مقدمه
آمار جهانی نشان می‌دهد دیابت به یک اپیدمی نگران‌کننده تبدیل شده است که هر ساله با سرعت بیشتری در حال گسترش است. این آمار زمانی تأمل برانگیزتر میشود که تعداد افراد پری‌دیابتیک در معرض خطر ابتلا به بیماری، از تعداد بیماران مبتلا بیشتر است [
2 ،1]. نوروپاتی دیابتی محیطی از عوارض شایع بیماری دیابت ملیتوس است که تقریباً 50-30 درصد بیماران دچار آن می‌شوند. شرایط هایپرکلایسمیک مزمن ناشی از بیماری منجر به یکسری اختلالات میکروواسکولار و متابولیک میشود که آسیب مویرگ‌های اندونئورال که تغذیه‌کننده اعصاب محیطی هستند را به دنبال دارد، بنابراین آسیب به اعصاب محیطی می‌تواند منجر به کاهش حس، افزایش درد و ضعف عضلانی شود [
2].
یکی از عوارض قابل توجه نوروپاتی دیابتی، آتروفی عضلانی به صورت کاهش چگالی فیبرهای عضلانی و کاهش مساحت واحد حرکتی است که حتی قبل از بروز علائم نوروپاتی مشاهده میشود [
3، 4]. این تأثیرات در عضلات اسکلتی اندام تحتانی نمود بیشتری دارد. به این دلیل که کاهش ظرفیت عملکردی این عضلات افزایش خطر افتادن، تغییر الگوی راه رفتن و اختلال در حفظ تعادل را در بیماران بالا می‌برد، بنابراین به‌شدت می‌تواند کیفیت زندگی بیماران را تحت تأثیر قرار دهد، از طرفی تغییرات در الگوی راه رفتن و به دنبال آن سقوط احتمالی می‌تواند منجر به آسیب و زخمی شدن افراد مبتلا شود و به دلیل ضعف عملکردی فرایند التیام زخم در بیماران ممکن است به اثرات مخرب‌تری از جمله قطع عضو منجر شود [
3].
ابوود و همکاران در سال 2000 به بررسی اختلال در عملکرد 5 عضله اندام تحتانی در در هنگام راه رفتن پرداختند و نشان دادند که فعالیت الکتریکی تأخیری در عضله درشت‌نی قدامی باعث میشود این عضله نتواند به‌موقع و به اندازه کافی نقش تعدیل‌کننده خود را در هنگام تماس پاشنه پا با زمین ایفا کند و به طور کلی اختلال در عملکرد عضلات اندام تحتانی باعث میشود فشار بیشتری به کف پا هنگام راه رفتن وارد شود [
5]. همچنین ساکو و همکاران در سال 2003 بیان کردند نوروپاتی دیابتی محیطی نه‌تنها به منابع حسی و حرکتی بلکه به مکانیسم‌های ذاتی کنترل حرکتی آسیب می‌رساند که منجر به تغییر در کارایی مچ پا در راه رفتن میشود و این ناکارآمدی دیستال باعث به خطر انداختن برخی از ملزومات اصلی راه رفتن مانند پیشروی و تعادل میشود [
6]. بنابراین، پیدا کردن شیوه‌های درمانی جهت کاهش اثرات مخرب ناشی از دیابت بر کیفیت راه رفتن و عملکرد عضلات از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از این تمرینات، تمرینات هوازی است که با استفاده از تمرین عضلات به‌ویژه در اندام تحتانی منجر به بهبود سیستم قلبی و تنفسی نیز می‌شوند [
7].
در بین پارامترهای مختلفی که می‌توان از تحلیل الکترومایوگرام برای بررسی عملکرد عضلانی به دست آورد، هم‌انقباضی عضلات با هماهنگ‌سازی واحدهای حرکتی همبستگی دارد و با توجه به ماهیت بیماری نوروپاتی محیطی می‌تواند مطالبقت بالایی با اهداف مورد بررسی پژوهش حاضر داشته باشد [
8]. وینیک و همکاران در سال 2008 بیان کردند که یک دوره تمرینات هوازی سبب بهبود حساسیت به انسولین در افراد مبتلا دیابت نوروپاتیک میشود [
9]. سردار و همکاران در سال 2014 گزارش کردند که تمرینات هوازی سبب بهبود سلامت ذهنی و جسمانی در افراد مبتلا دیابت نوروپاتیک میشود [
10]. علی‌رغم اینکه اثرات تمرینات هوازی بر بهبود برخی فاکتورها از جمله حساسیت به انسولین [
9] و سلامت ذهنی [
10]گزارش شده است، اثرات این شیوه تمرینی بر هم‌انقباضی عضلات در افراد مبتلا به دیابت نوروپاتیک به لحاظ علمی مورد بررسی قرار نگرفته است.
