Siły mięśni barku podczas jazdy: nagłe kierowanie może załadować mankiet rotatora poza limit naprawy | Wholesome

4. Dyskusja

w pracy przedstawiono model mięśniowo-szkieletowy przewidywania obciążenia mięśni i stawów podczas jazdy samochodem-ważną codzienną aktywność. Przewidywane wspólne siły reakcji GH są porównywalne z wartościami w literaturze dla wspólnych sił reakcji GH in vivo (Fig. 2). Przewidywane działania mięśni są również wyjaśnione; środkowy mięsień naramienny jest najbardziej aktywnym mięśniem w utrzymaniu ramienia w pozycji podniesionej, wykorzystując jego silne ramię z momentem wyprostowania (Fig. 3 i 4; Ackland et al., 2008); supraspinatus i długa głowa bicepsa również podtrzymują ciężar ramienia (rys. 3) stosując dobrze ukierunkowaną linię działania w celu centralizacji głowy kości ramiennej na glenoidzie (Ackland i Pandy, 2009); mięśnie trapezowe są aktywne w utrzymaniu uniesienia obręczy barkowej, jak zaobserwowano w podobnych pozycjach, takich jak praca przy biurku (Rasmussen i De zee, 2010); infraspinatus i krótka głowa tricepsa działają następnie, aby uruchomić zadanie sterowania, odpowiednio zginając ramię i rozszerzając ramię.

ograniczenia modelowania w tym badaniu są podobne do obecnych ogólnych modeli mięśniowo-szkieletowych. Kinematyka łopatki została wyprowadzona z równań regresji, a nie kinematyki mierzonej. Jednak biorąc pod uwagę niewielki zakres ruchu w stawie GH (< 24° zgięcie/wyprost i < 18° uprowadzenie/przywodzenie), skutki tego powinny być stosunkowo niewielkie—rys. 5 pokazuje kinematykę przegubu GH dla wszystkich warunków jazdy. Modelowanie nadgarstka jest uproszczone do zespolonego stawu. Chociaż będą aktywne mięśnie napędzające dłoń do chwytania koła, obserwuje się, że siły mięśniowe w łokciu są stosunkowo małe (rys. 3), a zatem efekt tego uproszczenia nie powinien być znaczący w dalszym ciągu w łańcuchu modelu, który jest przedmiotem niniejszego badania. Inni odkryli, że wysoki poziom przyczepności (do 50% MVC) nie ma znaczącego wpływu na aktywację mięśni barku przy niskim poziomie uniesienia ramienia (Palmerud et al., 2000; Sporrong et al., 1996).

uczestnikami tego badania są młodzi dorośli. Chociaż starsze populacje są zwykle związane z urazem mankietu rotatora (Minigawa and Itoi, 2006), wiadomo, że historia urazu jest najsilniej skorelowana z rozdarciem mankietu rotatora (Yamamoto et al., 2010) oraz wnioski dotyczące obciążenia mięśni barku i stawu barkowego są istotne dla bardzo dużej populacji, która regularnie jeździ (38 milionów praw jazdy posiadanych w Wielkiej Brytanii; data.gov.uk, 2013), niezależnie od wieku.

(2009) mierzył siły stawowe in vivo do kierowania obiema rękami i siedzenia w wygodnej pozycji za pomocą telemetrycznych implantów barkowych u czterech pacjentów. Jeden z badanych wykonał ruch, który znacząco różnił się od pozostałych i ruchu wykonanego w tym badaniu (OrthoLoad, 2014) i dlatego nie jest uwzględniony w przedstawionej analizie. W celu poprawy podobieństwa między eksperymentalnymi metodykami, z danych in vivo bierze się pod uwagę tylko prawą część ruchu. Przewidywane wartości sił połączonych w stanie I (61,1 SD7.8% średniej wartości szczytowej masy ciała) są podobne do wartości in vivo (59, 9 SD1, 1% średniej wartości szczytowej masy ciała; Fig. 2). Wzór obciążenia stawu z telemetrycznego implantu stawu GH jest również podobny do tego badania; wartość szczytowa znajduje się w około 40% ruchu (rys. 2). Różnice między wynikami tych badań można wyjaśnić: różną rezystancją momentu obrotowego w Kole (tutaj o 57% niższa), różną prędkością przy której zadanie zostało wykonane (tutaj szybsza) oraz ilością obrotów koła (90° w prawo w porównaniu do 65° w prawo). Aktywacje mięśni barku są silnie i pozytywnie skorelowane z momentem oporu kierownicy (Pick and Cole, 2006). Wszystkie przedmioty używane przez Westerhoff et al. (2009) są pacjenci z chorobą zwyrodnieniową stawu barkowego, w związku z tym skutki operacji i wyuczonych mechanizmów radzenia sobie należy uznać porównanie z literaturą należy traktować jedynie jako przybliżony test wielkości i wzoru, ze względu na wysoką międzyosobniczą zmienność sił stawowych podczas kierowania (Westerhoff et al., 2009), mała wielkość próby danych in vivo, różnice w metodologii eksperymentalnej i fakt, że dane z literatury dotyczą pacjentów z endoprotezą z prawdopodobnym wysokim poziomem Ko-skurczu w celu osiągnięcia stabilności stawów.

