Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Ocena funkcji systemu rdzenia stopy u osób w podeszłym wieku

3.4K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/63479

⸱

11 marca 2022

 ,  ,  ,  , 
1Shanghai Frontiers Science Research Base of Exercise and Metabolic Health, Shanghai University of Sport

W tym artykule

Podsumowanie

Funkcjonalna stabilność stopy przyczynia się do statycznej postawy człowieka i dynamicznych działań. W artykule zaproponowano kompleksową ocenę funkcji systemu rdzenia stopy, który łączy trzy podsystemy. Może to zapewnić zwiększoną świadomość i wieloaspektowy protokół do badania funkcji stopy w różnych populacjach.

Streszczenie

Jako złożona struktura łącząca ciało i podłoże, stopa przyczynia się do kontroli postawy w statycznych i dynamicznych czynnościach człowieka. Rdzeń stopy jest zakorzeniony w funkcjonalnej współzależności podsystemów pasywnych, aktywnych i neuronalnych, które łączą się w system rdzenia stopy kontrolujący ruch i stabilność stopy. Łuk stopy (podsystem pasywny), odpowiedzialny za obciążenie, jest uważany za funkcjonalny rdzeń stopy, a jego stabilność jest niezbędna do normalnych funkcji stopy. Nieprawidłowości funkcjonalne stopy były szeroko zgłaszane u osób starszych, takie jak osłabienie mięśni zginaczy palców, nieprawidłowa postawa stopy i zmniejszona wrażliwość czuciowa podeszwy. W artykule przedstawiono kompleksowe podejście do oceny funkcji stopy w oparciu o podsystemy rdzenia stopy. Siłę i morfologię mięśni wewnętrznych i zewnętrznych stopy wykorzystano do oceny funkcji mięśni stopy (aktywnego podsystemu). Test siły wypukłości został zastosowany w celu określenia funkcji wewnętrznych mięśni stopy, podczas gdy test siły zginania palców koncentrował się bardziej na funkcji mięśni zewnętrznych. Do oceny funkcji łuku stopy (podsystemu pasywnego) zastosowano test opadania trzeszczki i wskaźnik postawy stopy. W przypadku podsystemu neuronalnego zastosowano test progu dotyku przy świetle podeszwowym oraz dwupunktowy test dyskryminacji w celu oceny wrażliwości dotykowej podeszwy w dziewięciu obszarach stopy. Badanie to dostarcza nowych informacji na temat funkcji rdzenia stopy u osób starszych i innych populacji.

Wprowadzenie

Ludzka stopa to bardzo złożona struktura, składająca się z kości, mięśni i ścięgien, które przylegają do stopy. Jako segment kończyny dolnej, stopa stale zapewnia bezpośredni kontakt z powierzchnią nośną, a tym samym przyczynia się do zadań związanych z obciążeniem1. Opierając się na złożonej biomechanicznej interakcji między mięśniami i strukturami pasywnymi, stopa przyczynia się do amortyzacji wstrząsów, dostosowuje się do nieregularnych powierzchni i generuje pęd. Dowody wskazują, że stopa znacząco przyczynia się do stabilności postawy, chodzenia i biegania2,3,4.

Zgodnie z nowym paradygmatem zaproponowanym przez McKeon5 w 2015 roku, rdzeń stopy jest zakorzeniony w funkcjonalnej współzależności podsystemów pasywnych, aktywnych i neuronowych, które łączą się w system rdzenia stopy kontrolujący ruch i stabilność stopy. W tym paradygmacie anatomia kostna stopy tworzy funkcjonalną półkopułę, która obejmuje łuki podłużne i poprzeczne łuki śródstopia i elastycznie dostosowuje się do zmian obciążenia6. To półkopułowe i pasywne struktury, w tym więzadła i torebki stawowe, stanowią podsystem pasywny. Dodatkowo podsystem aktywny składa się z mięśni wewnętrznych stopy, mięśni zewnętrznych i ścięgien. Mięśnie wewnętrzne działają jako lokalne stabilizatory odpowiedzialne za podtrzymywanie łuków stopy, zależność od obciążenia i modulację7,8, podczas gdy mięśnie zewnętrzne generują ruch stopy jako ruchy globalne. W przypadku podsystemu neuronalnego kilka rodzajów receptorów czuciowych (np. receptory torebkowate i skórne) w rozcięgnie podeszwowym, więzadłach, torebkach stawowych, mięśniach i ścięgnach przyczynia się do deformacji kopuły stopy, chodu i równowagi9,10.

Kilku badaczy spekulowało, że stopa przyczynia się do codziennych czynności na dwa główne sposoby. Jednym z nich jest mechaniczne wspomaganie za pomocą funkcjonalnego łuku i modulacja mięśni kończyn dolnych. Drugi to wprowadzanie informacji sensorycznych podeszwowych na temat pozycji11. W oparciu o system rdzenia stopy, deficyty w tym systemie, w tym postawa stopy, siła wewnętrznych i zewnętrznych mięśni stopy oraz wrażliwość czucia, mogą predysponować do słabości mobilności i równowagi9,11,12,13.

