Axelmuskelkrafter under körning: plötslig styrning kan ladda rotatorkuffen utöver dess reparationsgräns | Wholesome

4. Diskussion

denna studie presenterar muskuloskeletala modellprognoser av muskel – och ledbelastningar under körning-en viktig daglig aktivitet. De förutsagda GH-ledreaktionskrafterna är jämförbara med litteraturvärdena för in vivo GH-ledreaktionskrafter (Fig. 2). De förutsagda muskelåtgärderna är också förklarliga; den mellersta deltoiden är den mest aktiva muskeln för att hålla armen i en upphöjd position, med hjälp av sin starka förlängningsmomentarm (Fig. 3 och 4; Ackland et al., 2008); supraspinatus och det långa huvudet av biceps stöder också armens vikt (Fig. 3) samtidigt som man tillämpar en välriktad handlingslinje för att centralisera humeralhuvudet på glenoid (Ackland och Pandy, 2009); trapeziusmusklerna är aktiva för att upprätthålla axelbandets höjd, vilket observeras i liknande positioner, såsom skrivbordsarbete (Rasmussen och de Zee, 2010); infraspinatus och kort huvud av triceps agerar sedan för att aktivera styruppgiften, böja axeln respektive förlänga armen.

modelleringsbegränsningarna för denna studie liknar de för nuvarande generiska muskuloskeletala modeller. Scapula kinematik härleddes från regressionsekvationer snarare än uppmätt kinematik. Med tanke på det lilla rörelseomfånget vid GH-leden (< 24 kg flexion/förlängning och < 18 kg abduktion/adduktion) bör effekterna av detta vara relativt obetydliga—Fig. 5 visar kinematiken för GH-fogen för alla körförhållanden. Modelleringen av handleden förenklas till en smält LED. Även om det kommer att finnas aktiva muskler som driver handen för att greppa hjulet, observeras det att muskelkrafterna vid armbågen är relativt små (Fig. 3), och därför bör effekten av denna förenkling inte vara betydande längre upp i modellkedjan.vilket är fokus på denna studie. Andra har funnit att höga nivåer av grepp (upp till 50% MVC) inte har någon signifikant effekt på axelmuskelaktivering vid låga nivåer av armhöjd (Palmerud et al., 2000; Sporrong et al., 1996).

ämnena i denna studie är unga vuxna. Även om äldre populationer i allmänhet är förknippade med rotator manschettskada (Minigawa och Itoi, 2006), är det känt att en historia av trauma är den starkast korrelerade faktorn med rotator manschett tårar (Yamamoto et al., 2010) och slutsatserna om lastning av axelmuskler och axelled är relevanta för den mycket stora befolkningen som regelbundet kör (38 miljoner körkort som hålls i Storbritannien; data.gov.uk, 2013), oavsett ålder.

Westerhoff et al. (2009) mätte ledkrafter in vivo för styrning med båda händerna och sittande i ett bekvämt läge genom att använda telemeteriserade axelimplantat hos fyra patienter. Ett av ämnena utförde en rörelse som skilde sig signifikant från de andra och rörelsen som utfördes i denna studie (OrthoLoad, 2014) och ingår därför inte i den presenterade analysen. För att förbättra likheten mellan experimentella metoder beaktas endast den högra svängdelen av rörelsen från in vivo-data. De förutsagda värdena för de gemensamma krafterna i tillstånd i (61.1 SD7.8% BW medeltopp) liknar in vivo-värdena (59,9 SD1.1% BW medeltopp; Fig. 2). Mönstret för ledbelastningen från det telemeteriserade GH-ledimplantatet liknar också denna studie; med ett toppvärde som finns vid cirka 40% av rörelsen (Fig. 2). Skillnaderna mellan resultaten av dessa studier kan förklaras av: det olika vridmomentmotståndet i hjulet (57% lägre här), den olika hastigheten med vilken uppgiften utfördes (snabbare här) och mängden hjulvridning (90 kg rätt jämfört med 65 kg här). Axelmuskelaktiveringar är starkt och positivt korrelerade med styrmotståndets vridmoment (Pick and Cole, 2006). Alla ämnen som används av Westerhoff et al. (2009) är patienter med artros i axeln, därför måste effekterna av kirurgi och inlärda hanteringsmekanismer betraktas som jämförelsen med litteraturen bör endast betraktas som ett ungefärligt test av storlek och mönster på grund av den höga interindividuella variationen av ledkrafter under styrning (Westerhoff et al., 2009), liten provstorlek av in vivo-data, skillnader i experimentell metodik och det faktum att data från litteraturen är för patienter med en endoprostes med sannolikt hög nivå av samkontraktion för att uppnå gemensam stabilitet.

styrning höger befanns producera högre ledbelastningar i höger axel; litteraturen är motsägelsefull (Westerhoff et al., 2009), även om de genomsnittliga trenderna i detta resultat inte beskrivs; faktum anges helt enkelt. De diskuterade skillnaderna mellan studierna kan bidra till denna skillnad, särskilt det faktum att ämnena har ersättnings axelimplantat. Dessa ämnen har därför sannolikt ett minskat rörelseområde (Bryant et al., 2005; Ludewig et al., 2009), vilket innebär att den uppåtriktade delen av körningen (svänger vänster med höger hand) blir en aktivitet som potentiellt ligger nära kanten av deras rörelseområde, särskilt vid 90 kcal hjulvridning—vilket leder till ökade gemensamma krafter. En begränsning kan också vara att muskuloskeletala modeller med omvänd dynamik för närvarande inte kan förutsäga muskelsamkontraktioner vid GH-leden. Detta kommer sannolikt att stärka de diskuterade slutsatserna relaterade till hög supraspinatus och infraspinatus belastning, eftersom dessa muskler förväntas samkontrakta (Veeger och van der Helm, 2007).

resultaten visar att de flesta körförhållanden orsakade måttlig (> 30%) till hög aktivering (> 50%) av supraspinatus och deltoid med viss måttlig aktivering av infraspinatus (Tabell 2). Upprepad hög muskelaktivering kan leda till muskeltrötthet eller till och med överbelastning; särskilt eftersom supraspinatus och deltoid potentiellt laddas excentriskt (Lieber och Friden, 1993; Proske och Morgan, 2001). Dessutom presenterade dessa muskler nästan två gånger högre aktivering än någon annan muskel i överkroppen; därför kan skada på en av dessa muskler leda till en farlig ökning av aktiveringen av de andra musklerna för att kompensera. Eftersom supraspinatus och deltoid verkar tillsammans kan skada eller svaghet i en av dessa muskler innebära att den andra muskeln inte kan kompensera för belastningen på grund av den redan höga aktiveringen när båda musklerna fungerar normalt. Detta kan få konsekvenser för gemensam instabilitet, särskilt när det gäller supraspinatus.

körning nära hjulet minskar krafterna som genereras av supraspinatusmuskeln med 31% (toppkrafter) och 45% (medelkrafter; Fig. 4) och minskar därför risken för överbelastning (inklusive den diskuterade rotatorkuffreparationen nedan). Detta förväntas eftersom ögonblicket vid axeln som orsakas av armens massa kommer att minskas jämfört med det bekväma (villkor i), och särskilt de avlägsna (villkor III) körförhållandena.

de reducerade men liknande GH-gemensamma belastningarna vid körning med en hand (Fig. 2; Villkor II) kan vara förklarligt eftersom det inte är nödvändigt att övervinna massan på den andra handen och armen när du svänger höger, vilket är fallet med att köra med båda händerna (villkor i). Mönstret för GH-ledkraften mellan en och två handkörning har viss likhet med in vivo-belastningsmönstret (Fig. 2; Westerhoff et al., 2009), även om dessa data endast tas från ett ämne och därmed är av begränsad nytta.

uppskattningar av den kumulativa årliga förekomsten av rotator manschettstörningar varierar från 7% till 25% i den västra allmänna befolkningen (Bilal, 2011), medan de genomsnittliga felstyrkorna för reparationer med en rad och reparationer med dubbel rad av supraspinatus är 224 SD 148 n respektive 325 SD 74 n Smith et al. (2006). I denna studie var supraspinatus-krafterna vid körning ’avlägsen till hjulet’ (villkor III) så höga som 164 SD 27 N; 73% av felbelastningen. Eftersom den glenohumerala leden i sig är instabil, ses samkontraktion ofta med rörelser i övre extremiteter. Men eftersom denna beräkningsmetod förutsäger endast låga nivåer av samkontraktion på grund av matematiken i modellkostnadsfunktionen, så är det troligt att underskatta denna samkontraktion. Därför förväntas det i vissa fall att laddningen faktiskt kan vara högre än kvantifierad här; detta pekar på behovet av vård i en postoperativ rotatorkuffreparationsperiod.

när rotatorkuffmusklerna försvagas med åldern skulle det finnas en förväntad förändring i styrningens kinematik. Detta skulle resultera i olika modellutgångar. Därför bör ytterligare arbete fokusera på att öka provstorleken för studien för att möjliggöra variationer i kön, ålder och kroppsdimensioner som ska bedömas. Dessutom kan körpositioner parametriseras i termer av avstånd till hjulet vilket sedan kan leda till definitionen av en säker körposition som är associerad med axelpatologi. Slutligen, som med alla muskuloskeletala modelleringsstudier, kunde ytterligare validering genomföras med EMG och instrumenterade implantat.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.