prawe sterowanie powodowało większe obciążenia stawów w prawym ramieniu; literatura jest sprzeczna (Westerhoff et al., 2009), chociaż średnie tendencje w tym wyniku nie są opisane; fakt jest po prostu stwierdzony. Omawiane różnice między badaniami mogą przyczynić się do tej różnicy, w szczególności fakt, że badani mają zastępcze implanty barkowe. Osoby te mogą zatem mieć zmniejszony zakres ruchu (Bryant et al., 2005; Ludewig et al., 2009), co oznacza, że górna część jazdy (skręcanie w lewo prawą ręką) staje się czynnością, która potencjalnie znajduje się blisko krawędzi ich zakresu ruchu, szczególnie przy 90° obrotu koła—co prowadzi do zwiększenia sił wspólnych. Jednym z Ograniczeń może być również to, że modele mięśniowo-szkieletowe o odwrotnej dynamice nie są obecnie w stanie przewidzieć współskurczów mięśni w stawie GH. Prawdopodobnie wzmocni to omawiane wnioski dotyczące wysokiego obciążenia supraspinatus i infraspinatus, ponieważ oczekuje się, że mięśnie te będą się kurczyć (Veeger i van der Helm, 2007).

wyniki pokazują, że większość warunków jazdy powodowała umiarkowaną (> 30%) do wysokiej (> 50%) aktywację nadspinaty i mięśnia naramiennego z pewną umiarkowaną aktywacją infraspinaty (Tabela 2). Powtarzająca się wysoka aktywacja mięśni może prowadzić do zmęczenia mięśni lub nawet przeciążenia; zwłaszcza, że nadspinatus i mięsień naramienny są potencjalnie obciążone mimośrodowo (Lieber and Friden, 1993; Proske and Morgan, 2001). Co więcej, mięśnie te wykazywały prawie dwukrotnie wyższą aktywację niż jakikolwiek inny mięsień kończyny górnej; dlatego uraz jednego z tych mięśni może prowadzić do niebezpiecznego wzrostu aktywacji innych mięśni w celu kompensacji. Ponieważ supraspinatus i mięsień naramienny działają razem, uraz lub osłabienie jednego z tych mięśni może oznaczać, że drugi mięsień nie będzie w stanie zrekompensować obciążenia z powodu już wysokiej aktywacji, gdy oba mięśnie funkcjonują normalnie. Może to mieć wpływ na niestabilność stawów, szczególnie w przypadku nadspinatus.

Jazda w pobliżu koła zmniejsza siły generowane przez mięsień supraspinatus o 31% (siły szczytowe) i 45% (siły średnie; rys. 4), a tym samym zmniejsza ryzyko przeciążenia (w tym omówioną poniżej naprawę mankietu rotatora). Oczekuje się tego, ponieważ moment na ramieniu spowodowany masą ramienia zostanie zmniejszony w porównaniu do wygodnych (warunek I), a zwłaszcza odległych (warunek III), warunków jazdy.

zmniejszone, ale podobne obciążenia przegubowe GH podczas jazdy jedną ręką (rys. 2; warunek II) może być wyjaśniony, ponieważ podczas skręcania w prawo nie jest konieczne pokonywanie masy drugiej ręki i ramienia, jak ma to miejsce w przypadku jazdy obiema rękami (warunek I). Wzór siły połączenia GH między jedną a dwiema rękami ma pewne podobieństwo do wzoru obciążenia in vivo (rys. 2; Westerhoff et al., 2009), chociaż dane te pochodzą tylko z jednego tematu i dlatego mają ograniczoną użyteczność.

szacunki skumulowanej rocznej częstości występowania zaburzeń w obrębie mankietów rotatorów wahają się od 7% do 25% w zachodniej populacji ogólnej (Bilal, 2011), podczas gdy średnie wartości uszkodzeń dla napraw jednorzędowych i napraw dwurzędowych supraspinatus wynoszą odpowiednio 224 SD 148 N I 325 SD 74 N, Smith et al. (2006). W badaniu tym siły supraspinatus w jeździe „odległej od koła” (warunek III) wynosiły aż 164 SD 27 N; 73% obciążenia awaryjnego. Ponieważ staw glenohumeral jest z natury niestabilny, Ko-skurcz jest często postrzegane z ruchami kończyny górnej. Jednakże, ponieważ ta metoda obliczeniowa przewiduje tylko niskie poziomy Ko-skurczu ze względu na matematykę modelowej funkcji kosztowej, prawdopodobnie nie docenia tego Ko-skurczu. W związku z tym oczekuje się, że w niektórych przypadkach obciążenie może być faktycznie wyższe niż określone ilościowo; wskazuje to na potrzebę opieki w okresie pooperacyjnej naprawy mankietu rotatorów.

wraz z osłabieniem mięśni mankietu rotatora z wiekiem nastąpi oczekiwana zmiana kinematyki kierowania. Skutkowałoby to powstaniem różnych modeli. W związku z tym dalsze prace powinny koncentrować się na zwiększeniu wielkości próby w badaniu, aby umożliwić ocenę różnic w płci, wieku i wymiarach ciała. Ponadto pozycje jazdy można sparametryzować pod względem odległości od koła, co mogłoby następnie prowadzić do definicji bezpiecznej pozycji jazdy związanej z patologią barku. Wreszcie, podobnie jak w przypadku wszystkich badań modelowania układu mięśniowo-szkieletowego, dalszą walidację można przeprowadzić za pomocą EMG i implantów oprzyrządowanych.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.