هم‌انقباضی عضلانی به عنوان فعالیت همزمان عضلات مختلف عمل‌کننده حول یک مفصل تعریف میشود [
11]. هم‌انقباضی عضلات آگونیست و آنتاگونیست در حفظ ثبات و پایداری مفاصل نقش اساسی دارند که از نظر بیومکانیکی حائز اهمیت است [
13 ،12]. دو نوع هم‌انقباضی وجود دارد. یکی هم‌انقباضی عمومی دیگری هم‌انقباضی جهت‌دار که برای بررسی فعالیت گروه‌های عضلانی اطراف مفاصل استفاده می‌شوند. در هم‌انقباضی عمومی، تمام عضلات اطراف مفصل با هم به صورت برابر فعالیت میکنند. ولی در هم‌انقباضی جهت‌دار عضلات آنتاگونیست و آگونیست همزمان فعال می‌شوند تا با حمایت مفصل نسبت به گشتاور‌های اضافی، باعث حفظ ثبات و پایداری مفصل شوند [
15 ،14]. بر اساس نتایج پژوهش‌های پیشین، تغییرات ظرفیت عملکردی عضلات پا در بیماران دیابتی که با متغیرهای الکترومایوگرافی بررسی شده است، نتایج پراکنده را به دنبال داشته است و نمی‌توان به یک طبقه‌بندی جامع رسید [
4،
8،
16، 17]. شاید تفکیک مراحل مختلف راه رفتن و حذف برخی از عوامل مداخله‌گر نتایج پژوهش‌ها را به هم نزدیک‌تر و دست‌یابی به طبقه‌بندی اختلالات حرکتی مشاهده‌شده را به‌ویژه بعد از تداخلات درمانی همچون تمرینات هوازی آسان‌تر کند. بنابراین هدف از پژوهش حاضر بررسی اثرات تمرینات هوازی همراه با تمرین نقاط ماشه‌ای کف پا بر هم‌انقباضی مفصل مچ پا در بیماران مبتلا به نوروپاتی دیابتی طی راه رفتن است.
مواد و روش‌ها
پژوهش حاضر از نوع کارآزمایی بالینی است. جامعه آماری پژوهش حاضر را کلیه مردان مبتلا به دیابت نوع 2 شهرستان اردبیل که سابقه دیابت بیشتر از 12 سال داشتند، تشکیل دادند. از بین جامعه آماری 20 بیمار مبتلا به نوروپاتی دیابتی (با میانگین سنی: 7/19±54/85، شاخص توده بدن: 5/03±28/38) در گروه آزمایش و 20 بیمار مبتلا به نوروپاتی دیابتی (با میانگین سنی: 9/1±54/24، شاخص توده بدن: 5/04±28/25) در گروه کنترل به صورت در دسترس به عنوان نمونه پژوهش انتخاب شدند. قرار گرفتن آزمودنی‌ها در دو گروه کنترل و آزمایش به صورت تصادفی انجام شد.
برای دست‌یابی به نتایج قابل‌اتکا تلاش شد برخی از عوامل مداخله‌گر تأثیرگذار بر نتایج حذف شوند؛ یکی از مهم‌ترین رویکردها در این زمینه همگن‌سازی آزمودنی‌ها بر اساس مرحله پیشرفت بیماری نوروپاتی دیابتی بود. به طوری‌که بر اساس آزمون میشیگان و سیستم امتیازدهی Fuzzy تمامی آزمودنی‌هایی که در این مقیاس، به طور میانگین امتیاز 6 را گرفتند به عنوان نمونه پژوهش انتخاب شدند [
18]. به این ترتیب که بر اساس مدل Fuzzy (که شامل ارزیابی علائم بر اساس امتیازهای تست میشیگان، سطح هموگلوبین گلیکولیزه و مدت‌زمان ابتلا به دیابت است) به بیماران امتیاز داده شد و از بین افراد شرکت‌کننده 40 نفر که طبق این سیستم امتیازدهی در درجه متوسط قرار گرفتند، انتخاب شدند [
18]. به این صورت که از طریق فازهای امتیازدهی تست میشیگان (شامل 1. پرسش‌نامه که توسط خود بیمار تکمیل می‌شد؛ 2. امتیازدهی بر اساس حس و درک ارتعاش با استفاده از دیاپازون 128 هرتز؛ 3. امتیازدهی بر اساس حس لمس مونوفیلامان 10 گرم؛ 3. بازتاب مچ پا با استفاده از چکش رفلکس پزشکی؛4. بررسی وجود زخم پا [
18 ،
4]) هردو پا بررسی میشود و همچنین سطح هموگلوبین گلیکولیزه و طول دوره بیماری، بیماران به‌دقت توسط فرد متخصص مورد بررسی قرار می‌گیرد و شدت نوروپاتی تعیین میشود. این تست از اعتبار و دقت ارزیابی بالایی برخوردار است و همبستگی بالایی با روش‌های تشخیصی پایه دارد [
18]. همچنین در مورد تأثیرگذاری شاخص وزن بدن بر الگوی راه رفتن دقت شد تا گروه بیمار از لحاظ شاخص توده بدن با گروه سالم یکسان باشد.
معیارهای ورود به پژوهش شامل نداشتن زخم پای دیابتی در زمان ارزیابی، فاقد قطع عضو بودن و یا اختلالات عصبی و ارتوپدی ناشی از سایر بیماری‌ها، عدم ابتلا به آرتروز و روماتیسم مفصلی، عدم ابتلا به رتینوپاتی شدید، نداشتن ناهنجاری‌های در ناحیه اندام تحتانی و عدم سابقه عمل جراحی در ناحیه اندام تحتانی بود. آزمودنی‌ها توسط پزشک معاینه و جهت شرکت در پژوهش به محققین معرفی می‌شدند.
شرکت‌کنندگان فرم‌های مربوط به پرسش‌نامه تندرستی، میزان فعالیت جسمانی روزانه و رضایت‌نامه آگاهانه را تکمیل و تأیید کردند [
19].
