تأثیر پروتکل تمرینی گیت به عقب بر پارامترهای فضایی- زمانی- مکانی راه رفتن بیماران مرد دچار استئوآرتریت زانو

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، همدان، ایران.

2 استاد، گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران.

3 دانشجوی دکتری، گروه پرستاری، دانشکده پرستاری و مامایی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان ، ایران.

10.22123/chj.2020.217140.1431

چکیده

مقدمه: تأثیر گیت به عقب بر متغیرهای بیومکانیکی راه رفتن بیماران دچار استئوآرتریت زانو ناشناخته‌اند. هدف این مطالعه تعیین تأثیر پروتکل تمرینی گیت به عقب بر پارامترهای فضایی- زمانی- مکانی راه رفتن بیماران دچار استئوآرتریت داخلی زانو است.
مواد و روش‌ها: این تحقیق نیمه تجربی با طرح پیش­آزمون-پس آزمون در دو گروه کنترل (سالم مرجع و بیمار شاهد) و یک گروه تجربی انجام شد. 21 مرد سالم و 42 مرد مبتلا به استئوآرتریت داخلی زانو با استفاده از نمونه‌گیری هدفمند و بر اساس شاخص کلگرن- لورنس انتخاب گردیدند. گروه تجربی شش هفته پروتکل تمرینی گیت به عقب را انجام دادند. برای ارزیابی سه‌بعدی متغیرهای فضایی- زمانی- مکانی راه رفتناز سیستم تحلیل حرکتی Vicon سری T استفاده گردید. داده‌ها توسط آزمون t زوجی و تحلیل واریانس یک‌راهه تجزیه و تحلیل شدند.
یافته‌ها: پیش از اعمال پروتکل تمرینی، گروه­های بیمار (کنترل و تجربی) زمان گام طولانی‌تر (050/0=p و 045/0=p) و سرعت راه رفتن آهسته‌تری (013/0=p و 016/0=p) در مقایسه با افراد سالم داشتند. ولیکن بعد از پروتکل تمرینی، زمان گام برداری گروه تجربی در مقایسه با افراد سالم کاهش (376/0=p) و سرعت نیز افزایش (093/0=p) یافت. گروه کنترل بیمار همچنان از زمان گام طولانی‌تر (045/0= p) و سرعت راه رفتن آهسته‌تری (016/0= p) در مقایسه با افراد سالم برخوردار بودند.
نتیجه‌گیری: پروتکل گیت به عقب بر روی زمان گام و سرعت بیماران مبتلا استئوآرتریت داخلی زانو اثر داشت. به نظر می‌رسد کاهش زمان گام برداری و افزایش سرعت توانسته باشد باعث تغییر الگوی گام برداری و احتمالاً کاهش بار وارده بر زانو در بیماران استئوآرتریت زانو شده باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Backward Gait Training Protocol on Spatial, Temporal, and Distance Gait Parameters of Patients with Knee Osteoarthritis

نویسندگان [English]

