نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیتبدنی و علوم ورزشی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
2 گروه بیومکانیک ورزشی و رفتار حرکتی، دانشکده تربیتبدنی و علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران.
3 گروه فیزیوتراپی، دانشکده توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل، ایران.
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Background and Aims Patellofemoral pain syndrome (PFPS) is one of the most common overuse injuries with unknown risk factors and an important cause of anterior knee pain in active people. The joint stiffness is a modifiable mechanical factor that may be related to PFPS. This study aims to investigate the role of ankle and knee joints stiffness in the occurrence of PFPS in active people.
Methods In the present study, 80 physical education students (50 females and 30 males) were selected from the University of Mazandaran, Iran, using a convenience sampling method. Before the start of their physical education training sessions, the stiffness of their knee and ankle joints was measured for both legs during running. During the training sessions, injured people were diagnosed, and the type of injury was recorded by an orthopedic physician. At the end of the training period, which lasted one academic semester, the students were divided into two groups, injured and uninjured. The independent t-test was used to compare knee and ankle stiffness between two injured and non-injured groups. Binary logistic regression analysis was used to investigate the role of knee and ankle joint stiffness in predicting the PFPS occurrence.
Results There was a significant difference between the two groups in ankle joint stiffness (P=0.01), but no significant difference was observed in knee joint stiffness (P=0.104). The injured people had significantly more ankle joint stiffness than the uninjured people. The results of binary logistic regression analysis showed that ankle joint stiffness could predict the occurrence of PFPS (P=0.01). For every one unit increase in ankle joint stiffness, the risk of PFPS increases by 3.6 units.
Conclusion The ankle joint stiffness can predict the PFPS occurrence in active people. Therefore, people with higher ankle joint stiffness are more likely to suffer from the PFPS. This research can provide important information to coaches and team doctors in PFPS management and treatment.
کلیدواژهها [English]
Introduction
Patellofemoral pain syndrome (PFPS) is one of the most common knee injuries. The risk factors and the mechanism of this injury are not well known. Joint stiffness is one of the biomechanical parameters that can change with the occurrence of some soft and hard tissue damages in the lower limbs. Most of the studies on the lower-extremity stiffness and the occurrence of PFPS are retrospective. Prospective studies in this field are limited. On the other hand, no research has been conducted to examine the role of lower-extremity stiffness in the occurrence of PFPS. Therefore, the current study aims to examine the role of knee and ankle joint stiffness in the occurrence of PFPS in order to take an important step in reducing the prevalence of this syndrome and improving treatment methods.
Materials and Methods
In the present study, 80 physical education students (50 females and 30 males) were selected from the University of Mazandaran, Iran, according to the entry and exit criteria. The entry criteria were being a first-semester physical education student, age 19-25 years, and body mass index (BMI) of 20-30 kg/m2. Exit criteria were no postural, musculoskeletal, or lower-extremity deformities, according to an orthopedic physician. The stiffness of the ankle and knee joints in both legs was measured by a motion analysis system and six cameras during running in three correct attempts. To calculate the stiffness, we used the changes in angular displacement and joint moment. Then, the students performed the training based on their weekly physical education curriculum at the university. Injured people were taken to the medical center during training sessions and the type of injury was diagnosed by an orthopedic doctor. After completing the semester and training sessions, people were divided into two injured and uninjured groups. People who had any injuries other than PFPS were excluded. The independent t-test was used to compare the leg joint stiffness of injured and uninjured groups, and the logistic regression analysis was used to investigate the role of leg joint stiffness in predicting the occurrence of PFPS.
Results
The results showed that during four months of training sessions, of 80 people assessed, 34 were injured, of whom 12 suffered from PFPS and the rest had other injuries that were removed. The results of comparing the demographic information between the two groups showed no significant difference in age (P=0.871), height (P=0.285), or BMI (P=0.406). The paired t-test results showed no significant difference between the knee stiffness (P=0.209) and ankle (P=0.1) joints in the left and right legs of the injured people. The results of the independent t-test showed that the mean stiffness of the ankle joint in injured people was significantly higher than in uninjured people (t=-2.54, P=0.014), but there was no significant difference in the mean knee joint stiffness between the injured and uninjured groups (P=0.158). The results of binary logistic regression analysis showed that ankle joint stiffness could predict the occurrence of PFPS (df=1, X2=8.97, P=0.01), but the knee joint stiffness could not predict the injury (P=0.104). For every one unit increase in ankle joint stiffness, the risk of PFPS increases by 3.6 units.
Conclusion
Active people with higher ankle stiffness are prone to PFPS. To reduce the prevalence of PFPS, ankle joint stiffness should be considered in screening before entering sports programs. Ankle joint stiffness is a changeable mechanical variable. Understanding modifiable risk factors, such as ankle joint stiffness, can greatly help improve the design of exercise programs to prevent PFPS.
Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
This study was approved by Research Ethics Committee of University of Mazandaran Babolsar, Iran (Code: IR.UMZ.REC.1397.009).
Funding
This study was extracted from the doctoral. thesis of Effat Hoseinzadeh at the Department of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
Authors' contributions
Investigation, methodology, data collection, data analysis, software and writing: Effat Hoseinzadeh; Project management, methodology, writing and editing: Mansour Eslami; Methodology, resources and editing: Mohammad Taghipour.
Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.
Acknowledgments
The authors would like to express their gratitude to the officials of the Biomechanics Laboratory of the Faculty of Physical Education and Sports Sciences, University of Mazandaran, for providing us with Kamal's laboratory.