روش آزمون
اندازه‌گیری پارامترهای آنتروپومتریک شامل قد، وزن، چربی زیر پوستی (در سه نقطه سینه، شکم و ران و تخمین از طریق فرمول 3نقطه‌ای جکسون پولاک) طی یک جلسه توجیهی همرا با توضیح اهداف پژوهش و نحوه‌ی اجرای اندازه‌گیری الکترومایوگرافی انجام شد [
19]. BMI از طرق فرمول مربوطه (وزن تقسیم بر قد به توان 2) محاسبه شد [
19].
فعالیت الکتریکی 2 عضله اندام تحتانی با استفاده از دستگاه الکترومایوگرافی 8کاناله بایومتریک (ساخت انگلیس) با الکترودهای سطحی دوقطبی قبل و بعد از 8 هفته ثبت شد. محل قرار دادن الکترودها بر روی عضلات درشت‌نی قدامی و دوقلوی داخلی بر طبق پروتکل اروپایی سنیام بود [
20]. فاصله مرکز تا مرکز الکترود برابر 2 سانتی‌‌متر و سطح الکترود ضد حساسیت بود. فرکانس نمونه‌برداری برابر 1000 هرتز بود. فیلترها پایین‌گذر و بالاگذر به ترتیب 500 و 20 هرتز و ناچ فیلتر 60 هرتز (جهت حذف نویز برق شهری) جهت هموارسازی داده‌های خام الکترومایوگرافی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین GAIN دستگاه برابر 1000 بود [
21]. محل دقیق قرارگیری هر الکترود قبل از شروع تست بر روی بدن آزمودنی مشخص شد و به طور کامل با استفاده از پدهای ضدعفونی‌کننده الکلی تمیز شد.
برای مشخص کردن فازهای مختلف راه رفتن از دستگاه صفحه نیرو برتک با فرکانس نمونه‌برداری 1000 هرتز استفاده شد. به این ترتیب که لحظه تماس پاشنه توسط تعیین اولین نقطه داده نیروی عمودی عکس‌العمل زمین، بالاتر از 20 نیوتن و لحظه بلند شدن پنجه از آخرین نقطه داده نیروی عمودی عکس‌العمل زمین کمتر از 20 نیوتن تعیین شد. صفحه نیرو در قسمت میانی یک مسیر به طول 18 متر واقع شده بود. قبل از انجام آزمون از آزمودنی‌ها خواسته شد چند بار در مسیر راه رفتن گام بردارند تا با مسیر آشنا شوند. هنگام اجرای تست هر آزمودنی سه بار مسیر ذکر‌شده را با سرعت انتخابی خود طی کرد. برای ثبت مقدار حداکثر انقباض ارادی ایزومتریک عضله ساقی قدامی، آزمودنی در حالت ایستاده قرار می‌گرفت و در حالی که سعی در انجام حرکت دورسی فلکشن با حداکثر انقباض داشت، در برابر حرکت مقاومت اعمال می‌شد. در عضله دوقلوی داخلی، فرد روی زمین می‌نشست. در حالی که پشت به دیوار قرار می‌گرفت، در برابر حرکت پلانتار فلکشن فرد مقاومت خارجی اعمال می‌شد. در این حالت از وی خواسته شد تا حداکثر تلاش خود را برای ایجاد حرکت پلانتار فلکشن به کار گیرد. از حداکثر انقباض ارادی ایزومتریک هر عضله به عنوان خط پایه جهت مقایسه استفاده شد. فعالیت عضلات در هر مرحله به عنوان درصد از خط پایه بیان شد. دلیل استفاده از مقادیر حداکثر انقباض ارادی ایزومتریک هر عضله جهت نرمال کردن داده‌های دامنه فعالیت عضلات این است که در پیش و پس‌آزمون هیچ تضمینی وجود ندارد که الکترودها دقیقاً در یک نقطه قرار گیرند. با توجه به وجود درصد چربی زیرپوستی متفاوت و تغییر احتمالی جهت و مکان قرارگیری الکترودها، مقادیر دامنه باید برای هر عضله نسبت به خودش نرمال شود تا امکان مقایسه دامنه فعالیت هر عضله با خودش و سایر عضلات طی پیش و پس‌آزمون میسر شود [
22]. با توجه به کیفیت سیگنال‌های حاصل از کلید‌های پایی، سیگنال stride ششم به بعد راه رفتن مورد مطالعه قرار گرفت. مقادیر دامنه (RMS) سیگنال‌ها طی چهار فاز پاسخ بارگیری، میانه اتکا، هل دادن و نوسان راه رفتن ثبت و محاسبه شد.
برای تعیین مقادیر هم‌انقباضی جهت‌دار و هم‌انقباضی عمومی در فازهای مختلف دویدن از فرمول شماره 1 و 2 استفاده شد [
14].
1.
2.
مجموع میانگین فعالیت تمام عضلات مفصل =هم‌انقباضی عمومی
در هم‌انقباضی جهت‌دار هرچه عدد به‌دست‌آمده به صفر نزدیک‌تر باشد، میزان هم‌انقباضی بیشتر و هرچه عدد به 1 و 1- نزدیک‌تر باشد، میزان هم‌انقباضی کاهش می‌یابد [
14].
برنامه تمرینی
برنامه تمرینی بر اساس توصیه‌های انجمن دیابت آمریکا و کالج آمریکایی طب ورزش و نیز بر اساس اصول علم تمرین اجرا و طرح‌ریزی شد. انجمن دیابت آمریکا، دیابتی‌های نوع 2 را به 2 تا 3 جلسه تمرین ورزشی (هوازی یا مقاومتی و یا ترکیبی) با گروه‌های عضلانی عمده در هفته که حداقل 150 دقیقه در هفته ورزش هوازی با شدت متوسط و یا حداقل 75 دقیقه در هفته ورزش هوازی با شدت بالا باشد توصیه می‌کند [
19]. برنامه تمرینی شامل 8 هفته تمرین هوازی به‌صورت 3 جلسه در هفته و هر جلسه 60 دقیقه خواهد بود. برنامه تمرینی در بخش تمرینی اصلی با شدت 65 درصد ضربان قلب بیشینه انجام شد. زمانبندی هر جلسه تمرینی شامل 10 دقیقه گرم کردن (نرم دویدن، حرکات ترکیبی دست و پا و حرکات کششی)، 40 دقیقه تمرین اصلی دویدن با شدت‌های مذکور و در پایان 5 دقیقه سرد کردن و بازگشت به حالت اولیه بود. علاوه بر تمرینات هوازی، تمرینات مربوط به تحریک نقاط ماشه‌ای کف پا (نقاط دارای گیرنده‌های حس عمقی) که به صورت روزانه توسط یک توپ کوچک نرم که به وسیله کف پا غلتانده میشود، با هدف تحت تأثیر قرار دادن درد میوفاشیال در نقاط ماشه‌ای، به مدت 15 دقیقه انجام شد.
ضربان قلب هدف آزمودنی‌ها در طول دوره تمرینی با استفاده از فرمول ضربان قلب هدف کارونن تخمین زده خواهد شد و ضربان قلب بیشینه نیز از فرمول ضربان قلب بیشینه کارونن به دست خواهد آمد [
19] و شدت فعالیت مورد نظر بر اساس ضربان قلب هدف به‌دست‌آمده با استفاده از ضربان‌سنج دستی (ساعت پولار) ( Polar Electro, Made in China, 31 CODED, N2965) کنترل شد. همچنین برای به دست آوردن VO2max آزمودنی‌ها از آزمون راه رفتن رآکپورت و فرمول مربوطه استفاده شد [
19]. 3 جلسه تمرینی به منظور آمادگی و آشنایی آزمودنی‌ها با برنامه تمرینات و شمارش ضربان قلب و نیز اطمینان از حضور داوطلبین و آمادگی پیش از شروع برنامه تمرینات در نظر گرفته شد.
برای تجزیهوتحلیل داده‌ها از روش‌های آماری توصیفی و استنباطی استفاده شد. از آمار توصیفی برای تعیین میانگین و انحراف معیار و در بخش آمار استباطی به منظور بررسی طبیعی بودن توزیع داده‌ها از آزمون شاپیروویلک و از آزمون آنالیز واریانس دوسویه با اندازه‌های تکراری استفاده شد. تجزیهوتحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 20 انجام شد.
یافته‌ها
نتایج مقایسه پارامترهای آنتروپومتریک مربوط به هردو گروه در
جدول شماره 1 آورده شده است. نتایج
جدول شماره 1 نشان می‌دهد که دو گروه کنترل و آزمایش در پیش‌آزمون کاملاً از لحاظ ویژگی‌های جمعیت‌شناختی و شدت دیابت همسان بوده و هیچ‌گونه اختلاف معناداری بین آن‌ها وجود ندارد (0/05<P).
بررسی پایه متغیرهای هم‌انقباضی، عدم وجود اختلاف معنی‌داری را بین پیش‌آزمون‌های دو گروه کنترل و آزمایش طی راه رفتن نشان داد (0/05<P) (
جدول شماره 2).
همان‌طور که در
جدول شماره 3 مشاهده میشود، نتایج پژوهش حاضر اختلاف معنی‌داری را در اثر عامل زمان میزان هم‌انقباضی عمومی مچ پا طی فاز پاسخ بارگذاری نشان داد (0/007=P). مقایسه زوجی، کاهش معنی‌داری را در هم‌انقباضی عمومی مچ پا طی فاز پاسخ بارگذاری در پس‌آزمون نسبت به پیش‌آزمون نشان داد (
جدول شماره 3). نتایج پژوهش حاضر اختلاف معنی‌داری را در اثر عامل زمان در مقادیر هم‌انقباضی جهت‌دار دورسی‌فلکسوری پلانتارفلکسوری مفصل مچ پا (0/05<P) در فازهای بارگذاری، اتکا و نوسان راه رفتن نشان نداد (
جدول شماره 3).
اثر عامل گروه بر مقادیر هم‌انقباضی عمومی مفصل مچ پا طی فاز پاسخ بارگذاری معنادار بود (0/041=P). مقایسه جفتی نشان داد که در این فاز میزان هم‌انقباضی عمومی مچ پا در گروه آزمایش در مقایسه با گروه کنترل به طور معناداری بیشتر است. نتایج پژوهش حاضر اختلاف معنی‌داری بین دو گروه کنترل و مداخله در هم‌انقباضی جهت‌دار دورسی‌فلکسوری پلانتارفلکسوری مفصل مچ پا (0/05<P) طی فازهای بارگذاری، اتکا، پیشروی و نوسان راه رفتن نشان نداد (
جدول شماره 3).
اثر تعاملی زمان و گروه بر میزان هم‌انقباضی عمومی مفصل مچ پا طی فاز پاسخ بارگذاری به لحاظ آماری معنادار بود (0/009=P). تست تعقیبی نشان داد که تنها در گروه آزمایش، مقادیر هم‌انقباضی عمومی مفصل مچ پا طی فاز بارگذاری در پس‌آزمون نسبت به پیش‌آزمون به طور معناداری کمتر است (0/001=P). با توجه به نتایج پژوهش حاضر، عدم وجود اختلاف معنی‌داری در بررسی اثر تعاملی زمان و گروه در هم‌انقباضی جهت‌دار دورسی‌فلکسوری پلانتارفلکسوری مفصل مچ پا (0/05<P) طی فازهای بارگذاری، اتکا، پیشروی و نوسان راه رفتن مشاهده نشد (
جدول شماره 3).
