دوره 9، شماره 3 - ( 9-1402 )
جلد 9 شماره 3 صفحات 250-234 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Azadian E, Majlesi M, Fatahi A, Bakhtiyarian R. Evaluation of Spatio-Temporal Gait Variability during Obstacle Crossing in Parkinson's Disease. J Sport Biomech 2023; 9 (3) :234-250
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-328-fa.html
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-328-fa.html
آزادیان الهه، مجلسی مهدی، فتاحی علی، بختیاریان رضوان. ارزیابی تغییرپذیری متغیرهای فضایی-زمانی گام برداری بیماران مبتلا به پارکینسون در هنگام عبور از مانع. مجله بیومکانیک ورزشی. 1402; 9 (3) :234-250
الهه آزادیان* 
1، مهدی مجلسی1 ، علی فتاحی2 ، رضوان بختیاریان1
1، مهدی مجلسی1 ، علی فتاحی2 ، رضوان بختیاریان1
1- گروه تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران.
2- گروه بیومکانیک ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2- گروه بیومکانیک ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
متن کامل [PDF 2121 kb]
(103 دریافت)
| چکیده (HTML) (319 مشاهده)
متن کامل: (106 مشاهده)
مقدمه
بیماری پارکینسون (PD) دومین اختلال پیش‌رونده و تخریب کننده سیستم عصبی و وابسته به سن (1) در جهان است که شیوع آن در افراد بالای 60 سال افزایش می یابد (2). با از بین رفتن نورون‌های دوپامینرژیک واقع در جسم سیاه در عقده های قاعده ای، ترشح دوپامین که یک انتقال دهنده عصبی حیاتی برای تنظیم حرکت است کاهش یافته و منجر به بروز علائم اصلی PD می-گردد (3). مهم‌ترین نشانه های حرکتی در این بیماران شامل برادی کنزی، لرزش در حالت استراحت، سفتی در اندام ها و راه رفتن خمیده است که با پیشرفت بیماری، ریسک زمین خوردن و سقوط افزایش می یابد (4). در این بیماری طیف وسیعی از فرایندهای فیزیولوژیکی مرکزی تأثیرگذار بر کنترل قامت و تعادل تحت تأثیر قرار می گیرند (5)، به‌عنوان مثال کاهش قدرت و عملکرد عضلانی، کاهش عملکردهای شناختی، سابقه سقوط قبلی، ترس از سقوط مجدد از مواردی هستند که ریسک سقوط را افزایش می دهند (6). طبق آمار جهانی، سالانه حدود 45 تا 68 درصد این افراد سقوط را تجربه می کنند (7) و بی ثباتی در راه رفتن، حدود 70٪ خطر سقوط را در افراد مبتلا به PD افزایش می دهد که نسبت به سالمندان سالم هم‌سن به‌طور قابل‌توجهی بالاتر است (8).
از جمله اختلالات شناخته شده در الگوی راه رفتن افراد مبتلا به PD، کاهش سرعت و طول گام ، افزایش زمان حمایت دوپا و کاهش هماهنگی بین اندام ها است (9). علاوه بر این، یکی از مشخصات گام برداری پارکینسونی، افزایش تغییرپذیری در پارامترهای فضایی-زمانی می باشد که به تدریج در طول دوره بیماری بدتر می گردند (9, 10) و یکی از ریسک فاکتورهای سقوط در این افراد شناخته شده است (11). افزایش تغییرپذیری به آسیب گانگلیون های قاعده ای نسبت داده شده که در تنظیم خروجی های حرکتی ریتمیک اهمیت دارند (10). علاوه بر این، پدیده ای معروف به فریز شدن در گام برداری (FOG) موجب تهدید ثبات در گام برداری افراد PD می‌گردد (12, 13).
عبور از موانع و محیط های پیچیده یک تکلیف چالش‌برانگیز در زندگی روزمره است و به‌عنوان بیشترین علت سقوط در سالمندان (14) و افراد PD (15)، شناخته شده است. عبور موفق نیازمند برنامه ریزی و هدایت بینایی (16) برای تنظیم گام ها است که حداقل از 6 گام قبل از مانع رخ می دهد (17). تنظیمات راه رفتن شامل تغییر سرعت راه رفتن و افزایش تغییرپذیری گام به گام حین نزدیک شدن به مانع می باشد که با افزایش سن تغییرات بیشتر می گردد. نتایج مطالعات گذشته نشان داده است که سالمندان به دلیل افزایش نقایص حرکتی و حسی مرتبط با افزایش سن، حین عبور از مانع و برای اجتناب از برخورد با آن، ارتفاع گام ها را افزایش داده و سرعت راه رفتن را نسبت به جوانان کاهش می دهند (12-14). مطالعات نشان داده اند که بیماران پارکینسونی که FOG را تجربه کرده اند حتی هنگامی‌که در دوره مصرف دارو هستند (ON)، تغییرپذیری بیشتری را در پارامترهای فضایی-زمانی راه رفتن، در مقایسه با بیمارانی که FOG را تجربه نکرده اند، نشان می دهند (18-20). نتایج برخی از مطالعات نشان داده است که وجود مانع در مسیر راه رفتن موجب افزایش تغییرپذیری گام به گام در گام برداری می گردد (17, 21, 22). از طرفی مطالعات دیگری نشان داده اند که تغییرپذیری حین عبور از مانع کاهش می یابد، در این مطالعات کاهش سرعت گام برداری به دلیل افزایش دقت و حفظ ایمنی در عبور از مانع را، علت کاهش تغییرپذیری بیان کرده اند (10, 23). یکی از علل اختلاف بین مطالعات مختلف، تفاوت در شدت بیماری پارکینسون، دوره ON یا OFF داروها، وجود بیماری های ثانویه و مصرف داروهای روان درمانی در این بیماران است که بر نتایج مطالعات تأثیرگذار است.
با توجه به تناقض بین مطالعات گذشته در مورد تأثیر مانع بر تغییرپذیری پارامترهای راه رفتن، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر عبور از مانع بر پارامترهای فضایی-زمانی و تغییرپذیری این پارامترها در افراد مبتلا به پارکینسون و مقایسه با افراد همتایی که از لحاظ سیستم عصبی سالم هستند، انجام گردید. نتایج این مطالعه می تواند در شناسایی عوامل درگیر در گام برداری و تعیین اثربخشی مداخلات درمانی، مورد استفاده واقع گردد.
