Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Тrauma" Том 19, №4, 2018

Back to issue

EMG activity of stabilizing muscles in sacroiliac joint in patients with sacroiliac dysfunction

Authors: Стауде В.А.(1), Радзишевская Е.Б.(2), Дуплий Д.Р.(1)
1 - ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов имени профессора М.И. Ситенко Национальной академии медицинских наук Украины», г. Харьков, Украина
2 - Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков, Украина

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Мета: дослідження біоелектричної активності (БЕА) м’язів — основних стабілізаторів крижово-клубового суглоба (ККС) і вертикальної пози в умовах двохопорного та одноопорного стояння у хворих з дисфункцією ККС порівняно з БЕА цих м’язів у здорових волонтерів. Матеріали та методи. Досліджено 36 практично здорових волонтерів — студентів факультету фізичної культури та 56 пацієнтів з дисфункцією ККС. Критеріями включення пацієнтів були: локалізація болі в ділянці posterior spinae iliaca superior, що іррадіює в пах, сідниці та стегно; анамнез болю більш ніж 3 місяці; безуспішність попереднього консервативного лікування; позитивні мінімум 4 із 6 провокаційних тестів. Критеріями виключення були позитивні тільки 1 або 2 провокаційні тести. В результаті 50 пацієнтів були включені в дослідження. Пацієнтам та волонтерам проводили електроміографічне дослідження м’язів, що стабілізують ККС. Вивчали біоелектричну активність m. erector spinae, m. obliques abdominis externus, m. gluteus medius, m. rectus femoris, m. biceps femoris у положенні двохопорного та одноопорного стояння (тест Stork). Всі волонтери та пацієнти були обстежені рентгенологічно. На отриманих рентгенограмах вимірювали: кут нахилу крижі, кут нахилу таза, кут ротації крижі; ширину суглобових щілин ККС в трьох відділах (вентральному, медіальному та дорсальному). Отримані результати були оброблені статистично. Результати. В результаті кластерного аналізу всі пацієнти з дисфункцією ККС були поділені на 4 кластери. Для 1-го кластера був характерний високий ступінь асиметрії ширини суглобових щілин у вентральному відділі ККС та невеликий в двох остальних відділах, 2-й кластер характеризувався мінімальним ступенем асиметрії ширини суглобових щілин у всіх відділах ККС, 3-й — високим ступенем асиметрії ширини суглобових щілин у медіальному відділі ККС і невеликим у дор-сальному, а 4-й — високим ступенем асиметрії у дорсальному відділі ККС і невеликим у вентальному та медіальному. Аналіз попарних відмінностей значень відокремлених показників БЕА м’язів з групою умовної норми в міжах кластерних типів повністю відповідав характеристикам кластерів з позицій дисфункції ККС: найбільше відходження від показників БЕА в нормі мали пацієнти 4-го кластера, наступними були пацієнти 3-го, потім — 1-го кластера. У пацієнтів 2-го кластера відмінностей з нормою виявлено не було. Висновки. За допомогою кластерного аналізу було встановлено, що всі пацієнти були розподілені на чотири рентгенометричні кластери, для кожного з яких були характерні свої рентгенометричні параметри. Найбільш несприятливий прогноз із математичної та біомеханічної точки зору мали пацієнти 1, 3, 4-го рентгенометричних кластерів. У цих пацієнтів була асиметрія ширини суглобових щілин ККС в двох відділах. Найбільші відмінності БЕА м’язів-стабілізаторів ККС з показниками БЕА цих м’язів волонтерів мали пацієнти 4-го кластера, наступними були пацієнти 3-го, потім — 1-го кластера. У пацієнтів 2-го кластера відмінностей БЕА цих м’язів від показників БЕА м’язів волонтерів виявлено не було.