Jednak wraz z wiekiem często występują zmiany w wyglądzie, biomechanice, strukturze i funkcji stopy, w tym deformacje stopy lub palca, osłabienie siły stopy lub palca, rozkład nacisku podeszwowego i zmniejszona wrażliwość dotykowa podeszwy14,15,16,17. Obecność deformacji palców u nóg i nasilenie palucha koślawego są związane z mobilnością i ryzykiem upadku u osób starszych11,18. Co więcej, siła mięśni zginaczy palców, która wcześniej była pomijana, przyczynia się do równowagi u osób starszych19. Tymczasem osoby starsze są również bardziej narażone na choroby stóp związane z patologiami, takimi jak cukrzyca, choroba tętnic obwodowych, neuropatia i choroba zwyrodnieniowa stawów20,21.

Ocena, badanie i opieka zdrowotna nad stopą, szczególnie u osób starszych, przyciągają coraz większą uwagę14,21. Istnieje jednak ograniczone badanie mające na celu zbadanie kompleksowej oceny funkcji systemu rdzenia stopy. Liczne badania miały na celu zbadanie problemów patologicznych stóp u osób starszych, takich jak ból i zaburzenia paznokci, skóry, kości/stawów i zaburzeń nerwowo-naczyniowych21,22,23. Rola stopy we wsparciu mechanicznym i bodźcach sensorycznych podczas codziennych czynności oraz jako funkcjonalnego systemu rdzeniowego musi zostać uznana i oceniona, co zostało zignorowane w poprzednich badaniach. W szczególności aktywne komponenty stopy, w tym mięśnie wewnętrzne i zewnętrzne, działają jako lokalne stabilizatory i globalne ruchy oraz przyczyniają się do stabilności i zachowania stopy w statycznej postawie i dynamicznym ruchu5.

Siła zgięcia palców u nóg jest pojedynczo podawana jako reprezentująca siłę mięśni stopy, a także jest wykorzystywana do badania związku między funkcją stopy a innymi sytuacjami zdrowotnymi, takimi jak równowaga i mobilność24,25,26. Z natury siła mięśni stopy ogranicza się do rozróżnienia działania mięśni wewnętrznych i zewnętrznych. Co więcej, kilka testów, w tym test uchwytu papieru i test z wynikiem pozytywnym, zostało skrytykowanych jako testy nieilościowe, które mają niską wiarygodność i trafność7,27. Niedawno poinformowano o nowej ocenie siły wygłuszania stopy w celu ilościowego określenia wewnętrznej siły mięśni stopy i wykazano, że ma ona dobrą trafność28. Mierząc siłę wypukłości (krótkiego ruchu stopy), przyczynia się do bezpośredniego ilościowego określenia funkcji mięśni wewnętrznych.

Dlatego proponowany jest tutaj protokół mający na celu zbadanie cech stopy u osób starszych w oparciu o system rdzenia stopy, a zwłaszcza funkcję aktywnego podsystemu. Protokół ten zapewnia kompleksową ocenę w celu zbadania stabilności rdzenia stopy, w tym podsystemu pasywnego, aktywnego i neuronalnego, u osób starszych. Co więcej, zmiany w funkcjonowaniu rdzenia stopy zostały zgłoszone w kilku sytuacjach zdrowotnych, takich jak zapalenie rozcięgna podeszwowego, płaskostopie i cukrzyca24,29,30. W przyszłych badaniach może to pomóc w ocenie funkcji stopy w różnych populacjach w pomiarze wielowymiarowym.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Badanie to zostało przeprowadzone w Centrum Medycyny Sportowej i Rehabilitacji na Uniwersytecie Sportowym w Szanghaju i zostało zatwierdzone przez komisję etyczną Uniwersytetu Sportowego w Szanghaju (nr 102772020RT001). Przed rozpoczęciem testu uczestnicy zostali poinformowani o celu i procedurach eksperymentu; wszyscy uczestnicy podpisali świadomą zgodę.

1. Wybór uczestników

  1. Kryteria włączenia uczestników: (1) wiek powyżej 60 lat; (2) zdolność do samodzielnego utrzymania pozycji stojącej; (3) zdolność do niezależnego chodzenia, bez pomocy innych osób, protez lub środków wspomagających mobilność; (4) prawidłowe funkcje poznawcze oraz zdolność do zrozumienia procedur i instrukcji testu. Kryteria wykluczenia: (1) zdiagnozowana ciężka choroba sercowo-płucna; (2) zdiagnozowane schorzenia neuronów ruchowych, takie jak choroba Alzheimera i choroba Parkinsona; (3) historia urazów kończyn dolnych w ciągu ostatniego roku.
    UWAGA: W celu oceny funkcji systemu mięśni głębokich stopy do badania zrekrutowano 42 starszych uczestników oraz 42 młodych uczestników, których dane demograficzne były zgodne z grupą starszą (grupa kontrolna). Wielkość próby obliczono dla testu t przy założeniu α = 0.05, mocy (1 − β) = 0.95 i wielkości efektu = 0.8. Wynik wskazał, że do badania powinno zostać włączonych po 42 uczestników w każdej grupie.

2. Podsystem aktywny

UWAGA: Testy morfologii i siły wewnętrznych i zewnętrznych mięśni stopy są wykorzystywane do oceny aktywnego podsystemu.

