Embed Size (px)
Citation preview
RĒZEKNES AUGSTSKOLA Izglītības un dizaina fakultāte
PERSONĪBAS SOCIALIZĀCIJAS PĒTĪJUMU INSTITŪTS
Velta Ļubkina, Aivars Kaupužs, Svetlana Ušča, Lorita Rižakova, Aldis Ciukmacis
NEIROMUSKULĀRĀS SISTĒMAS TESTĒŠANAS TEHNOLOĢIJA, TĀS IEVIEŠANAS METODIKA
THE TESTING TECHNOLOGY OF NEUROMUSCULULAR SYSTEM, THE METHODOLOGY
OF ITS INTRODUCING NEUROMUSKULIARINĖS SISTEMOS TESTAVIMO
TECHNOLOGIJA IR ĮDIEGIMO METODIKA
Rēzekne 2013
2
„Šis dokuments ir sagatavots ar Eiropas Savienības finansiālu atbalstu. Par šī dokumenta saturu atbild Rēzeknes Augstskola un tas nevar tikt uzskatīts par
Eiropas Savienības oficiālo viedokli.”
LAT-LIT projekts LLIV-223 „Designing a Model Geared towards Participation of People at Social Risk Groups in the Labour Market” (MODPART)
Atbildīgais par izdevumu: Velta Ļubkina – Dr.paed., profesore, RA Personības socializācijas pētījumu institūta direktore Autori: Velta Ļubkina, Aivars Kaupužs, Svetlana Ušča, Lorita Rižakova, Aldis Ciukmacis Recenzenti: Mg., ārsts pediatrs Juris Atstupens (Ludzas rajona slimnīca, Latvija) PhD, prof. Gilberto Marzano (Ecoinstitute Friuli Venezia Giulia and University of Udine, Italy) PhD Luis Ochoa Siguencia (Kukuczka Academy of Physical Education in Katowice, Poland) Latviešu teksta redaktore Sandra Laizāne Tekstu angļu valodā tulkojusi Vineta Pavlova Angļu valodas redaktore Mārīte Opincāne Tekstu lietuviešu valodā tulkojusi Dzintra Elga Irbīte – Staniulienė Lietuviešu valodas redaktore Dzintra Elga Irbīte – Staniulienė Vāka dizains Inese Rimšāne Pateicība materiāla tapšanā Hertai Pabinai Metodiskajā materiālā uzmanība pievērsta BIODEX SYSTEM 4, BIOSWAY un vibromasāžas iekārtu izmantošanas iespējām, lai nodrošinātu ātrāku sociālo rehabilitāciju un atgriešanos darba tirgū cilvēkiem, kuriem diagnosticētas apakšējo ekstremitāšu saslimšanas vai bijušas traumas. Sniegti ieteikumi un rekomendācijas iekārtu izmantošanai. Materiāls paredzēts sociālā darba speciālistiem, rehabilitologiem, visiem, kas ikdienā organizē sociālās rehabilitācijas atbalsta pasākumus cilvēkiem, kuriem saslimšanu vai traumu rezultātā nepieciešama apakšējo ekstremitāšu muskuļu stiprināšana un līdzsvara korekcija. Velta Ļubkina, Aivars Kaupužs, Svetlana Ušča, Lorita Rižakova, Aldis Ciukmacis.
NEIROMUSKULĀRĀS SISTĒMAS TESTĒŠANAS TEHNOLOĢIJA, TĀS IEVIEŠANAS METODIKA THE TESTING TECHNOLOGY OF NEUROMUSCULULAR SYSTEM, THE METHODOLOGY OF ITS INTRODUCING NEUROMUSKULIARINĖS SISTEMOS TESTAVIMO TECHNOLOGIJA IR ĮDIEGIMO METODIKA
Rēzeknes Augstskola ISBN 978-9984-44-127-6
3
Saturs
Ievads ........................................................................................................................................................... 5
Bibliogrāfija ............................................................................................................................................. 11
1. NEIROMUSKULĀRĀS SISTĒMAS TESTĒŠANAS TEHNOLOĢIJA, TĀS IEVIEŠANAS METODIKA
1.1. NEIROMUSKULĀRĀS SISTĒMAS DARBĪBAS TEORĒTISKAIS PAMATOJUMS...................................................................................................................................... 14
1.1.1. Kustību biomehāniskie aspekti ................................................................. 14
1.1.2. Muskuļu kontrakcijas veidi ......................................................................... 18
1.2. DINAMOMETRA BIODEX SYSTEM 4 IERĪCES APRAKSTS .......................... 21
1.3. REKOMENDĀCIJAS DARBAM AR BIODEX SYSTEM 4 .................................... 29
1.3.1. BIODEX SYSTEM 4 pielietošanas tehnoloģijas ................................... 33
1.3.1.1. Ceļgala locītava: iztaisnošana (extenzija)/ saliekšana (fleksija) ............................................................................................................... 33
1.3.1.2. Krustenisko ceļa locītavas saišu (anterior cruciate ligament − ACL) traumu rehabilitācija ................................................... 35
1.3.1.3. Izokinētisko vingrinājumu izmantošana ceļu locītavu osteoartrīta gadījumos .................................................................................. 41
1.3.1.4. BIODEX SYSTEM 4 izmantošana kāju lūzumu gadījumos ............................................................................................................ 42
1.3.2. Potīte: prom no ķermeņa (plantar flexion)/ pret ķermeni (dorsi flexion) ............................................................................................................................. 46
Bibliogrāfija ............................................................................................................................................. 53
2. THE TESTING TECHNOLOGY OF NEUROMUSCULULAR SYSTEM, THE METHODOLOGY OF ITS INTRODUCING
2.1. THEORETICAL BACKGROUND OF NEUROMUSCULAR SYSTEM ........... 59
2.1.1. Biomechanical aspects of movements ................................................... 59
2.1.2. The types of muscles’ contractions ......................................................... 63
2.2. THE DESCRIPTION OF BIODEX SYSTEM DYNAMOMETER ...................... 67
4
2.3. THE RECOMMENDATIONS FOR WORK WITH BIODEX SYSTEM .......... 74
2.3.1. Application technologies of BIODEX SYSTEM .................................... 79
2.3.1.1. The knee joint: extension/ flexion ........................................... 79
2.3.1.2. The rehabilitation of the anterior cruciate ligaments (ACL) injuries .................................................................................................... 80
2.3.1.3. The usage of isokinetic exercises in the cases of knee joints’ osteoarthritis ....................................................................................... 86
2.3.1.4. The usage of BIODEX SYSTEM in the case of leg fracture ................................................................................................................. 88
2.3.2. Ankle: plantarflexion / dorsiflexion ....................................................... 91
References ............................................................................................................................................... 98
3. NEUROMUSKULIARINĖS SISTEMOS TESTAVIMO TECHNOLOGIJA IR ĮDIEGIMO METODIKA
3.1. NEUROMUSKULIARINĖS SISTEMOS VEIKIMO TEORINIS PAGRINDIMAS ................................................................................................................. 104
3.1.1. Judesių biomechaniniai aspektai .......................................................... 104
3.1.2. Raumenų kontrakcijos būdai .................................................................. 108
3.2. DINAMOMETRO BIODEX SYSTEM ĮRANGOS APRAŠAS ....................... 112
3.3. REKOMENDACIJOS DARBUI SU BIODEX SYSTEM ................................... 119
3.3.1. BIODEX SYSTEM panaudojimo technologijos ................................. 124
3.3.1.1. Kelio sąnarys: ištiesimas (ekstenzija)/ sulenkimas (fleksija) ............................................................................................................ 124
3.3.1.2. Kryžminių kelio sąnarių raiščių (anterior cruciate ligament – ACL) traumų reabilitacija ................................................... 125
3.3.1.3. Izokinetinių pratimų panaudojimas kelių sąnarių osteoartrito atvejuose ................................................................................ 132
3.3.1.4. BIODEX SYSTEM panaudojimas kojų lūžio atvejais ...... 133
3.3.2. Kulkšnis: nuo kūno (plantar flexion)/į kūną (dorsi flexion) ..... 137 Literatūros šaltiniai .......................................................................................................................... 143
1.pielikums ............................................................................................................................................ 148
2.pielikums.......................................................................................................................................... 155
5
Ievads 21. gadsimts sabiedrības vēsturē nozīmīgs ar skatījuma maiņu uz
cilvēkiem ar funkcionāliem traucējumiem: no medicīniskā invaliditātes modeļa, kas ievēroja tikai cilvēka ķermeni ar tam piemītošajām vainām, uz sociālo modeli, kas katru cilvēku, neatkarīgi no viņa darbspējām, uzskata par vērtību. Attīstoties dažādām tehnoloģijām, cilvēki ar funkcionāliem traucējumiem kļūst neatkarīgāki no līdzcilvēku palīdzības un var dzīvot aizvien patstāvīgāk. Mainoties sabiedrības attieksmei, cilvēkiem ar invaliditāti ir iespēja saņemt labu izglītību un strādāt. Šī resursa neizmantošana sabiedrībai rada tikai zaudējumus (Šķestere et al., 2008).
Pasaules veselības organizācija ar invaliditāti saprot jebkuru aktivitāšu funkcionālu ierobežojumu salīdzinājumā ar veselu cilvēku (WHO World Report on Disability, 2011). No medicīniskā viedokļa invaliditāte tiek definēta kā bioloģiska problēma vai ierobežojums. Fizioloģisko ierobežojumu rezultāts – augsts bezdarba un zems izglītības līmenis. Rezultātā šie cilvēki ieņem zemu sociālekonomisko stāvokli (Živetere, 2008). Dž. Moula (2003) pētījumi liecina, ka ne rase, ne tautība nerada tik lielus šķēršļus karjeras attīstībai kā speciālās vajadzības. Šie šķēršļi tiek radīti lielai iedzīvotāju grupai, jo apmēram 18% pasaules iedzīvotāju piemīt kāda invaliditātes forma (WHO World Report on Disability, 2011), viens no astoņiem Eiropas Savienības cilvēkiem darbspējas vecumā ir vai nu cilvēks ar invaliditāti, vai arī hroniski slims, turklāt 78% no viņiem ir ārpus darba tirgus (Živetere, 2008).
Statistikas dati liecina, ka Eiropas Savienībā viens no 12 hospitalizācijas gadījumiem saistīts ar traumu vai ievainojumu (Publication: Injuries in the European Union, 2013). Latvijā traumatisma rādītāji ir līdzīgi kā Eiropā. 2010. gadā vecumā no 20 līdz 64 gadiem Latvijā tika reģistrētas 12 969 dažādas traumas un ievainojumi (Traumas un ievainojumi, 2012). Nelaimes gadījumi cilvēkiem pēc 40 gadiem atgadās retāk, taču vidējais zaudējumu apmērs, kas vēlāk tiek atlīdzināts par traumas ārstēšanu, ir pat 8 reizes lielāks nekā jauniešiem.
Lielais traumu un ievainojumu skaits ir ne tikai cietušā problēma. Tas prasa lielus ārstnieciskos izdevumus (ārstēšana un rehabilitācija), sociālos izdevumus (slimības pabalsts, iespējams, bezdarbnieka pabalsts vai invaliditātes pensija), cietušais kādu laiku atrodas ārpus darba tirgus, iespējams, viņam traumas seku rezultātā nepieciešama profesijas maiņa vai pat iestājas darba nespēja. Latvijā dažādu traumu un ievainojumu dēļ
6
2011. gadā pirmo invaliditāti ieguva 1052 cilvēki (Sabiedrības veselība un saslimstība, 2012). 2011. gadā slimības pabalsta izmaksai bija nepieciešami 53,3 miljoni latu, bezdarbnieku pabalstiem – 43,7 miljoni latu (Par Veselības nozares lomu un prioritātēm NAP 2013–2020, 2012).
Visizplatītākā ar darbu saistītā veselības problēma Eiropā ir skeleta un muskuļu traucējumi (European Working Conditions Survey, 2007), kas saistīti ar:
• atrašanās vietu: augšējās ekstremitātes, apakšējās ekstremitātes, rumpis vai mugurkaula rajons, iegurņa vai krūškurvja apvidus;
• audu vai orgānu veidu: kauliem, cīpslām, locītavām, nerviem, asinsvadiem utt.;
• patogēniem mehānismiem vai cēloņiem: mehāniskiem, organizatoriskiem, psihosociāliem utt. (Gotī, interneta resurss).
Skeleta−muskuļu sistēmas slimību dēļ pirmreizējo invaliditāti ieguvušo cilvēku skaits būtiski palielinājies no 935 cilvēkiem 2004. gadā līdz 2600 cilvēkiem 2010. gadā. Vismaz 96,8 miljoni latu 2010. gadā ir iztērēti invaliditātes pensijām, kā arī vēl 11,7 miljoni latu ir iztērēti kompensācijām par darba spēju zaudēšanu (Želtuhova et al., 2012).
Vispārējā sociālā un ekonomiskā attīstība valstī rada maldinošu priekšstatu par pašreizējo sociālo situāciju un dzīves kvalitātes nodrošinājumu dažādām sabiedrības grupām. Cilvēki ar funkcionāliem traucējumiem ir atzīti par vienu no riska grupām, kas ir īpaši pakļauta sociālai atstumtībai un kuru dzīves kvalitātes nodrošināšanai nepieciešama aizsardzības mehānismu izveide. Tomēr joprojām pakalpojumu nodrošinājums ir neatbilstošs cilvēku ar invaliditāti vajadzībām gan no kvantitatīvā viedokļa, gan vajadzībām atbilstošas dažādības, gan kvalitātes viedokļa (Šķestere et al., 2008). Sabiedrībā jādara viss nepieciešamais, lai nodrošinātu viņiem iespēju strādāt atvērtā darba tirgū un piedalīties visās sabiedrības aktivitātēs līdzvērtīgi ar pārējiem sabiedrības locekļiem. Tomēr realitātē bieži pastāv stigma, kuras dēļ cilvēkiem ar dažādiem traucējumiem grūtāk iekļauties darba tirgū un veidot karjeru.
Viss iepriekš minētais nosaka nepieciešamību veikt pētījumus šinī jomā. Līdz ar to tika sagatavots Latvijas–Lietuvas pārrobežu projekts „Modeļa izstrāde sociālā riska grupas personu iesaistei darba tirgū”, kura īstenošana sākās 03.01.2012.
7
Projekta mērķis ir jaunu rehabilitācijas un veselības uzlabošanas metožu un tehnoloģiju izstrāde bezdarba risku samazināšanai, un tas tika īstenots sadarbībā starp Latvijas (Rēzeknes Augstskolas Personības socializācijas pētījumu institūts) un Lietuvas (Šauļu Universitāte) zinātniskajām institūcijām.
Projektā tika veikti integrēti pētījumi par sociālo un medicīnisko rehabilitāciju, lai mazinātu sociālo risku un sekmētu personu atgriešanos darba tirgū.
Projekta mērķauditorija Latvijā ir 25 cilvēki, kuri ir pakļauti sociālajam darba nespējas riskam (no 4 mēnešiem un vairāk), kuriem ir balsta-kustību aparāta funkcionāli traucējumi (mugurkaula, kāju zona, piem., traumas, saišu plīsumi, pēctraumatiskas kontraktūras, lūzumi u.c.), kā arī tie ir darbspējas vecumā (16–62 gadi).
Sāpes kustību laikā, muskuļu spriedze izpaužas nespējā pārvietoties un veikt citas funkcijas. Rodas problēmas, kas saistītas ar pilnīgu vai daļēju nespēju veikt ikdienas darbības un pienākumus. Darba jomā tas nozīmē pagaidu vai pilnīgu darba zaudēšanu, kā arī palikšanu bez iztikas līdzekļiem. Nepieciešama agrīna problēmu apzināšana un izvairīšanās no ilgtermiņa darbnespējas, atgriešanās darbā pēc iespējas ātrāk, visaptverošas aprūpes nodrošināšana, tostarp medicīniskā, profesionālā un sociālā rehabilitācija (European Agency, 2007).
Ja cilvēkam ar funkciju traucējumiem tiek sniegti kvalitatīvi, efektīvi un cilvēka vajadzībām atbilstoši pašvaldības atbalstīti pakalpojumi, var tikt novērsta draudošā invaliditāte vai mazināta invaliditātes ietekme uz cilvēka dzīves kvalitāti (Šķestere et al., 2008).
Projekta laikā tika izveidotas 6 jaunas tehnoloģijas, no kurām trīs izstrādāja Rēzeknes Augstskolas Personības socializācijas pētījumu institūta pētnieku grupa. Tehnoloģiju izstrādei tika iegādātas trīs iekārtas (sk. 1.–3. att.), ar kurām tika veikti pētījumi, paralēli strādājot ar mērķauditoriju tehnoloģiju un metodiku izstrādei.
Projekta galvenās aktivitātes un rezultāti: 1. Lineārā pētījuma veikšana: testēšana/skrīnings, individuālo
rehabilitācijas programmu izstrāde un to praktiska īstenošana un atkārtota testēšana/skrīnings.
2. Darbs ar informācijas avotiem un lineārā eksperimentā iegūto datu apstrāde un trīs tehnoloģiju izstrāde (Latvijā): 2.1. Neiromuskulārās sistēmas testēšanas tehnoloģijas
izstrāde, pielietojot BIODEX SYSTEM 4.
8
1. attēls. BIODEX SYSTEM 4 iekārta (avots - www.biodex.com)
2.2. Vibromasāžas tehnoloģijas izstrāde, pielietojot
vibromasāžas iekārtu.
2. attēls. Lokālās vibromasāžas iekārta 2.3. Līdzsvara atjaunošanas tehnoloģijas izstrāde, izmantojot
BIOSWAY iekārtu
9
3. attēls. BIOSWAY iekārta (avots - www.sporteka.lt) Tehnoloģijas un to ieviešanas metodikas ir izstrādātas un aprobētas
MODPART realizācijas laikā no 2012. gada augusta līdz 2013. gada jūlijam, piedāvājot mērķauditorijai rehabilitācijas pasākumus balsta-kustību sistēmas funkcionālo traucējumu mazināšanai/ novēršanai.
Rehabilitācija ir profesionāli vadīts vai pārraudzīts un laikā noteikts (terminēts) sabiedrības aktivitāšu process, kas virzīts uz cilvēka funkcionēšanas novērtēšanu un tās atjaunošanu, mazināšanu vai stabilizāciju (to iespējama vai esoša zaudējuma gadījumā) (Vētra, 2011). Rehabilitācijas pakalpojumu nodrošināšana balstās uz rehabilitācijas organizāciju – valstī kopumā un ārstniecības vai sociālajā iestādē, ko var saukt arī par rehabilitācijas algoritmu.
Rehabilitācijas algoritms: 1. Funkcionēšanas ierobežojumu (problēmu) atpazīšana un
novērtēšana. 2. Atlase un iekļaušana rehabilitācijas programmā. 3. Rehabilitācijas plāna sastādīšana (ar īstenošanas termiņiem!). 4. Plāna īstenošana – rehabilitācijas procesa organizēšana
(rehabilitācijas tehnoloģijas). 5. Atkārtota funkcionēšanas novērtēšana (etapa novērtēšana). 6. Rehabilitācijas turpināšana programmā vai mērķtiecīga
izrakstīšana. 7. Vēlīno rehabilitācijas rezultātu novērtēšana (Vētra, 2011). Tā kā pētījumam MODPART projektā ir ierobežojumi
mērķauditorijas un laika aspektā, uz projekta aktivitātēm attiecas algoritma pirmie pieci punkti.
10
Funkcionēšanas ierobežojumu (problēmu) atpazīšanai un novērtēšanai projektā MODPART veselības pašnovērtējumam izmantoti gan projekta mērķiem un uzdevumiem atbilstoši jautājumi, gan starptautiski atzītā EQ-5D-5L anketa (1. pielikums).
Tā kā jebkurš pašnovērtējums ir subjektīvs, ārsts-rehabilitologs novērtēja dalībnieku veselības stāvokļa atbilstību projekta aktivitātēm, veicot ierakstu projekta laikā izstrādātajā „Dalībnieka rehabilitācijas medicīniskajā kartē” (sk. 2. pielikumu).
Atlase un uzņemšana rehabilitācijas programmā tika veikta sadarbībā ar projekta partneriem SIA “Ludzas slinmīca”un LR Nodarbinātības Valsts aģentūras Rēzeknes nodaļu.
Rehabilitācijas plāns − tas ir svarīgākais dokuments medicīniskajā lietvedībā, ko sagatavo, balstoties uz funkcionēšanas novērtēšanas rezultātiem, t.sk. papildus vai atkārtoti veiktiem novērtējumiem (Vētra, 2011).
Projektā MODPART iesaistītie pētnieki ārsta-rehabilitologa vadībā, nosakot rehabilitācijas īstermiņa mērķus, ir izveidoti 25 individuālie rehabilitācijas plāni (paraugi skatāmi metodiku pielikumos), kuri ietver:
• diagnozi un galveno problēmu; • rehabilitācijas mērķi; • rehabilitācijas plānu, kas ietver mērķa sasniegšanai
izmantojamās tehnoloģijas (BIODEX 4 SYSTEM, BIOSWAY un vibromasāžas tehnoloģijas), to lietošanas režīmus u.c. informāciju.
Pacienti tiek iepazīstināti ar izstrādāto rehabilitācijas plānu, realizācijas gaitu, iekārtām, kuras konkrētajā gadījumā tiek izmantotas. Ja pacientam nav iebildumu piedalīties pētījumā, ārsts paraksta pacienta (klienta) saskaņojumu.
Plāna īstenošana – rehabilitācijas procesa organizēšana atspoguļota trīs metodikās (rehabilitācijas tehnoloģijas), kas tika izstrādātas un aprobētas sadarbībā ar SIA “Ludzas slimnīca”.
Atkārtota funkcionēšanas analīze. Rehabilitācijas rezultātu novērtēšana
Projektā MODPART katra sagatavotā tehnoloģija tika atkārtoti anketēta un testēta, publicēta atsevišķā brošūrā latviešu, lietuviešu un angļu valodā.
11
Bibliogrāfija 1. Gotī, R. Skeleta-muskuļu sistēmas traucējumi. Vai tā ir „pandēmija”? Pieejams
http://www.etui.org/content/download/2246/24736/file/ MSD_LV.pdf 2. Fifth European Working Conditions Survey http://www.eurofound.
europa.eu/surveys/ewcs/2010/index.htm 3. Iedzīvotāju aptaujas – administratīvo procedūru novērtējums: veselības,
sociālie un drošības pakalpojumi. Baltic Institute of Social Sciences. Pieejams http://www.mk.gov.lv/file/files/ESfondi/iedz_adm_proceduras_par_2012_prezent.pdf
4. Invaliditātes likums. (2010). Pieejams http://www.likumi.lv/doc.php?id =211494
5. Mouls, Dž. (2003). Biznesa kultūra un etiķete Eiropas valstīs. Rīga: Jāņa Rozes apgāds.
6. Par Veselības nozares lomu un prioritātēm NAP 2013–2020. (2012). Pieejams http://lvea.lv/wp-content/uploads/2012/05/Par-VA_NAP_ VEA-1.pdf
7. Publication: Injuries in the European Union − Summary of injury statistics for the years 2008 − 2010. Pieejams http://ec.europa.eu/health/ data_collection/docs/idb_report_2013_en.pdf
8. Sabiedrības veselība un saslimstība, 2012. Pieejams http://www.spkc.gov.lv/file_download/131/LV_Stat_gadagramata_2010_Sabiedrība_veselība.pdf
9. Šķestere, I., Anča, G. et al. (2008) Cilvēki ar invaliditāti. Pakalpojumi. Pašvaldība. Pieejams http://www.lkndz.lv/lv/box/files/filelists/ 1290686941-koncepcijabrosura.pdf
10. Traumas un ievainojumi. Statistikas dati par traumu un ievainojumu skaitu sadalījumā pa vecuma grupām, dzimuma, ievainojuma veida, traumas gūšanas vietas, nolūka saistībā ar gūto traumu no 2007. gada līdz 2010. gadam. Pieejams www.vmnvd.gov.lv/uploads/files/ 4e0f424bcc0db.doc
11. Vētra, A. (2011). Sociāli medicīniskā rehabilitācijas plāna iztrāde. Rehabilitācija multiprofesionālas komandas ietvaros bērniem ar īpašām vajadzībām. Mācību materiāls. 6.−8. lpp.
12. Želtuhova, K., Tomass, R., Bevans, S. (2012) “Piemērots darba tirgum?” Muskulo-skeletālās sistēmas slimības (MSS) un Latvijas darba tirgus. Pieejams http://www.fitforworkeurope.eu/latvia_latvian.pdf
13. Živitere, M. (2008). Cilvēku ar īpašām vajadzībām integrācija darba vidē: vadlīnijas, metodiskie materiāli. Rīga: ISMA.
14. WHO Scientific Group (2003). The Burden of Musculoskeletal Conditions at the Start of the New Millennium. Geneva: WHO.
15. World report on disability (2011). Pieejams http://www.who.int/ disabilities/world_report/2011/en/index.html
12
16. 4th European Working Conditions Survey, European Agency for Safety and Health at Work, (2007). Pieejams http://www.eurofound. europa.eu/pubdocs
13
1. NEIROMUSKULĀRĀS SISTĒMAS TESTĒŠANAS TEHNOLOĢIJA, TĀS
IEVIEŠANAS METODIKA
14
1.1. NEIROMUSKULĀRĀS SISTĒMAS DARBĪBAS TEORĒTISKAIS PAMATOJUMS
Cilvēka kustību izpēte ir aizsākusies jau senajā Grieķijā. To apliecina sengrieķu zīmējumi, kas attēlo atlētu kustības dažādās sportiskajās aktivitātēs, kā arī izcilā pētnieka Hipokrāta zinātniskie raksti par cilvēka ķermeņa uzbūvi. Attīstoties tehnoloģijām, pilnveidojās arī iespējas pētīt dažādus muskuļu darbības veidus. Pagājušā gadsimta sešdesmito gadu beigās tika publicēti pirmie zinātniskie raksti, kuros tika analizēts izokinētiskais muskuļu darbības režīms (Hislop & Perrine, 1967). Kopš tā brīža izokinētiskā muskuļu darbības režīma izpēte ir strauji attīstījusies un, uzkrājot empīrisko pētījumu datu bāzi, 1984. gadā Davies (Davies) ar līdzautoriem publicē apjomīgu darbu par izokinētiskā režīma pielietošanu muskuļu spēka parametru testēšanas un rehabilitācijas nolūkos (Davies, 1984).
Līdz ar teorētisko atziņu pilnveidošanos, izokinētisko ierīču izmantošana kļūst aizvien aktuālāka, un šobrīd pasaulē plaši tiek piedāvātas rehabilitācijas programmas, ko realizē ar dinamometru palīdzību. Savukārt Latvijā izokinētiskais dinamometrs iepriekš tika izmantots tikai pētnieciskiem nolūkiem. Līdz ar to tiek pamatots projekta MODPART izvirzītais mērķis: izstrādāt un aprobēt neiromuskulārās sistēmas attīstošās programmas, pielietojot BIODEX SYSTEM 4, cilvēkiem no sociālās riska grupas. Sagatavotā materiāla mērķis ir, pamatojoties uz literatūras avotu un projekta pētījuma rezultātiem, aprakstīt metodiku darbam ar BIODEX SYSTEM 4 aparatūru.
1.1.1. Kustību biomehāniskie aspekti Cilvēka organismu veido muskuļu audi un kauli, kas darbojas
vienotā sviru sistēmā visās locītavās. Biomehānikā sviru sistēmā tiek pētīts, kā pielikto spēku darbības ietekmē tiek veikta kustība attiecībā pret atbalsta punktu. Tiek izdalīta pirmā veida svira, t.i., atbalsta punkts ir vidū starp spēku pielikšanas punktiem, un otrā veida svira, kur spēka pielikšanas punkti atrodas abi vienā pusē atbalsta punktam, t.i., vienā no sviras galiem. Par sviras pleciem sauc attālumus starp spēku pielikšanas punktiem un sviras atbalstu. Jo garāks spēka pielikšanas plecs, salīdzinot ar pretestības plecu, jo mazāk jāpatērē spēks slodzes pārvarēšanai. Muskuļu darbībā sviras mehānismi tiek pētīti gan kustībā, t.i., kad vienā sviras punktā (plaukstā) atrodas pretestība (hantele), bet otrā punktā (elkoņa locītavā) tiek pielikts spēks (muskuļu saraušanās) šīs pretestības
15
pārvarēšanai, saliecot roku. Ja pretestība ir vienāda ar pielikto spēku, kustība nenotiek (Lanka, 1995).
Jebkuras ķermeņa daļas kustību var iedalīt slēgtā kinētiskā ķēdē un atvērtā kinētiskā ķēdē. Šos terminus cilvēka kustību izpētē 1955. gadā ieviesa A. Steindlers (Ellenbecker & Davies, 2001). Viņš definēja atvērto kinētisko ķēdi kā secīgi savienotus ķermeņa posmus, kur noslēdzošā daļa var brīvi kustēties. Šajā gadījumā ekstremitātes posms, kas ir tālākais (distālais) no ķermeņa, var brīvi kustēties un nav piefiksēts citam objektam (piemēram, kāju pacelšana, ķermeņa augšdaļas piecelšana no sēdus stāvokļa, hanteļu celšana) (sk. 1.1. att.).
1.1. attēls. Atvērtā kinētiskā ķēde
Savukārt slēgtā kinētiskā ķēdē (turpmāk tekstā SKĶ) distālais posms ir fiksēts pie cita objekta, kas ierobežo ķermeņa daļas kustību un rada pretēji vērstu pretdarbību (piemēram, pietupieni, roku saliekšana balstā, kāpšana pa kāpnēm) (sk. 1.2. att.). Tas izraisa papildus spiedienu uz locītavu un stabilizē to. Tiek uzskatīts, ka slēgtās kinētiskās ķēdes vingrinājumi ir funkcionālāki salīdzinājumā ar atvērtās kinētiskās ķēdes kustībām.
16
1.2. attēls. Slēgtā kinētiskā ķēde
BIODEX SYSTEM 4 iekārtai ir iespējams pievienot slēgtās kinētiskās ķēdes (SKĶ) papildierīci, ko var izmantot gan kāju, gan roku muskulatūras attīstīšanai (1.3. att.).
1.3. attēls. Slēgtās kinētiskās ķēdes BIODEX papildierīce
Davies ir veicis slēgtās kinētiskās ķēdes izokinētisku testēšanu pacientiem ar dažādām ceļgalu traumām, kā arī divpusēju datu analīzi (Davies, 1995). Dinamiskā SKĶ testēšanā tika noteikti spēka parametri lineārajā kustībā (lēna – 25.4cm/s, vidēja – 50.8 cm/s un ātra – 76.2 cm/s). Tie paši pacienti tika pārbaudīti arī atvērtās kinētiskās ķēdes kustībā, nosakot trīs dažādus griezes momentus: lēni (600/s), vidēji (1800/s), un ātri (3000/s). Abu testu rezultāti tika savstarpēji salīdzināti. Tika konstatēts, ka proksimālie un distālie muskuļi savstarpēji kompensē muskuļu vājumu traumētajā locītavā, tādēļ kopējie spēka parametri ir labāki SKĶ testēšanā. Davies ir ilgstoši veicis empīriskos pētījumus, kas balstīti uz klīnisko pieredzi, kas atbilstoši dokumentēta un sniedz
17
zinātnisku pamatojumu SKĶ testēšanas protokolu pielietošanai rehabilitācijā.
Daudzos zinātniskajos rakstos (Palmitier et al., 1991; DeCarlo et al., 1992) ir izskaidrotas slēgtās kinētiskās ķēdes vingrinājumu pielietojuma priekšrocības, it īpaši pacientiem, kas pārcietuši priekšējās krusteniskās saites plīsumu (Arms et al., 1984). Meta analīzes pētījumā (Crandall et al., 1994) tika konstatēti tikai 5 raksti, kuros atspoguļotie pētījumi tika zinātniski pamatoti. Tas norāda uz faktu, ka aprakstītie ieguvumi, pielietojot slēgtās kinētiskās ķēdes vingrinājumus, balstās galvenokārt uz empīriskiem datiem. Bez tam ir jāņem vērā apsvērums: ja gadījumā viens no aprakstītās kinētiskās ķēdes vingrinājumiem nesniedz būtiskus uzlabojumus, tas nenorāda, ka otrs kustību veids būs efektīvāks. Tādēļ nav viennozīmīga secinājuma, ka kāds no kustību veidiem ir efektīvāks rehabilitācijā, tāpēc ir jāturpina pētīt abu kustības veidu ietekmi.
Veicot zinātniskās literatūras izpēti, tika konstatēti vairāki iemesli, kādēļ nepieciešams iekļaut arī atvērtās kinētiskās ķēdes vingrinājumus rehabilitācijā:
1) lai veiktu specifiskas muskuļu grupas testēšanu, kuru ir ietekmējušas patoloģiskas izmaiņas. Ja atsevišķi esošie kinētiskās ķēdes posmi netiek testēti, tad vājākais posms netiks noteikts un atbilstoši reabilitēts. Kinētiskā ķēde ir tik spēcīga, cik ir spēcīgs vājākais posms (Andrews et al., 2011);
2) ir jāizvērtē citas muskuļu grupas, kas atrodas blakus konstatētajai bojājuma vietai, lai noteiktu iespējamos citus ar to saistītos trūkumus un bojājumus (Davies, 1984);
3) slēgtās kinētiskās ķēdes vai kopējais ekstremitātes spēka testēšanas rezultāts nespēj atklāt patieso vājuma cēloni, jo pastāv distālo un proksimālo muskuļu grupu kompensatorā iedarbība (Davies & Hoffman, 1993);
4) veicot atvērtās kinētiskās ķēdes testēšanu, kustība tiek maksimāli kontrolēta, jo tiek fiksēts kustību apjoms (ROM), ātrums, griezes moments un ierobežotas papildkustības, bet, veicot slēgtās kinētiskās ķēdes vingrinājumus, mazinās kontrole pār mainīgajiem lielumiem, tādējādi palielinot potenciālā kaitējuma risku pacientam (Andrews et al., 2011);
5) lai gan lielākā daļa kustību ikdienā nav saistīta ar kāju saliekšanu un iztaisnošanu sēdus pozīcijā, tomēr daudzi pētījumi apstiprina ciešu korelāciju starp atvērtās kinētiskās ķēdes testēšanas rezultātiem un slēgtās kinētiskās ķēdes funkcionālo sniegumu, kas balstās uz dažādiem funkcionālā
18
novērtējuma testiem (Greenberger & Paterno, 1994; Wilk et al., 1994);
6) ja pacientam ir traumas vai disfunkcija, kas saistīta ar sāpēm, refleksīvo kavēšanos, samazinātu ROM vai vājumu, tad bieži vien var rasties nedabiskas lokomocijas jeb kustību traucējumi, un, mērķtiecīgi iedarbojoties uz traumēto posmu, ir iespējams atjaunot normālu kustības modeli (Davies, 1984).
Galvenais mērķis atvērtās kinētiskās ķēdes novērtējumu veikšanā ir izdarīt konkrētas muskuļu grupas izolētu testēšanu patoloģiskajā locītavā. Lai gan muskuļi kustībā nedarbojas izolēti, tomēr savādāk nav iespējams identificēt „vājāko posmu”, kas atrodas kinētiskajā ķēdē. Turklāt atkārtotas testēšanas noteiktajā pozīcijā, pielietojot standartizētu protokolu, sniedz iespēju noteikt pacienta progresu rehabilitācijas gaitā.
1.1.2. Muskuļu kontrakcijas veidi Izometriskais režīms Izometriskās (statiskās) muskuļu darbības laikā locītavās kustība
nenotiek. Sasprindzinoties muskulim, šķiedras saīsinās, bet ārējā pretestība ir vienāda ar pielikto spēku, tādēļ locītavas leņķis paliek nemainīgs. Šajā gadījumā muskuļu sasprindzinājums un pieliktā spēka moments ir tieši proporcionāls ārējai pretestībai.
Izometriskā vingrināšanās režīma priekšrocības: 1) var pielietot ar minimālu inventāru vai bez tā; 2) viegli mācīt un izpildīt; 3) kavē muskuļu atrofiju; 4) uztur nervu sistēmas darbību; 5) var tikt pielietots imobilizācijas gadījumā; 6) var akcentēt piepūli noteiktajā kustību amplitūdā; 7) var tikt izmantots primārajā rehabilitācijas posmā, neradot
locītavu iekaisuma risku; 8) palīdz samazināt pietūkumu, jo kontrakcijas nodrošina
apasiņošanas funkciju; 9) var izpildīt jebkur un jebkurā laikā.
Izometriskā vingrināšanās režīma trūkumi: 1) grūti objektīvi noteikt piepūles parametrus; 2) neliela kustību funkcionālā pārnese;
19
3) spēka parametru uzlabojumi ir vērojami tikai uzdevuma veikšanas locītavas leņķī ar nelielu pārnesi (zemāk vai augstāk par 10 grādiem).
Izotoniskais režīms Izotoniskās pretestības gadījumā pretestības apjoms ir fiksēts.
Kustības laikā līdz ar sviru izmaiņām skeleta-muskuļu sistēmā, muskuļu sasprindzinājums pielāgojas pretestībai dažādās locītavas pozīcijās, iegūstot vai zaudējot mehāniskas priekšrocības. Tādēļ muskulis ir mehāniski pārslogots locītavas vājākajā punktā un nepietiekami noslogots kustības vidusposmā. Izotoniskie uzdevumi iedalās koncentriskajā un ekscentriskajā muskuļu slodzē.
Koncentriska kontrakcija Muskulis ar gribas piepūli kontrahējoties saīsinās, radot piepūli, kas
ir lielāka par ārējo pretestību, līdz ar to tiek veikta kustība, piemēram, tiek pacelts smagums, saliecot ekstremitāti.