روش شناسی
این مطالعه از نوع مقطعی بود که در آزمایشگاه بیومکانیک ورزشی انجام پذیرفت. جامعه آماری این پژوهش شامل سالمندان ساکن شهرستان همدان بود. با استفاده از نرم‌افزار G*Power با α=0.05 و توان آماری 80 درصد حداقل 24 آزمودنی برای این مطالعه لازم بود که تعداد 32 سالمند با استفاده از نمونه گیری در دسترس انتخاب شدند. از بین مراجعه‌کنندگان به کلینیک تخصصی مغز و اعصاب بیمارستان بعثت در شهر همدان و دو مطب خصوصی متخصصان مغز و اعصاب، تعداد 15 بیمار مبتلا به پارکینسون به‌عنوان گروه بیماران PD و همچنین تعداد 17 نفر از سالمندان سالم نیز به‌عنوان گروه کنترل انتخاب شدند. شرایط ورود افراد مبتلا به بیماری پارکینسون عبارت بود از: تشخیص PD اولیه، قرار گرفتن در سطح II و یا سطح III بیماری بر اساس مقیاس هوهن و یاهر، استفاده از داروها، قرار داشتن در مرحله (ON) بدون ایمپلنت‌های کار گذاشته شده یا تحریک عمیق مغز، شرکت داوطلبانه و امضای فرم رضایت‌نامه، فقدان سابقه جراحی ارتوپدی در اندام تحتانی در طی شش ماه گذشته، برخورداری از سیستم شنوایی و بینایی سالم. شرایط ورود افراد سالم نیز عبارت بودند از: فقدان سابقه ورزش، نداشتن سابقه جراحی مهم یا هر گونه مشکل تأثیرگذار بر راه رفتن؛ نظیر مشکلات عصبی ـ عضلانی و یا ناهنجاری‌های اسکلتی، برخورداری از سیستم دهلیزی، شنوایی و بینایی سالم. هر دو گروه کنترل و بیماران پارکینسون از افراد با دامنه سنی 50 تا 70 سال انتخاب شدند. افراد هر دو گروه شرایط توانایی راه رفتن مستقل بدون وسیله کمکی را داشتند. همچنین معیارهای خروج افراد مبتلا به پارکینسون: PD غیرمعمول یا ثانویه، داشتن بیماری‌هایی که بر راه رفتن تأثیر بگذارد، اختلال شدید شناختی، بینایی و شنوایی، استفاده از مواد یا داروهای روان‌گردان، استفاده از عصا یا کمک در راه رفتن و کسب امتیاز پایین‌تر از 17 در آزمون شناختی MMSE و MoCA در افراد کم‌سواد و بی‌سواد، کسب امتیاز زیر صد در پرسش‌نامه کیفیت زندگی افراد مبتلا به پارکینسون. آزمودنی‌ها رضایت‌نامه جهت شرکت در آزمون را تکمیل کرده و سپس مراحل انجام آزمون‌ها و چگونگی اندازه‌گیری متغیرها و شیوه کار به‌طور کامل برای آزمودنی‌ها تشریح گردید. پروتکل این مطالعه در کمیته اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان با شناسه اخلاق IR.IAU.H.REC.1401.001 مورخ 16/11/1400 مورد تأیید قرار گرفت.
از دستگاه تحلیل حرکتی سه بعدی (Vicon Peak, Oxford, UK)Vicon با چهار دوربین سری T20 و با فرکانس 100 هرتز از مارکرهای متصل شده به اندام تحتانی آزمودنی ها، هنگام راه رفتن تصویربرداری شد. مارکرهای مورد استفاده، کروی شکل و به قطر 14 میلی متر بودند که با استفاده از چسب دوطرفه نواری و بر اساس مدل مارکرگذاری (Plug-In Gait Marker Set, Vicon Peak, Oxford, UK)، به نقاط خاص آناتومیکی هر دو پای شرکت کنندگان متصل شدند. این نقاط شامل خارخاصره قدامی فوقانی و خلفی فوقانی، اپی کندیل خارجی زانو، یک سوم پایینی ران، یک سوم پایینی ساق، قوزک خارجی، سر متاتارسال دوم و پشت استخوان پاشنه بودند (24). دو صفحه نیروی کیستلر (Kistler 9281EA, Winterthur, Switzerland) با فرکانس نمونه‌برداری 1000 هرتز که با دوربین ها هم زمان شده بودند برای مشخص کردن رخدادهای مختلف گام برداری در تکالیف مختلف استفاده شد. دو صفحه نیرو در وسط مسیر گام برداری 12 متری در محیط کالیبره شده آزمایشگاه قرار داشت.
ابتدا دوربین ها در یک فضای کالیبراسیون به ابعاد m 5/1×3×2 کالیبره شدند. این فضای کالیبره شده در نیمه راه یک مسیر پیاده روی 12 متری در آزمایشگاه بود. آزمودنی ها در مسیر تعیین شده با سرعت عادی راه می رفتند. محل شروع گام برداری به‌طور آزمون و خطا به نحوی انتخاب شد که هر یک از پاها یک گام (استراید) کامل در داخل فضای کالیبره شده داشته باشند. فاصله محل شروع راه رفتن تا فضای کالیبره شده به حدی بود که تا قبل از ورود به فضای کالیبره شده آزمودنی حداقل 7 گام برمی-داشت (25) و همچنین طول مسیر 12 متری، این امکان را فراهم ساخته بود که بعد از فضای کالیبره شده هم حداقل حدود 7 گام برداشته می شد. با این شرایط اثر مربوط به شروع گام برداری و توقف، حذف شد.
با استفاده از نرم‌افزارهای Vicon Nexus نسخه 1،8،2 و Polygan نسخه 3،5،2 داده ها تحلیل شدند؛ شرایط اجرای یک کوشش راه رفتن صحیح شامل برخورد کامل پا بر روی بخش میانی دستگاه صفحه نیرو بود. اگر لبه های صفحه نیرو توسط پای آزمودنی لمس می شد یا تعادل آزمودنی دچار اختلال می‌گردید، کوشش راه رفتن تکرار می شد. داد ه های خام پس از پردازش اولیه و تعیین مختصات آن‌ها، با استفاده از فیلتر Butterworth سطح چهار و بدون اختلاف فازی (Fourth order Butterworth low pass filter, zero lag) با فرکانس برش Hz6 هموار شدند. سپس داده لحظه های مربوط به یک گام کامل در هر پا جدا شدند و با استفاده از روش Interpolation طول همه گام ها به 100% تبدیل گردید. در همه متغیرها میانگین 3 تکرار صحیح گام برداری برای محاسبات بعدی استفاده شد. اجرای گام برداری زمانی صحیح تلقی گردید که همه مارکرهای اندام تحتانی، طی سیکل گام برداری قابل رؤیت باشند. تصاویر مارکرها در حافظه کامپیوتر ذخیره و سپس با استفاده از این مختصات لحظات مختلف از مراحل گام برداری شامل لحظه تماس پاشنه، لحظه جدا شدن انگشت پا از زمین تا لحظه تماس مجدد پاشنه با زمین برای هر یک از اندام های چپ و راست ثبت شد و سپس متغیرهای کادنس، سرعت راه رفتن، طول گام و طول قدم، زمان های گام و قدم، استقرار، نوسان، حمایت تک اتکایی و حمایت دو اتکایی، جدا شدن پای مخالف، تماس پای مخالف با زمین و زمان جدا شدن پنجه برحسب درصدی از طول چرخه راه رفتن استخراج شدند.
تکالیف آزمودنی ها شامل گام برداری با پای برهنه و با سرعت عادی و گام برداری و عبور از مانع بود. مانع از جنس فوم پلاستیکی قابل‌انعطاف به ابعاد (طول60 سانتی‌متر* قطر 6 سانتی‌متر* ارتفاع 15 سانتی‌متر) طراحی و ساخته شد. مانع طراحی شده در حالت عبور از مانع در بین دو تخته نیرو به صورتی که برخورد با صفحه نیرو نداشته باشند قرار داده شد (7). در این مطالعه برای به دست آوردن زمان اتکا نیز از رابطه (1) استفاده گردید. همچنین زمان نوسان در هر پا، مساوی با مرحله اتکای یک پایی در پای مخالف در نظر گرفته شد (26) که از داده های استخراج شده از نرم‌افزار Polygon به دست آمد. همچنین برای محاسبه تغییرپذیری در پارامترهای گام برداری از رابطه (2) استفاده شد. ضریب تغییرات، تغییرپذیری و ناهماهنگی گام برداری را ارزیابی می کند (27).
Stance time x = double support time x + single support time x (1)
رابطه (1): محاسبه زمان اتکا در هر پا. X: برای پای راست یا چپ به‌صورت جداگانه استفاده گردید.
CoV=(∑▒SD)/X×100(2)
رابطه (2). CoV: ضریب تغییرپذیری که معمولاً به شکل درصد بیان می شود. X: میانگین هر یک از پارامترهای گام برداری. ∑SD: مجموع انحراف استاندارد پارامترها.
برای بررسی نرمال بودن توزیع داده ها از آزمون شاپیرو ویلک استفاده شد. همه داده ها از توزیع طبیعی برخوردار بودند. برای تحلیل داده های فضایی-زمانی گام برداری از روش آنالیز واریانس سه طرفه استفاده گردید. فاکتورهای مورد بررسی برای تغییرپذیری و میانگین پارامترهای فضایی-زمانی شامل عامل گروه (گروه PD و گروه کنترل) عامل تکلیف (گام برداری عادی و گام برداری حین عبور از مانع) و تعامل بین این عوامل بودند. کلیه مراحل تجزیه‌وتحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS(SPSS 16, SPSS Inc. Chicago, IL, USA) و با سطح معناداری 05/0 p< انجام گردید.
نتایج
در جدول 1، مشخصات دموگرافیک دو گروه تجربی و کنترل ارائه شده است. مقایسه دو گروه نشان داد، به‌جز در آزمون MMSE مشخصات در هر دو گروه مشابه است و اختلاف معنی داری مشاهده نگردید.
میانگین پارامترهای فضایی-زمانی
نتایج تحلیل عاملی نشان داد در گروه PD کادنس (حدود 20 درصد) و سرعت گام برداری (حدود 31 درصد) به‌طور معنی داری کمتر از گروه کنترل بود. درحالی‌که زمان نوسان (حدود 16 درصد)، زمان اتکا (حدود 24 درصد)، زمان گام (حدود 22 درصد)، زمان قدم (حدود 24 درصد)، زمان اتکای تک پا (حدود 16 درصد) و زمان اتکای دوپا (حدود 38 درصد) در گروه PD به طور معنی داری بیشتر از گروه کنترل بود (شکل 1).
نتایج در مورد عامل تکلیف نشان داد، این عامل تأثیر معنی دار در اکثر متغیرهای فضایی-زمانی دارد. همان‌طور که در جدول 2 نشان داده شده است، عبور از مانع موجب افزایش زمان قدم (حدود 7 درصد)، زمان گام (حدود 5 درصد)، طول قدم (حدود 5 درصد) و طول گام (حدود 4 درصد) نسبت به وضعیت راه رفتن معمولی گردیده است (شکل 2). درحالی‌که متغیرهای درصدی در حین عبور از مانع کاهش معنی داری را نشان داده اند. تعامل بین تکلیف و گروه فقط در متغیر درصد جدا شدن پای مخالف از زمین معنی دار بود. بررسی میانگین ها مشخص کرد، جدا شدن پای مخالف در گروه PD حین عبور از مانع نسبت به گام برداری عادی حدود 13 درصد زودتر رخ داده است، درحالی‌که در گروه کنترل این اختلاف به دو درصد کاهش یافته است.
تغییرپذیری در پارامترهای فضایی-زمانی
نتایج تحلیل عاملی نشان داد ضریب تغییرپذیری در همه متغیرهای فضایی-زمانی گام برداری در گروه PD بیشتر از گروه کنترل بود اما در متغیر زمان اتکای دو پا (حدود 58 درصد)، زمان اتکای یک پا (حدود 31 درصد)، زمان قدم (حدود 70 درصد)، طول قدم (حدود 43 درصد) و درصد تماس پا با زمین (حدود 53 درصد) در گروه PD به‌طور معنی داری بیشتر از گروه کنترل بود (جدول 3).
عامل مانع نیز بر تغییرپذیری برخی پارامترها تأثیر معنی داری را نشان داد. عبور از مانع نسبت به راه رفتن عادی در هر دو گروه موجب افزایش معنی داری در تغییرپذیری زمان نوسان (حدود 71 درصد)، زمان اتکای تک پا (حدود 57 درصد)، زمان گام (حدود 35 درصد) و زمان قدم (حدود 36 درصد) گردیده بود و فقط تغییرپذیری در زمان اتکای دو پا (حدود 36 درصد) حین عبور از مانع کاهش نشان داده بود. تعامل بین گروه و تکلیف در این متغیرها معنی دار نبود، بدین معنی که عامل مانع در هر دو گروه موجب افزایش تغییرپذیری گردیده بود (جدول 3).
بحث
هدف از اجرای این پژوهش بررسی تأثیر عبور از مانع بر پارامترهای فضایی-زمانی گام برداری و همچنین بررسی تغییرپذیری این پارامترها بود. نتایج نشان دادند در گروه PD تعداد گام ها در دقیقه و همچنین سرعت راه رفتن به‌طور معنی داری کمتر از گروه کنترل بود. درحالی‌که زمان نوسان، زمان اتکا، زمان گام، زمان قدم، زمان اتکای تک پا و زمان اتکای دوپا در گروه PD به طور معنی داری بیشتر از گروه کنترل بود. مطالعه ورگس و همکاران (2009) گزارش کردند که برخی از پارامترها مانند کاهش در سرعت راه رفتن و افزایش زمان اتکای دو پا، نشان دهنده کاهش تعادل پویا و با خطر سقوط مرتبط هستند (28). نتایج یک مطالعه همبستگی همسو با نتایج مطالعه حاضر، نشان داد که برای گروه PD، خطر افتادن به شدت با برخی معیارهای راه رفتن مثل سرعت، طول گام و زمان گام مرتبط بود. در مقابل، برای افراد مسن سالم، خطر سقوط با معیارهای تعادلی مانند طول مسیر و میزان نوسان در جهت‌های AP و ML مرتبط بود. جالب است که هیچ رابطه قوی بین خطر سقوط و معیارهای تعادل برای افراد مبتلا به PD وجود نداشت، علیرغم اینکه این گروه در مقایسه با افراد مسن سالم، نوسان بیشتری را نشان می‌دادند (1).
عبور از مانع نیز موجب افزایش زمان قدم، زمان گام، طول قدم و طول گام نسبت به وضعیت راه رفتن معمولی گردیده است؛ اما متغیرهای درصدی حین عبور از مانع کاهش معنی داری را نشان داده اند که در گروه PD این کاهش واضح تر بود. در پیشینه تحقیقات مهم‌ترین عوامل زمانی در گام برداری فاز استقرار و نوسان می باشند. فاز استقرار حدوداً 60 درصد از چرخه گام برداری را تشکیل می دهد و 40 درصد دیگر مربوط به فاز نوسان می باشد (29). طبق نظریه برنامه حرکتی اشمیت، نسبت زمانی این دو متغیر زمانی که برنامه گام برداری یکسان باشد مثل راه رفتن با سرعت های مختلف، ثابت باقی می ماند (30)؛ اما طبق نتایج این پژوهش عبور از مانع موجب تغییر معنی داری در زمان‌بندی بین مرحله استقرار و نوسان گردید. به بیان دیگر، نسبت این فازها در دو وضعیت گام برداری عادی و گام برداری حین عبور از مانع تغییر معنی داری داشت؛ بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که تکلیف عبور از مانع با برنامه حرکتی متفاوتی کنترل می گردد.
نتایج تحلیل عاملی نشان داد ضریب تغییرپذیری در همه متغیرهای فضایی-زمانی گام برداری در گروه PD بیشتر از گروه کنترل بود اما این اختلاف در متغیر زمان اتکای دو پا، زمان اتکای یک پا، زمان قدم، طول قدم و درصد تماس پای مخالف با زمین معنی دار بود. افزایش تغییرپذیری گام به گام در طول راه رفتن توسط مطالعاتی گزارش گردیده است (31-33). تغییرپذیری در حین حرکت، اساساً به این معنی است که افراد مبتلا به PD اغلب در پاسخ‌های حرکتی خود، ثبات کمتری دارند و در معرض خطر بیشتری برای یک رویداد نامطلوب (یعنی سقوط و زمین خوردن) هستند، زیرا نمی‌توانند به سرعت و به‌طور مناسب به چالش‌های تعادلی روزمره واکنش نشان دهند (34).
