مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 19، مهر 1399، 712-693
تأثیر شش هفته تمرینات اصلاحی بر کینماتیک کتف مردان دارای نقص چرخش پایینی کتف: یک کارآزمایی بالینی تصادفی
نورالله جاودانه[1]
دریافت مقاله: 31/3/99 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 22/4/99 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 8/5/99 پذیرش مقاله: 11/5/99
چکیده
زمینه و هدف: یکی از فرمهای غیر طبیعی راستای کتف، نقص چرخش پایینی کتف میباشد که شامل پایین آمدن، ابداکشن و تیلت قدامی اسکاپولا میباشد که به طور بالقوه باعث کاهش چرخش بالایی و تیلت خلفی کتف میشود. لذا هدف از مطالعه حاضر تعیین تأثیر شش هفته تمرینات اصلاحی بر کینماتیک کتف مردان دارای نقص چرخش پایینی کتف بود.
مواد و روشها: این مطالعه کارآزمایی بالینی در دانشکده تربیت بدنی دانشگاه خوارزمی در سال 1398 انجام گرفت. تعداد 24 فرد واجد شرایط به صورت در دسترس انتخاب و بهطور تصادفی به دو گروه مساوی 12 نفره (گروه تمرینات اصلاحی کتف و گروه کنترل)، تقسیم شدند. گروه کنترل در طی مطالعه درمان خاصی را دریافت نکردند. میزان زاویه چرخش فوقانی و تیلت خلفی کتف قبل و بعد از اعمال تمرینات اصلاحی در گروه مداخله، با رویه یکسان، توسط دستگاهMyoMotion 3D شرکت نوراکسون اندازهگیری شدند. دادهها با استفاده از آنالیز واریانس دوطرفه با اندازهگیریهای مکرر و آزمون t زوجی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافتهها: افزایش معنیداری در میزان زاویه چرخش فوقانی در زوایای º30 (038/0=P)، º60 (001/0P˂)، º90 (001/0P˂) و º120 (001/0P˂) و تیلت خلفی در زوایای º30 (001/0P˂)، º60 (001/0P˂)، º90 (001/0P˂ ) و º120 (001/0P˂) ابداکشن شانه پس از اعمال مداخله تمرینی در گروه مداخله نسبت به گروه کنترل مشاهده شد.
نتیجهگیری: نتایج نشان داد که مداخله تمرینات اصلاحی کتف باعث بهبود زاویه تیلت خلفی و چرخش فوقانی کتف در افراد دارای نقص چرخش پایینی کتف میشود.
واژههای کلیدی: تمرینات اصلاحی، کینماتیک کتف، نقص چرخش پایینی کتف
مقدمه
راستای طبیعی کتف برای حرکت بهینه اسکاپولوهومورال مورد نیاز است. یک استاندارد برای راستای کتف توصیف شده است که مشخص میکند که لبه داخلی کتف موازی ستون فقرات و در حدود سه اینچ از خط وسط قفسه سینه فاصله دارد. استخوان کتف روی قفسه سینه بین مهرههای دوم و هفتم پشتی قرار گرفته است؛ کتف در ناحیه سینهای بهصورت تخت است و حدود 30 درجه چرخش قدامی در صفحه فرونتال دارد [1]. دیسکینزیای کتف (Scapular dyskinesia)، تغییر در موقعیت طبیعی و الگوی حرکتی غیرطبیعی کتف است [2].
یکی از فرمهای غیر طبیعی راستای کتف، سندرم چرخش پایینی کتف میباشد که شامل پایین آمدن، پروترکشن و تیلت قدامی اسکاپولا میباشد [3]. مشخصه سندرم چرخش پایینی کتف (Scapular downward rotation syndrome)، افزایش طول عضله تراپزیوس فوقانی و سفتی عضله لواتور اسکاپولا میباشد و به طور بالقوه باعث کاهش چرخش بالایی کتف میشود [4]. سندرم چرخش پایینی کتف، همانطور که توسط sahrman شرح داده شده است، دارای این ویژگیها است: 1- زاویه تحتانی کتف نسبت به ریشه خار کتف به ستون فقرات نزدیکتر است و 2- مفصل آکرومیوکلویکولار از مفصل استرنوکلویکولار پایینتر قرار گرفته است [5]. ایمبالانسهای عضلانی درگیر با این اختلال بین عضلات چرخاننده بالایی و پایینی کتف وجود دارند. در ارتباط با ایمبالانس در طول عضلات، اختلال سندرم چرخش پایینی کتف عموماً با کوتاهی لواتور اسکاپولا (Levator scapulae) و رومبوئید و طول افزایش یافته تراپزیوس فوقانی (Upper trapezius) و سراتوس انتریور (Serratus anterior) همراه است. همچنین، ضعف در تراپزیوس تحتانی (Lower trapezius) میتواند نقش مهمی در کافی نبودن چرخش بالایی کتف ایفاء کند. تأخیر در بهکارگیری چرخانندههای بالایی کتف طی ابداکشن شانه در آزمودنیها با چرخش بالایی کاهش یافته، نشان داده شده است. تغییرات در غلبه بین چرخانندههای فوقانی میتواند موجب اختلال در بالانس عضلانی اطراف کتف شود که منجر به ناهنجاریهایی در عضلات درگیر در چرخش کتف میشود [6].