Ekscentriska kontrakcija Muskuļi ar gribas piepūli tiek sasprindzināti, bet ārējais spēks ir
lielāks par radīto piepūli, līdz ar to muskuļi pagarinās un tiek veikta pretēja kustība, piemēram, tiek nolaists smagums, pretojoties gravitācijai.
Izotoniskā vingrināšanās režīma priekšrocības: 1) pacienti var konstatēt, ka viņu spēks palielinās, tāpēc ir
lielāka motivācija rezultātu uzlabošanai; 2) var pakāpeniski palielināt slodzi; 3) var nodarboties ar dažādiem noslogojumiem un
trenažieriem; 4) ar kustību tiek realizēta lielāka funkcionālā aktivitāte; 5) ietver ekscentriskās kontrakcijas; 6) uzlabo muskuļu izturību; 7) nodarbību gaitu var precīzi dokumentēt; 8) uzlabo neirofizioloģijas sistēmu; 9) salīdzinoši lēts un viegli pieejams aprīkojums.
Izotoniskā vingrināšanās režīma trūkumi: 1) maksimālā slodze tiek realizēta tikai vājākajā kustības
mehāniskajā posmā; 2) darbības režīms neparedz reaģēšanu uz sāpēm vai
nogurumu;
20
3) ātrums, līdz ar to darbs un jauda nav kostants, tādēļ nevar tikt veikta precīza slodzes dozēšana;
4) var izraisīt spēcīgas muskuļu sāpes.
Izokinētiskais režīms Izokinētiskā darbība ietver nemainīgu ātrumu ar mainīgu pre-
testību. Pretestība mainās, lai atbilstu precīzam griezes momentam. Vieglākais veids, kā izskaidrot izokinētisko slodzi, ir salīdzināt to ar
izotonisko muskuļu slodzi. Izotoniskā muskuļu slodze ietver noteiktu pretestību, piemēram, smilšu maisi, hanteles vai cita veida smagumi, kas ir jāpārvieto. Ekstremitātes pārvietošanās ātrums ir mainīgs. Lielākā daļa izotonisko kustību tiek veikta 50–60 grādu sekundē. Izokinētiskā muskuļu slodze ir fiksēts kustības ātrums un mainīga pretestība, kas savstarpēji pilnībā saskaņoti. Ja pretestība ir pielāgota, tas ļauj maksimāli izmantot muskuļu piepūli, izpildot konkrētu kustību apjomu. Ātrums tiek izteikts grādos, veicot kustību vienā sekundē apkārt rotācijas asij. Ātrums var būt izteikts no 0 grādiem sekundē līdz 500 grādiem sekundē. Ja kustība notiek lēnāk par noteikto ātrumu, tad pretestība nekavējoties tiek samazināta. Kā jau tika minēts, izokinētiskie uzdevumi sastāv no mainīgas pretestības, kas ir pilnībā pielāgota muskuļu piepūlei.
Pretestību ietekmē: 1) izmaiņas skeleta-muskuļu sistēmas sviru pozīcijā; 2) noguruma pakāpe; 3) sāpju sajūtas. Izotoniska pretestība maksimāli noslogo muskuļus vājākajos
locītavu kustību apjoma posmos (kustību sākuma un nobeiguma pozīcijā) un ir mazefektīva kustības vidusposmā. Izokinētiskā pretestība maksimāli noslogo muskuli visā locītavu kustību apjomā. Pārvarot fiksētu svaru (izotonisku), pretestība nemainās un līdz ar nogurumu samazinās locītavas kustības apjoms. Toties, pārvarot izokinētisko pretestību, slodze tiek adaptēta muskuļu nogurumam. Līdz ar muskuļa nogurumu, proporcionāli samazinās pretestība (1.4. attēls). Tādēļ uzdevumu var realizēt ar pilnu locītavu kustības apjomu visu atkārtojumu laikā. Izotoniskās muskuļu darbības laikā slodzi nevar pielāgot sāpēm. Ja pacients, ceļot svarus, sajūt sāpes, vienīgā iespēja ir pārtraukt uzdevumu. Izokinētiskās pretestības gadījumā kustību posmā, kur parādās sāpes, pacients var samazināt piepūli un, pārvarot to, turpināt kustību ar maksimālu muskuļu piepūli.
21
1.4. attēls. Izokinētiskā un izotoniskā režīma salīdzinājums Izokinētiskā vingrināšanās režīma priekšrocības: 1) kontrolē kustības ātrumu; 2) slodze ir atkarīga no skeleta muskuļu sistēmas sviras
stāvokļa, muskuļu noguruma un sāpju sajūtas; 3) muskuļu grupu var nodarbināt līdz tās maksimālajām
iespējām, padarot darbu efektīvāku; 4) pretestība vienmēr atbilst pacientam aktuālajām spējām; 5) iespēja modelēt ātrumu, kas atbilst funkcionālām prasībām; 6) drošs no muskuļu pārslodzes; 7) precīzi testēšanas dati; 8) uzlabo muskuļu savstarpējo inervāciju.
Izokinētiskā vingrināšanās režīma trūkumi: 1) lielas izmaksas aparatūras iegādei; 2) laikietilpīga, aizņem daudz laika darbības uzsākšanai; 3) personālam ir jābūt labi apmācītam, lai pilnībā izmantotu
režīma iespējas.
1.2. DINAMOMETRA BIODEX SYSTEM 4 IERĪCES APRAKSTS
Pirmo izokinētisko ierīci „Cybex 1” praktiskajā pielietošanā ieviesa inženieris J. Perrine 1967. gadā un darbošanos ar to nosauca par kibernētisko vingrināšanos. Kopš tā laika priekšrocības, ko sniedz precīzi dozēta slodze un mērķtiecīga iedarbība uz problemātisko locītavu, tika augsti novērtēta, tādēļ izokinētisko dinamometru pielietošana
Noslogojums
Locītavas leņķis
__________ Izokinētiskā slodze
Izotoniskā slodze
22
rehabilitācijas nolūkos arvien paplašinājās. Attīstoties tehnoloģijām un empīriskajai pieredzei, arī citas kompānijas izstrādāja izokinētiskos dinamometrus (Kin-Com, 1982; Lido, 1985; Technogym, 1992). 1999. gadā „Biodex” kompānija izstrādāja dinamometru, kas sniedza plašas iespējas gan zinātnisko pētījumu veikšanas, gan rehabilitācijas jomā. Uzlabojot tehniskos risinājumus, 2009. gadā tika izstrādāts ceturtais BIODEX SYSTEM 4 dinamometra modelis (sk. 1.5. att.), kas šobrīd pasaulē tiek uzskatīts par vienu no labākajiem mērinstrumentiem un rehabilitācijas aparātiem. To apliecina zinātnisko publikāciju apjoms EBSCO datu bāzē, kur ir publicēti vairāk nekā 800 zinātniskie raksti, kas balstās uz BIODEX aparatūras izmantošanu (Tankevicius et al., 2013; Edouard et al., 2013; Stark et al., 2012; Gunnarsson et al., 2011; Tsiros et al., 2011).
1.5. attēls. Biodex System 4 Pro
BIODEX SYSTEM sistēmā ir 3 darbības veidi: 1) testēšana „Testing”; 2) vingrināšanās „Exercise”; 3) tiešsaite „Biofeedback”.
23
Testēšanas režīmā ir sagatavota datu bāze, no kuras var izvēlēties atbilstošu locītavu, kontrakciju veidu (izometrisks, izokinētisks, izotonisks, ekscentrisks), kustības ātrumu. Var izveidot arī jaunu testēšanas protokolu, izmainot dotos parametrus. BIODEX SYSTEM 4 programmatūrā izmantoto terminu skaidrojums ir aprakstīts. Turpmāk tiks aprakstīta secība, kādā tiek veikta ceļgala locītavas testēšana.
1. Atverot logu “Patient”, tiek ievadīt dati par jaunu pacientu (vārds, uzvārds, svars, identifikācijas numurs, dzimums, traumētā kāja). Tiek izvēlēts klientam atbilstošs protokols (1.6. att.).
1.6. attēls. BIODEX SYSTEM 4 pacientu datu ievades logs
2. Atverot logu „Protocol”, izvēlas testēšanas vai vingrināšanās
protokolu no pieejamās datu bāzes. Protokoli ir sagrupēti pēc darbības režīma (izokinētiskais, izometriskais, izotoniskais) un veida (vienpusēji „unilateral” un abpusēji „bilateral”) (1.7. att.).
24
1.7. attēls. BIODEX SYSTEM 4 protokolu izvēles logs 3. Pēc režīma izvēlnes ir jāizraugās locītava un kustību ātrumi.
Piedāvāto protokolu ir iespējams rediģēt atbilstoši pacienta rehabilitācijas procesa nepieciešamībai (1.8. att.).
1.8. attēls. BIODEX SYSTEM 4 protokolu ātrumu izvēles logs
25
4. Ceļgala stiprinājumu pievieno dinamometram. Dinamometra vārpsta sarkano punktu izlīdzina ar sarkano punktu uz stiprinājuma (1.9. att.).
1.9. attēls. BIODEX SYSTEM 4 papildierīces piestiprināšana dinamometra vārpstai
5. Turpinājumā atbilstoši kājai, ar kuru tiks veiktas darbības, tiek
sakārtota darba vieta: klientu iesēdina krēslā (krēsla un dinamometra pozīcija 90 grādi). Krēsla augstumu un attālumu pielāgo, lai ceļagala locītavas ass atbilstu dinamometra vārpstai (1.10. att.).
1.10. attēls. Ceļgala locītavas pielāgošana dinamometra vārpstas centrālajai asij
6. Pirms kustību sākuma kāja pie potītes tiek nostiprināta
(1.11. att.).
26
1.11. attēls. Apakšstilba fiksācija ar stiprinājumiem pie papildierīces sviras
7. Izvēlnē „Set ROM” tiek iestatīts pieļaujamais kustību apjoms
(kustības sākuma un beigu pozīcija, kas izteikta grādos). Ir būtiski katram klientam precīzi iestatīt „ROM” pozīciju, ko pieļauj locītavas kustīgums vai sāpes. Šo parametru izmanto kontraktūras dinamikas fiksēšanai. Pēc „ROM” iestatīšanas kāja tiek fiksēta horizontālajā līmenī un nosvērta („limb weight”) gravitācijas faktora ievērtēšanai datu apstrādē (1.12. att.).
1.12. attēls. Locītavas kustību apjoma fiksēšana
8. Pēc kustību apjoma iestatīšanas, klients tiek fiksēts ar stiprinājuma jostām, lai mazinātu kompensatorās kustības (1.13. att.).
27
1.13. attēls. Subjekta pozīcijas fiksēšana ar trīs punktu stiprinājuma
jostām. (Foto: biodex.com)
9. Pirms pirmās testēšanas kustības (izokinētiskajā un izotonis-kajā režīmā) ir nepieciešams veikt vairākas izmēģinājuma kustības katrā ātruma režīmā. Līdz ar starta signālu kustība ir jāveic ar optimāli pieļaujamo slodzi (1.14. att.).
1.14. attēls. BIODEX SYSTEM 4 uzdevumu sākšanas logs
28
10. Testēšanas laikā paredzētas pauzes atpūtai. Uz tām norāda gan zīmes ekrānā, gan skaņas signāls (1.15. att.). Pēc pauzes tiek dots starts nākamajai vingrinājumu sērijai.
11. Testēšanas protokola noslēgumā ir iespēja iegūtos rezultātus saglabāt ierīces datu bāzē (1.16. att.).
12. Izvēlnē „Report” ir pieejams rezultātu izvērtējums pēc iepriekš aprakstītajiem kritērijiem (peak torgue, total work u.c.). Iegūtos datus var izdrukāt un saglabāt datu bāzē.
Vingrināšanās režīmā sagatavošanās procedūra ir līdzīga kā tes-tēšanā, bet datu analīzē netiek ņemta vērā gravitācijas komponente, jo iegūtie rezultāti tiek vērtēti tikai savstarpēji ar iepriekšējām nodarbībām.
Tiešsaites darba režīmā pēc „ROM” iestatīšanas un kustību veida (izokinētisks, izometrisks, izotonisks, pasīvs) ir iespēja darbības laikā mainīt kustības ātrumu, ilgumu, pauzi „ROM” gala punktos un citos parametros. Tas ļauj efektīvi vadīt nodarbības procesu, optimāli pielāgojot slodzes un atpūtas režīmu.
1.15. attēls. BIODEX SYSTEM 4 pārtraukumu logs
29
1.16. attēls. BIODEX SYSTEM 4 uzdevuma noslēguma paziņošanas logs
1.3. REKOMENDĀCIJAS DARBAM AR BIODEX SYSTEM 4 Darbojoties izokinētiskajā režīmā, ir iespējams maksimāli noslogot
muskuli visā kustību diapazonā noteiktajā ātruma režīmā. Lai gan arī citi kustību režīmi tiek pielietoti rehabilitācijas gaitā (izometriskais, izotoniskais), tomēr izokinētiskais tiek pielietots visplašāk, jo sniedz iespēju nodarbināt muskuli ar optimālu slodzi. Pamatojoties uz zinātniskās literatūras atziņām (Davies, 1987; Davies, 1995; Brown, 2000) un iegūto pieredzi pētījuma gaitā, ir sagatavota metodika darbam ar BIODEX SYSTEM 4, kas pielāgojama individuālam pacientu funkcionālajam stāvoklim. Izstrādājot rehabilitācijas programmu, ir jāņem vērā pacienta specifiskie limitējošie faktori, kas var izraisīt simptomu saasināšanos.
Sākotnējā pēctraumu atjaunošanās posmā lielākajai daļai pacientu ir ierobežotas pārvietošanās spējas un kustību apjoms traumētajā locītavā. Nepietiekama fiziskā aktivitāte var būtiski ietekmēt traumētās ekstremitātes spēka parametrus, jo var izpausties muskuļu atrofija. Ilgstoši kustību apjoma ierobežojumi locītavā var izraisīt hronisku kontraktūru, kas turpmāk būtiski var ietekmēt dzīves kvalitāti, izmainot dabīgo kustību modeli. Tādēļ pacientiem ar ierobežotu kustību apjomu ir
30
būtiski veikt vingrinājumus locītavas kustību apjoma atjaunošanai. BIODEX SYSTEM 4 nodrošina pasīvo kustību režīmu, sākot no 5 grādiem sekundē līdz funkcionālajiem kustību režīmiem. Pasīvās kustības režīms var tikt izmantots arī kā iesildīšanās vingrinājums turpmākām nodarbībām pacientiem, kuri vēl nespēj veikt citus sagatavojošos vingrinājumus (piemēram, velotrenažieri).
Uzsākot nodarbību pasīvajā kustību režīmā, ir jāuzstāda pacientam atbilstošs kustību apjoms („ROM”) dotajā locītavā. „ROM” tiek noteikts līdz anatomiskajiem kustības gala punktiem vai līdz komforta (sāpju) zonas robežām. Sākotnēji pasīvajā režīmā tiek izmantots pēc iespējas lēnāks ātrums (5–10 grādi sekundē), pakāpeniski pēc atkārtotām nodarbībām tas var tikt palielināts līdz 30–60 grādiem sekundē. Ieteicams muskuļu iestiepuma un atslābināšanās funkciju atjaunošanai pielietot pozīcijas fiksēšanu kustības gala punktos. BIODEX SYSTEM 4 iestatījumos tiek nofiksēts pauzes ilgums (parasti 1–3 sekundes).
Pēc locītavas sagatavošanas pasīvajā kustību režīmā par sākotnējo spēka atjaunošanas vingrinājumu tiek izmantots izometriskais režīms. Muskuļu sasprindzinājums, neveicot kustības, ir visdrošākais režīms sākotnējā atjaunošanās posmā. Veicot muskuļu sasprindzinājumu, ir jāņem vērā spēka parametru pārneses leņķis. Zinātniskajā literatūrā (Davies, 1984) tiek minēts, ka, darbojoties izometriskajā režīmā, spēka parametri uzlabojas arī blakus esošajā (aptuveni 100) locītavas zonā. Tas nozīmē, ka ar izometrisko režīmu var attīstīt spēka parametrus arī tajā kustību diapazonā, kur ir vērojamas sāpes vai citi nevēlami simptomi. Līdz ar to izometriskie vingrinājumi ir jāveic dažādos locītavas leņķos ar intervālu līdz 200, jo spēka parametru uzlabošanās vienā pozīcijā nesniedz kopējā spēka palielināšanos visā kustību apjomā.
Veicot izometriskos vingrinājumus, ir jāņem vērā arī sasprindzinājuma dozēšana. Zinātniskajā literatūrā (Astrand, 2003) tiek minēts, ka maksimālu izometrisko sasprindzinājumu var saglabāt 4–6 sekundes. Arī straujš muskuļu sasprindzinājums un atslābums pacientiem nav vēlams. Līdz ar to pacientiem ir jāmāca pakāpeniski palielināt sasprindzinājumu (2 sekundes), noturēt to līdz 6 sekundēm un pakāpeniski (2 sekundes) atslābināt muskuli. Ieteicamais atpūtas laiks starp atkārtojumiem 10–30 sekundes. Katrā pozīcijā veic līdz 10 atkārtojumiem (10 fleksijā un 10 ekstenzijā). Pārvietojot locītavu ik pa 200, izometriskos vingrinājumus veic visā pieejamā kustību apjomā. Sākotnējā atjaunošanās posmā ir rekomendējamas submaksimālas piepūles (līdz 75% no maksināli iespējamās piepūles), ja pēc atkārtotām
31
nodarbībām nav konstatēti nevēlami simptomi (asas sāpes, uztūkums), turpmākos vingrinājumus veic ar maksimālu piepūli.
Muskuļu atjaunošanas posmā, kad pacients vēl nespēj pilnvērtīgi veikt kustību patstāvīgi. Izometriskos vingrinājumus ir ieteicams kombinēt ar pasīvām kustībām. Tas nozīmē, ka, aktivizējot pasīvo režīmu (aptuveni 5–10 grādi sekundē), pacients tiek motivēts veikt muskuļu sasprindzinājumu ekstenzijā un fleksijā, t.i., dinamometra sviras kustības virzienā, „palīdzot” to pārvietot līdz iestatītajam „ROM”.
Pacientam sasniedzot spēka parametrus, kas ļauj veikt izokinētiskās kustības, t.i., realizēt pietiekamu muskuļu piepūli, lai veiktu kustību ar vismaz 30 grādiem sekundē, nākamais posms ir submaksimālās izokinētiskās kustības ierobežotā amplitūdā. Ir ieteicams plānot nodarbību, kurā tiks veiktas kustības dažādos ātruma režīmos. Visplašāk tiek pielietota pakāpienveida metodika. Sākotnēji sāk kustības ar lēnāku ātrumu un ar katru nākamo piegājienu to palielina par 30 grādiem sekundē. Pēc piektā piegājiena ātrumu pakāpeniski (30 grādi sekundē) samazina līdz sākotnējam. Piemēram, kustību ātrumi ceļgala locītavai:
600/s−900/s−1200/s−1500/s−1800/s−1800/s−1500/s−1200/ s−900/s−600/s
Sākotnējā posmā tiek izvēlēts lēnāks kustību ātrums, jo ir jāņem
vērā arī ekstremitātes paātrināšanas un palēnināšanas faktors. Ir nepieciešams noteikts laiks, lai kājas muskuļi spētu attīstīt pietiekamu sasprindzinājumu, kas atbilst iestatītajam ātrumam. Ja iestatītais ātrums būs pārāk liels un muskulis vājš, tad kustības nebūs pietiekami aktīvas, lai izjustu dinamometra pretestību. Arī lai pārslēgtu muskuļu darbību pretējā virzienā, ir jāveic kustības palēnināšana, kas cieši saistīta ar muskuļu spēku un tam nepieciešamo laiku. Minimālais kustību apjoms izokinētiskajam režīmam ir 300, jo aptuveni 20–250 ir nepieciešami, lai kāju paātrinātu, līdz ir sasniegta pretestība, un vismaz 50 nepieciešami, lai kustību apturētu.
Sākotnēji kustību apjoms tiek ierobežots leņķī, kas atbilst anatomiskajai amplitūdai maksimālo spēka parametru sasniegšanai (ceļagala locītavā saliecējmuskuļiem aptuveni 300, iztaisnotāj-muskuļiem – 700 (Brughelli, 2010)) un tas neizraisa asas sāpes. Kustības apjoms ir samazināts, lai izvairītos no simptomātiskām „ROM” zonām, nepārpūlētu traumētos mīkstos audus, kas ļauj pakāpeniski palielināt slodzi. Atkārtotu nodarbību laikā kustību apjoms pakāpeniski tiek palielināts par 5–100, līdz sasniedz pilnu kustību amplitūdu. Darbojoties
32
ierobežotajā kustību apjoma amplitūdā, ir jāņem vērā, ka notiek fizioloģiska spēka pārnese arī kustību amplitūdā, kurā netika veiktas kustības (1.17. attēls). Ir konstatēts, ka ir novērota aptuveni 150 spēka parametru uzlabošanās abos virzienos no ierobežotā kustību apjoma (Astarnd, 2003).
1.17. attēls. Spēka parametru uzlabošanās blakus esošajā kustību amplitūdā
Pirms pāriet uz spēku attīstošiem vingrinājumiem pilnā kustību
apjomā ar maksimālu piepūli, ir rekomendējams veikt izotoniskos vingrinājumus ar ierobežotu „ROM”. Izotoniskajos vingrinājumos tiek iestatīta submaksimāla pretestība, ko pacients spēj veikt anatomiski spēcīgākajā „ROM”, līdz ar to vājākajos kustības amplitūdas posmos tiek sasniegta maksimāla piepūle.
Sasniedzot optimālu muskuļa funkcionālo stāvokli, tiek rekomendēts veikt izokinētiskos vingrinājumus ierobežotajā kustību apjomā. Pētījumos (Farthing & Chilibeck, 2003; Coyle, 1981) un praksē ir konstatēts, ka ātrākas kustības samazina iekšējo locītavas spiedienu un ir vairāk atbilstošas ikdienas funkcionālajām darbībām.
Atkārtotajās nodarbībās kustību ātrums ceļgala locītavā tiek palielināts no 180 grādiem sekundē līdz 300 grādiem sekundē, kas atbilst vidējam ceļgala saliekšanās ātrumam ejot (Porter & Tidy, 2008). Ātrākas kustības vairāk atbilst ikdienas aktivitātēm, un tas palīdz atjaunot normālu neiromuskulārās sistēmas darbību. Palielinot kustību ātrumu, pacientiem bieži vien samazinās sāpju sajūta, kas parādās lēnākajās kustībās, jo samazinās sinoviālā šķidruma spiediens. To
150 spēka pārnese
150 spēka pārnese
33
raksturo Bernulli princips: palielinoties virsmu ātrumam, šķidrums, kas ir starp tiem, rada mazāku spiedienu. Ātrākas kustības uzlabo locītavas apasiņošanu, līdz ar to arī sinoviālā šķidruma izdalīšanos un berzes samazināšanos. Ir konstatēts, ka, uzlabojoties spēka parametriem ātrākajās kustībās, palielinās spēks, veicot kustības arī lēnākā ātrumā (Davies et al., 1987).
Arī šajā posmā tiek pielietota pakāpienveida ātrumu palielināšanas un samazināšanas metodika, līdzīgi, kā iepriekš aprakstīts. Piemēram, kustību ātrumi ceļgala locītavai:
1800/s−2100/s−2400/s−2700/s−3000/s−3000/s−2700/s−2400/
s−2100/s−1800/s Veicot muskuļu nostiprinošos vingrinājumus, viens no
būtiskākajiem aspektiem ir slodzes un atpūtas dozēšana. Literatūrā ir aprakstītas dažādas slodzes dozēšanas metodikas: noteikts atkārtojumu skaits vienā piegājienā, slodzes realizēšanas laiks, paveiktā darba apjoms, noguruma pašsajūta. BIODEX SYSTEM 4 datu bāzē ir ievadīti standartizēti protokoli, kas galvenokārt balstās uz atkārtojumu skaitu. Kā norāda Davies savā pētījumā, optimālais atkārtojumu skaits vienā piegājienā ir 10 reizes. Ņemot vērā BIODEX SYSTEM 4 tiešsaites programmatūras iespējas, ir ieteicams izmantot arī dozējumu, kas balstās uz muskuļu noguruma pakāpes noteikšanu.
1.3.1. BIODEX SYSTEM 4 pielietošanas tehnoloģijas
1.3.1.1. Ceļgala locītava: iztaisnošana (extenzija)/ saliekšana (fleksija) Zinātniskajā literatūrā (Davies, 1984; Chan et al., 1996) liela
uzmanība tiek veltīta izvēlētā kustības ātruma izpētei izokinētisko vingrinājumu laikā. Pastāv vispārpieņemts uzskats, ka labāki muskuļu parametru rezultāti tiek sasniegti, trenējoties lielāka ātruma diapazonā (1.18. att.).
Zinātniskajos rakstos dedzīgas diskusijas rosina vairāki jautājumi: 1) vai vingrinājumi ātru kustību diapazonā uzlabo veiktspēju arī
lēnāka ātrumu režīmā tikpat lielā mērā kā ātrajās kustībās (Kanehisa & Miyashita, 1983);
34
2) vai, attīstot spēka parametrus lēno vingrinājumu režīmā, ir vērojami uzlabojumi arī ātrāku režīmu rezultātos (Davies, 1995).
1.18. attēls. Ceļgala locītavas testēšanas un vingrināšanās pozīcija.
(Foto: biodex.com)
Par labāko metodi veiktspējas palielināšanai tiek uzskatīti tieši lielāka ātruma treniņi. Pamatojoties uz pētījumiem, var secināt, ka lēni lielas pretestības vingrinājumi palielina muskuļu spēku, veicot kustības mazā ātrumā. Savukārt, ātri, mazas pretestības vingrinājumi palielina muskuļu spēku visos muskuļu saraušanas ātrumos (Moffroid & Whipple, 1970). Tādēļ var secināt, ka:
1) izokinētiskā trenēšana ir efektīva, attīstot maza ātruma spēku, liela ātruma spēku un izturību;
2) lēni lielas slodzes vingrinājumi būtiski uzlabo muskuļu darbību tikai maza ātruma kustībās;
3) ātri mazas slodzes vingrinājumi palielina muskuļu spēku visos muskuļu saraušanās ātrumos;
4) attīstot liela ātruma spēku, izokinētiska ātrā trenēšana ir efektīvāka par lēno trenēšanu.
Ceļgalu locītavas ir vienas no visvairāk traumētajām ķermeņa locītavām, jo to ietekmē daudzi faktori, kā ķermeņa smaguma pārvietošana, ārējo spēku pretestības pārvarēšana, muskuļu saišu elastīguma zudums. Kā norāda P. Kannus un M. Jarvinena pētījuma dati, gada laikā no kopējiem ģimenes ārsta apmeklējumiem 1.1% bija saistīts ar ceļa locītavas traumām. Gandrīz puse no tām bija traumas, kas iegūtas
35
sportošanas laikā (Kannus & Jarvinen, 1989). Tādēļ visbiežāk tieši šīs locītavas rehabilitācijai un testēšanai tiek izmantota BIODEX SYSTEM 4 aparatūra.
1.3.1.2. Krustenisko ceļa locītavas saišu (anterior cruciate ligament − ACL) traumu rehabilitācija Krusteniskās saites ir vienas no lielākajām ceļgala locītavām. Tās ir
nozīmīgas locītavas noturēšanai pozīcijā kustības laikā. Aktīvu kustību laikā tā iztur spēcīgu pārslodzi iestiepuma brīdī. Šīs saites visbiežāk tiek traumētas sportisko aktivitāšu laikā, bet ir arī gadījumi, kad saišu plīsums notiek arī sadzīvē. Tas visbiežāk notiek gadījumos, ja pēda paliek fiksētā stāvoklī, bet ķermenis veic rotējošu kustību (piemēram, krītot). Kā norāda pētījumu rezultāti, Skandināvijas valstīs no 100 000 iedzīvotājiem 32− 38 tika veiktas saišu rekonstrukcijas manipulācijas (Granan et al., 2009). Austrālijā manipulāciju skaits sasniedz 52 gadījumus uz 100 000 iedzīvotājiem (Janssen et al., 2012). Gadījumos, kad saites ir daļēji sarautas, var tikt pielietota neoperatīvā terapijas metodika, kas galvenokārt balstīta uz muskuļu nostiprināšanas (īpaši hamstringu) programmu. Ķirurģiskās iejaukšanās gadījumā tiek rekonstruēta saite ar autotransplantātu (paša pacienta citas saites daļa) vai allotransplantātu (citu cilvēku saites daļa). Kā norāda klīniskā prakse, pēc veiktās operācijas pacients kustību apjomu atgūst 2 mēnešu laikā, mērenas aktivitātes var veikt pēc 3 mēnešiem, pilnīga atjaunošanās notiek 6−12 mēnešu laikā, ja netiek konstatētas komplikācijas.
Turpinājumā tiks aprakstīti vispārīgi ieteikumi vingrināšanās režīmiem, izmantojot BIODEX SYSTEM 4 aparatūru.
Pasīvais režīms 1. Pasīvo režīmu bieži izmanto pēc operācijām, īpaši pēc
krustenisko ceļa locītavas saišu (turpmāk − ACL) atjaunošanas, traumētas locītavas rekonstrukcijas vai pilnīgas ceļgala locītavas endoprotezēšanas gadījumā, lai veicinātu kustību amplitūdu un pasīvo kustību locītavā.
2. Pasīvo režīmu var izmantot, lai pārvietotu kāju locītavas vienā virzienā un koncentriski vai ekscentriski piepūlētu pretējā virzienā. ACL rehabilitācijas sākumposmā locītava var tikt pasīvi kustināta, bet pacients var pretoties vai ļauties liekšanai ar paša izvēlētu piepūli.
3. Pasīvo režīmu var izmantot vingrinājumos, kur nepieciešama ārējā palīdzība noteiktajā kustības posmā (piemēram, pēc
36
ceļgala meniska izoperēšanas locītava var tikt pasīvi virzīta locītavas leņķī, kur nav nepieciešama pacienta piepūle un palielināta piepūle locītavas leņķī, kur tas ir nepieciešams).
4. Pasīvo režīmu var izmantot, lai veicinātu ekscentriskas/ koncentriskas kontrakcijas. Pēc ACL rekonstrukcijas hamstringus jeb augšstilba mugurējās muskuļu grupas muskuļus sākotnēji var vingrināt ekscentriski un koncentriski ierobežotā kustību leņķī un pakāpeniski to palielināt līdz pilnam kustību apjomam. Rehabilitācijas beigās kvadricepsu var vingrināt gan koncentriski, gan ekscentriski pilnā kustību apjomā, lai novērstu atliecējmuskuļu vājāko attīstību.
Izometriskais režīms 1. Izometrisko režīmu var izmantot vingrinoties gan pirms, gan
pēc operāciju posmā vai tad, ja sāpes ir ierobežojošs faktors.
Izokinētiskais režīms 1. Izokinētiskais režīms tiek pielietots kustību ātruma
diapazonā, kas atbilst funkcionālām vai sporta aktivitātēm (1800/s−3000/s).
2. Šo režīmu var pielietot pakāpienveida ātruma diapazonos. Sākotnējā krustenisko ceļa locītavas saišu (ACL) rehabilitācijas stadijā aizmugurējo augšstilba (hamstring) muskuļu grupu var trenēt ar lēnu ātrumu un kvadricepsu jeb augšstilba priekšējo muskuļu grupu − ātrākā režīmā. Rehabilitācijas noslēguma posmā kvadricepsu var trenēt lēnā ātruma, bet hamstringus − ātrākā kustību režīmā.
Izotoniskais režīms 1. Pirms fiziskām aktivitātēm ar noslogojumu (smilšu maisiņiem,
hantelēm, trenažieros) ir ieteicams veikt vingrinājumus izotoniskajā režīmā, lai pārliecinātos par normālu muskuļu funkcionēšanu.
Ekscentriskais režīms 1. Šo režīmu var izmantot, lai maksimāli vai gandrīz maksimāli
izpildītu funkcionālas aktivitātes. Gandrīz maksimālas ekscentriskās muskuļu saraušanās nozīme ir plaši izpētīta. Pēc ACL rekonstrukcijas hamstringu var trenēt pilnā kustību apjomā ekscentriski ar submaksimālu piepūli.
2. Submaksimālā ekscentriskā muskuļu saraušanās var tikt pielietota, lai neietekmētu traumētās vai transplantētās zonas
37
(piemēram, pēc operācijas posmā var vingrināties ekscentriskajā režīmā ar ļoti zemu griezes momenta līmeni. Ja piepūle tiek pārsniegta, dinamometra svira aptur kustību).
Piezīmes 1. Pauzi var izmantot pasīvas stiepšanās gadījumā vai lai
atbrīvotu muskuli pēc kontrakcijas, kas veicina nākamās kustības izpildi. Tas ir sevišķi svarīgi pēc pilnīgās ceļgala endoprotezēšanas, kad sākotnējās kustības ir ļoti nozīmīgas. Pauzi var izmantot arī, strādājot pasīvajā režīmā, lai veiktu ekscentriskus vingrinājumus.
2. Visus režīmus var izmantot kombinācijā ar elektrisko stimulāciju.
3. ACL rehabilitācijas laikā jāpievērš uzmanība stiprinājuma polsterējuma novietojumam. Pētījumi norāda, ka, vingrinot kvadricepsu, uz saitēm ir mazāka slodze, ja polsterējums atrodas tuvākā pozīcijā (proksimāli), bet darbībai ar hamstringu muskuļu grupu, tas ir jānovieto tālāk (distāli).
4. Pacienti var vingrināties vēlamajā kustību apjoma diapazonā, ko var iestatīt procentuāli no maksimālā leņķa „Biofeedback” darbības režīmā. Tas ļauj pievērst lielāku uzmanību vājākajam kustību posmam.
5. Ceļu locītavu rehabilitācijā ir jāņem vērā kopējie kājas spēka parametri, t.i., jāvērtē arī gurnu locītavas pievilcējmuskuļu (aduktora) un atvilcējmuskuļu (abduktora) spēks.
6. Ir atklāts, ka lielākā daļa ACL ievainojumu notiek ātruma samazināšanas laikā, tādēļ ekscentriskie muskuļu saraušanās vingrinājumi ir svarīga rehabilitācijas procesa sastāvdaļa.
7. Sēdekļa atzveltni var regulēt, lai piemērotos jebkuram gurnu leņķim, kādu speciālists uzskata par pareizu. 70 grādu leņķī novietota hamstringa un kvadricepsa muskuļu grupa, optimālā iestiepuma spēka attiecība ļauj uzlabot muskuļu jaudu.
8. Palielinot ātrumu (180°/s−300°/s), samazinās iekšējais locītavas spiediens.
Testējot pacientu pēc ACL rekonstrukcijas, šādas pamatnostādnes būtu jāizmanto, lai novērstu traumu riskus:
1) zināt, kāda veida operācija tika veikta (piem., autotransplantāts, allotransplantāts);
2) pareizi fiksēt locītavas; 3) ievērot testēšanas vadlīnijas;
38
4) ņemt vērā mīksto audu sadzīšanas laiku (balstoties uz klīnisko izvērtējumu);
5) pēc iespējas stiprinājumu novietot proksimāli; 6) ierobežot „ROM” (izvairīties pozīciju leņķī no 30 grādiem līdz 0
grādiem); 7) izmantot lielāku ātruma režīmu. Izokinētiskā testēšana sniedz objektīvus reproducējamus datus, kas
ļauj droši un efektīvi novērtēt pacienta esošo stāvokli un sekot tā dinamikai. Izokinētiskā muskuļu parametru testēšana ir pierādīta zinātniskajā praksē kā metodika ar augstu validitātes pakāpi. Pamatojoties uz sākotnējiem testēšanas rezultātiem, tiek izstrādāta ceļgala locītavas nostiprināšanas programma.
Turpmāk tiks aprakstīts gadījuma pētījums no LAT-LIT projekta mērķgrupas, kas ir viens no piemēriem izokinētisko vingrinājumu pielietošanai pēc krustenisko saišu rekonstrukcijas manipulācijām.
Pacienta vecums ir 32 gadi, vīrietis (dalībnieka kods: V-EL). Labās kājas ceļa locītavas krustenisko saišu plīsums (2012. gada 10. augusts). Trauma gūta sportojot futbola treniņa laikā. 2012. gada 3. oktobrī veikta autotransplantācija. Sākotnējais rehabilitācijas kurss (20 nodarbības) veikts rehabilitācijas centrā.
Uzsākot līdzdalību projekta pētījumā (2013. gada 13. maijā), pasīvo kustību ierobežojumu nav, pašsajūta laba, jūtamas sāpes ceļa locītavā, to saliecot, ejot pa kāpnēm nepieciešama papildus piepūle.
Veicot sākotnējo testēšanu trīs ātrumu (600/s−1800/s−3000/s) izokinētiskajā režīmā, ceļa locītavā tika konstatēts būtisks traumētās kājas muskuļu spēka parametru deficīts. Traumētās kājas (labās) atliecējmuskuļi bija par 40% vājāki par otras kājas spēka parametriem. Saliecējmuskuļu atšķirības nebija būtiskas, t.i., 13% robežās. Savukārt, analizējot veselās kājas (kreisās) muskuļu spēka parametrus, tika noteikts, ka saliecējmuskuļu (hamstringu) grupa ir būtiski vājāka par atliecējmuskuļiem (kvadriceps). Kā tika aprakstīts iepriekš, nepietiekama hamstringu attīstība ir būtisks riska faktors iespējamām ceļgala traumām, jo tie nespēj pietiekami efektīvi bremzēt apakšstilba kustības, ko rada spēcīgi attīstītie kvadriceps muskuļi. Tas var būt gan muskuļu sastiepumu, gan saišu traumu iemesls. Traumētās kājas maksimālā spēka momenta deficīts būtiski ietekmēja arī citus testa parametrus, t.i., jaudas un kopējā padarītā darba apjoma rezultāti labajai kājai bija būtiski vājāki (apm. 35−40%).
Sākotnējā programma tika izstrādāt, lai attīstītu labās kājas muskulatūru un spēcinātu kreisās kājas hamstringu muskuļu grupu.
39
Pirms nodarbības tika veikta vispārējā iesildīšanās ar velotrenažieri (5 min) mērenā tempā un kāju muskuļu stiepšanas vingrinājumi (2 min).
Kāju vingrināšanas režīmi Izokinētiski tiešsaites (Biofeedback) režīmā līdz 75% noguruma
pakāpei ar pakāpenisku ātrumu palielināšanu un samazināšanu. Tā kā pacientam bija jau veikta sākotnējā rehabilitācija un nebija kustību ierobežojumu, tika izvēlēts ātru kustību režīms, kas ir funkcionāli atbilstošāks.
180 0/s−2100/s −2400/s −2700/s −3000/s −3000/s −2700/s −2400/
s −2100/s −1800/s Atpūta starp piegājieniem − 45 sekundes vai subjektīvi līdz normāla
elpošanas ritma atjaunošanās pakāpei. Nodarbības protokolā tika fiksēts maksimālā spēka moments −Nm
(Peak torq), kopējais paveiktais darbs − J (Total work) un variācijas koeficients (Coeff. of var. %).
Kreisās kājas saliecējmuskuļu attīstošā programma bija sadalīta divos posmos. Pirmajā posmā arī tika izvēlēts izokinētisks tiešsaites (Biofeedback) režīms līdz 75% noguruma pakāpei ar pakāpenisku ātruma palielināšanu un samazināšanu, bet atšķīrās ātrumi kustībai uz augšu un kustībai uz leju. Lai akcentētu saliecējmuskuļu darbību, kustība uz augšu bija ātrāka, kas tiek veikta ar mazāku spēka momentu, bet kustība uz leju bija lēnāka, ar iespēju realizēt lielāku piepūli.
Kreisās kājas vingrināšanas režīms kustībā uz augšu:
1800/s−2100/s−2400/s−2700/s−3000/s−3000/s−2700/ s−2400/s−2100/s−1800/s
Kreisās kājas vingrināšanās režīms kustībā uz leju:
60 0/s−900/s−1200/s−1500/s−1800/s−1800/s−1500/s−1200/
s−900/s−600/s Atpūta starp piegājieniem − 45 sekundes vai subjektīvi līdz normāla
elpošanas ritma atjaunošanās pakāpei. Izvērtējot pirmo piecu nodarbību rezultātus, var secināt, ka
sākotnēji līdz ar spēka momenta rezultāta uzlabošanos, samazinājās kopējais darba apjoms, bet piektajā nodarbībā tas atkal palielinājās uz spēka parametru samazināšanās rēķina. Tādēļ pēc starpposma
40
testēšanas rezultātiem tika nolemts mainīt nodarbību veidu un iekļaut ekscentrisko muskuļu pretestības režīmu.
Tika izveidota nodarbību programma ar šādiem parametriem: fleksijā 1200/s – izokinētiskais režīms; ekstenzijā 100/s – ekscentriskā pretestība ar piepūli 65Nm; vingrināšanās ilgums 10 minūtes; nodarbību skaits − 6. Veicot noslēguma testēšanu, tika konstatēti būtiski rezultātu
uzlabojumi, salīdzinot ar sākotnējiem rezultātiem (1. tab.)
1. tabula Izokinētiskā režīma testēšanas sākotnējie un noslēguma rezultāti
Ātrums
Kustības režīms: ekstenzija
600/s 1800/s 3000/s
Testēšanas datums 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. %
Spēka moments
Nm 246.3 238.0 -3.4 157.1 165.6 5.4 122.1 118.4 -3
Variācijas koeficients
% 18.4 6.8 7.1 10.5 12.9 13.6
Kopējais darbs
J 1120.1 1471.5 31.4 1837 2118 15.2 2056 2230 8.4
Maks. darbs vienā atkārt.
J 253.3 327.2 29.2 206 244 18.5 164.2 182.5 11.2
Ātrums Kustības režīms:
fleksija 600/s 1800/s 3000/s
Testēšanas datums 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. %
Spēka moments
Nm 102.0 120.5 18.1 71.7 95.2 33.3 72.8 75 3
Variācijas koeficients
% 13.6 2.4 6.2 8.8 27 15
Kopējais darbs
J 524.4 877.1 67.3 882 1289 46.1 1037 1335 28.6
Maks. darbs vienā atkārt.
J 122.3 186.3 52.4 96.2 141.8 47.5 85 111.9 31.6
Agonist./ antagonist. attiec.
% 41.4 50.6 18.2 45.5 57.5 20.9 59.6 63.3 5.5
41
Kā var redzēt 1. tabulā, spēka momenta rezultāti atliecēj-muskuļiem pēc 11 nodarbībām būtiski neizmainījās, bet ievērojami uzlabojās muskuļu jaudas rādītāji (8.4%− 31.4%). Toties būtiski uzlabojās saliecējmuskuļu rādītāji visos parametros un visos kustību ātruma režīmos. Maksimālā spēka moments vidēji palielinājās par 18% (3%−33.3%), muskuļu jauda uzlabojās gandrīz uz pusi (28.6%− 67.3%) un maksimālā piepūle vienā atkārtojumā palielinājās par 44% (31.6%−52.4%).
Iegūtie rezultāti apliecina izmantotās metodoloģijas atbilstību izvirzītajiem uzdevumiem, jo 11 nodarbību rezultātā būtiski uzlabojās gan traumētās kājas saliecējmuskuļi, gan atliecējmuskuļi. Savukārt otrai kājai būtiski uzlabojās agonistu un antagonistu muskuļu grupas attiecība, kas samazina iespējamo traumu risku.
1.3.1.3. Izokinētisko vingrinājumu izmantošana ceļu locītavu osteoartrīta gadījumos Osteoartrīts (OA) ir visizplatītākā muskuļu un skeleta slimība
pasaulē, kas ir saistīta ar nozīmīgām sociālās un veselības nodrošināšanas izmaksām (Sanghi et al., 2011). Tādas ceļu locītavas osteoartrīta izraisītās veselības problēmas kā hroniskās sāpes, muskuļu vājums, locītavu nestabilitāte būtiski ietekmē arī indivīda dzīves kvalitāti, kas var izpausties miega traucējumos, fiziskās aktivitātes samazināšanos, sociālajā izolācijā (Muraki et al., 2010; Van-Der, 2006). Indivīdiem ar ceļa locītavas OA rodas locītavu stīvums, sāpes un fiziskā disfunkcija.
Lai gan ceļa locītavas OA simptomi ir cieši saistīti ar kāju (it īpaši četrgalvu − quadriceps femoris) muskuļu vājumu (Petterson, 2008), tomēr zinātniskajā literatūrā pastāv dažādi viedokļi par šīm sakarībām. Atsevišķos pētījumos tika konstatēts, ka kvadricepsu muskuļu vājums ir būtisks faktors, kas ietekmē locītavas sāpes un disfunkciju (Slemenda et al., 1997). Ir pētījumi (Petterson, 2008), ka sākuma OA stadijā spēka deficīts ir 15−18% robežās, II pakāpes stadijā tas ir 24% un IV pakāpes pacientiem spēka parametri ir par 38% vājāki nekā vidēji populācijā. Savukārt, citos pētījumos tika noteikta mijsakarība starp muskuļu vājumu un palielinātu nespēju, bet tas nebija saistīts ar sāpju izjūtām (Martijn et al., 2001). Ir pētījuma dati, kas norāda, ka atsevišķos gadījumos kvadricepsa muskuļu spēka palielināšana ir saistīta ar lielāku OA progresēšanas risku pacientiem ar vaļīgām locītavām (Sharma et al., 2003).
42
Tas norāda, ka kāju muskuļu spēcinošie vingrinājumi sniedz zinātniski pamatotus ieguvumus OA pacientiem un ir viens no galvenajiem terapijas iedarbības līdzekļiem, tomēr atsevišķos gadījumos plānoto mērķu sasniegšanu var ietekmēt citi blakus faktori (Messier et al., 2004).
Izometriskā režīma vingrinājumi ir visplašāk izmantotais muskuļu sasprindzinājuma veids OA terapijas gadījumos, jo pacients var sasprindzināt muskuli atbilstoši savām spējām un bez izteiktām sāpēm, kas ir jūtamas locītavas kustības gadījumā. Tomēr ikdienā locītavas ir aktīvā režīmā, tādēļ muskuļu nostiprināšanu veic, lai nodrošinātu kustībām atbilstošu darbības veidu. Izokinētiskā režīma priekšrocības atspoguļo arī Meksikas pētnieku grupas rezultāti, kas norāda, ka astoņu nedēļu laikā, darbojoties ar izokinētisko velotrenažieri, būtiski uzlabojās spēka parametri un samazinājās sāpes (Rosa et al., 2012). Līdzīgi dati tika iegūti arī citā pētījumā, kur tika atklāts, ka izokinētiskie vingrinājumi sniedz labākus rezultātus locītavu stabilizēšanai un pacienti spēj noiet lielāku attālumu salīdzinājumā ar grupas dalībniekiem, kas veica izotoniskos un izometriskos vingrinājumus (Huang et al., 2003). Zinātniski pamatota ir arī izokinētisko vingrinājumu pozitīvā ietekme uz OA pacientu subjektīviem parametriem, kā depresijas pazīmju mazināšanās un ar veselību saistītās dzīves kvalitātes uzlabošanās (Akyol et al., 2010).
1.3.1.4. BIODEX SYSTEM 4 izmantošana kāju lūzumu gadījumos Pēc Veselības ekonomikas centra datiem, 2010. gadā no visām
reģistrētajām traumām visbiežāk ir konstatēti dažādu veidu lūzumi, t.i., 34,5%, savukārt, 2009. gadā tie bija 26,4% gadījumu (Nacionālais veselības dienests). Ir jāatzīmē fakts, ka gandrīz trešdaļa (28,9%) no lūzumu gadījumiem notiek vecumā virs 65 gadiem, kad kaulu saaugšanas process ir apgrūtināts. Kaulu lūzumu saaugšanas laika posmu ietekmē daudzi faktori: lūzuma vieta, mīksto audu bojājuma pakāpe, vecums. Mazākie kauli (pirkstu, ribas) var saaugt 3− 4 nedēļu laikā, bet lielākie kauli sadzīst 3− 5 mēnešu laikā. Ir minēti gadījumi, kad kauls pilnībā saaug tikai pēc gada. Kaulu imobilizācijai pēc lūzumiem pielieto gan ģipša pārsēju, gan langetes, gan veic osteosintēzi, t.i., kaulu fragmentu fiksācija ar plāksnēm un skrūvēm, veicot ķirurģisku ārstēšanu. Kaulu imobilizācija ir saistīta ar ierobežotu fizisko aktivitāti un muskuļu atrofiju, tādēļ atjaunošanās posmā galvenie uzdevumi ir atjaunot locītavas kustību apjomu un muskuļu spēka parametrus.
43
Turpmāk tiks aprakstīts gadījuma pētījums no LAT-LIT projekta mērķgrupas, kas ir viens no piemēriem BIODEX SYSTEM 4 pielietošanai pēc kaulu lūzuma.
Pacientes vecums − 49 gadi, sieviete (dalībnieka kods: S-VK2). Kreisās kājas apakšstilba lielā lielkaula proksimālās daļas lūzums. Trauma gūta sadzīves apstākļos pēc kritiena 2012. gada 6. oktobrī. Operācija (osteosintēze) tika veikta 2012. gada 10. oktobrī. Traumētās vietas imobilizācija ģipša pārsējā līdz 2012. gada 1. novembrim. Līdzdalību projektā sāka 2013. gada 4. janvārī, pārvietojoties ar kruķiem. Veicot sākotnējo apskati, tika konstatēta ievērojama traumētās kājas ceļagala locītavas kontraktūra. Jušana nav traucēta. Ņemot vērā traumētās kājas kustību ierobežojumus, sākotnējā testēšana tika veikta tikai labajai kājai trīs ātrumu (600/s−1800/s−3000/s) izokinētiskajā režīmā.
Pēc apskates rezultātiem tika izstrādāta sākotnējā programma, lai veicinātu traumētās kājas kustību apjomu un nostiprinātu muskulatūru. Zinātniskajā literatūrā ir aprakstīti pētījumi, ka, veicot vingrinājumus ar vienu kāju, uzlabojas arī otrās kājas muskuļu parametri (Hortobagyi et al., 1996). Šīs izmaiņas tiek pamatotas ar centrālās nervu sistēmas adaptēšanos, jo vienas puses muskuļu darbības rezultātā inervācijas atbildes reakcija ir abpusēja. Tādēļ pirms nodarbības ar traumēto kāju tika veikti izokinētiskie vingrinājumi ar labo kāju.
Labās kājas vingrināšanas režīms Pasīvās kustības 3000/s 5 minūtes (iesildīšanās). Izokinētiski tiešsaites (Biofeedback) režīmā līdz 75% noguruma
pakāpei, ar pakāpenisku ātrumu palielināšanu un samazināšanu.
1800/s−2100/s−2400/s−2700/s−3000/s−2700/s−2400/ s−2100/s−1800/s
Atpūta starp piegājieniem 60 sekundes. Pēc 5 nodarbībām tiešsaites režīms tika aizvietots ar programmu,
kas balstījās uz tiešsaites režīmā iegūtajiem datiem. Ātrumu režīms tika saglabāts iepriekšējais.
Kreisās kājas vingrināšanas režīms Pasīvās kustības 100/s 15 minūtes. Pauze maksimālā saliekšanas
punktā (fleksija) – 3 sekundes. Izometriskās piepūles režīms. Kāja atrodas 50 augstāk no maksimālās fleksijas.
44
Pēc 7. nodarbības kustību apjoms sasniedz optimālu līmeni un vigrinājums tiek veikts 300−450−600 leņķī.
Atkārtojumu skaits: 10 fleksijā un 10 ekstenzijā. Atpūta starp piegājieniem: 10 s. Izpildot piepūli 10 s: pirmās 2 s pakāpeniski palielina piepūli; nākamās 6 s maksimāla piepūle; pēdējās 2 s pakāpeniski samazina slodzi. Brīvās kustības ar piepūli. Dinamometrs „pasīvo” kustību režīmā
pārvieto kāju noteiktajā locītavas kustību amplitūdas robežās, bet paciente veic aktīvu iespējamo piepūli kustības virzienā.
Ātrums: ekstenzija − 5o/s; fleksija − 5o/s. Pauze: ekstenzija – 0 s; fleksija – 0 s. Laiks: 5 min. Analizējot nodarbību protokolus, var secināt, ka 11 nodarbību laikā
traumētās kājas ceļu locītas kustību apjoms būtiski uzlabojās. Pirmajā nodarbībā ROM amplitūda bija 470, bet 11. nodarbībā tā saniedza gandrīz optimālu rezultātu 820 leņķi. Būtiski uzlabojās arī muskuļu spēks. Pirmajās nodarbībās paciente spēja radīt tikai minimālu sasprindzinājumu (4− 6 Nm) kustībā uz augšu, bet 11. nodarbībā tas sasniedza 34 Nm.
Būtiski spēka parametru uzlabojumi tika sasniegti arī labās kājas muskuļu rādītājos (2. tabula).
Kā var redzēt 2. tabulā, pēc 11 nodarbībām viena mēneša laikā būtiski uzlabojās atliecējmuskuļu spēka momenta parametri (23.8%−114.2%). Savukārt, saliecējmuskuļu spēka pieaugums nebija tik straujš, t.i., vidēji 14%, līdz ar to pasliktinājās agonistu un antagonistu muskuļu grupu attiecība. Vairākos režīmos uzlabojās arī variācijas koeficienta rādītāji, kas liecina par muskuļu spēju saglabāt maksimālu piepūli ilgāku laika posmu. Tas ietekmēja arī jaudas (kopējais darbs) rezultātu uzlabošanos.
Ņemot vērā straujo labās kājas rezultātu uzlabošanos un to, ka pēc pirmā posma paciente spēja tikai sākt pārvietoties bez kruķiem ar spieķi, bet netika sasniegts optimāls muskuļu darbības atjaunošanās līmenis, tika nolemts turpināt programmu, akcentējot uzmanību uz traumēto kāju. Tika izstrādāta programma ar citiem darbības režīmiem.
45
2. tabula Izokinētiskā režīma testēšanas sākotnējie un starpposma rezultāti
Ātrums Kustības režīms:
ekstenzija 600/s 1800/s 3000/s
Testēšanas datums
07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. %
Spēka moments
Nm 54.4 116.4 114.2 60.7 83.5 37.6 49.3 61.0 23.8
Variācijas koeficients
% 39.1 11.8 27.1 11.4 14.8 13.5
Kopējais darbs
J 204.2 614.3 200.9 520.8 896.1 72 735.3 983.2 33.7
Maks. darbs vienā atkārt.
J 57.4 140.1 144.2 69.2 102.3 47.8 58.8 80.7 37.2
Ātrums Kustības režīms:
fleksija 600/s 1800/s 3000/s
Testēšanas datums
07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. %
Spēka moments
Nm 33 43.6 32.4 31.4 35.2 12.1 38.9 38.3 -1.5
Variācijas koeficients
% 12.5 4.7 27.9 6.2 6.5 9.7
Kopējais darbs
J 118.8 275.1 131.5 223.1 405.1 81.6 408.6 536 31.2
Maks. darbs vienā atkārt.
J 36 60.3 67.5 30.9 45.1 45.8 32.5 40.3 24
Agonist./ antagonist. attiec.
% 60.7 37.5 51.8 42.2 78.9 62.8
Kreisās kājas vingrināšanas režīms 1. Pasīvās kustības 200/s 15 minūtes, pēc 4. nodarbības
300/s − 10minūtes. Pauze maksimālā saliekšanas punktā (fleksija) – 2 sekundes.
2. Izometriskās piepūles režīms 300−450−600 leņķī. Atkārtojumu skaits: 10 fleksijā un 10 ekstenzijā. Atpūta starp piegājieniem: 10 s.
3. Izokinētiskais režīms samazinātā kustību apjomā. Pirmās piecas nodarbības: 100/s – 5 minūtes, 3 piegājieni. Atpūta starp piegājieniem pasīvās kustības 600/s – 60 sekundes.
46
Nākamajās piecās nodarbībās ātruma un kustību amplitūda tika pakāpeniski palielināta par 150/s, līdz tika sasniegts ātrums 1200/s.
Atpūtas režīms – iepriekšējais. Analizējot nodarbību protokolus, var secināt, ka turpmāko 9
nodarbību laikā traumētās kājas ceļu locītavas kustību apjoms uzlabojās minimāli un bija robežās no 870 līdz 910, kas varētu būt izskaidrojams ar anatomiskajām izmaiņām traumas rezultātā. Šajā gadījumā būtiski tika uzlaboti atliecējmuskuļu spēka parametri gan izometriskajā, gan izokinētiskajā darbības režīmā. Tas nodrošina gan locītavas stabilitāti, gan pārvietošanās iespējas. Izokinētiskajā kustības režīmā 100/s ātrumā sākotnējais rezultāts bija 21 Nm, bet nodarbību noslēgumā tas sasniedza 50 Nm. Attiecīgi uzlabojās arī izometrisko parametru rezultāti, t.i., 600 leņķī atliecējmuskuļi uzrādīja 60 Nm maksimālā spēka momentu.
Iegūtie rezultāti apliecina izmantotās metodoloģijas atbilstību izvirzītajiem uzdevumiem, jo būtiski uzlabojās gan traumētās, gan veselās kājas muskulatūras spēka rādītāji, kas ļāva projekta dalībniecei pilnvērtīgi atgriezties darbā 6 mēnešu laikā pēc traumas gūšanas.
1.3.2. Potīte: prom no ķermeņa (plantar flexion)/ pret ķermeni (dorsi flexion)
Potītes locītavu jeb apakšstilba un pēdas locītavu veido 3 dažādas savienojumi (tibiotalārais, fibulotalārais un tibiofibulārais). Locītava starp papēža kaulu un veltņkaulu ir sinoviāls savienojums starp lielo liela kaulu un papēža kaulu. Potītes kustība reti ir viena vienkārša kustība. Potītes atvirzīšana prom no ķermeņa un virzīšana pie ķermeņa parasti notiek kopā ar daudzām citām kustībām (1.19. att.).
47
1.19. attēls. Potītes locītavas testēšanas un vingrināšanās pozīcija
(Foto: biodex.com)
Biežāk sastopamās potītes traumas ir locītavas saišu sastiepumi, plīsumi un kaulu lūzumi. Viena no sarežģītākajām traumām ir Ahileja cīpslas plīsums, kas prasa ilgstošu ārstēšanos. Kā norāda apsekojumu dati, visbiežāk plīsumi notiek vecumposmā no trīsdesmit līdz piecdesmit gadiem, veicot sportiskās aktivitātes (Maffulli, 1999). Tā kā Ahileja cīpsla savieno papēža kaulu ar apakštilba muskuļiem, tādēļ lekšanas un skriešanas laikā pārvar ievērojamu slodzi. Plīsumu risku paaugstina ilgstoša fiziskā pārslodze, kuras rezultātā attīstās cīpslas iekaisums (tendinīta) vai deģeneratīvie procesi (tendinoze). Ir konstatēts, ka Eiropas populācijā Ahileja cīpslas plīsumi notiek 6− 18 gadījumos uz 100 000 iedzīvotāju. Operatīvā ārstēšana ir visbiežāk pielietotā terapija. Pēc operācijas ir nepieciešama rehabilitācija gan cīpslas nostiprināšanai, gan imobilizēto muskuļu spēka atjaunošanai. Ir veikti daudzi pētījumi par nepieciešamo rehabilitācijas laiku, lai pacients spētu veikt ikdienas aktivitātes pilnā apjomā. Ir pētījumi, kuros ir noteikts, ka 6 mēnešus pēc operācijas pacienti ir spējīgi atsākt fiziskās aktivitātes (Aktas et al., 2007; Jung et al., 2008), savukārt citu pētījumu dati norāda ilgstošāku atjaunošanās periodu, t.i., līdz pat 12 mēnešiem (Costa et al., 2006; Maffulli et al., 2003).
48
Turpinājumā tiks aprakstīti vispārīgi ieteikumi vingrināšanās režīmiem, izmantojot BIODEX SYSTEM 4, darbojoties ar potītes locītavu.
Izokinētiskais režīms Izokinētisko režīmu var izmantot dažādā ātrumā. Tas ir īpaši svarīgi
potītes struktūrā, kur muskuļu spēks ir nesabalansēts. Tiek rekomendēts vingrināt pēdas apakšējās daļas atliecējmuskuli ar nelielu ātrumu, bet pievilcējmuskuli − lielākā ātrumā.
Pasīvais režīms 1. Pasīvo režīmu var izmantot pēc ilgstoša nekustīguma, lai
uzlabotu kustību apjomu. 2. Pasīvo režīmu var izmantot, lai veiktu vienpusēju muskuļu
saraušanos (piemēram, pievilcējmuskuļu grupa bieži tiek uzskatīta par jutīgāko muskuļu grupu, kurai nepieciešama rehabilitācija pēc ievainojuma; pievilcējmuskuļus var nodarbināt kā koncentriski, tā arī ekscentriski pasīvajā režīmā).
Izometriskais režīms Daudzpusējo izometrisko režīmu var izmantot pirms un pēc
operācijām vai pēc ilglaicīgiem mazkustīguma periodiem.
Izotoniskais režīms 1. Lai izceltu tikai vienu konkrētu muskuļu grupu, rehabilitācijas
vēlākajos posmos vairāk var veikt muskuļu koncentrisku saraušanos.
2. Lai nodrošinātu noguruma nemainīgu pakāpi, griezes spēku uzstāda augstāku pievilcējmuskuļiem un zemāku − atliecējmuskuļiem.
Ekscentriskais piepūles režīms Šo režīmu var izmantot, lai spēcinātu muskuļu un cīpslu
savienojumus. Šis režīms ir īpaši svarīgs sportistiem pēctraumu periodā, jo tiem visbiežāk notiek potītes traumas.
Piezīmes 1. Strādājot ar sportistiem, ir jāievēro tas, ka potīte var būt
nestabila (iepriekšējo sastiepumu dēļ). 2. Ir noteikts, ka atliecējmuskuļa un ķīļa kaula stiprināšana var
sekmēt izvairīšanos no dažādām traumām.
49
3. Soļu cikliskumu var stimulēt, izmantojot pasīvo režīmu noteiktā secībā: • ekscentrisko muskuļu saraušanās atliecējmuskuļu grupā
(papēdis pie zemes); • ekscentrisko muskuļu saraušanās pievilcējmuskuļu grupā
(pārvēliens pār pēdu); • koncentrisko muskuļu saraušanās pievilcējmuskuļu grupā
(pirkstgalu atraušanās); • koncentrisko muskuļu saraušanās atliecējmuskuļu grupas
kustībā (vēziens). 4. Potītes rehabilitācijas laikā ir svarīgi ņemt vērā kājas kopējo
spēku. 5. Ja ir ievērojams pietūkums, dinamometru var uzstādīt augstāk.
Ja krampji kājas apakšstilba muskulatūrā sagādā problēmas, dinamometra uzstādījumus var samazināt, lai potīte atrastos nokarenā pozīcijā, kas uzlabos asinsriti.
6. Sēdekļa atzveltni var novietot horizontāli, lai testēšanu vai vingrinājumus varētu veikt, guļot uz muguras.
Turpmāk tiks aprakstīts gadījuma pētījums no LAT-LIT projekta mērķgrupas, kas ir viens no piemēriem izokinētisko vingrinājumu pielietošanai pēc Ahileja cīpslas rekonstrukcijas manipulācijām.
Pacienta vecums − 29 gadi, vīrietis (dalībnieka kods: V-ID). Kreisās kājas Ahileja cīpslas plīsums (2013. gada 20. janvāris). Trauma gūta sportojot paleciena laikā. 2013. gada 21. janvārī veikta operācija. Locītavas imobilizācija līdz 2013. gada 21. februārim. Uzsākot atjaunošanās kursu (2013. gada 8. martā), pārvietojās ar kruķiem, bija būtisks kustību apjoma ierobežojums pēdas locītavā (dorsālā fleksija − 50; plantārā fleksija − 100).
Veicot sākotnējo testēšanu trīs ātrumu (600/s−1800/s−3000/s) izokinētiskajā režīmā ceļa locītavā, tika konstatēts būtisks traumētās kājas muskuļu spēka parametru deficīts. Traumētās kājas (kreisās) atliecējmuskuļi bija vājāki par otras kājas spēka parametriem robežās no 50.8% līdz 62.3%. Saliecējmuskuļu atšķirības arī bija būtiskas, t.i., vidējāis spēka parametru deficīts triju ātrumu kopvērtējumā ir 46.4%. Rezultātu analīze norāda uz būtisku muskuļu spēka samazināšanos traumētai kājai, ko izraisīja 2 mēnešu potītes locītavas imobilizācija. Arī salīdzinot potīšu spēka testa rezultātus, tika konstatēts būtisks spēka parametru deficīts traumētajai kājai.
50
Nodarbību programma tika izstrādāta, lai uzlabotu traumētās kājas kvadricepsa un hamstringu grupas muskuļu spēku, veicinātu potītes locītavas kustību apjomu un nostiprinātu apakšstilbu muskuļu spēku.
Izvērtējot sākotnējās testēšanas rezultātus, tika noteikts, ka pacients ar optimālu piepūli spēj paveikt darba apjomu no 1000 līdz 1400 J, tādēļ tika izstrādāta pakāpienveida programma ar mainīgajiem ātruma režīmiem ar fiksētu darba apjomu katrā ātruma posmā.
Izokinētiskās kustības ātruma režīmi ar fiksētu darba apjomu:
1800/s−2100/s−2400/s−2700/s−3000/s−3000/s−2700/s−2400/ s−2100/s−1800/s
1000J−1100J−1200J−1300J−1400J−1400J−1300J−1200J−1100J−1000J
Atpūta starp piegājieniem – 30 sekundes. Nodarbības protokolā tika fiksēts maksimālā spēka moments − Nm
(Peak torq), vidējais maksimālā spēka moments (AVG Peak torq). Lai palielinātu kustību apjomu potītes locītavā, tika izmantots
pasīvais režīms, kas arī sagatavoja muskuļus turpmākajam darbam izokinētiskajā režīmā. Arī starp piegājieniem pasīvo kustību režīms tika pielietots kā aktīvās atpūtas līdzeklis.
Potītes locītavas nodarbības programma
1.−3. nodarbība Pasīvās kustības: 3 minūtes, ātrums 200/s, pauze kustības beigās – 2 sekundes. Izokinētiskais režīms: 3min 100/s–atpūta−3min 200/s–atpūta−3min 300/s−atpūta.
(atpūta − pasīvās kustības režīms)
4. nodarbība Pasīvās kustības: 3 minūtes, ātrums 200/s, pauze kustības beigās – 2 sekundes. Izokinētiskais režīms: 3min 200/s–atpūta−3min 300/s−atpūta−3min 450/s−atpūta.
(atpūta − pasīvās kustības režīms)
5.−10. nodarbība Pasīvās kustības: 3 minūtes, ātrums 200/s, pauze kustības beigās – 2 sekundes. Izokinētiskais režīms:
51
3min 300/s–atpūta−3min 450/s−atpūta−3min 600/s−atpūta. (atpūta − pasīvās kustības režīms)
Nodarbības protokolā tika fiksēts maksimālā spēka moments − Nm (Peak torq), kopējais paveiktais darbs – J (Total work) un variācijas koeficients (Coeff. of var. %).
Analizējot rezultātu dinamiku 10 nodarbību laikā, var secināt, ka atliecējmuskuļu spēka parametri attīstījās straujāk, salīdzinot ar saliecējmuskuļiem. Maksimālā spēka momenta rādītāji ir ciešā korelācijā ar vidējiem parametriem, tas apstiprina rezultātu analīzes metodiku, kas tiek izmantota tiešsaites (Biofeedback) režīmā, kur tiek fiksēts tikai maksimālais spēka moments. Lai gan 3000/s ātruma režīmā saliecējmuskuļu spēka parametru izmaiņas nodarbību laikā nebija būtiskas, tomēr noslēguma testēšanā arī šajā rādītājā tika konstatēti ievērojami uzlabojumi (3. tab.). To var pamatot ar lielāku pacienta motivāciju, izpildot vingrinājumus testēšanas režīmā.
3. tabula
Izokinētiskā režīma testēšanas sākotnējie un noslēguma rezultāti
Ātrums Kustības režīms:
ekstenzija
600/s 1800/s 3000/s
Testēšanas datums 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. %
Spēka moments
Nm 96.2 172.6 79.5 63.1 146.1 131.4 54.5 107.3 96.9
Vidējais spēka moments
Nm 90.8 155.2 59.7 128.9 50 94.1
Variācijas koeficients
% 5.1 10.6 9.2 11.7 12.5 11.7
Kopējais darbs
J 618 1099 77.8 899 1910 112.3 1037 2035 96.1
Maks. darbs vienā atkārt.
J 130.3 252.9 94 98.2 221.4 125.5 77.6 154 98.6
52
3. tabulas turpinājums
Ātrums Kustības
režīms: fleksija 600/s 1800/s 3000/s
Testēšanas datums 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. %
Spēka moments
Nm 52.8 93.9 77.9 41.9 83.7 99.8 42.6 77.9 82.7
Vidējais spēka moments
Nm 49.4 88.1 38.1 75.6 112.1 111.7
Variācijas koeficients
% 7.1 6.7 11.9 5.6 20.5 12.4
Kopējais darbs
J 358 627 75.3 498 1057 112 386 1095 183
Maks. darbs vienā atkārt.
J 77.2 139.8 81.1 59.4 116 95.3 34.2 99.3 190
Kā redzams tabulā, atliecējmuskuļu maksimālā spēka momenta un
vidējo parametru uzlabojumi ir robežās no 79.5% līdz 131.4%, t.i., vidēji par 102.6%. Arī jaudas parametru uzlabojumi ir līdzīgā apjomā.
Izvērtējot projekta pētījuma rezultātus, var secināt, ka pielietotā metodika darbam ar BIODEX SYSTEM 4 aparatūru, kas balstās uz teorētiskajām atziņām, ir efektīva un veicina gan muskuļu spēka parametru uzlabošanos, gan locītavu kustību apjomu. Turpmākajos pētījumos ir nepieciešams pievērst lielāku uzmanību ekscentriskās muskuļu saraušanās režīma programmu aprobēšanai un slēgtās kinētiskās ķēdes vingrinājumu iekļaušanai rehabilitācijas programmās.
53
Bibliogrāfija
1. Aktas, S., Kocaoglu, B., Nalbantoglu, U., Seyhan, M., & Guven, O. (2007). End-to-end versus augmented repair in the treatment of acute Achilles tendon ruptures. The Journal of Foot and Ankle Surgery, 46(5), 336−340.
2. Akyol, Y., Durmus, D., Alayli, G., Tander, B., Bek, Y., Canturk, F., & Tastan Sakarya, S. (2010). Does short-wave diathermy increase the effectiveness of isokinetic exercise on pain, function, knee muscle strength, quality of life, and depression in the patients with knee osteoarthritis? A randomized controlled clinical study. European Journal Of Physical And Rehabilitation Medicine, 46(3), 325−336.
3. Andrews, J. R., Harrelson, G. L., & Wilk, K. E. (2011). Physical rehabilitation of the injured athlete. Saunders.
4. Arms, S. W., Pope, M. H., Johnson, R. J., Fischer, R. A., Arvidsson, I., & Eriksson, E. (1984). The biomechanics of anterior cruciate ligament rehabilitation and reconstruction. The American journal of sports medicine, 12(1), 8−18.
5. Astrand, P. O. (Ed.). (2003). Textbook of work physiology: physiological bases of exercise. Human Kinetics.
6. Bosco, C. & Komi, P. V. (1979). Potentiation of the mechanical behavior of the human skeletal muscle through prestretching. Acta Physiologica Scandinavica, 106(4), 467−472.
7. Brown, L. E. (2000). Isokinetics in human performance. Human Kinetics 1. 8. Brughelli, M., Cronin, J. & Nosaka, K. (2010). Muscle architecture and
optimum angle of the knee flexors and extensors: a comparison between cyclists and Australian Rules football players. The Journal of Strength & Conditioning Research, 24(3), 717−721.
9. Chan, K. M., Maffulli, N., & Korkia, P. (1996). Principles and practice of isokinetics in sports medicine and rehabilitation (pp. 108−125). Hong Kong: Williams & Wilkins.
10. Colonna, S., Cardelli, R. (1997). Prevention and Functional Rehabilitation of Sports Injuries. Gambetolla: Technogym, 227 p.
11. Costa, M. L., MacMillan, K., Halliday, D., Chester, R., Shepstone, L., Robinson, A. H. N., & Donell, S. T. (2006). Randomised controlled trials of immediate weight-bearing mobilisation for rupture of the tendo Achillis. Journal of Bone & Joint Surgery, British Volume, 88(1), 69−77.
12. Coyle, E., Feiring, D., Rotkis, T., Cote, R., Roby, F., Lee, W., & Wilmore, J. (1981). Specificity of power improvements through slow and fast isokinetic training. Journal Of Applied Physiology: Respiratory, Environmental And Exercise Physiology, 51(6), 1437 −1442.
13. Crandall, D., Richmond, J., Lau J., et al. (1994). A meta-analysis of the treatment of the anterior cruciate ligament. Palm Desert, CA, Presented at the American Orthopedic Society of Sports Medicine.
14. Davies, G. (1984). A compendium of isokinetics in clinical usage and
54
rehabilitation techniques. La Crosse: WI: S&S Publishers. 15. Davies, G. J., & Dickoff-Hoffman, S. (1993). Neuromuscular testing and
rehabilitation of the shoulder complex. The Journal of orthopaedic and sports physical therapy, 18(2), 449−458.
16. Davies, G. J. et al. (1987). Compendium of isokinetic in clinical usage. III La Crosse, W. I., S&S Publishers.
17. Davis, G. J. (1995). The Need for Critical Thinking in Rehabilitation. Journal Of Sport Rehabilitation, 4(1), 1−22.
18. DeCarlo, M., Porter, D. A., Gehlsen, G., & Bahamonde, R. (1992). Electromyographic and cinematographic analysis of the lower extremity during closed and open kinetic chain exercise. Isokin Exerc Sci, 2, 24−29.
19. Edouard, P., Codine, P., Samozino, P., Bernard, P., Hérisson, C., & Gremeaux, V. (2013). Reliability of shoulder rotators isokinetic strength imbalance measured using the Biodex dynamometer. Journal Of Science And Medicine In Sport / Sports Medicine Australia, 16(2), 162−165.
20. Ellenbecker, T. S., and Davies, G. J. (2001). Closed Kinetic Chain Exercise: A Comprehensive Guide to Multiple Joint Exercises, (1st ed.). Champaign, Ill.: Human Kinetics.
21. Farthing, J. P., & Chilibeck, P. D. (2003). The effects of eccentric and concentric training at different velocities on muscle hypertrophy. European Journal Of Applied Physiology, 89(6), 578−586.
22. Granan, L. P., Forssblad, M., Lind, M., & Engebretsen, L. (2009). The Scandinavian ACL registries 2004-2007: baseline epidemiology. Acta orthopaedica, 80(5), 563−567.
23. Greenberger, H. B., Paterno M. V. (1994). Comparison of an isokinetic strength test and functional performance test in the assessment of lower extremity function. J. Orthop. Sports Phys. Ther, 19:61.
24. Gunnarsson, U. U., Johansson, M. M., & Strigård, K. K. (2011). Assessment of abdominal muscle function using the Biodex System-4. Validity and reliability in healthy volunteers and patients with giant ventral hernia. Hernia, 15(4), 417−421.
