تحليل غيرخطي پايداري ديناميكي كمر در حين حركات تكراري خم و راست شدن تنه در دو راستاي قرينه و غيرقرينه

Nonlinear analysis of dynamic lumbar stability during repetitive trunk flexion extension at symmetric and asymmetric directions

نقش پايداري در جلوگيري از افتادن در حين انجام فعاليت هاي روزمره و شغلي بسيار با اهميت است. پارامترهاي كنترلي مانند راستاي حركت و اعمال بار خارجي مي توانند پايداري حركت را تحت تاثير قرار دهند. هدف مطالعه حاضر ارزيابي تاثير عوامل كنترلي ذكر شده بر پايداري ستون فقرات است. داده هاي مورد بررسي، سري زماني حاصل از زواياي دوران كمر مربوط به 19 فرد سالم هستند. هركدام از افراد حركت خم و راست شدن را در دو حالت باربرداري قرينه (در صفحه ساجيتال) و غيرقرينه (بين صفحه ساجيتال و صفحه عرضي) و در دو وضعيت بدون بار و با بار 8 كيلوگرمي انجام داده اند. براي ارزيابي پايداري ديناميك، متناسب با انجام حركات تكراري، از روش غيرخطي نماي لياپانوف استفاده شده است. نتايج تجزيه واريانس نشان داد اختلاف معني داري (016/0p=) بين دو حالت قرينه و غيرقرينه وجود دارد. مقايسه ميانگين حاكي از ناپايدارتر بودن حركت در راستاي قرينه در مقايسه با راستاي غيرقرينه بود. براي تفسير اين نتيجه مي توان به عواملي مانند فعاليت بيشتر عضلات مايل داخلي و خارجي و وجود قيود مكانيكي بيشتر در ستون فقرات در طول حركت غيرقرينه اشاره كرد. نتايج تجزيه واريانس همچنين نشان داد كه اعمال بار 8 كيلوگرمي و اثر متقابل راستا در بار تاثير معناداري بر پايداري ديناميك موضعي نداشته است.

Stability is important to prevent falling during occupational and daily living activities. Control parameters such as direction of motion and external load can affect stability pattern. The purpose of this paper was to evaluate the effect of the mentioned control parameters on stability. Time series of lumbar rotation angle in 19 healthy subjects were investigated. Each subject performed spine flexion-extension in two different directions of symmetric (sagittal plane) and asymmetric (between sagittal and transverse planes), with two loading cases of 8 Kg weight and load free. To evaluate dynamic stability of repetitive movement, a nonlinear method of largest Lyapunov exponent has been used. After calculating maximum Lyapunov exponent from each of the experimental cases, results of analysis of variance showed a significant difference between symmetric and asymmetric directions (p=0.016). To interpret this result we can suggest higher recruitment of the internal and external oblique muscle groups and higher mechanical constraints in spine during asymmetric tasks. Mean comparison showed that movement in symmetric direction has more instability than the asymmetric case. Moreover, presence of load and interaction between direction and load did not significantly affect local dynamic stability.