  1. Morfologia mięśni
    1. Włącz system ultradźwiękowy do badania układu mięśniowo-szkieletowego, a następnie kliknij przycisk Freeze. Podłącz złącze głowicy do portu połączeniowego z tyłu urządzenia i zablokuj przycisk Probe Lock. Kliknij przycisk iStation, a następnie kliknij New Patient. Wprowadź identyfikator, imię i nazwisko, płeć oraz datę urodzenia każdego uczestnika.
      UWAGA: Kabel głowicy powinien być odpowiednio ułożony i umieszczony w miejscu, w którym nie zostanie łatwo nadepnięty, aby zapobiec zaplątaniu kabla w inne przedmioty. Umieść głowicę w bezpiecznym miejscu, aby uniknąć kolizji i uszkodzeń.
    2. Mięsień odwodziciel palucha (AbH): Nałóż żel sprzęgający do USG na środek linii skanowania guza piętowego i guza kości łódkowatej. Umieść głowicę na przyśrodkowej części guza piętowego, kierując ją w stronę guza kości łódkowatej. Przesuń lekko głowicę, aby uchwycić najgrubszą część AbH, a następnie kliknij przycisk Save, aby zapisać obraz statyczny.
      1. Następnie obróć głowicę o 90°, aby uzyskać obraz przekroju poprzecznego AbH i zapisz obraz.
        UWAGA: Podczas pomiarów morfologii mięśni należy zachować dobry kontakt głowicy ze skórą, nie wywierając nadmiernego nacisku.
    3. Mięsień zginacz krótki palców (FDB): Ustaw głowicę wzdłużnie na linii od guzka przyśrodkowego kości piętowej do trzeciego palca i przeskanuj mięsień, aby zmierzyć jego grubość. Obróć głowicę o 90°, aby uzyskać obraz przekroju poprzecznego.
    4. Mięsień czworoboczny podeszwy (QP): Ustaw głowicę wzdłużnie wzdłuż włókien mięśniowych w stawie skokowo-piętowo-łódkowatym. Przesuń lekko głowicę, aby zlokalizować najgrubszą część QP. Wykonaj trzy obrazy do pomiaru grubości. Obróć głowicę o 90°, aby uzyskać obrazy przekroju poprzecznego.
      UWAGA: QP znajduje się głęboko względem FDB.
    5. Mięsień zginacz krótki palucha (FHB): Zaznacz pierwszą kość śródstopia, nałóż żel sprzęgający do USG, a następnie umieść głowicę wzdłużnie wzdłuż trzonu. Przesuń lekko głowicę, aby uchwycić najgrubszą część FHB, a następnie obróć głowicę o 90°, aby uzyskać obraz przekroju poprzecznego.
    6. Mięśnie strzałkowy długi i krótki (PER): Poleć uczestnikom położyć się w pozycji na plecach. Zaznacz główkę kości strzałkowej i dolną krawędź kostki bocznej, a następnie zaznacz punkt w połowie (50%) linii łączącej te dwa punkty. Nałóż żel sprzęgający i umieść głowicę, aby zmierzyć grubość. Aby uzyskać obraz przekroju poprzecznego, obróć głowicę o 90° w punkcie, w którym dokonano pomiaru grubości.
    7. Mięsień piszczelowy przedni (TA): Nałóż żel sprzęgający z przodu łydki na wysokości 20% odległości między główką kości strzałkowej a dolną krawędzią kostki bocznej. Umieść głowicę wzdłużnie wzdłuż TA, aby zmierzyć grubość.
      UWAGA: Ze względu na zakres skanowania głowicy, powierzchnia przekroju poprzecznego (CSA) TA nie może zostać uchwycona w całości.
    8. Pomiar obrazu: Znajdź wcześniej wykonane obrazy po prawej stronie ekranu. Użyj trackballa do przesunięcia kursora, wybierz jeden obraz i kliknij przycisk Set. Następnie kliknij przycisk Measure. Pozycje pomiarowe pojawią się po lewej stronie ekranu.
      1. Grubość: Użyj trackballa do przesunięcia kursora, wybierz pomiar odległości i kliknij przycisk Set. Zaznacz dwa punkty w najgrubszej części mięśnia na obrazie (Rycina 1 i Rycina 2). Zapisz odległość jako grubość.
      2. Powierzchnia przekroju poprzecznego (CSA): Użyj trackballa do przesunięcia kursora, aby obrysować obwód mięśnia na obrazie. Po obrysowaniu przekroju całego mięśnia kliknij przycisk Set (Rycina 1 i Rycina 2). Zapisz powierzchnię jako CSA.
  2. Siła mięśni
    1. Włóż adapter Bluetooth dynamometru do interfejsu USB komputera. Uruchom dynamometr oraz oprogramowanie FET Data Collection Software i kliknij przycisk Start Gauge, aby poczekać na automatyczne parowanie.
    2. Test siły zgięcia palców (FT1)
      1. Poleć uczestnikowi usiąść na krześle z zgięciem w stawie kolanowym i skokowym pod kątem 90°. Przymocuj dynamometr do przedniej części drewnianej ramy. Połącz paluch z dynamometrem za pomocą karabińczyka (Rycina 3B).
        UWAGA: Dostosuj odpowiednie poprzeczki, aby uniknąć bólu podczas testu.
      2. Wymień panele za stopą, aby zapewnić podparcie od pięty do głowy pierwszej kości śródstopia, umożliwiając jednocześnie niezakłócone zgięcie palca. Wyreguluj karabińczyk tak, aby palec wytwarzał stałą siłę bazową, a następnie kliknij przycisk Reset, aby wyzerować dynamometr.
      3. Kliknij przycisk Start Gauge w oprogramowaniu. Poleć uczestnikowi pozostać w bezruchu aż do polecenia zgięcia palucha, aby pociągnął tak mocno, jak to możliwe przez 3 s, a następnie rozluźnił chwyt. Kliknij przycisk Stop Gauge i zapisz zebrane dane.
    3. Test siły zgięcia palców (FT2-3 i FT2-5)
      1. Użyj T-kształtnych metalowych prętów do przymocowania do dynamometru. Poleć uczestnikowi zgięcie 2. i 3. palca lub palców od 2. do 5. Przeprowadź procedurę testową analogicznie do testu FT1 (Rycina 3C,D).
    4. Test domingu
      1. Przystaw dynamometr do guzka kości łódkowatej. Poleć uczestnikowi przesunięcie przedstopia w stronę pięty lub podniesienie łuku stopy tak mocno, jak to możliwe, bez unoszenia ani podwijania palców, co skutkowałoby „skróceniem” stopy i podniesieniem przyśrodkowego łuku podłużnego (Rycina 3A).
      2. Następnie poproś uczestnika o wykonanie maksymalnego dobrowolnego skurczu przez 3 s. Przeprowadź zbieranie danych w taki sam sposób, jak w poprzednich testach zgięcia palców (kroki 2.2.2 i 2.2.3).
        UWAGA: Zapisz trzy udane próby do procesu analizy danych i zapewnij odpowiedni czas odpoczynku między próbami, aby uniknąć zmęczenia.
    5. Otwórz okno przetwarzania oprogramowania i zaimportuj pliki CSV z oryginalnymi danymi dotyczącymi siły.
      1. Siła zgięcia palców (FT1, FT2-3, FT2-5): Kliknij przycisk Run, wybierz opcję Automatic Calculation z listy obliczeń, a następnie kliknij przycisk Calculation. Oprogramowanie automatycznie obliczy szczytową siłę chwytu palcami (Rycina 4).
      2. Dane siły domingu: Zaimportuj oryginalne dane do oprogramowania i kliknij przycisk Run. Wybierz opcję Manual Calculation z listy obliczeń. Następnie ręcznie przesuń ruchome okno 0,5 s w miejsce, gdzie krzywa siły ma kształt plateau; oprogramowanie automatycznie obliczy średnią siłę w tym oknie (Rycina 5).