مقدمه و اهداف
سندرم درد کشککی رانی یکی از شایعترین آسیبهای زانو است که شیوع آن در کل افراد جامعه 22/7 درصد گزارش شده است [1]. از هر 2 فرد مبتلا به این سندرم 1 نفر پس از گذشت 5 تا 8 سال بعد از تشخیص بیماری و گذراندن دوره درمان همچنان علائمی مانند درد دائم یا درد با انجام فعالیتهای بدنی وکاهش دامنه حرکتی دارند که این مسئله میتواند میزان فعالیت بدنی و کیفیت زندگی این افراد را تحت تأثیر قرار دهد [2]. از سوی دیگر افراد دارای سندرم درد کشککی رانی مزمن مستعد استئوآرتریت مفصل کشککی رانی هستند [3]. با وجود این تا کنون عوامل خطرزا در ایجاد سندرم درد کشککی رانی و مکانیسم وقوع این آسیب بهدرستی شناخته نشده که میتواند به دلیل چندعامله بودن این سندرم و محدود بودن تحقیقات آیندهنگر در این زمینه باشد [1، 4، 5]. بدین دلیل برای کاهش شیوع این آسیب و ارائه راهکارهای درمانی مؤثر، انجام تحقیقات آیندهنگر بهمنظور شناسایی پارامترهای بیومکانیکی خطرزا در ایجاد این سندرم که خود تحت تأثیر مجموعهای از عوامل خطرزا و قابلدستکاری هستند، ضروری به نظر میرسد [6, 7]. یکی از این پارامترهای بیومکانیکی سفتی است[6، 8].
سفتی اثر متقابل بین متغیرهای کینتیکی و کینماتیکی بوده و ترکیبی از ویژگیهای مکانیکی عضلات، تاندونها، رباطها، غضروف و کپسول مفصلی را نشان میدهد. بهطورکلی سفتی، توانایی مقاومت بدن به تغییر شکل در مقابل نیرو یا گشتاور اعمالشده به بدن است [9]. سفتی در سطوح مختلفی از سیستم عضلانیاسکلتی بدن از قبیل مفاصل بدن، سفتی اندام و سفتی کل بدن قابلمحاسبه است. سفتی مفصل مقاومت به تغییر، جابهجایی زاویهای بعد از اعمال گشتاور به مفصل است و طبق ادبیات تحقیق با وقوع آسیبهای پایینتنه رابطه دارد [9-11]. اکثر تحقیقات انجامشده درزمینه سفتی مفصل و وقوع آسیب گذشتهنگر هستند. نتایج تحقیقات گذشتهنگر حاکی از آن است که افراد دارای درد ساق پا، شکستگی استرسی درشتنی و استئوارتریت زانو سفتی مفصل زانوی بیشتری نسبت به افراد سالم داشتند [12-14]. درحالیکه در افراد دارای آسیب تاندون آشیل و ناپایداری مزمن مچ پ، سفتی مفصل مچ پا نسبت به افراد سالم کمتر است [15, 16]. علاوهبراین افرادی که کف پای گود دارند سفتی زانو و مچ پای بیشتری نسبت به افراد سالم دارند. درصورتیکه افراد دارای کف پای صاف سفتی مفاصل زانو و مچ پای کمتری نسبت به افراد نرمال داشتند که میزان سفتی در این افراد میتواند شیوع آسیب بافت سخت را در افراد دارای کف پای گود و آسیب بافت نرم را در افراد دارای کف پای صاف توجیه کند [17]. برایناساس تحقیقات قبلی این فرضیه را مطرح کردند که سفتی بیشازحد باعث افزایش بار اعمالشده به سیستم عضلانیاسکلتی میشود. بنابراین احتمال وقوع آسیبهای بافت سخت را افزایش میدهد. درحالیکه سطوح سفتی بسیار پایین باعث حرکت بیشازحد مفصل شده و درنتیجه خطر آسیب بافت نرم در اطراف مفصل را افزایش میدهد [9، 10، 18]. بنابراین یک سطح بهینهای برای سفتی وجود دارد که در آن احتمال وقوع آسیب به حداقل میرسد. اثبات درستی یا نادرستی این فرضیه و تأیید رابطه بین سفتی و آسیب تاکنون ناشناخته مانده که مستلزم انجام پژوهشهای آیندهنگری است که بتواند نقش سفتی را در ایجاد آسیب بررسی کند.