عامل مانع نیز بر تغییرپذیری برخی پارامترها تأثیر معنی داری را نشان داد. عبور از مانع نسبت به راه رفتن عادی در هر دو گروه موجب افزایش معنی داری در تغییرپذیری زمان نوسان، زمان اتکای تک پا، زمان گام و زمان قدم گردیده بود و فقط تغییرپذیری در زمان اتکای دو پا حین عبور از مانع کاهش نشان داده بود. عبور از مانع تکلیفی است که دارای پیچیدگی بیشتر و در نتیجه نیازمند توجه و کنترل مراکز بالاتر سیستم عصبی نسبت به راه رفتن عادی می باشد (35). افراد مبتلا به PD به علت وجود نقص در دریافت اطلاعات حسی، دارای اختلال در ادراک صحیح محیط می باشند (36)؛ بنابراین، برای تصحیح خطاها و انجام موفقیت آمیز تکالیف، نیاز به انجام کنترل و تنظیم دائمی رفتار دارند. این وضعیت در موقعیت‌های چالش برانگیزتر مانند عبور از موانع تشدید می‌شود و در نتیجه تغییرپذیری حرکات افزایش می‌یابد (14). عبور از مانع وابسته به اطلاعات بینایی درباره وضعیت بخش‌های بدن با مانع برای عبور ایمن می باشد. توجه بینایی-فضایی در شناسایی مانع و ادغام اطلاعات بصری و حسی-عمقی در بالا بردن پا و ایجاد فاصله کافی برای عدم برخورد با مانع ضروری است (37).
نتیجه گیری نهایی
به‌طورکلی این نتایج نشان می دهند افراد PD توانایی گام برداری باثبات به‌ویژه حین عبور از مانع را ندارند. عبور از مانع در افراد PD موجب کاهش سرعت راه رفتن و افزایش زمان اتکای دوپا گردید که از مهم‌ترین ویژگی های مرتبط با ریسک سقوط هستند. همچنین تغییرپذیری بیشتر حین گام برداری عادی و یا عبور از مانع همراه با کاهش عملکردهای شناختی در گروه PD ممکن است نشانه افزایش ریسک سقوط در فعالیت های دارای چالش مثل عبور از مانع می باشد. افزایش تغییرپذیری همچنین موجب افزایش انطباق پذیری در مواجهه با شرایط محیطی مختلف می باشد که توصیه می شود در مطالعات آینده تأثیر شرایط پیش بینی نشده محیطی بر تغییرپذیری ویژگی های گام برداری افراد PD مورد مطالعه قرار داده شود.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
اصول اخلاقی به‌طور کامل در این مقاله رعایت شده است. شرکت‌کنندگان اجازه داشتند در صورت تمایل از پژوهش خارج شوند همچنین همه شرکت‌کنندگان در جریان روند پژوهش بودند و اطلاعات آن‌ها محرمانه نگه داشته شد.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در طراحی، اجرا و نگارش همه بخش های پژوهش حاضر مشارکت داشته اند.
تعارض
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
بیماری پارکینسون (PD) دومین اختلال پیش‌رونده و تخریب کننده سیستم عصبی و وابسته به سن (1) در جهان است که شیوع آن در افراد بالای 60 سال افزایش می یابد (2). با از بین رفتن نورون‌های دوپامینرژیک واقع در جسم سیاه در عقده های قاعده ای، ترشح دوپامین که یک انتقال دهنده عصبی حیاتی برای تنظیم حرکت است کاهش یافته و منجر به بروز علائم اصلی PD می-گردد (3). مهم‌ترین نشانه های حرکتی در این بیماران شامل برادی کنزی، لرزش در حالت استراحت، سفتی در اندام ها و راه رفتن خمیده است که با پیشرفت بیماری، ریسک زمین خوردن و سقوط افزایش می یابد (4). در این بیماری طیف وسیعی از فرایندهای فیزیولوژیکی مرکزی تأثیرگذار بر کنترل قامت و تعادل تحت تأثیر قرار می گیرند (5)، به‌عنوان مثال کاهش قدرت و عملکرد عضلانی، کاهش عملکردهای شناختی، سابقه سقوط قبلی، ترس از سقوط مجدد از مواردی هستند که ریسک سقوط را افزایش می دهند (6). طبق آمار جهانی، سالانه حدود 45 تا 68 درصد این افراد سقوط را تجربه می کنند (7) و بی ثباتی در راه رفتن، حدود 70٪ خطر سقوط را در افراد مبتلا به PD افزایش می دهد که نسبت به سالمندان سالم هم‌سن به‌طور قابل‌توجهی بالاتر است (8).
از جمله اختلالات شناخته شده در الگوی راه رفتن افراد مبتلا به PD، کاهش سرعت و طول گام ، افزایش زمان حمایت دوپا و کاهش هماهنگی بین اندام ها است (9). علاوه بر این، یکی از مشخصات گام برداری پارکینسونی، افزایش تغییرپذیری در پارامترهای فضایی-زمانی می باشد که به تدریج در طول دوره بیماری بدتر می گردند (9, 10) و یکی از ریسک فاکتورهای سقوط در این افراد شناخته شده است (11). افزایش تغییرپذیری به آسیب گانگلیون های قاعده ای نسبت داده شده که در تنظیم خروجی های حرکتی ریتمیک اهمیت دارند (10). علاوه بر این، پدیده ای معروف به فریز شدن در گام برداری (FOG) موجب تهدید ثبات در گام برداری افراد PD می‌گردد (12, 13).
عبور از موانع و محیط های پیچیده یک تکلیف چالش‌برانگیز در زندگی روزمره است و به‌عنوان بیشترین علت سقوط در سالمندان (14) و افراد PD (15)، شناخته شده است. عبور موفق نیازمند برنامه ریزی و هدایت بینایی (16) برای تنظیم گام ها است که حداقل از 6 گام قبل از مانع رخ می دهد (17). تنظیمات راه رفتن شامل تغییر سرعت راه رفتن و افزایش تغییرپذیری گام به گام حین نزدیک شدن به مانع می باشد که با افزایش سن تغییرات بیشتر می گردد. نتایج مطالعات گذشته نشان داده است که سالمندان به دلیل افزایش نقایص حرکتی و حسی مرتبط با افزایش سن، حین عبور از مانع و برای اجتناب از برخورد با آن، ارتفاع گام ها را افزایش داده و سرعت راه رفتن را نسبت به جوانان کاهش می دهند (12-14). مطالعات نشان داده اند که بیماران پارکینسونی که FOG را تجربه کرده اند حتی هنگامی‌که در دوره مصرف دارو هستند (ON)، تغییرپذیری بیشتری را در پارامترهای فضایی-زمانی راه رفتن، در مقایسه با بیمارانی که FOG را تجربه نکرده اند، نشان می دهند (18-20). نتایج برخی از مطالعات نشان داده است که وجود مانع در مسیر راه رفتن موجب افزایش تغییرپذیری گام به گام در گام برداری می گردد (17, 21, 22). از طرفی مطالعات دیگری نشان داده اند که تغییرپذیری حین عبور از مانع کاهش می یابد، در این مطالعات کاهش سرعت گام برداری به دلیل افزایش دقت و حفظ ایمنی در عبور از مانع را، علت کاهش تغییرپذیری بیان کرده اند (10, 23). یکی از علل اختلاف بین مطالعات مختلف، تفاوت در شدت بیماری پارکینسون، دوره ON یا OFF داروها، وجود بیماری های ثانویه و مصرف داروهای روان درمانی در این بیماران است که بر نتایج مطالعات تأثیرگذار است.
با توجه به تناقض بین مطالعات گذشته در مورد تأثیر مانع بر تغییرپذیری پارامترهای راه رفتن، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر عبور از مانع بر پارامترهای فضایی-زمانی و تغییرپذیری این پارامترها در افراد مبتلا به پارکینسون و مقایسه با افراد همتایی که از لحاظ سیستم عصبی سالم هستند، انجام گردید. نتایج این مطالعه می تواند در شناسایی عوامل درگیر در گام برداری و تعیین اثربخشی مداخلات درمانی، مورد استفاده واقع گردد.
روش شناسی
این مطالعه از نوع مقطعی بود که در آزمایشگاه بیومکانیک ورزشی انجام پذیرفت. جامعه آماری این پژوهش شامل سالمندان ساکن شهرستان همدان بود. با استفاده از نرم‌افزار G*Power با α=0.05 و توان آماری 80 درصد حداقل 24 آزمودنی برای این مطالعه لازم بود که تعداد 32 سالمند با استفاده از نمونه گیری در دسترس انتخاب شدند. از بین مراجعه‌کنندگان به کلینیک تخصصی مغز و اعصاب بیمارستان بعثت در شهر همدان و دو مطب خصوصی متخصصان مغز و اعصاب، تعداد 15 بیمار مبتلا به پارکینسون به‌عنوان گروه بیماران PD و همچنین تعداد 17 نفر از سالمندان سالم نیز به‌عنوان گروه کنترل انتخاب شدند. شرایط ورود افراد مبتلا به بیماری پارکینسون عبارت بود از: تشخیص PD اولیه، قرار گرفتن در سطح II و یا سطح III بیماری بر اساس مقیاس هوهن و یاهر، استفاده از داروها، قرار داشتن در مرحله (ON) بدون ایمپلنت‌های کار گذاشته شده یا تحریک عمیق مغز، شرکت داوطلبانه و امضای فرم رضایت‌نامه، فقدان سابقه جراحی ارتوپدی در اندام تحتانی در طی شش ماه گذشته، برخورداری از سیستم شنوایی و بینایی سالم. شرایط ورود افراد سالم نیز عبارت بودند از: فقدان سابقه ورزش، نداشتن سابقه جراحی مهم یا هر گونه مشکل تأثیرگذار بر راه رفتن؛ نظیر مشکلات عصبی ـ عضلانی و یا ناهنجاری‌های اسکلتی، برخورداری از سیستم دهلیزی، شنوایی و بینایی سالم. هر دو گروه کنترل و بیماران پارکینسون از افراد با دامنه سنی 50 تا 70 سال انتخاب شدند. افراد هر دو گروه شرایط توانایی راه رفتن مستقل بدون وسیله کمکی را داشتند. همچنین معیارهای خروج افراد مبتلا به پارکینسون: PD غیرمعمول یا ثانویه، داشتن بیماری‌هایی که بر راه رفتن تأثیر بگذارد، اختلال شدید شناختی، بینایی و شنوایی، استفاده از مواد یا داروهای روان‌گردان، استفاده از عصا یا کمک در راه رفتن و کسب امتیاز پایین‌تر از 17 در آزمون شناختی MMSE و MoCA در افراد کم‌سواد و بی‌سواد، کسب امتیاز زیر صد در پرسش‌نامه کیفیت زندگی افراد مبتلا به پارکینسون. آزمودنی‌ها رضایت‌نامه جهت شرکت در آزمون را تکمیل کرده و سپس مراحل انجام آزمون‌ها و چگونگی اندازه‌گیری متغیرها و شیوه کار به‌طور کامل برای آزمودنی‌ها تشریح گردید. پروتکل این مطالعه در کمیته اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان با شناسه اخلاق IR.IAU.H.REC.1401.001 مورخ 16/11/1400 مورد تأیید قرار گرفت.
از دستگاه تحلیل حرکتی سه بعدی (Vicon Peak, Oxford, UK)Vicon با چهار دوربین سری T20 و با فرکانس 100 هرتز از مارکرهای متصل شده به اندام تحتانی آزمودنی ها، هنگام راه رفتن تصویربرداری شد. مارکرهای مورد استفاده، کروی شکل و به قطر 14 میلی متر بودند که با استفاده از چسب دوطرفه نواری و بر اساس مدل مارکرگذاری (Plug-In Gait Marker Set, Vicon Peak, Oxford, UK)، به نقاط خاص آناتومیکی هر دو پای شرکت کنندگان متصل شدند. این نقاط شامل خارخاصره قدامی فوقانی و خلفی فوقانی، اپی کندیل خارجی زانو، یک سوم پایینی ران، یک سوم پایینی ساق، قوزک خارجی، سر متاتارسال دوم و پشت استخوان پاشنه بودند (24). دو صفحه نیروی کیستلر (Kistler 9281EA, Winterthur, Switzerland) با فرکانس نمونه‌برداری 1000 هرتز که با دوربین ها هم زمان شده بودند برای مشخص کردن رخدادهای مختلف گام برداری در تکالیف مختلف استفاده شد. دو صفحه نیرو در وسط مسیر گام برداری 12 متری در محیط کالیبره شده آزمایشگاه قرار داشت.
ابتدا دوربین ها در یک فضای کالیبراسیون به ابعاد m 5/1×3×2 کالیبره شدند. این فضای کالیبره شده در نیمه راه یک مسیر پیاده روی 12 متری در آزمایشگاه بود. آزمودنی ها در مسیر تعیین شده با سرعت عادی راه می رفتند. محل شروع گام برداری به‌طور آزمون و خطا به نحوی انتخاب شد که هر یک از پاها یک گام (استراید) کامل در داخل فضای کالیبره شده داشته باشند. فاصله محل شروع راه رفتن تا فضای کالیبره شده به حدی بود که تا قبل از ورود به فضای کالیبره شده آزمودنی حداقل 7 گام برمی-داشت (25) و همچنین طول مسیر 12 متری، این امکان را فراهم ساخته بود که بعد از فضای کالیبره شده هم حداقل حدود 7 گام برداشته می شد. با این شرایط اثر مربوط به شروع گام برداری و توقف، حذف شد.
با استفاده از نرم‌افزارهای Vicon Nexus نسخه 1،8،2 و Polygan نسخه 3،5،2 داده ها تحلیل شدند؛ شرایط اجرای یک کوشش راه رفتن صحیح شامل برخورد کامل پا بر روی بخش میانی دستگاه صفحه نیرو بود. اگر لبه های صفحه نیرو توسط پای آزمودنی لمس می شد یا تعادل آزمودنی دچار اختلال می‌گردید، کوشش راه رفتن تکرار می شد. داد ه های خام پس از پردازش اولیه و تعیین مختصات آن‌ها، با استفاده از فیلتر Butterworth سطح چهار و بدون اختلاف فازی (Fourth order Butterworth low pass filter, zero lag) با فرکانس برش Hz6 هموار شدند. سپس داده لحظه های مربوط به یک گام کامل در هر پا جدا شدند و با استفاده از روش Interpolation طول همه گام ها به 100% تبدیل گردید. در همه متغیرها میانگین 3 تکرار صحیح گام برداری برای محاسبات بعدی استفاده شد. اجرای گام برداری زمانی صحیح تلقی گردید که همه مارکرهای اندام تحتانی، طی سیکل گام برداری قابل رؤیت باشند. تصاویر مارکرها در حافظه کامپیوتر ذخیره و سپس با استفاده از این مختصات لحظات مختلف از مراحل گام برداری شامل لحظه تماس پاشنه، لحظه جدا شدن انگشت پا از زمین تا لحظه تماس مجدد پاشنه با زمین برای هر یک از اندام های چپ و راست ثبت شد و سپس متغیرهای کادنس، سرعت راه رفتن، طول گام و طول قدم، زمان های گام و قدم، استقرار، نوسان، حمایت تک اتکایی و حمایت دو اتکایی، جدا شدن پای مخالف، تماس پای مخالف با زمین و زمان جدا شدن پنجه برحسب درصدی از طول چرخه راه رفتن استخراج شدند.
