Νευρομυϊκά και αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά κατά την ισοκίνηση και την ισορροπία μετά από την εγχείριση πρόσθιου χιαστού

Abstract

The aim of this thesis was to examine the neuromuscular and the architectural characteristics during isokinetic strength tests and postural balance after anterior cruciate ligament reconstruction. The work was completed in three experimental studies. The aim of the first study was to compare different methods for calculation of the torque ratio of the knee flexors and extensors in healthy and individuals after anterior cruciate ligament reconstruction. Twelve healthy individuals and ten individuals after anterior cruciate ligament reconstruction (ACLr) performed maximal concentric (con) and eccentric (ecc) trials of the knee extensors (Q) and flexors (H) at 3 different angles and angular velocities (60, 120 and 180°/s). We concluded that muscle imbalance evaluation after ACLr, using values at 30° knee flexion maybe is more important than the other calculation methods. The purpose of the second study was to examine the isokinetic strength and activity of the knee extensors and the flexors during fatigue in healthy and ACLr individuals. Thirteen healthy and thirteen individuals after ACLr, performed two fatigue protocols for the knee extensors and flexors until the isometric torque decreased to 50% of the maximal isometric torque. The EMG signal of the vastus medialis, vastus lateralis, semitendinosus and long head of biceps femoris muscle was recorded. The results showed that healthy individuals needed more repetitions in order to reach the 50% of the maximal isometric torque, compared with the ACLr. Electromyographic activity of the long head of biceps femoris muscle was reduced during the knee extensors fatigue protocol, but there was no group difference in fatigue responses for the remaining muscles. Conclusively, the use of exercise programs that improves fatigue ability is important in order to avoid a new ACL injury. The aim of the third study was to examine double and single leg stance in twenty healthy and fourteen ACLr individuals. All participants performed single-leg and double-leg balance tests. The center of pressure (COP) was recorded using a pressure platform. There was no significant interaction between “vision” and “group” for all variables during normal quiet stance (NQS) and one leg stance (OLS) for both right and left leg. The results indicated non-significant effect of “group” and “vision” for the same variables (p>0.05). During OLS the results indicated statistical significant effect of “vision” for the same variables for both leg. This supports the hypothesis that rehabilitation, with proprioceptive and agility training, is an important component in restoring the functional stability in the anterior cruciate ligament-reconstructed knee.

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν τα νευρομυϊκά και τα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά κατά την ισοκίνηση και την ισορροπία μετά από εγχείριση πρόσθιου χιαστού συνδέσμου (ΠΧΣ). Σκοπός της πρώτης εργασίας ήταν να μελετηθούν διάφοροι τρόποι υπολογισμού των αναλογιών ροπής των καμπτήρων και των εκτεινόντων μυών του γονάτου σε άτομα υγιή και σε άτομα μετά από συνδεσμοπλαστική ΠΧ. Δώδεκα υγιείς και 10 άτομα μετά από συνδεσμοπλαστική ΠΧ εκτέλεσαν μέγιστες σύγκεντρες (con) και έκκεντρες (ecc) προσπάθειες των εκτεινόντων (Q) και καμπτήρων (H) μυών του γονάτου σε τρεις διαφορετικές γωνίες και γωνιακές ταχύτητες. Για την έκταση, ανάλυση διακύμανσης έδειξε ότι η αναλογία Ηecc:Qcon δεν διέφερε στατιστικά σημαντικά μεταξύ των υγιών και των εγχειρισμένων σε καμία γωνιακή θέση. Για την κάμψη, η ανάλυση διακύμανσης έδειξε ότι η αναλογία Qecc:Hcon ήταν χαμηλότερη στους εγχειρισμένους σε σχέση με τους υγιείς μόνο όταν χρησιμοποιήθηκαν οι τιμές της ροπής στις 30° και όχι στις άλλες γωνιακές θέσεις. Η γωνιακή ταχύτητα δεν επηρέασε τη σύγκριση ανάμεσα στις δύο πειραματικές ομάδες αλλά είχε επίδραση στις αναλογίες. Από τα παραπάνω συμπεραίνεται πως η αξιολόγηση των μυϊκών ανισορροπιών μετά από συνδεσμοπλαστική του ΠΧ χρησιμοποιώντας τιμές από την γωνία κάμψης των 30° ίσως είναι πιο σημαντική από τους υπόλοιπους τρόπους υπολογισμού των αναλογιών. Στη δεύτερη εργασία μελετήθηκε η ισοκινητική αξιολόγηση και τα ηλεκτρομυογραφικά χαρακτηριστικά των εκτεινόντων και των καμπτήρων μυών του γονάτου σε συνθήκες κόπωσης σε άτομα μετά από συνδεσμοπλαστική ΠΧ. Δεκατρείς υγιείς και 13 άτομα μετά από συνδεσμοπλαστική ΠΧ στο αριστερό πόδι εκτέλεσαν δυο πρωτόκολλα συνεχόμενων ισοκινητικών προσπαθειών των καμπτήρων και των εκτεινόντων μυών του γονάτου μέχρι το 50% της μέγιστης ροπής. Καταγράφηκε το ηλεκτρομυογράφημα (ΗΜΓ) από τον έσω και έξω πλατύ, τον ημιτενοντώδη και τη μακρά κεφαλή του δικεφάλου μυός. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως οι υγιείς χρειάστηκαν περισσότερες επαναλήψεις για να μειωθεί στο 50% της μέγιστης ισομετρικής ροπής σε σχέση με τα άτομα που είχαν υποβληθεί σε συνδεσμοπλαστική ΠΧ. Η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα της μακράς κεφαλής του δικεφάλου μυός μειώθηκε με την κόπωση των εκτεινόντων μυών του γονάτου, ενώ δεν διέφερε για κανένα μυ μεταξύ των δύο ομάδων. Στην τρίτη εργασία μελετήθηκε η ισορροπία στη διποδική και τη μονοποδική στάση με μάτια ανοικτά και κλειστά σε 20 υγιή άτομα και 14 άτομα τα οποία είχαν υποβληθεί σε συνδεσμοπλαστική ΠΧΣ 24 μήνες πριν τη μέτρηση. Δεν υπήρξε στατιστικά σημαντική αλληλεπίδραση του παράγοντα «όραση» και του παράγοντα «ομάδα» κατά τη διποδική και τη μονοποδική στήριξη (p >0.05). Στη μονοποδική στήριξη παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση του παράγοντα όραση τόσο στο δεξί όσο και στο αριστερό πόδι σε όλες τις μεταβλητές της ισορροπίας (p>0.05). Μετά από ένα σωστό πρόγραμμα αποκατάστασης η απώλεια των παραγόντων οι οποίοι επηρεάζουν την ισορροπία επανέρχεται σε τέτοιο επίπεδο, που δεν επηρεάζεται η ισορροπία στα δύο και στο ένα πόδι.