25. Hislop, H. J. and Perrine, J. J. (1967) The isokinetic concept of exercise. J Am Phys Ther Assoc 47:114−117.
26. Hortobagyi, T. I. B. O. R., Hill, J. P., Houmard, J. A., Fraser, D. D., Lambert, N. J., & Israel, R. G. (1996). Adaptive responses to muscle lengthening and shortening in humans. Journal of Applied Physiology, 80(3), 765−772.
27. Huang, M., Lin, Y., Yang, R., & Lee, C. (2003). A comparison of various therapeutic exercises on the functional status of patients with knee osteoarthritis. Seminars In Arthritis And Rheumatism, 32(6), 398−406.
28. JaeHo, Y., & GyuChang, L. (2012). Comparison of pathway and center of gravity of the calcaneus on non-involved and involved sides according to eccentric and concentric strengthening in patients with Achilles tendinopathy. Journal Of Sports Science & Medicine, 11 (1), 136−140.
29. Janssen, K. W., Orchard, J. W., Driscoll, T. R., & Van Mechelen, W. (2012). High incidence and costs for anterior cruciate ligament reconstructions
55
performed in Australia from 2003–2004 to 2007–2008: time for an anterior cruciate ligament register by Scandinavian model?. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 22(4), 495−501.
30. Jung, H. G., Lee, K. B., Cho, S. G., & Yoon, T. R. (2008). Outcome of achilles tendon ruptures treated by a limited open technique. Foot & Ankle International, 29(8), 803−807.
31. Kanehisa, H., & Miyashita, M. (1983). Specificity of velocity in strength training. European journal of applied physiology and occupational physiology, 52(1), 104−106.
32. Kannus, P., & Järvinen, M. (1989). Incidence of knee injuries and the need for further care. A one-year prospective follow-up study. The Journal Of Sports Medicine And Physical Fitness, 29(4), 321−325.
33. Lanka, J. (1995). Biomehānika: māc. līdz. Rīga: LSPA. 34. Lepley, L. K., & Palmieri-Smith, R. M. (2013). Effect of Eccentric
Strengthening After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction on Quadriceps Strength. Journal Of Sport Rehabilitation, 22 (2), 150−156.
35. Lorenz, D., & Reiman, M. (2011). The role and implementation of eccentric training in athletic rehabilitation: tendinopathy, hamstring strains, and acl reconstruction. International Journal Of Sports Physical Therapy, 6 (1), 27−44.
36. Maffulli, N. (1999). Rupture of the Achilles tendon. J Bone Joint Surg Am 81(7), 1019−1036.
37. Maffulli, N., Tallon, C., Wong, J., Lim, P., & Bleakney, R. (2003). No adverse effect of early weight bearing following open repair of acute tears of the Achilles tendon. The Journal of sports medicine and physical fitness, 43(3), 367−379.
38. Martijn, P. M., Dekker, J., van Baar, M. E., Rob, A. B., & Johannes, W. J. (2001). Muscle strength, pain and disability in patients with osteoarthritis.Clinical rehabilitation, 15(3), 331−341.
39. Messier, S. P., Loeser, R. F., Miller, G. D., Morgan, T. M., Rejeski, W. J., Sevick, M. A., ... & Williamson, J. D. (2004). Exercise and dietary weight loss in overweight and obese older adults with knee osteoarthritis: the Arthritis, Diet, and Activity Promotion Trial. Arthritis & Rheumatism, 50(5), 1501−1510.
40. Miller, L. E., Pierson, L. M., Nickols-Richardson, S. M., Wootten, D. F., Selmon, S. E., Ramp, W. K., & Herbert, W. G. (2006). Knee Extensor and Flexor Torque Development with Concentric and Eccentric Isokinetic Training. Research Quarterly For Exercise And Sport, 77 (1), 58−63.
41. Moffroid, M., Whipple, R. K. (1970). Specificity of speed of exercise. Phys Ther 50: 1699-1700.
42. Muraki, S., Akune, T., Oka, H., En-yo, Y., Yoshida, M., Saika, A., ... & Yoshimura, N. (2010). Association of radiographic and symptomatic knee osteoarthritis with health-related quality of life in a population-based cohort study in Japan: the ROAD study. Osteoarthritis and Cartilage, 18(9), 1227−1234.
56
43. Nacionālais veselības dienests. Statistikas dati par 2010. gadu. Pieejams http://vec.gov.lv/lv/33-statistika
44. Nickols-Richardson, S. M., Miller, L. E., Wootten, D. F., Ramp, W. K., & Herbert, W. G. (2007). Concentric and eccentric isokinetic resistance training similarly increases muscular strength, fat-free soft tissue mass, and specific bone mineral measurements in young women. Osteoporosis international, 18(6), 789−796.
45. Palmitier, R. A., An, K. N., Scott, S. G., & Chao, E. Y. (1991). Kinetic chain exercise in knee rehabilitation. Sports Medicine, 11(6), 402−413.
46. Petterson, S. C., Barrance, P., Buchanan, T., Binder-Macleod, S., & Snyder-Mackler, L. (2008). Mechanisms Undlerlying Quadriceps Weakness in Knee Osteoarthritis. Medicine and science in sports and exercise, 40(3), 422.
47. Porter, S. B., & Tidy, N. M. (2008). Tidy's physiotherapy. Churchill Livingstone.
48. Rosa, U., Velásquez Tlapanco, J., Lara Maya, C., Villarreal Ríos, E., Martínez González, L., Vargas Daza, E. & Galicia Rodríguez, L. (2012). [Comparison of the effectiveness of isokinetic vs isometric therapeutic exercise in patients with osteoarthritis of knee]. Reumatología Clinica, 8(1), 10−14.
49. Sanghi, D., Avasthi, S., Mishra, A., Singh, A., Agarwal, S., & Srivastava, R. N. (2011). Is radiology a determinant of pain, stiffness, and functional disability in knee osteoarthritis? A cross-sectional study. Journal of Orthopaedic Science, 16(6), 719−725.
50. Sapega, A. A. (1990). Muscle performance evaluation in orthopaedic practice. Journal of bone and joint surgery. American volume, 72(10), 1562−1574.
51. Sharma, L., Dunlop, D. D., Cahue, S., Song, J., & Hayes, K. W. (2003). Quadriceps strength and osteoarthritis progression in malaligned and lax knees. Annals of Internal Medicine, 138(8), 613-619.
52. Slemenda, C., Brandt, K. D., Heilman, D. K., Mazzuca, S., Braunstein, E. M., Katz, B. P., & Wolinsky, F. D. (1997). Quadriceps weakness and osteoarthritis of the knee. Annals of internal medicine, 127(2), 97−104.
53. Stark, B., Emanuelsson, P., Gunnarsson, U., & Strigård, K. (2012). Validation of Biodex system 4 for measuring the strength of muscles in patients with rectus diastasis. Journal Of Plastic Surgery And Hand Surgery, 46(2), 102−105.
54. Tankevicius, G., Lankaite, D., & Krisciunas, A. (2013). Test-Retest Reliability of Biodex System 4 Pro for Isometric Ankle Eversion and Inversion Measurement. Journal Of Sport Rehabilitation.
55. Tsiros, M., Grimshaw, P., Schield, A., & Buckley, J. (2011). Test-retest reliability of the Biodex System 4 Isokinetic Dynamometer for knee strength assessment in paediatric populations. Journal Of Allied Health, 40(3), 115−119.
56. Van-Der, M. (2006). Knee joint stability and functional ability in patients with osteoarthritis of the knee. Arthritis Rheum, 55, 953–959.
57
57. Wilk, K. E., Romaniello, W. T., Soscia, S. M., et al., (1994). The relationship between subjective knee scores, isokinetic (OKC) testing and functional testing in the ACL reconstructed knee. J. Orthop. Sports Phys. Ther, 20:60−73.
58
2. THE TESTING TECHNOLOGY OF NEUROMUSCULULAR SYSTEM, THE
METHODOLOGY OF ITS INTRODUCING
59
2.1. THEORETICAL BACKGROUND OF NEUROMUSCULAR SYSTEM
The studies of human motion have already begun in ancient Greece. Ancient Greek drawings, which depict the movement of athletes in various sports activities, as well as the scientific articles on human’s anatomy written by an outstanding researcher named Hippocrates, stand for its evidence. While technologies are developing, there are also more opportunities to explore different types of muscles’ work. In the late sixties of the previous century the scientific articles, which analyzed the isokinetic muscles’ work, were published (Hislop, & Perrine, 1967). Since then, the research on isokinetic muscles’ work has rapidly developed and in 1984, accumulating empirical research data base, Davis and co-authors published the major work on the usage of isokinetic mode in testing of muscles’ strength and for rehabilitation purposes (Davies, 1984). By the development of theoretical knowledge, the usage of isokinetic devices is becoming increasingly important, and now rehabilitation programmes, implemented by the help of a dynamometer, are widely offered all over the world. The isokinetic dynamometer in Latvia was previously used only for research purposes. Consequently, the aim of MODPART project is as follows: to develop and approbate the development programmes of neuromuscular system, offering BIODEX SYSTEM to people from social risk groups. The aim of the prepared material is to describe the methodology for work with BIODEX SYSTEM basing on literature sources and the results of the project research.
2.1.1. Biomechanical aspects of movements The human body consists of muscles’ tissues and bones, which operate in the coordinated lever system in all joints. In biomechanics in the system of levers the researchers study how the force affects the movement performance with regard to the support base. The attention is paid to the first type of lever, i.e. the support base is in the middle between the force application points, and the second type of lever, where both force application points are located on the same side of the support base, i.e., on one of the ends of the lever. The lever arm is the distance between the force application points and lever reference point. The longer the force application arm is, compared to the resistance arm, the less power consuming activity is. Lever mechanisms in muscles’ work are studied both in motion, i.e. when there is resistance (a dumbbell) in one lever
60
point (the hand), but in the second point (elbow joint), bending the arm, the strength (muscles’ contraction) is applied to overcome this resistance. If resistance is equal to force, there is no movement (Lanka, 1995). Movements of any part of the body can be divided into „a closed kinetic chain” and „an open kinetic chain.” In 1955 these terms were coined in the research of human movement by A.Standler (Ellenbecker & Davies, 2001). He defined the open kinetic chain as a combination of successively conjunct joints, in which the terminal segment can move freely. In this case, a limb segment, which is the farthest (distal) of the body, is free to move and is not fixed to another object (for example, moving the leg back, getting up the upper body from a sitting position, lifting dumbbells) (see Figure 1.1.).
Figure 1.1. Open kinetic chain
61
In its turn in the closed kinetic chain the distal segment is fixed to the other object that restricts the movement of body parts and causes a reversal action (e.g. squatting, bending arms, and climbing stairs) (see Figure 1.2.). It causes an extra pressure on the joint and stabilizes it. It is believed that the exercises of the closed kinetic chain are more functional in comparison with the movements of the open kinetic chain.
Figure 1.2. Closed kinetic chain
It is possible to connect the equipment of Biodex System 4 to the attachment device of the closed kinetic chain (CKC), which can be used for the muscles’ development of both legs and arms. (Figure 1.3.)
Figure 1.3. Biodex attachment device of closed kinetic chain
Davies has conducted isokinetic testing of the closed kinetic chain of patients with various knees’ injuries, as well as he has done bilateral data analysis (Davies, 1995). In dynamic CKC testing strength parameters in linear motion (slow - 25.4cm/sec, medium-50.8 cm/ sec and fast 76.2 cm/ sec) were determined. The same patients were also examined in an
62
open kinetic chain movement, identifying three different torques: slow (600/s), medium (1800/s) and fast (3000/s). The results of both tests were compared. The test results showed that during the movement of the open kinetic chain the results of strength parameters were significantly weaker in comparison with CKC data. When testing several groups and comparing the data, it was found that the proximal and distal muscles mutually compensate the muscles’ weakness in the traumatized joint, therefore the overall strength parameters in CKC testing are better. Davies has done a long-term empirical research, which is based on clinical experience that has been accordingly documented and provides a scientific justification for the usage of CKC testing protocols in rehabilitation. Numerous scientific articles (Palmitier et al., 1991; DeCarlo et al., 1992) explain the advantages of the closed kinetic chain’s exercises, especially for the patients who have experienced the injury of anterior cruciate ligament (Arms et al. 1984). However, in the research of meta-analysis conducted by Crandall and co-authors, (Crandall et al., 1994) where 1167 articles have been analyzed, only five articles presented the research that was scientifically justified. It points to the fact that, using the exercises of the closed kinetic chain, the advantages described above are based mainly on the empirical data. Moreover, it must be taken into consideration that if one of the described exercises of the kinetic chain does not provide significant improvements, it does not mean that the other type of movement will be more effective. Therefore it is not possible to draw a single conclusion of the most effective movement forms in rehabilitation and the research on the effect of movement types should be continued. Analyzing scientific sources, a number of reasons, indicating the necessity to include the exercises of the open kinetic chain in rehabilitation, were identified: 1) It is necessary to test a specific muscles’ group, which has been
affected by pathological changes. If some of the existing kinetic segments in the chain are not tested, the weakest segment will not be identified and appropriately rehabilitated. The kinetic chain is as strong as its weakest link (Andrews et al., 2011);
2) It is necessary to inspect other muscles’ groups, which adjoin the definite damaged areas to identify other weak points and defects related (Davies, 1984);
3) The results of the closed kinetic chain or a test of total limb strength fail to reveal the true cause of weakness, because of the
63
compensatory effect of distal and proximal muscles’ groups (Davies & Hoffman, 1993);
4) During the testing of open kinetic chain, movement is maximally controlled because the range of motions (ROM), velocity, torque and limited additional movements are recorded, but doing the exercises of the closed kinetic chain, the control over the variables reduces, thereby increasing the potential risk of harm to the patient (Andrews et al., 2011);
5) Although most of the daily movements are not concerned with the flexion of legs and extension in the sitting position, however, many studies prove a considerable correlation between the test results of the open kinetic chain and the functional performance of the closed kinetic chain, which is based on a variety of functional evaluation tests (Greenberger & Paterno, 1994; Wilk et al., 1994);
6) If the patient has an injury or a dysfunction concerned with pain, reflexive delays, reduced ROM or weakness, it can often cause an abnormal locomotion or movement disorders, and a targeted impact on the injured segment makes it possible to restore a normal movement pattern (Davies, 1984).
The main purpose of the evaluation of the open kinetic chain is to carry out an isolated testing on a specific muscles’ group in the pathological joint. Although the movement of muscles is not an isolated activity, otherwise it is not possible to identify the „weakest link” in the kinetic chain. In addition, applying retest to definite positions and using a standardized protocol, it is possible to determine the patient's progress during the rehabilitation session.
2.1.2. The types of muscles’ contractions Isometric mode During the work of isometric (static) muscle the motion in joints does not occur. When the muscle generates tension, the fiber shortens, but the external resistance is equal to the force, so the angle of the joint remains unchanged. In this case, the muscles’ exertion and the applied torque are directly proportional to the external resistance.
The advantages of the isometric training mode are as follows: 1) it can be applied with minimum equipment or without it; 2) it is easy to teach and perform; 3) it prevents atrophy of muscles; 4) it maintains the nervous system;
64
5) it may be applied in the case of immobilization; 6) it can emphasize the effort in the definite range of motion; 7) it may be used in the initial phase of rehabilitation, without the risk
of joints’ inflammation; 8) it helps to reduce swelling, because contractions provide the
function of blood supply; 9) it can be done anywhere and at any time.
Disadvantages of isometric training mode: 1) it is difficult to determine the parameters of effort objectively; 2) a small functional transfer of movements; 3) the improvement of strength parameters is observed only in the
joint’s angle, with a small shift (either higher or lower than 10 degrees).
Isotonic mode In case of isotonic mode the resistance is constant. During the movement there are lever changes in musculoskeletal system, and a muscular exertion adjusts to resistance in different positions of a joint, gaining or losing mechanical advantages. Therefore, the muscle is mechanically overloaded in the weakest segment of the joint and under-loaded in the mid-point. Isotonic tasks are divided into concentric and eccentric muscles’ load.
Concentric contraction While under tension, the muscle shortens, generating effort that is greater than the an external resistance, resulting in the movement, for example, when, bending a limb, the load is lifted.
Eccentric contraction While under tension, the muscle lengthens, where the external resistance is greater than the generated effort, resulting in the opposite movement, for example, when, resisting gravity, the load is pulled down.
The advantages of isotonic training mode are as follows: 1) patients may find out that their strength is increasing and so they
are more motivated to improve results; 2) the load can be increased gradually; 3) the patient can work out with a variety of loads and exercise
equipment; 4) the movement generates a greater functional activity; 5) it includes eccentric contractions; 6) it improves muscles’ strength;
65
7) training sessions can be recordedprecisely; 8) it improves neurophysiologic system; 9) comparatively cheap and easily accessible facilities.
Disadvantages of isotonic training mode: 1) the maximum load is exercised only in the weakest motion
segment; 2) the training mode does not respond to the patient’s pain or fatigue; 3) velocity, workout and capacity are not constant, therefore, it is
impossible to measure the load precisely; 4) can cause severe muscles’ pain.
An isokinetic mode Isokinetic activity includes a constant angular velocity to a variable resistance. Resistance changes in order to meet a precise torque. The easiest way to explain the isokinetic load is to compare it with an isotonic muscles’ exertion. The load of the isotonic muscles involves a definite resistance, such as sand bags, dumbbells or other weights that are to be moved. Velocity of limb’s motion is variable. Most isotonic movements are made of 50-60 degrees per second. The load of isokinetic muscle is a constant velocity of motion and a variable resistance, which are fully coordinated. If the resistance is adjusted, it enables a maximal usage of muscles’ effort to make a definite amount of movements. Velocity is expressed in degrees, which means making movement around the axis of rotation per second. Velocity can be expressed from 0 degrees to 500 degrees per second. If the movement is slower than the established velocity, the resistance is reduced immediately. As already mentioned, the isokinetic exercises involve a variable resistance that is fully adjusted to the muscular effort.
The resistance is influenced by: 1) changes in lever segment of musculoskeletal system; 2) the degree of fatigue; 3) sensation of pain. An isotonic resistance maximally exerts muscles in the weakest segments of joints (in the beginning of the movements and their final position) and is ineffective in the middle segment of motion. An isokinetic resistance maximally exerts the muscles of all ranges of joints’ motion. Overcoming a constant weight (isotonic), resistance does not change, therefore the fatigue and the range of movements decrease. However, overcoming the isokinetic resistance, the load is adjusted to muscles’ fatigue. Consequently, if the muscles’ fatigue decreases, the resistance reduces
66
proportionally as well (Figure 1.4.). Therefore, the exercise can be done with the full range of joints’ movements during the repetitions of all exercises. During the activities of isotonic muscles the load cannot be adjusted to pain. If the patient feels pain whilst pulling up the weights, the only option is to stop the exercise. In case of isokinetic resistance, the patient can reduce the effort in the movement segment, where he feels pain, and overcoming it, he may continue the movements applying maximum muscles’ effort.
Figure 1.4. Comparison of isokinetic and isotonic modes
The advantages of isokinetic training mode: 1) velocity is controlled; 2) the load depends on the lever position of musculoskeletal system,
muscles’ fatigue and pain; 3) a group of muscles may be engaged maximally, thus making
working out more efficient; 4) resistance is always adjusted to the patient's current aptitudes; 5) the opportunity to change the speed corresponding to the
functional requirements; 6) safe from muscles’ overload; 7) precise testing data; 8) improves muscles’ cross-innervations.
The disadvantages of isokinetic training mode: 1) expensive equipment; 2) time-consuming, takes a lot of time to start an activity;
________ Isokinetic load
Isotonic load Load
Joint angle
67
3) the staff has to be well-trained in order to take full advantage of mode opportunities.
2.2. THE DESCRIPTION OF BIODEX SYSTEM DYNAMOMETER
The first isokinetic device „Cybex 1” was practically applied by an engineer J. Perrine in 1967, and this activity was called “a cybernetic training”. Since then the advantages provided by the precisely adjusted load and a purposeful influence of problematic joints, have been highly recognized, therefore the application of a isokinetic dynamometer for the purposes of rehabilitation is increasing. With the development of technology and empirical experience, other companies elaborated isokinetic dynamometers as well (Kin-Com 1982, Lido in 1985, Technogym 1992). In 1999, Biodex company developed a Biodex dynamometer, which provided opportunities for both scientific research and rehabilitation. Improving technical solutions, in 2009 the fourth dynamometer model of BIODEX SYSTEM, was developed (see Figure 1.5.), which has been recognized as one of the best instruments and rehabilitation appliances in the world. It is cofirmed by the number of scientific publications in EBSCO database, where more than 800 scientific articles, based on the application of Biodex equipment, have been published, (Tankevicius et al., In 2013, Edouard et al., In 2013, Stark et al., 2012, Gunnarsson et al., 2011; Tsiros et al., 2011).
Figure 1.5. BIODEX SYSTEM 4 Pro
68
There are three applications of BIODEX SYSTEM: 1) Testing; 2) Exercise; 3) Biofeedback. Testing mode is provided in the database, where it is possible to choose the appropriate joint, the type of contraction (isometric, isokinetic, isotonic, eccentric), and velocity. It is also possible to create a new testing protocol by changing the parameters. The testing of a knee joint has been described below. 1. When the window „Patient” has been opened, the information on a
new patient (name, surname, weight, identification number, sex and injured leg) is entered. The specialist selects the most suitable protocol (Figure 1.6.).
Figure 1.6. BIODEX SYSTEM entry screen of patients’ data
2. When the window „Protocol” has been opened, testing or an
exercise protocol is selected from the available database. The protocols are grouped according to the operating mode (isokinetic, isometric, isotonic) and the type (unilateral and bilateral) (Figure 1.7.).
69
Figure 1.7. BIODEX SYSTEM option window of protocols
3. After the mode has been chosen, it is necessary to select the joint and velocity motions. The proposed protocol can be edited according to the patient's necessity for rehabilitation (Figure 1.8.).
Figure 1.8. BIODEX SYSTEM protocol of speed option
70
4. The knee fastening device is attached to the dynamometer. The dynamometer shaft aligns a red dot with the red dot on the fastening (Figure 1.9.).
Figure 1.9. Attachment of additional device of BIODEX SYSTEM to the dynamometer shaft
5. The place of work is arranged according to the leg, which will take
the actions: the patient is asked to sit on the chair (the position of the chair and the dynamometer makes 90 degrees). Sitting height and distance is adjusted so that the axis of the knee joint matches a dynamometer shaft (Figure 1.10.).
Figure 1.10. Adjustment of the knee joint to the central axis of the dynamometer shaft
6. Prior to beginning the exercise, the ankle is fixed (Figure 1.11.).
71
Figure 1.11. Fixation of the shank with fastenings to the shaft of the device
7. It is necessary to set the allowable range of motions (the start and
end position of the motion, expressed in degrees on „Set ROM” menu). It is essential to set the ROM position appropriate to each patient and the one that fits the mobility of the joint or its pain. This parameter is used to record the dynamics contracture. After the ROM has been set up, the leg is fixed horizontally and the limb is weighed evaluating the factor of gravity in data processing (Figure 1.12.).
Figure 1.12. Setting the range of joint motion
8. After setting the range of joint motion, the patient is fixed with mounting belts to reduce the compensatory motions (Figure 1.13.).
72
Figure 1.13. Fixing of the patient’s position with three mounting belts
(Photo: biodex.com)
9. Prior to the first testing (in isokinetic and isotonic mode) it is necessary to make several trial motions in each speed mode. When the start signal is given, the patient should make movement with an optimally allowable load (Figure 1.14.).
10. During testing there are breaks for rest. They are indicated by both characters on the screen and the sound signals (Figure 1.15.). After the rest period a signal is given to start the next set of exercises.
11. During testing there are breaks for rest. They are indicated by both characters on the screen and the sound signals. After the rest period a signal is given to start the next set of exercises (Figure 1.16.).
73
Figure 1.14. BIODEX SYSTEM window of starting task
Figure 1.15. BIODEX SYSTEM window of the rest period
74
Figure 1.16. BIODEX SYSTEM window of the session completion
12. The evaluation of the results, according to criteria (peak torque, total work, etc.) described above, is available on „Report” menu. The results may be printed out and saved in the database.
The start-up procedure in the exercise mode is similar to testing, but a gravity component is not taken into consideration in the data analysis, because the results obtained are evaluated solely mutually with previous activities. In Biofeedback mode after the ROM and the type of motion (isokinetic, isometric, isotonic, passive) have been set, it is possible to change the speed, duration, and pause in ROM end points and other parameters. It helps to manage training process effectively, optimally adjusting the modes of load and rest.
2.3. THE RECOMMENDATIONS FOR WORK WITH BIODEX SYSTEM
Exercising in isokinetic mode, it is possible to exercise the muscle maximally throughout the range of movements in the definite speed mode. While other motion modes are used in the course of rehabilitation (isometric, isotonic), but isokinetic mode is used more often because it provides the opportunity to engage the muscle with optimal load. Basing
75
on the findings of scientific literature (Davies 1987; Davies, 1995; Brown, 2000) and the experience gained from the research, methodology has been prepared for work with BIODEX SYSTEM, which is adaptable to patients’ individual functional condition. Developing rehabilitation programmes, the fact that patient’s specific limiting factors may cause worsening of symptoms should be taken into consideration. Most of the patients have a limited mobility and the range of motions in the injured joint in the initial post-traumatic regeneration phase. Insufficient physical activity can significantly affect strength’s parameters of the traumatized limb, as it may appear in the form of muscles’ atrophy. The sustained limits of movements can cause chronic contracture of joints, which can significantly affect the quality of life in the future, changing the natural model of movements. Therefore, it is important for patients with limited range of movement to do the exercises to restore the range of joint motions. BIODEX SYSTEM provides a passive mode of motions from 5 degrees per second to the functional modes of movements. A passive mode of motions can also be applied as a warm-up exercise for the following activities to the patients who are unable to do other preparatory exercises (for example, bicycle exercise equipment). When starting exercising in the passive mode of motions, it is necessary to set the appropriate range of motions (ROM) for the injured joint. ROM is set to anatomical endpoints of movement or to the boundaries of the patient’s comfort (pain) zone. In the beginning the speed in the passive mode is as slow as possible (5-10 degrees per second), gradually, after multiple sessions it may be increased to 30-60 degrees per second. It is recommended to apply the fixation of the position at movement endpoints to provide the restoring function of muscle stretch and relaxation. The length of stretching period is recorded in BIODEX SYSTEM settings (typically 1 – 3 seconds). After the preparation of the joint in the passive mode of the motions the initial exercise of strength restoration is done in the isometric mode of exercise. Muscles’ tension without movement is the safest mode in the initial phase of recovery. When the muscles exerts, it is important to take into consideration the shifting angle of strength parameters. It is mentioned in scientific literature (Davies, 1984) that when exercising in isometric mode, the isometric parameters of strength improve also in the nearby area (about 100) of a joint. It means that the treatment in isometric mode may develop the parameters of strength in the range of movements where pain or other undesirable symptoms can be observed.
76
Thus, isometric exercises should be done in various angles of a joint at the intervals of up to 200 because the improvement of strength parameters in one position does not increase the overall strength in the whole range of motions. Doing isometric exercises, the dosage of load should also be taken into consideration. It is mentioned in the scientific literature (Astrand, 2003) that the maximum isometric exertion may be held for 4 – 6 seconds. A rapid contraction and relaxation of the muscles is not recommended for patients. Accordingly, patients should be taught how to increase the exertion (2 sec), to hold it for 6 seconds and gradually (2 sec) to relax the muscle. The recommended rest time between repetitions is 10 – 30 seconds. There are 10 repetitions in each position (10 in flexion and 10 in extension). While moving joints for every 200, the isometric exercises must be done throughout the available range of motions. It is recommended to have sub-maximal effort (up to 75% of maximally possible exertion) in the initial period of recovery. If there are no undesirable symptoms (a sharp pain, swelling) after repeated sessions, further exercises must be done with maximum effort. In the phase of muscles’ recovery, when the patient is unable to perform the movement fully himself, it is recommended to combine isometric exercises with passive movements. It means that when activating a passive mode (about 5 – 10 degrees per second), the patient is motivated to exert the muscles in extension and flexion, i.e. in the direction of dynamometer’s lever, „helping” to move it to the set ROM. If the patient reaches strength parameters, it allows performing isokinetic movements, i.e. achieving a sufficient muscular effort to make the movement of at least 30 degrees per second. The next stage is sub-maximal isokinetic movements in the limited amplitude. It is recommended to plan training session where the motion will be carried out in different speed modes. A stepwise methodology is the most often used approach. In the beginning the movement starts at a slower speed and with each subsequent trial it is increased by 30 degrees per second. After the fifth trial the speed gradually (30 degrees per second) reduces to the initial position. For example, the movement velocity fo a: knee joint
600/s-900/s -1200/s -1500/s -1800/s -1800/s -1500/s -1200/s -900/ s -600/s
77
A slower speed is selected in the initial phase because the factor of the member acceleration and deceleration should be taken into consideration. It takes some time to develop a sufficient exertion in the leg muscles corresponding to the set velocity. If the set velocity is too high and the muscle is too weak, the movement will not be active enough to feel the resistance of the dynamometer. In order to switch the muscles’ activity in the opposite direction, the movement must be slowed down, which is closely related to the muscle’s strength and the time required. The minimal range of motions in the isokinetic mode is 300 because approximately 20 – 250 are necessary to speed up the leg until the resistance is reached and at least 50 are necessary to stop the motion. In the beginning the range of motions is limited at an angle corresponding to the anatomic amplitude to achieve the maximum parameters of strength (for the knee joint the muscles of flexion – approximately 300, bet extension muscles – 700 (Brughelli, 2010)), and it does not cause a sharp pain. The motion range has been reduced in order to avoid symptomatic ROM zones, to ease the traumatized soft tissues and gradually increase the load. During the repeated sessions the motion is gradually increased by 5-100 to a full range of motions. Working in a restricted range of motions, it should be noted that there is a physiological overflow of strength in the amplitude of motions, where the motions were not carried out (Figure 1.17.). It has been established that there is around 150 improvement of strength parameters in both directions of the limited range of motions (Astarnd, 2003).
Figure 1.17. The improvement of strength parameters in nearby
amplitude of motions
150 shift of strength
150 strength shift of strength
78
It is recommended to do isotonic exercises with limited ROM before moving on to the strength-developing exercises in full range of motions with a maximum effort. Sub-maximal resistance is set in iotonic exercises, which the patient is able to perform in an anatomically strongest ROM, so that the maximum exertion is reached in the weakest range of motion phases. Achieving optimal functional condition of the muscle, it is recommended to perform isokinetic exercises in a limited range of motions The research works (Farthing & Chilibeck, 2003; Coyle, 1981), and a practical experience give the evidence that fast motions reduce an internal pressure in the joints and are more suitable for rhe everyday functional activities. In repeated training sessions the velocity in a knee joint is increased from 180 degrees to 300 degrees per second, which corresponds to the average speed of the knee flexion while walking (Porter & Tidy, 2008). Quick movements are more characteristic to everyday activities and it helps to restore a normal neuromuscular system. Increasing the speed of, movement, the sensation of pain in patients reduces, but it appears in the slowest movements because of the reduced pressure of a synovial fluid. It is characterized by the Bernoulli principle when the increase in surface velocities creates less pressure due to the fluid. During faster movements blood supply to the joints improves, while the separation and friction of synovial fluid reduce. It has been found out that improving of strength parameters in faster movements, the strength increases moving at a slower speed (Davies et al., 1987). A stepwise increase in the methodology of speed and reduction is applied at this stage as well, similar as it has been described above. For example, the movements’ velocity for a knee joint:
1800/s-2100/s-2400/s-2700/s-3000/s-3000/s-2700/s-2400/s-2100/ s-1800/s
Doing the exercises of muscles’ strengthening, one of the most important aspects is the proportion of load and rest. The literature describes various methods of load proportioning: the constant number of repetitions during one trial, a training time, workload, feeling of fatigue. Standardized protocols, which are mainly based on the number of repetitions, are entered in the database of BIODEX SYSTEM. Davies points out in his research that the optimal number of repetitions in one trial is 10. Taking into consideration the software options of BIODEX
79
SYSTEM, it is advised to apply proportioning, which is based on the determination of the level of muscles’ fatigue.
2.3.1. Application technologies of BIODEX SYSTEM
2.3.1.1. The knee joint: extension/ flexion In scientific literature (Davies, 1984; Chan et al., 1996) much attention is paid to the research on the selected velocity during isokinetic training sessions. There is a conventional opinion that better results of muscle parameters are achieved in trainings at higher speed range (Figure 1.18.).
Figure 1.18. The position of the knee joint’s testing and exercising
(Photo: biodex.com)
The scientific articles mostly discuss about the issues as follows: 1) if the exercises of fast motions improve the patient’s performance in
slower speed modes as much as in fast modes (Kanehisa & Miyashita, 1983);
2) if there are any improvements in the results of fast mode if the strength parameters in a slow exercise mode have improved (Davies, 1995).
It is considered that the best method to improve the capacity is to do trainings at a high-speed. It has been be concluded on the basis of research done that slow, high-resistance exercises increase the muscle
80
power only at a low speed, but fast, low-resistance exercises increase the strength of muscles at all exertion speeds of muscles (Moffroid & Whipple, 1970). Therefore it can be concluded that: 1) an isokinetic training is efficient when developing a low-speed
power, a high- speed power and endurance; 2) the slow exercises of the high load significantly improve the
function of the muscles only at low speed; 3) the fast exercises of the low load increase the strength of the
muscles at all speeds of the muscles’s exertion; 4) developing a high-speed power, a fast isokinetic training is more
effective than the slow one. Knee joints are among the most traumatized joints of the body because it is influenced by many factors, such as weight shifting, overcoming of an external resistance, the loss of the ligament elasticity. The research data by Kannus and Jarvinen show that within one year 1.1% from the total GP visits was due to a knee injury. Almost the half of the injuries were caused by physical exercises (Kannus & Järvinen, 1989). Therefore, rehabilitation and testing, applying BIODEX SYSTEM, most frequently deal with the knee joint.
2.3.1.2. The rehabilitation of the anterior cruciate ligaments (ACL) injuries A cruciate ligament is one of the largest ligaments of the knee joints. They are important for maintaining of a joint position during movement. It can endure a huge overload during an active movement at the moment of stretch. These ligaments are most often injured during sport activities, but there are also the cases when the rupture of the ligaments occurs in everyday life. It often occurs when the foot remains in the fixed position while the body has a rotating motion (for example, falling). According to the research results, 32 – 38 out of 100 000 Scandinavian inhabitants have had the manipulations of ligament reconstruction (Granan et al., 2009). In Australia the number of manipulations reaches 52 per 100 000 inhabitants (Janssen et al., 2012). In cases when the ligaments are partly torn, non-operational treatment methods can be applied, mainly based on the programme of muscles’ strengthening (especially hamstrings). In case of the surgical interventions the ligament is reconstructed by autotransplantation (the patient's own other part of the ligament) or allotransplant (other individual’s part of the ligament). According to the clinical practice, the patient regains the range of motions during 2 months after surgery; a moderate activity may be done after 3 months,
81
but a complete recovery takes about 6 – 12 months if there are no post-operative complications. General recommendations for the modes of the exercise using the equipment of BIODEX SYSTEM are described below.
A passive mode 1. A passive mode is often applied after surgery, particularly after ACL
recovery, the reconstruction of the injured joint or the total replacement of the knee joint to facilitate the range of motions and a passive motion in the joint.
2. A passive mode can be applied to move the joints of the legs in one direction and concentrically or eccentrically exerted in the opposite direction. During the first phase of ACL rehabilitation the joint can be passively moved, but the patient may resist or succumb to flexion with his/her own self-selected exertion.
3. A passive mode can be applied in the exercises, which require an external assistance in the definite phase of movement (for example, after the surgery of the knee meniscus the joint can be passively moved in the angle of the joint, where the patient’s effort is not required and an increased effort may appear in the angle of the joint where it is necessary).
4. A passive mode can be applied to facilitate the eccentric/ concentric contractions. After the reconstruction of ACL hamstrings may initially be exercised in an eccentrically and concentrically limited angle of the movements and it can be gradually increased to the full range of motions. At the end of rehabilitation the quadriceps may be exercised both concentrically and eccentrically in full range of motion to prevent a weaker development of extensors.
An isometric mode 1. An isometric mode can be applied both before and after the
operation period or if the pain is a limiting factor.
An isokinetic mode 1. An isokinetic mode is applied in the range of motions’ speed
corresponding to the functional or sporting activities (1800/s-3000/s).
2. This mode can be applied in stepwise ranges of speed. In the initial rehabilitation phase of anterior cruciate knee’s ligament (ACL), the muscle group of hamstring can be trained at a low speed, but quadriceps, or the muscle group of the front thigh, at a faster mode.
82
In the final phase of rehabilitation, quadriceps can be trained at a slow speed, but the hamstrings in a faster mode of motions.
An isotonic mode 1. It is recommended to practice an isotonic mode to ensure normal
function of .muscle before physical activities with load (sand bags, dumbbells, exercise equipment).
An eccentric mode 1. This mode can be applied to perform functional activities maximally
or almost maximally. The role of almost maximal eccentric muscles’ contraction has been widely studied. After ACL reconstruction the hamstring can be trained eccentrically in a full range of motions with a sub-maximal exertion.
2. A sub-maximal eccentric contraction of muscles can be used so that the traumatized or transplanted area stays unaffected (for example, after surgery, the patient may exercise in an eccentric practice mode on a very low torque level. If the exertion is exceeded, the dynamometer shaft stops the movement).
Notes: 1. A pause may be used in a passive stretching or to relieve the muscle
after contractions. It will facilitate the performance of the next movement. It is particularly important after the full replacement of the knee, when the initial movements are very essential. A pause can be used as well while exercising in a passive mode to do eccentric exercises.
