$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
وفقا لإعلان هلسنكي، تمت الموافقة على بروتوكول الدراسة من قبل مجلس مراجعة الأخلاقيات المؤسسية في مستشفى الشعب الثالث في مقاطعة فوجيان (# 2020KS-5-1) وتم تسجيله على موقع سجل التجارب السريرية الصيني في 18 نوفمبر 2020 (رقم التعريف ChiCTR2000041115). قدم جميع المشاركين نماذج موافقة مكتوبة مستنيرة للمشاركة في الدراسة.
المشاركون
هنا، تم استقطاب 29 مشاركا مصابين بالتهاب المفاصل في الركبة و21 مشاركا مصابين بالتهاب المفاصل في الركبة وزيادة خطر أمراض القلب والأوعية الدموية من مستشفى الشعب الثالث في مقاطعة فوجيان والمجتمعات المجاورة. كانت معايير الإدراج لمجموعة التهاب المفاصل العظمي في الركبة هي التشخيص السريري وفقا لتشخيص وعلاج التهاب المفاصلالعظمي 25 لعام 2019، ودرجة كيلغرين/لورانس (K/L) من الجانب الأحادي أو الثنائي (K/L) من الدرجة ≥2، وعمر 50-65 سنة، وخطر منخفض أو معدوم لأمراض القلب والأوعية الدموية كما هو محدد في تقرير توقع خطر أمراض القلب والأوعية الدموية في الصين (الصين-PAR)26. كان لدى مجموعة التهاب المفاصل الدهنية الوعائية في الركبة نفس عمر وأعراض التهاب المفاصل الوعائي في الركبة، لكن كان لديهم خطر متوسط أو مرتفع لأمراض القلب والأوعية الدموية وفقا لمنظمة الصين. تم استبعاد المشاركين في كلتا المجموعتين إذا كانوا يعانون من آلام شديدة في الظهر، أو آلام أخرى في مفاصل الأطراف السفلية، أو التهاب المفاصل الروماتويدي، أو الكسور، أو أمراض الجهاز العصبي، أو تاريخ طبي لأمراض القلب والأوعية الدموية، و/أو أمراض رئوية.
جمع البيانات
قامت هذه الدراسة بتقييم النشاط البدني، ووظائف الرئة، ولياقة القلب والرئة، ونشاط العضلات للأشخاص من خلال إجراء استبيان النشاط البدني الدولي الطويل (IPAQ)27، واختبار وظائف الرئة، واختبار تمارين القلب والرئة، وتخطيط العضلات السطحية (sEMG؛ الشكل 1).
تقييم النشاط البدني
تم تقييم مستويات النشاط اليومي للمشاركين باستخدام النسخة الصينية من استبيان النشاط البدني الدولي الطويل (IPAQ؛ حيث فحص صحة وموثوقية النسخة الصينية من استبيان النشاط البدني الدولي، الشكل الطويل (IPAQ-LC)27، الذي أجري في شكل مقابلة. جمعت هذه الدراسة وحللت بيانات عن النشاط البدني خلال أوقات الفراغ، والأنشطة المنزلية والبستنة (الفناء)، والعمل والأنشطة المتعلقة بالنقل خلال الشهر الماضي باستخدام IPAQ. تم الإبلاغ عن الدرجات بمعدل أيضي مكافئ (MET) لدقيقة في الأسبوع، والتي تم حسابها بضرب عدد الأنشطة التي تنجز أسبوعيا بقيم MET الخاصة بها. وأخيرا، تم تصنيف الدرجات إلى المشي، والمتوسط، والنشاط، والنشاط البدني الكلي. تم استبعاد الحالات من التحليل إذا تم الإبلاغ عن ردود تتعلق بالوقت أو التكرار بأنها لا نعرف، أو رفضت الإجابة، أو كانت مفقودة.
اختبار وظائف الرئة
قبل الاختبار، أجرينا معايرة للأجهزة. شملت المعايرة التحضير البيئي، ومعايرة الحجم، ومعايرة مستشعر التدفق/الحجم. تم توجيه المشاركين للامتناع عن الطعام لمدة ساعتين قبل بدء التجربة.
