Alaraajan nivelten liikelaajuuksien yhteydet kävelyn biomekaniikkaan CP-vammaisilla lapsilla ja nuorilla

Abstract

Kävely on ihmisen yksi yleisimmistä liikkumismuodoista ja oppimisen jälkeen siitä tulee lähes automaattista. Kävelystä voidaan mitata useita biomekaanisia muuttujia, joiden avulla voidaan laskennallisesti määrittää mitä ihmisen kävelyssä tapahtuu. Kävelyanalyysia käytetään usein vahvistamaan lääketieteellisiä diagnooseja liikunnallisista rajoitteista auttamaan esimerkiksi polvivamman kuntoutuksessa. Tämän tutkielman tarkoituksena oli tutkia spastisilta CP-vammaisilta lapsilta ja nuorilta passiivisesti mitattujen ja kävelyn aikana mitattujen nilkka-, polvi- ja lantionivelien liikelaajuuksien välistä yhteyttä ja niiden muutoksia 9 kuukauden tutkimuksen aikana. Tutkimus on osa EXECP-tutkimusta, jossa tutkittiin yksilöllisesti suunnitellun 3 kuukauden liikunnallisen intervention vaikutusta CP-vammaisten lasten ja nuorten toimintakykyyn ja her-molihasjärjestelmän mekanismeihin. Tutkimukseen rekrytoitiin 8 CP-vammaista (9-24 vuotta) ja sukupuolen ja iän puolesta vastaava verrokkiryhmä. Mittaukset toteutettiin kaksi kertaa ennen interventiota kolmen kuukauden välein ja kaksi kertaa intervention jälkeen. Mittaukset sisälsivät alaraajojen passiivisen liikkuvuuden arvioinnin ja 3D-liikeanalyysin. Tämän tutkimuksen tuloksista ei löydetty korrelaatioita eikä tilastollisesti merkitseviä eroja passiivisten ja kävelyn aikaisten mitattujen nivelten liikelaajuuksien välillä. Tämä havainto koskee sekä CP-vammaisia ja verrokkiryhmää. Intervention ja 3 kuukauden kontrolliajan muu-tokset olivat pieniä, esimerkiksi lonkkanivelen passiivisessa ojennuksessa muutos oli +1,1% intervention seurauksena, mutta kontrolliajan jälkeen liikelaajuus laski 15% intervention tulokseen nähden ja -14% lähtötasoon nähden. Verrokkiryhmän mittauksissa ajan vaikutukselle ei löydetty tilastollisesti merkitsevää eroa, joten kahden mittauksen keskiarvotuloksia verrattiin CP-vammaisten tuloksiin. Kävelyn aikaisten liikelaajuuksien ei havaittu tilastollisesti merkitsevästi kasvaneen liikunnallisen intervention seurauksena. CP-vammaisten askelsyklin pituuden (r = 0,995) ja askelnopeuden (r = 0,816) väliltä havaittiin tilastollisesti merkittäviä korrelaatioi-ta, mutta yhteydet olivat havaittavissa pelkästään ajan vaikutuksen seurauksena. Tuloksista voidaan päätellä, että passiiviset nivelten liikelaajuudet eivät toimi selittävänä tekijänä kävelyn aikaisiin nivelten liikelaajuuksiin. Pelkkiä kinemaattisia muuttujia tarkasteltaessa tämän tutkimuksen menetelmin ei ole löydettävissä yhteyksiä passiivisten liikelaajuuksien ja kävelyn aikaisten liikelaajuuksien välille.

Walking is one of the most common movements of human locomotion and after learning it becomes almost automatic. During the gait, several biomechanical variables can be measured to determine how and why a person walks in this way. Gait analysis is often used to confirm medical diagnoses of physical disabilities, in athlete’s movement analysis and to help, for ex-ample, rehabilitate knee injuries. The purpose of this thesis was to study the correlations be-tween passively and during the gait measured lower limb joint’s range of motion in cerebral palsy spastica. And investigate how the biomechanics of gait correlate to range of motion. This research is part of EXECP-study and the purpose of that study is to investigate the effect of individually tailored, 3 months long exercise intervention on physical capacity and func-tion, neuromuscular mechanisms and cardiometabolic risk factors of children and young adults with cerebral palsy. The aim of study was to evaluate the effects of the intervention to spastic-ity. In this study were recruited 8 CP (9 to 24 years) and a control group of typically devel-oped age and sex-matched participants. Tests were split to five times in the study: three times before and two times after the intervention. Measurements of tests included passively meas-ured lower limbs range of motion and 3D gait analysis. The results showed that there is no significant correlation between lower limb passively and actively measured joint’s range of motion. This finding appears in both groups, CP and control group. For example in CP group the passive hip extension increased 1,1% between baseline and after the intervention but decreased 15% after the three month’s follow-up results com-pare to after intervention and as much as -13,5% when compared to baseline results. In control group time differences did not affect any at all so the pre-measurements could be calculated to one group with mean values of both measurements. During the gait measured joint’s range of motion did not significantly change after the exercise intervention. Additionally, the stride length (r = 0,995) and step speed (r = 0,816) showed the association during the time in CP group. Thus, the association disappeared after the exercise intervention.