Цель: исследование биоэлектрической активности (БЭА) мышц — основных стабилизаторов крестцово-подвздошного сустава (КПС) и вертикальной позы в условиях двухопорного и одноопорного стояния у пациентов с дисфункцией КПС в сравнении с БЭА этих мышц у здоровых волонтеров. Материалы и методы. Обследовано 36 практически здоровых волонтеров — студентов факультета физической культуры и 56 пациентов с дисфункцией КПС. Критериями включения пациентов были: локализация боли в области posterior spinae iliaca superior, иррадиирующая в пах, ягодицы и бедро; анамнез боли более чем 3 месяца; безуспешность предыдущего консервативного лечения; позитивные 4 и более из 6 провокативных тестов. Критерием исключения были позитивные только 1 или 2 провокативных теста. В результате 50 пациентов были включены в исследование. Пациентам и волонтерам проводили электромиографическое исследование мышц, стабилизирующих КПС. Изучали биоэлектрическую активность m. erector spinae, m. obliques abdominis externus, m. gluteus medius, m. rectus femoris, m. biceps femoris в положении двухопорного и одноопорного стояния (тест Stork). Все волонтеры и пациенты были обследованы рентгенологически. На полученных рентгенограммах измеряли: угол наклона крестца, угол наклона таза, угол ротации крестца; ширину суставных щелей КПС измеряли в трех отделах (вентральном, медиальном, дорсальном). Полученные результаты были обработаны статистически. Результаты. В результате кластерного анализа все пациенты с дисфункцией КПС были разделены на 4 рентгенометрических кластера. Для 1-го кластера характерной являлась высокая степень асимметрии ширины суставных щелей в вентральном отделе КПС и небольшая в двух остальных отделах, 2-й кластер характеризовался минимальной степенью асимметрии ширины суставных щелей во всех отделах КПС, 3-й — высокой степенью асимметрии ширины суставных щелей в медиальном отделе КПС и небольшой в дорсальном, а 4-й — высокой степенью асимметрии в дорсальном отделе КПС и небольшой в медиальном. Анализ попарных различий значений выделенных показателей БЭА мышц с группой условной нормы в пределах кластерных типов полностью соответствовал характеристикам кластеров с позиций дисфункции КПС: наибольшее расхождение с показателями БЭА в норме имели пациенты 4-го кластера, следующими были пациенты 3-го, затем — 1-го кластера. У пациентов 2-го кластера различий с нормой выявлено не было. Выводы. С помощью кластерного анализа было установлено, что все пациенты были разделены на 4 рентгенометрических кластера, для каждого из которых были характерны свои параметры. Наиболее неблагоприятный прогноз с математической и биомеханической точки зрения имели пациенты 1, 3 и 4-го кластеров. Эти пациенты имели асимметрию ширины суставных щелей КПС в двух отделах. Наибольшее расхождение БЭА мышц-стабилизаторов КПС у пациентов с дисфункцией КПС с показателями БЭА этих мышц у волонтеров имели пациенты 4-го кластера, следующими были пациенты 3-го, затем — 1-го кластера. У пациентов 2-го кластера отличий показателей БЭА этих мышц от показателей БЭА мышц волонтеров выявлено не было.

Background. The purpose was to investigate EMG activity of muscles, which stabilized sacroiliac joint and support trunk vertical stability while two legs standing and one leg standing in patients with sacroiliac joint (SIJ) dysfunction with the pelvic tilt, sacral base tilt in frontal plane, sacrum rotation, asymmetry SIJ space width in comparison with healthy volunteers. Materials and methods. Thirty-six healthy volunteers were examined. Average volunteers height was 173 cm (from 168 cm to 183 cm), average body mass index was 2.99 (from 3.34 to 2.62). Fifty-six patients with SIJ dysfunction were investigated. Inclusion criteria were: pain in the area posterior spinae iliac superior, irradiated to groin, buttocks, thigh; more than 3 months history of pain; failed previous conservative treatment; positive 4 from 6 provocative tests. Exclusive criterion was positive only 1 or 2 from 6 provocative tests. As a result 50 patients were included in the investigation. The patients’ age was from 20 to 71years old. Average age was 39 years. All patients and volunteers were examined with X-ray, standing in anatomical position. On X-rays we measured sacral base tilt in frontal plane; pelvic tilt in frontal plane; angle of sacral rotation around axial line; sacroiliac joint space width in three parts: ventral, medial and dorsal. We investigated EMG activity of muscles, which stabilize SIJ during two legs standing, one leg standing (Stork test). During this test EMG activity of m. erector spinae, m. gluteus medius, m. abdominis obliquus externum, m. biceps femoris, m. rectus femoris was recorded. Results. After cluster analysis all patients were divided into four clusters. The first cluster was characterized by large asymmetry in sacroiliac joint width in ventral part, small asymmetry in medial and dorsal parts. The second cluster was characterized by symmetry of width of SIJ space in all parts. The third cluster was characterized by large asymmetry sacroiliac joint space width in medial part, small asymmetry in dorsal part. The fourth cluster was characterized by large asymmetry in width of sacroiliac joint space in dorsal part and small asymmetry in medial part. EMG activity of stabilizing muscles in 4th cluster patients has the most difference with EMG activity in healthy volunteers. EMG activity of the muscles in the 3rd cluster patients has less difference with healthy volunteers and EMG activity in the 1st cluster patients has less difference with volunteers. EMG activity of the muscles in the 2nd cluster patients has no difference with EMG activity in healthy volunteers. Conclusions. Every cluster has typical parameters. Patients (first, third, fourth clusters) have unfavorable mathematical prognosis. These patients have large integrative asymmetry indices of SIJ space in at least two parts. EMG activity of stabilizing muscles in the 1st, 3rd, 4th clusters patients has large difference with EMG activity of the muscles of volunteers. Only EMG activity of the muscles in the 2nd cluster patients has no difference with EMG activity in healthy volunteers. Mathematical prognosis for the 2nd cluster patients is most favorable.


