Μελέτη της ασυμμετρίας στάσης και των αντανακλαστικών ισορροπίας για τη διερεύνηση της αιθουσαίας λειτουργίας εφήβων με ιδιοπαθή σκολίωση
Creators: name: Χατζηλαζαρίδης, Ιωάννης Λάζαρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: αιθουσαίο σύστημα
ιδιοδεκτικότητα
αισθητήρια οργάνωση
αισθητήρια αντιστάθμιση
εφηβική ιδιοπαθής σκολίωση
γαλβανική διέγερση
vestibular system
proprioception
sensory organization
adolescent idiopathic scoliosis
galvanic vestibular stimulation

description: Η εφηβική ιδιοπαθής σκολίωση (ΕΙΣ) συνιστά μια τρισδιάστατη παραμόρφωση της σπονδυλικής στήλης η οποία επηρεάζει ένα σημαντικό αριθμό εφήβων ανα τον κόσμο. Παρά την εντατική έρευνα, η ακριβής αιτιοπαθογένεια παραμένει άγνωστη. Μία από τις επικρατέστερες υποθέσεις αποδίδει την ασύμμετρη ενεργοποίηση των ορθωτήρων μυών του κορμού σε δυσλειτουργία του αιθουσο-νωτιαίου συστήματος με αποτέλεσμα την άσκηση διαφορετικής μηχανικής έλξης στις δύο πλευρές της σπονδυλικής στήλης. Η μελέτη του αιθουσο-νωτιαίου αντανακλαστικού μέσω της γαλβανικής διέγερσης του λαβύρινθου έχει δείξει μεγαλύτερα σε μέγεθος από τους υγιείς αλλά όχι ασύμμετρα αντανακλαστικά ισορροπίας οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι η ΕΙΣ επηρεάζει τα αισθητικοκινητικά δίκτυα που επεξεργάζονται την αιθουσαία πληροφορία αλλά όχι το περιφερικό αιθουσαίο σύστημα. Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η μελέτη της ασυμμετρίας στάσης σε συνάρτηση με την πιθανή ασυμμετρία στο μέγεθος και τα χρονικά χαρακτηριστικά των αντανακλαστικών ισορροπίας που εκλύονται από τη διέγερση του λαβύρινθου, σε ΕΙΣ και υγιείς συνομήλικες. Στην έρευνα έλαβαν μέρος 22 έφηβες ηλικίας 11-16 ετών, οι οποίες χωρίστηκαν: α) στην ομάδα των ΕΙΣ n=11 (cobb: 26.18ο ± 9.92) β) στην ομάδα των υγειών συνομήλικων n=11. Οι εξεταζόμενες εκτέλεσαν δύο πειραματικές δεξιότητες: α) όρθια διποδική στάση με κλειστά μάτια (60’’, 2 προσπάθειες), β) όρθια διποδική στάση με κλειστά μάτια κατά τη διάρκεια της οποίας εφαρμόστηκαν 10 τετραγωνικοί παλμοί γαλβανικής διέγερσης του λαβύρινθου (διάρκεια: 2’’, ένταση: υγιείς 1.2 ± 0.42 mA ΕΙΣ 1.2 ±0,36 mA) σε τυχαία χρονικά διαστήματα (66’’-102’’, 8 προσπάθειες) και εναλλάσσοντας τη φορά του ρεύματος με τυχαίο τρόπο (5 παλμοί από την κάθε πλευρά). Κατά την όρθια διποδική στάση αξιολογήθηκε η σχετική κατανομή βάρους ανάμεσα στα δύο πόδια και η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των ορθωτήρων του κορμού, των μέσων γλουτιαίων, των περονιαίων και των υποκνημίδιων μυών αμφίπλευρα υπολογίζοντας δείκτες ασυμμετρίας ανάμεσα στις δύο πλευρές του σώματος. Για την μελέτη του αντανακλαστικού στη διέγερση του λαβύρινθου, αθροίστηκαν οι 40 παλμοί της κάθε πλευράς. Από τη μέση καμπύλη υπολογίστηκε ο χρόνος έκλυσης του αντανακλαστικού, η μέση κλίση της καμπύλης της δύναμης, η μέγιστη σχετική δύναμη αντίδρασης και το ολοκλήρωμα της ΗΜΓ δραστηριότητας κατά την διάρκεια και 1’’ μετά τη διέγερση. Τα αποτελέσματα δεν έδειξαν σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες στο δείκτη ασυμμετρίας κατανομής βάρους και ΗΜΓ δραστηριότητας κατά την όρθια διποδική στάση. Αντίθετα ο χρόνος έκλυσης του αντανακλαστικού στη διέγερση του λαβύρινθου ήταν σημαντικά καθυστερημένος στις ΕΙΣ σε σχέση με τις υγιείς (δεξιά πλευρά: U=1, p=. 000, αριστερή πλευρά: U=12, p=. 021). Το μέγεθος του αντανακλαστικού ήταν μεγαλύτερο στις ΕΙΣ αλλά αυτή η τάση δεν επιβεβαιώθηκε στατιστικά (U=21, p=. 167). Η ΗΜΓ δραστηριότητα του δεξιού ορθωτήρα κορμού (U=17, p=. 069) και μέσου γλουτιαίου (U=18, p=.079) μετά την λήξη της διέγερσης είχε την τάση να είναι μεγαλύτερη στις ΕΙΣ σε σχέση με τις υγιείς. Δεν παρατηρήθηκε ασυμμετρία ανάμεσα στις δύο πλευρές του σώματος σε καμία από τις παραμέτρους. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας επιβεβαιώνουν προηγούμενες έρευνες που δείχνουν μεγαλύτερα σε μέγεθος αλλά όχι ασύμμετρα αντανακλαστικά ισορροπίας στην διέγερση του λαβύρινθου στις ΕΙΣ. Η καθυστέρηση που παρατηρήθηκε στην έκλυση του αντανακλαστικού δείχνει ένα πιθανό έλλειμμα στα ανώτερα αισθητικό-κινητικά δίκτυα που επεξεργάζονται τις αιθουσαίες πληροφορίες ενώ δε μπορούν να αποκλειστούν πιθανές αιθουσαίες μειονεξίες. Επιπλέον έρευνα απαιτείται για την επιβεβαίωση αυτή της υπόθεσης.
description: One of the most appealing hypotheses about the origin of Adolescents’ Idiopathic Scoliosis (AIS) attributes the asymmetric action of the paraspinal muscles to an asymmetric vestibulospinal drive resulting in a differential mechanical pull on the spine. Galvanic Vestibular Stimulation (GVS) employed to elicit postural reflexes of vestibular origin revealed larger in amplitude but not asymmetric postural reflexes in AIS suggesting an impairment in the sensorimotor networks processing vestibular information rather than a deficit of purely peripheral vestibular origin. The aim of the present study was to examine static postural asymmetries in combination with asymmetries in the magnitude and timing of the postural and muscle reflexes elicited by GVS in an effort to shed additional light into the above hypothesis. Participants of two groups (AIS adolescents, n=9, age: 14.34±1.54,height: 1.62±. 05, weight: 49.17±7.98, Cobb angle: 26.33±11.08o and healthy age and gender matched controls, n=8, age: 13.99±. 96,height: 1.64±. 04,weight:51.31±4.95) performed two tasks a) a 60’’ bipedal quiet stance task with eyes closed (2 trials) and b) 100-120” bipedal stance during which 10 binaural, bipolar GVS pulses (2s, square-wave, 1.2±.42 mA) were randomly delivered (8 trials). Current polarity was randomly alternated between successive stimuli. Postural responses to a total of 40 stimuli on each side were aggregated before calculating response onset, peak vertical force and EMG activity of peroneus longus (PER), soleus (SOL), gluteus medius (GL) and lumbar erector spinae (ES) during and 1s after GVS. Parameters were compared between groups and body sides using non-parametric statistics. Analysis revealed no asymmetries in body weight distribution and muscle activity during the bipedal quiet stance task in either of the two groups. Postural responses to GVS were delayed in AIS compared to control group participants (right side: U=1, p=. 000, left side: U=12, p=. 021). This was accompanied by greater response amplitude (Fig 1) that was not statistically confirmed (U=21, p=. 167). AIS participants had marginally greater right ES (U=17, p=. 05) and GL (U=18, p=. 05) EMG activity than controls after GVS offset. No significant right-left asymmetries in GVS evoked responses were observed for any of the postural and EMG parameters. Results are in agreement with the previous work showing greater in amplitude but not asymmetric GVS responses in AIS. The observed delayed response onset in AIS participants provides evidence in support of a sensory integration deficit in the networks processing vestibular information while a peripheral deficit affecting the vestibulomotor response pathway is not precluded. More research is necessary to validate these observations.