Obrazowanie ultradźwiękowe: Schematy analizy przekroju tkanki mięśniowej A-F ze wskaźnikami pomiarowymi.
Rycina 1: Reprezentatywne obrazy ultradźwiękowe trzech mięśni wewnętrznych. (A) obraz grubości mięśnia odwodziciela palucha; (B) pole przekroju poprzecznego mięśnia odwodziciela palucha; (C) obraz grubości mięśnia zginacza krótkiego palców; (D) pole przekroju poprzecznego mięśnia zginacza krótkiego palców; (E) obraz grubości mięśnia kwadratowego podeszwy; oraz (F) pole przekroju poprzecznego mięśnia kwadratowego podeszwy. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Obrazowanie ultrasonograficzne, ocena guzków; narzędzie diagnostyki medycznej; widoki poprzeczne/podłużne.
Rycina 2: Reprezentatywne obrazy ultrasonograficzne trzech mięśni zewnętrznych. (A) obraz grubości mięśnia zginacza krótkiego palucha; (B) pole przekroju poprzecznego mięśnia zginacza krótkiego palucha; (C) obraz grubości mięśni strzałkowych długiego i krótkiego; (D) pole przekroju poprzecznego mięśni strzałkowych długiego i krótkiego; oraz (E) obraz grubości mięśnia piszczelowego przedniego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Schemat równowagi statycznej przedstawiający test pomiaru siły stopy z użyciem wagi tensometrycznej w drewnianej ramie.
Rycina 3: Test siły mięśni stopy. (A) test domingu; (B) test siły zgięcia palców (FT1); (C) test siły zgięcia palców (FT2-3); (D) test siły zgięcia palców (FT2-5). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Wykres krzywej siły w funkcji czasu; analiza obciążenia dynamicznego; analiza pozyskanych danych; wyniki eksperymentalne.
Rysunek 4: Reprezentatywny wykres siły zgięcia palców stopy. Szczytowa siła zgięcia palców stopy jest obliczana jako średnia wartość sześciu punktów danych wokół wybranego punktu szczytowego. W dedykowanym oprogramowaniu zaprogramowano, że 10 punktów, w tym siła szczytowa, pozostaje relatywnie stabilnych, aby uniknąć fałszywych szczytów, co oznacza, że pozostałe dziewięć punktów nie przekracza wartości ±0.5 wartości szczytowej. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Wykres siły w funkcji czasu; analiza równowagi statycznej, pomiar siły, dane dynamiki mechanicznej.
Rysunek 5: Reprezentatywny wykres siły doming. Dla siły doming oblicza się siłę maksymalnego dobrowolnego skurczu. Zastosowano przesuwne okno czasowe o szerokości 0.5 s w celu określenia miejsca, w którym krzywa siły przyjmuje kształt plateau; okno to można przesuwać ręcznie. Program oblicza siłę doming jako średnią wartość w wybranym oknie (0.5 ms). Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.

3. Podsystem pasywny

UWAGA: Do oceny struktury stopy (podsystem pasywny) zastosowano testy ND oraz wskaźnik postawy stopy-6 (FPI-6).