2. All modes can be applied in combination with an electrical stimulation.
3. During ACL rehabilitation the attention should be paid to the position of the mounting pad. The studies indicate that while exercising quadriceps the load on the ligaments is smaller if the pad is in the nearest position (positioned proximally), but exercising the hamstring muscle group, the cushion must be placed further (distally).
4. The patients can practice in desired range of motions, which can be set as a percentage of the maximum angle in Biofeedback mode. It provides the opportunity to pay more attention to the weakest phase of movement.
5. The overall parameters of the leg strength must be taken into consideration in the rehabilitation of the knee joint, i.e. to evaluate the adductor of the hip joint and the strength of an abductor.
83
6. It has been found out that most ACL injuries occur during deceleration; therefore the eccentric exercises of the muscles’ contraction are an important part of the rehabilitation process.
7. The seat back can be adjusted to fit any hip angle, which a specialist considers to be appropriate. If the muscles’ groups of quadriceps and hamstring are positioned at the angle of 70 degrees, the optimal stretch-force correlation improves the power of the muscles.
8. Increasing the speed (180°/ s -300°/ s), an internal pressure on the joints will reduce.
When testing the patient after ACL reconstruction, the following guidelines should be followed to avoid the risk of injury: 1. to know what kind of surgery was performed (e.g., autograft,
allograft); 2. to fix the joints to properly; 3. to follow the testing guidelines; 4. to take into consideration the healing time of the soft tissues (based
on clinical evaluation); 5. to position the fastening device as proximally as possible the; 6. to limit ROM (to avoid positions at the angle of 30 degrees to 0
degrees); 7. to use a faster speed mode. An isokinetic testing provides objective reproducible data that enable to assess the patient’s current condition safely and effectively and to monitor its dynamics. The testing of isokinetic muscles’ parameters has been proved in scientific practice as a method with a high degree of validity. The programme of a knee joint’s strengthening is being developed, based on the preliminary testing results. A case study of LAT LIT-project target group will be described as one of the samples of the application of the isokinetic exercises after the reconstruction manipulations of .anterior cruciate ligament. A patient’s age – 32, a male (participant’s code: V-EL).The rupture of the right leg knee’s cruciate ligament (10 August 2012). The injury occurred during football training. Auto-transplantation was done on October 3rd, 2012. The initial course of rehabilitation (20 sessions) was carried out in a rehabilitation center. Starting participation in the project research (May 13th, 2013), the patient has no limitations of the passive movements, he is feeling well, feels pain in the knee when flexing; walking down the stairs requires an extra effort.
84
After an initial three-speed testing (600/s – 1800/s – 3000/s) in an isokinetic mode in the knee, a significant deficit of traumatized leg muscles’ strength parameters was found out The extensors of the traumatized leg (the right one) were 40% weaker than the strength parameters of the other leg. There were no significant changes in flexor parameters, i.e. within 13% range. Analyzing muscles strength’s parameters of the healthy leg (the left one), it was determined that the group flexor hamstrings is significantly weaker than the extensors (quadriceps). As it was described above, the lack of hamstrings’ development is an important risk factor for the possible knee injuries because these muscles are not able to effectively slow down the movements of the lower leg caused by the strength of the quadriceps. It may be the reason for the muscles’ strain and ligaments’ injuries. The absolute strength’s deficit of the traumatized leg significantly influenced other test parameters, i.e. capacity and the results of the total amount of exercises done by the right leg were significantly weaker (approximately 35 to 40%). The first programme was elaborated with the aim to develop the muscles of the right leg and to strengthen the the muscles’ group of the left leg’s hamstrings. A general warm-up exercise was done before training, using an exercise bike (5 min.) at a moderate speed and the stretching exercises of the legs’ muscles (2 min.).
The exercise mode of the right leg: The Isokinetic, Biofeedback mode up to 75% level of fatigue, with a gradual increase in speed and decrease in acceleration. As the patient had already taken an initial rehabilitation course and there was no limitations of motions, a fast motion mode was selected, which functionally was more appropriate.
180 0/s-2100/s -2400/s -2700/s -3000/s -3000/s -2700/s -2400/ s -2100/s -1800/s
The rest period between trials is 45 seconds or subjectively lasts to a normal breathing rhythm. A peak torque (Nm), a total work (J) and a coefficient of variation (%) were recorded in exercise protocol. The full protocol of the exercises’ description is available in the Appendix 2. The development programme of the left leg’s flexors was divided into two phases. The isokinetic Biofeedback mode was also selected in the
85
first phase up to 75% level of fatigue with a gradual increase in speed and decrease in acceleration, but the speed of movements up and down was different The goal was to emphasize flexors’ work; therefore the upward movement was faster, which is done with less moment of force, but the motion down was slower with the opportunity to perform a greater effort. The exercise mode of the left leg in the movement up:
1800/s-2100/s-2400/s-2700/s-3000/s-3000/s-2700/s-2400/s-2100/ s-1800/s
The exercise mode of the left leg in the movement down:
60 0/s-900/s -1200/s -1500/s -1800/s -1800/s -1500/s -1200/s -900/ s -600/s
The rest period between trials is 45 seconds or subjectively lasts to a normal breathing rhythm. It was concluded while evaluating the results of the first five sessions that in the beginning the result of torque had improved, the total amount of work had decreased, but during the fifth session, it increased due to the reduction of strength parameters. Therefore, it was decided to change the type of activities and to include an eccentric mode of muscles’ resistance after the intermediate testing results. The training programme with the following parameters was developed: flexion 1200/s – an isokinetic mode; extension 100/s – an `eccentric resistance effort to 65Nm; an exercising time: 10 minutes; a number of trainings – 6. The results of final testing prove that there is a significant improvement in comparison with the previous results (see Table 1). The table 1 demonstrates that after 11 sessions the torque results in extension mode have not changed significantly, but the performance of muscles’ level has profoundly improved (8.4% -31.4%). However, the results of flexors have remarkably improved in all parameters and in all modes of the movement velocity. The maximum torque increased by an average of 18% (3% -33.3%), the power of muscles improved by nearly half (28.6% -67.3%) and the maximum effort in one repetition increased by 44% (31.6% -52.4%).
86
Table 1 The initial and final results of the isokinetic testing mode
Velocity
Mode of motion: extension
600/s 1800/s 3000/s
Testing date 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % Peak torque Nm 246.3 238.0 -3.4 157.1 165.6 5.4 122.1 118.4 -3 Coefficient of variation
% 18.4 6.8 7.1 10.5 12.9 13.6
Total work J 1120.1 1471.5 31.4 1837 2118 15.2 2056 2230 8.4 Maximum work in one repetition
J 253.3 327.2 29.2 206 244 18.5 164.2 182.5 11.2
Velocity Mode of motion:
flexion 600/s 1800/s 3000/s
Testing date 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % Peak torque Nm 102.0 120.5 18.1 71.7 95.2 33.3 72.8 75 3 Coefficient of variation
% 13.6 2.4 6.2 8.8 27 15
Total work J 524.4 877.1 67.3 882 1289 46.1 1037 1335 28.6 Maximum work in one repetition
J 122.3 186.3 52.4 96.2 141.8 47.5 85 111.9 31.6
Agonist/antagonist ratio
% 41.4 50.6 18.2 45.5 57.5 20.9 59.6 63.3 5.5
The results obtained prove that the methodology applied meets the set tasks, because after 11 sessions the results have considerably improved in both extensors and flexors of the traumatized leg, whereas the ratio of agonist and antagonist muscles’ groups for the other leg has significantly improved, which reduces the risk of injury.
2.3.1.3. The usage of isokinetic exercises in the cases of knee joints’ osteoarthritis Osteoarthritis (OA) is the most common musculoskeletal disorder in the world, which is concerned with the significant costs of health and social security (Sanghi et al., 2011). The health problems concerned with knee osteoarthritis such as a chronic pain, the weakness of muscles, the instability of joints, significantly influence the individual's quality of life, which may include sleep disturbances, decline in physical activity, and a
87
social isolation (Muraki et al., 2010, Van-Der, 2006). Individuals with a knee OA experience stiffness of joints, pain and a physical dysfunction. Although the symptoms of a knee OA are closely related to the weakness of leg’s muscles (especially quadriceps femoris) (Peterson, 2008), there are different views on this matter in scientific literature. It was found out in some studies that the weakness of quadriceps’ muscles is an important factor, which affects the joints’ pain and dysfunction (Slemenda et al., 1997). Peterson and colleagues (Peterson, 2008) revealed in their study that in the initial phase of OA the strength deficit was in the range of 15 – 18% , it was 24% in class II and class IV patients’ parameter of strength was 38% weaker than among population in average. Correlation between the weakness of muscles and increased disability was established in other studies, but it was not related to pain sensation (Martijn et al., 2001). The research data indicate that in certain cases the increasing strength of quadriceps’s muscles is associated with a higher risk of OA progression in patients with loose joints’ diagnosis (Sharma et al., 2003). It indicates that the strengthening exercises of the legs’ muscles provide scientifically grounded acquisitionss for OA patients and it is one of the main methods of therapy, but in some cases the proposed aim may be influenced by other confounding factors (Messier et al., 2004). An Isometric training mode is the most often used type of muscles’ effort in OA therapy, because the patient may exert the muscle according to his abilities and he does not feel the pain that is observed in the situations of a joint motion. However, joints are in an active mode every day, therefore muscles’ strengthening must ensure a proper movement activity. The Mexican group of researchers has found out the advantages of an isokinetic mode, indicating that, using an isokinetic exercise bicycle during the eight-week period, the parameters of strength have significantly improved and pain sensations have decreased (Rosa et al., 2012). Similar data was obtained in another study, where it was found out that the isokinetic exercises provide better results in joints’ stabilizing and the patients are able to walk a longer distance if compared to the group that was doing the isotonic and isometric exercises (Huang et al., 2003). A positive effect of the isokinetic exercises on the subjective parameters of OA patients, such as the reduction of depression symptoms and improvement in the health-related quality of life is scientifically grounded as well (Akyol et al., 2010).
88
2.3.1.4. The usage of BIODEX SYSTEM in the case of leg fracture According to the data provided by the center for Health Economics, in 2010 various types of fractures were most often found cases out of all registered injuries, i.e. – 34.5%, whereas in 2009 there were 26.4% of cases (National Health Service). It should be noted that almost one third (28.9%) of the fractures occur among the people over 65 years of age, when the process bone fusion is more complicated. After fracture the fusion period is influenced by many factors (the fracture placement, the degree of soft tissue injury, age). The smaller bones (fingers, ribs) can coalesce during 3 – 4 weeks; however, the accretion of larger bones takes 3 – 5 months. There are cases when the bone coalesced only in a year. Plaster bandages, languettes, and osteosynthesis, i.e. bone fixation with plates and screws are used for the bone immobilization after fracture. The bone immobilization is concerned with a limited physical activity, and wherewith the atrophy of muscles; therefore the main task in the recovery phase is to restore range of the joint movement and the parameters of muscles’ strength. A case study of LAT LIT-project’s target group will be described as one of the samples of BIODEX SYSTEM’s application after the bone fracture. The patient’s age – 49, female (participant’s code: S-VK2). The fracture of the left leg’s proximal tibia. The trauma occurred in household conditions after the fall on October 6th, 2012. A urgical operation (osteosynthesis) was carried out on October 10th, 2012. The immobilization of the traumatized area with a plaster cast lasted until November 1st, 2012. Involvement in the project began on January 4th, 2013 when the patient was using the crutches. After the initial examination, it was found out that there was a significant contracture of the traumatized joint of a knee. Sensation is not affected. Taking into consideration the limited movements of the traumatized leg, an initial testing was done only to the right leg in the isokinetic mode of three-speed (600/s-1800/s-3000/s). According to the results of an initial programme was worked out to facilitate the motions’ range of the traumatized leg and strengthen the muscles. The cases have been described in the scientific literature, when that exercising of one leg improves the muscles’ parameters of another leg (Hortobágy et al., 1996). These changes are based on the adaptation of the central nervous system because in the result of muscles’ activities of the one side, the innervations response is reciprocal. Therefore, the
89
isokinetic exercises were done with the right leg before the sessions with the injured leg.
The exercise mode of the right leg: A passive motion 3000/sec 5 minutes (warm-up). Isokinetic, Biofeedback mode up to 75% level of fatigue, with a gradual increase in speed and decrease in acceleration. 1800/s-2100/s-2400/s-2700/s-3000/s -2700/s-2400/s-2100/s-1800/s The rest period between trials is 60 seconds. After 5 sessions Biofeedback mode has been replaced by the programme based on the Biofeedback mode data. The velocity mode was maintained.
The exercise mode of the left leg: 1. A passive motion – 100/sec 15 minutes. A pause in the peak of
flexion – 3 seconds. 2. The mode of an isometric exertion.
The leg is 50 higher of the peak flexion. After the 7th session the range of movements reaches an optimal level and the exercise is performed at angles of 300-450-600. The number of repetitions: 10 in flexion and 10 in extension. The rest periods between trials: 10 seconds. Performing exertion of 10 seconds: in the first 2 seconds the exertion is gradually increased; in the next 6 seconds - the peak exertion; in the last 2 seconds the load is gradually reduced.
3. Free movements with effort. In a passive mode dynamometer moves the leg into the definite range of motion, but the patient makes an active possible effort in the direction of motion. Speed: extension - 50/s; flexion - 50/s. Pause: extension - 0s, flexion - 0s. Time: 5 minutes.
Analyzing the protocols of the session, it can be concluded that during 11 sessions the range of motions in the joints of the traumatized knee has significantly improved. In the first session ROM range was 470, but in the 11th session it reached nearly an optimum angle of 820. The strength of muscles has profoundly improved as well. During the first sessions the patient was able to perform only a minimal exertion (4 – 6Nm) while doing an upward movement, but during the 11th session it reached 34Nm.
90
A significant improvements in n the parameters of strength were achieved as well in the muscles of the right leg (Table 2). Table 2 demonstrates that after 11 sessions in the period of one month extensor torque parameters have significantly improved (23.8% -114.2%), while the growth of flexor force was not so rapid, i.e. on average 14%, wherewith the agonist and antagonist muscle group ratio deteriorated. In several modes the variation coefficient parameters improved, which indicates that muscles have the ability to maintain maximum exertion for a longer period of time. It also affected the improvement of capacity (total work) score.
Table 2
The initial and interim results of isokinetic testing mode
Velocity Mode of Motion:
extension 600/s 1800/s 3000/s
Testing date 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % Peak torque
Nm 54.4 116.4 114.2 60.7 83.5 37.6 49.3 61.0 23.8
Coefficient of variation
% 39.1 11.8 27.1 11.4 14.8 13.5
Total work J 204.2 614.3 200.9 520.8 896.1 72 735.3 983.2 33.7 Maximum work in one repetition
J 57.4 140.1 144.2 69.2 102.3 47.8 58.8 80.7 37.2
Velocity Mode of motion:
flexion 600/s 1800/s 3000/s
Testing date 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % Peak torque
Nm 33 43.6 32.4 31.4 35.2 12.1 38.9 38.3 -1.5
Coefficient of variation
% 12.5 4.7 27.9 6.2 6.5 9.7
Total work J 118.8 275.1 131.5 223.1 405.1 81.6 408.6 536 31.2 Maximum work in one repetition
J 36 60.3 67.5 30.9 45.1 45.8 32.5 40.3 24
Agonist/antagonist ratio
% 60.7 37.5 51.8 42.2 78.9 62.8
91
Taking into account the rapid improvement of the right leg and the fact that in the first phase the patient was only able to begin to move with walking-stick without crutches, but optimal muscle recovery was not achieved, it was decided to continue the program, paying attention to the injured leg. There was developed a program containing other modes of operation.
Left leg exercise mode: 1. Passive motion- 200/sec 15 minutes, after the 4th session 300/s -10
minutes. Pause in peak flexion -2 seconds. 2. The mode of I the isometric exertion - the angles of 300 – 450 – 600.
The number of trials: 10 in flexion and 10 in extensions. Rest between the trials: 10 seconds.
3. The isokinetic mode at the reduced range of movements. The first five sessions: 100/s – 5 minutes 3 trials. Rest between the trials of passive motion 600/s – 60 seconds. During the next five sessions velocity and the range of motions were gradually increased by 150/s and velocity reached 1200/s The mode of rest – preliminary. It can be concluded while analyzing the protocols of the session that during the next 9 sessions the range of motions of the traumatized knee joint had only minimally improved, and ranged from 870 to 910, which may be explained by the anatomical changes due to the trauma. In this case, significant improvements were observed in the parameters of extensor strength in isometric and isokinetic mode. It provides both the stability and mobility of the joint. In the mode of isokinetic motion at 100/s speed, the initial result was 21Nm, but at the end of sessions it was 50Nm. Accordingly, the improvement was observed in the isometric parameters as well, i.e. at the angle of 600 extensors reached the peak torque of 60Nm. The obtained results prove that the methodology selected meets the asks set because there was a significant improvement in the parameters of muscles strength of both the traumatized and the healthy leg, which allowed the project participant to fully return to work within 6 months after getting injuries.
2.3.2. Ankle: plantarflexion / dorsiflexion An ankle joint or a lower leg and foot joint is composed of 3 different compounds (a tibiotalar joint, a subtalar joint and an inferior tibiofibular joint). The joint between the calcaneus and the talus is a synovial
92
connection between the tibia and the calcaneus. The movement of the ankle is rarely just one simple motion. Plantarflexion and dorsiflexion of the ankle usually occurs along with many other movements (Figure 1.19.).
Figure 1.19. Ankle joint testing and exercise position
(Photo: biodex.com)
The most common injuries of an ankle are sprains, tears and broken bones of the joint ligament. One of the most complicated injuries is the rupture of an Achilles tendon, which requires a lengthy treatment period. According to the survey data, Achilles tendon rupture occurs commonly to the people between the ages of 30 – 50, during the sports activities (Maffulli, 1999). An Achilles tendon joins the calcaneus to the muscles of the lower leg that is why the person overcomes a significant burden while running and jumping. A long-term physical overload may increase the risk of rupture, resulting the tendon inflammation (tendinitis) or degenerative processes (Achilles tendinosis). It has been found that 6 – 18 out of 100 000 inhabitants of Europe have experienced the rupture of an Achilles tendon. An operative treatment is the most often applied therapy. It is necessary to provide the rehabilitation to strengthen the tendons and to ensure the recovery of the immobilized muscles’ strength during the post-operative phase. A lot of research work has been done to find out the rehabilitation time necessary for the patient to be able to
93
perform his/her daily activities. The studies have established that patients are able to restart physical activities 6 months after the surgical operation (Aktas et al., 2007, Jung et al., 2008), while other studies indicate a lengthier period of recovery, i.e. up to 12 months (Costa et al., 2006; Maffulli et al., 2003). General recommendations will be described for the modes of exercises using BIODEX SYSTEM for exercising of the ankle’s joint.
An isokinetic mode 1. An isokinetic mode may be applied at different speeds. It is
particularly important in the structure of the ankle, where the muscles’ strength is unbalanced. It is recommended to exercise the lower part of the foot extensor at a low speed, but an adductor muscle at higher speed.
A Passive mode 1. A passive mode can be used after the prolonged immobility to
improve the range of movements. 2. A passive mode can be applied to cause the contraction of the
unilateral muscle. (e.g., adductor muscle group is often regarded as the most sensitive group of muscles, which must be rehabilitated after injury; an adductor muscle may be trained both concentrically and eccentrically in passive mode).
An isometric mode 1. A multilateral isometric mode can be applied before and after the
surgical operations or after the long-term periods of physical inactivity.
An isotonic mode 1. In order to highlight just one particular muscle group, more
exercises may be done, concentrating on the contraction of the concentric muscle during the later phases of rehabilitation.
2. In order to ensure a constant level of fatigue, a higher torque is set for adductor muscles and a lower one for extensors.
An eccentric exertion mode 1. This mode can be applied to strengthen the muscles and tendon
connections. This mode is especially important for athletes during the post-traumatic period, as they experience the injuries of an ankle most often.
94
Note 1. Working with athletes, the fact that their ankle can be unstable (due
to the previous strain) must be taken into consideration. 2. It has been proved that strengthening extensors may prevent
various injuries. 3. Cyclic steps can be stimulated by using of a passive mode in the
order as follows: • The contraction of the eccentric muscles in the group of the
extensor muscles (a heel on the ground); • The contraction of the eccentric muscles in the group of the
adductor muscles (roll over the foot); • The contraction of the concentric muscles in the group of the
adductor muscles (lifting of toes); • The contraction of the concentric muscles in the group of the
extensor muscles (a swing). 4. It is important to consider the overall strength of the leg during the
rehabilitation of the ankle. 5. If there is swelling, the dynamometer can be set higher. If cramps in
the muscles of the lower leg cause problems, the settings of the dynamometer can be lowered so that the ankle is located in a pendulous position thus improving blood circulation.
6. The seat back can be positioned horizontally to provide testing or exercising when lying on the back.
A case study research of LAT LIT-project target group as one of the samples of the isokinetic exercises’ application after the reconstruction of the Achilles tendon manipulation will be described. The patient’s age – 29, a male (participant’s code: V-ID). The rupture of the left leg’s Achilles tendon (January 20, 2013). The trauma occurred while doing sports, when jumping. The surgical operation was carried out on January 21st, 2013. The immobilization of the joint lasted till February 21st, 2013. In the beginning of the recovery course (March 8th, 2013) the patient used the crutches while walking, he had serious limitation of movement in the foot’s joint (a dorsal flexion to 50; aplantar flexion -100). It was established that there was a significant deficit of the muscles strength’s parameters in the traumatized leg during the initial three-speed testing (600/s-1800/s-3000/s) in the isokinetic mode. The extensors of the traumatized leg (the left one) were weaker than the strength parameters of the other leg, ranging from 50.8% to 62.3%. Difference in flexors was remarkable as well, i.e. the average deficit of
95
strength parameters in three-speed testing was 46.4%. The analysis of results obtained shows a substantial decrease in muscles’ strength in the traumatized leg, caused by a two-month immobilization of the ankle’s joint. Moreover, comparing the test results of the ankle strength, it was noticed that there is a remarkable deficit of strength parameters in the traumatized leg. The training programme was developed with the aim to improve quadriceps and the strength of hamstring muscles’ group in the traumatized leg, to promote the range of motions in the ankle’s joint and strengthen the calf muscle. It was found out that the patient is able to do the amount of work from 1000 to 1400 J with optimal effort. A stepwise programme with the changing modes of velocity and the constant amount of work at each speed step was elaborated after evaluation of the results of the initial testing. The modes of isokinetic velocity with a constant amount of work:
1800/s-2100/s-2400/s-2700/s-3000/s -3000/s -2700/s -2400/ s -2100/s -1800/s
1000J-1100J-1200J- 1300J-1400J-1400J-1300J -1200J- 1100J - 1000J
Rest between trials – 30 seconds. A peak torque (Nm) and an average peak torque (AVG) were recorded in the protocol of the training. The full description of the training protocol is available in Appendix 2. A passive mode, which also prepared the muscles for the following work in the isokinetic mode was used to increase the range of motions of the ankle joint. The mode of the Passive motions between trials was used as a means of the rest.
The training programme of the ankle joint:
Training sessions 1 – 3 A Passive motion: 3 minutes, velocity 200/s, a pause at the end of the motion – 2 seconds. An isokinetic mode: 3minutes, velocity 100/s, rest – 3 min. 200/s, rest – 3 min 300/s, rest.
(rest – the mode of the passive motion)
96
Training session 4 A passive motion: 3 minutes, velocity 200/s, a pause at the end of the motion – 2 seconds. An isokinetic mode: 3 minutes, velocity 200/s, rest – 3 min. 300/s, rest – 3 min 450/s, rest.
(rest – the mode of the passive motion)
Training sessions 5 – 10 A passive motion: 3 minutes, velocity 200/s, a pause at the end of the motion – 2 seconds. Isokinetic mode: 3minutes, velocity 300/s, rest-3min. 450/s, rest – 3 min 600/s, rest.
(rest – passive motion mode)
A peak torque – (Nm), the total work – (J) and the coefficient of variation (%) were recorded in the protocol of training. It can be concluded that the parameters of the extensor strength developed faster than flexor parameters while analyzing the dynamics of the results during 10 sessions. The results of the peak torque are in a close correlation with the average parameters, which confirm the results of the analysis methods that are used in Biofeedback mode, where only the peak torque is constant. Although changes in the parameter of flexor strength in 3000/s speed mode during the sessions were not notable, the final testing showed that there are improvements in the parameters (Table 3). It can be explained by a greater motivation of the patient while doing exercises in the testing mode. The table 3 shows that there are parameter improvements of the extensor peak torque and average in the range of 79.5% to 131.4%, i.e. in average 102.6%. The improvements of strength parameter are at a similar level. It can be concluded that the methodology applied for work with BIODEX SYSTEM equipment and which is based on theoretical knowledge, is considered to be effective as it facilitates the improvement of muscles strength’s parameters and the range of movements in joints while evaluating the results of the project research. It is necessary to pay attention to the approbation of the programmes of eccentric muscles’ contraction mode and the inclusion of the closed kinetic chain exercises into rehabilitation programmers.
97
Table 3 The initial and final results of the isokinetic testing mode
Velocity
Mode of mo-tion: extension
600/s 1800/s 3000/s
Testing date 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % Peak torque
Nm 96.2 172.6 79.5 63.1 146.1 131.4 54.5 107.3 96.9
Average torque
Nm 90.8 155.2 59.7 128.9 50 94.1
Coefficient of variation
% 5.1 10.6 9.2 11.7 12.5 11.7
Total work J 618 1099 77.8 899 1910 112.3 1037 2035 96.1 Max work in one repetition
J 130.3 252.9 94 98.2 221.4 125.5 77.6 154 98.6
Velocity Mode of
motion: flexion 600/s 1800/s 3000/s
Testing date 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % Peak torque
Nm 52.8 93.9 77.9 41.9 83.7 99.8 42.6 77.9 82.7
Average torque
Nm 49.4 88.1 38.1 75.6 112.1 111.7
Coefficient of variation
% 7.1 6.7 11.9 5.6 20.5 12.4
Total work J 358 627 75.3 498 1057 112 386 1095 183 Max work in one repetition
J 77.2 139.8 81.1 59.4 116 95.3 34.2 99.3 190
98
References 1. Aktas, S., Kocaoglu, B., Nalbantoglu, U., Seyhan, M., & Guven, O. (2007). End-
to-end versus augmented repair in the treatment of acute Achilles tendon ruptures. The Journal of Foot and Ankle Surgery, 46(5), 336−340.
2. Akyol, Y., Durmus, D., Alayli, G., Tander, B., Bek, Y., Canturk, F., & Tastan Sakarya, S. (2010). Does short-wave diathermy increase the effectiveness of isokinetic exercise on pain, function, knee muscle strength, quality of life, and depression in the patients with knee osteoarthritis? A randomized controlled clinical study. European Journal Of Physical And Rehabilitation Medicine, 46(3), 325−336.
3. Andrews, J. R., Harrelson, G. L., & Wilk, K. E. (2011). Physical rehabilitation of the injured athlete. Saunders.
4. Arms, S. W., Pope, M. H., Johnson, R. J., Fischer, R. A., Arvidsson, I., & Eriksson, E. (1984). The biomechanics of anterior cruciate ligament rehabilitation and reconstruction. The American journal of sports medicine, 12(1), 8−18.
5. Astrand, P. O. (Ed.). (2003). Textbook of work physiology: physiological bases of exercise. Human Kinetics.
6. Bosco, C. & Komi, P. V. (1979). Potentiation of the mechanical behavior of the human skeletal muscle through prestretching. Acta Physiologica Scandinavica, 106(4), 467−472.
7. Brown, L. E. (2000). Isokinetics in human performance. Human Kinetics 1. 8. Brughelli, M., Cronin, J. & Nosaka, K. (2010). Muscle architecture and
optimum angle of the knee flexors and extensors: a comparison between cyclists and Australian Rules football players. The Journal of Strength & Conditioning Research, 24(3), 717−721.
9. Chan, K. M., Maffulli, N., & Korkia, P. (1996). Principles and practice of isokinetics in sports medicine and rehabilitation (pp. 108−125). Hong Kong: Williams & Wilkins.
10. Colonna, S., Cardelli, R. (1997). Prevention and Functional Rehabilitation of Sports Injuries. Gambetolla: Technogym, 227 p.
11. Costa, M. L., MacMillan, K., Halliday, D., Chester, R., Shepstone, L., Robinson, A. H. N., & Donell, S. T. (2006). Randomised controlled trials of immediate weight-bearing mobilisation for rupture of the tendo Achillis. Journal of Bone & Joint Surgery, British Volume, 88(1), 69−77.
12. Coyle, E., Feiring, D., Rotkis, T., Cote, R., Roby, F., Lee, W., & Wilmore, J. (1981). Specificity of power improvements through slow and fast isokinetic training. Journal Of Applied Physiology: Respiratory, Environmental And Exercise Physiology, 51(6), 1437 −1442.
99
13. Crandall, D., Richmond, J., Lau J., et al. (1994). A meta-analysis of the treatment of the anterior cruciate ligament. Palm Desert, CA, Presented at the American Orthopedic Society of Sports Medicine.
14. Davies, G. (1984). A compendium of isokinetics in clinical usage and rehabilitation techniques. La Crosse: WI: S&S Publishers.
15. Davies, G. J., & Dickoff-Hoffman, S. (1993). Neuromuscular testing and rehabilitation of the shoulder complex. The Journal of orthopaedic and sports physical therapy, 18(2), 449−458.
16. Davies, G. J. et al. (1987). Compendium of isokinetic in clinical usage. III La Crosse, W. I., S&S Publishers.
17. Davis, G. J. (1995). The Need for Critical Thinking in Rehabilitation. Journal Of Sport Rehabilitation, 4(1), 1−22.
18. DeCarlo, M., Porter, D. A., Gehlsen, G., & Bahamonde, R. (1992). Electromyographic and cinematographic analysis of the lower extremity during closed and open kinetic chain exercise. Isokin Exerc Sci, 2, 24−29.
19. Edouard, P., Codine, P., Samozino, P., Bernard, P., Hérisson, C., & Gremeaux, V. (2013). Reliability of shoulder rotators isokinetic strength imbalance measured using the Biodex dynamometer. Journal Of Science And Medicine In Sport / Sports Medicine Australia, 16(2), 162−165.
20. Ellenbecker, T. S., and Davies, G. J. (2001). Closed Kinetic Chain Exercise: A Comprehensive Guide to Multiple Joint Exercises, (1st ed.). Champaign, Ill.: Human Kinetics.
21. Farthing, J. P., & Chilibeck, P. D. (2003). The effects of eccentric and concentric training at different velocities on muscle hypertrophy. European Journal Of Applied Physiology, 89(6), 578−586.
22. Granan, L. P., Forssblad, M., Lind, M., & Engebretsen, L. (2009). The Scandinavian ACL registries 2004-2007: baseline epidemiology. Acta orthopaedica, 80(5), 563−567.
23. Greenberger, H. B., Paterno M. V. (1994). Comparison of an isokinetic strength test and functional performance test in the assessment of lower extremity function. J. Orthop. Sports Phys. Ther, 19:61.
24. Gunnarsson, U. U., Johansson, M. M., & Strigård, K. K. (2011). Assessment of abdominal muscle function using the Biodex System-4. Validity and reliability in healthy volunteers and patients with giant ventral hernia. Hernia, 15(4), 417−421.
25. Hislop, H. J. and Perrine, J. J. (1967) The isokinetic concept of exercise. J Am Phys Ther Assoc 47:114−117.
26. Hortobagyi, T. I. B. O. R., Hill, J. P., Houmard, J. A., Fraser, D. D., Lambert, N. J., & Israel, R. G. (1996). Adaptive responses to muscle lengthening and shortening in humans. Journal of Applied Physiology, 80(3), 765−772.
27. Huang, M., Lin, Y., Yang, R., & Lee, C. (2003). A comparison of various therapeutic exercises on the functional status of patients with knee osteoarthritis. Seminars In Arthritis And Rheumatism, 32(6), 398−406.
100
28. JaeHo, Y., & GyuChang, L. (2012). Comparison of pathway and center of gravity of the calcaneus on non-involved and involved sides according to eccentric and concentric strengthening in patients with Achilles tendinopathy. Journal Of Sports Science & Medicine, 11 (1), 136−140.
29. Janssen, K. W., Orchard, J. W., Driscoll, T. R., & Van Mechelen, W. (2012). High incidence and costs for anterior cruciate ligament reconstructions performed in Australia from 2003–2004 to 2007–2008: time for an anterior cruciate ligament register by Scandinavian model? Scandinavian journal of medicine & science in sports, 22(4), 495−501.
30. Jung, H. G., Lee, K. B., Cho, S. G., & Yoon, T. R. (2008). Outcome of achilles tendon ruptures treated by a limited open technique. Foot & Ankle International, 29(8), 803−807.
31. Kanehisa, H., & Miyashita, M. (1983). Specificity of velocity in strength training. European journal of applied physiology and occupational physiology, 52(1), 104−106.
32. Kannus, P., & Järvinen, M. (1989). Incidence of knee injuries and the need for further care. A one-year prospective follow-up study. The Journal Of Sports Medicine And Physical Fitness, 29(4), 321−325.
33. Lanka, J. (1995). Biomehānika: māc. līdz. Rīga: LSPA. 34. Lepley, L. K., & Palmieri-Smith, R. M. (2013). Effect of Eccentric
Strengthening After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction on Quadriceps Strength. Journal Of Sport Rehabilitation, 22 (2), 150−156.
35. Lorenz, D., & Reiman, M. (2011). The role and implementation of eccentric training in athletic rehabilitation: tendinopathy, hamstring strains, and acl reconstruction. International Journal Of Sports Physical Therapy, 6 (1), 27−44.
36. Maffulli, N. (1999). Rupture of the Achilles tendon. J Bone Joint Surg Am 81(7), 1019−1036.
37. Maffulli, N., Tallon, C., Wong, J., Lim, P., & Bleakney, R. (2003). No adverse effect of early weight bearing following open repair of acute tears of the Achilles tendon. The Journal of sports medicine and physical fitness, 43(3), 367−379.
38. Martijn, P. M., Dekker, J., van Baar, M. E., Rob, A. B., & Johannes, W. J. (2001). Muscle strength, pain and disability in patients with osteoarthritis. Clinical rehabilitation, 15(3), 331−341.
39. Messier, S. P., Loeser, R. F., Miller, G. D., Morgan, T. M., Rejeski, W. J., Sevick, M. A., ... & Williamson, J. D. (2004). Exercise and dietary weight loss in overweight and obese older adults with knee osteoarthritis: the Arthritis, Diet, and Activity Promotion Trial. Arthritis & Rheumatism, 50(5), 1501−1510.
40. Miller, L. E., Pierson, L. M., Nickols-Richardson, S. M., Wootten, D. F., Selmon, S. E., Ramp, W. K., & Herbert, W. G. (2006). Knee Extensor and Flexor Torque Development with Concentric and Eccentric Isokinetic Training. Research Quarterly For Exercise And Sport, 77 (1), 58−63.
101
41. Moffroid, M., Whipple, R. K. (1970). Specificity of speed of exercise. Phys Ther 50: 1699-1700.
42. Muraki, S., Akune, T., Oka, H., En-yo, Y., Yoshida, M., Saika, A., ... & Yoshimura, N. (2010). Association of radiographic and symptomatic knee osteoarthritis with health-related quality of life in a population-based cohort study in Japan: the ROAD study. Osteoarthritis and Cartilage, 18(9), 1227−1234.
43. Nacionālais veselības dienests. Statistikas dati par 2010. gadu. Pieejams http://vec.gov.lv/lv/33-statistika
44. Nickols-Richardson, S. M., Miller, L. E., Wootten, D. F., Ramp, W. K., & Herbert, W. G. (2007). Concentric and eccentric isokinetic resistance training similarly increases muscular strength, fat-free soft tissue mass, and specific bone mineral measurements in young women. Osteoporosis international, 18(6), 789−796.
45. Palmitier, R. A., An, K. N., Scott, S. G., & Chao, E. Y. (1991). Kinetic chain exercise in knee rehabilitation. Sports Medicine, 11(6), 402−413.
46. Petterson, S. C., Barrance, P., Buchanan, T., Binder-Macleod, S., & Snyder-Mackler, L. (2008). Mechanisms Undlerlying Quadriceps Weakness in Knee Osteoarthritis. Medicine and science in sports and exercise, 40(3), 422.
47. Porter, S. B., & Tidy, N. M. (2008). Tidy's physiotherapy. Churchill Livingstone.
48. Rosa, U., Velásquez Tlapanco, J., Lara Maya, C., Villarreal Ríos, E., Martínez González, L., Vargas Daza, E. & Galicia Rodríguez, L. (2012). [Comparison of the effectiveness of isokinetic vs isometric therapeutic exercise in patients with osteoarthritis of knee]. Reumatología Clinica, 8(1), 10−14.
49. Sanghi, D., Avasthi, S., Mishra, A., Singh, A., Agarwal, S., & Srivastava, R. N. (2011). Is radiology a determinant of pain, stiffness, and functional disability in knee osteoarthritis? A cross-sectional study. Journal of Orthopaedic Science, 16(6), 719−725.
50. Sapega, A. A. (1990). Muscle performance evaluation in orthopaedic practice. Journal of bone and joint surgery. American volume, 72(10), 1562−1574.
51. Sharma, L., Dunlop, D. D., Cahue, S., Song, J., & Hayes, K. W. (2003). Quadriceps strength and osteoarthritis progression in malaligned and lax knees. Annals of Internal Medicine, 138(8), 613-619.
52. Slemenda, C., Brandt, K. D., Heilman, D. K., Mazzuca, S., Braunstein, E. M., Katz, B. P., & Wolinsky, F. D. (1997). Quadriceps weakness and osteoarthritis of the knee. Annals of internal medicine, 127(2), 97−104.