افراد دارای سندرم چرخش پایینی کتف، محدودیتهایی را در چرخش بالایی کتف در زاویه 60 درجه ابداکشن شانه، تجربه میکنند و همچنین دارای الویشن جبرانی شانه هستند. فعالیت بیش از حد عضله تراپزیوس فوقانی در نتیجه الویشن کتف در این عضله، نقاط ماشهای مایوفاشیال ایجاد میکند که موجب دردهای فشاری میگردد. به این منظور، در راستای درمان ایمبالانسهای عضلانی در آزمودنیهای دارای سندرم چرخش پایینی کتف، استفاده از تمریناتی که راستای طبیعی کتف را با تکیه بر تقویت چرخانندههای بالایی و کشش چرخانندههای پایینی کتف برمیگردانند، ضروری است [7]. طبق مطالعات گذشته، تمرینات جهت بهبود اختلالات کتف میتواند موجب بهبود عملکرد عضلات، بهبود راستای ترقوه و در نتیجه بهبود راستای کمربند شانهای و عملکرد کتف شود [6]. بهبود این عوامل میتواند علاوه بر بهبود عملکرد عضلات از نظر فعالیت الکتریکی، موجب بهبود هماهنگی و زمانبندی در فعالیت عضلات شود و در نتیجه باعث بهبود کینماتیک کتف شود.
مطالعاتی که نقش تمرینات حرکتی را بر روی نقص چرخش پایینی کتف انجام بررسی کردهاند، بیشتر بر روی تأثیرات آنی و حاد اصلاح کتف به صورت فعال یا غیرفعال تمرکز داشته است [8-11]. همچنین عمده مطالعات قبلی فاقد گروه کنترل هستند و به این دلیل نمیتوان مقایسه دقیقی بین گروههای تمرینی و یک گروه کنترل انجام داد [10]. بنابراین با بررسی مطالعات در این زمینه، مطالعهای که تأثیر تمرینات اصلاحی چرخش دهنده بالایی و تیلت دهنده خلفی کتف را به صورت جامع و طولانی مدت در افراد دارای نقص چرخش پایینی کتف مورد بررسی قرار داده باشد، یافت نشد. لذا هدف از این مطالعه تعیین تأثیر شش هفته تمرینات اصلاحی بر کینماتیک کتف افراد دارای اختلال چرخش پایینی کتف بود.
مواد و روشها
تحقیق حاضر از نوع کارآزمایی بالینی تصادفی شده و دارای کد اخلاق IR.KHU.REC.1398.011 از دانشگاه خوارزمی و کد کارآزمایی IRCT20180813040787N1 از کارآزمایی بالینی ایران میباشد. طرح تحقیق به صورت پیش آزمون-پس آزمون با یک گروه مداخله و یک گروه کنترل بود. جامعه آماری مطالعه حاضر را مردان 20 تا 45 ساله مبتلا به نقص چرخش پایینی کتف تشکیل میداد که برای درمان خود به مرکز سلامت و تندرستی دانشگاه خوارزمی در بهار 1398 مراجعه میکردند. نمونهها براساس معیارهای ورود به تحقیق بهصورت هدفمند انتخاب و به صورت تصادفی به دو گروه مداخله (تمرینات اصلاحی کتف) و گروه کنترل تقسیم شد. مکان انجام اندازهگیری متغیرها و انجام مداخلات دانشکده تربیت بدنی دانشگاه خوارزمی بود.