  1. Test opadania kości łódkowatej (ND)
    1. Złożyć pomiarowy suwmiar wysokości z podstawą, blokiem mocującym i rysikiem. Aby precyzyjnie wskazać guzowatość kości łódkowatej, przedłużyć rysik za pomocą pręta. Umieścić suwmiar wysokości na platformie poziomej.
      UWAGA: Test ND jest wykonywany na tej samej platformie poziomej.
    2. Poprosić uczestników o usiądnięcie na krześle z regulowaną wysokością i obrócenie się bokiem, aby umożliwić wizualizację przyśrodkowego łuku podłużnego. Zbadać palpacyjnie guzowatość kości łódkowatej i zaznaczyć jej położenie. Poprosić uczestników o zajęcie pozycji, w której stawy kolanowe, biodrowe i skokowe tworzą kąt 90°.
    3. Zbadać palpacyjnie przyśrodkową i boczną stronę głowy kości skokowej uczestnika. Wykonać supinację i pronację stawu podskokowego, aż strony przyśrodkowa i boczna kości skokowej znajdą się na tej samej wysokości.
    4. Wyrównać końcówkę rysika z zaznaczoną guzowatością kości łódkowatej. Odczytać i zapisać wysokość w tej pozycji bez obciążenia (wysokość 1).
    5. Poprosić uczestników o wstanie i przyjęcie normalnej, obustronnej pozycji obciążeniowej. Następnie zapisać wysokość (wysokość 2).
    6. Zdefiniować ruch pionowy guzowatości kości łódkowatej (tj. wysokość 1 minus wysokość 2) w płaszczyźnie strzałkowej jako ND.
      UWAGA: Podczas testu ND uczestnicy muszą zachować prostą sylwetkę i patrzeć przed siebie.
  2. Indeks postawy stopy-6 (FPI-6)
    1. Przeprowadzić test FPI-6 na platformie poziomej, analogicznie do testu ND (krok 3.1.1).
    2. Poprosić uczestników o wykonanie kilku kroków, maszerując w miejscu, a następnie o przyjęcie rozluźnionej pozycji stojącej z obustronnym podparciem. Poinformować ich, aby pozostali w bezruchu przez około 2 min podczas oceny.
    3. Zbadać palpacyjnie głowę kości skokowej i ocenić jej położenie po stronie bocznej i przyśrodkowej.
    4. Zbadać palpacyjnie kostkę boczną i ocenić krzywiznę powyżej i poniżej kostki bocznej.
    5. Zaobserwować położenie kości piętowej w płaszczyźnie czołowej i ocenić kąt między tylną częścią kości piętowej a osią długą stopy.
    6. Zbadać palpacyjnie staw skokowo-łódkowaty (TNJ) i ocenić wypukłość lub wklęsłość w tym obszarze.
    7. Zbadać palpacyjnie i zaobserwować krzywiznę przyśrodkowego łuku podłużnego oraz ocenić jego wysokość i kongruencję.
    8. Zaobserwować przedstopie, znajdując się bezpośrednio z tyłu, w linii osi długiej pięty, i ocenić względne położenie przedstopia względem stopy tylnej (abdukcja/addukcja).
      UWAGA: W tym teście każdy element jest oceniany w skali -2, -1, 0, 1 i 2 (patrz Supplementary File 1).

4. Podsystem neuronalny

UWAGA: W ocenie podsystemu nerwowego, w celu zbadania czucia podeszwowego, zastosowano próg lekkiego dotyku podeszwowego oraz dyskryminację dwupunktową (TPD).

