زانوی پرانتزی حالتی است که در آن راستای عمودی زانوها در هنگام ایستادن کنار هم قرار نمی‌گیرند و پاها به سمت بیرون قوس دارند. مطالعات پیشین گزارش کردهاند که زانوی پرانتزی میتواند به‌عنوان یک عامل خطر برای پیشرفت استئوآرتریت (آرتروز) زانو باشد (1, 2). شیوع استئوآرتریت زانو در حدود 12 درصد از مردان و زنان 65 ساله و بالاتر گزارش شده است (2). احتمال بروز استئوآرتریت در کمپارتمان داخلی زانو که مرتبط با عارضهی زانوی پرانتزیست تقریباً 10 برابر بیشتر از استئوآرتریت کمپارتمان خارجی (مرتبط با زانوی ضربدری) است (3). افراد مبتلا به ژنو واروم (پای پرانتزی) دچار عدم‌تعادل بیشتری در توزیع بار زانو هستند (4)؛ بنابراین، وجود ژنو واروم یک عامل خطر مهم برای استئوآرتریت کمپارتمان داخلی زانو محسوب می‌شود. گشتاور خارجی آداکتوری زانو به‌عنوان شاخص معتبری از بارگذاری مکانیکی مفصل زانو در فاز اتکای چرخه راه‌رفتن شناخته شده است (5). مطالعات پیشین نشان داده‌اند که گشتاور آداکشن خارجی زانو که هنگام راه‌رفتن ایجاد می‌شود، برای توصیف بارگذاری دینامیکی در کمپارتمان داخلی زانو (6) و نیز پیشرفت بیماری استئوآرتریت (7) مرتبط و مهم است.

درمان‌های غیرتهاجمی با حداقل عوارض جانبی به‌عنوان گزینه‌های مداخله زودهنگام برای افراد مبتلا به عارضهی زانوی پرانتزی توصیه می‌شوند (18, 19). ارتزهای کف پا و بریس‌های زانو از نمونه‌های رایج این مداخلات هستند (18). در این میان، هم بریس‌های والگوس زانو (20) و هم ارتزهای کف پا (20) در کاهش گشتاور اداکشن زانو ایجادشده هنگام راه‌رفتن موفق بوده‌اند. بااین‌حال، این مداخلات تنها بهبودهای خفیف تا متوسطی در گشتاور خارجی زانو و توان مفاصل اندام تحتانی ایجاد کرده‌اند (21, 22).

در میان روش‌های غیرتهاجمی برای مدیریت اضافهبار بر کمپارتمان زانو، استفاده از کینزیوتیپ محبوبیت زیادی یافته است (21, 22). بااین‌حال، از منظر علمی لازم است اثرات کینزیوتیپ به‌طور دقیق مشخص و تبیین شوند. هدف از مطالعه‌ی حاضر ارزیابی و بررسی تأثیر کینزوتیپینگ عضلات دوسررانی و پهن خارجی در افراد سالم و افراد با زانوی پرانتزی بر گشتاور خارجی زانو و توان مفاصل اندام تحتانی هنگام راه رفتن بود. فرض این پژوهش بر آن بود که استفاده از کینزیوتیپ عضلات ناحیه خارجی زانو منجر به کاهش گشتاور خارجی آداکتوری زانو و افزایش توان مفاصل اندام تحتانی در افراد با زانوی پرانتزی در هنگام راه رفتن میشود.