بحث
در پژوهش حاضر اثر تمرینات هوازی همراه با تحریک نقاط ماشه‌ای کف پا بر هم‌انقباضی مفصل مچ پا در افراد دارای نوروپاتی دیابتی هنگام اجرای تکلیف حرکتی راه رفتن مورد بررسی قرار گرفت. اهدافی که در این پژوهش دنبال شد بر اساس چند فرض منطقی با توجه به نتایج پژوهش‌هایی که قبلاً در این زمینه انجام شده است، بود، که شامل موارد زیر میشود:
- با توجه به تأثیرات ترتیبی نوروپاتی از دیستال به پروگزیمال، این منطقی است که فرض شود عضلات به کار گرفته شده در فازهای مختلف حرکتی این ترتیب را دنبال کنند و عضلات دیستال تأثیرات پاتوژنیک بیشتری را از بیماری دریافت کنند [
23 ،
8] و درنتیجه تمرینات هوازی و تحریک نقاط ماشه‌ای کف پا منجر به بهبود هم‌انقباضی عمومی در مچ پا شود.
- همچنین ادبیات پژوهش حاکی از این است که بیماری دیابت فیبرهای عضلانی نوع 1 را بیشتر تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابراین با توجه به درصد حضور انواع فیبرها در عضلات، در تحلیل نتایج این رویکرد مدنظر قرار گرفته شد [
24-26]. با توجه به اینکه تمرینات هوازی بیشتر تارهای نوع 1 را سازگار میکنند، انتظار تغییر در هم‌انقباضی جهت‌دار نیز بعد از دوره تمرینی وجود داشت [
27، 28].
نتایج نشان دادند به طور ویژه در فاز پاسخ بارگیری، هم‌انقباضی عمومی مفصل مچ پا در گروه آزمایش طی پس‌آزمون در مقایسه با پیش‌آزمون به طور معنی‌داری کمتر بوده است. این مرحله از راه رفتن نرمال از زمان برخورد پاشنه پای مرجع با زمین شروع میشود و تا بلند شدن انگشتان پای مقابل از زمین ادامه دارد و این فاز با حمایت دوگانه هردو پا همزمان است [
27،
29]. عضله درشت‌نی قدامی از مهم‌ترین عضلات فعال در این فاز است که سهم فعالیت بالایی نسبت به سایر عضلات اندام تحتانی در این فاز از راه رفتن دارد [
27]. این عضله جزو حمایت‌کننده‌های حرکت پلنتار فلکشن مچ پا به شمار می‌رود که به موقعیت قرارگیری مناسب و ثبات مفصل مچ پا در مرحله پاسخ بارگیری کمک می‌کند [
28]. در توضیح نتایج مشاهده‌شده می‌توان گفت در این فاز به دلیل اینکه نیروی عکس‌العمل زمین به‌سرعت افزایش پیدا کرده و به کف پا وارد میشود، بیشترین احتمال آسیب وجود دارد. دو مکانیسم برای کاهش این نیروها وجود دارد که یکی از آن‌ها آن انقباض برونگرای عضله درشت‌نی قدامی است. بنابراین به نظر می‌رسد کاهش هم‌انقباضی عمومی مشاهده‌شده بعد از دوره تمرینی ناشی از کاهش فعالیت عضله درشت‌نی قدامی است که طی این فاز در افراد دیابتی یک مکانیسم برای کاهش نیروی عکس‌العمل زمین از طریق جذب شوک است. به نظر می‌رسد در کنار هم قرار دادن اصل اندازه در کنترل نیروی تولیدی عضلات [
30] و تأثیرپذیری بیشتر تارهای عضلانی، نوع [
26] 1 بتواند علت کاهش هم‌انقباضی عمومی و بهبود عملکرد این عضلات در جذب شوک نیروی عکس‌العمل زمین را توضیح دهد. به این صورت که در خلال انقباض عضلانی، با توجه به اصل اندازه ابتدا تارهای عضلانی با نورون حرکتی کوچک‌تر به کار گرفته می‌شوند و این نورون‌های حرکتی کوچک تعداد تارهای عضلانی کمتری را حمایت میکنند و این واحدهای حرکتی کوچک غالباً شامل تارهای عضلانی نوع 1 هستند و از طرفی با توجه به تأثیرپذیری بیشتر تارهای عضلانی نوع 1 از تمرینات هوازی، عضلات برای کنترل شوک، با هماهنگی بهتر و در نتیجه فعالیت کمتر درگیر شده‌اند. درواقع به دلیل کاهش ظرفیت عملکردی اعصاب محیطی به دنبال نوروپاتی دیابتی و کاهش ظرفیت عملکردی تام، عضلات کنترل نیروی عکس‌العمل زمین تقلای عضلانی بیشتری را نسبت به افراد سالم می‌طلبند [
26،
30] که نتایج پژوهش حاضر نشان داد ظرفیت عضلات مچ پا بعد از یک دوره تمرینات هوازی بهبود می‌یابد.