  1. Próg lekkiego dotyku podeszwowego
    1. Przygotować zestaw monofilamentów Semmesa-Weinsteina (SWM), składający się z 20 elementów. Każdy zestaw SWM posiada numer indeksowy w zakresie od 1.65 do 6.65 (1.65, 2.36, 2.44, 2.83, 3.22, 3.61, 3.84, 4.08, 4.17, 4.31, 4.56, 4.74, 4.93, 5.07, 5.18, 5.46, 5.88, 6.10, 6.45 oraz 6.65), który odpowiada skalibrowanej sile przełamania (np. indeks 1.65 jest równoważny sile 0.008 g).
      UWAGA: Im wyższa wartość indeksu, tym monofilament jest sztywniejszy i trudniejszy do zgięcia.
    2. Wyznaczyć obszary testowe na podeszwie stopy, w tym pierwszy palec (T1), głowę pierwszej kości śródstopia (MT1), głowę trzeciej kości śródstopia (MT3), głowę piątej kości śródstopia (MT5), śródstopie (M) oraz piętę (H).
    3. Przyłożyć SWM o wartości 4.74 do kłębu kciuka uczestników, aby mogli odczuć bodziec, który otrzymają na podeszwie stopy podczas właściwego testu. Poinstruować uczestników, aby mówili „tak” i informowali badacza o dokładnym miejscu stymulacji w sposób jasny i głośny za każdym razem, gdy poczują bodziec sensoryczny SWM w dowolnym z testowanych miejsc.
      UWAGA: Dla ułatwienia zapamiętania każdy wyznaczony obszar można zastąpić konkretnym numerem.
    4. Ułożyć każdego uczestnika w pozycji prone na standardowym stole zabiegowym, tyłem do badacza, tak aby stopa zwisała z krawędzi stołu. Poinstruować ich, aby zamknęli oczy i założyli słuchawki, odpowiednio w celu wyeliminowania wsparcia wzrokowego i zminimalizowania rozproszenia uwagi.
    5. Przyłożyć SWM prostopadle do skóry w docelowym obszarze. Nacisk jest odpowiedni do momentu, gdy nylonowy SWM zegnie się, tworząc kształt litery „C”. Następnie przytrzymać go przez 1 s przed usunięciem. W pierwszej kolejności stosuje się SWM 4.74 w wyznaczonym obszarze, a następnie wykorzystuje się algorytm stopniowania 4-2-1 w celu standaryzacji oceny21. Przetestować sześć obszarów podeszwowych w kolejności losowej.
      UWAGA: W przerwach między próbami zapewnić kilka sekund odpoczynku w przypadku wystąpienia zaburzeń sensorycznych pomiędzy wyznaczonymi obszarami. Ostatni wykryty SWM jest uznawany za próg dla danego miejsca.
  2. Dyskryminacja dwóch punktów (TPD)
    1. Przygotować urządzenie do dyskryminacji dwóch punktów. Regulowane urządzenie posiada różne zakresy odległości, od 1 mm do 15 mm.
      UWAGA: Jedna strona tarczy obejmuje zakres od 1 mm do 8 mm, a po obróceniu tarczy na drugą stronę zakres wynosi od 9 mm do 15 mm.
    2. Wyznaczyć sześć obszarów testowych na podeszwie stopy, takich samych jak w przypadku testu progu lekkiego dotyku podeszwowego (krok 4.1.2).
    3. Aby oswoić uczestników z procesem testowania, zastosować dyskryminator dwóch punktów na opuszkach palców środkowych uczestników. Poinstruować ich, aby mówili „jeden”, jeśli poczują jeden punkt, lub „dwa”, jeśli poczują dwa punkty.
      UWAGA: Pozycja testowa jest taka sama jak w teście progu lekkiego dotyku podeszwowego. Uczestnicy powinni mieć zamknięte oczy.
    4. Rozpocząć test od największej odległości (8 mm), a następnie zmniejszać szerokość o 5 mm, aż uczestnicy zgłoszą poczucie jednego punktu. Przesuwać urządzenie w przyrostach 1 mm, stosując randomizację jednego lub dwóch punktów, aż uczestnicy będą w stanie konsekwentnie zidentyfikować dwa punkty przy danej szerokości testowej.
      UWAGA: Za wynik pozytywny uznaje się trzykrotne poprawne zidentyfikowanie dotyku dwupunktowego na pięć prób. Ostatnia wartość dwupunktowa jest zapisywana jako wartość progu TPD.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W badaniu uwzględniono 84 uczestników. Grupa młodych obejmowała 42 studentów uniwersytetu o średnim wieku 22,4 ± 2,9 lat i średnim wzroście 1,60 ± 0,05 m. Grupa osób starszych obejmowała 42 mieszkańców społeczności lokalnych w wieku starszym o średnim wieku 68,9 ± 3,3 lat i średnim wzroście 1,59 ± 0,05 m.

Reprezentatywne wyniki podsystemu aktywnego
Morfologia i siła mięśni stopy są wykorzystywane do określenia funkcji podsystemu aktywnego. Dane dotyczące siły mięśni został...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Prezentowany protokół służy do pomiaru charakterystyki stopy u osób starszych, który zapewnia kompleksową ocenę w celu zbadania stabilności rdzenia stopy, w tym podsystemów pasywnych, aktywnych i neuronalnych. Ten nowy paradygmat rzuca światło na funkcję stopy, która współdziała, aby ustabilizować stopę i podtrzymać funkcję sensomotoryczną w codziennych czynnościach33. W poprzednich badaniach naukowcy zwracali większą uwagę na badanie deformacji stóp; siła zginania palców; zmniejszona czucie podes...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie pozostają w konflikcie interesów.

Podziękowania

Autorzy dziękują za finansowanie Programu Hodowlanego Dziesiątego Szpitala Ludowego w Szanghaju (YNCR2C022).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Diagnostyczny system ultrasonograficznyMindraySłuży do klinicznego badania diagnostycznego ultrasonograficznego.
DynamometrergoFet ergoFetJest to dokładny, przenośny miernik siły pchającej/ciągnącej, który został zaprojektowany jako samodzielny miernik do rejestrowania indywidualnych pomiarów siły w każdych
warunkach pracy.
z noniuszem wysokościJest to dokładne narzędzie do pomiaru wysokości.
LabVIEWJest to niestandardowy program do analizy wytrzymałościowej.
Żyłki Semmesa-WeinsteinaLiniaSkłada się z 20 sztuk, a każdy SWM ma numer indeksu w zakresie od 1,65 do 6,65, który jest związany ze skalibrowaną siłą zrywającą.
Dwupunktowy testdyskryminatoraJest to zestaw dwóch aluminiowych dysków, z których każdy zawiera szereg zębów oddalonych od siebie o 1 do 15 mm.
Suwmiarka bazowa dotykowy

