Forțele musculare ale umărului în timpul conducerii: direcția bruscă poate încărca manșeta rotatorului dincolo de limita de reparație | Wholesome

4. Discuție

acest studiu prezintă predicțiile modelului musculo – scheletic al încărcărilor musculare și articulare în timpul conducerii-o activitate zilnică importantă. Forțele de reacție articulară Gh prezise sunt comparabile cu valorile din literatură pentru forțele de reacție articulară Gh in vivo (Fig. 2). Acțiunile musculare prezise sunt, de asemenea, explicabile; deltoidul Mijlociu este cel mai activ mușchi în menținerea brațului într-o poziție ridicată, folosind brațul său puternic de moment de extensie (Fig. 3 și 4; Ackland și colab., 2008); supraspinatul și capul lung al bicepsului susțin, de asemenea, greutatea brațului (Fig. 3) în timp ce aplică o linie de acțiune bine direcționată pentru centralizarea capului humeral pe glenoid (Ackland și Pandy, 2009); mușchii trapezi sunt activi în menținerea ridicării centurii umărului, așa cum se observă în poziții similare, cum ar fi munca de birou (Rasmussen și de Zee, 2010); infraspinatus și capul scurt al tricepsului acționează apoi pentru a acționa sarcina de direcție, flexând umărul și, respectiv, extinzând brațul.

limitările de modelare ale acestui studiu sunt similare cu cele ale modelelor musculo-scheletice generice actuale. Cinematica scapulei a fost derivată mai degrabă din ecuații de regresie decât din cinematica măsurată. Cu toate acestea, având în vedere gama mică de mișcare la articulația GH (< 24 flexie/extensie și < 18 răpire/aducție), efectele acesteia ar trebui să fie relativ nesemnificative—Fig. 5 prezintă cinematica articulației GH pentru toate condițiile de conducere. Modelarea încheieturii mâinii este simplificată la o îmbinare topită. Deși vor exista mușchi activi care conduc mâna pentru a prinde roata, se observă că forțele musculare de la cot sunt relativ mici (Fig. 3) și, prin urmare, efectul acestei simplificări nu ar trebui să fie semnificativ în continuare în lanțul modelului; care se concentrează pe acest studiu. Alții au descoperit că nivelurile ridicate de aderență (până la 50% MVC) nu au un efect semnificativ asupra activării mușchilor umărului la niveluri scăzute de creștere a brațului (Palmerud și colab., 2000; Sporrong și colab., 1996).

subiecții din acest studiu sunt adulți tineri. Deși populațiile vârstnice sunt în general asociate cu leziuni ale manșetei rotatorilor (Minigawa și Itoi, 2006), se știe că un istoric al traumei este cel mai puternic corelat factor cu lacrimile manșetei rotatorilor (Yamamoto și colab., 2010) și concluziile referitoare la încărcarea mușchilor umărului și a articulației umărului sunt relevante pentru populația foarte numeroasă care conduce în mod regulat (38 de milioane de permise de conducere deținute în Marea Britanie; data.gov.uk, 2013), indiferent de vârstă.

Westerhoff și colab. (2009) forțele comune măsurate in vivo pentru direcție cu ambele mâini și așezat într-o poziție confortabilă prin utilizarea implanturilor de umăr telemeterizate la patru pacienți. Unul dintre subiecți a efectuat o mișcare care a fost semnificativ diferită de celelalte și mișcarea efectuată în acest studiu (OrthoLoad, 2014) și, prin urmare, nu este inclusă în analiza prezentată. Pentru a îmbunătăți similitudinea dintre metodologiile experimentale, numai porțiunea de viraj dreapta a mișcării este luată în considerare din datele in vivo. Valorile prezise ale forțelor comune în condiția I (61.1 SD7.8% BW medie maximă) sunt similare cu valorile in vivo (59,9 SD1.1% BW medie maximă; Fig. 2). Modelul sarcinii articulare de la implantul articular telemeterizat GH este, de asemenea, similar cu acest studiu; cu o valoare maximă găsită la aproximativ 40% din mișcare (Fig. 2). Diferențele dintre rezultatele acestor studii ar putea fi explicate prin: rezistența diferită a cuplului la roată (cu 57% mai mică aici), viteza diferită la care s-a efectuat sarcina (mai rapidă aici) și cantitatea de rotire a roții (90 la dreapta față de 65 la dreapta aici). Activările musculare ale umărului sunt puternic și pozitiv corelate cu cuplul de rezistență la direcție (Pick și Cole, 2006). Toate subiectele utilizate de Westerhoff și colab. (2009) sunt pacienți cu osteoartrită a umărului, prin urmare efectele intervenției chirurgicale și mecanismele de coping învățate trebuie luate în considerare comparația cu literatura de specialitate ar trebui considerată doar ca un test aproximativ de mărime și model, din cauza variației interindividuale ridicate a forțelor comune în timpul Direcției (Westerhoff și colab., 2009), dimensiunea mică a eșantionului de date in vivo, diferențele în metodologia experimentală și faptul că datele din literatură sunt pentru pacienții cu endoproteză cu un nivel probabil ridicat de co-contracție pentru a obține stabilitatea articulațiilor.

s-a constatat că direcția dreaptă produce SARCINI articulare mai mari în umărul drept; literatura este contradictorie (Westerhoff și colab., 2009), deși tendințele medii ale acestui rezultat nu sunt descrise; faptul este pur și simplu declarat. Diferențele discutate între studii pot contribui la această diferență, în special faptul că subiecții au implanturi de umăr de înlocuire. Prin urmare, este posibil ca acești subiecți să aibă o gamă redusă de mișcare (Bryant și colab., 2005; Ludewig și colab., 2009), ceea ce înseamnă că porțiunea ascendentă a conducerii (virarea la stânga cu mâna dreaptă) devine o activitate care este potențial aproape de marginea gamei lor de mișcare, în special la 90 de centimi de rotire a roții—ceea ce duce la creșterea forțelor comune. O limitare ar putea fi, de asemenea, că modelele musculo-scheletice cu dinamică inversă nu sunt în prezent capabile să prezică co-contracțiile musculare la articulația GH. Acest lucru va consolida probabil concluziile discutate legate de încărcarea ridicată a supraspinatului și a infraspinatului, deoarece se așteaptă ca acești mușchi să se co-contracteze (Veeger și van der Helm, 2007).

rezultatele arată că majoritatea condițiilor de conducere au determinat o activare moderată (> 30%) la o activare ridicată (> 50%) a supraspinatus și deltoid cu o activare moderată a infraspinatus (Tabelul 2). Activarea musculară ridicată repetată ar putea duce la oboseală musculară sau chiar la supraîncărcare; mai ales că supraspinatus și deltoid sunt potențial încărcate excentric (Lieber și Friden, 1993; Proske și Morgan, 2001). Mai mult, acești mușchi au prezentat o activare de aproape două ori mai mare decât orice alt mușchi al membrelor superioare; prin urmare, rănirea unuia dintre acești mușchi ar putea duce la o creștere periculoasă a activării celorlalți mușchi pentru a compensa. Deoarece supraspinatul și deltoidul acționează împreună, rănirea sau slăbiciunea unuia dintre acești mușchi poate însemna că celălalt mușchi nu va putea compensa sarcina din cauza activării deja ridicate atunci când ambii mușchi funcționează normal. Acest lucru poate avea implicații pentru instabilitatea articulară, în special în cazul supraspinatului.

conducerea în apropierea roții reduce forțele generate de mușchiul supraspinatus cu 31% (forțe de vârf) și 45% (forțe medii; Fig. 4) și, prin urmare, reduce riscurile de supraîncărcare (inclusiv repararea manșetei rotatorilor discutate mai jos). Acest lucru este de așteptat deoarece momentul la umăr cauzat de masa brațului va fi redus în comparație cu condițiile de conducere confortabile (condiția I) și, în special, îndepărtate (condiția III).

sarcinile comune Gh reduse, dar similare, în timpul conducerii cu o singură mână (Fig. 2; condiția II) poate fi explicabilă, deoarece atunci când virați la dreapta, nu este necesar să depășiți masa celeilalte mâini și a brațului, cum este cazul conducerii cu ambele mâini (condiția I). Modelul forței de îmbinare GH între conducerea cu una și două mâini are o anumită asemănare cu modelul in vivo de încărcare (Fig. 2; Westerhoff și colab., 2009), deși aceste date sunt preluate doar de la un subiect și sunt, prin urmare, de utilitate limitată.

estimările incidenței anuale cumulate a tulburărilor de manșetă rotativă variază de la 7% la 25% în populația generală Occidentală (Bilal, 2011), în timp ce valorile medii de eșec pentru reparațiile pe un singur rând și reparațiile pe două rânduri ale supraspinatus sunt 224 SD 148 N și 325 SD 74 n, respectiv Smith și colab. (2006). În acest studiu, forțele supraspinatus în deplasarea la distanță de roată (condiția III) au fost de până la 164 SD 27 N; 73% din sarcina de avarie. Deoarece articulația glenohumerală este inerent instabilă, co-contracția este adesea observată cu mișcările membrelor superioare. Cu toate acestea, deoarece această metodă computațională prezice doar niveluri scăzute de co-contracție datorită matematicii funcției costului modelului, este probabil să subestimeze această co-contracție. Prin urmare, este de așteptat ca, în unele cazuri, încărcarea să fie de fapt mai mare decât cuantificată aici; acest lucru indică necesitatea îngrijirii într-o perioadă de reparație a manșetei rotative postoperatorii.

pe măsură ce mușchii manșetei rotatorilor slăbesc odată cu vârsta, ar exista o schimbare așteptată în cinematica Direcției. Acest lucru ar duce la rezultate diferite ale modelului. Prin urmare, lucrările ulterioare ar trebui să se concentreze pe creșterea dimensiunii eșantionului studiului pentru a permite evaluarea variațiilor de sex, vârstă și dimensiuni ale corpului. În plus, pozițiile de conducere ar putea fi parametrizate în ceea ce privește distanța față de roată, ceea ce ar putea duce apoi la definirea unei poziții de conducere sigure care este asociată cu patologia umărului. În cele din urmă, la fel ca în cazul tuturor studiilor de modelare musculo-scheletică, ar putea fi efectuată o validare suplimentară cu EMG și implanturi instrumentate.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.