση του γόνατος (5 ερωτήσεις), το δεύτερο την μυϊκή σκληρότητα (2 ερωτήσεις) και το τρίτο τη φυσική λειτουργικότητα του ασθενή (17 ερωτήσεις). Οι απαντήσεις δόθηκαν σε πενταβάθμια κλίμακα (0-4). Επίσης, όλες οι εξεταζόμενες κατά τη διάρκεια της εξέτασης ρωτήθηκαν για το επίπεδο δυσκολίας της κάθε δοκιμασίας (ισοκίνησης και άρσης από καρέκλα) με βάση την υποκειμενική κλίμακα κόπωσης Borg. Διαδικασία Μέτρησης Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο Προπονητικής της Αθλητικής Απόδοσης του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Η κάθε εξεταζόμενη προσήλθε στο εργαστήριο με έντυπη υπογραφή δήλωσης συμμετοχής στην διαδικασία (Παράρτημα). Καταγράφηκαν τα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά (ανάστημα και μάζα), ηλικία καθώς και το ιστορικό των ασθενών με τα συμπτώματα της οστεοαρθρίτιδας
40 (Παράρτημα). Οι συμμετέχουσες με ΟΑ συμπλήρωσαν επίσης το ερωτηματολόγιο λειτουργικής ικανότητας W.O.M.A.C. Ακολούθησε η προετοιμασία τοποθέτησης των ηλεκτροδίων για κάθε εξεταζόμενη, η οποία έγινε κατά τις οδηγίες του SENIAM (Surface Electromyography for the NonInvasive Assessment of Muscles, Hermens, Freriks, Disselhorst-Klug, & Rau, 2000). Τοποθετήθηκαν ηλεκτρόδια επιφανείας σε τέσσερις μυς, τον έσω, τον έξω πλατύ καθώς και το δικέφαλο μηριαίο και το γαστροκνήμιο. Η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων ήταν 2 εκατοστά ενώ η γείωση τοποθετήθηκε σε οστέινο μέρος. Πριν την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων η περιοχή τρίφτηκε με ειδικό γυαλόχαρτο για να φύγουν τα νεκρά κύτταρα, ξυρίστηκε όπου χρειαζόταν και τέλος απολυμάνθηκε με οινόπνευμα. Η ακριβής τοποθέτηση των ηλεκτροδίων (Εικόνα 5) για τον έσω πλατύ η θέση ήταν 10 εκ. μακριά και έσω από το ανώτερο τμήμα της επιγονατίδας, ενώ η γείωση τοποθετήθηκε στον έξω μηριαίο κόνδυλο. Για την καταγραφή του ΗΜΓ του έξω πλατέως, η τοποθέτηση έγινε στο μέσο της απόστασης μεταξύ του μείζονα τροχαντήρα και του έξω μηριαίου κονδύλου, ενώ το ηλεκτρόδιο της γείωσης τοποθετήθηκε στον έσω μηριαίο κόνδυλο. Όσον αφορά στον δικέφαλο μηριαίο, τα ηλεκτρόδια τοποθετήθηκαν στο μέσο της απόστασης μεταξύ του ισχιακού κυρτώματος και του έξω μηριαίου κονδύλου, ενώ το ηλεκτρόδιο της γείωσης τοποθετήθηκε στο έξω σφυρό. Τέλος, τα ηλεκτρόδια καταγραφής του γαστροκνημίου τοποθετήθηκαν στην έσω κεφαλή του γαστροκνημίου, στην κεφαλή της γαστέρας και η γείωση στον έσω σφυρό.
41 Εικόνα 5: Τοποθέτηση Ηλεκτροδίων Στην έξω πλευρά του ποδιού της συμμετέχουσας προσαρμόστηκε ηλεκτρογωνιόμετρο (Biopac ss21) (Εικόνα 6), έτσι ώστε να καταγράφεται η μεταβολή της γωνίας της άρθρωσης κατά την άρση από καρέκλα και κατά τη δοκιμασία της ισοκίνησης. Εικόνα 6: Τοποθέτηση Ηλεκτροδίων, Καλωδίων και Ηλεκτρογωνιομέτρου Άρση από καρέκλα Με την είσοδο της εξεταζόμενης, προσαρμόστηκε το ύψος της καρέκλας έτσι ώστε η βάση της καρέκλας να είναι ίση με αυτό του ύψους της κνήμης της εξεταζόμενης. Η εξεταζόμενη κάθισε στην καρέκλα με το εξεταζόμενο πόδι να πατάει πάνω στον πελματογράφο, τα χέρια στη μέση και τον κορμό σε φυσική θέση (Εικόνα 7). Στις υγιείς
42 γυναίκες εξετάστηκε το πόδι που αυτές δήλωσαν ως το «δυνατό» τους. Με το έναυσμα του εξεταστή, η δοκιμαζόμενη σήκωνε ελαφρώς το πόδι της για να ξεκινήσει η καταγραφή και εκτελούσε άρση από την καρέκλα με φυσικό τρόπο. Πραγματοποιήθηκαν τρεις προσπάθειες. Εικόνα 7: Άρση από καρέκλα Ισοκίνητική Αξιολόγηση Η εξεταζόμενη κάθισε στην καρέκλα του ισοκινητικού δυναμόμετρου, ενώ στην βάση της καρέκλας είχε τοποθετηθεί ειδικό μαξιλαράκι για να αποφευχθεί η πίεση των ηλεκτροδίων (Εικόνα 8). Έγινε η σταθεροποίηση του κορμού, της λεκάνης και του άκρου με ειδικούς ελαστικούς ιμάντες. Επίσης, ευθυγραμμίστηκε ο άξονας περιστροφής του δυναμόμετρου έτσι ώστε να βρίσκεται στην ίδια ευθεία με το έξω μηριαίο επικονδύλιο κύρτωμα (άξονας περιστροφής γονάτου).
43 Πριν την έναρξη της διαδικασίας δόθηκαν οδηγίες, ώστε ο εξεταζόμενη να νοιώθει άνετα, ενώ πριν την κάθε δοκιμασία υπήρξαν δοκιμασίες εξοικείωσης. Η εξεταζόμενη εκτέλεσε 2 μέγιστες δοκιμαστικές στις 65 (0 = πλήρη έκταση) για τους εκτείνοντες του γονάτου και τρείς μέγιστες οι οποίες καταγράφηκαν. Έπειτα εκτέλεσε 2 μέγιστες δοκιμαστικές προσπάθειες στις 45 για τους καμπτήρες του γονάτου και τρείς κανονικές προσπάθειες οι οποίες και καταγράφηκαν. Στη συνέχεια ακολούθησαν οι σύγκεντες δοκιμασίες στις τρείς διαφορετικές ταχύτητες, 150 /sec, 120 /sec, και 60 /sec και τέλος οι έκκεντρες ακριβώς στις ίδιες ταχύτητες. Ανάμεσα στις προσπάθειες υπήρξε διάλλειμα δέκα δευτερολέπτων ενώ μεταξύ των σετ υπήρχε διάλλειμα ενός λεπτού. Η σειρά των προσπαθειών ήταν από τις πιο γρήγορες ταχύτητες προς τις πιο χαμηλές. Το εύρος της κίνησης ορίστηκε στις 90 (0 = πλήρης έκταση). Για κάθε ταχύτητα εκτελέστηκαν 3 δοκιμαστικές προσπάθειες και πέντε μέγιστες,οι οποίες και καταγράφηκαν. Εικόνα 8: Ισοκινητική Διαδικασία
44 Συλλογή και επεξεργασία δεδομένων H συλλογή της ροπής και του ΗΜΓ έγινε με συχνότητα δειγματοληψίας 1000 Hz, προενισχύθηκε επί 1000Ηz και φιλτραρίστηκε από 15-450 Hz με ψηφιακό φίλτρο (Πίνακας 5). Με την μεταφορά του και τη μετατροπή του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό, γινόταν on-line ανόρθωση του σήματος (Rectification) και ο υπολογισμός της ρίζας του μέσου τετραγώνου του σήματος (Root Mean Square). Τέλος το σήμα