مقادیر هم‌انقباضی عمومی و جهت‌دار مچ پا بعد از دوره تمرینات هوازی طی فاز میانه اتکا دچار تغییر نشد. در فاز میانه اتکا کف پا کاملاً روی زمین قرار دارد و با حرکت دورانی ساق پا سعی میشود موقعیت پا تغییر کند. در این فاز مجموعه‌ای از عضلات اندام تحتانی فعال هستند. طبق تقسیم‌بندی‌ای که در پژوهش‌های پیشین در مورد الگوی فعالیت عضلات در مراحل مختلف راه رفتن عنوان شده است، در مرحله میانی اتکا عضلات سرینی، چهار سر و درشت‌نی قدامی نقش پررنگی در کنترل حرکت ایفا میکنند و در مرحله آخر اتکا و پیش‌نوسانی عضله درشت‌نی قدامی فعالیت بیشتری دارد [
27-29]. بنابراین عضلات هرکدام در محدوده خاصی نقش فعال‌تری دارند. هم‌انقباضی جهت‌دار عضلات دوقلو و ساقی قدامی در بارگیری استخوان‌ها نقش مهم و حمایتی دارد. هم‌انقباضی مناسب می‌تواند باعث کاهش نیروهای کششی وارد بر استخوان، پایدار کردن ساق و یک جاذب مؤثر در کاهش نیروی تماسی وارد بر ساق باشد [
31]. نتایج پژوهش حاضر حاکی از آن بود که تمرینات هوازی بر هم‌انقباضی مفصل مچ پا طی فاز میانه اتکا اثرگذار نیست.
مقادیر هم‌انقباضی عمومی و جهت‌دار مچ پا بعد از دوره تمرینات هوازی طی فاز هل دادن و نوسان دچار تغییر نشد. از مرحله بلند شدن پاشنه تا بلند شدن انگشتان پا فاز هل دادن است. عضلات دوقلو و نعلی بیشترین فعالیت و تأثیر را در این فاز دارند [
29]. در ادامه فاز نوسان، عضله درشت‌نی قدامی در طول مرحله نوسان به منظور کنترل مفصل مچ پا در اوایل و اواخر فاز نوسان نقش ویژه‌ای دارد [
32]. عضله درشت‌نی قدامی علی‌رغم اینکه در فازهای پاسخ بارگیری و انتهای نوسان نقش ویژه‌ای دارد [
29] و همچنین با توجه به اینکه 73 درصد حاوی فیبرهای عضلانی نوع 1 است [
25] انتظار می‌رود در مقادیر هم‌انقباضی در هردو این فازهای رخ دهد؛ با وجود این تنها در فاز پاسخ بارگذاری کاهش هم‌انقباضی، بعد از دوره تمرینات هوازی رخ داد.
پژوهش حاضر دارای محدودیت‌هایی بود که از آن جمله می‌توان به کوتاه بودن طول دوره تمرینی و همچنین عدم ثبت کینماتیک حرکت اشاره کرد. از سوی دیگر در این پژوهش تنها اثرات تمرینات هوازی مورد بررسی قرار گرفت. در حالی که می‌توان به طور همزمان اثرات سایر برنامه‌های توانبخشی [
33-35]، کفش [
36-39]، و ارتزها [
40-43] را نیز مورد بررسی قرار داد.
نتیجه‌گیری
هم‌انقباضی عمومی حدود 17 درصد طی پس‌آزمون در مقایسه با پیش‌آزمون در گروه آزمایش کاهش نشان داد. بنابراین، می‌توان بیان کرد که تمرینات هوازی منجر به کنترل صحیح اندام تحتانی میشود که درنهایت می‌تواند منجر به کاهش احتمال آسیب و سقوط در بیماران شود.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه علوم‌پزشکی اردبیل در نظر گرفته شده است و کد اخلاق به شماره IR.ARUMS.REC.1397.287 دریافت شده است. پژوهش حاضر دارا کد IRCT به شماره IRCT20200201046326N1 بود.
حامی مالی
این مقاله برگرفته از طرح پژوهشی آقای امیرعلی جعفرنژادگرو در دانشگاه محقق اردبیلی است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در آماده سازی این مقاله مشارکت یکسان داشته‌اند.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
Refrences
- Akashi PM, Sacco IC, Watari R, Hennig E. The effect of diabetic neuropathy and previous foot ulceration in EMG and ground reaction forces during gait. Clinical Biomechanics. 2008; 23(5):584-92. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2007.11.015] [PMID]
- Richner M, Ferreira N, Dudele A, Jensen TS, Vægter CB, Goncalves NP. Functional and structural changes of the blood-nerve-barrier in diabetic neuropathy. Frontiers in Neuroscience. 2018; 12:1038. [DOI:10.3389/fnins.2018.01038][PMID][PMCID]
- IJzerman TH, Schaper NC, Melai T, Meijer K, Willems PJ, Savelberg HH. Lower extremity muscle strength is reduced in people with type 2 diabetes, with and without polyneuropathy, and is associated with impaired mobility and reduced quality of life. Diabetes Research and Clinical Practice. 2012; 95(3):345-51. [DOI:10.1016/j.diabres.2011.10.026][PMID]
- Butugan MK, Sartor CD, Watari R, Martins MCS, Ortega NR, Vigneron VA, et al. Multichannel EMG-based estimation of fiber conduction velocity during isometric contraction of patients with different stages of diabetic neuropathy. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2014; 24(4):465-72. [DOI:10.1016/j.jel2014.04.007][PMID]
- Abboud R, Rowley D, Newton R. Lower limb muscle dysfunction may contribute to foot ulceration in diabetic patients. Clinical Biomechanics. 2000; 15(1):37-45. [DOI:10.1016/S0268-0033(99)00038-8]
- Sacco IdCN, Amadio AC. Influence of the diabetic neuropathy on the behavior of electromyographic and sensorial responses in treadmill gait. Clinical Biomechanics. 2003; 18(5):426-34. [DOI:10.1016/S0268-0033(03)00043-3]
- Tessier D, Ménard J, Fülöp T, Ardilouze J-L, Roy M-A, Dubuc N, et al. Effects of aerobic physical exercise in the elderly with type 2 diabetes mellitus. Archives of Gerontology and Geriatrics. 2000; 31(2):121-32. [DOI:10.1016/S0167-4943(00)00076-5]