Keywords

біоелектрична активність м’язів; дисфункція крижово-клубового суглоба; одноопорне стояння; стійкість крижово-клубового суглоба

биоэлектрическая активность мышц; дисфункция крестцово-подвздошного сустава; одноопорное стояние; устойчивость крестцово-подвздошного сустава

EMG activity; SIJ dysfunction; one leg standing position; asymmetrical SIJ stiffness


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Мaigne J.Y., Aivaliklis A., Pfefer F. Results of sacroiliac joint double block and value of sacroiliac pain provocation tests in 54 patients with low back pain // Spine. — 1996. — 21. — Р. 1889-1892.
2. Schwarzer A.C., Aprill C.N., Bogduk N. The sacroiliac joint in chronic low back pain // Spine. — 1995. — 20. — Р. 31-37.
3. Perlman R., Golan J., Lugo M. Diagnosis of sacroiliac joint syndrome in low back/pelvic pain: reliability of 3 key clinical signs // 9th Interdisciplinary World Congress on Low Back & Pelvic Pain, Singapore. October 31 — November 4, 2016. — P. 408-409.
4. Корж Н.А., Стауде В.А., Кондратьев А.В., Карпинский М.Ю. Напряженно-деформированное состояние системы «поясничный отдел позвоночника — крестец — таз» при фронтальном наклоне таза // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2016. — 1(602). — С. 54-62.
5. Корж Н.А., Стауде В.А., Кондратьев А.В., Карпинский М.Ю. Напряженно-деформированное состояние кинематической цепи «поясничный отдел позвоночника — крестец — таз» при асимметрии суставных щелей крестцово-подвздошного сустава // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2015. — 3(600). — С. 5-14.
6. Hammer N., Steinke H., Lingslebe U. Ligamentous influence in pelvic load distribution // Spine J. — 2013. — Vol. 13(10). — P. 1321-1330. doi: 10.1016/j.spinee.2013.03.050.
7. Palesy P.D. Tendon and ligament insertions — a possible source of musculoskeletal pain // J. Craniomandibular Practice. — 1997. — 15. — Р. 194-202.
8. Benjamin M. et al. Where tendons and ligaments meet bone; attachment sites (enthesis) in relation to exercise and/or mechanical load // J. Anat. — 2006. — 208. — Р. 471-490.
9. McKay Unique mechanism for lumbar musculoskeletal pain defined from primary care research into periosteal enthesis response to biomechanical stress and formation of small fibre polyneuropathy // 9th Interdisciplinary World Congress on Low Back & Pelvic Pain, Singapore. October 31 — November 4, 2016. — P. 384.
10. Ravin T. Visualization of pelvic biomechanical dysfunction / A. Vleeming, V. Mooney, R. Stoeckart // Lumbopelvic Pain Integration of Research and Therapy. — Chyrchill Livingstone, Edinburg, 2007. — Chapter 20. — P. 335.
11. McGill S.M., Grenier S., Kacic N., Cholewicki J. Coordination of muscle activity to assure stability of the lumbar spine // Journal of Electromyography and Kinesiology. — 2003. — 13. — Р. 353-359.
12. Riсhardson C.A., Snijders C.J., Hides J.A. et al. The relationship between the transversely oriented abdominal muscles, sacroiliac joint mechanics, and low back pain // Spine. — 2002. — 27. — Р. 399-405.
13. Laslett M. Diagnosing painfull sacroiliac joints: A validity study of a McKenzie evaluation and sacroiliac provocation tests / S.B. Young, C.N. Aprill, B. McDonald / Aust. J. Physiother. — 2003. — Vol. 49. — P. 89-97.