حجم نمونه طی یک مطالعه آزمایشی بر روی 7 نفر از آزمودنی های مطالعه در سطح معنیداری 05/0 در نرم افزار G*Power بر اساس شاخص چرخش پایینی کتف محاسبه شد. مطالعه مقدماتی اندازه اثر 30/0 را نشان داد. با روش آنالیز واریانس دوطرفه با اندازهگیریهای مکرر با 2 گروه و 2 جلسه آزمون، با توان 80/0 و همبستگی 50/0 بین اندازهگیریها، حجم نمونه کلی 24 نفر محاسبه گردید.
معیارهای ورود به مطالعه شامل افراد دارای نقص چرخش پایینی کتف، آزمودنیها فاقد سابقه جراحی ستون فقرات، کتف و شانه در فاصله زمانی سه سال قبل از تحقیق، آسیب شانه در فاصله زمانی شش ماه قبل از تحقیق، اختلالات دیگر کتف غیر از اختلال چرخش پایینی کتف مانند کتفبالی و یا کتف افتاده، درد رادیکولار در گردن و دستها، وجود هرگونه آسیب شانه مثل گیرافتادگی شانه، تاندونیت و شانه یخ زده، ناپایداری شانه، سندرم خروجی قفسه سینه، بیماری پوکی استخوان، شانه گرد (با زاویه بیشتر از 52 درجه) و میزان زاویه کایفوز بیشتر از 50 و کمتر از 20 درجه بودند. همچنین معیارهای خروج از مطالعه شامل عدم شرکت منظم در برنامههای تمرینی به مدت دو جلسه به صورت متوالی و سه جلسه به صورت غیرمتوالی و درد غیرقابل تحمل در طول دوره توانبخشی بود. برای روشهای تصادفی سازی، لیستی از اعداد که هر یک به طور تصادفی به یک نوع درمان اختصاص داشت، تهیه شد. سپس گروهبندی بر اساس دستورالعمل به هر یک از شرکت کنندگان اختصاص یافت. تصادفیسازی با روش بلوکهای تصادفی (Block Style Randomization Scheme) با سایز 2 به نسبت 1:1 صورت گرفت (شکل 1). روش تصادفیسازی توسط یک فیزیوتراپ که از نحوه تقسیم تصادفی بیماران بی اطلاع بود، انجام گرفت. در این مطالعه ارزیابها و تحلیلگر آماری به صورت Blinding بودند. قبل از شروع مطالعه، نمونهها فرم رضایتنامه آگاهانه را مطابق با استانداردهای معاهده هلسینکی امضاء میکردند.
پس از حضور نمونهها در محل آزمایشگاه، جهت کسب اطلاعات اولیه از آنها، برگه جمعآوری اطلاعات اولیه به ایشان تحویل داده شد. برگه جمعآوری اطلاعات شامل سؤالاتی از قبیل قد، وزن، سن، سابقه بیماری، میزان فعالیت در هفته، مدت زمان مبتلاء به درد، سمت درد و غیره بود. آزمودنیها با حداقل لباس با استفاده از ترازوی دیجیتال (مارک سکا، ساخت کشور آلمان) با دقت 100 گرم وزن شدند. قد آنها نیز به طور ایستاده، بدون کفش، سر با وضعیت طبیعی، شانه، کفلها و باسن در تماس با دیوار بهوسیله قد سنج (مارک سکا، ساخت کشور آلمان) اندازه گرفته شد. همچنین شاخص توده بدنی با تقسیم وزن (کیلوگرم) بر قد (متر مربع) اندازه گیری شد [20]. بررسی میزان چرخش پایینی کتف، بهوسیله کالیپر ورنیر ساخت شرکت میتوتیو (Mitutoyo Caliper) کشور در حالت استاتیک انجام گرفت. پس از بررسی معیارهای ورود و خروج از تحقیق، آزمودنیها بهصورت تصادفی به دو گروه مداخله و کنترل تقسیمبندی شدند. گروه مداخله تمرینات اصلاحی چرخش دهنده بالایی به مدت شش هفته (18 جلسه) انجام دادند و گروه کنترل فقط رهنمودهای مربوط به اصلاح پوسچر در خانه را دریافت کردند. در پایان با مشخص شدن اثربخش بودن تمزینات اصلاحی در گروه مداخله، به منظور رعایت مسائل اخلاقی، تمرینات به گروه کنترل آموزش داده شد و در اختیارشان قرار گرفت تا از مزایای آن بهرمند شوند.
برای اندازهگیری چرخش پایینی کتف از کالیپر استفاده شد. اندازهگیری راستای کتف بر اساس روش تعدیل شده Kibler انجام گرفت [12]. آزمودنی ایستاده روی دو پا و بازوها در کنار بدن به حالت ریلکس قرار میگرفت. آزمونگر با مارکر، چهار نقطه آناتومیکی را مشخص میکرد که شامل ۱. ریشه خار کتف، ۲. زاویه تحتانی کتف، ۳. دومین مهره پشتی و 4- هفتمین مهره پشتی بود. میزان چرخش پایینی به این شیوه محاسبه شد: اختلاف فاصله بین ریشه خار کتف و دومین مهره پشتی از فاصلهی بین زاویه تحتانی کتف و هفتمین مهره پشتی؛ اگر مثبت بود نشان دهنده چرخش پایینی کتف بود. Lee و همکاران پایایی بین و درون آزمونگر این روش را در 30 آزمودنی با میانگین سنی 20 سال دارای سندرم چرخش پایینی کتف مورد بررسی قرار دادند. پایایی بین و درون آزمونگر بالایی برای این روش گزارش کردند (88/0=ICC، 85/0= (Intraclass correlation coefficients (ICC) [12]. در این مطالعه افرادی که شاخص چرخش پایینی آنها بیشتر از پنج میلیمتر بود، وارد مطالعه شدند.
برای اندازهگیری کینماتیک کتف از (Noraxon Inc., Scottsdale, AZ, USA) MyoMotion 3D ساخت کشور آمریکا استفاده شد. سنسورهای پیشرفته (Inertial measurement unit) IMU، اطلاعات کینماتیکی شامل زوایا، سرعت، شتاب و حتی جهت حرکت اندامها و مفاصل را با دقت، سرعت و اعتبار بالایی ثبت میکنند. عدم نیاز به دوربینهای ثبت حرکت و همچنین عملکرد بیسیم و پرتابل بودن از مزایای دیگر این سیستم در مقایسه با سیستمهای قدیمی و دوربینی میباشد.
یک سنسور کوچک IMU که بر روی یک قسمت بدن قرار میگیرد، جهت گیری زاویهای D3 را به نمایش میگذارد. حسگرهای IMU که با بندهای مخصوص و یا بندهای الاستیک بر روی دو قسمت مجاور بدن متصل میشوند که میتوانند دامنه حرکتی مشترک بین این بخشها را محاسبه کنند. سنسورهای MyoMotion IMU حرکت بدن انسان را به گیرنده MyoMotion بر روی کامپیوتر انتقال میدهد تا محاسبات تغییرات زاویهای مفصل انتخاب شده را محاسبه کند. سنسورهای MyoMotion IMU شامل شتاب سنج D3، ژیروسکوپ و مغناطیس سنج که اندازهگیری زاویه چرخش D3 از هر سنسور IMU در فضای مطلق است. سیستم تجزیه و تحلیل حرکت Noraxon MyoMotion 3D کاملاً بیسیم است و نیازی به کالیبراسیون فضای اندازهگیری ندارد. سنسورهای MyoMotion IMU را میتوان با 16 قسمت بر اساس مدل بدن که در نرم افزار MR3 پیشنهاد شده است، قرار داد (Noraxon Inc., Scottsdale, AZ, USA) [16].
کالیبراسیون سنسور IMU برای موقعیت بدن قبل از هر بار اندازهگیری انجام شد. تمام مراحل اندازهگیری در وضعیت ایستاده روی پاها با پوسچر صاف به طوری که پاها به اندازه عرض شانه ها باز و بازوها در کنار بدن بود، صورت گرفت. برای استاندارد کردن وضعیت سر، از هر یک از شرکت کنندگان خواسته میشد که نشانهای که در فاصله سه متری بر روی دیوار قرار داشت نگاه کنند. برای استاندارد کردن پوسچر بازوها از شرکت کنندگان خواسته میشد که با ایستادن بر روی پاها در وضعیت پوسچر راحت، بازوها را سه بار به عقب و جلو تاب دهند و سپس بازوها در در یک وضعیت طبیعی در کنار بدن نگه دارند. سنسورها در سه قسمت ریشه خار کتف، قسمت بالایی بازو و اولین مهره پشتی نصب میشد. چرخش بالایی/پایینی، تیلت قدامی/خلفی کتف و تغییرات زاویه شانه با فرکانس نمونه برداری 200 هرتز در حرکت کامل ابداکشن شانه ثبت شد. حرکت بالا و پایین رفتن بازو در شش ثانیه بهوسیله مترونوم کنترل میشد. هر آزمودنی این کار را برای 3 بار انجام میداد و میانگین 3 تکرار صحیح برای محاسبه کینماتیک مورد استفاده قرار میگرفت [16].
