Cz En

Diagnostika pohybového systému a sportovní aplikace

Pohyb trupu člověka v průběhu hipoterapie

Popis projektu:



Obr.1: Experimentální vyšetření 3D pohybu trupu člověka při hipoterapii - 1.

Obr.2: Experimentální vyšetření 3D pohybu trupu člověka při hipoterapii - 2.

Obr.3: Trajektorie bodu Occiput (hlava) v laterolaterálním směru během jednoho kroku koně.

Obr.4: Trajektorie obratle C2 v laterolaterálním směru během jednoho kroku koně.

Obr.5: Trajektorie obratle C7 v laterolaterálním směru během jednoho kroku koně.

Obr.6: Trajektorie obratle Th5 v laterolaterálním směru během jednoho kroku koně.

Obr.7: Trajektorie obratle Th10 v laterolaterálním směru během jednoho kroku koně.

Obr.8: Trajektorie obratle L1 v laterolaterálním směru během jednoho kroku koně.

Obr.9: Trajektorie obratle L5 v laterolaterálním směru během jednoho kroku koně.

Cílem tohoto projektu je ověření použití metodiky, která by umožňovala popsat pohybovou a svalovou aktivitou trupu jezdce při jízdě na koni v krokovém chodu a přiblížit jejich vztah. Metody použit k určení charakteristiky pohybové aktivity je 3D kinematická analýza a analýza svalové aktivity pomocí povrchové elektromyografie.

Celkové hodnocení experimentálně vyšetřeného pohybu trupu jezdce:

Na začátku krokového cyklu se posunuje bederní páteř mírně doprava, stejně jako horní úsek páteře, jezdec se celkově uklání mírně vpravo. Kůň v této fázi spočívá v opoře obou předních končetin a levé zadní, došlapuje pravou zadní a trup má vychýlen vpravo. Tyto pohyby jsou jednoznačně projevem reakce trupu jezdce na pohyb trupu koně. Evidentní změnu aktivity ve smyslu jejího zvýšení vykazují v této fázi pouze levostranné laterální stabilizátory, což vypovídá o jejich aktivní korekci pravostranné vychýlení. V další fázi dochází v horním úseku páteře stále k pravostrannému posunu, zatímco bederní páteř se vychyluje doleva. Celkově je vidět úklon jezdce doprava. Kůň přešel k diagonální opoře levé přední a pravé zadní a trup má vychýlen vlevo. Bederní páteř jezdce kopíruje posun trupu koně. Opačný posun horního úseku je pravděpodobně možné vysvětlit jako kompenzaci posunu bederního úseku. Během celé této fáze není na EMG záznamu jednoznačná změna aktivity v porovnání párových svalů. V následujícím časovém úseku dosahuje bederní páteř maximálního vychýlení vlevo a současně horní úsek maximálního vychýlení vpravo. Kůň spočívá v diagonální opoře (levá přední a pravá zadní), zdvihá levou zadní a pokládá pravou přední. Převážně stejnostranná opora se mění na diagonální. V tomto momentu je výrazně větší aktivita levostranných laterálních stabilizátorů a břišních svalů. Tyto svaly jsou aktivnější pravděpodobně z důvodu kompenzace pravostranného vychýlení horního úseku páteře. Možné vysvětlení, proč nejsou aktivnější pravostranné laterální stabilizátory, které by teoreticky měli kompenzovat levostranný posun bederní páteře je ten, že díky opačnému posunu horního úseku páteře vzniká větší silový moment potřebný na udržení posturální stability právě na levé straně. Během následující fáze se pohybuje horní úsek páteře jen velmi málo doleva a dolní úsek výrazně doprava. Na začátku tohoto posunu spočívá kůň ve stejné opoře jako v předchozí fázi (levá přední a pravá zadní), jeho trup klesá a posunuje se doprava. V momentu, kdy dosáhne posun dolního úseku páteře vpravo maxima, opírá se kůň již o obě přední končetiny a pravou zadní, jeho trup je vychýlen vpravo. S tímto maximálním pravostranným vybočením dolního úseku páteře koreluje větší aktivita levostranných laterálních stabilizátorů. V terminální fázi kroku koně je během záběru zezadu patrné, že se všechny křivky navrací do výchozích hodnot. Dochází k vyrovnání pravostranného vychýlení horního i dolního úseku páteře, který je provázen zvětšenou aktivitou levostranných laterálních stabilizátorů a přímých břišních svalů, které korelují právě s tímto pohybem. Vertikální změna polohy má téměř shodný průběh u všech zkoumaných bodů. Lze říci, že vzájemná vzdálenost mezi obratli se ve vertikální ose téměř nemění. Z rozdílných průběhů stranových posunů obou úseků páteře je patrné, že během celého krokového cyklu koně dochází k vlnění páteře jezdce, které vzniká v reakci na pohyb trupu koně. Na trup jezdce prostupuje přes pánev, bederní páteř a dále je přenášeno směrem kraniálním.