14. Vleeming A., Albert H.B., Ostgaard H.C., Sturesson B., Stuge B. European guidelines for the diagnosis and treatment of pelvic girdle pain // Eur. Spine J. — 2008. — 17. — Р. 794-819.
15. Стауде В.А., Котульский И.В., Дуплий Д.Р., Карпинская Е.Д. Особенности функционирования мышц — глобальных стабилизаторов у лиц с асимметричным расположением таза и крестца во фронтальной плоскости. Сообщение 1. Исследование активности m.erector spinae // Травма. — 2017. — Т. 18, № 4. — С. 63-66. 
16. Стауде В.А., Котульский И.В., Дуплий Д.Р., Карпинская Е.Д. Особенности функционирования мышц — глобальных стабилизаторов у лиц с асимметричным расположением таза и крестца во фронтальной плоскости. Сообщение 2. Исследование активности m. gluteus medius, m. obliques abdominis externus, m. biceps femoris, m. rectus femoris // Травма. — 2017. — Т. 18, № 5. — С. 64-72. 
17. Стауде В.А., Радзишевская Е.Б., Златник Р.В. Рентгенометрические параметры крестца и таза, влияющие на позвоночно-тазовый баланс во фронтальной плоскости у здоровых волонтеров // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2017. — 2(607). — С. 52-61. 
18. Irvin R.E. Why and how to optimize posture / A. Vleeming, V. Mooney, R. Stoeckart // Lumbopelvic Pain Integration of Research and Therapy. — Chyrchill Livingstone, Edinburg, 2007. — Chapter 16. — P. 239-251.
19. Орел А.М. Рентгенодиагностика позвоночника для мануальных терапевтов. — М.: Видар, 2007. — 311 с.
20. Стауде В.А., Радзишевская Е.Б., Златник Р.В. Рентгенометрические параметры крестца и таза у пациентов с дисфункцией крестцово-подвздошного сустава, влияющие на позвоночно-тазовый баланс во фронтальной плоскости // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2017. — 3(608). — С. 54-62.
21. Panjabi M.M. The stabilizing system of the spine. Part 1. Function, dysfunction, adaptation and enhancement (discussion 7) // J. Spinal Disord. — 1992. — 5. — Р. 383-389.
22. Panjabi M.M. The stabilizing system of the spine. Part 2. Neutral zone and instability hypothesis // J. Spinal Disord. — 1992. — 5(4). — Р. 390-396.
23. Hungerford B., Gilleard W. The pattern of intrapelvic motion and lumbopelvic muscle recruitment alters in the presence of pelvic girdle pain / A. Vleeming, V. Mooney, R. Stoeckart // Movement Stability & Lumbopelvic Pain. Integration of Research and Therapy. — Churchill Livingstone, Edinburg, 2007. — Chapter 25. — P. 361-376.
24. Фениш Ханц (при участии В. Даубера). Карманный атлас человека на основе Международной номенклатуры. — Минск: Выщэйшая школа, 1996. — 466 с. 
25. Damen I., Buyruk H.M., Guler-Uysal F. et al. Pelvic pain during pregnancy is associated with asymmetric laxity of the sacroiliac joints // Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. — 2001. — 80. — Р. 1019-1024.
26. Lee D. The pelvic girdle: an approach to examination and treatment of lumbo-pelvic-hip region. — Edinburg: Churchill Livingstone, 2004.
27. Oxland T.R., Crisco J.J., Panjabi M.M. et al. The effect of injury on rotational coupling at the lumbosacral joint. A biomechanical investigation // Spine. — 1992. — 17. — Р. 74-80.
28. Panjabi M.M. A hypothesis of chronic back pain: ligament subfailure injuries lead to muscle control dysfunction // Eur. Spine J. — 2006. — 15. — Р. 668-676.

Back to issue