تکالیف آزمودنی ها شامل گام برداری با پای برهنه و با سرعت عادی و گام برداری و عبور از مانع بود. مانع از جنس فوم پلاستیکی قابل‌انعطاف به ابعاد (طول60 سانتی‌متر* قطر 6 سانتی‌متر* ارتفاع 15 سانتی‌متر) طراحی و ساخته شد. مانع طراحی شده در حالت عبور از مانع در بین دو تخته نیرو به صورتی که برخورد با صفحه نیرو نداشته باشند قرار داده شد (7). در این مطالعه برای به دست آوردن زمان اتکا نیز از رابطه (1) استفاده گردید. همچنین زمان نوسان در هر پا، مساوی با مرحله اتکای یک پایی در پای مخالف در نظر گرفته شد (26) که از داده های استخراج شده از نرم‌افزار Polygon به دست آمد. همچنین برای محاسبه تغییرپذیری در پارامترهای گام برداری از رابطه (2) استفاده شد. ضریب تغییرات، تغییرپذیری و ناهماهنگی گام برداری را ارزیابی می کند (27).
Stance time x = double support time x + single support time x (1)
رابطه (1): محاسبه زمان اتکا در هر پا. X: برای پای راست یا چپ به‌صورت جداگانه استفاده گردید.
CoV=(∑▒SD)/X×100(2)
رابطه (2). CoV: ضریب تغییرپذیری که معمولاً به شکل درصد بیان می شود. X: میانگین هر یک از پارامترهای گام برداری. ∑SD: مجموع انحراف استاندارد پارامترها.
برای بررسی نرمال بودن توزیع داده ها از آزمون شاپیرو ویلک استفاده شد. همه داده ها از توزیع طبیعی برخوردار بودند. برای تحلیل داده های فضایی-زمانی گام برداری از روش آنالیز واریانس سه طرفه استفاده گردید. فاکتورهای مورد بررسی برای تغییرپذیری و میانگین پارامترهای فضایی-زمانی شامل عامل گروه (گروه PD و گروه کنترل) عامل تکلیف (گام برداری عادی و گام برداری حین عبور از مانع) و تعامل بین این عوامل بودند. کلیه مراحل تجزیه‌وتحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS(SPSS 16, SPSS Inc. Chicago, IL, USA) و با سطح معناداری 05/0 p< انجام گردید.
نتایج
در جدول 1، مشخصات دموگرافیک دو گروه تجربی و کنترل ارائه شده است. مقایسه دو گروه نشان داد، به‌جز در آزمون MMSE مشخصات در هر دو گروه مشابه است و اختلاف معنی داری مشاهده نگردید.
میانگین پارامترهای فضایی-زمانی
نتایج تحلیل عاملی نشان داد در گروه PD کادنس (حدود 20 درصد) و سرعت گام برداری (حدود 31 درصد) به‌طور معنی داری کمتر از گروه کنترل بود. درحالی‌که زمان نوسان (حدود 16 درصد)، زمان اتکا (حدود 24 درصد)، زمان گام (حدود 22 درصد)، زمان قدم (حدود 24 درصد)، زمان اتکای تک پا (حدود 16 درصد) و زمان اتکای دوپا (حدود 38 درصد) در گروه PD به طور معنی داری بیشتر از گروه کنترل بود (شکل 1).
نتایج در مورد عامل تکلیف نشان داد، این عامل تأثیر معنی دار در اکثر متغیرهای فضایی-زمانی دارد. همان‌طور که در جدول 2 نشان داده شده است، عبور از مانع موجب افزایش زمان قدم (حدود 7 درصد)، زمان گام (حدود 5 درصد)، طول قدم (حدود 5 درصد) و طول گام (حدود 4 درصد) نسبت به وضعیت راه رفتن معمولی گردیده است (شکل 2). درحالی‌که متغیرهای درصدی در حین عبور از مانع کاهش معنی داری را نشان داده اند. تعامل بین تکلیف و گروه فقط در متغیر درصد جدا شدن پای مخالف از زمین معنی دار بود. بررسی میانگین ها مشخص کرد، جدا شدن پای مخالف در گروه PD حین عبور از مانع نسبت به گام برداری عادی حدود 13 درصد زودتر رخ داده است، درحالی‌که در گروه کنترل این اختلاف به دو درصد کاهش یافته است.
تغییرپذیری در پارامترهای فضایی-زمانی
نتایج تحلیل عاملی نشان داد ضریب تغییرپذیری در همه متغیرهای فضایی-زمانی گام برداری در گروه PD بیشتر از گروه کنترل بود اما در متغیر زمان اتکای دو پا (حدود 58 درصد)، زمان اتکای یک پا (حدود 31 درصد)، زمان قدم (حدود 70 درصد)، طول قدم (حدود 43 درصد) و درصد تماس پا با زمین (حدود 53 درصد) در گروه PD به‌طور معنی داری بیشتر از گروه کنترل بود (جدول 3).
عامل مانع نیز بر تغییرپذیری برخی پارامترها تأثیر معنی داری را نشان داد. عبور از مانع نسبت به راه رفتن عادی در هر دو گروه موجب افزایش معنی داری در تغییرپذیری زمان نوسان (حدود 71 درصد)، زمان اتکای تک پا (حدود 57 درصد)، زمان گام (حدود 35 درصد) و زمان قدم (حدود 36 درصد) گردیده بود و فقط تغییرپذیری در زمان اتکای دو پا (حدود 36 درصد) حین عبور از مانع کاهش نشان داده بود. تعامل بین گروه و تکلیف در این متغیرها معنی دار نبود، بدین معنی که عامل مانع در هر دو گروه موجب افزایش تغییرپذیری گردیده بود (جدول 3).
بحث
هدف از اجرای این پژوهش بررسی تأثیر عبور از مانع بر پارامترهای فضایی-زمانی گام برداری و همچنین بررسی تغییرپذیری این پارامترها بود. نتایج نشان دادند در گروه PD تعداد گام ها در دقیقه و همچنین سرعت راه رفتن به‌طور معنی داری کمتر از گروه کنترل بود. درحالی‌که زمان نوسان، زمان اتکا، زمان گام، زمان قدم، زمان اتکای تک پا و زمان اتکای دوپا در گروه PD به طور معنی داری بیشتر از گروه کنترل بود. مطالعه ورگس و همکاران (2009) گزارش کردند که برخی از پارامترها مانند کاهش در سرعت راه رفتن و افزایش زمان اتکای دو پا، نشان دهنده کاهش تعادل پویا و با خطر سقوط مرتبط هستند (28). نتایج یک مطالعه همبستگی همسو با نتایج مطالعه حاضر، نشان داد که برای گروه PD، خطر افتادن به شدت با برخی معیارهای راه رفتن مثل سرعت، طول گام و زمان گام مرتبط بود. در مقابل، برای افراد مسن سالم، خطر سقوط با معیارهای تعادلی مانند طول مسیر و میزان نوسان در جهت‌های AP و ML مرتبط بود. جالب است که هیچ رابطه قوی بین خطر سقوط و معیارهای تعادل برای افراد مبتلا به PD وجود نداشت، علیرغم اینکه این گروه در مقایسه با افراد مسن سالم، نوسان بیشتری را نشان می‌دادند (1).