  • A Jalalvand 1
  • M Anbarian 2
  • B Hamedani 3
1 Assistant Prof, Dept of Sport Biomechanics, Faculty of Humanities, Islamic Azad University, Hamedan Branch, Hamedan, Iran.
2 Prof, Dept of Sport Biomechanics, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
3 Ph.D. Student, Dept of Nursing and Midwifery Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Introduction: The link between biomechanical parameters and backward gait training protocol in association with knee osteoarthritis is not well understood. This study, therefore, aims to investigate the effect of backward gait training protocol on spatial-temporal-distance gait parameters in patients with medial knee osteoarthritis.
Material and Methods: Twenty-one healthy males and 42 patients with medial knee osteoarthritis participated in this study. Patients were divided into two equal groups, namely experimental and control, according to the Kellgren-Lawrence index and the visual analog scale. The experimental group performed a six-week backward gait training protocol. A Vicon T-Series camera system was used to evaluate the 3-D motion of spatial-temporal-distance gait parameters. Paired t-test and ANOVA were applied for data analyses (p≤0.05).
Results: Both osteoarthritis patient groups before training protocol had prolonged stride time (p=0.05, p=0.045) and slower walking speed (p=0.016, p=0.013) compared to the healthy subjects. The retro-gait training protocol reduced stride time (P=0.376) and increased walking speed (P= 0.093) in the experimental group compared with the healthy group. However, a significant difference was maintained between stride time (P = 0.445) and speed (P = 0.016) in the healthy and control groups after training.
Conclusion: According to the results of this study, backward gait training protocol had a significant effect on stride time and walking speed in patients with medial knee osteoarthritis. Therefore, it appears that reducing stride time and walking speed can change the gait pattern and possibly decrease the load on the knee in patients with knee osteoarthritis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • osteoarthritis
  • knee
  • Gait Analysis
  • backward gait
  • spatio-temporal parameters
  1. Neogi T, Felson D, Niu J, Nevitt M, Lewis CE, Aliabadi P, et al. Association between radiographic features of knee osteoarthritis and pain: results from two cohort studies. Bmj 2009;339:b2844
  2. Juhl C, Christensen R, Roos EM, Zhang W, Lund H. Impact of exercise type and dose on pain and disability in knee osteoarthritis: a systematic review and meta‐regression analysis of randomized controlled trials. Arthritis & rheumatology 2014;66(3):622-36.
  3. Zhang Y, Jordan JM. Epidemiology of osteoarthritis. Clinics in geriatric medicine 2010;26(3):355- 69.
  4. Chen D, Shen J, Zhao W, Wang T, Han L, Hamilton JL, et al. Osteoarthritis: toward a comprehensive understanding of pathological mechanism. Bone research 2017;5(1):1-13.
  5. Farkas GJ, Schlink BR, Fogg LF, Foucher KC, Wimmer MA, Shakoor N. Gait asymmetries in unilateral symptomatic hip osteoarthritis and their association with radiographic severity and pain. Hip International 2019;29(2):209-14.
  6. Iijima H, Shimoura K, Ono T, Aoyama T, Takahashi M. Proximal gait adaptations in individuals with knee osteoarthritis: A systematic review and meta-analysis. Journal of biomechanics 2019;87:127-41.
  7. Waller C, Hayes D, Block JE, London NJ. Unload it: the key to the treatment of knee osteoarthritis. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 2011;19(11):1823-9.
  8. Huang M-H, Brown SH. Age differences in the control of postural stability during reaching tasks. Gait & posture 2013;38(4):837-42.
  9. McAlindon TE, Bannuru RR, Sullivan M, Arden N, Berenbaum F, Bierma-Zeinstra S, et al. OARSI guidelines for the non-surgical management of knee osteoarthritis. Osteoarthritis and cartilage 2014;22(3):363-88.
  10. Huang L, Guo B, Xu F, Zhao J. Effects of quadriceps functional exercise with isometric contraction in the treatment of knee osteoarthritis. International journal of rheumatic diseases 2018;21(5):952-9.
  11. Sekome K, Maddocks S. The short-term effects of hydrotherapy on pain and self-perceived functional status in individuals living with osteoarthritis of the knee joint. The South African Journal of Physiotherapy 2019;75(1):476.
  12. Favre J, Jolles BM. Gait analysis of patients with knee osteoarthritis highlights a pathological mechanical pathway and provides a basis for therapeutic interventions. EFORT open reviews 2016;1(10):368-74.
  13. Khyatee MK and S. Gupta, Retrotreadmill walking as a rehabilitative tool in knee pain and quadriceps insufficiency. International Journal of Research in Science and Technology 2013 ; 2(4):1-8.
  14. Shankar P, Bhandiwad R, Pai H. Effectiveness of retrowalking in chronic osteoarthritis of knee joint. Innov J Med Health Sci 2013;3:19-22.
  15. Cadenas-Sanchez C, Arellano R, Vanrenterghem J, López-Contreras G. Kinematic adaptations of forward and backward walking on land and in water. Journal of human kinetics 2015;49(1):15-24.
  16. Balraj A, Kutty R, Kamraj B, Saji V. Impact of retro-walking on pain and disability parameters among chronic osteoarthritis knee patients. Physiother Rehabil 2018;3(157):257.
  17. Balasukumaran T, Olivier B, Ntsiea MV. The effectiveness of backward walking as a treatment for people with gait impairments: a systematic review and meta-analysis. Clinical rehabilitation 2019;33(2):171-82.
  18. Schiphof D, Boers M, Bierma-Zeinstra SM. Differences in descriptions of Kellgren and Lawrence grades of knee osteoarthritis. Annals of the rheumatic diseases 2008;67(7):1034-6.
  19. Plumlee E. (dissertation). Effects of ankle bracing on knee joint biomechanics during an unanticipated cutting maneuver. Texas: Tech University; 2011:124.
  20. Marden-Lokken S, Killough J. Effects of backward walking training on neuromuscular efficiency in gait in an individual post-stroke. Journal of Neurologic Physical Therapy 2006;30(4):213.
  21. Yang Y-R, Yen J-G, Wang R-Y, Yen L-L, Lieu F-K. Gait outcomes after additional backward walking training in patients with stroke: a randomized controlled trial. Clinical rehabilitation 2005;19(3):264-73.
  22. Rose DK, DeMark L, Fox EJ, Clark DJ, Wludyka P. A backward walking training program to improve balance and mobility in acute stroke: a pilot randomized controlled trial. Journal of Neurologic Physical Therapy 2018;42(1):12-21.
  23. Astephen JL, Deluzio KJ, Caldwell GE, Dunbar MJ. Biomechanical changes at the hip, knee, and ankle joints during gait are associated with knee osteoarthritis severity. Journal of orthopaedic research 2008;26(3):332-41.
  24. Harding GT, Hubley-Kozey CL, Dunbar MJ, Stanish WD, Wilson JLA. Body mass index affects knee joint mechanics during gait differently with and without moderate knee osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage 2012;20(11):1234-42.
  25. Guneri S. (dissertation).Effects of Knee Osteoarthritis Severity on Gait Parameters, Balance and Knee Functional Situations. Ankara: Hacettepe University; 2018:118.
  26. Hausdorff JM, Rios DA, Edelberg HK. Gait variability and fall risk in community-living older adults: a 1-year prospective study. Archives of physical medicine and rehabilitation 2001;82(8):1050-6.
  27. Sharma L, Song J, Felson DT, Cahue S, Shamiyeh E, Dunlop DD. The role of knee alignment in disease progression and functional decline in knee osteoarthritis. Jama 2001;286(2):188-95.
  28. Relph N, Herrington L, Tyson S. The effects of ACL injury on knee proprioception: a meta-analysis. Physiotherapy 2014;100(3):187-95.
  29. Ornetti P, Maillefert J-F, Laroche D, Morisset C, Dougados M, Gossec L. Gait analysis as a quantifiable outcome measure in hip or knee osteoarthritis: a systematic review. Joint Bone Spine 2010;77(5):421-5.
  30. Purser JL, Golightly YM, Feng Q, Helmick CG, Renner JB, Jordan JM. Association of slower walking speed with incident knee osteoarthritis–related outcomes. Arthritis care & research 2012;64(7):1028-35.
  31. Harkey MS, Price LL, McAlindon TE, Davis JE, Stout AC, Lu B, et al. Association Between Declining Walking Speed and Increasing Bone Marrow Lesion and Effusion Volume in Individuals with Accelerated Knee Osteoarthritis. Arthritis care & research 2019;71(2):259-70.
  32. Mündermann A, Dyrby CO, Hurwitz DE, Sharma L, Andriacchi TP. Potential strategies to reduce medial compartment loading in patients with knee osteoarthritis of varying severity: reduced walking speed. Arthritis & Rheumatism: Official Journal of the American College of Rheumatology 2004;50(4):1172-8.
  33. Joshi S, Singh SK, Vij JS. Effect of Retrowalking, a Non-Pharmacological Treatment on Pain, Disability, Balance and Gait in Knee Osteoarthritis: A Randomized Controlled Trial. Indian Journal of Public Health Research & Development 2019;10(2):214-9.