پژوهشهای آیندهنگر انجامشده درزمینه همه پارامترهای سفتی و آسیب محدود بوده و تنها 1 پژوهش آیندهنگر رابطه بین سفتی مفاصل و آسیبهای مرتبط با دویدن را مورد بررسی قرار داده و گزارش کرده هیچ رابطهای بین سفتی مفاصل و وقوع آسیبهای مرتبط با دویدن وجود ندارد [8]. در این پژوهش افراد با دامنه سنی 15 تا 65 سال شرکت داشته و از سوی دیگر سابقه فعالیت آزمودنیها و نوع و میزان فعالیتها در طی اجرای پژوهش کنترل نشد [8] ازآنجاییکه سفتی تحت تأثیر سن، سابقه فعالیت و نوع فعالیت انجامشده توسط آزمودنی ها قرار دارد [19-21]، به نظر میرسد نتایج این پژوهش نمیتواند دلیل محکمی از رد یا اثبات نقش سفتی در ایجاد آسیب باشد و این امر مستلزم انجام تحقیقات آیندهنگر بیشتری است. درزمینه رابطه بین سفتی مفاصل و سندرم درد کشککی رانی تاکنون یک پژوهش انجام شده که گزارش میکند بین سفتی مفصل غیرفعال زانو در افراد دارای سندرم درد کشککی رانی و افراد سالم تفاوت قابلتوجهی وجود ندارد [22]. در این پژوهش سفتی غیرفعال مفصل زانو در حین مهارت نشستن مورد اندازهگیری قرار گرفت. تاکنون تحقیقی درزمینه رابطه سفتی عملکردی مفاصل اندام تحتانی و سندرم درد کشککی رانی انجام نشده است. سفتی عملکردی مربوط به متغیرهایی مثل سفتی مفصل میشود که حین اجرای مهارت اندازهگیری میشوند [9، 23]. به همین دلیل بررسی رابطه آنها با آسیبهای مرتبط با اجرای مهارت، مثل سندرم درد کشککی رانی دو چندان است. از سوی دیگر دررابطهبا سندرم درد کشککی رانی و سفتی مفاصل اندام تحتانی تاکنون تحقیقی انجام نشده تا نقش میزان سفتی مفاصل اندام تحتانی را در بروز آسیب مورد بررسی قرار دهد. باتوجهبه اهمیت شناخت عوامل خطرزا در ایجاد سندرم درد کشککی رانی و ضرورت انجام پژوهشهای آیندهنگر در این زمینه هدف تحقیق حاضر این است که بتواند با بررسی نقش سفتی مفاصل زانو و مچ پا در پیشبینی وقوع سندرم درد کشککی رانی گام مهمی در کاهش شیوع این سندرم و بهبود روشهای درمانی بردارد.
مواد و روشها
این مطالعه از نوع نیمهتجربی و آیندهنگر بود 80 نفر (30 مرد و 50 زن) از دانشجویان رشته تربیتبدنی در آن شرکت داشتند. نمونهها بهصورت غیرتصادفی و به شیوه دردسترس انتخاب شدند. حجم نمونه براساس مطالعات مشابه در این زمینه برآورد شد [24-26]. تحقیق در آزمایشگاه بیومکانیک دانشگاه مازندران انجام شد. همه آزمودنیها اطلاعات شخصی و رضایت خود را برای شرکت در این آزمون در فرمی که قبل از اجرای آزمون به آنها ارائه شد، ثبت کردند. همچنین پژوهش توسط هیئت بررسی دانشگاه مازندران بر اساس اصول اخلاق انسانی مورد تأیید قرار گرفت (کد اخلاق: Ir.UMZ.rEC.1397.009). معیارهای ورود به مطالعه شامل دانشجویان ترم اول رشته تربیتبدنی، محدوه سنی بین 19 تا 25 سال و شاخص توده بدنی بین 20 تا 30 کیلوگرم بر مترمربع بود [6]. وجود هرگونه مشکلات وضعیتی و اسکلتیعضلانی، مانند پیچخوردگی مزمن مچ پا [27]، شکستگی در اندام تحتانی، پیچخوردگی در مفاصل اندام تحتانی [6، 27]، بیماریهایی مانند شکستگی استرسی [12]، استئوآرتریت [14]، شین اسپلینت، دردهای ساق پا و پا [13، 15] طی 6 ماه قبل از آزمون و بدشکلیهای پایینتنه مثل صافی و گودی کف پا و زانوی ضربدری و پرانتزی [16, 17] بهعنوان دسته اول معیارهای خروج از آزمون در نظر گرفته شد. بدین منظور، قبل از شروع آزمون همه افراد توسط ارتوپد متخصص مورد ارزیابی قرار گرفتند تا سلامت جسمانی آنها در زمان آزمونگیری و نداشتن سابقه هرگونه آسیب در پایینتنه این افراد مورد تأیید قرار گیرد. تشخیص صافی و گودی کف پا ازطریق اندازهگیری شاخص افتادگی ناوی انجام شد و افرادی که شاخص افتادگی آنها در دامنه طبیعی بود، انتخاب شدند. میزان افتادگی ناوی با استفاده از روش برودی ارزیابی شد [28]. کلیه آزمودنیها دارای شاخص افتادگی ناوی طبیعی بودند. در این روش، ارتفاع برجستگی ناوی از زمین در 2 حالت ایستاده و نشسته اندازهگیری شد و میزان 5 تا 9 میلیمتر بهعنوان محدوده شاخص قوس کف پایی طبیعی در نظر گرفته شد.
دسته دوم از معیارهای خروج از آزمون مربوط به سابقه فعالیت افراد بود؛ چراکه طبق پژوهشهای پیشین، سابقه فعالیت افراد بر میزان سفتی تأثیرگذار است [19]. بنابراین افرادی انتخاب شدند که سابقه فعالیت آنها در یک سطح بود؛ بهگونهای که هیچیک از آنها در هر نوع تمرین یا برنامه تمرینی منظمی طی 1 سال قبل از آزمون شرکت نداشتند. آزمودنیهای انتخابشده باتوجهبه معیارهای ورود و خروج وارد روند آزمونگیری و جلسات تمرینی شدند. میزان فعالیت بدنی آزمودنیها در طول مدت آزمونگیری طبق برنامه درسی دانشگاه بود که در جدول شماره 1 ارائه شده است.