ομαλοποιήθηκε ανά 100 σημεία. Στην άρση από καρέκλα καταγράφηκε η μέγιστη δραστηριότητα που παρουσίαζε ο μυς κατά τη δοκιμασία και σχετικοποιήθηκε ως προς τη μέγιστη τιμή που εμφάνιζε ο ανάλογος μυς κατά την ισομετρική δοκιμασία. Από τα δεδομένα του πελματογράφου (25 Hz) υπολογίστηκε ο ρυθμός ανάπτυξης δύναμης μέχρι την στιγμή που το άτομο παρουσίασε τη μέγιστη κατακόρυφη δύναμη (Nt/sec). Η επεξεργασία έγινε μέσω της βοήθειας Η/Υ και του προγράμματος Footchecher (Footchecker 3.2 Engineering S.r.I., Bologna Italy). Ο υπολογισμός της γωνιακής ταχύτητας πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο των κεντρικών διαφορών έχοντας ως σήμα εισόδου τη γωνία από το ηλεκτρογωνιόμετρο και το χρόνο άρσης. Εικόνα 9: Μέγιστη δύναμη σε συνάρτηση με το χρόνο και πιέσεις κατά την άρση από καρέκλα
45 Για την επεξεργασία των δεδομένων της ροπής καταγράφηκε η μέγιστη τιμή της ροπής κατά την προσπάθεια που εμφανιζόταν η μεγαλύτερη τιμή της ανά γωνιακή ταχύτητα, κατά την κάμψη και έκταση του γονάτου. Υπολογίστηκε το μέσο ΗΜΓ του κάθε μυός στη διάρκεια της κάθε κίνησης. Για τη σχετικοποίηση του ΗΜΓ υπολογίστηκε ο λόγος της μέγιστης ΗΜΓικής προσπάθειας ως προς τη μέγιστη τιμή του εμφάνιζε ο μυς κατά την ισομετρική δοκιμασία. Πίνακας 5: Διαδικασία Επεξεργασίας EMG από σήμα κατά την άρση από καρέκλα Σήματα από πάνω προς τα κάτω: γωνία άρσης, δικέφαλος μηριαίος, έσω πλατύς και έξω πλατύς Στατιστική Ανάλυση Για τις διαφορές στη ροπή και τη δραστηριότητα του κάθε μυ πραγματοποιήθηκαν διαφορετικοί παραγοντικοί σχεδιασμοί 2x2x3 (p<.05). Εφαρμόστηκε η ανάλυση διακύμανσης για να εξετάσει τις διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες (ΟΑ και υγιείς), για τη λειτουργία (σύγκεντρη και έκκεντρη) και για τις διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες (60 /sec, 120 /sec και 150 /sec).
46 Για τις διαφορές της ταχύτητας, του ρυθμού ανάπτυξης δύναμης και της δραστηριότητας του κάθε μυ μεταξύ των δυο ομάδων κατά την άρση από καρέκλα πραγματοποιήθηκαν t-tests (p<.05). ΙΙΙ. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
47 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Α. Μέγιστη ροπή κατά την ισοκινητική διαδικασία i. Μέγιστη ροπή κατά την κάμψη Η ανάλυση διακύμανσης δεν έδειξε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά στην ροπή κατά την κάμψη του γονάτου κατά τη σύγκεντρη και έκκεντρη μυϊκή δραστηριότητα (p<.05) (Γράφημα 1). Γράφημα 1: : Μέγιστη ροπή κατά την κάμψη (μέγιστη τιμή ± τυπική απόκλιση) κατά την ισοκίνηση σε έκκεντρες και σύγκεντρες γωνιακές ταχύτητες στους ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα (ΟΑ) και τους υγιείς ii. Μέγιστη ροπή κατά την έκταση Η ανάλυση διακύμανσης έδειξε ότι την κύρια επίδραση του παράγοντα ταχύτητας (F(2,17) = 10,617 p<.05) κατά την έκταση στην ισοκίνηση. Τα αποτελέσματα από το Tukey-test έδειξε ότι υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες