Forças musculares do ombro durante a condução: a direção repentina pode carregar o manguito rotador além do limite de reparo | Wholesome

4. Discussão

este estudo apresenta predições de modelo musculoesquelético de cargas musculares e articulares durante a condução – uma atividade diária importante. As forças de reação conjunta GH previstas são comparáveis aos valores da literatura para forças de reação conjunta GH in vivo (Fig. 2). As ações musculares previstas também são explicáveis; o deltóide médio é o músculo mais ativo na manutenção do braço em posição elevada, usando seu forte braço de momento de extensão (Figs. 3 e 4; Ackland et al., 2008); o supraespinhal e a cabeça longa do bíceps também suportam o peso do braço (Fig. 3), enquanto a aplicação de uma bem dirigida linha de ação centralizadora cabeça do úmero na glenóide (Ackland e Pandy, 2009); o trapézio músculos estão ativos em manter a elevação de ombros, como se observa em posições similares, como a sua secretária de trabalho (Rasmussen e De Zee, de 2010); infraspinatus e curta a cabeça do tríceps, então, agir para acionar a direção tarefa, flexão do ombro e estendendo o braço, respectivamente.

as limitações de modelagem deste estudo são semelhantes às dos modelos musculoesqueléticos genéricos atuais. A cinemática da escápula foi derivada de equações de regressão em vez de cinemática medida. No entanto, dada a pequena amplitude de movimento na articulação GH (< 24° flexão/extensão e < 18° abdução/adução), os efeitos disso devem ser relativamente insignificantes—Fig. 5 mostra a cinemática da junta GH para todas as condições de condução. A modelagem do pulso é simplificada para uma articulação fundida. Embora haja músculos ativos dirigindo a mão para segurar a roda, observa-se que as forças musculares no cotovelo são relativamente pequenas (Fig. 3) e, portanto, o efeito dessa simplificação não deve ser significativo ainda mais na cadeia de modelos; que é o foco neste estudo. Outros descobriram que altos níveis de aderência (até 50% MVC) não têm um efeito significativo na ativação do músculo do ombro em baixos níveis de elevação do braço (Palmerud et al., 2000; Sporrong et al., 1996).

os sujeitos deste estudo são adultos jovens. Embora as populações idosas estejam geralmente associadas à lesão do manguito rotador (Minigawa e Itoi, 2006), sabe-se que uma história de trauma é o fator mais fortemente correlacionado com as lágrimas do manguito rotador (Yamamoto et al., 2010) e as conclusões relativas ao carregamento dos músculos do ombro e da articulação do ombro são relevantes para a população muito grande que dirige regularmente (38 milhões de cartas de condução detidas no Reino Unido; data.gov.uk, 2013), independentemente da idade.

Westerhoff et al. (2009) mediu as forças articulares in vivo para dirigir com as duas mãos e sentar-se em uma posição confortável usando implantes de ombro telemeterizados em quatro pacientes. Um dos sujeitos realizou um movimento significativamente diferente dos outros e o movimento realizado neste estudo (OrthoLoad, 2014) e, portanto, não está incluído na análise apresentada. A fim de melhorar a semelhança entre metodologias experimentais, apenas a parte da curva à direita do movimento é considerada a partir dos dados in vivo. Os valores previstos das forças conjuntas na condição I (61.1 SD7.8% BW pico médio) são semelhantes aos valores in vivo (59,9 SD1, 1% BW pico médio; Fig. 2). O padrão da carga articular do implante articular telemeterizado GH também é semelhante a este estudo; com um valor de pico encontrado em cerca de 40% do movimento (Fig. 2). As diferenças entre os resultados desses estudos podem ser explicadas por: a resistência ao torque diferente na roda (57% menor aqui), a velocidade diferente na qual a tarefa foi realizada (mais rápida aqui) e a quantidade de rotação da roda (90° à direita em comparação com 65° aqui). As ativações do músculo do ombro estão fortemente e positivamente correlacionadas com o torque de resistência da direção (Pick and Cole, 2006). Todos os sujeitos utilizados por Westerhoff et al. (2009) são pacientes com osteoartrite do ombro, portanto, os efeitos da cirurgia e dos mecanismos de enfrentamento aprendidos devem ser considerados a comparação com a literatura deve ser considerada apenas como um teste aproximado de magnitude e padrão, devido à alta variação interindividual das forças articulares durante a direção (Westerhoff et al., 2009), pequeno tamanho amostral de Dados in vivo, diferenças na metodologia experimental e o fato de que os dados da literatura são para pacientes com endoprótese com provável alto nível de co-contração para alcançar a estabilidade articular.

a direção direita foi encontrada para produzir cargas articulares mais altas no ombro direito; a literatura é contraditória (Westerhoff et al., 2009), embora as tendências médias neste resultado não sejam descritas; o fato é simplesmente declarado. As diferenças discutidas entre os estudos podem contribuir para essa diferença, particularmente o fato de que os sujeitos têm implantes de substituição no ombro. Portanto, é provável que esses sujeitos tenham uma amplitude de movimento reduzida (Bryant et al., 2005; Ludewig et al., 2009), o que significa que a parte ascendente da direção (virar à esquerda com a mão direita) se torna uma atividade que está potencialmente perto da borda de sua amplitude de movimento, particularmente a 90° de rotação da roda—levando ao aumento das forças conjuntas. Uma limitação também pode ser que os modelos musculoesqueléticos de dinâmica inversa não são atualmente capazes de prever Co-contrações musculares na articulação GH. Isso provavelmente fortalecerá as conclusões discutidas relacionadas à alta carga supraespinhal e infraespinhal, uma vez que esses músculos devem se co-contrair (Veeger e van der Helm, 2007).

os resultados mostram que a maioria das condições de condução causou moderada (> 30%) a alta ativação (> 50%) de supraspinatus e deltóide com alguma ativação moderada de infraspinatus (Tabela 2). A alta ativação muscular repetida pode levar à fadiga muscular ou mesmo sobrecarga; particularmente porque supraespinhal e deltóide são potencialmente carregados excentricamente (Lieber e Friden, 1993; Proske e Morgan, 2001). Além disso, esses músculos apresentaram ativação quase duas vezes maior do que qualquer outro músculo do membro superior; portanto, lesões em um desses músculos podem levar a um aumento perigoso da ativação dos outros músculos para compensar. Como supraespinhal e deltóide agem juntos, lesão ou fraqueza em um desses músculos pode significar que o outro músculo será incapaz de compensar a carga devido à ativação já alta quando ambos os músculos estão funcionando normalmente. Isso pode ter implicações para a instabilidade articular, particularmente no caso do supraespinhal.

dirigir perto da roda reduz as forças geradas pelo músculo supraespinhal em 31% (forças de pico) e 45% (forças médias; Fig. 4) e, portanto, reduz os riscos de sobrecarga (incluindo o reparo discutido do manguito rotador abaixo). Isso é esperado porque o momento no ombro causado pela massa do braço será reduzido quando comparado ao confortável (condição I) e, particularmente, ao distante (condição III), às condições de direção.

as cargas de junta GH reduzidas, mas semelhantes, na condução com uma mão (Fig. 2; Condição II) pode ser explicável porque, ao virar à direita, não é necessário superar a massa da outra mão e do braço, como é o caso de dirigir com as duas mãos (condição I). O padrão da força articular GH entre uma e duas mãos tem alguma semelhança com o padrão in vivo de carga (Fig. 2; Westerhoff et al., 2009), embora esses dados sejam retirados apenas de um assunto e, portanto, de utilidade limitada.

as estimativas da incidência anual cumulativa de distúrbios do manguito rotador variam de 7% a 25% na população geral Ocidental (Bilal, 2011), enquanto as forças médias de falha para reparos de linha única e reparos de linha dupla do supraspinatus são 224 SD 148 N e 325 SD 74 N, respectivamente Smith et al. (2006). Neste estudo, as forças supraespinhais na condução ‘ distante da roda ‘(condição III) foram tão altas quanto 164 DP 27 N; 73% da carga de falha. Como a articulação glenoumeral é inerentemente instável, a co-contração é freqüentemente vista com movimentos dos Membros Superiores. No entanto, como este método computacional prevê apenas baixos níveis de co-contração devido à matemática da função de custo do modelo, é provável que subestime essa Co-contração. Portanto, espera-se que, em alguns casos, o carregamento possa realmente ser maior do que quantificado aqui; isso aponta para a necessidade de cuidados em um período de reparo do manguito rotador pós-operatório.

à medida que os músculos do manguito rotador enfraquecem com a idade, haveria uma mudança esperada na cinemática da direção. Isso resultaria em diferentes saídas de modelo. Portanto, outros trabalhos devem se concentrar em aumentar o tamanho da amostra do estudo para permitir que variações no sexo, idade e dimensões corporais sejam avaliadas. Além disso, as posições de direção podem ser parametrizadas em termos de distância da roda, o que pode levar à definição de uma posição de direção segura associada à patologia do ombro. Finalmente, como em todos os estudos de modelagem musculoesquelética, uma validação adicional poderia ser realizada com EMG e implantes instrumentados.

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