53. Stark, B., Emanuelsson, P., Gunnarsson, U., & Strigård, K. (2012). Validation of Biodex system 4 for measuring the strength of muscles in patients with rectus diastasis. Journal Of Plastic Surgery And Hand Surgery, 46(2), 102−105.
54. Tankevicius, G., Lankaite, D., & Krisciunas, A. (2013). Test-Retest Reliability of Biodex System 4 Pro for Isometric Ankle Eversion and Inversion Measurement. Journal Of Sport Rehabilitation.
102
55. Tsiros, M., Grimshaw, P., Schield, A., & Buckley, J. (2011). Test-retest reliability of the Biodex System 4 Isokinetic Dynamometer for knee strength assessment in paediatric populations. Journal Of Allied Health, 40(3), 115−119.
56. Van-Der, M. (2006). Knee joint stability and functional ability in patients with osteoarthritis of the knee. Arthritis Rheum, 55, 953–959.
57. Wilk, K. E., Romaniello, W. T., Soscia, S. M., et al., (1994). The relationship between subjective knee scores, isokinetic (OKC) testing and functional testing in the ACL reconstructed knee. J. Orthop. Sports Phys. Ther, 20:60−73.
103
3. NEUROMUSKULIARINĖS SISTEMOS TESTAVIMO TECHNOLOGIJA IR
ĮDIEGIMO METODIKA
104
3.1. NEUROMUSKULIARINĖS SISTEMOS VEIKIMO TEORINIS PAGRINDIMAS
Žmogaus judesių tyrimas prasidėjo jau senojoje Graikijoje. Tą patvirtina senovės graikų piešiniai, kuriuose atvaizduoti atletų judesiai įvairiose sportinėse veiklose, bei garsiojo tyrinėtojo Hipokrato moksliniai straipsniai apie žmogaus kūno sandarą. Besivystant technologijoms tobulėjo ir galimybės tirti įvairius raumenų veikimo būdus. Praėjusio amžiaus šešiasdešimtųjų metų pabaigoje buvo išspausdinti pirmieji moksliniai straipsniai, kuriose buvo analizuojamas izokinetinis raumenų darbo režimas (Hislop, & Perrine, 1967). Nuo to laiko izokinetinio raumenų darbo režimo tyrimas žymiai išsivystė, buvo sukaupta empirinių duomenų bazė. 1984 metais Davies su bendraautoriais publikuoja didelės apimties darbą apie izokinetinio režimo panaudojimą raumenų jėgos parametrų testavimo bei reabilitacijos tikslais (Davies, 1984).
Kartu su teorinių išvadų tobulėjimu, izokinetinių įrenginių naudojimas tampa vis aktualesnis ir šiuo metu pasaulyje plačiai siūlomos reabilitacijos programos, kurios realizuojamos dinamometrų pagalba. Savo ruožtu Latvijoje izokinetinis dinamometras anksčiau buvo naudojamas tik tyrinėjimams. Kartu pagrindžiamas projekto iškeltas tikslas MODPART: sudaryti bei aprobuoti neuromuskuliarinės sistemos vystymosi programas, panaudojant BIODEX SYSTEM socialinės rizikos grupės žmonėms. Parengtos medžiagos tikslas - aprašyti metodiką darbui su BIODEX SYSTEM aparatūra, remiantis literatūros šaltiniais bei projekto tyrimų rezultatais.
3.1.1. Judesių biomechaniniai aspektai Žmogaus organizmas sudarytas iš raumenų audinių bei kaulų, kurie
veikia kaip vieninga svirties sistema visuose sąnariuose. Biomechanikoje svirties sistema tyrinėjama, kaip panaudotų jėgų veiksmo įtakoje daromų judesių atramos taško atžvilgiu. Išskiriama pirmo pobūdžio svirtis, t.y. kai atramos taškas yra viduryje tarp jėgos panaudojimo taškų, ir antro pobūdžio svirtis, kai abu jėgos panaudojimo taškai yra vienoje atramos taško pusėje, tai yra - viename iš svirties galų. Svirties petimis vadinamas atstumas tarp jėgų panaudojimo taškų ir svirties atramos. Kuo ilgesnis jėgos panaudojimo petys, palyginus su pasipriešinimu petyse, tuo mažiau reikia panaudoti jėgų krūvio įveikimui. Raumenų veiklos svirties veikimo mechanizmai tiriami tik judesyje, t.y. kada viename svirties taške (plaštakoje) yra svarmuo (hantelis), bet antrame
105
taške (alkūnės sąnaryje) panaudojama jėga (raumenų susitraukimas) šio svarmens įveikimui, sulenkiant ranką. Jeigu pasipriešinimas lygus panaudotai jėgai, judesys neįvyksta (Lanka, 1995).
Bet kurį kūno dalies judesį galima padalinti į „uždarą kinetinę grandinę“ ir „atvirą kinetinę grandinę“. Šiuos terminus žmogaus judesių tyrime 1955 metais įvedė A. Steindlers (Ellenbecker & Davies, 2001). Jis apibūdino atvirą kinetinę grandinę kaip nuosekliai sujungtas kūno grandis, kurių galinė dalis gali laisvai judėti. Šiuo atveju galūnės grandis, kuri yra toliausiai (distalinė) nuo kūno, gali laisvai judėti ir nėra prijungta prie kito objekto (pavyzdžiui: kojų pakėlimas, kūno viršutinės dalies pakėlimas iš sėdimos padėties, svarmenų kėlimas) (žiūr. 1.1. pav.).
1.1. pav. Atvira kinetinė grandinė
Savo ruožtu uždaroje kinetinėje grandinėje distalinė grandis užfiksuojama prie kito objekto, kuris riboja kūno dalies judesį ir sudaro priešingai nukreiptą atoveiksmį (pavyzdžiui: pritūpimai, rankų sulenkimas atsirėmus, lipimas laiptais) (žiūr. 1.2. pav.). Tai sukelia papildomą spaudimą į sąnarį ir stabilizuoja jį. Manoma, jog uždaros kinetinės grandinės pratimai yra funkcionalesni, lyginant su atviros kinetinės grandinės judesiais.
106
1.2. pav. Uždara kinetinė grandinė Prie Biodex System 4 įrangos galima prijungti papildomą uždaros
kinetinės grandinės (UKG) įtaisą, kurį galima naudoti tiek kojų, tiek rankų raumenų vystymui (žiūr. 1.3. pav.).
1.3. pav. Uždaros kinetinės grandinės Biodex papildomas įtaisas
Davies atliko uždaros kinetinės grandinės izokinetinį testavimą pacientams su įvairiomis kelio traumomis ir dvipusę duomenų analizę (Davies, 1995). Dinaminio UKG testavimo pagalba buvo nustatyti jėgos parametrai linijiniame judesyje (lėtas – 25.4cm/sek, vidutinis – 50.8 cm/sek ir greitas – 76.2 cm/sek). Tie patys pacientai buvo tikrinami ir atviros kinetinės grandinės judesyje, nustatant tris įvairius sukamojo judesio momentus: lėtai (600/s), vidutiniškai (1800/s) ir greitai (3000/s). Abiejų testų rezultatai buvo palyginti tarpusavyje. Testo rezultatai įrodė, jog, atliekant atviros kinetinės grandinės judesius, jėgų parametrų rezultatai buvo žymiai silpnesni, palyginus su UKG duomenimis. Testuojant kelias grupes ir lyginant gautus duomenis, buvo konstatuota, jog proksimaliniai ir distaliniai raumenys tarpusavyje kompensuoja
107
traumuoto sąnario raumenų silpnumą, todėl bendri jėgos parametrai UKG testavime būna geresni. Davies ilgą laiką atliko empirinius tyrimus, kurie buvo pagrįsti klinikine patirtimi, atitinkamai dokumentuoti ir moksliškai patvirtina UKG testavimo protokolų naudojimą reabilitacijos tikslams.
Daugelyje mokslinių straipsnių (Palmitier et al.,1991; DeCarlo et al., 1992) buvo aiškinami uždaros kinetinės grandinės pratimų pritaikymo pranašumai, ypač pacientams, kurie turėjo priekinio kryžminio raiščio plyšimą (Arms et al., 1984). Nors Crandall ir bendraautorių atliktame meta-analizės tyrime (Crandall et al., 1994), įvertinant 1 - 167 straipsnius buvo patvirtinti tik 5 straipsniai, kuriuose pateikti tyrimai buvo moksliškai pagrįsti. Išaiškėja faktas, jog aprašyti pasiekimai, naudojant uždaros kinetinės grandinės pratimus, daugiau remiasi empiriniais tyrimais. Taip pat reikia atsižvelgti į tai, jog būna atvejų, kai vienas iš aprašytos kinetinės grandinės pratimų neduoda esminių pagerėjimų, bet tai nereiškia, jog kitas judesių būdas bus efektyvesnis. Todėl nėra vienareikšmiškos išvados dėl to, koks iš judesių būdų yra efektyvesnis reabilitacijoje, todėl ir reikia tęsti abiejų pobūdžių judesių įtakos tyrimus.
Atliekant mokslinės literatūros tyrimą, buvo konstatuotos kelios priežastys, kodėl į reabilitacijos programas būtina įtraukti ir atviros kinetinės grandinės pratimus:
1) tai būtina specifinių raumenų grupės, kurią pažeidė patologiniai pakitimai, testavimo atlikimui. Jeigu atskirai esančios kinetinės grandinės grandys netestuojamos, tada silpniausia grandis nebus nustatyta ir atitinkamai reabilituota. Kinetinė grandis yra tokio stiprumo, kokio stiprumo yra jos silpniausia grandis (Andrews et al., 2011);
2) reikia įvertinti kitas raumenų grupes, esančias šalia nustatytos pažeistosios vietos, kad būtų galima konstatuoti kitus galimus su tuo susijusius trūkumus bei pažeidimus (Davies, 1984);
3) uždaros kinetinės grandinės arba bendras galūnės jėgos testavimo rezultatas negali atskleisti tikrosios silpnumo priežasties, nes įtakoja distalinių bei proksimalinių raumenų grupių kompensacinis poveikis (Davies & Hoffman, 1993);
4) atliekant atviros kinetinės grandinės testavimą, judesys būna maksimaliai kontroliuojamas, nes fiksuojama judesių apimtis (ROM), greitis, sukamasis momentas bei ribojami papildomi judesiai, bet atliekant uždaros kinetinės grandinės pratimus, mažėja kintamųjų dydžių kontroliavimas, tokiu būdu
108
padidinant potencialios žalos riziką pacientui (Andrews et al., 2011);
5) nors dauguma judesių kasdienybėje nesusiję su kojų sulenkimu ir ištiesimu sėdimoje padėtyje, tačiau daugelis tyrimų patvirtina glaudžią koreliaciją tarp atviros kinetinės grandinės testavimo rezultatų ir uždaros kinetinės grandinės funkcinių pasiekimų, kurie remiasi įvairiais funkcinio įvertinimo testais (Greenberger & Paterno, 1994; Wilk et al., 1994);
6) jeigu pacientas patyrė traumą arba disfunkciją, kuri susijusi su skausmu, refleksiniu trukdymu, sumažintu ROM arba silpnumu, tada dažnai gali atsirasti nenatūralios lokomocijos arba judesių sutrikimai, ir tikslingai veikiant traumuotą grandį galima atstatyti normalų judesio modelį (Davies, 1984).
Atviros kinetinės grandinės įvertinimo vykdymo pagrindinis tikslas yra atlikti izoliuotą konkrečių raumenų grupių testavimą patologiniame sąnaryje. Nors raumenys judesyje neveikia izoliuotai, tačiau kitaip neįmanoma identifikuoti „silpnąją grandį“, esančią kinetinėje grandinėje. Be to pakartotiniai testavimai nustatytoje pozicijoje naudojant standartizuotą protokolą, teikia galimybę nustatyti reabilitacijos metu vykstantį progresą.
3.1.2. Raumenų kontrakcijos būdai Izometrinis režimas Izometrinio (statinio) raumenų veikimo metu sąnariuose judesys
nevyksta. Įsitempiant raumeniui, skaidulos patrumpėja, bet išorinis pasipriešinimas lygus panaudotai jėgai, todėl sąnario sulenkimo kampas lieka nepakitęs. Šiuo atveju raumenų įtempimas ir panaudotos jėgos momentas yra tiesiog proporcingas išoriniam pasipriešinimui.
Izometrinio mankštinimosi režimo pranašumai: 1) galima naudoti minimalų inventorių arba apsieti be jo; 2) lengva mokyti ir atlikti; 3) stabdo raumenų atrofiją; 4) palaiko nervų sistemos veiklą; 5) gali būti naudojamas imobilizacijos atveju; 6) gali akcentuoti pastangas apibrėžtoje judesių amplitudėje; 7) gali būti naudojamas pirminiame reabilitacijos etape,
nesukeliant sąnarių uždegimo rizikos;
109
8) padeda sumažinti tinimą, nes kontrakcijos užtikrina kraujotakos funkciją;
9) galima atlikti bet kur ir bet kuriuo metu. Izometrinio mankštinimosi režimo trūkumai: 1) sunku objektyviai nustatyti pastangų parametrus; 2) nedidelis judesių funkcinis perdavimas; 3) jėgos parametrų pagerėjimai pastebimi tik užduoties atlikimo
metu sąnario sulenkimo kampe, su nedideliu jėgos perkėlimu (10 laipsnių žemiau ar aukščiau).
Izotoninis režimas Izotoninio pasipriešinimo atveju pasipriešinimo apimtis fiksuota.
Judesio metu kartu su svertų pokyčiais skeleto-raumenų sistemoje, raumenų įsitempimas prisitaiko prie pasipriešinimo įvairiose sąnario pozicijose, įgyjant arba prarandant mechaninius privalumus. Todėl raumuo yra mechaniškai perkrautas sąnario silpniausiame taške ir nepakankamai apkrautas judesio viduriniame etape. Izotoninės užduotys skirstomos į koncentrinį bei ekscentrinį raumenų krūvį.
Koncentrinė kontrakcija Raumuo valios pastangomis kontrahuojant sutrumpėja, sukeldamas
įtempimą, didesni už išorinį pasipriešinimą, kurio dėka atliekami judesiai, pavyzdžiui, pakeliamas svoris sulenkiant galūnę.
Ekscentrinė kontrakcija Raumenys valios pastangomis įtempiami, bet išorinė jėga yra
didesnė už panaudotas pastangas, todėl rezultate raumenys pailgėja ir atliekamas priešingas judesys, pavyzdžiui, nuleidžiamas svarmuo, pasipriešinant gravitacijai.
Izotoninio mankštinimosi režimo privalumai: 1) pacientai gali konstatuoti, jog jų jėga padidėja, ir todėl
atsiranda didesnė motyvacija rezultatų pagerinimui; 2) galima palaipsniui didinti krūvį; 3) galima užsiiminėti įvairiais krūviais ir treniruokliais; 4) judesiu realizuojamas didesnis funkcinis aktyvumas; 5) apima ekscentrines kontrakcijas; 6) pagerina raumenų ištvermingumą; 7) užsiėmimų eigą galima tiksliai dokumentuoti; 8) pagerina neurofiziologinę sistemą; 9) palyginus pigi ir lengvai prieinama įranga.
110
Izotoninio mankštinimosi režimo trūkumai: 1) maksimalus krūvis realizuojamas tik silpniausiame judesio
mechaniniame etape; 2) veikimo režimas nenumato reagavimo į skausmą arba
nuovargį; 3) greitis, o kartu su juo darbas ir galia, nėra konstanta, todėl
negalima atlikti tikslaus apkrovimo dozavimo; 4) gali sukelti stiprų raumenų skausmą.
Izokinetinis režimas Izokinetinė veikla apima nekintantį greitį su kintančiu
pasipriešinimu. Pasipriešinimas kinta, kad atitiktų tikslų sukimosi momentą.
Lengviausias būdas paaiškinti izokinetinį krūvį - palyginti jį su izotoniniu raumenų krūviu. Izotoninis raumenų krūvis apima tam tikrą pasipriešinimą, tai galėtų būti: smėlio maišai, svarmenys arba kiti sunkumai, kuriuos reikia perkelti. Galūnės judėjimo greitis keičiasi. Didžioji dalis izotoninių judesių atliekama 50–60 laipsnių per sekundę. Izokinetinis raumenų krūvis yra fiksuotas judėjimo greitis ir kintantis pasipriešinimas, kurie tarpusavyje yra visiškai suderinti. Jeigu pasipriešinimas pritaikytas, tai leidžia maksimaliai panaudoti raumenų pastangas, atliekant konkrečius judesius. Greitis išreiškiamas laipsniais, atliekant judesį per vieną sekundę aplink rotacijos ašį. Greitis gali būti išreikštas nuo 0 laipsnių per sekundę iki 500 laipsnių per sekundę. Jeigu judesys vyksta lėčiau negu nustatytas greitis, tada pasipriešinimas nedelsiant sumažinamas. Kaip jau buvo minėta, izokinetinės užduotys susideda iš kintamo pasipriešinimo, kuris visiškai pritaikytas raumenų įtempimui.
Pasipriešinimą įtakoja: 1) pakitimai skeleto–raumenų sistemos sverto pozicijoje; 2) nuovargio laipsnis; 3) skausmo pojūtis. Izotopinis pasipriešinimas maksimaliai apkrauna raumenis
silpniausiose sąnarių judesių apimties grandyse (judesių pradžios ir pabaigos pozicijoje) ir yra mažiau efektyvus vidurinėje judesio grandyje. Izokinetinis pasipriešinimas maksimaliai apkrauna raumenį visa sąnarių judesio apimtimi. Įveikiant fiksuotą svorį (izotoninį), pasipriešinimas nesikeičia, o kartu su nuovargiu mažėja ir sąnarių judesių apimtis. Užtat, įveikiant izokinetinį pasipriešinimą, krūvis adaptuojamas raumenų nuovargiui. Kartu su raumenų nuovargiu proporcingai sumažėja
111
pasipriešinimas (1.4. paveikslas). Todėl visų pakartojimų metu užduotį galima atlikti pilna sąnarių judesių apimtimi. Izotoninės raumenų veiklos metu krūvį negalima pritaikyti skausmui. Jeigu pacientas, keliant svorį, pajunta skausmą, vienintelė galimybė - nutraukti užduotį. Izokinetinio pasiprišinimo atveju judesių grandyje, kur jaučiamas skausmas, pacientas gali sumažinti įtempimą, ir įveikiant jį, tęsti judėjimą su maksimaliu raumenų įtempimu.
1.4. pav. Izokinetinio bei izotoninio režimo palyginimas Izokinetinio mankštinimosi režimo privalumai: 1) kontroliuoja judesio greitį; 2) krūvis priklauso nuo skeleto raumenų sistemos sverto
būsenos, raumenų nuovargio bei skausmo pojūčio; 3) raumenų grupę galima įdarbinti iki jos maksimalių galimybių
ir darbas taps efektyvesnis; 4) pasipriešinimas visada atitinka paciento aktualias galimybes; 5) galimybė modeliuoti greitį, kuris atitinka funkcinius
reikalavimus; 6) apsaugotas nuo raumenų perkrovos; 7) tikslūs testavimo duomenys; 8) pagerina raumenų tarpusavio inervaciją.
Izokinetinio mankštinimosi režimo trūkumai: 1) didelės išlaidos aparatūros įsigijimui; 2) reikia daug laiko, kad būtų galima pradėti veiklą; 3) personalas turi būti gerai apmokytas, kad pilnai būtų
panaudojamos režimo galimybės.
Apkrovimas
Sąnario kampas
__________ Izokinetinis krūvis
Izotoninis krūvis
112
3.2. DINAMOMETRO BIODEX SYSTEM ĮRANGOS APRAŠAS Pirmą izokinetinę įrangą „Cybex 1” praktikoje įdiegė inžinierius
J. Perrine 1967 metais ir darbą su ja pavadino „kibernetiniu mankštinimuosi”. Nuo tada privalumai, kuriuos teikia tiksliai dozuotas krūvis bei tikslingas poveikis į probleminį sąnarį, buvo aukštai įvertinti, todėl izokinetinių dinamometrų panaudojimas reabilitacijos tikslams vis labiau plėtėsi. Besivystant technologijoms bei empirinei patirčiai, kitos kompanijos taip pat sukūrė izokinetinius dinamometrus (Kin-Com 1982, Lido 1985, Technogym 1992). 1999 metais Biodex kompanija sukūrė dinamometrą, kuris teikė plačias galimybes tiek mokslinių tyrimų atlikimui, tiek reabilitacijos srityje. Patobulinus techninius sprendimus, 2009 metais buvo sukurtas ketvirtas BIODEX SYSTEM dinamometro modelis (žiūr. 1.5. pav.), kuris šiuo metu pasaulyje pripažintas vienu iš geriausių matavimo prietaisų bei reabilitacijos aparatų. Tą patvirtina mokslinių publikacijų gausumas EBSCO duomenų bazėje, kuriose publikuota per 800 mokslinių straipsnių, teigiamai vertinančių Biodex aparatūros panaudojimą (Tankevicius et al., 2013; Edouard et al., 2013; Stark et al., 2012; Gunnarsson et al., 2011; Tsiros et al., 2011).
1.5. pav. Biodex System 4 Pro BIODEX SYSTEM sistemoje yra 3 veiklos būdai: 1) testavimas „Testing”; 2) mankštinimasis „Exercise”;
113
3) tiesioginis ryšys „Biofeedback”. Testavimo režime parengta duomenų bazė, iš kurios galima
pasirinkti atitinkamą sąnarių, kontrakcijų būdą (izometrinis, izokinetinis, izotoninis, ekscentrinis), judesio greitį. Galima sukurti ir naują testavimo protokolą, pakeičiant duotus parametrus. BIODEX SYSTEM programoje panaudotų terminų paaiškinimai aprašyti priede Nr. 3. Toliau aprašoma kelio sąnario testavimo etapų seka.
1. Atidarant langelį „Patient”, įvedami duomenys apie naują pacientą (vardas, pavardė, svoris, identifikacijos numeris, lytis, traumuota koja). Parenkamas paciento būseną atitinkantis protokolas (žiūr. 1.6. pav.).
1.6. pav. BIODEX SYSTEM pacientų duomenų įvedimo langelis
2. Atidarant langelį „Protocol”, pasirenkamas testavimo arba mankštinimosi protokolas iš prieinamos duomenų bazės. Protokolai sugrupuoti pagal veiklos režimą (izokinetinis, izometrinis, izotoninis) bei būdą (vienapusiškai „unilateral” arba abipusiškai „bilateral”) (žiūr. 1.7. pav.).
114
1.7. pav. BIODEX SYSTEM protokolų pasirinkimo langelis
3. Po režimo pasirinkimo reikia pasirinkti sąnarį bei judėjimų greičius. Pasiūlytą protokolą galima redaguoti atitinkamai paciento reabilitacijos proceso poreikiams (žiūr. 1.8. pav.).
1.8. pav. BIODEX SYSTEM protokolų greičių pasirinkimo langelis
115
4. Kelio tvirtinimas prijungiamas prie dinamometro. Dinamometro velenas raudoną tašką suderina su raudonu tašku ant tvirtinimo (žiūr. 1.9. pav.).
1.9. pav. BIODEX SYSTEM papildomos įrangos pritvirtinimas prie
dinamometro veleno
5. Toliau darbo vieta pritaikoma darbui su paciento koja: pacientas pasodinamas ant kedės (kėdės ir dinamometro pozicija – 90 laipsnių). Kėdės aukštis bei atstumas pritaikomi, kad kelio sąnario ašis atitiktų dinamometro veleną (žiūr. 1.10. pav.).
1.10. pav. Kelio sąnario pritaikymas dinamometro veleno centrinei ašiai
6. Prieš pradedant judesius, koja ties kulkšnimi įtvirtinama (žiūr.
1.11. pav.).
116
1.11. pav. Blauzdos fiksacija su įtvirtinimais prie papildomos įrangos svirties
7. Į meniu „Set ROM” įvedama leidžiama judesių apimtis (judesio
pradžios ir baigiamoji pozicija, kuri išreikšta laipsniais). Būtina kiekvienam pacientui tiksliai įvesti ROM poziciją, kurią leidžia sąnario judrumas arba skausmas. Šis parametras naudojamas kontraktūros dinamikos užfiksavimui. Po ROM įvedimo koja užfiksuojama horizontalioje padėtyje bei pasveriama („limb wight”) gravitacijos faktoriaus įvertinimui duomenų apdorojime (žiūr. 1.12. pav.).
1.12. pav. Sąnario judesių apimties fiksavimas
8. Po judesių apimties įvedimo pacientas užfiksuojamas tvirtinimo diržais, kad sumažintų kompensatorinius judesius (žiūr. 1.13. pav.).
117
1.13. pav. Subjekto pozicijos fiksavimas su trijų taškų tvirtinimo diržais
9. Prieš pirmą testavimo judesį (izokinetiniame bei izotoniniame
režime) būtina atlikti keletą bandomųjų judesių kiekviename greičio režime. Kartu su starto signalu judesys atliekamas optimaliai leidžiamu krūviu (žiūr. 1.14. pav.).
1.14. pav. BIODEX SYSTEM užduočių pradžios langelis
118
10. Testavimo metu numatytos pertraukos poilsiui. Jas parodo ir ženklai ekrane, ir garso signalas (žiūr. 1.15. pav.). Po pertraukos duodamas startas sekančiai pratimų serijai.
1.15. pav. BIODEX SYSTEM pertraukų langelis
11. Testavimo protokolo pabaigoje galima gautus rezultatus išsaugoti įrangos duomenų bazėje (žiūr. 1.16. pav.).
119
1.16. pav. BIODEX SYSTEM užduoties baigimo pranešimo langelis
12. Meniu „Report“ prieinamas rezultatų įvertinimas pagal anksčiau aprašytus kriterijus (peak torgue, total work ir kt.). Gautus duomenis galima išspausdinti bei išsaugoti duomenų bazėje.
Mankštinimosi režime pasiruošimo procedūra panaši kaip testavime, bet duomenų analizėje neatsižvelgiama į gravitacijos komponentę, nes gautieji rezultatai vertinami tik tarpusavyje su ankstesniais užsiėmimais.
Tiesioginio ryšio darbo režime po ROM įvedimo ir judesių būdo (izokinetinis, izometrinis, izotoninis, pasyvus) atsiranda galimybė darbo metu keisti judesio greitį, trukmę, pertrauką ROM pabaigos taškuose bei kituose parametruose. Tai leidžia efektyviai vadovauti užsiėmimo procesui, optimaliai pritaikant apkrovimo bei poilsio režimus.
3.3. REKOMENDACIJOS DARBUI SU BIODEX SYSTEM Veikiant izokinetiniu režimu galima maksimaliai apkrauti raumenį
visame judesių diapazone nustatytu greičio režimu. Nors reabilitacijos eigoje naudojami ir kiti judesių režimai (izometrinis, izotoninis), tačiau izokinetinis naudojamas plačiausiai, nes suteikia galimybę įdarbinti raumenį optimaliu krūviu. Remiantis mokslinės literatūros išvadomis (Davies, 1987; Davies, 1995; Brown, 2000) ir įgyta patirtimi tyrimo
120
eigoje, parengta metodika darbui su BIODEX SYSTEM, kurios pritaikomos individualiai paciento funkcinei būsenai. Ruošiant reabilitacinę programą, reikia atsižvelgti į paciento specifinius limituojančius faktorius, kurie gali sukelti simptomų paaštrėjimą.
Pradiniame potrauminio atsistatymo etape didžiausia dalis pacientų turi judėjimo galimybių bei traumuoto sąnario judesių apribojimus. Nepakankamas fizinis aktyvumas gali įtakoti traumuotos galūnės jėgos parametrus, gali pasireikšti raumenų atrofija. Ilgalaikis judesių apimties apribojimas sąnaryje gali sukelti chronišką kontraktūrą, kuri toliau gali įtakoti gyvenimo kokybę, pakeičiant natūralų judėjimo modelį. Todėl pacientui su ribota judesių apimtimi būtina atlikti sąnarių judesių atstatymo pratimus. BIODEX SYSTEM užtikrina pasyvų judesių režimą pradedant nuo 5 laipsnių per minutę iki funkcinių judesių režimo. Pasyvaus judesio režimas gali būti naudojamas ir kaip apšilimo pratimai tolesniems užsiėmimams pacientams, kurie dar neįgali atlikti kitų paruošiamųjų pratimų (pavyzdžiui: dviračiu - treniruokliu).
Pradedant užsiėmimą pasyviuoju judesių režimu reikia įvesti pacientui tinkamą judesių apimtį (ROM) konkrečiame sąnaryje. ROM nusakomas iki anatominių judesio galinių taškų arba iki komforto (skausmo) zonos ribų. Pradiniame pasyviajame režime naudojamas pagal galimybes lėtesnis greitis (5–10 laipsnių per sekundę), po pakartotų užsiėmimų greitis palaipsniui gali būti didinamas iki 30–60 laipsnių per sekundę. Patariama raumenų įtempimo bei atpalaidavimo funkcijų atstatymui panaudoti pozicijos fiksavimą judesio galiniuose taškuose. BIODEX SYSTEM parametruose užfiksuojama pertraukos trukmė (paprastai 1–3 sek).
Po sąnario parengimo pasyviuoju judesių režimu, kaip pradiniai jėgos atstatymo pratimai naudojamas izometrinis režimas. Raumenų įtempimas neatliekant judesių yra pats saugiausias režimas pradiniame atstatymo etape. Atliekant raumenų įtempimą, reikia atsižvelgti į jėgos parametrų perkėlimo kampą. Mokslinėje literatūroje (Davies, 1984) minima, jog dirbant izometriniame režime jėgos parametrai pagerėja ir greta esančioje (apie 10°) sąnario zonoje. Tai reiškia, kad pasinaudojus izometriniu režimu galima išvystyti jėgos parametrus ir tame judesių diapazone, kur juntamas skausmas arba kiti nepageidautini simptomai. Todėl izometriniai pratimai atliekami įvairiais sąnario sulenkimo kampais intervalu iki 20°, nes jėgos parametrų pagerėjimas vienoje pozicijoje neduoda bendro jėgos padidėjimo visai judesių apimčiai.
Atliekant izometrinius pratimus, reikia atsižvelgti į įtempimo dozavimą. Mokslinėje literatūroje (Astrand, 2003) minima, jog
121
maksimalų izometrinį įtempimą galima išlaikyti 4–6 sek. Taip pat pacientams nepatartinas staigus raumenų įtempimas ir atpalaidavimas. Taigi, pacientus reikia mokyti palaipsniui padidinti įtempimą (2 sek), išlaikyti jį iki 6 sekundžių ir palaipsniui (2 sek) atpalaiduoti raumenį. Patariama tarp pakartojimų skirti poilsiui laiką – 10–30 sekundžių. Kiekvienoje pozicijoje atliekama iki 10 pratimų (10 fleksijoje ir 10 ekstenzijoje). Keliant sąnarį kas 20°, izometriniai pratimai atliekami visu prieinamu judesių mastu. Pradiniame atstatymo etape rekomenduojamos submaksimalinis įtempimas (iki 75% nuo galimo maksimalaus įtempimo), jeigu po pakartotinių užsiėmimų nekonstatuojami nepageidaujami simptomai (aštrus skausmas, ištinimas), toliau pratimai atliekami su maksimalu įtempimu.
Raumenų atstatymo etape, kada pacientas dar nesugeba pilnaverčiai atlikti judesių savarankiškai, izometrinius pratimus patariama derinti su pasyviais judesiais. Tai reiškia, jog aktyvizuojant pasyvų režimą (apie 5–10 laipsnių per sekundę), pacientas motyvuojamas atlikti raumenų įtempimą ekstenzijoje bei fleksijoje, t.y. dinamometro svirties judesio kryptimi, „padedant” jį perkelti iki įvesto ROM.
Pacientui pasiekus jėgos parametrus, kurie leidžia atlikti izokinetinius judesius, t.y. realizuoti pakankamą raumenų įtempimą, kad atliktų judesį bent jau 30 laipsnių per sekundę, sekantis etapas yra submaksimalūs izokinetiniai judesiai, kurių amplitudė ribota. Patariama planuoti užsiėmimą, kur judesiai bus atliekami įvairių greičių režimu. Plačiausiai naudojama pakopinė metodika. Iš pradžių pradedami judesiai lėtesniu greičiu ir su kiekvienu sekančiu kartu greitis didinamas 30 - čia laipsnių per sekundę. Po penkto karto greitis palaipsniui (30 laipsnių per sekundę) mažinamas iki pradinio. Pavyzdžiui, judesių greičiai kelio sąnariui:
60°/s-90°/s -120°/s -150°/s -180°/s -180°/s -150°/s -120°/s -90°/ s -60°/s
Pradiniame etape pasirenkami lėtesni judesių greičiai, nes taip pat
reikia atsižvelgti į galūnės judesių pagreitėjimo bei palėtėjimo faktorių. Reikalingas tam tikras laikas, kad kojų raumenys galėtų išvystyti pakankamą įtempimą, kuris atitinka įvestą greitį. Jeigu įvestas greitis bus per didelis, o raumuo silpnas, tada judesys nebus pakankamai aktyvus, kad pajustų dinamometro pasipriešinimą. Taip pat, kad perjungtų raumenų veiklą priešinga kryptimi, reikia atlikti judesio lėtinimą, kuris glaudžiai susijęs su raumenų jėga ir tam reikalingu laiku. Minimali
122
judesių apimtis izokinetiniame režime yra 300, nes apie 20–250 reikalingi, kad koją pagreitintų iki tol, kol bus pasiektas pasipriešinimas ir mažiausiai 50 reikalingi, kad judesys būtų sustabdytas.
Iš pradžių judesių apimtis apribojama kampu, kuris atitinka anatominę amplitudę, kad būtų pasiekti maksimalūs jėgos parametrai (kelio sąnaryje sulenkiamiesiems raumenims apie 300, ištiesiamiesiems raumenims – 700 (Brughelli, 2010)) ir tai nesukelia aštraus skausmo. Judesio apimtis sumažinama, kad išvengtų simptomatinių ROM zonų, nepervargintų traumuotų minkštųjų audinių bei palaipsniui padidintų krūvį. Pakartotinų užsiėmimų metu judesių apimtis palaipsniui didinama 5–100, kol pasiekia pilną judesių amplitudę. Veikiant ribotoje judesių apimties amplitudėje, reikia atsižvelgti į tai, jog vyksta ir fiziologinės jėgos perkėlimas judesių amplitudėje, kurioje nebuvo atliekami judesiai (1.17. paveikslas). Konstatuota, jog įvyko apie 150 jėgos parametrų pagerėjimas abiem kryptimis nuo ribotos judesių apimties (Astarnd 2003).
1.17. pav. Jėgos parametrų pagerėjimas greta esančioje judesių amplitudėje
Prieš pereinant prie pratimų, padedančių vystyti jėgą, apimančių
visas judesio sritis ir su maksimaliu jėgų įtempimu, rekomenduojama atlikti izotoninius pratimus su apribotu ROM. Izotoniniuose pratimuose įvedamas submaksimalus pasipriešinimas, kurį pacientas sugeba atlikti anatomiškai stipriausiame ROM, taigi silpniausiuose judesio amplitudės etapuose pasiekiamas maksimalus įtempimas.
150 jėgos perkėlimas
150 jėgos perkėlimas
123
Pasiekus optimalią raumens funkcinę padėtį, rekomenduojama atlikti izokinetinius pratimus apribota judesių apimtimi. Tyrimuose (Farthing & Chilibeck, 2003; Coyle, 1981) bei praktikoje konstatuota, jog greitesni judesiai sumažina vidinį sąnario spaudimą ir labiau atitinka kasdienius funkcinius veiksmus.
Kartojant užsiėmimus judesių greitis kelio sąnaryje padidinamas nuo 180 laipsnių per sekundę iki 300 laipsnių per sekundę, tai atitinka vidutinį kelio susilenkimo greitį einant (Porter & Tidy, 2008). Greitesni judesiai labiau atitinka kasdienį aktyvumą ir tai padeda atstatyti normalią neuromuskuliarinės sistemos veiklą. Padidinus judesių greitį, pacientams dažnai sumažėja skausmas, kuris atsiranda, kai judesiai lėtesni, nes sumažeja sinovialinio skysčio spaudimas. Tą charakterizuoja Bernulli principas, kad didėjant paviršių greičiui, skystis, esantis tarp jų, sukelia mažesnį spaudimą. Kai judesiai greitėja, pagerėja sąnario kraujotaka, o kartu su tuo ir sinovialinio skysčio išsiskyrimas bei trinties sumažėjimas. Konstatuota, jog pagerėjus jėgos parametrams, kai judesiai greičiausi, padidėja jėga ir atliekant judesius lėčiau (Davies et al., 1987).
Šiame etape naudojama pakopinio greičių didinimo bei mažinimo metodika, panašiai, kaip aprašyta anksčiau. Pavyzdžiui, judesių greičiai kelio sąnariui:
180°/s-210°/s-240°/s-270°/s-300°/s-300°/s-270°/s-240°/s-210°/ s-180°/s
Atliekant raumenų stiprinimo pratimus, vienas iš esminių aspektų
yra krūvio ir poilsio dozavimas. Literatūroje aprašytos įvairios krūvio dozavimo metodikos: konkretus pakartojimų skaičius per vieną kartą, krūvio realizavimo laikas, atlikto darbo apimtis, nuovargio pojūtis. BIODEX SYSTEM duomenų bazėje įvedami standartizuoti protokolai, kurie pirmiausia remiasi į pakartojimų skaičių. Kaip nurodo Davies savo tyrime, optimalus pakartojimų skaičius per vieną kartą yra 10 kartų. Atsižvelgiant į BIODEX SYSTEM tiesioginio ryšio programinės įrangos galimybes, patariama panaudoti dozavimą, kuris remiasi raumenų nuovargio laipsnio nustatymu.
124
3.3.1. BIODEX SYSTEM panaudojimo technologijos
3.3.1.1. Kelio sąnarys: ištiesimas (ekstenzija)/ sulenkimas (fleksija)
Mokslinėje literatūroje (Davies, 1984; Chan et.al., 1996) daug dėmesio skiriama į pasirinkto judesio greičio ištyrimui izokinetinių pratimų metu. Egzistuoja visų pripažinta pažiūra, jog geresni raumenų parametrų rezultatai pasiekiami, treniruojantis didesnio greičio diapazone (1.18. pav.).
1.18. pav. Kelio sąnario testavimo bei mankštinimosi pozicija (Foto:
biodex.com)
Moksliniuose straipsniuose aršiausias diskusijas sukelia šie klausimai:
1) ar pratimai greitų judesių diapazone pagerina pajėgumą ir lėtesniuose greičio režimuose lygiai taip pat, kaip ir greituose judesiuose (Kanehisa & Miyashita, 1983);
2) ar, pagerėjus jėgos parametrams lėtųjų mankštos pratimų režime, pastebimi ir greitesnių režimų rezultatų pagerėjimai (Davies, 1995)?
Geriausiu pajėgumo padidinimo metodu laikomos būtent didesnio greičio treniruotės. Remiantis atliktais tyrimais padarytos išvados, jog lėti didelio pasipriešinimo pratimai didina raumenų jėgą tik atliekami mažu greičiu. Savo ruožtu, greiti mažo pasipriešinimo pratimai didina
125
raumenų jėgą visuose raumenų susitraukimo greičiuose (Moffroid & Whipple, 1970). Todėl galima padaryti išvadą, jog:
1) izokinetiniai pratimai efektyvūs, treniruojant mažo greičio jėgą, didelio greičio jėgą bei ištvermę;
2) lėti didelio krūvio pratimai iš esmės pagerina raumenų veiklą, kai jie atliekami mažu greičiu;
3) greiti mažo krūvio pratimai padidina raumenų jėgą visuose raumenų susitraukimo greičiuose;
4) išvystant didelio greičio jėgą izokinetinis greitasis treniravimasis yra efektyvesnis už lėtą treniravimąsi.
Kelių sąnariai yra dažniausiai traumuojami kūno sąnariai, nes tai įtakoja daugelis faktorių, kūno svorio perkėlimas, išorinių jėgų pasipriešinimo įveikimas, raumenų raiščių elastingumo praradimas. Kaip nurodo P. Kannus ir M. Jarvinena tyrimų duomenys, per metus iš bendrų šeimos gydytojo apsilankymų 1,1% buvo susiję su kelio sąnario traumomis. Beveik pusė jų buvo traumos, įgytos sportuojant (Kannus & Jarvinen, 1989). Todėl dažniausiai būtent šio sąnario reabilitacijai bei testavimui naudojama BIODEX SYSTEM aparatūra.
3.3.1.2. Kryžminių kelio sąnarių raiščių (anterior cruciate ligament – ACL) traumų reabilitacija
Kryžminiai raiščiai yra vieni iš didžiausių kelio sąnarių. Jie yra svarbūs sąnario pozicijos išlaikymui judėjimo metu. Aktyvių judesių metu sąnarys įtempimo momentu išlaiko didelę perkrovą. Šie raiščiai dažniausiai traumuojami sportinio aktyvumo metu, bet taip pat būna atvejų, kai raiščių plyšimas įvyksta ir buityje. Tai dažniausiai įvyksta tokiais atvejais, kai pėda lieka fiksuotoje padėtyje, o kūnas atlieka rotuojantį judesį (pavyzdžiui, krintant). Kaip parodo tyrimų rezultatai Skandinavijos šalyse iš 100 000 gyventojų 32–38 buvo atliktos raiščių rekonstrukcijos manipuliacijos (Granan et al., 2009). Australijoje manipuliacijų skaičius siekia 52 atvejus 100 000 gyventojų (Janssen et al., 2012). Tais atvejais, kai raiščiai iš dalies pertrūkę, galima naudoti neoperacinę terapijos metodiką, kurios pagrindą sudaro raumenų stiprinimo (ypač dvigalvio šlaunies raumens) programa. Chirurginės invazijos atveju rekonstruojamas raištis su autotransplantatu (paties paciento kito raiščio dalis) arba alotransplantatu (kitų žmonių raiščių dalis). Kaip rodo klinikinė patirtis, po atliktos operacijos pacientas judesių apimtį atgauna per 2 mėnesius, aktyvumas galimas tik po 3 mėnesių, visiškai atsistato per 6–12 mėnesių, jeigu nekonstatuojamos komplikacijos.
126
Toliau bus aprašomi bendri patarimai dėl mankštinimosi režimų, panaudojant BIODEX SYSTEM aparatūrą.
Pasyvusis režimas 1. Pasyvus režimas dažnai naudojamas po operacijų, ypač po ACL
atstatymo, traumuotų sąnarių rekonstrukcijos arba visiško kelio sąnario endoprotezavimo atveju, kad skatintų judesių amplitudę ir pasyvų judesį sąnaryje.
2. Pasyvųjį režimą galima naudoti, kad kojų sąnariai būtų judinami viena kryptimi bei koncentriškai, arba ekscentriškai įtemptų priešinga kryptimi. ACL reabilitacijos pradiniame etape sąnarys gali būti pasyviai judinamas, bet pacientas gali nesutikti arba sutikti, kad lenkimas būtų atliekamas paties pasirinktu įtempimu.
3. Pasyvų režimą galima naudoti pratimuose, kur reikalinga išorinė pagalba nustatytame judesių etape (pavyzdžiui, po kelio menisko operacijos sąnarys gali būti pasyviai nukreipiamas sąnario kampu, kur nereikalingos paciento pastangos ir padidintas sąnario tempimas kampu, kur tai reikalinga).
4. Pasyvųjį režimą galima naudoti ekscentrinių/koncentrinių kontrakcijų skatinimui. Po ACL rekonstrukcijos hamstringus iš pradžių galima mankštinti ekscentriškai bei koncentriškai apribotu judesių kampu ir palaipsniui jį didinti iki pilnos judesių apimties. Reabilitacijos pabaigoje keturgalvį kojos raumenį galima mankštinti ir koncentriškai, ir ekscentriškai pilna judesių apimtimi, kad pašalintų ištiesiamųjų raumenų silpniausią išsivystymo lygį.
Izometrinis režimas 1. Izometrinį režimą galima naudoti kaip mankštinimąsi tiek
prieš, tiek ir pooperaciniame etape arba tada, kai skausmas yra ribojantis faktorius.
Izokinetinis režimas 1. Izokinetinis režimas naudojamas judesių greičio diapazone,
kuris atitinka funkcinį arba sportinį aktyvumą (1800/s–3000/s).
2. Šį režimą galima naudoti pakopiniu greičio diapazonu. Pradinėje kryžminio kelio sąnario raiščio (ACL) reabilitacijos stadijoje, užpakalinių šlaunies (hamstringų) raumenų grupę galima treniruoti lėtu greičiu, o kvadricepsus arba šlaunies
127
priekinių raumenų grupę - greitesniu režimu. Reabilitacijos baigiamajame etape kvadracepsus galima treniruoti lėtai, o hamstringus – greitesniu judesių režimu.
Izotoninis režimas 1. Prieš fizinius pratimus su krūviu (smėlio maišeliai, svarmenys,
treniruokliai) patariama mankštintis izotoniniu režimu, kad būtų galima įsitikinti, jog raumenys funkcionuoja normaliai.
Ekscentrinis režimas 1. Šį režimą galima naudoti, kad maksimaliai arba beveik
maksimaliai būtų atlikti funkciniai pratimai. Beveik maksimalaus ekscentrinio raumenų susitraukimo reikšmė plačiai ištirta. Po ACL rekonstrukcijos hamstringą galima treniruoti pilna judesių apimtimi ekscentriškai, panaudojant submaksimalų tempimą.
2. Submaksimalus ekscentrinis raumenų susitraukimas gali būti naudojamas, kad neįtakotų traumuotos arba transplantuotos zonos (pavyzdžiui, pooperaciniame etape galima mankštintis ekscentriniu režimu su labai žemu sukimosi momento lygiu. Jeigu įtempimas viršijamas, dinamometro svertas sustabdo judesį).
Pastabos 1. Pertrauką galima panaudoti pasyvaus tempimo atveju arba,
kad atpalaiduotų raumenį po kontrakcijos, o tai skatina sekančio judesio atlikimą. Tai yra ypač svarbu po visiško kelio endoprotezavimo, kada pradiniai judesiai yra labai svarbūs. Pertrauką taip pat galima panaudoti ir dirbant pasyviuoju režimu, kad būtų galima atlikti ekscentrinius pratimus.
2. Visus režimus galima naudoti komplekse su elektros stimuliacija.
3. ACL reabilitacijos metu reikia atkreipti dėmesį į sustiprinimo įkamšo paskirstymą. Tyrimai parodo, jog mankštinant kvadracepsus, raiščius veikia mažesnis krūvis, jeigu įkamšas išdėstytas artimesnėje pozicijoje (proksimaliai), bet veiklai su hamstringų raumenų grupe jis turi būti išdėstytas toliau (distaliai).
4. Pacientai gali mankštintis pageidaujamame judesių apimties diapazone, kurį galima įvesti procentais nuo maksimalaus kampo „Biofeedback“ veikimo režime. Tai leidžia skirti didesnį dėmesį silpniausiai judesių grandžiai.
128
5. Kelių sąnarių reabilitacijoje reikia atsižvelgti į bendrus kojos jėgos parametrus, t.y. reikia įvertinti ir klubų sąnario pritraukiamojo raumens (aduktorius) bei atitraukiamojo raumens (abduktorius) jėgą.
6. Išaiškinta, jog dauguma ACL pažeidimų įvyksta greičio sumažinimo metu, todėl ekscentriniai raumenų susitraukimo pratimai yra svarbi reabilitacijos proceso sudėtinė dalis.
7. Sėdynės atlošą galima reguliuoti, kad prisitaikytų prie bet kurio klubų išlinkio kampo, kurį specialistas laiko teisingu. 70 laipsnių kampu išdėstyta hamstringų ir kvadracepsų raumenų grupė, optimalus įtempimo–jėgos santykis leidžia pagerinti raumenų pajėgumą.
8. Padidinus greitį (180°/s–300°/s), sumažėja vidinis sąnario spaudimas.
Testuojant pacientą po ACL rekonstrukcijos, tokias padėtis reikėtų naudoti, kad būtų galima išvengti traumų rizikos:
1. žinoti, kokio pobūdžio operacija buvo atlikta (pvz., autotransplantatas, allotransplantatas);
2. teisingai fiksuoti sąnarius; 3. laikytis pagrindinės testavimo linijos; 4. atsižvelgti į minkštųjų audinių užgijimo laiką (remiantis
klinikiniu vertinimu); 5. pagal galimybę įtvirtinimą išdėstyti proksimaliai; 6. riboti ROM (vengti pozicijų nuo 30 laipsnių iki 0 laipsnių
kampu); 7. naudotis greitesnį greičio režimą. Izokinetinis testavimas teikia objektyvius reprodukuotus duomenis,
kurie leidžia tiksliai ir efektyviai įvertinti paciento momentinę padėtį bei sekti jo dinamiką. Izokinetinis raumenų parametrų testavimas pasitvirtino mokslinėje praktikoje. Remiantis pradiniais testavimo rezultatais, sukurta kelio sąnario sustiprinimo programa.
Kaip vienas iš izokinetinių pratimų pritaikymo po kryžminių raiščių rekonstrukcijos manipuliacijų pavyzdžių bus aprašomas tyrimas atvejo iš LAT-LIT projekto tikslinės grupės.
Paciento amžius – 32 metai, vyras (dalyvio kodas: V-EL). Dešinės kojos kelio sąnario kryžminių raiščių plyšimas (2012 m. rugpjūčio 10 d.). Trauma įgyta sportuojant, futbolo treniruotės metu. 2012 m. spalio 3 d. atliktas autotransplantavimas. Pradinis reabilitacijos kursas (20 užsiėmimų) atliktas reabilitacijos centre.
129
Projekto tyrimo pradžioje (2013 m. gegužės 13 d.) pasyvių judesių apribojimų nebuvo, savijauta – gera, jaučiamas skausmas kelio sąnaryje sulenkiant, lipant laiptais reikalingos papildomos pastangos.
Atliekant pradinį kelio sąnario testavimą trijų greičių (60°/s–180°/s–300°/s) izokinetiniu režimu, buvo konstatuotas ryškus traumuotos kojos raumenų jėgos parametrų deficitas. Traumuotos kojos (dešinės) ištiesiamieji raumenys buvo apie 40% silpnesni negu kitos kojos jėgos parametrai. Sulenkiamųjų raumenų skirtumai nebuvo esminiai, t.y. 13% ribose. Savo ruožtu, analizuojant sveikos kojos (kairės) raumenų jėgos parametrus, buvo nustatyta, jog sulenkiamųjų hamstringų raumenų (dvigalvio šlaunies raumens) grupė yra iš esmės silpnesnė negu ištiesiamieji raumenys (kvadricepsai). Kaip buvo aprašyta anksčiau, nepakankamas hamstringų (dvigalvio šlaunies raumens) išsivystymas yra esminis rizikos faktorius galimoms kelio traumoms, nes jie nesugeba pakankamai efektyviai sustabdyti blauzdos judesius, kuriuos sukelia gerai išsivystę kvadricepsai. Tai gali būti priežastis tiek raumenų patempimams, tiek raiščių traumoms. Traumuotos kojos raumenų maksimalios jėgos momento deficitas iš esmės įtakoja ir kitus testo parametrus, t.y. dešinės kojos pajėgumo ir bendrai atlikto darbo apimties rezultatai buvo žymiai silpnesni (apie 35–40%).
Pradinė programa buvo sudaryta su tikslu mankštinti dešinės kojos muskulatūrą ir stiprinti kairės kojos hamstringų raumenų grupę.
Prieš užsiėmimą buvo atliekamas bendras apšilimas su dviračiu - treniruokliu (5 min) vidutiniu tempu bei kojų raumenų tempimo pratimai (2 min).
Dešinės kojos mankštinimosi režimas: Izokinetiškai, tiesioginio ryšio (Biofeedback) režime iki 75%
nuovargio pakopos, su pakopiniu greičio didinimu ir mažinimu. Kadangi pacientui jau buvo atlikta pirminė reabilitacija ir jis neturėjo judesių apribojimų, buvo parinktas greitų judesių režimas, kuris funkcionaliai atitinka labiausiai.
180°/s-210°/s -240°/s -270°/s -300°/s -300°/s -270°/s -240°/
s -210°/s -180°/s
Poilsis tarp bandymų – 45 sekundės arba subjektyviai - iki normalaus kvėpimo ritmo atstatymo.
Užsiėmimo protokole buvo užfiksuotas maksimalios jėgos momentas – Nm (Peak torq), bendras atliktas darbas – J (Total work) bei variacijos koeficientas (Coeff. of var. %). Pilną užsiėmimų protokolų aprašymą galima rasti Priede NR.2.
130
Kairės kojos sulenkiamųjų raumenų vystymo programa buvo padalinta į du etapus. Pirmam etapui buvo parinktas izokinetinis tiesioginio ryšio (Biofeedback) režimas iki 75% nuovargio pakopos, su pakopiniu greičių didinimu ir mažinimu, bet skyrėsi greičiai judesiui aukštyn bei judesiui žemyn. Su tikslu akcentuoti sulenkiamųjų raumenų veiklą, judesys aukštyn buvo greitesnis, nes buvo atliekamas mažesniu jėgos momentu, bet judesys žemyn buvo lėtesnis, nes turi galimybę panaudoti didesnį įtempimą.
Kairės kojos mankštinimosi režimas judesyje aukštyn:
180°/s-210°/s-240°/s-270°/s-300°/s-300°/s-270°/s-240°/s-210°/ s-180°/s
Kairės kojos mankštinimosi režimas judesyje žemyn:
60°/s-90°/s -120°/s -150°/s -180°/s -180°/s -150°/s -120°/s -90°/
s -60°/s
Poilsis tarp bandymų – 45 sekundės arba subjektyviai iki normalaus kvėpimo ritmo atsistatymo.
Įvertinant pirmų penkių užsiėmimų rezultatus, buvo prieita prie išvados, jog iš pradžių kartu su jėgos momento rezultato pagerėjimu sumažėjo bendra darbo apimtis, o po penkto užsiėmimo ji vėl padidėjo jėgos parametrų sumažėjimo sąskaita. Todėl pagal tarpinio etapo testavimo rezultatus buvo nutarta keisti užsiėmimų pobūdį ir įtraukti ekscentrinių raumenų pasipriešinimo režimą.
Buvo sudaryta užsiėmimų programa pagal sekančius parametrus: fleksijoje 1200/s – izokinetinis režimas; ekstenzijoje 100/s – ekscentrinis pasipriešinimas su įtempimu
65Nm; mankštinimosi trukmė - 10 minučių; užsiėmimų skaičius – 6. Atliekant baigiamąjį testavimą buvo konstatuotas esminis rezultatų
pagerėjimas, lyginant su pradiniais rezultatais (1 lent.) Kaip matoma iš 1 lentelės, ištiesiamųjų raumenų jėgos momento
rezultatai po 11 užsiėmimų nepasikeitė, tačiau žymiai pagerėjo raumenų galios rodikliai (8.4%-31.4%). Užtat ženkliai pagerėjo sulenkiamųjų raumenų rodikliai visuose parametruose ir visuose judesių greičių režimuose. Maksimalios jėgos momentas vidutiniškai padidėjo 18% (3%–33.3%), raumenų galia pagerėjo beveik per pusę (28.6%–67.3%) ir
131
maksimalus įtempimas per vieną pakartojimą padidėjo 44% (31.6%–52.4%).
1. lentelė
Izokinetinio režimo testavimo pradiniai ir baigiamieji rezultatai
Greitis Judesio režimas:
ekstenzija 600/s 1800/s 3000/s
Testavimo data 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % Jėgos momentas
Nm 246.3 238.0 -3.4 157.1 165.6 5.4 122.1 118.4 -3
Variacijos koefic.
% 18.4 6.8 7.1 10.5 12.9 13.6
Bendras darbas
J 1120.1 1471.5 31.4 1837 2118 15.2 2056 2230 8.4
Maks. darbas per vieną pakart.
J 253.3 327.2 29.2 206 244 18.5 164.2 182.5 11.2
Greitis Judesio režimas:
fleksija 600/s 1800/s 3000/s
Testavimo data 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % 13.05. 07.06. % Jėgos momentas
Nm 102.0 120.5 18.1 71.7 95.2 33.3 72.8 75 3
Variacijos koefic.
% 13.6 2.4 6.2 8.8 27 15
Bendras darbas
J 524.4 877.1 67.3 882 1289 46.1 1037 1335 28.6
Maks. darbas per vieną pakart.
J 122.3 186.3 52.4 96.2 141.8 47.5 85 111.9 31.6
Agonist/antagonist sant.
% 41.4 50.6 18.2 45.5 57.5 20.9 59.6 63.3 5.5
Gauti rezultatai patvirtino, kad panaudota metodologija atitinka
iškeltus uždavinius, nes po 11 užsiėmimų žymiai pagerėjo ir sulenkiamųjų, ir ištiesiamųjų traumuotos kojos raumenų rezultatai. Savo ruožtu, iš esmės pagerėjo kitos kojos agonistinių ir antagonistinių raumenų grupės santykis, o tai sumažina galimų traumų riziką.
132
3.3.1.3. Izokinetinių pratimų panaudojimas kelių sąnarių osteoartrito atvejuose
Osteoartritas (OA) yra labiausiai pasaulyje paplitusi raumenų ir skeleto liga, kuri susijusi su didelėmis socialinėmis bei draudimo užtikrinimo išlaidomis (Sanghi et al., 2011). Kelių sąnario osteoartrito sukeltos sveikatos problemos, tokios kaip chroniškas skausmas, raumenų silpnumas, sąnarių nestabilumas, iš esmės įtakoja individo gyvenimo kokybę, o tai gali pasireikšti miego sutrikimais, fizinio aktyvumo sumažėjimu, socialine izoliacija (Muraki et al., 2010; Van-Der, 2006). Individams su kelio sąnario OA pasireiškia sąnarių sustingimas, skausmas bei fizinė disfunkcija.
Nors kelio sąnario OA simptomai glaudžiai susiję su kojų (ypač keturgalvio – quadriceps femoris) raumenų silpnumu (Petterson, 2008), tačiau mokslinėje literatūroje randami įvairūs požiūriai į šias sąsajas. Atskirais tyrimais buvo įrodyta, jog kvadricepsinių raumenų silpnumas yra pagrindinis faktorius, sukeliantis sąnario skausmą bei disfunkciją (Slemenda et al., 1997). Pettersonas ir kolegos (Petterson, 2008) savo tyrimais išsiaiškino, jog pradinėje OA stadijoje jėgos deficitas yra ribose nuo 15–18%, II pakopos stadijoje deficitas - 24% ir IV pakopos pacientams jėgos parametrai yra 38% silpnesni negu vidutiniškai populiacijoje. Savo ruožtu, kitais tyrimais buvo nustatyta koreliacija tarp raumenų silpnumo ir padidinto nepajėgumo, bet tai nebuvo susiję su skausmo pojūčiu (Martijn et al., 2001). Yra tyrimo duomenys, nurodantys, kad atskirais atvejais keturgalvio šlaunies raumens jėgos padidinimas susijęs su didesne OA progresavimo rizika pacientams su atsilaisvinusiais sąnariais (Sharma et al., 2003).
Tai parodo, jog kojų raumenis stiprinantys pratimai yra moksliškai pagrįstas laimėjimas OA pacientams ir yra viena iš pagrindinių terapijos poveikio priemonių, tačiau atskirais atvejais numatytų tikslų pasiekimui gali daryti įtaką kiti pašaliniai faktoriai (Messier et al., 2004).
Izometrinio režimo pratimai yra plačiausiai naudojamas raumenų įtempimo būdas OA terapijos atvejais, nes pacientas gali įtempti raumenį pagal savo jėgas ir nejausti ryškaus skausmo, kuris pasireiškia sąnario judesio metu. Tačiau kasdieninėje veikloje sąnariai dirba aktyviuoju režimu, todėl raumenų stiprinimas turi vykti su tikslu užtikrinti judesiams atitinkamą veikimo būdą. Izokinetinio režimo privalumus atskleidžia ir Meksikos tyrinėtojų grupės rezultatai, parodantys, jog per aštuonias savaites, užsiiminėjant su izokinetiniu velotreniruokliu, iš esmės pagerėjo jėgos parametrai bei sumažėjo skausmo pojūčiai (Rosa et
133
al. 2012). Panašūs duomenys gauti ir kito tyrimo metu, jie atskleidė, jog naudojant izokinetinius pratimus buvo gauti geresni sąnarių stabilizavimo rezultatai ir pacientai sugebėjo nueiti didesnį atstumą, palyginus su grupės dalyviais, kurie atliko izotoninius bei izometrinius pratimus (Huang et al., 2003). Moksliškai pagrįsta taip pat ir teigiama izokinetinių pratimų įtaka OA pacientų subjektyviems parametrams, tai depresijos požymių sumažėjimas ir su sveikata susijusios gyvenimo kokybės pagerėjimas (Akyol et al., 2010).
3.3.1.4. BIODEX SYSTEM panaudojimas kojų lūžio atvejais
Pagal Sveikatos ekonomikos centro duomenis 2010 metais iš visų registruotų traumų dažniausiai buvo konstatuojami įvairūs lūžiai, t.y. – 34,5%, tuo tarpu 2009 metais tokių atvejų buvo 26,4% (Nacionalinė sveikatos tarnyba). Reikia pažymėti faktą, jog beveik trečdalis (28,9%) iš lūžių atvejų įvyksta amžiuje virš 65 metų, kai kaulų suaugimas su amžiumi darosi vis sudėtingesnis. Po kaulų lūžių suaugimo laikotarpis priklauso nuo daugelio faktorių (lūžio vieta, minkštųjų audinių pažeidimo pakopa, amžius). Smulkesni kaulai (pirštai, šonkauliai) gali suaugti per 3–4 savaites, o stambesni kaulai sugyja per 3–5 mėnesius. Paminėtini atvejai, kada kaulas visiškai suauga tik po metų. Kaulų imobilizacijai po lūžių galima naudoti gipso tvarstį, langetes, osteosintezę, t.y., kaulų fragmentų fiksacija plokštėmis ir varžtais, atliekant chirurginį gydymą. Kaulų imobilizacija susijusi su ribotu fiziniu aktyvumu, o kartu ir su raumenų atrofija, todėl atsistatymo etapo pagrindiniai uždaviniai - atstatyti sąnario judesių apimtį ir raumenų jėgos parametrus.
Kaip vienas iš BIODEX SYSTEM taikymo po kaulų lūžio pavyzdžių aprašomas atvejo iš LAT-LIT projekto tikslinės grupės tyrimas.
Pacientės amžius – 49 metai, moteris (dalyvio kodas: S-VK2). Kairės kojos blauzdikaulio proksimalinės dalies lūžis. Trauma įgyta buityje po nukritimo 2012 m. spalio 6 d. Operacija (osteosintezė) buvo atlikta 2012 m. spalio 10 d. Traumuotos vietos mobilizacija - gipso tvarstis – iki 2012 m. lapkričio 1 d. Projekte dalyvauti pradėjo 2013 m. sausio 4 d., judant su ramentais. Pradinio patikrinimo metu buvo konstatuota pastebima traumuotos kojos kelio sąnario kontraktūra. Jutimas nesutrikęs. Atsižvelgiant į traumuotos kojos judesių apribojimus, pradinis testavimas buvo atliktas tik dešinei kojai trijų greičių (600/s-1800/s-3000/s) izokinetiniu režimu.
134
Pagal patikrinimo rezultatus buvo sudaryta pradinė programa su tikslu didinti traumuotos kojos judesių apimtį bei sustiprinti muskulatūrą. Mokslinėje literatūroje aprašyti tyrimai, kada atliekant pratimus su viena koja, pagerėja ir kitos kojos raumenų parametrai (Hortobagyi et al., 1996). Šie pokyčiai pagrįsti centrinės nervų sistemos adaptavimu, nes vienos pusės raumenų veiklos rezultate inervacijos atsakomoji reakcija yra abipusė. Todėl prieš pirmą užsiėmimą su traumuota koja buvo atliekami izokinetiniai pratimai ir su dešine koja.
Dešinės kojos mankštinimo režimas: Pasyvaus judesio 3000/sec 5 minutės (apšilimas). Izokinetiškai, tiesioginio ryšio (Biofeedback) režimu iki 75%
nuovargio pakopos, greitį palaipsniui didinant arba mažinant.
1800/s-2100/s-2400/s-2700/s-3000/s -2700/s-2400/s-2100/s-1800/s Poilsis tarp bandymų - 60 sekundžių. Po 5 užsiėmimų tiesioginio ryšio režimas buvo pakeistas kita
programa, kuri buvo pagrįsta tiesioginio ryšio režimo metu gautais duomenimis. Buvo išlaikytas ankstesnis greičių režimas.
Kairės kojos mankštinimo režimas: 1. Pasyvūs judesiai - 100/sec 15 minučių. Pauzė maksimaliame
sulenkimo taške (fleksija) – 3 sekundės. 2. Izometrinio įtempimo režimas.
Koja turi būti 5o aukščiau negu maksimali fleksija. Po 7-to užsiėmimo judesių apimtis pasiekia optimalų lygį ir pratimas atliekamas 300-450-600 kampu. Pakartojimų skaičius: 10 fleksijoje ir 10 ekstenzijoje. Poilsis tarp bandymų: 10 sek. Atliekant įtempimą: 10 sek.: per pirmas 2 sek. palaipsniui didinamas įtempimas; per sekančias 6 sek. maksimalus įtempimas; per paskutines 2 sek. palaipsniui mažinamas krūvis.
3. Laisvi judesiai su įtempimu. Dinamometras „pasyviųjų“ judesių režime perkelia koją nustatytose sąnario judesių amplitudės ribose, o pacientė atlieka pagal galimybes aktyvų įtempimą judesio kryptimi. Greitis: ekstenzija – 5o/s; fleksija – 5o/s Pauzė: ekstenzija – 0s; fleksija – 0s Laikas: 5 min
135
Analizuojant užsiėmimų protokolus (Priedas Nr.2), galima padaryti išvadas, jog per 11 užsiėmimų traumuotos kojos kelio sąnario judesių apimtis iš esmės pagerėjo. Pirmojo užsiėmimo ROM amplitudė buvo 470, o 11-to užsiėmimo metu ji pasiekė beveik optimalų rezultatą – 820 kampą. Žymiai pagerėjo ir raumenų jėga. Per pirmuosius užsiėmimus pacientė sugebėjo pasiekti tik minimalų įtempimą (4-6Nm) judesyje aukštyn, o 11-to užsiėmimo metu jau pasiekė 34Nm. Žymiai pagerėjo ir dešinės kojos raumenų jėgos parametrų rodikliai (2 lentelė).
2. lentelė Izokinetinio režimo testavimo pradiniai ir tarpinio etapo rezultatai
Greitis Judesio
režimas: ekstenzija
600/s 1800/s 3000/s
Testavimo data 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % Jėgos momentas
Nm 54.4 116.4 114.2 60.7 83.5 37.6 49.3 61.0 23.8
Variacijos koefic.
% 39.1 11.8 27.1 11.4 14.8 13.5
Bendras darbas
J 204.2 614.3 200.9 520.8 896.1 72 735.3 983.2 33.7
Maks. darbas per vieną pakart.
J 57.4 140.1 144.2 69.2 102.3 47.8 58.8 80.7 37.2
Greitis Judesio režimas:
fleksija 600/s 1800/s 3000/s
Testavimo data 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % 07.01. 06.02. % Jėgos momentas
Nm 33 43.6 32.4 31.4 35.2 12.1 38.9 38.3 -1.5
Variacijos koefic.
% 12.5 4.7 27.9 6.2 6.5 9.7
Bendras darbas
J 118.8 275.1 131.5 223.1 405.1 81.6 408.6 536 31.2
Maks. darbas per vieną pakart.
J 36 60.3 67.5 30.9 45.1 45.8 32.5 40.3 24
Agonist/antagonist sant.
% 60.7 37.5 51.8 42.2 78.9 62.8
136
Kaip matoma 2 lentelėje, po 11 užsiėmimų per vieną mėnesį žymiai pagerėjo ištiesiamųjų raumenų jėgos momento parametrai (23.8%–114.2%). Savo ruožtu, sulenkiamųjų raumenų jėgos padidėjimas nebuvo toks spartus, t.y., vidutiniškai 14%, taigi, pablogėjo agonistinių ir antagonistinių raumenų grupių santykis. Kai kuriuose režimuose pagerėjo ir variacijos koeficiento rodikliai, o tai liudija apie raumenų gebėjimą išlaikyti maksimalų įtempimą per ilgesnį laiko periodą. To įtakoje pagerėjo pajėgumo (bendras darbas) rezultatai.
Atsižvelgiant į greitą dešinės kojos rezultatų pagerėjimą ir tai, jog po pirmo etapo pacientė sugebėjo judėti be ramentų, tik su lazda, bet nebuvo pasiektas optimalus raumenų veiklos atstatymo lygis, buvo nutarta pratęsti programą, skiriant visą dėmesį traumuotai kojai. Buvo sudaryta programa panaudojant kitus režimus.
Kairės kojos mankštinimo režimas: 1. Pasyvaus judesio 200/sec 15 minučių, po 4-to užsiėmimo 300/s
– 10 minučių. Pauzė maksimalaus sulenkimo taške (fleksija) – 2 sekundės.
2. Izometrinio įtempimo režimas 300-450-600 kampu. Pakartojimų skaičius: 10 fleksijoje ir 10 ekstenzijoje. Poilsis tarp bandymų: 10 sek.
3. Izokinetinis režimas su sumažinta judesių apimtimi. Pirmieji penki užsiėmimai: 100/s – 5 minutės 3 bandymai. Poilsis tarp bandymų pasyvaus judesio 600/s – 60 sekundžių. Per sekančius penkis užsiėmimus greitis ir judesių amplitudė buvo palaipsniui didinami po 150/s, kol buvo pasiektas greitis 1200/s. Poilsio režimas – ankstesnis.
Analizuojant užsiėmimų protokolus, galima daryti išvadą, jog per sekančius 9 užsiėmimus traumuotos kojos kelių sąnario judesių apimtis pagerėjo minimaliai ir buvo ribose nuo 870 iki 910, o tai būtų galima paaiškinti anatominiais pakitimais, susijusiais su trauma. Šiuo atveju iš esmės buvo pagerinti ištiesiamųjų raumenų jėgos parametrai veikiant ir izometriniu, ir izokinetiniu režimu. Tai užtikrina ir sąnario stabilumą, ir judėjimo galimybes. Izokinetiniame režime judant 100/s greičiu pradinis rezultatas buvo 21Nm, o užsiėmimų pabaigoje jau pasiekė 50Nm. Atitinkamai pagerėjo ir izometrinių parametrų rezultatai, t.y., 600 kampu ištiesiamieji raumenys parode 60Nm maksimalios jėgos momentą.
137
Įgyti rezultatai liudija, kad panaudotoji metodologija atitiko iškeltus uždavinius, nes iš esmės pagerėjo tiek traumuotos, tiek sveikos kojos muskulatūros jėgos rodikliai, o tai leido projekto dalyvei pilnaverčiai sugrįžti po traumos į darbą per 6 mėnesius.
3.3.2. Kulkšnis: nuo kūno (plantar flexion)/į kūną (dorsi flexion)
Kulkšnies sąnarį arba blauzdos ir pėdos sąnarį sudaro 3 įvairūs sujungimai (tibiotalaris, fibulotalaris ir tibiofibularis). Sąnarys tarp kulnikaulio ir šokikaulio yra sinovialinis sujungimas tarp blauzdikaulio ir kulnikaulio. Kulkšnies judesys retai būna tik vienas paprastas judesys. Kulkšnies atstūmimas nuo kūno ir traukimas prie kūno paprastai įvyksta kartu su daugelių kitų judesių (1.19. pav.).
1.19. pav. Kulkšnies sąnario testavimo ir mankštinimo pozicija (Foto:
biodex.com)
Dažniausiai pasitaikančios kulkšnies traumos yra sąnario raiščių patempimai, plyšimai ir kaulų lūžiai. Viena iš sudėtingiausių traumų yra Achilo sausgyslės plyšimas, kuris reikalauja ilgalaikio gydymo. Kaip parodo tyrimų duomenys, dažniausiai plyšimai įvyksta amžiuje nuo trisdešimties iki penkiasdešimties metų užsiimant sportine veikla (Maffulli, 1999). Kadangi Achilo sausgyslė sujungia kulnikaulį su blauzdos raumenimis, todėl šokimo ir bėgimo metu įveikia didelį krūvį. Plyšimų riziką padidina ilgalaikė fizinė perkrova, kurios rezultate
138
atsiranda sausgyslės uždegimas (tendinitas) arba degeneratyvūs procesai (tendinozė). Konstatuota, jog Europos populiacijoje Achilo sausgyslės plyšimai įvyksta nuo 6–18 atvejų 100 000 gyventojų. Operatyvus gydymas yra dažniausiai naudojama terapija. Po operacijos būtinai reikalinga reabilitacija ir sausgyslių sustiprinimui, ir imobilizuotų raumenų jėgos atstatymui. Atlikta daug tyrimų, kad būtų nustatytas reikalingas reabilitaciniam etapui skirtas laikas, kol pacientas sugebės pilnai atlikti kasdieninę veiklą. Buvo atlikti tyrimai, kurių metu nustatyta, jog per 6 mėnesius po operacijos pacientai gali vėl pradėti fizinę veiklą (Aktas et al., 2007; Jung et al., 2008), savo ruožtu, kitų tyrimų duomenys parodo ilgesnį atsistatymo periodą, t.y. netgi iki 12 mėnesių (Costa et al., 2006; Maffulli et al., 2003).
Toliau bus aprašomi bendri patarimai, kaip mankštinti kulkšnies sąnarį naudojant BIODEX SYSTEM
Izokinetinis režimas Izokinetiniame režime gali būti panaudoti įvairūs greičiai. Tai ypač
svarbu kulkšnies struktūrai, kur raumenų jėga nesubalansuota. Rekomenduojama mankštinti pėdos apatinės dalies ištiesiamąjį raumenį nedideliu greičiu, o pritraukiamąjį raumenį - didesniu greičiu.
Pasyvusis režimas 1. Pasyvųjį režimą galima naudoti po ilgalaikio nejudrumo, kad
pagerintų judesių apimtį. 2. Pasyvųjį režimą galima panaudoti, atliekant vienpusį raumenų
susitraukimą (pavyzdžiui, pritraukiamųjų raumenų grupė dažnai laikoma jautriausia raumenų grupe, kuri reabilituojama po pažeidimo; pritraukiamuosius raumenis galima mankštinti ir koncentriškai, ir ekscentriškai - pasyviuoju režimu).
Izometrinis režimas Daugiapusis izometrinis režimas gali būti panaudotas prieš ir po
operacijų arba po ilgalaikių nejudrumo periodų.
Izotoninis režimas 1. Kad išskirtų vieną konkrečią raumenų grupę, vėlesniuose
reabilitacijos metu galima atlikti daugiau koncentrinių raumenų susitraukimų.
2. Kad užtikrintų nekintamą nuovargio pakopą, sukamoji jėga pastatoma aukščiau pritraukiamųjų raumenų ir žemiau ištiesiamųjų raumenų.
139
Ekscentrinis įtempimo režimas. Šis režimas gali būti panaudotas, kad sustiprintų raumenų ir
sausgyslių junginius. Šis režimas ypač svarbus sportininkams potrauminiu periodu, nes jie dažniausiai patiria kulkšnies traumas.
Pastabos 1. Svarbus faktas dirbant su sportininkais yra tai, jog kulkšnis gali
būti nestabili (dėl ankstesnių patempimų). 2. Nustatyta, jog ištiesiamojo raumens ir pleištakaulio
sustiprinimas gali padėti išvengti įvairių traumų. 3. Žingsnių cikliškumas gali būti stimuliuojamas, panaudojant
pasyvųjį režimą sekančia seka: • ekscentrinių raumenų susitraukimas ištiesiamųjų raumenų
grupėje (kulnas prie žemės); • ekscentrinių raumenų susitraukimas pritraukiamųjų
raumenų grupėje (pėdos pervertimas); • koncentrinių raumenų susitraukimas pritraukiamųjų
raumenų grupėje (pirštų galų atitraukimas); • koncentrinių raumenų susitraukimas ištiesiamųjų raumenų
grupės judesyje (mostelėjimas). 4. Kulkšnies reabilitacijos metu svarbu atkreipti dėmesį į bendrą
kojos pajėgumą. 5. Jeigu pastebimas tinimas, dinamometrą galima pastatyti
aukščiau. Jeigu kojos blauzdos raumenims sukelia problemų mėšlungis, dinamometro nustatymus galima sumažinti, kad kulkšnis būtų nuleistoje padėtyje, taip pagerėja kraujotaka.
6. Sėdynės atlošas gali būti pakreiptas horizontaliai, kad testavimas arba mankštos pratimai galėtų būti atliekami gulint ant nugaros.
Kaip vienas iš izokinetinių pratimų panaudojimo po Achilo sausgyslės rekonstrukcijos manipuliacijų pavyzdžių bus aprašomas atvejo iš LAT-LIT projekto tikslinės grupės tyrimas.
Paciento amžius – 29 metai, vyras (dalyvio kodas: V-ID). Kairės kojos Achilo sausgyslės plyšimas (2013 m. sausio 20 d.). Trauma įgyta sportuojant, pašokimo aukštyn metu. 2013 m. sausio 21 d. atlikta operacija. Sąnario imobilizacija iki 2013 m. vasario 21 d. Pradedant atstatymo kursą (2013 m. kovo 8 d.) judėjo su ramentais, turėjo ženklų judesių apimties apribojimą pėdos sąnaryje (dorsalinė fleksija-50; plantarinė fleksija-100).
140
Atliekant pradinį kelio sąnario testavimą trijų greičių (600/s-1800/s-3000/s) izokinetiniu režimu, buvo konstatuotas ryškus traumuotos kojos raumenų jėgos parametrų deficitas. Traumuotos kojos (kairės) ištiesiamieji raumenys buvo silpnesni už kitos kojos jėgos parametrus ribose nuo 50.8% iki 62.3%. Sulenkiamųjų raumenų skirtumai taip pat buvo žymūs, t.y., vidutinis jėgos parametrų deficitas trijų greičių bendrame vertinime buvo 46.4%. Rezultatų analizė rodo ženklų traumuotos kojos raumenų jėgos sumažėjimą, kurį sukėlė 2 mėnesių trukmės kulkšnies sąnario imobilizacija. Taip pat ir lyginant kulkšnių jėgos testo rezultatus, buvo konstatuotas ryškus traumuotos kojos jėgos parametrų deficitas.
Sukurtos užsiėmimų programos tikslas - pagerinti traumuotos kojos kvadricepsų ir hamstringų grupės raumenų jėgą, skatinti kulkšnies sąnario judesių apimties didėjimą ir stiprinti blauzdų raumenų jėgą.
Vertinant pradinio testavimo rezultatus, buvo nustatyta, jog pacientas, panaudodamas optimalias pastangas, sugeba atlikti darbo apimtis nuo 1000 iki 1400 J, todėl buvo sudaroma pakopinė programa su kintančiais greičio režimais ir fiksuota darbo apimtimi kiekviename greičio etape.
Izokinetinio judesio greičių režimai su fiksuota darbo apimtimi: 1800/s-2100/s-2400/s-2700/s-3000/s -3000/s -2700/s -2400/
s -2100/s -1800/s
1000J-1100J-1200J- 1300J-1400J-1400J-1300J -1200J- 1100J - 1000J Poilsis tarp bandymų – 30 sekundžių. Užsiėmimų protokole buvo užfiksuotas maksimalios jėgos
momentas – Nm (Peak torq), vidutinis maksimalios jėgos momentas (AVG Peak torq). Išsamus užsiėmimų protokolų aprašas randamas.
Kad padidėtų kulkšnies sąnario judesių apimtis, buvo naudojamas pasyvusis režimas, kuris ir paruošė raumenis tolesniam darbui izokinetiniu režimu. Taip pat ir tarp bandymų, kaip aktyvaus poilsio priemonė, buvo naudojamas pasyvusis judesių režimas
Kulkšnies sąnariui skirtų užsiėmimų programa:
1 – 3 užsiėmimas Pasyvūs judesiai: 3 minutės, greitis 200/s, pauzė judesio pabaigoje – 2 sekundės.
141
Izokinetinis režimas: 3 min 100/s-poilsis-3 min 200/s- poilsis -3 min 300/s- poilsis.
(poilsis – pasyviojo judesio režimas)
4 užsiėmimas Pasyvūs judesiai: 3 minutės, greitis 200/s, pauzė judesio pabaigoje – 2 sekundės. Izokinetinis režimas: 3 min 200/s-poilsis-3 min 300/s-poilsis-3 min 450/s-poilsis.
(poilsis – pasyviojo judesio režimas)
5 – 10 užsiėmimas Pasyvūs judesiai: 3 minutės, greitis 200/s, pauzė judesio pabaigoje – 2 sekundės. Izokinetinis režimas: 3 min 300/s-poilsis-3 min 450/s-poilsis-3 min 600/s-poilsis.
(poilsis – pasyviojo judesio režimas)
Užsiėmimo protokole buvo užfiksuotas maksimalios jėgos momentas – Nm (Peak torq), bendras atliktas darbas – J (Total work) ir variacijos koeficientas (Coeff. of var. %).
Analizuojant rezultatų dinamiką per 10 užsiėmimų, galima daryti išvadą, jog ištiesiamųjų raumenų jėgos parametrai vystėsi greičiau, palyginus su sulenkiamaisiais raumenimis. Maksimalios jėgos momento rodikliai glaudžiai koreliuoja su vidutiniais parametrais, tai patvirtina rezultatų analizės metodiką, kuri naudojama tiesioginio ryšio (Biofeedback) režimu, kur fiksuojamas tik maksimalus jėgos momentas. Nors 3000/s greičio režime sulenkiamųjų raumenų jėgos parametrų pakitimai užsiėmimų metu nebuvo ryškūs, tačiau baigiamajame testavime ir šie rodikliai parodė žymius pagerėjimus (3 lent.). Tai galima pagrįsti didesne paciento motyvacija, atliekant pratimus testavimo režimu.
Kaip matoma lentelėje, ištiesiamųjų raumenų maksimalios jėgos momento ir vidinių parametrų pagerėjimas yra ribose tarp 79.5% iki 131.4%, t.y. vidutiniškai per 102.6%. Taip pat ir pajėgumo parametrų pagerėjimai panašios apimties.
Įvertinant projekto tyrimo rezultatus, galima padaryti išvadą, kad panaudota metodika darbui su BIODEX SYSTEM aparatūra, kuri pagrįsta teorinėmis išvadomis, yra efektyvi ir skatina raumenų jėgos parametrų pagerėjimą, bei didina sąnarių judesių apimtį. Tęsiant tyrimus reikia atkreipti didesnį dėmesį į ekscentrinio raumenų susitraukimo režimo programų aprobavimą bei uždaros kinetinės grandinės pratimų
142
įtraukimą į reabilitacines programas.
3. lentelė Izokinetinio režimo testavimo pradiniai ir baigiamieji rezultatai
Greitis
Judesio režimas: ekstenzija
600/s 1800/s 3000/s
Testavimo data 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % Jėgos momentas
Nm 96.2 172.6 79.5 63.1 146.1 131.4 54.5 107.3 96.9
Vidutinis jėgos momentas
Nm 90.8 155.2 59.7 128.9 50 94.1
Variacijos koefic.
% 5.1 10.6 9.2 11.7 12.5 11.7
Bendras darbas
J 618 1099 77.8 899 1910 112.3 1037 2035 96.1
Maks. darbas per vieną pakart.
J 130.3 252.9 94 98.2 221.4 125.5 77.6 154 98.6
Greitis Judesio režimas:
fleksija 600/s 1800/s 3000/s
Testavimo data 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % 11.03. 29.05. % Jėgos momentas
Nm 52.8 93.9 77.9 41.9 83.7 99.8 42.6 77.9 82.7
Vidutinis jėgos momentas
Nm 49.4 88.1 38.1 75.6 112.1 111.7
Variacijos koefic.
% 7.1 6.7 11.9 5.6 20.5 12.4
Bendras darbas
J 358 627 75.3 498 1057 112 386 1095 183
Maks. darbas per vieną pakart.
J 77.2 139.8 81.1 59.4 116 95.3 34.2 99.3 190
143
Literatūros šaltiniai 1. Aktas, S., Kocaoglu, B., Nalbantoglu, U., Seyhan, M., & Guven, O. (2007). End-
to-end versus augmented repair in the treatment of acute Achilles tendon ruptures. The Journal of Foot and Ankle Surgery, 46(5), 336−340.
2. Akyol, Y., Durmus, D., Alayli, G., Tander, B., Bek, Y., Canturk, F., & Tastan Sakarya, S. (2010). Does short-wave diathermy increase the effectiveness of isokinetic exercise on pain, function, knee muscle strength, quality of life, and depression in the patients with knee osteoarthritis? A randomized controlled clinical study. European Journal Of Physical And Rehabilitation Medicine, 46(3), 325−336.
3. Andrews, J. R., Harrelson, G. L., & Wilk, K. E. (2011). Physical rehabilitation of the injured athlete. Saunders.
4. Arms, S. W., Pope, M. H., Johnson, R. J., Fischer, R. A., Arvidsson, I., & Eriksson, E. (1984). The biomechanics of anterior cruciate ligament rehabilitation and reconstruction. The American journal of sports medicine, 12(1), 8−18.
5. Astrand, P. O. (Ed.). (2003). Textbook of work physiology: physiological bases of exercise. Human Kinetics.
6. Bosco, C. & Komi, P. V. (1979). Potentiation of the mechanical behavior of the human skeletal muscle through prestretching. Acta Physiologica Scandinavica, 106(4), 467−472.
7. Brown, L. E. (2000). Isokinetics in human performance. Human Kinetics 1. 8. Brughelli, M., Cronin, J. & Nosaka, K. (2010). Muscle architecture and
optimum angle of the knee flexors and extensors: a comparison between cyclists and Australian Rules football players. The Journal of Strength & Conditioning Research, 24(3), 717−721.
9. Chan, K. M., Maffulli, N., & Korkia, P. (1996). Principles and practice of isokinetics in sports medicine and rehabilitation (pp. 108−125). Hong Kong: Williams & Wilkins.
10. Colonna, S., Cardelli, R. (1997). Prevention and Functional Rehabilitation of Sports Injuries. Gambetolla: Technogym, 227 p.
11. Costa, M. L., MacMillan, K., Halliday, D., Chester, R., Shepstone, L., Robinson, A. H. N., & Donell, S. T. (2006). Randomised controlled trials of immediate weight-bearing mobilisation for rupture of the tendo Achillis. Journal of Bone & Joint Surgery, British Volume, 88(1), 69−77.
12. Coyle, E., Feiring, D., Rotkis, T., Cote, R., Roby, F., Lee, W., & Wilmore, J. (1981). Specificity of power improvements through slow and fast isokinetic training. Journal Of Applied Physiology: Respiratory, Environmental And Exercise Physiology, 51(6), 1437 −1442.
144
13. Crandall, D., Richmond, J., Lau J., et al. (1994). A meta-analysis of the treatment of the anterior cruciate ligament. Palm Desert, CA, Presented at the American Orthopedic Society of Sports Medicine.
14. Davies, G. (1984). A compendium of isokinetics in clinical usage and rehabilitation techniques. La Crosse: WI: S&S Publishers.
15. Davies, G. J., & Dickoff-Hoffman, S. (1993). Neuromuscular testing and rehabilitation of the shoulder complex. The Journal of orthopaedic and sports physical therapy, 18(2), 449−458.
16. Davies, G. J. et al. (1987). Compendium of isokinetic in clinical usage. III La Crosse, W. I., S&S Publishers.
17. Davis, G. J. (1995). The Need for Critical Thinking in Rehabilitation. Journal Of Sport Rehabilitation, 4(1), 1−22.
18. DeCarlo, M., Porter, D. A., Gehlsen, G., & Bahamonde, R. (1992). Electromyographic and cinematographic analysis of the lower extremity during closed and open kinetic chain exercise. Isokin Exerc Sci, 2, 24−29.
19. Edouard, P., Codine, P., Samozino, P., Bernard, P., Hérisson, C., & Gremeaux, V. (2013). Reliability of shoulder rotators isokinetic strength imbalance measured using the Biodex dynamometer. Journal Of Science And Medicine In Sport / Sports Medicine Australia, 16(2), 162−165.
20. Ellenbecker, T. S., and Davies, G. J. (2001). Closed Kinetic Chain Exercise: A Comprehensive Guide to Multiple Joint Exercises, (1st ed.). Champaign, Ill.: Human Kinetics.
21. Farthing, J. P., & Chilibeck, P. D. (2003). The effects of eccentric and concentric training at different velocities on muscle hypertrophy. European Journal Of Applied Physiology, 89(6), 578−586.
22. Granan, L. P., Forssblad, M., Lind, M., & Engebretsen, L. (2009). The Scandinavian ACL registries 2004-2007: baseline epidemiology. Acta orthopaedica, 80(5), 563−567.
23. Greenberger, H. B., Paterno M. V. (1994). Comparison of an isokinetic strength test and functional performance test in the assessment of lower extremity function. J. Orthop. Sports Phys. Ther, 19:61.
24. Gunnarsson, U. U., Johansson, M. M., & Strigård, K. K. (2011). Assessment of abdominal muscle function using the Biodex System-4. Validity and reliability in healthy volunteers and patients with giant ventral hernia. Hernia, 15(4), 417−421.
25. Hislop, H. J. and Perrine, J. J. (1967) The isokinetic concept of exercise. J Am Phys Ther Assoc 47:114−117.
26. Hortobagyi, T. I. B. O. R., Hill, J. P., Houmard, J. A., Fraser, D. D., Lambert, N. J., & Israel, R. G. (1996). Adaptive responses to muscle lengthening and shortening in humans. Journal of Applied Physiology, 80(3), 765−772.
27. Huang, M., Lin, Y., Yang, R., & Lee, C. (2003). A comparison of various therapeutic exercises on the functional status of patients with knee osteoarthritis. Seminars In Arthritis And Rheumatism, 32(6), 398−406.
145
28. JaeHo, Y., & GyuChang, L. (2012). Comparison of pathway and center of gravity of the calcaneus on non-involved and involved sides according to eccentric and concentric strengthening in patients with Achilles tendinopathy. Journal Of Sports Science & Medicine, 11 (1), 136−140.
29. Janssen, K. W., Orchard, J. W., Driscoll, T. R., & Van Mechelen, W. (2012). High incidence and costs for anterior cruciate ligament reconstructions performed in Australia from 2003–2004 to 2007–2008: time for an anterior cruciate ligament register by Scandinavian model?. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 22(4), 495−501.
30. Jung, H. G., Lee, K. B., Cho, S. G., & Yoon, T. R. (2008). Outcome of achilles tendon ruptures treated by a limited open technique. Foot & Ankle International, 29(8), 803−807.
31. Kanehisa, H., & Miyashita, M. (1983). Specificity of velocity in strength training. European journal of applied physiology and occupational physiology, 52(1), 104−106.
32. Kannus, P., & Järvinen, M. (1989). Incidence of knee injuries and the need for further care. A one-year prospective follow-up study. The Journal Of Sports Medicine And Physical Fitness, 29(4), 321−325.
33. Lanka, J. (1995). Biomehānika: māc. līdz. Rīga: LSPA. 34. Lepley, L. K., & Palmieri-Smith, R. M. (2013). Effect of Eccentric
Strengthening After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction on Quadriceps Strength. Journal Of Sport Rehabilitation, 22 (2), 150−156.
35. Lorenz, D., & Reiman, M. (2011). The role and implementation of eccentric training in athletic rehabilitation: tendinopathy, hamstring strains, and acl reconstruction. International Journal Of Sports Physical Therapy, 6 (1), 27−44.
36. Maffulli, N. (1999). Rupture of the Achilles tendon. J Bone Joint Surg Am 81(7), 1019−1036.
37. Maffulli, N., Tallon, C., Wong, J., Lim, P., & Bleakney, R. (2003). No adverse effect of early weight bearing following open repair of acute tears of the Achilles tendon. The Journal of sports medicine and physical fitness, 43(3), 367−379.
38. Martijn, P. M., Dekker, J., van Baar, M. E., Rob, A. B., & Johannes, W. J. (2001). Muscle strength, pain and disability in patients with osteoarthritis.Clinical rehabilitation, 15(3), 331−341.
39. Messier, S. P., Loeser, R. F., Miller, G. D., Morgan, T. M., Rejeski, W. J., Sevick, M. A., ... & Williamson, J. D. (2004). Exercise and dietary weight loss in overweight and obese older adults with knee osteoarthritis: the Arthritis, Diet, and Activity Promotion Trial. Arthritis & Rheumatism, 50(5), 1501−1510.
40. Miller, L. E., Pierson, L. M., Nickols-Richardson, S. M., Wootten, D. F., Selmon, S. E., Ramp, W. K., & Herbert, W. G. (2006). Knee Extensor and Flexor Torque Development with Concentric and Eccentric Isokinetic Training. Research Quarterly For Exercise And Sport, 77 (1), 58−63.
146
41. Moffroid, M., Whipple, R. K. (1970). Specificity of speed of exercise. Phys Ther 50: 1699-1700.
42. Muraki, S., Akune, T., Oka, H., En-yo, Y., Yoshida, M., Saika, A., ... & Yoshimura, N. (2010). Association of radiographic and symptomatic knee osteoarthritis with health-related quality of life in a population-based cohort study in Japan: the ROAD study. Osteoarthritis and Cartilage, 18(9), 1227−1234.
43. Nacionālais veselības dienests. Statistikas dati par 2010. gadu. Pieejams http://vec.gov.lv/lv/33-statistika
44. Nickols-Richardson, S. M., Miller, L. E., Wootten, D. F., Ramp, W. K., & Herbert, W. G. (2007). Concentric and eccentric isokinetic resistance training similarly increases muscular strength, fat-free soft tissue mass, and specific bone mineral measurements in young women. Osteoporosis international, 18(6), 789−796.
45. Palmitier, R. A., An, K. N., Scott, S. G., & Chao, E. Y. (1991). Kinetic chain exercise in knee rehabilitation. Sports Medicine, 11(6), 402−413.
46. Petterson, S. C., Barrance, P., Buchanan, T., Binder-Macleod, S., & Snyder-Mackler, L. (2008). Mechanisms Undlerlying Quadriceps Weakness in Knee Osteoarthritis. Medicine and science in sports and exercise, 40(3), 422.
47. Porter, S. B., & Tidy, N. M. (2008). Tidy's physiotherapy. Churchill Livingstone.
48. Rosa, U., Velásquez Tlapanco, J., Lara Maya, C., Villarreal Ríos, E., Martínez González, L., Vargas Daza, E. & Galicia Rodríguez, L. (2012). [Comparison of the effectiveness of isokinetic vs isometric therapeutic exercise in patients with osteoarthritis of knee]. Reumatología Clinica, 8(1), 10−14.
49. Sanghi, D., Avasthi, S., Mishra, A., Singh, A., Agarwal, S., & Srivastava, R. N. (2011). Is radiology a determinant of pain, stiffness, and functional disability in knee osteoarthritis? A cross-sectional study. Journal of Orthopaedic Science, 16(6), 719−725.
50. Sapega, A. A. (1990). Muscle performance evaluation in orthopaedic practice. Journal of bone and joint surgery. American volume, 72(10), 1562−1574.
51. Sharma, L., Dunlop, D. D., Cahue, S., Song, J., & Hayes, K. W. (2003). Quadriceps strength and osteoarthritis progression in malaligned and lax knees. Annals of Internal Medicine, 138(8), 613-619.
52. Slemenda, C., Brandt, K. D., Heilman, D. K., Mazzuca, S., Braunstein, E. M., Katz, B. P., & Wolinsky, F. D. (1997). Quadriceps weakness and osteoarthritis of the knee. Annals of internal medicine, 127(2), 97−104.
53. Stark, B., Emanuelsson, P., Gunnarsson, U., & Strigård, K. (2012). Validation of Biodex system 4 for measuring the strength of muscles in patients with rectus diastasis. Journal Of Plastic Surgery And Hand Surgery, 46(2), 102−105.
54. Tankevicius, G., Lankaite, D., & Krisciunas, A. (2013). Test-Retest Reliability of Biodex System 4 Pro for Isometric Ankle Eversion and Inversion Measurement. Journal Of Sport Rehabilitation.
147
55. Tsiros, M., Grimshaw, P., Schield, A., & Buckley, J. (2011). Test-retest reliability of the Biodex System 4 Isokinetic Dynamometer for knee strength assessment in paediatric populations. Journal Of Allied Health, 40(3), 115−119.
56. Van-Der, M. (2006). Knee joint stability and functional ability in patients with osteoarthritis of the knee. Arthritis Rheum, 55, 953–959.
57. Wilk, K. E., Romaniello, W. T., Soscia, S. M., et al., (1994). The relationship between subjective knee scores, isokinetic (OKC) testing and functional testing in the ACL reconstructed knee. J. Orthop. Sports Phys. Ther, 20:60−73.
148
1.pielikums
LAT-LIT projekts LLIV-223 „Designing a Model Geared towards Participation of People at Social
Risk Groups in the Labour Market” (MODPART)
ANKETA
Jūs tiekat aicināts/a projekta „Designing a Model Geared towards Participation of People at Social Risk Groups in the Labour Market” (MODPART) ietvaros piedalīties pētījumā par inovatīvo tehnoloģiju izmantošanas iespējām veselības uzlabošanā. Jūsu piedalīšanās ir pilnīgi brīvprātīga. Jūsu aizpildītās anketas tiks uzskatītās kā piekrišana līdzdalībai pētījumā un datu tālākai apstrādei. Visi iegūtie dati tiks saglabāti konfidenciāli un zinātniskajos pētījumos tiks izmantoti tikai apkopoto rezultātu veidā. Vārds, uzvārds _________________________________________________________________
1. Vecums
16 – 29 gadi 40 – 49 gadi 60-65 gadi 30 – 39 gadi 50 – 59 gadi
2. Dzīvesvieta
pilsētā laukos
3. Izglītība
nav pamatizglītība arodizglītība vidējā profesionālā izglītība
pamatizglītība vidējā izglītība augstākā
149
4. Cik ilgi Jūs neesat aktīvi iesaistīts darba tirgū?
līdz 6 mēnešiem no 6 mēnešiem līdz gadam no 1 līdz 3 gadiem ilgāk
5. Atzīmējiet, lūdzu, galvenos iemeslus, kas kavē Jūsu
iekļaušanos darba tirgū?
ilgstoša darba nespējas lapa pēc traumas grūtības pārvietoties ārpus mājas veselības stāvoklim neatbilstoša darba vide vai iepriekš apgūtā specialitāte
informācijas trūkums par atbalsta iespējām cilvēkiem ar kustību traucējumiem
darba devēju nevēlēšanās pieņemt darbā cilvēku ar veselības problēmām
cits variants
6. Lūdzu, salīdziniet savu veselības stāvokli šogad un gadu
iepriekš!
Daudz labāka Tāpat kā Daudz sliktāka iepriekš
Nedaudz labāka Nedaudz Grūti teikt sliktāka
150
7. Cik lielā mērā pēdējā mēneša laikā Jūsu fiziskā veselība ir traucējusi veikt ikdienas darbus?
Nepārtraukti Bieži Dažreiz Reti Nekad 8. Cik lielā mērā pēdējā mēneša laikā Jūsu fiziskā veselība ir
traucējusi komunikācijai ar ģimeni, draugiem, darba biedriem utt.?
Nepārtraukti Bieži Dažreiz Reti Nekad
9. Kā Jūs savu veselību vērtējat kopumā? Zem katra virsraksta atzīmējiet VIENU rūtiņu blakus tam apgalvojumam, kurš vislabāk apraksta, kāda ir jūsu veselība ŠODIEN PĀRVIETOŠANĀS SPĒJAS Staigāšana man nesagādā problēmas Staigāšana man sagādā nelielas problēmas Staigāšana man sagādā vidējas problēmas Staigāšana man sagādā lielas problēmas Es nespēju staigāt SEVIS APKOPŠANA Mazgāšanās vai ģērbšanās man nesagādā problēmas Mazgāšanās vai ģērbšanās man sagādā nelielas problēmas Mazgāšanās vai ģērbšanās man sagādā vidējas problēmas Mazgāšanās vai ģērbšanās man sagādā lielas problēmas Es nespēju pats/i nomazgāties vai apģērbties IKDIENAS DARBĪBAS (piem., darbs, mācības, mājas pienākumi, darbi ģimenē vai izklaide) Ikdienas darbības man nesagādā problēmas Ikdienas darbības man sagādā nelielas problēmas Ikdienas darbības man sagādā vidējas problēmas Ikdienas darbības man sagādā lielas problēmas Es nespēju veikt savas ikdienas darbības
151
SĀPES/DISKOMFORTS Es neizjūtu sāpes vai diskomfortu Es izjūtu vieglas sāpes vai diskomfortu Es izjūtu vidējas sāpes vai diskomfortu Es izjūtu stipras sāpes vai diskomfortu Es izjūtu ļoti stipras sāpes vai diskomfortu TRAUKSME/DEPRESIJA Es neesmu satraukts/a vai iegrimis/usi depresijā Es esmu nedaudz satraukts/a vai iegrimis/usi depresijā Es esmu vidēji satraukts/a vai iegrimis/usi depresijā Es esmu nopietni satraukts/a vai iegrimis/usi depresijā Mani ir pārņēmis ļoti stiprs satraukums vai ļoti stipra depresija
152
Latvia (Latvian) © 2012 EuroQol Group. EQ-5D™ is a trade mark of the EuroQol Group • Mēs vēlamies zināt, cik laba vai slikta
ir jūsu veselība ŠODIEN.
• Šī skala ir numurēta ar skaitļiem no 0 līdz 100.
• 100 nozīmē vislabāko veselību, kādu jūs varat iedomāties. 0 nozīmē vissliktāko veselību, kādu jūs varat iedomāties.
• Atzīmējiet ar X uz skalas, lai norādītu, kāda ir jūsu veselība ŠODIEN.
10
0
20
30
40
50
60
80
70
90
100
5
15
25
35
45
55
75
65
85
95
Vislabākā veselība, kādu jūs varat iedomāties
Vissliktākā veselība, kādu jūs varat iedomāties
153
• Tagad zemāk redzamajā lodziņā
pierakstiet skaitli, kuru jūs atzīmējāt uz skalas.
JŪSU VESELĪBA ŠODIEN =
Latvia (Latvian) © 2012 EuroQol Group. EQ-5D™ is a trade mark of the EuroQol Group
N.p. k. Aktivitāte Nekad Reti Bieži Vienmēr
1. Ikdienas staigāšana 2. Garāku ceļa posmu veikšana
kājām (vairāk par km)
3. Īsu ceļa posmu veikšana kājām (līdz 1 km)
4. Skriešana 5. Kāpšana pa kāpnēm vairākus
stāvus
6. Kāpšana pa kāpnēm vienu stāvu
7. Noliekšanās 8. Nomešanās uz ceļiem 9. Saliekšanās uz priekšu
10. Dažādu priekšmetu celšana 11. Ilgstoša sēdēšana (ilgāk par
stundu)
12. Ilgāka stāvēšana 13. Iepirkumu nešana 14. Darbs ar putekļu sūcēju vai
citi tamlīdzīgi uzkopšanas darbi.
15. Pašaprūpe (mazgāšanās, ģērbšanās utt.)
154
10. Raksturojiet, kuras no minētajām aktivitātēm un cik bieži sagādā Jums problēmas! ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________
11. Izlasiet apgalvojumus! Atzīmējiet sev atbilstošāku variantu!
N.p.
k. Apgalvojums Jā Vairāk jā nekā
nē
Vairāk nē nekā
jā Jā
1. Es saslimstu biežāk nekā citi cilvēki
2. Kopumā mans veselības stāvoklis ir tāds pats kā citiem
3. Domāju, ka turpmāk mana veselība pasliktināsies
4. Dalība nodarbībās uzlabos manas spējas veikt ikdienas aktivitātes
5. Dalība projektā uzlabos manu kopējo fizisko stāvokli
6. Dalība projektā palielinās manu muskuļu spēku
7. Dalība projektā uzlabos manu psiholoģisko stāvokli
8. Dalība projektā sekmēs manu atgriešanos darba tirgū
Paldies!
155
2.pielikums
LAT-LIT projekts LLIV-223 „Designing a Model Geared towards Participation of People at Social
Risk Groups in the Labour Market” (MODPART)
DALĪBNIEKA REHABILITĀCIJAS MEDICĪNISKĀ KARTE
1. Pacienta vārds, uzvārds ______________________________ Vecums __________
2. Pacienta nodarbošanās ___________________________________________________
3. Nodarbošanās ar fiziskiem vingrinājumiem un sportu (sistemātiskums, cik ilgi) _________________________________________________
4. Datums, kad pacients ieguvis traumu; iestājas (dd.mm.gggg.):
5. Pirmreizējās apskates datums (dd.mm.gggg.)
6. Fizioterapeitiskās ārstēšanas sākums un beigas: ______________________
7. Klīniskā diagnoze _________________________________________________________
8. Blakusdiagnoze: __________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ (SAS, Elpošanas sistēma, KZT, NS, traumas, citi)
9. Anamnēze, veikta ārstēšana ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
10. Pacienta sūdzības ______________________________________________________________________________
156
11. Objektīvais stāvoklis: ______________________________________________________________________________
12. Ierobežojumi fizioterapijas aktivitātēm, atsevišķām tehnikām vai tehnoloģijām: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
13. Palīglīdzekļi, ko pacients lieto: ______________________________________________________________________________
14. Būtiskie izmeklējumi (datums, slēdziens): ______________________________________________________________________________
15. Īpašas pielietotās terapijas metodes (piem. barokamera): ______________________________________________________________________________
Fiziskais funkcionālais stāvoklis:
Apskate: Stāja Gaita
Frontālā plakne
Sagitālā plakne
balsta fāze: papēža pieskāriens dxtr sin pārvēliens dxtr sin atspēriens dxtr sin vēziena fāze dxtr sin ķermeņa augšdaļas derotācija soļu garums, platums, virziens gaitas ātrums vertikālas, horizontālas svārstības
_______________________________________ _______________________________________
antalģiska hemiparētiskā cits
___________________________________
157
Aktīvo kustību ierobežojumi:
� mugurkaulā:
C daļa flex ext lat.flex dxtr /sin rot. dxtr /sin Th daļa flex ext lat.flex dxtr /sin rot. dxtr /sin L daļa flex ext lat.flex dxtr /sin rot. dxtr /sin
� rokās _______________________________________________________________
______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
� kājās _______________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Kustību kvalitāte: ______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Pasīvo kustību ierobežojumi: _________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Muskuļu spēks (0-5 balles, vājie mm.): _______________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Muskuļu garums: ______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Muskuļu tonuss: _______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
158
Lokālā apvidus apskate un palpācija:
Palpācija dxt sin saspringums sāpes saspringums sāpes (+/++/+++) (+) (+/++/+++) (+)
proc.spinosi paravertebrālie mm:
C daļā Th daļā L daļā
os occipitale mala m.trapezius augšējās šķiedras
m.levator scapulae m.quadratus lumborum iegurņa saites hamstringi m.teres minor m.subscapularis m.tensor fasciae latae m.gastrocnermius
Sāpju lokalizācija: ______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Sāpju stiprums: ________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Tūskas: __________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Rētaudi: _________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
159
Funkcionālā izmeklēšana:
• Aktīvā, pasīva mobilitāte
Kustība Labā puse (Kustību apjoms)
Kreisā puse (Kustību apjoms) Norma
Plecu locītava: Aktīvi Pasīvi Aktīvi Pasīvi
Fleksija 160° - 180° Ekstenzija 30° - 50° ABD 150° - 180° ADD 40° - 60° Rot.interna 70° - 90° Rot.externa 80° - 90° Elkoņa locītava: Fleksija 120° - 160° Ekstensija 0° Pronācija 70° - 80° Supinācija 80° - 90° Plaukstas locītava: Fleksija 75° - 90° Ekstensija 65° - 70° Gūžas locītava: Flekksija 110° - 125° Ekstenzija 10° - 30° ABD 40° - 55° ADD 30° - 40° Ceļa locītava: Fleksija 120° - 160° Ekstensija 0° Pēdas locītava: Dorsāla fleksija 10° - 20° Plantāra fleksija 40° - 50°
160
• Muskuļu spēks
Muskulis Kreisā puse Labā puse Kakla fleksori Kakla eksensori m.deltoideus m.supraspinatus m.biceps brachii m.triceps brachii mm.rhomboideus m.trapezius
• Pars descendens • Pars transversa • Pars ascendens
Pirkstu fleksori Pirkstu ekstensori m.quadriceps femoris m.gluteus maximus mm.gluteus munimus et medius
m.iliopsoas īsie adduktori m.tibialis anterior m.peroneus longus m.triceps surae
Neiroloģiskā izmeklēšana (speciālie testi, līdzsvars, koordinācija, jušana, refleksi):
Speciālie testi:
Komentāri: Jušana: virspusējā ____________________________ dziļā ____________________________ Piezīmes: __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
161
Rehabilitācijas mērķi Galvenā problēma ______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Rehabilitācijas īstermiņa mērķi ______________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Rehabilitācijas plāni ___________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Datums _________________________________________________________________ Rezultāti: Mērķi: � sasniegtie � daļēji sasniegti � nav sasniegti Rekomendācijas: _______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
162
LAT-LIT projekts LLIV-223 „Designing a Model Geared towards Participation of People at Social
Risk Groups in the Labour Market” (MODPART)
INDIVIDUĀLAIS REHABILITĀCIJAS PLĀNS
PERSONAS PAŠNOVĒRTĒJUMS 1. Vārds _______________________________________________________________________ 2. Uzvārds ____________________________________________________________________ 3. Personas kods _____________________________________________________________ 4. Dzīvesvietas adrese:
4.1. deklarētā adrese __________________________________________________ 4.2. faktiskā adrese ___________________________________________________
5. Kontaktinformācija: 5.1. tālruņa numurs ___________________________________________________ 5.2. e-pasta adrese ____________________________________________________
6. Darbavieta (bērniem un studējošiem – izglītības iestādes nosaukums) _______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
7. Nodarbošanās (profesija) _______________________________________________ ______________________________________________________________________________
8. Ziņas par veselības stāvokli, funkcionēšanas ierobežojumiem un sagaidāmajiem rehabilitācijas rezultātiem: 8.1. situācijas apraksts un veselības traucējumi ___________________
______________________________________________________________________ 8.2. funkcionēšanas ierobežojumi (problēmas noteiktu darbību
veikšanā) ___________________________________________________________ ______________________________________________________________________
8.3. rehabilitācijas mērķi (norādīt, ko persona vēlas sasniegt) ______________________________________________________________________
9. Vārds, uzvārds, paraksts _________________________________________________ 10. Datums (dd.mm.gggg.) __________________________________________________
163
II. Personas novērtējums
11. Plāns tiek izstrādāts (vajadzīgo atzīmēt): 11.1. pirmreizēji 11.2. atkārtoti
12. Ziņas par iepriekšējo rehabilitācijas plānu: 12.1. iestāde, kura izstrādājusi plānu (nosaukums) ________________
______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
12.2. datums, kad plāns izstrādāts (dd.mm.gggg.) __________________ 12.3. galvenie rehabilitācijas mērķi ___________________________________
______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
12.4. rehabilitācijas pakalpojuma sniedzējs __________________________ 12.5. rehabilitācijas rezultāts ___________________________________________
13. Prognozētās invaliditātes (norādīt diagnozes kodu pēc SSK – 10)3: 13.1. pamatslimība . 13.2. blakusslimība . 13.3. sarežģījumi .
14. Darbnespējas laiks (nedēļās) (norādīt un vajadzīgo atzīmēt) 14.1. ar pārtraukumiem 14.2. nepārtraukts
15. Veselības stāvokļa novērtējums: īsa anamnēze, diagnostiskie izmeklējumi, slimības gaita, ārstēšana, pacienta veselības stāvoklis (nosūtot uz Veselības un darbspēju ekspertīzes ārstu valsts komisiju)
_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 15.1. Funkcionēšanas novērtēšana:
15.1.1. funkcionēšanas ierobežojumi orgānu vai orgānu sistēmu līmenī ___________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________
15.1.2. funkcionēšanas ierobežojumi aktivitāšu un līdzdalības līmenī ________________________________________
15.1.3. vides un personības faktori, kuri nosaka ierobežojumus aktivitāšu un līdzdalības līmenī _____________________________________________________________ _____________________________________________________________
164
16. Medicīniskās rehabilitācijas ilgtermiņa mērķi _________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
17. Medicīniskās rehabilitācijas īstermiņa mērķi _________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
18. Plāna pasākumi un termiņi: _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
19. Ārstēšanas un medicīniskās rehabilitācijas pasākumi
Nr. p.k. Pasākumi Termiņi Sasniedzamie
rezultāti Piezīmes
1. 2. 3.
20. Persona, kurai plāns tiek izstrādāts, vai tās likumiskais pārstāvis
(vārds, uzvārds, paraksts) – piekrišanas apliecinājums ______________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
21. Datums (dd.m.gggg.) _____________________________________________________
