Біомеханічний аналіз суглобових і м’язових сил нижніх кінцівок в акті ходьби при ревматоїдному артриті
ARTICLE PDF (English)

Ключові слова

ревматоїдний артрит; контрактури суглобів; скелетно-м’язова модель AnyBody; суглобові сили; м’язові сили.

Як цитувати

Герасименко, С., Лазарев, І., Герасименко, А., Бабко, А., Полулях, М., Литвиненко, Ю., Жирнов, О., Мальований, С., & Максимішин, О. (2021). Біомеханічний аналіз суглобових і м’язових сил нижніх кінцівок в акті ходьби при ревматоїдному артриті. TERRA ORTHOPAEDICA, (3(110), 58-66. https://doi.org/10.37647/0132-2486-2021-110-3-58-66

Анотація

Резюме. Ревматоїдний артрит (РА) – імуномодульоване хронічне запальне захворювання, яке супроводжується розростанням запаленої синовіальної оболонки та руйнуванням суглобового хряща, що призводить до утворення контрактури суглобів нижніх кінцівок та інвалідності. Розуміння значень біомеханічних навантажень на суглобові поверхні при контрактурі суглобів нижніх кінцівок у хворих на РА та участі м’язових сил у цьому процесі з формуванням механізмів адаптації та компенсації може сприяти розробці нових поглядів та підходів до лікування, тактики терапевтичних заходів, специфічних для кожної стадії захворювання.

Мета дослідження. Аналіз поведінки скелетно-м’язової системи пацієнта з РА при ходьбі шляхом розрахунку сил, що діють в основних м’язових групах і суглобах нижніх кінцівок. 

Матеріали і методи. Вихідні дані отримані на підставі даних дослідження пацієнтки К. з діагнозом: ревматоїдний артрит, 2 ст., 3 фаза з переважним ураженням кульшових і колінних суглобів, вираженим больовим синдромом у лівому кульшовому суглобі. Відеосистема з 6 камер, світловідбивних маркерів і динамометричної платформи використовувалася для відеореєстрації ходьби. Створено імітаційну скелетно-м’язову модель ходи пацієнта з РА в програмному забезпеченні AnyBody Modeling System 6.0 (Данія). Розраховано суглобові (JRF) та м’язові сили (MF).

Результати. Для компенсації структурних порушень у суглобах хворих на РА змінюється звичайний режим навантаження кінцівок. Піки вертикальної складової опорних реакцій знижені порівняно з показниками нормальної популяції, хода статична та асиметрична, щадна. MF зростають в m. gluteus (maximus, medius, minimus), збільшується амплітуда рухів у фронтальній площині. JRF обох стегон збільшуються у всіх площинах.

Висновки. Ходьба хворих на РА з обмеженням активного розгинання у кульшових та колінних суглобах відбувається за рахунок збільшення амплітуди компенсаторних рухів у фронтальній площині. Постуральний дисбаланс м’язів зменшує MF нижніх кінцівок, за винятком сідничних, двоголових м’язів стегна, напівсухожильного та напівперетинчастого м’язів, MF яких збільшуються. Перерозподіл MF є компенсаторним і спрямований на утримання пацієнта з РА у вертикальному положенні та оптимізацію біомеханіки ходьби за рахунок менш болючих рухів. Біомеханічне перевантаження суглобових поверхонь кульшових і колінних суглобів може служити чинником підтримки запальної реакції, розвитку дегенеративних процесів або подальшого прогресування артрозу та скутості суглобів нижніх кінцівок у цієї категорії хворих.

https://doi.org/10.37647/0132-2486-2021-110-3-58-66
ARTICLE PDF (English)

Посилання

Sigidin YA, Lukina GV. Rheumatoid arthritis; M: ANKO; 2001. 328 p.

Kovalenko VN. Rheumatoid arthritis: etiopathogenesis, clinical picture, diagnosis, treatment. Liki Ukrainy. 2005;3(92):18-20.

Sun HB. Mechanical loading, cartilage degradation, and arthritis. Ann NY Acad Sci. 2010;1211:37-50.http://dx.doi.org/10.1111/j.1749-6632.2010.05808.x

Jessome MA, Tomizza MA, Beattie KA., Bensen WG, Bobba RS, Cividino A, et al. Anatomical Patterns Suggest the Involvement of Biomechanical Stress in the Pathogenesis of Erosions in Rheumatoid Arthritis. ACR/ARHP 2016 Annual Meeting. American College of Rheumatology. 2016; Nov 11-16; Washington, US.

Guilak F. Biomechanical factors in osteoarthritis. Best Practice & Research. Clinical Rheumatology. 2011;25(6):815-23. http://dx.doi.org/10.1016/j.berh.2011.11.013

Häkkinen A, Kautiainen H, Hannonen P, Ylinen J, Mäkinen H, Sokka T. Muscle strength, pain and disease activity explain individual subdimensions of the Health Assessment Questionnaire disability index, especially in women with rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2006;65:30-4. http://dx.doi.org/10.1136/ard.2004.034769

Stucki G, Schönbächler J, Brühlman P, Mariacher S, Stoll T, Mechel BA. Does a muscle strength index provide complementary information to traditional disease activity variables in patients with rheumatoid arthritis? J Rheumatol. 1994;21:2200-5.

Uutela TI, Kautiainen HJ, Häkkinen AH Decreasing muscle performance associated with increasing disease activity in patients with rheumatoid arthritis. PLoS ONE. 2018;13(4). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194917

Baan H, Dubbeldam R, Nene AV, Laar М. Gait Analysis of the Lower Extremity in Patients with Rheumatoid Arthritis: A Systematic Review. Seminars in Arthritis and Rheumatism. 2012 June;6(41):768-88.

Isacson J, Broström LA. Gait in rheumatoid arthritis: an electrogoniometric investigation. J Biomech. 1988;21(6):451-7. http://dx.doi.org/10.1016/0021-9290(88)90237-0

Rasmussen J, Zee M, Damsgaard M, Christensen ST, Andersen MS. Musculoskeletal simulation of orthopedic surgical procedures. Poster presentation at the Workshop Proceedings of Computational Biomechanics for Medicine. MICCAI 2006, Copenhagen, Denmark, 2006

Damsgaar M, Rasmussen J, Christensen ST, Surma E, Zee M. Analysis of musculoskeletal systems in the AnyBody Modeling System. Simulation Modelling Practice and Theory. 2006;14(8):1100-11. https://doi.org/10.1016/j.simpat.2006.09.001

Konrath JM, Karatsidis A, Schepers HM, Bellusci G, Zee M, Andersen M.S. Estimation of the Knee Adduction Moment and Joint Contact Force during Daily Living Activities Using Inertial Motion Capture. Sensors. 2019;19(7):1681. https://doi.org/10.3390/s19071681/

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.