در مدتزمان آزمون، فعالیت خارج از برنامه کلاسی آزمودنیها ثبت شد و هیچیک از آنها در برنامه منظم تمرینی خارج از برنامه کلاسی دانشگاه در طول روند آزمون شرکت نداشتند. همه آزمودنیها از تجهیزات ورزشی مشابهی استفاده کردند. برای مثال، کفش مورداستفاده توسط این آزمودنی از نوع معمولی بود و کفش زمان تمرین و زمان آزمونگیری یکسان بود [6، 26]. پس از اتمام هر جلسه تمرین، آزمودنیها کنترل شدند و در صورت وجود هرگونه درد و ورم در اندام تحتانی، آزمودنی به مرکز درمانی منتقل شد و در آنجا توسط ارتوپد متخصص معاینه و همه علائم فرد، تاریخچه و نحوه بروز درد، ثبت شد و نوع آسیب با استفاده از تستهای بالینی تشخیص داده شد. همه اطلاعات مربوط به علائم و نوع آسیب در پرونده آزمودنی بهصورت کتبی ثبت شد. افرادی که هرگونه آسیبی غیر از سندرم درد کشککی رانی داشتند از روند آزمون حذف شدند. بنابراین در انتهای ترم تحصیلی آزمودنیها به 2 گروه آسیبدیده و آسیبندیده تقسیم شدند.
روند اجرای آزمون اینگونه بود که ابتدا زمانی که همه سالم بودند و قبل از شروع برنامههای تمرینی در ترم تحصیلی جدید برای اندازه گیری سفتی در آزمایشگاه بیومکانیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. جمعآوری دادههای کینتیکی و کینماتیک موردنیاز به صورت سهبعدی بوده که توسط برنامه آنالیز حرکت ثبت و استخراج شد. بدین منظور از 6 دوربین (Japan, Yokohama, JVC-9X0)، یک تخته نیروسنج (Kistler Winterthor, Switzerland,)، 14 نشانگر منعکسکننده نور (Sweden, Gothenburg, Qualisys) و 2 نشانگر خوشه ای ( Sweden, Gothenburg, Qualisys) استفاده شد که هرکدام از نشانگرهای خوشهای حاوی 4 نشانگر منعکسکننده نور هستند. روند اجرای پژوهش بدین صورت بود که 6 دوربین در 2 طرف تخته نیروسنج به گونهای چیده شدند که دوربینها اشراف کامل بر همه نشانگرهای متصل بر روی لندمارکهای پای چپ و راست داشته باشند. سفتی پا طی مهارت دویدن با میانگین سرعت 0/2±4 اندازهگیری شد [6, 7]. ازآنجاییکه مشخص نبود کدام پا مورد آسیبدیدگی قرار میگیرد برای همه آزمودنیها سفتی پا در هر دو پای چپ و راست در یک روز یکسان مورد ارزیابی قرار گرفت. برای کنترل میانگین سرعت دویدن از کرنومتر دستی (Japan, Tokyo, Q&Q) استفاده شد. بدین منظور فاصله مشخصی (4 متر) بین نقطه شروع حرکت تا مرکز صفحه نیروسنج در نظر گرفته شد. آزمودنیها باید این فاصله معین را در زمان تعیینشده طی میکردند. 2 نفر بهطور همزمان با استفاده از کرنومتر دستی زمان حرکت را ثبت کرده و در صورت تأیید هر دو نفر، تلاش آزمودنی ثبت میشد. با تقسیم مسافت نقطه شروع تا صفحه نیرو (4 متر) بر زمان جابهجایی، سرعت آزمودنی مشخص و کنترل شد [29]. جهت ثبت دادههای کینماتیکی بهصورت سهبعدی ابتدا همه نشانگرها بر روی لندمارکهای خار خاصرهای قدامی فوقانی راست و چپ، خار خاصرهای خلفی چپ و راست، تروکانتر بزرگ ران راست و چپ، اپی کندیل خارجی و داخلی ران، قوزک خارجی و داخلی، برجستگی پاشنه، انتهای استخوان پنجم کف پایی، انتهای استخوان اول کف پایی و سر دیستال انگشت دوم و 2 نشانگر خوشهای بر روی ران و ساق قرار گرفتند. در ادامه، کوشش ایستا در حالی ثبت شد که فرد برای چند ثانیه در وضعیت آناتومیک قرار داشت. سپس نشانگرهایی که برای ثبت کوشش ایستا لازم بود، برداشته شد و درحالیکه فقط نشانگرهای رهگیری روی خار خاصرهای قدامی فوقانی راست و چپ، خار خاصرهای خلفی چپ و راست، تروکانتر بزرگ ران راست و چپ، برجستگی پاشنه، انتهای استخوان پنجم کف پایی، انتهای استخوان اول کف پایی، سر دیستال انگشت دوم و دو نشانگر خوشهای بر روی ران و ساق متصل بودند [21، 30]. کوششهای دویدن برای پای چپ و راست ثبت شد. این روند اجرای تست برای پای چپ و راست بهصورت جداگانه انجام شد. از هر آزمودنی در هر شرایط 3 تلاش صحیح ثبت و از میانگین تلاشهای مربوطه در تجزیهوتحلیل آماری استفاده شد. به آزمودنیها در ابتدای اجرای هر آزمون و بین 2 شرایط فرصت کافی برای گرم کردن، تنظیم سرعت و تنطیم گام داده شد. آزمودنیها برای گرم کردن فقط از دویدن آرام استفاده کرده و هیچگونه حرکت کششی انجام ندادند، زیرا انجام حرکات کششی ممکن است بر میزان سفتی اثرگذار باشد. بین هر قسمتهای آزمون به افراد 10 دقیقه استراحت داده شد. در انتهای آزمون اطلاعات جمعیتشناختی آزمودنیها اندازهگیری و ثبت شد. قد آزمودنیها با قدسنج دیجیتال (Germany, Kevelaer, Vogel&Halke) و وزن آنها با استفاده از تخته نیروسنج اندازهگیری شد. قبل از محاسبه متغیرها از دادههای خام بهدستآمده، ابتدا دادههای کینماتیکی و کینتیکی توسط فیلتر باترورث سطح 4 و با فرکانس برشی 10 هرتز و 50 هرتز به ترتیب هموار شدند.