- Rabbi MF, Ghazali KH, Altwijri O, Alqahtani M, Rahman SM, Ali MA, et al. Significance of electromyography in the assessment of diabetic neuropathy. Journal of Mechanics in Medicine and Biology. 2019; 19(03):1930001. [DOI:10.1142/S0219519419300011]
- Winnick JJ, Sherman WM, Habash DL, Stout MB, Failla ML, Belury MA, et al. Short-term aerobic exercise training in obese humans with type 2 diabetes mellitus improves whole-body insulin sensitivity through gains in peripheral, not hepatic insulin sensitivity. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2008; 93(3):771-8. [DOI:10.1210/jc.2007-1524][PMID][PMCID]
- Sardar MA, Boghrabadi V, Sohrabi M, Aminzadeh R, Jalalian M. The effects of aerobic exercise training on psychosocial aspects of men with type 2 diabetes mellitus. Global Journal of Health Science. 2014; 6(2):196-202. [DOI:10.5539/gjhs.v6n2p196][PMID][PMCID]
- Khandha A, Manal K, Capin J, Wellsandt E, Marmon A, Snyder-Mackler L, et al. High muscle co-contraction does not result in high joint forces during gait in anterior cruciate ligament deficient knees. Journal of Orthopaedic R 2019; 37(1):104-12. [DOI:10.1002/jor.24141][PMID][PMCID]
- Hubley-Kozey C, Deluzio K, Dunbar M. Muscle co-activation patterns during walking in those with severe knee osteoarthritis. Clinical Biomechanics. 2008; 23(1):71-80. [DOI:10.1016/j.clinbio2007.08.019][PMID]
- Diamond LE, Hoang HX, Barrett RS, Loureiro A, Constantinou M, Lloyd DG, et al. Individuals with mild-to-moderate hip osteoarthritis walk with lower hip joint contact forces despite higher levels of muscle co-contraction compared to healthy individuals. Osteoarthritis and Cartilage. 2020; 28(7):924-931. [DOI:10.1016/j.joca.2020.04.008][PMID]
- Heiden TL, Lloyd DG, Ackland TR. Knee joint kinematics, kinetics and muscle co-contraction in knee osteoarthritis patient gait. Clinical Biomec 2009; 24(10):833-41. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2009.08.005][PMID]
- Lloyd DG, Buchanan TS. Strategies of muscular support of varus and valgus isometric loads at the human knee. Journal of Biomechanics. 2001; 34(10):1257-67. [DOI:10.1016/S0021-9290(01)00095-1]
- Onodera AN, Gomes AA, Pripas D, Mezzarane RA, Sacco IC. Lower limb electromygraphy and kinematics of neuropathic diabetic patients during real-life activities: Stair negotiation. Muscle & Nerve. 2011; 44(2):269-77. [DOI:10.1002/mus.22072][PMID]
- Sacco IC, Akashi PM, Hennig EM. A comparison of lower limb EMG and ground reaction forces between barefoot and shod gait in participants with diabetic neuropathic and healthy controls. BMC Musculoskeletal Disorders. 2010; 11:24. [DOI:10.1186/1471-2474-11-24][PMID][PMCID]
- Picon AP, Ortega NR, Watari R, Sartor C, Sacco IC. Classification of the severity of diabetic neuropathy: A new approach taking uncertainties into account using fuzzy logic. Clinics. 2012; 67(2):151-6. [DOI:10.6061/clinics/2012(02)10]
- American College of Sports Medicine. ACSM’s health-related physical fitness assessment manual. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2013. https://books.google.com/books/about/ACSM_s_Health_Related_Physical_Fitness_A.html?id=ZPo96rd3PpAC
- Hermens HJ, Freriks B, Merletti R, Stegeman D, Blok J, Rau G, et al. European recommendations for surface electromyography. Roessingh Research and Development. 1999; 8(2):13-54. http://seniam.org/pdf/contents8.PDF
- Murley GS, Menz HB, Landorf KB. Foot posture influences the electromyographic activity of selected lower limb muscles during gait. Journal of Foot and Ankle Research. 2009; 2:35. [DOI:10.1186/1757-1146-2-35][PMID][PMCID]
- Lehman GJ, McGill SM. The importance of normalization in the interpretation of surface electromyography: A proof of principle. Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics. 1999; 22(7):444-6. [DOI:10.1016/S0161-4754(99)70032-1]
- Forbes JM, Cooper ME. Mechanisms of diabetic complications. Physiological Reviews. 2013; 93(1):137-88. [DOI:10.1152/physrev.00045.2011][PMID]
- Talbot J, Maves L. Skeletal muscle fiber type: Using insights from muscle developmental biology to dissect targets for susceptibility and resistance to muscle disease. Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology. 2016; 5(4):518-34. [DOI:10.1002/wdev.230][PMID][PMCID]
- Johnson MA, Polgar J, Weightman D, Appleton D. Data on the distribution of fibre types in thirty-six human muscles: An autopsy study. Journal of the Neurological Sciences. 1973; 18(1):111-29. [DOI:10.1016/0022-510X(73)90023-3]