Bibliografia

  1. Guidozzi, F. Foot problems in older women. Climacteric: The Journal of the International Menopause Society. 20 (6), 518-521 (2017).
  2. Zelik, K. E., Honert, E. C. Ankle and foot power in gait analysis: Implications for science, technology and clinical assessment. Journal of Biomechanics. 75, 1-12 (2018).
  3. Farris, D. J., Kelly, L. A., Cresswell, A. G., Lichtwark, G. A. The functional importance of human foot muscles for bipedal locomotion. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (5), 1645-1650 (2019).
  4. Bruijn, S. M., van Dieen, J. H. Control of human gait stability through foot placement. Journal of The Royal Society Interface. 15 (143), 20170816(2018).
  5. McKeon, P. O., Hertel, J., Bramble, D., Davis, I. The foot core system: a new paradigm for understanding intrinsic foot muscle function. British Journal of Sports Medicine. 49 (5), 290(2015).
  6. McKenzie, J. The foot as a half-dome. British Medical Journal. 1 (4921), 1068-1069 (1955).
  7. Soysa, A., Hiller, C., Refshauge, K., Burns, J. Importance and challenges of measuring intrinsic foot muscle strength. Journal of Foot and Ankle Research. 5 (1), 29(2012).
  8. Kelly, L. A., Cresswell, A. G., Racinais, S., Whiteley, R., Lichtwark, G. Intrinsic foot muscles have the capacity to control deformation of the longitudinal arch. Journal Of the Royal Society Interface. 11 (93), 20131188(2014).
  9. Galica, A. M., et al. Subsensory vibrations to the feet reduce gait variability in elderly fallers. Gait & Posture. 30 (3), 383-387 (2009).
  10. Park, J. H. The effects of plantar perception training on balance and falls efficacy of the elderly with a history of falls: A single-blind, randomized controlled trial. Archives of Gerontology and Geriatrics. 77, 19-23 (2018).
  11. Menz, H. B., Morris, M. E., Lord, S. R. Foot and ankle characteristics associated with impaired balance and functional ability in older people. The journals of gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 60 (12), 1546-1552 (2005).
  12. Cobb, S. C., Bazett-Jones, D. M., Joshi, M. N., Earl-Boehm, J. E., James, C. R. The relationship among foot posture, core and lower extremity muscle function, and postural stability. Journal of Athletic Training. 49 (2), 173-180 (2014).
  13. Koyama, K., Yamauchi, J. Altered postural sway following fatiguing foot muscle exercises. PloS One. 12 (12), 0189184(2017).
  14. Rodriguez-Sanz, D., et al. Foot disorders in the elderly: A mini-review. Disease-a-Month: DM. 64 (3), 64-91 (2018).
  15. Osoba, M. Y., Rao, A. K., Agrawal, S. K., Lalwani, A. K. Balance and gait in the elderly: A contemporary review. Laryngoscope Investigative Otolaryngology. 4 (1), 143-153 (2019).
  16. Gimunova, M., Zvonar, M., Mikeska, O. The effect of aging and gender on plantar pressure distribution during the gait in elderly. Acta of Bioengineering and Biomechanics. 20 (4), 139-144 (2018).
  17. Cen, X., Jiang, X., Gu, Y. Do different muscle strength levels affect stability during unplanned gait termination. Acta of Bioengineering and Biomechanics. 21 (4), 27-35 (2019).
  18. Mickle, K. J., Munro, B. J., Lord, S. R., Menz, H. B., Steele, J. R. ISB Clinical Biomechanics Award 2009: toe weakness and deformity increase the risk of falls in older people. Clinical Biomechanics. 24 (10), 787-791 (2009).
  19. Spink, M. J., et al. Foot and ankle strength, range of motion, posture, and deformity are associated with balance and functional ability in older adults. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 92 (1), 68-75 (2011).
  20. Singhal, A., Segal, A. R., Munshi, M. N. Diabetes in long-term care facilities. Current Diabetes Reports. 14 (3), 464(2014).
  21. James, K., Orkaby, A. R., Schwartz, A. W. Foot examination for older adults. The American Journal of Medicine. 134 (1), 30-35 (2021).
  22. Awale, A., et al. Foot function, foot pain, and falls in older adults: The Framingham foot study. Gerontology. 63 (4), 318-324 (2017).
  23. Stolt, M., Suhonen, R., Voutilainen, P., Leino-Kilpi, H. Foot health in older people and the nurses' role in foot health care--a review of literature. Scandinavian Journal of Caring Sciences. 24 (1), 194-201 (2010).
  24. Kusagawa, Y., et al. Toe flexor strength is associated with mobility in older adults with pronated and supinated feet but not with neutral feet. Journal of Foot and Ankle Research. 13 (1), 55(2020).
  25. Yamauchi, J., Koyama, K. Toe flexor strength is not related to postural stability during static upright standing in healthy young individuals. Gait & Posture. 73, 323-327 (2019).
  26. Uritani, D., Fukumoto, T., Matsumoto, D., Shima, M. The relationship between toe grip strength and dynamic balance or functional mobility among community-dwelling Japanese older adults: A cross-sectional study. Journal of Aging and Physical Activity. 24 (3), 459-464 (2016).
  27. Menz, H. B., Zammit, G. V., Munteanu, S. E., Scott, G. Plantarflexion strength of the toes: age and gender differences and evaluation of a clinical screening test. Foot & Ankle International. 27 (12), 1103-1108 (2006).