برای محاسبه سفتی مفاصل اندام تحتانی طبق فرمول شماره 1، از جابهجایی زاویهای (θΔ) برحسب درجه و گشتاور مفاصل (MΔ) برحسب نیوتن متر بر کیلوگرم در نیمه اول فاز تماس با زمین (از تماس پاشنه با زمین تا فاز میانی تماس) استفاده شد. جابهجایی زاویهای در صفحه ساجیتال با استفاده از دادههای دوربینها و نشانگرها محاسبه و گشتاور مفاصل ازطریق اینورس دینامیک به دست آمد. درنهایت برای حذف اثر تفاوت فردی، گشتاور بهدستآمده به جرم افراد نرمالایز شد [6، 16]. محاسبه متغیرها در محیط نرمافزار متلب نسخه 2016 انجام شد.
1. kjoint=∆M/∆θ
زاویه مفصل زانو بهصورت سهبعدی و ماتریس چرخشی مفاصل بر طبق توالی کاردان محاسبه شد. برای بررسی نرمال بودن دادهها از آزمون کولموگروف اسمیرنوف استفاده شد و نتایج آن نشان داد توزیع کلیه متغیرهای موردبررسی طبیعی است (سفتی مفصل زانو: 0/883=r، جابهجایی زاویهای مفصل زانو: 0/475=r، گشتاور مفصل زانو: 1/009=r، سفتی مفصل مچ پا:0/231=r، جابهجایی زاویهای مفصل مچ پا: 0/615=r، گشتاور مفصل مچ پا: 0/696=r). علاوهبراین همگنی واریانسها در آزمون لون محرز شد. باتوجهبه برقرار شدن فرضهای لازم، از آزمون پارامتریک برای تحلیل استفاده شد. برای مقایسه متغیرهای موردنظر بین پای راست و چپ افراد آسیبندیده آزمون تی وابسته انجام شد. از آزمون تی مستقل برای مقایسه بین افراد آسیبدیده و آسیبندیده استفاده شد. درنهایت برای بررسی نقش سفتی پا در پیشبینی آسیب از رگرسیون لجستیک دو حالته استفاده شد. همه آزمونهای آماری ذکرشده در نرمافزار spss نسخه 19 و با سطح معناداری 0/05=p انجام شد.
یافتهها
اطلاعات جمعیتشناختی آزمودنیها در جدول شماره 2 گزارش شده است.
نتایج مقایسه اطلاعات جمعیتشناختی بین 2 گروه آسیبدیده و آسیبندیده نشان داد در میانگین سن، قد و وزن بین 2 گروه اختلاف معنیداری وجود ندارد. (سن: 0/871=p، قد: 0/285=p، جرم: 0/08=p، شاخص توده بدن:0/406=p). نتایج نشان داد در 4 ماه جلسات تمرینی از بین 80 نفر آزمودنی که ابتدا سفتی آنها اندازهگیری شد 34 نفر آسیب دیدند که از این تعداد 12 نفر به سندرم درد کشککی رانی و بقیه به آسیبهای دیگر از قبیل اسپرین مچ پا، آسیب مینیسک و شین اسپلینت دچار و از روند آزمون حذف شدند.
همانطور که قبلاً گزارش شد به دلیل اینکه مشخص نبود کدام پا آسیب میبیند، سفتی مفاصل پای چپ و راست همه آزمودنیها محاسبه شد. نتایج آزمون تی زوجی نشان داد هیچ تفاوت معنیداری بین سفتی مفصل زانو (0/209=p) و مچ پا (0/1=p) در پای چپ و راست افراد آسیبندیده وجود ندارد (جدول شماره 3).
بنابراینا برای مقایسه افراد 2 گروه و دیگر آزمونهای آماری ذکرشده از میانگین سفتی پای راست و چپ افراد آسیبندیده و پای آسیبدیده در افراد مبتلا به سندرم درد کشککی رانی استفاده شد.
جدول شماره 4 میانگین و انحراف معیار سفتی مفصل زانو و مچ پا و هریک از متغیرهای مهم در سفتی این دو مفصل را در افراد آسیبدیده و آسیبندیده نشان میدهد.
نتایج آزمون تی مستقل نشان داد میانگین سفتی مفصل مچ پا در افراد آسیبدیده بهطور معناداری بیشتر از افراد آسیبندیده بود (0/014=p و 2/54-=t). درحالیکه بین میانگین سفتی زانو در افراد آسیبدیده و آسیبندیده تفاوت معنیداری مشاهده نشد. (0/158=p و 1/43=t) . جابهجایی زاویهای مچ پا، در افراد آسیبدیده به میزان قابلتوجهی نسبت به افراد آسیبندیده کمتر بود (0/013=p و 2/57=t)، اما در جابهجایی زاویهای مفصل زانو بین 2 گروه تفاوت قابلتوجهی مشاهده نشد (0/408=p و 0/833-=t). درمورد حداکثر گشتاور عضلانی زانو (0/352=p و 0/938-=t) و مچ پا (0/330=p و 0/982-=t) اختلاف معنیداری بین دو گروه مشاهده نشد.
نتایج رگرسیون لجستیک دوحالته نشان داد میزان سفتی مفصل مچ پا میتواند وقوع آسیب سندرم درد کشککی رانی را پیشبینی کند (0/01=p و 1=df و 8/97=chi-squre). سفتی مچ پا توانست بین 17 تا 29 درصد از تغییرات ابتلا به آسیب سندرم درد کشککی رانی را پیشبینی کند (0/17= Cox & Snell r Square و 0/30= Nagelkerke r Square). درمورد سفتی مفصل زانو نتایج رگرسیون لجستیک نشان داد میزان سفتی مفصل زانو نمیتواند وقوع آسیب سندرم درد کشککی رانی را پیشبینی کند (0/104=p). بهطورکلی این مدل توانست 93/5 درصد از افراد آسیبندیده و 23/8 درصد از افراد آسیبدیده را بهدرستی پیشبینی کند. بهطورکلی این مدل توانست 79/5 درصد افراد را بهدرستی شناسایی کند. همانطور که در جدول شماره 5 مشاهده میشود به ازای افزایش یک واحد سفتی مفصل مچ پا احتمال ابتلا به آسیب سندرم درد کشککی رانی 3/68 برابر افزایش مییابد.
بحث
هدف از پژوهش حاضر بررسی نقش سفتی مفاصل مچ پا و زانو در پیشبینی سندرم درد کشککی رانی بهمنظور بررسی رابطه بین متغیرهای مکانیکی، مثل سفتی مفاصل و شیوع آسیب در افراد فعال بود. این مطالعه اولین تحقیق آیندهنگری بود که به بررسی نقش سفتی مفاصل مچ پا و زانو در بروز آسیبهای ناشی از استفاده بیشازحد، مانند سندرم درد کشککی رانی پرداخته است. میانگین سفتی مفصل زانو و مچ پا در این پژوهش تفاوت قابلتوجهی با میانگین سفتی مفاصل زانو و مچ پا در اکثر پژوهشهای مشابه از قبیل ویلیامز و همکاران [17]، پاوول و همکاران [21] و لوریمر و همکاران [6] نداشت، اما نسبت به پژوهش همیل و همکاران [30] و داویس و همکاران [8] مقدار میانگین سفتی این مفاصل بیشتر بود که این اختلاف میتواند به دلیل تفاوت در ابزار مورداستفاده و شرایط اجرای آزمون باشد. زیرا همیل و همکاران سفتی را در دویدن روی تردمیل اندازهگیری کردند، درحالیکه پژوهش حاضر سفتی اندام تحتانی را طی دویدن روی زمین اندازهگیری کرده است. از سوی دیگر در پژوهش داویس و همکاران شرایط سنی آزمودنیها و سرعت دویدن در محاسبه سفتی مفاصل با پژوهش حاضر متفاوت بوده که میتواند دلیل محکمی بر وجود اختلاف بین مقادیر سفتی مفاصل بین دو پژوهش باشد.
نتایج این پژوهش نشان داد سفتی مفصل مچ پای قبل از وقوع آسیب در افراد مبتلا به سندرم درد کشککی رانی 10 درصد بیشتر از سفتی مچ پای افراد آسیبندیده بود که ازنظر آماری این اختلاف قابلتوجه است. درمورد سفتی مفصل زانو نتایج حاکی از آن است که سفتی مفصل زانو قبل از وقوع آسیب در افراد دارای سندرم درد کشککی رانی کمتر از سفتی مفصل زانوی افراد آسیبندیده بود، ولی ازلحاظ آماری این تفاوت معنادار نبود. از طرف دیگر نتایج رگرسیون لجستیک نشان داد سفتی مفصل مچ پا میتواند بروز آسیب سندرم درد کشککی رانی را پیشبینی کند. بهگونهای که به ازای افزایش یک واحد سفتی مفصل مچ پا احتمال ابتلا به سندرم درد کشککی رانی 3/68 برابر افزایش مییابد. بنابراین بالا بودن سفتی مفصل مچ پا ممکن است یکی از فاکتورهای خطرزا در ایجاد آسیب سندرم درد کشککی رانی باشد. این نتایج میتواند فرضیه مطرحشده توسط بوتلر و همکاران درزمینه سفتی و آسیب را مورد تأیید قرار دهد. بوتلر و همکاران باتوجهبه تحقیقات گذشتهنگر انجامشده پیشنهاد کردند دامنه نرمالی برای سفتی وجود دارد که میزان کمتر و بیشتر از این دامنه احتمال وقوع آسیب را افزایش میدهد [10]. تاکنون به دلیل اینکه اکثریت تحقیقات انجامشده درزمینه سفتی و آسیب گذشتهنگر بوده [9، 12، 14، 15، 17، 22، 27] و تحقیقات آیندهنگر محدودی در این زمینه انجام شده است، همچنان تأیید یا رد فرضیه بوتلر و همکاران مهم و درنتیجه شناخت نقش سفتی در ایجاد آسیب ناشناخته مانده است.
