Η επίδραση της ετερόπλευρης άσκησης στην αποκατάσταση της λειτουργίας του τετρακέφαλου μυός μετά τη συνδεσμοπλαστική του πρόσθιου χιαστού συνδέσμου του γόνατος: κλινική-εργαστηριακή μελέτη

Abstract

Background: Cross exercise (CE) refers as the effect of chronic motor activity in one limb that enhances the motor activity to the homologous muscles of the contralateral limb. The effect of CE has been examined systematically in the quadriceps muscle with a variety of training protocols underlying the greatest strength results through eccentric exercise, on healthy subjects. Hence, the aim of this study was based on the effect of CE on patients after the anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction. The quadriceps muscle weakness after the ACL rupture and reconstruction has been well established especially at the knee angles that intercorrelated with the increased stress that ACL has been accepted. Changes in subjective knee functional status have been considered as one more significant complication following ACL reconstruction. The primary purposes of this study were to determine the effect of CE after the ACL reconstruction, at the angles 45, 60 and 90° of knee flexion: a) on the increase of quadriceps strength and time to peak, on injured knee, at the CE groups in comparison with the control group, b) on the decrease of quadriceps strength deficit, on injured knee, at the CE groups in comparison with the control group, c) on the increase of subjective functional status, on injured knee, at the CE groups in comparison with the control group, and d) on the increase of quadriceps strength and time to peak through the eccentric exercise program, on uninjured knee. The secondary purposes was to investigate the effect of the CE weakly session frequency in the quadriceps strength after an ACL reconstruction. Methods and measures: 42 patients-male aged 23-27 years participated in this study with unilateral-complete ACL rupture and with no competitive sports activities. The ACL reconstruction was done by hamstring and gracilis grafts. The patients were split into three groups-14 each, the control group, the 1st experimental group and the 2nd experimental group. The patients were assessed pre and nine weeks post-operatively. Their evaluation were done by isokinetic dynamometer and based on the recording of isometric strength and time to peak of the quadriceps at angles 45, 60 and 90° of knee flexion, at both knees. Hence, the subjective evaluation was done by the Lyshom knee activity score. The CE was an eccentric training program, 80% of maximum strength that applied eight weeks on the uninjured knee on the leg extension knee machine. The CE program was applied simultaneously with the traditional physical therapy program. The 1st experimental group followed the CE 3 days per week (d/w), the 2nd one 5 d/w and the control group followed only the physical therapy program. The physical therapy program was the same for all three groups. Results: One way ANOVA was used to compare the means of the quadriceps strength and time to peak at angles 45, 60 and 90° of knee flexion. Statistical significant effects of CE were evidence on the quadriceps strength at 45° of flexion (p=0.02), at 60° (p=0.00) and 90° (p=0.00) and time to peak at 90° (p=0.00) among the groups. Post hoc analysis by Scheffe was shown that the statistical significant increase arose from the 1st experimental group in comparison with the control group. Repeated measures ANONA was used to compare the means of the quadriceps strength deficit and the subjective functional status of the ACL injured knee between the pre and post-operatively phase. Statistical significant difference of the quadriceps strength deficit was shown at 60° (p=0.01) among the groups. Post hoc analysis by Tukey (HSD) was revealed that the decrease of deficit came from the 2nd experimental group in comparison with the control one. Statistical significant increase was shown at the subjective frictional status of the injured knee at the post-operatively phase in comparison with pre-operatively (p=0.00). This increase was arisen from the 1st and 2nd experimental groups in comparison with the control. Statistical significant level was set at 0.05. Conclusions: The cross eccentric exercise was beneficial on the quadriceps strength at all three angles, after ACL reconstruction. The CE could be offer an additional rehabilitation exercise in corporation with the typical ACL physical therapy program that enhances the strength transfer through the limbs.