  28. Ridge, S. T., Myrer, J. W., Olsen, M. T., Jurgensmeier, K., Johnson, A. W. Reliability of doming and toe flexion testing to quantify foot muscle strength. Journal of Foot and Ankle Research. 10, 55(2017).
  29. Wang, X., Chen, L., Liu, W., Su, B., Zhang, Y. Early detection of atrophy of foot muscles in Chinese patients of type 2 diabetes mellitus by high-frequency ultrasonography. Journal of Diabetes Research. 2014, 927069(2014).
  30. Jung, D. Y., Koh, E. K., Kwon, O. Y. Effect of foot orthoses and short-foot exercise on the cross-sectional area of the abductor hallucis muscle in subjects with pes planus: a randomized controlled trial. Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation. 24 (4), 225-231 (2011).
  31. Snyder, B. A., Munter, A. D., Houston, M. N., Hoch, J. M., Hoch, M. C. Interrater and intrarater reliability of the semmes-weinstein monofilament 4-2-1 stepping algorithm. Muscle & Nerve. 53 (6), 918-924 (2016).
  32. Redmond, A. C., Crane, Y. Z., Menz, H. B. Normative values for the Foot Posture Index. Journal of Foot and Ankle Research. 1 (1), 6(2008).
  33. McKeon, P. O., Fourchet, F. Freeing the foot: integrating the foot core system into rehabilitation for lower extremity injuries. Clinics in Sports Medicine. 34 (2), 347-361 (2015).
  34. Navarro-Peternella, F. M., Teston, E. F., Dos Santos Santiago Ribeiro, B. M., Marcon, S. S. Plantar cutaneous sensory stimulation improves foot sensibility and gait speed in older adults with diabetes: A clinical trial. Advances in Skin & Wound Care. 32 (12), 568-573 (2019).
  35. Felicetti, G., Thoumie, P., Do, M. C., Schieppati, M. Cutaneous and muscular afferents from the foot and sensory fusion processing: Physiology and pathology in neuropathies. Journal of the Peripheral Nervous System: JPNS. 26 (1), 17-34 (2021).
  36. Park, D. J., Lee, K. S., Park, S. Y. Effects of two foot-ankle interventions on foot structure, function, and balance ability in obese people with Pes Planus. Healthcare. 9 (6), 667(2021).
  37. Garth, W. P., Miller, S. T. Evaluation of claw toe deformity, weakness of the foot intrinsics, and posteromedial shin pain. The American Journal of Sports Medicine. 17 (6), 821-827 (1989).
  38. Machado, A. S., Bombach, G. D., Duysens, J., Carpes, F. P. Differences in foot sensitivity and plantar pressure between young adults and elderly. Archives of Gerontology and Geriatrics. 63, 67-71 (2016).
  39. Scott, G., Menz, H. B., Newcombe, L. Age-related differences in foot structure and function. Gait & Posture. 26 (1), 68-75 (2007).
  40. Protopapas, K., Perry, S. D. The effect of a 12-week custom foot orthotic intervention on muscle size and muscle activity of the intrinsic foot muscle of young adults during gait termination. Clinical Biomechanics. 78, 105063(2020).
  41. Mickle, K. J., Angin, S., Crofts, G., Nester, C. J. Effects of age on strength and morphology of toe flexor muscles. The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. 46 (12), 1065-1070 (2016).
  42. Endo, M., Ashton-Miller, J. A., Alexander, N. B. Effects of age and gender on toe flexor muscle strength. Journal of Gerontology: MEDICAL SCIENCES. 57 (6), 392-397 (2002).
  43. Mickle, K. J., Nester, C. J., Crofts, G., Steele, J. R. Reliability of ultrasound to measure morphology of the toe flexor muscles. Journal of Foot and Ankle Research. 6 (1), 12(2013).
  44. Headlee, D. L., Leonard, J. L., Hart, J. M., Ingersoll, C. D., Hertel, J. Fatigue of the plantar intrinsic foot muscles increases navicular drop. Journal of electromyography and kinesiology : official journal of the International Society of Electrophysiological Kinesiology. 18 (3), 420-425 (2008).
  45. Han, J., Park, S., Jung, S., Choi, Y., Song, H. Comparisons of changes in the two-point discrimination test following muscle fatigue in healthy adults. Journal of Physical Therapy Science. 27 (3), 551-554 (2015).
  46. Greenman, R. L., et al. Foot small muscle atrophy is present before the detection of clinical neuropathy. Diabetes Care. 28 (6), 1425-1430 (2005).
  47. Viseux, F. J. F. The sensory role of the sole of the foot: Review and update on clinical perspectives. Neurophysiologie Clinique = Clinical Neurophysiology. 50 (1), 55-68 (2020).
  48. Sakamoto, K., Kudo, S. Morphological characteristics of intrinsic foot muscles among flat foot and normal foot using ultrasonography. Acta of Bioengineering and Biomechanics. 22 (4), 161-166 (2020).
  49. Cheung, R. T. H., Sze, L. K. Y., Mok, N. W., Ng, G. Y. F. Intrinsic foot muscle volume in experienced runners with and without chronic plantar fasciitis. Journal of Science and Medicine in Sport. 19 (9), 713-715 (2016).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Ocena funkcji stopyfunkcja stopy u osób starszychsiła mięśni stopytest domingusiła zginania palcówtest opadania kości łódkowatejindeks postawy stopytest czucia roślinnegoultrasonografia mięśniowo-szkieletowa
Ocena funkcji systemu rdzenia stopy u osób w podeszłym wieku
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.