تم تركيب مشبك أنف لضمان تدفق هواء فموي حصري. ثم قام الموضوع بإغلاق شفتيه حول قطعة الفم لمنع التسرب. تم تقديم تشجيع لفظي قوي طوال المناورة لتعظيم الجهد. تلقى المشاركون تدريبا من معالجين تنفسيين ذوي خبرة باستخدام إرشادات الجمعية الأمريكية للصدر حول نظام اختبار وظائف الرئة (230 فولت، 50/60 هرتز، 508 VA، IP20). شمل قياس التنفس قياسات السعة الحيوية القسرية (FVC)، وحجم الزفير القسري بوحدة ثانية واحدة (FEV1)، وحجم الزفير القسري بوحدة 1 ثانية/سعة حيوية قسرية (FEV1/FVC)، والتهوية القصوى الإرادية (MVV). كل موضوع أنتج على الأقل ثلاث مناورات مقبولة تقنيا. يتطلب قياس FVC وFEV1 بداية حادة للزفير، ويجب أن يستمر الزفير على الأقل 6 ثوان، مع أقل من 5٪ اختلاف بين المناورات المتكررة. خلال اختبار MVV، يطلب من المشارك تنفيذ أعمق وأسرع مناورات تنفس ممكنة لمدة 12 ثانية. اختار الفني أفضل نتائج الاختبار كتلك التي تحتوي على أعلى قيم FVC، FEV1، MVV، وأفضل منحنيات حجم التدفق.
اختبار التمارين القلبية الرئوية
بعد إجراء اختبار وظائف الرئة لمدة لا تقل عن 5 دقائق، تم تركيب تخطيط القلب الكهربائي (ECG) بسعة 12 رصاص، وجهاز قياس أوتوماتيكي، وقناع تنفس، ومقياس تصوير الأكسجين لمراقبة معدل ضربات القلب، تخطيط القلب، ضغط الدم، تبادل الغازات، وتشبع الأكسجين.
خضع المشاركون لاختبار CPET تدريجي أقصى باستخدام جهاز المشي وبروتوكول بروس المعدل (انظر الجدول 1). تم تقييم القيم الأساسية للقلبية والرئوية خلال فترة راحة لمدة 3 دقائق أثناء الجلوس على الكرسي؛ بعد ذلك، تم إجراء إحماء لمدة 3 دقائق على جهاز المشي بسرعة 2.7 كم/س مع انحدار صفري. بعد الإحماء، زادت شدة التمارين كل 3 دقائق وفقا لبروتوكول بروس المعدل، مع مراحل متسلسلة كما يلي: 2.7 كم/س عند انحدار 0٪، 2.7 كم/س عند انحدار 5٪، 2.7 كم/س عند انحدار 10٪، 4.0 كم/س عند انحدار 12٪، 5.4 كم/س عند 14٪ انحدار، و6.7 كم/س عند 16٪ انحدار. يهدف إلى تحقيق أقصى جهد. تم تثبيط التمسك بدرابزين جهاز المشي؛ ومع ذلك، كان بعض المرضى يحتاجون إلى الدرابزين للحفاظ على توازنهم.