Εισαγωγή: Ως ετερόπλευρη άσκηση (ΕΑ) ορίζεται η χρόνια κινητική δραστηριότητα του μέλους στη μια πλευρά του σώματος που επιφέρει επιδράσεις και στους ομόλογους μυς της αντίθετης πλευράς. Η εφαρμογή της ΕΑ έχει επιδείξει θετικές επιδράσεις στη βελτίωση της δύναμης του τετρακέφαλου μυός και ιδιαίτερα από την πλειομετρική άσκηση, σε υγιή άτομα. Στη παρούσα εργασία μελετήθηκε η επίδραση της ΕΑ σε ασθενείς, αμέσως μετά την συνδεσμοπλαστική του ΠΧΣ. Η ρήξη και η ακολουθούσα συνδεσμοπλαστική του ΠΧΣ μεταβάλλει τη λειτουργία της άρθρωσης του γόνατος και εγκαθίσταται υψηλού βαθμού μυϊκή ατροφία στο τετρακέφαλο του τραυματισμένου γόνατος. Η ατροφία αυτή, δημιουργεί σημαντικό έλλειμμα στη δύναμη του τετρακέφαλου και ειδικά σε λειτουργικές γωνίες του γόνατος, που συσχετίζονται με τη τάση που επιδέχεται ο ΠΧΣ. Στη διαταραχή αυτή, περιλαμβάνεται και η διαφοροποίηση της υποκειμενικής αίσθησης του γόνατος. Συνεπώς, οι κύριοι στόχοι της μελέτης επικεντρώθηκαν στην επίδραση της ΕΑ μετά τη συνδεσμοπλαστική του ΠΧΣ, στις γωνίες 45, 60 και 90° κάμψης του γόνατος, έτσι ώστε να προκύψει: α) η βελτίωση της δύναμης και του ρυθμού ανάπτυξης της δύναμης του τετρακέφαλου, του τραυματισμένου γόνατος, στις ομάδες της ΕΑ σε σχέση με την ομάδα ελέγχου, β) η μείωση του ελλείμματος της δύναμης του τετρακέφαλου, του τραυματισμένου γόνατος, στις ομάδες της ΕΑ σε σχέση με την ομάδα ελέγχου και γ) η βελτίωση της υποκειμενικής αίσθησης, του τραυματισμένου γόνατος, στις ομάδες της ΕΑ σε σχέση με την ομάδα ελέγχου και δ) η βελτίωση της δύναμης και του ρυθμού ανάπτυξης της δύναμης του τετρακέφαλου, του μη τραυματισμένου γόνατος, από την επίδραση της πλειομετρικής άσκησης. Οι δευτερόντες στόχοι επικεντρώνονται στο ότι, η επίδραση της ΕΑ, σαν συμπληρωματικό είδος άσκησης στο τυπικό πρόγραμμα της Φ/Θ αποκατάστασης, μετά τη συνδεσμοπλαστική του ΠΧΣ, θα είναι μεγαλύτερη εάν η συχνότητα της ΕΑ είναι περισσότερη από τρεις ημέρες εβδομαδιαίως. Μέθοδος-υλικό: Συμμετείχαν 42 ασθενείς-άρρενες-ηλικίας 23-27 ετών, με μονόπλευρη-πλήρη ρήξη του ΠΧΣ και χωρίς αθλητικές δραστηριότητες. Η χειρουργική αποκατάσταση του ΠΧΣ πραγματοποιήθηκε με βιολογικό μόσχευμα. Οι ασθενείς διαχωρίστηκαν σε τρεις ομάδες-14 ατόμων, την ομάδα ελέγχου, την 1η ερευνητική ομάδα και τη 2η ερευνητική ομάδα. Οι ασθενείς αξιολογήθηκαν προεγχειρητικά και εννέα εβδομάδες μετεγχειρητικά. Η αξιολόγησή τους περιελάμβανε την καταγραφή της μεγίστης ισομετρικής δύναμης, καθώς και του ρυθμού ανάπτυξης της δύναμης του τετρακέφαλου μυός στις γωνίες 45, 60 και 90° κάμψης του γόνατος, με ισοκινητικό δυναμόμετρο και στα δύο γόνατα. Επίσης, περιλαμβάνονταν και η υποκειμενική αξιολόγηση των ασθενών με τη κλίμακα βαθμονόμησης Lyshom knee activity score. Η EA ήταν πρόγραμμα πλειομετρικής συστολής, με ένταση 80% της μέγιστης δύναμης που εφαρμόστηκε στο υγιές γόνατο, για οκτώ εβδομάδες σε ισοτονικό μηχάνημα της έκτασης του γόνατος. Η ΕΑ εφαρμόζονταν παράλληλα με το τυπικό πρόγραμμα της φυσιοθεραπευτικής (Φ/Θ) αποκατάστασης, μετά τη συνδεσμοπλαστική του ΠΧΣ. Η 1η ερευνητική ομάδα ακολουθούσε το πρόγραμμα της ΕΑ 3 ημέρες εβδομαδιαίως, η 2η ερευνητική 5 ημέρες εβδομαδιαίως και η ομάδα ελέγχου μόνο το Φ/Θ της πρόγραμμα, το οποίο ήταν το ίδιο και για τις τρεις ομάδες. Αποτελέσματα: Η ANOVA έδειξε στατιστικά σημαντική επίδραση της ΕΑ στη δύναμη του τετρακέφαλου στις 45° κάμψης (p=0.02), στις 60° (p=0.03) και στις 90° (p=0.00) και στο ρυθμό ανάπτυξης της δύναμης μόνο στις 90° (p=0.00) ανάμεσα στις τρεις ομάδες. Η Post Hoc Scheffe ανάλυση έδειξε ότι, η βελτίωση για τις παραπάνω μεταβλητές προήλθε από την 1η ερευνητική ομάδα σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Η repeated measures ANOVA έδειξε στατιστικά σημαντική διαφορά στο έλλειμμα της δύναμης του τετρακέφαλου μόνο στις 60° (p=0.01) ανάμεσα στις τρεις ομάδες. Η Post Hoc Tukey (HSD) ανάλυση έδειξε ότι, η μείωση του ελλείμματος προέκυψε από τη 2η ερευνητική ομάδα σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Επίσης, στατιστικά σημαντική βελτίωση σημειώθηκε στην υποκειμενική αίσθηση του τραυματισμένου γόνατος κατά τη μετεγχειρητική φάση σε σχέση με την προεγχειρητική (p=0.00). Η διαφορά αυτή προέκυψε από τις δύο ερευνητικές ομάδες σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Στατιστικά σημαντικές διαφορές δεν εμφανίστηκαν στο μη τραυματισμένο γόνατο σε καμμία μεταβλητή και σε καμμία ομάδα. Επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας θεωρήθηκε το 0.05. Συμπεράσματα: Η επίδραση της ετερόπλευρης άσκησης ανέδειξε θετικές επιδράσεις στη βελτίωση της δύναμης του τετρακέφαλου και στις τρεις γωνίες κάμψης του γόνατος και προτείνεται σαν συμπληρωματικό είδος άσκησης στη φυσικοθεραπευτική αποκατάσταση μετά τη συνδεσμοπλαστική του ΠΧΣ.