Trajektorie jednotlivých zkoumaných bodů:

Markantní je odlišný průběh všech obratlů horního úseku páteře v porovnání s trajektoriemi obratlů dolního úseku, což odpovídá zjištěným odlišným průběhům především stranového posunu obou úseků páteře. Obratle L5, L1 a Th10 opisují během jednoho krokového cyklu dvakrát elipsu s téměř stejným pravolevým vychýlením - analogie sinusoidy, viz obrázky 7,8,9 . Obratle C7, C2 a occiput opisují jakousi smyčku, znázorňující vzestup, posun vpravo s poklesem a opět navrácení doleva dolů – analogie křivky vyjadřující jejich laterolaterální posun, viz obrázky 3,4,5. Během cyklu tedy dochází k již zmíněnému vlnění páteře. K vyjádření vzájemného stranového posunu obratlů bylo použito s relativně dobrou vypovídací hodnotou změny jejich x-ové souřadnice, vzhledem k faktu, že jejich vertikální pohyb je téměř shodný. Obratle L5, L1 a Th10 se posunují ve střední fázi cyklu doleva, zatímco C7, C2 a oociput mírně doprava, přičemž rozdíl maximální a minimální vzdálenosti C2 a L5 činí v rámci pravolevého posunu 7cm. Tento údaj odpovídá hodnotě uváděné v literatuře.

Hodnocení povrchového telemetrického polyelektromyografického záznamu:

V těchto experimentech byla zjištěna korelace předozadního vychýlení páteře s poměrnou aktivitou břišních svalů (vůči paravertebrálním) a v některých fázích laterolaterálního vychýlení s aktivitou kontralaterálních stabilizátorů. Na EMG záznamu mají relativně největší amplitudu normalizovaného EMG záznamu laterální stabilizátory. Tento fakt vysvětlujeme tím, že na laterální straně trupu probíhá více plochých svalů, které se účastní při různých pohybech a dohromady tvoří stěžejní celkový fixační korzet trupu. Sumace signálů z těchto velkých plochých svalů by mohla být hlavním důvodem pro relativně největší amplitudy záznamu. Nejmenší aktivace mají svaly břišní, které ani nevykazují jejich velké změny. Břišní svaly patří obecně u populace k těm skupinám, které mají tendenci k ochabování. Je tedy možné, že míra amplitudy byla primárně způsobena nedostatečně funkčními břišními svaly. Pokusná osoba měla břišní svaly odpovídající 2.stupni svalového testu podle Jandy, což znamená, že dotyčná osoba pravděpodobně běžně používá jiné stereotypy flexe trupu, kdy není prvořadá funkce právě břišních svalů. Tento fakt může vysvětlovat minimální míru jejich amplitudy.

Ing. Miloslav Vilímek, Ph.D.Ing. Tomáš Goldmann PhD

Řešitelé:

Jan Havlíček, Josef Kubec

Spolupráce:

Literatura: