فعاليت الكتريكي عضلات اندام تحتاني مردان سالمند سالم هنگام راه رفتن بر روي تردميل: تأكيد بر اثر محيط مجازي

The Electromyographic Activity of Lower Limb Muscles in the Elderly during Walking on the Treadmill: An Emphasis on the Effect of Virtual Reality

مقدمه: هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسي تأثير محيط مجازي بر فعاليت الكتريكي عضلات اندام تحتاني حين راه رفتن روي تردميل در افراد سالمند بود. مواد و روش‌ها: 12 نفر از مردان سالمند سالم شهر تبريز به طور داوطلبانه در اين مطالعه شركت نمودند. فعاليت الكتريكي عضلات راست راني (Rectus femoris)، دوسر راني (Biceps femoris) و ساقي قدامي (Tibialis anterior) پاي راست و چپ هنگام راه رفتن با سرعت ترجيحي با و بدون ارايه واقعيت مجازي، با استفاده از دستگاه الكترومايوگرافي 80 كاناله و فركانس نمونه‌برداري 1000 هرتز و الكترودهاي سطحي ژله‌اي دو قطبي ثبت شد. جهت نرمال‌سازي داده‌ها، از روش حداكثر انقباض ايزومتريك ارادي (Maximum voluntary isometric contraction يا MVIC) استفاده و سيگنال‌هاي به دست آمده در نرم‌افزار OT BioLab پردازش گرديد. داده‌ها با استفاده از آزمون‌هاي Repeated measures ANOVA و Paired t در نرم‌افزار SPSS و سطح معني‌داري 05/0 مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. يافته‌ها: در مردان سالمند، شدت فعاليت عضلات راست راني پاي راست و چپ و ساقي قدامي سمت راست هنگام راه رفتن در محيط مجازي به طور معني‌داري به ترتيب در حدود 97/1 (005/0 = P)، 91/1 (003/0 = P) و 03/2 (002/0 = P) برابر بيشتر از راه رفتن عادي بود، اما تفاوت معني‌داري بين شدت فعاليت عضلات دوسر راني سمت راست (280/0 = P) و چپ (990/0 = P) و ساقي قدامي پاي چپ (080/0 = P) هنگام راه رفتن با و بدون واقعيت مجازي مشاهده نگرديد. نتايج تحليل عاملي نيز نشان داد كه به طور كلي در سالمندان هنگام راه رفتن در محيط مجازي، عضلات فعاليت بيشتري از راه رفتن عادي داشتند (007/0 = P). همچنين، اثر متقابل معني‌داري بين عامل محيط مجازي و عضله مشاهده گرديد (036/0 = P). نتيجه‌گيري: در سالمندان، محيط مجازي تأثير معني‌داري بر افزايش فعاليت الكتريكي عضلات دارد. بنابراين، استفاده از محيط مجازي در طراحي برنامه تمريني و توان‌بخشي ويژه افراد سالمند توصيه مي‌شود.

Introduction The aim of this study was to assess the effects of virtual reality (VR) on the electromyographic (EMG) activity of the lower limb muscles during gait on the treadmill in the elderly. Materials and Methods 12 elderly male subjects participated in this study voluntarily. Using an EMG-USB2+ multichannel system (Bioelettronica, Italy) (sampling frequency of 1000 Hz) and bipolar surface electrodes, the electrical activity of tibialis anterior (TA), rectus femoris (RF), and biceps femoris (BF) muscles were recorded bilaterally during walking with the preferred speed with and without VR environment on the treadmill. The maximal voluntary isometric contraction (MVIC) method was used for the normalization of signals. The gathered signals were processed using OT BioLab software with a bandpass filter of 10-350 Hz and a notch filter of 50 Hz. The data were processed using repeated measures analysis of variance (ANOVA) and paired sample t-test in SPSS software at a significance level of 0.050. Results: The findings showed that during walking in VR environment, the EMG activity of bilateral RF muscles and right TA muscle of the elderly subjects were significantly higher than normal walking with about 1.97 (P ≤ 0.005), 1.91 (P ≤ 0.003), and 2.03 (P ≤ 0.002) times, respectively. But the differences between EMG activity of right (P ≤ 0.280) and left (P ≤ 0.990) BF and left TA (P ≤ 0.080) muscles were not significant during walking with and without VR. Overall, VR had the main effect on the muscle activity of the elderly subjects (P ≤ 0.007). Moreover, there was a significant interaction between VR and muscle factors (P ≤ 0.036). Conclusion The results indicated that VR increases the EMG activity of lower extremity muscles among the elderly, thus it can be recommended strongly in the rehabilitation of lower extremity muscles in the elderly.