اطلاعات کینماتیکی جمعآوری شده با نرم افزار شرکت نوراکسون (Noraxon MyoResearch 3.14.32 windows software) در چهار زاویه 30، 60، 90 و 120 درجه فاز بالا رفتن ابداکشن شانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. حرکت حول محور X به عنوان چرخش بالایی/پایینی کتف و حرکت حول محور Z به عنوان تیلت قدامی- خلفی در نظر گرفته شد [13].
پروتکل تمرینات اصلاحی کتف: تمرینات انتخاب شده بر روی چرخش بالایی و تیلت خلفی کتف تمرکز داشتند که بر اساس مطالعات پیشین انتخاب شدند و شامل: بالا بردن بازوها در حالت رو به دیوار [14]، بالا بردن بازوها در حالت پرون [14]، بالابردن بازوها در حالت حرکت رو به عقب [14]، چرخش بالایی کتف [4]، بالا بردن شانه در جهت فیبرهای عضله ذورنقه تحتانی [15]، ابداکشن شانه در صفحه اسکاپولا در زاویه بالاتر از 120 درجه [15]، بالا بردن کتف، کشش عضله لواتور اسکاپولا و کشش عضله پکتورالیس مینور [17-19] بود. اصل اضافهبار مداخله تمرینی بر اساس اصول توصیه شده دانشکده طب ورزشی آمریکا اعمال میشد [20].
تمرینات به دو صورت با و بدون مقاومت صورت گرفت. در تمرینات بدون مقاومت از وزن بدن برای اجرای تمرینات استفاده شد و در تمرینات همراه با مقاومت از وزنههای آزاد و باندهای الاستیکی به عنوان مقاومت در تمرینات استفاده گردید. به منظور بازآموزی و فراخوانی صحیح الگوهای حرکتی کتف و شانه و همچنین برای جلوگیری از تشدید درد و سازگاری بیشتر با شرایط، تمرینات در دو هفته اول بدون مقاومت و تنها با وزن بدن انجام شد. در دو هفته اول تمرینات در سه ست 10 تا 15 تکراری انجام میگرفت. در چهار هفته بعدی، یکی از تمرینات با استفاده از تراباند انجام میگرفت. اصل اضافهبار در این تمرین بر اساس رنگ تراباند اعمال شد. رنگهای استفاده شده بر اساس مقاومت از کم به زیاد شامل زرد، قرمز، سبز و آبی بود. در این تمرین اصل اضافه بار زمانی اعمال می شد که آزمودنی حرکت را به طور کامل و بدون هیچ گونه چالشی اجرا میکرد. شدت تمرین به طور پیشروندهای با توجه به میزان مقاومت هر نوار از رنگ زرد به قرمز و بالاتر افزایش پیدا مینمود. سایر تمرینات با استفاده از دمبل انجام گرفت. در هفته سوم میزان وزنه بر اساس 30 درصد حداکثر یک تکرار (One-repetition maximum) مشخص شد و هر هفته 10 درصد به این میزان اضافه میگردید. تمرینات بر اساس اصل اضافه بار تدریجی انجام شد؛ به این صورت که بر اساس حرکتی که آزمودنی انجام میداد، فاکتورهای شدت، تکرار و زمان بر اساس ویژگیهای فردی افزایش پیدا میکرد. در این تحقیق زمان استراحت بین هر ست 30 ثانیه و بین هر تمرین یک دقیقه در نظر گرفته شد. تمرینات سه روز در هفته به صورت یک روز در میان به مدت شش هفته (18 جلسه) انجام گرفت. هر جلسه به طور متوسط 45 تا 60 دقیقه طول میکشید که شامل 10 دقیقه گرم کردن، 30 تا 45 دقیقه تمرینات اصلی و 5 دقیقه سردکردن بود. حداکثر تعداد افراد در یک جلسه 3 نفر بود [20]. جرئیات بیشتر در جدول 1 گزارش شده است.