تمت مراقبة الاختبار بالكامل من قبل أطباء قلب محترفين. خلال مرحلة الراحة، تم قياس ضغط الدم (BP) مرة واحدة، وتمت مراقبته باستمرار باستخدام تخطيط القلب بمعدل 12 رصاصا، ومعدل ضربات القلب (HR)، وتشبع الأوكسيهيموغلوبين. خلال مرحلة التمرين، تم مراقبة تخطيط القلب الكهربائي ومعدل ضربات القلب وتشبع الأوكسي هيموغلوبين بشكل مستمر، كما تم مراقبة ضغط الدم والأعراض ومستوى التعب أثناء الحركة كل 3 دقائق. تم إيقاف التمارين عندما وصل المشاركون إلى أقصى معدل ضربات قلب، أو لم يرتفع امتصاص الأكسجين بينما زاد حمل التمارين، أو عندما كانت الدرجة المدركة (تقييمات الجهد المدرك (RPE) لبورغ (6-20)28) أكبر من 17. خلال فترة التعافي، تم مراقبة تخطيط القلب ومعدل ضربات القلب وتشبع الأوكسيهيموغلوبين بشكل مستمر، وتم قياس ضغط الدم كل دقيقتين. تم إيقاف الاختبار مبكرا لأعراض مثل ضيق التنفس الكبير، تضيق الصدر، أو الدوار، أو استئصال البطين التدريجي > 3 نبضات، أو رجفان أذيني جديد، أو انخفاض مستمر في ضغط الدم الانقباضي > 20 مم زئبق من المرحلة السابقة، أو انخفاض في جزء ST يزيد عن 5 مم.
كان أفراد الاختبار ماهرين في إجراءات الطوارئ، مع توفر معدات أساسية (بما في ذلك جهاز إزالة الرجفان، الأكسجين، وأقنعة التنفس) وأدوية (مثل الإبينفرين، الأتروبين، الليدوكائين، النيتروجليسرين، والجلوكوز) في الموقع. وفي أي حالة حرجة، تم إنهاء الاختبار فورا. شملت الإدارة صيانة الممرات الهوائية المسجلة، وإعطاء الأكسجين، وتوفير الوصول الوريدي. التزمت التدخلات اللاحقة في الإنعاش والدواء ببروتوكولات دعم الحياة القلبية المتقدمة (ACLS)، بالتزامن مع تفعيل فريق الاستجابة الطارئة لنقل المرضى.
تم إجراء قياسات نفس بنفس لامتصاص الأكسجين (VO2)، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (VCO2)، والتهوية الدقيقة (VE)، والضغط الجزئي لأكسجين نهاية المد والجزر (PETO2)، وثاني أكسيد الكربون (PETCO2). تم تسجيل معدل ضربات القلب (HR) بفواصل زمنية 1 ثانية. تم تعريف أعلى قيمة خلال آخر 60 ثانية من التمرين على أنها VO2 ذروة، VCO2 ذروة،ذروة VE،ذروة ضربات القلب، وذروة نبضة الأكسجين (VO2 /ذروة ضربات القلب)، PETO2 peak، PETCO2 peak. تم تعريف العتبة اللاهوائية (AT) بواسطة نهج منحدر V المعدلرقم 29. تم تعريف احتياطي معدل ضربات القلب (HRR) بأنه 220 - أ - معدل ضربات القلبالأقصى خلال مرحلة التمرين، حيث يرمز العدد a إلى العمر ومعدل ضربات القلبالأقصى (HRR).
إشارات sEMG للأطراف السفلية أثناء صعود السلالم
قبل وضع الأقطاب الكهربائية، كان المشاركون يرتدون أحذية رياضية من أنتا تم الحصول عليها بشكل موحد ويجرون خمس تجارب تفاوض على الدرج. كانت هذه التجارب تجرى بسرعة يومية مختارة ذاتيا وبدون استخدام درابزين. كان كل خطوة ثابتة بعرض 100 سم، وارتفاع 20 سم، وعمق 30 سم. تم تسجيل سرعات صعود ونزول الدرج بواسطة أنظمة توقيت بالأشعة تحت الحمراء موضوعة عند الدرجة الأولى والعليا معا. تم تعريف متوسط ±10٪ من السرعات عبر تجارب التفاوض على السلالم الخمسة على أنه السرعة العادية. تم استبعاد التجارب الرسمية التي كانت بسرعات انحرفت عن السرعة الطبيعية من التحليل اللاحق.