عبور از مانع نیز موجب افزایش زمان قدم، زمان گام، طول قدم و طول گام نسبت به وضعیت راه رفتن معمولی گردیده است؛ اما متغیرهای درصدی حین عبور از مانع کاهش معنی داری را نشان داده اند که در گروه PD این کاهش واضح تر بود. در پیشینه تحقیقات مهم‌ترین عوامل زمانی در گام برداری فاز استقرار و نوسان می باشند. فاز استقرار حدوداً 60 درصد از چرخه گام برداری را تشکیل می دهد و 40 درصد دیگر مربوط به فاز نوسان می باشد (29). طبق نظریه برنامه حرکتی اشمیت، نسبت زمانی این دو متغیر زمانی که برنامه گام برداری یکسان باشد مثل راه رفتن با سرعت های مختلف، ثابت باقی می ماند (30)؛ اما طبق نتایج این پژوهش عبور از مانع موجب تغییر معنی داری در زمان‌بندی بین مرحله استقرار و نوسان گردید. به بیان دیگر، نسبت این فازها در دو وضعیت گام برداری عادی و گام برداری حین عبور از مانع تغییر معنی داری داشت؛ بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که تکلیف عبور از مانع با برنامه حرکتی متفاوتی کنترل می گردد.
نتایج تحلیل عاملی نشان داد ضریب تغییرپذیری در همه متغیرهای فضایی-زمانی گام برداری در گروه PD بیشتر از گروه کنترل بود اما این اختلاف در متغیر زمان اتکای دو پا، زمان اتکای یک پا، زمان قدم، طول قدم و درصد تماس پای مخالف با زمین معنی دار بود. افزایش تغییرپذیری گام به گام در طول راه رفتن توسط مطالعاتی گزارش گردیده است (31-33). تغییرپذیری در حین حرکت، اساساً به این معنی است که افراد مبتلا به PD اغلب در پاسخ‌های حرکتی خود، ثبات کمتری دارند و در معرض خطر بیشتری برای یک رویداد نامطلوب (یعنی سقوط و زمین خوردن) هستند، زیرا نمی‌توانند به سرعت و به‌طور مناسب به چالش‌های تعادلی روزمره واکنش نشان دهند (34).
عامل مانع نیز بر تغییرپذیری برخی پارامترها تأثیر معنی داری را نشان داد. عبور از مانع نسبت به راه رفتن عادی در هر دو گروه موجب افزایش معنی داری در تغییرپذیری زمان نوسان، زمان اتکای تک پا، زمان گام و زمان قدم گردیده بود و فقط تغییرپذیری در زمان اتکای دو پا حین عبور از مانع کاهش نشان داده بود. عبور از مانع تکلیفی است که دارای پیچیدگی بیشتر و در نتیجه نیازمند توجه و کنترل مراکز بالاتر سیستم عصبی نسبت به راه رفتن عادی می باشد (35). افراد مبتلا به PD به علت وجود نقص در دریافت اطلاعات حسی، دارای اختلال در ادراک صحیح محیط می باشند (36)؛ بنابراین، برای تصحیح خطاها و انجام موفقیت آمیز تکالیف، نیاز به انجام کنترل و تنظیم دائمی رفتار دارند. این وضعیت در موقعیت‌های چالش برانگیزتر مانند عبور از موانع تشدید می‌شود و در نتیجه تغییرپذیری حرکات افزایش می‌یابد (14). عبور از مانع وابسته به اطلاعات بینایی درباره وضعیت بخش‌های بدن با مانع برای عبور ایمن می باشد. توجه بینایی-فضایی در شناسایی مانع و ادغام اطلاعات بصری و حسی-عمقی در بالا بردن پا و ایجاد فاصله کافی برای عدم برخورد با مانع ضروری است (37).
نتیجه گیری نهایی
به‌طورکلی این نتایج نشان می دهند افراد PD توانایی گام برداری باثبات به‌ویژه حین عبور از مانع را ندارند. عبور از مانع در افراد PD موجب کاهش سرعت راه رفتن و افزایش زمان اتکای دوپا گردید که از مهم‌ترین ویژگی های مرتبط با ریسک سقوط هستند. همچنین تغییرپذیری بیشتر حین گام برداری عادی و یا عبور از مانع همراه با کاهش عملکردهای شناختی در گروه PD ممکن است نشانه افزایش ریسک سقوط در فعالیت های دارای چالش مثل عبور از مانع می باشد. افزایش تغییرپذیری همچنین موجب افزایش انطباق پذیری در مواجهه با شرایط محیطی مختلف می باشد که توصیه می شود در مطالعات آینده تأثیر شرایط پیش بینی نشده محیطی بر تغییرپذیری ویژگی های گام برداری افراد PD مورد مطالعه قرار داده شود.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
اصول اخلاقی به‌طور کامل در این مقاله رعایت شده است. شرکت‌کنندگان اجازه داشتند در صورت تمایل از پژوهش خارج شوند همچنین همه شرکت‌کنندگان در جریان روند پژوهش بودند و اطلاعات آن‌ها محرمانه نگه داشته شد.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در طراحی، اجرا و نگارش همه بخش های پژوهش حاضر مشارکت داشته اند.
تعارض
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
فهرست منابع
1. Morrison S, Moxey J, Reilly N, Russell DM, Thomas KM, Grunsfeld AA. The relation between falls risk and movement variability in Parkinson's disease. Experimental brain research. 2021;239(7):2077-87. [DOI:10.1007/s00221-021-06113-9] [PMID]
2. Siragy T, Nantel J. Quantifying dynamic balance in young, elderly and Parkinson's individuals: a systematic review. Frontiers in aging neuroscience. 2018;10:387. [DOI:10.3389/fnagi.2018.00387] [PMID]
3. Poewe W, Seppi K, Tanner CM, Halliday GM, Brundin P, Volkmann J, et al. Parkinson disease (Primer). Nature Reviews: Disease Primers. 2017;3(1). [DOI:10.1038/nrdp.2017.13] [PMID]
4. Dennison AC, Noorigian JV, Robinson KM, Fisman DN, Cianci HJ, Moberg P, et al. Falling in Parkinson disease: identifying and prioritizing risk factors in recurrent fallers. American journal of physical medicine & rehabilitation. 2007;86(8):621-32. [DOI:10.1097/PHM.0b013e311611583] [PMID]
5. Perera T, Tan JL, Cole MH, Yohanandan SA, Silberstein P, Cook R, et al. Balance control systems in Parkinson's disease and the impact of pedunculopontine area stimulation. Brain. 2018;141(10):3009-22. [DOI:10.1093/brain/awy216] [PMID]
6. Fasano A, Canning CG, Hausdorff JM, Lord S, Rochester L. Falls in Parkinson's disease: a complex and evolving picture. Movement disorders. 2017;32(11):1524-36. [DOI:10.1002/mds.27195] [PMID]
7. Kerr GK, Worringham CJ, Cole MH, Lacherez PF, Wood JM, Silburn P. Predictors of future falls in Parkinson disease. Neurology. 2010;75(2):116-24. [DOI:10.1212/WNL.0b013e3181e7b688] [PMID]
8. Canning CG, Paul SS, Nieuwboer A. Prevention of falls in Parkinson's disease: a review of fall risk factors and the role of physical interventions. Neurodegenerative disease management. 2014;4(3):203-21. [DOI:10.2217/nmt.14.22] [PMID]
9. Hausdorff JM, Zitser J, Mirelman A, Giladi N. Interaction between cognition and gait in patients with Parkinson's disease. Cognitive impairment and dementia in Parkinson's disease: Oxford University Press London; 2010. 87-100. [DOI:10.1093/med/9780199564118.003.008] [PMID]
10. Hausdorff JM, Cudkowicz ME, Firtion R, Wei JY, Goldberger AL. Gait variability and basal ganglia disorders: stride‐to‐stride variations of gait cycle timing in Parkinson's disease and Huntington's disease. Movement disorders. 1998;13(3):428-37. [DOI:10.1002/mds.870130310] [PMID]
11. Ma L, Mi T-M, Jia Q, Han C, Chhetri JK, Chan P. Gait variability is sensitive to detect Parkinson's disease patients at high fall risk. International Journal of Neuroscience. 2022;132(9):888-93. [DOI:10.1080/00207454.2020.1849189] [PMID]
12. Nanhoe-Mahabier W, Snijders A, Delval A, Weerdesteyn V, Duysens J, Overeem S, et al. Walking patterns in Parkinson's disease with and without freezing of gait. Neuroscience. 2011;182:217-24. [DOI:10.1016/j.neuroscience.2011.02.061] [PMID]
13. Nanhoe-Mahabier W, Snijders A, Delval A, Weerdesteyn V, Duysens J, Overeem S, et al. Split-belt locomotion in Parkinson's disease with and without freezing of gait. Neuroscience. 2013;236:110-6. [DOI:10.1016/j.neuroscience.2013.01.038] [PMID]
14. Simieli L, Barbieri FA, Orcioli-Silva D, Lirani-Silva E, Beretta VS, Santos PCRd, et al. Variability of crossing phase in older people with Parkinson's disease is dependent of obstacle height. Scientific Reports. 2018;8(1):14852. [DOI:10.1038/s41598-018-33312-2] [PMID]
15. Gérin-Lajoie M, Richards CL, McFadyen BJ. The circumvention of obstacles during walking in different environmental contexts: a comparison between older and younger adults. Gait & posture. 2006;24(3):364-9. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2005.11.001] [PMID]
16. Patla AE, Greig M. Any way you look at it, successful obstacle negotiation needs visually guided on-line foot placement regulation during the approach phase. Neuroscience letters. 2006;397(1-2):110-4. [DOI:10.1016/j.neulet.2005.12.016] [PMID]
17. Lythgo N, Begg R, Best R. Stepping responses made by elderly and young female adults to approach and accommodate known surface height changes. Gait & posture. 2007;26(1):82-9. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2006.07.006] [PMID]
18. Nantel J, de Solages C, Bronte-Stewart H. Repetitive stepping in place identifies and measures freezing episodes in subjects with Parkinson's disease. Gait & posture. 2011;34(3):329-33. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2011.05.020] [PMID]
19. Bloem BR, Hausdorff JM, Visser JE, Giladi N. Falls and freezing of gait in Parkinson's disease: a review of two interconnected, episodic phenomena. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 2004;19(8):871-84. [DOI:10.1002/mds.20115] [PMID]
20. Hausdorff J, Schaafsma J, Balash Y, Bartels A, Gurevich T, Giladi N. Impaired regulation of stride variability in Parkinson's disease subjects with freezing of gait. Experimental brain research. 2003;149:187-94. [DOI:10.1007/s00221-002-1354-8] [PMID]
21. Simieli L, Gobbi LTB, Orcioli-Silva D, Beretta VS, Santos PCR, Baptista AM, et al. The variability of the steps preceding obstacle avoidance (approach phase) is dependent on the height of the obstacle in people with Parkinson's disease. Plos one. 2017;12(9):e0184134. [DOI:10.1371/journal.pone.0184134] [PMID]
22. Pieruccini-Faria F, Montero-Odasso M. Obstacle negotiation, gait variability, and risk of falling: Results from the "gait and brain study". The Journals of Gerontology: Series A. 2019;74(9):1422-8. [DOI:10.1093/gerona/gly254] [PMID]
23. Terrier P, Schutz Y. Variability of gait patterns during unconstrained walking assessed by satellite positioning (GPS). European journal of applied physiology. 2003;90:554-61. [DOI:10.1007/s00421-003-0906-3] [PMID]
24. Ferrari A, Benedetti MG, Pavan E, Frigo C, Bettinelli D, Rabuffetti M, et al. Quantitative comparison of five current protocols in gait analysis. Gait & posture. 2008;28(2):207-16. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2007.11.009] [PMID]
25. Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement: John Wiley & Sons; 2009. [DOI:10.1002/9780470549148]
26. Whittle MW. Gait analysis: an introduction: Butterworth-Heinemann; 2014.
27. Springer S, Giladi N, Peretz C, Yogev G, Simon ES, Hausdorff JM. Dual-tasking effects on gait variability: The role of aging, falls, and executive function. Movement Disorders. 2006;21(7):950-7. [DOI:10.1002/mds.20848] [PMID]
28. Verghese J, Holtzer R, Lipton RB, Wang C. Quantitative gait markers and incident fall risk in older adults. Journals of Gerontology Series A: Biomedical Sciences and Medical Sciences. 2009;64(8):896-901. [DOI:10.1093/gerona/glp033] [PMID]
29. Richards J, Levine D, Whittle MW, editors. Whittle's Gait Analysis-E-Book. Elsevier Health Sciences; 2022 Aug 28.
30. Shapiro DC, Zernicke RF, Gregor RJ, Diestel JD. Evidence for generalized motor programs using gait pattern analysis. Journal of motor behavior. 1981;13(1):33-47. [DOI:10.1080/00222895.1981.10735235] [PMID]
31. Hausdorff JM. Gait dynamics, fractals and falls: finding meaning in the stride-to-stride fluctuations of human walking. Human movement science. 2007;26(4):555-89. [DOI:10.1016/j.humov.2007.05.003] [PMID]
32. Bryant MS, Rintala DH, Hou J-G, Collins RL, Protas EJ. Gait variability in P arkinson's disease: levodopa and walking direction. Acta Neurologica Scandinavica. 2016;134(1):83-6. [DOI:10.1111/ane.12505] [PMID]
33. Puyjarinet F, Bégel V, Gény C, Driss V, Cuartero M-C, Kotz SA, et al. Heightened orofacial, manual, and gait variability in Parkinson's disease results from a general rhythmic impairment. npj Parkinson's Disease. 2019;5(1):19. [DOI:10.1038/s41531-019-0092-6] [PMID]
34. Lipsitz LA. Dynamics of stability: the physiologic basis of functional health and frailty. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 2002;57(3):B115-B25. [DOI:10.1093/gerona/57.3.B115] [PMID]
35. Vitório R, Pieruccini-Faria F, Stella F, Gobbi S, Gobbi LTB. Effects of obstacle height on obstacle crossing in mild Parkinson's disease. Gait & posture. 2010;31(1):143-6. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2009.09.011] [PMID]
36. Dirnberger G, Jahanshahi M. Executive dysfunction in P arkinson's disease: A review. Journal of neuropsychology. 2013;7(2):193-224. [DOI:10.1111/jnp.12028] [PMID]
37. Lo O-Y, van Donkelaar P, Chou L-S. Distracting visuospatial attention while approaching an obstacle reduces the toe-obstacle clearance. Experimental brain research. 2015;233:1137-44. [DOI:10.1007/s00221-014-4189-1] [PMID]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
تماس با ما
فصلنامه بیومکانیک ورزشی
همدان،شهرک مدنی، بلوار امام خمینی(ره)، بلوار پروفسور موسیوند، مجتمع دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، معاونت پژوهش و فناوری، دفتر مجلات علمی
صندوق پستی: 734
تلفن دفتر نشریه: 08134494042
وب‌سایت: http://biomechanics.iauh.ac.ir
ایمیل: sportbiomechanics@iauh.ac.ir