بررسی نتایج پژوهشهای گذشتهنگر نشان میدهد افراد دارای کف پای گود، سفتی مفاصل زانو و مچ پایشان بیشتر از افراد سالم بوده که میتواند دلیلی بر میزان شیوع آسیبهای ناشی از استفاده بیشازحد در این افراد باشد [17]. از سوی دیگر کمتر بودن سفتی مفصل مچ پا در افراد دارای کف پای صاف نسبت به افراد سالم میتواند این افراد را در معرض آسیب بافت نرم مثل اسپرین مچ پا قرار دهد [17]. همچنین افراد دارای استئوارتریت زانو، سفتی مفصل زانو و مچ پایشان بیشتر از افرد نرمال است [14، 31]. باتوجهبه نتایج این تحقیقات و مشاهده بالا بودن و پایین بودن میزان سفتی در افراد آسیبدیده، میتوان به اهمیت نقش سفتی در ایجاد آسیب پی برد، اما برای اثبات این مسئله نیاز به تحقیقات آیندهنگر است که بتواند رابطه علت و معلولی بین میزان سفتی و آسیب را به اثبات برساند [5، 8، 32]. بررسیها نشان داد نتایج برخی از پژوهشهای آیندهنگر مانند لوریمر و همکاران [6] و واتسفورد و همکاران [25] موافق با نتایج پژوهش حاضر بوده است که گزارش کردند سطح بالای سفتی پا میتواند عامل مهمی در وقوع آسیب تاندون آشیل و استرین عضله همسترینگ باشد، بنابراین سفتی میتواند در ایجاد آسیب نقش مهمی داشته باشد. در مقابل گروه دیگری از این پژوهشها بیان کردند هیچ رابطهای بین سفتی اندام تحتانی و آسیب اندام تحتانی وجود ندارد [8، 33، 34] که با نتایج بهدستآمده از این پژوهش همخوانی ندارد.
عدم همخوانی نتایج پژوهش حاضر با این دسته از مطالعات ممکن است به دلیل تفاوت در نوع متغیر سفتی و مهارت مورداستفاده برای محاسبه سفتی باشد. سفتی متغیری مکانیکی است که در سطوح مختلفی از سیستم عضلانیاسکلتی بدن از قبیل مفاصل بدن، سفتی اندام و سفتی کل بدن قابلمحاسبه است و طی مهارتهای مختلف و با روشهای متفاوت اندازهگیری میشود. سرپل و همکاران سفتی عمودی را مورد بررسی قرار دادند که با متغیر سفتی پژوهش حاضر متفاوت است [34]. پروین و همکاران نقش سفتی پا را در ایجاد آسیب همسترینگ مورد بررسی قرار داده و از مهارت پرش و فرود متوالی برای اندازهگیری سفتی پا استفاده کردند [33]. سفتی پا که بهعنوان سفتی کل اندام تحتانی نیز معرفی میشود، ممکن است تحت تأثیر میزان سفتی مفاصل باشد، اما همیشه بهعنوان متغیری مجزا مورد بررسی قرار گرفته است. از سوی دیگر در پژوهش پروین و همکاران به دلیل استفاده از مهارت پرش و فرود متوالی آنها سفتی عمودی را با سفتی پا برابر فرض کرده و نتایج خود را با عنوان سفتی پا گزارش کردند. درواقع آنها سفتی عمودی را اندازهگیری کردند و ارتباط آن را با وقوع آسیب سنجیدهاند [33]. این در حالی است که مطالعات اخیر نشان میدهد سفتی پا و سفتی عمودی در همه مهارتها با هم متفاوت بوده و نباید یکسان در نظر گرفته شوند [35، 36]. اخیراً داویس و همکاران در سال 2021 طی یک پژوهش آیندهنگر به بررسی نقش سفتی مفاصل در ایجاد آسیبهای مرتبط با دویدن پرداختهاند. آنها گزارش کردند بین سفتی مفاصل و ایجاد آسیبهای مرتبط با دویدن هیچ رابطهای وجود ندارد که با نتایج پژوهش حاضر تناقض دارد [8]. علت این تناقض میتواند به این دلیل باشد که داویس و همکاران از آزمودنیهایی با دامنه سنی 15 تا 65 سال استفاده کردند که این تفاوت سن میتواند بر نتیجه آزمون اثرگذار باشد. از سوی دیگر در این پژوهش سابقه فعالیت آزمودنیها و میزان و نوع فعالیتی که آزمودنیها طی زمان پژوهش انجام میدادند کنترل نشد. باتوجهبه ادبیات تحقیق عدم کنترل هریک از این موارد میتواند میزان سفتی را تحت تأثیر قرار دهد و در نتیجه نهایی پژوهش اثرگذار باشد. بنابراین باتوجهبه نتایج تحقیق حاضر و مطابق با پژوهشهای پیشین میتوان گفت میزان سفتی مچ پا یک عامل اصلی خطرزا در بسیاری از آسیبهای پایینتنه است.