يتم تجهيز الجلد فوق العضلات المستهدفة بعد ذلك عن طريق الحلاقة، والخدش الخفيف بورق صنفرة ناعم، وتنظيفه بنسبة 70٪ كحول لتقليل المقاومة وضمان التلامس الأمثل. بعد تجهيز الجلد، وضعت أقطاب EMG سطحية على عضلات البطن المستهدفة. استخدمت الدراسة نظام sEMG لاسلكي لقياس أنشطة العضلات خلال مرحلة الوقفة بتردد أخذ عينات 2000 هرتز. وضعت أقطاب Ag/AgCl اللاصقة مسبقة الجلات (مسافة ثابتة بين الأقطاب 10 مم) بشكل ثنائي على الساق الأمامي (TA)، رأس العضلة المعدة الوسطى (MG)، عضلة العضلة ذات الرأسين الفخذية (BF)، المستقيم الفخذي (RF)، الوعمة الوسطى (VM)، العضلة الجانبية الوعائية (VL)، عضلات الألوية العظمى (GMAX)، وعضلات الألوية الوسطى (GMED) (انظر الجدول 2). بعد ذلك، أجرى المشاركون أقصى انقباض إرادي إيزومتري (MVIC) لكل عضلة تم دراستها، واستخدم ذلك في اختبارات تطبيع السعة (انظر الجدول 3). تم توجيه المشاركين لأداء الإجراء الاختباري بأقصى جهد لمدة 4-5 ثوان. تم تقديم تشجيع لفظي قوي طوال كل محاكمة. تم تكرار هذا الإجراء ثلاث مرات مع فترة راحة مدتها دقيقتان بين التجارب لمنع التعب. بعد اختبار MVIC، طلب من المشاركين إجراء خمس تجارب ناجحة لصعود الدرج والنزول بسرعة طبيعية. تم اختيار بيانات sEMG خلال مرحلة الوقفة في الدرج المخصص ذو الثماني خطوات في المختبر الثالثة والرابعة.
تمت معالجة إشارات sEMG في مرحلة الوقفة لمهام السلم وMVIC في برنامج Visual3D. تم تصفية البيانات الخام أولا عبر النطاق (20-450 هرتز)، ثم تصحيح الموجة الكاملة، وتنعيمها بنافذة جذر متوسط مربعة (RMS) بطول 50 مللي ثانية، وأخيرا ترشيح تمرير منخفض عند 6 هرتز لإنشاء غلاف خطي. تم تحديد طور الوضعية من قوة رد الفعل الأرضية الرأسية (>عتبة 10 نيوتن). تم تطبيع الغلاف الخطي لكل طور وقفة زمنيا إلى 101 نقطة ثم تم تطبيعه بالسعة إلى القيمة القصوى المقابلة ل MVIC. وأخيرا، تم حساب RMS لكل بيانات sEMG موحدة خلال مرحلة الوقفة ليعكس حجم نشاط العضلات. ركز التحليل على الركبة الأكثر عرضا في المشاركين من المجموعتين. إذا كانت أعراض كلتا الركبتين متشابهة، يتم اختيار بيانات الطرف المهيمن تقنيا.
التحليل الإحصائي
تم إجراء جميع التحليلات الإحصائية باستخدام SPSS Statistics 25.0. تم تقديم جميع المتغيرات كمتوسط ±انحراف معياري. تم استخدام اختبار شابيرو-ويلك لاختبار طبيعية جميع المتغيرات الكمية. تم تقييم الفرق الموزع بشكل طبيعي بين عينتين مستقلتين في التركيبة السكانية، ومعلمات وظائف القلب والرئة، وRMS باستخدام اختبارات t للعينات المستقلة؛ تم تقييم فرق متغيرات التوزيع المنحرفة باستخدام اختبار كروسكال-واليس. تم تقييم درجات IPAQ وفروق درجات K/L باستخدام اختبار كروسكال-واليس. تم استخدام اختبار كاي تربيع لمقارنة الفرق في الجنس. تم اكتشاف ارتباطات بين معايير مختلفة وقوية لوظيفة القلب والرئة (ذروة امتصاص الأكسجين (VO2 peak)، التهوية الإرادية القصوى (MVV)، وRMS (عضلة البايسبس فيموريس (BF)) في التهاب المفاصل الدهني في الركبة مع مجموعة خطر أمراض القلب والأوعية الدموية باستخدام ارتباطات سبيرمان.