- Fritzsche K, Blüher M, Schering S, Buchwalow I, Kern M, Linke A, et al. Metabolic profile and nitric oxide synthase expression of skeletal muscle fibers are altered in patients with type 1 diabetes. Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes. 2008; 116(10):606-13. [DOI:10.1055/s-2008-1073126][PMID]
- Al-Shuka HF, Rahman MH, Leonhardt S, Ciobanu I, Berteanu M. Biomechanics, actuation, and multi-level control strategies of power-augmentation lower extremity exoskeletons: An overview. International Journal of Dynamics and Control. 2019; 7(4):1462-88. [DOI:10.1007/s40435-019-00517-w]
- Neumann DA. Kinesiology of the musculoskeletal system: Foundation for rehabilitation. 2th ed. United States: Mosby & Elsevier; 2010. https://books.google.com/books/about/Kinesiology_of_the_Musculoskeletal_Syste.html?id=8ZhDPgAACAAJ
- Whittle MW. Gait analysis: An introduction. Oxford: Butterworth-Heinemann; 2014. https://google.com/books/about/Gait_Analysis.html?id=4eRqAAAAMAAJ
- Schoenfeld B. Science and development of muscle hypertrophy. Champaign: Human Kinetics; 2016. [DOI:10.5040/9781492595847]
- Mizrahi J, Verbitsky O, Isakov E. Fatigue-induced changes in decline r Clinical Biomechanics. 2001; 16(3):207-12. [DOI:10.1016/S0268-0033(00)00091-7]
- Fang Y, Siemionow V, Sahgal V, Xiong F, Yue GH. Greater movement-related cortical potential during human eccentric versus concentric muscle contractions. Journal of Neur 2001; 86(4):1764-72. [DOI:10.1152/jn.2001.86.4.1764][PMID]
- Jafarnezhadgero A, Fatollahi A, Amirzadeh N, Siahkouhian M, Granacher U. Ground reaction forces and muscle activity while walking on sand versus stable ground in individuals with pronated feet compared with healthy controls. PloS One. 2019; 14(9):e0223219. [DOI:10.1371/journal.pone.0223219][PMID][PMCID]
- Madadi-Shad M, Jafarnezhadgero AA, Sheikhalizade H, Dionisio VC. Effect of a corrective exercise program on gait kinetics and muscle activities in older adults with both low back pain and pronated feet: A double-blind, randomized controlled trial. Gait & Posture. 2020; 76:339-45. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2019.12.026][PMID]
- Jafarnezhadgero A, Madadi-Shad M, McCrum C, Karamanidis K. Effects of corrective training on drop landing ground reaction force characteristics and lower limb kinematics in older adults with genu valgus: A randomized controlled trial. Journal of Aging & Physical Activity. 2019; 27(1):9-17. [DOI:10.1123/japa.2017-0315][PMID]
- Jafarnezhadgero A, Alavi-Mehr SM, Granacher U. Effects of anti-pronation shoes on lower limb kinematics and kinetics in female runners with pronated feet: The role of physical fatigue. PloS One. 2019; 14(5):e0216818. [DOI:10.1371/journal.pone.0216818][PMID][PMCID]
- Jafarnezhadgero AA, Sorkhe E, Oliveira AS. Motion-control shoes help maintaining low loading rate levels during fatiguing running in pronated female runners. Gait & Posture. 2019; 73:65-70. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2019.07.133][PMID]
- Jafarnezhadgero AA, Anvari M, Granacher U. Long-term effects of shoe mileage on ground reaction forces and lower limb muscle activities during walking in individuals with genu varus. Clinical Biomechanics. 2020; 73:55-62. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2020.01.006][PMID]
- Jafarnezhadgero A, Sorkhe E, Meamarbashi A. Efficacy of motion control shoes for reducing the frequency response of ground reaction forces in fatigued runners. Journal of Advanced Sport Technology. 2019; 3(1):8-21. http://jast.uma.ac.ir/articlhtml
- Alavi-Mehr SM, Jafarnezhadgero A, Salari-Esker F, Zago M. Acute effect of foot orthoses on frequency domain of ground reaction forces in male children with flexible flatfeet during walking. Foot. 2018; 37:77-84. [DOI:10.1016/j.foot.2018.05.003][PMID]
- Jafarnezhadgero A, Madadi-Shad M, Alavi-Mehr SM, Granacher U. The long-term use of foot orthoses affects walking kinematics and kinetics of children with flexible flat feet: A randomized controlled trial. PloS One. 2018; 13(10):e0205187. [DOI:10.1371/journal.pone.0205187][PMID][PMCID]
- Jafarnezhadgero A, Mousavi SH, Madadi-Shad M, Hijmans JM. Quantifying lower limb inter-joint coordination and coordination variability after four-month wearing arch support foot orthoses in children with flexible flat Human Movement Science. 2020; 70:102593. [DOI:10.1016/j.humov.2020.102593][PMID]
- Jafarnezhadgero AA, Shahverdi M, Madadi Shad M. The effectiveness of a novel Kinesio Taping technique on the ground reaction force components during bilateral drop landing in athletes with concurrent pronated foot and patella-femoral pain syndrome. Journal of Advanced Sport Technology. 2017; 1(1):22-9. http://jast.uma.ac.ir/article_505.html
)