سفتی مچ پا اثر متقابل بین گشتاور پلانتار فلکسورها و دامنه حرکتی مفصل مچ پا از ابتدای تماس پا تا فاز میانی تماس با زمین است؛ درنتیجه 2 فاکتور اثرگذار بر میزان سفتی مچ پا محسوب میشوند [25]. نتایج بررسیها نشان داد اوج گشتاور پلانتار فلکسورها قبل از آسیب در افراد دارای سندرم درد کشککی رانی تفاوت قابلتوجهی با افراد سالم نداشت. از طرف دیگر جابهجایی زاویه مفصل مچ پا در گروه آسیبدیده کمتر از افراد آسیبندیده بود که این تفاوت ازنظر آماری قابلتوجه است. بنابراین میتوان گفت تفاوت سفتی مچ پا قبل از آسیب در افراد دارای سندرم درد کشککی رانی بیشتر به تفاوت در دامنه حرکتی مفصل مرتبط است. کاهش دامنه حرکتی مفصل مچ پا و بالا بودن سفتی مچ پای قبل از آسیب در افراد دارای سندرم درد کشککی رانی خود عامل دیگری است که باعث افزایش بار اعمالشده به اندام تحتانی و افزایش سرعت اعمال بار میشود [37]. سندرم درد کشککی رانی جزو آسیبهای ناشی از بهکارگیری بیشازحد بوده و چندین فاکتور خطرزا در وقوع آن نقش دارد. به دلیل پیچیده بودن سندرم درد کشککی رانی و وسعت فاکتورهای دخیل در وقوع این آسیب تاکنون مکانیسم و عوامل خطرزا در ایجاد این دو ناشناخته مانده است [1، 4، 5]. تحقیق حاضر با بررسی متغیرهای کینتیکی و کینماتیکی بهدستآمده در دویدن این افراد قبل از وقوع آسیب گزارش کرد بالا بودن سفتی مچ پا که خود اثر متقابل بین متغیرهای کینتیکی و کینماتیکی است احتمال وقوع این سندرم را افزایش میدهد.
یکی از فاکتورهای خطرزا در وقوع این سندرم فاکتورهای مربوط به اندامهای دیستال مثل پا است [6، 37]. طبق تحقیقات قبلی پرونیشن بیشازحد مفصل زیر قاپی جزو عوامل خطرزا در بروز این آسیب است [37، 38]. پرونیشن مفصل زیرقاپی یک حرکت ترکیبی در 3 صفحه حرکتی است. درواقع ترکیب سه حرکت دورسی فلکشن مچ پا در صفحه ساجیتال، ابداکشن پا در صفحه هوریزانتال و اورشن مچ پا در صفحه فرونتال است. حرکت پرونیشن در ابتدای فاز تماس با زمین یک حرکت حمایتی بوده که نقش مهمی در جذب شوک یا نیروی اعمالشده به بدن دارد [37-39]. چرخش استخوان تالوس در صفحه عرضی با چرخش داخلی درشتنی همراه است [37-39]. چرخش داخلی درشتنی باعث حرکت استخوان کشکک و تیلت آن به سمت داخل میشود. ساختارهای خارجی متصل به کشکک مانع حرکت کشکک به سمت داخل شده که همین مقاومت آنها باعث افزایش فشار اعمالشده به رویه خارجی استخوان کشکک میشود [37-39]. حال اگر میزان دورسی فلکشن مچ پا کمتر از میزان طبیعی باشد، پا برای جذب نیرو نیاز به حرکات جبرانی در صفحات دیگر مفصل مچ پا و دیگر مفاصل موجود در ناحیه پا دارد. طبق تحقیقات قبلی کاهش میزان دورسی فلکشن مچ پا باعث افزایش اورشن بخش عقب پا و درنتیجه باعث افزایش میزان پرونیشن مچ پا میشود. این حرکت جبرانی باعث افزایش چرخش داخلی درشتنی و افزایش والگوس زانو شده که خود از عوامل خطرزا در بروز سندرم درد کشککی رانی محسوب میشوند [37-39]. از طرف دیگر همانطور که قبلاً ذکر شد میزان جابهجایی مفصل زانو قبل از آسیب در افراد دارای سندرم درد کشککی رانی بیشتر از افراد سالم است. اگرچه این تفاوت معنادار نبود، اما افزایش چرخش داخلی درشتنی چون با افزایش میزان خم شدن مفصل زانو در این افراد همراه است، باعث افزایش بار اعمالشده به مفصل کشککی رانی میشود؛ در نتیجه احتمال وقوع سندرم درد کشککی رانی افزایش مییابد [37-39].
نتیجهگیری
نتایج پژوهش حاضر نشان داد افراد فعالی که سفتی مچ پای بالاتری داشته باشند مستعد آسیبهای ناشی از بهکارگیری بیشازحد هستند؛ بنابراین سفتی مچ پا میتواند یک متغیر مناسب برای غربالگری افراد فعال و شناسایی افراد در معرض آسیب باشد. از طرف دیگر سفتی مچ پا یک متغیر مکانیکی تغییرپذیر است، بنابراین شناخت فاکتورهای خطرزای تغییرپذیر مثل سفتی مچ پا میتواند کمک بسزایی در بهبود طراحی برنامههای تمرینی برای جلوگیری از آسیب کند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش حاضر ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه مازندران در نظر گرفته شده است و کد اخلاق به شماره Ir.UMZ.rEC.1397.009 دریافت شده است.
حامی مالی
این مقاله برگرفته از رساله دکتری خانم عفت حسینزاده در گروه تربیتبدنی و علوم ورزشی دانشگاه مازندران است.
مشارکت نویسندگان
تحقیق و بررسی اولیه، جمعآوری و تحلیل دادهها، کار با نرمافزارها، نگارش مقاله، ویراستاری و نهاییسازی: عفت حسینزاده؛ مفهومسازی: عفت حسینزاده، منصور اسلامی؛ روششناسی: عفت حسینزاده، محمد تقیپور؛ تحلیل دادهها، نظارت و مدیریت پروژه: منصور اسلامی؛ اعتبارسنجی، ویراستاری: محمد تقیپور.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان از مسئولین آزمایشگاه بیومکانیک دانشکده تربیتبدنی و علوم ورزشی دانشگاه مازندران جهت در اختیار گذاشتن آزمایشگاه کمال قدردانی و تشکر را دارند.
References
References