تعداد 30 داوطلب مرد با میانگین سنی 21/64 سال (انحراف معیار 5/4)، میانگین قد 179/25 سانتی‌متر (انحراف معیار 6/12) و میانگین جرم بدن 73/15 کیلوگرم (انحراف معیار 8/14) در مطالعه شرکت داشتند. آزمودنیها در دو گروه 15 نفری شامل گروه افراد دارای زانوی پرانتزی و گروه افراد نرمال به‌عنوان گروه کنترل تقسیم‌بندی شدند. افراد گروه کنترل شامل کسانی بودند که فاصله اپی‌کوندیل‌های داخلی زانو کمتر از 6 سانتی‌متر در وضعیت ایستاده (23) و دارای زاویه Q بین 13 تا 18 درجه بودند (23). عدم وجود تشخیص بالینی آرتریت روماتوئید، استئوآرتریت زانو، یا درد در ناحیه اندام تحتانی از دیگر ویژگیهای افراد گروه کنترل بود. افراد گروه بیمار 15 نفر از افراد دارای فاصلهی بین کندیل بیشتر از 6 سانتیمتر و زاویه Q کمتر از 13 درجه بودند (23). هیچ‌یک از آزمودنی‌ها پیش‌تر برای هیچ‌گونه مشکل اندام تحتانی درمان نشده بودند و هیچ‌کدام نیز دارای شرایط پزشکی یا اسکلتی‌ـ‌عضلانی محدودکننده فعالیت نبودند. همه شرکت‌کنندگان پیش از ثبت‌نام، رضایت آگاهانه کتبی ارائه دادند.

از سیستم‌های تحلیل حرکت شرکت وایکان متشکل از دوربینهای پرسرعت سه بعدی و فرکانس نمونه‌برداری 100 هرتز و نرم‌افزار ضبط داده Nexus-1.7.5برای کمی‌سازی کینماتیک راه رفتن استفاده شد. همچنین، دو صفحه نیروی شرکت Kistler (فرکانس نمونهبرداری 1000 هرتز) تعبیه شده بر روی زمین و مرکز مسیر راه رفتن برای ثبت متغیرهای کینتیکی استفاده گردید. سیستم‌های تحلیل حرکت و صفحه نیروسنج همگی با نرم‌افزار Nexus-1.7.5 همگام‌سازی شدند.

در روز ثبت آزمون ابتدا روی پوست بدن آزمودنیها مارکرهای بازتاب‌کننده نور مادون‌قرمز بر اساس مدل Visual 3D Marker Set نصب گردید (24). پیش از اجرای آزمایش اصلی، یک آزمون ایستا ثبت شد تا رابطه بین دستگاه مختصات مارکرها و دستگاه مختصات آناتومیکی مشخص شود و سپس ماتریس‌های تبدیل مارکر به آناتومیکال تعیین گردند (25) (شکل 1. الف). آزمون‌های پویای راه‌رفتن در دو حالت بدون استفاده از کینزیوتیپ و همچنین کینزیوتیپ عضلات پهن خارجی و دوسررانی انجام شدند. انتخاب این دو عضله بدان جهت بود که مطالعات پیشین نشان داده بودند که افزایش توان تولیدی این دو عضله با افزایش زاویه Q و بهبود وضعیت زانوی پرانتزی همراه است (25). برای هر شرط، از داوطلبان خواسته شد تا با سرعت دلخواه خود در یک مسیر 18 متری راه بروند. از هر آزمودنی خواسته شد تا راه برود و روی صفحات نیرو قدم بگذارد تا زمانی که سه آزمایش سالم و تصحیح شده برای هر فرد ثبت شود.

دستورالعمل کلی نحوهی چسباندن تیپها براساس پروتکل استاندارد استفاده از این ابزار انجام گرفت (26). از نوار تیپ از نوع Tape Gold با عرض 5 سانتی‌متر (Kinesio USA, Albuquerque, NM, USA) استفاده شد. پس از آن‌که موهای ناحیه ران آزمودنی با تیغ اصلاح شدند، حساسیت پوستی افراد با یک نوار تست KT روی پوست و طی مدت 24 ساعت کنترل گردید. برای بانداژ عضله دوسر رانی، شرکت‌کنندگان به وضعیت خوابیده به پهلو قرار گرفتند؛ به‌طوری‌که مفصل ران در وضعیت فلکشن بود، ران به‌صورت چرخش داخلی قرار گرفت و زانو در اکستنشن قرار داشت. سپس از ناحیه خط خشن ران تا ناحیه خلفی سر نازک‌نی با تنشی حدود 30 درصد نوار تیپ چسبانده شد. برای بانداژ پهن خارجی، شرکت‌کنندگان در دو وضعیت خوابیده به پشت قرار گرفتند و سپس نوار تیپ از مبدأ تا محل اتصال پهن خارجی (26) روی عضله با تنش حدود 30 درصد اعمال گردید (شکل 1. ب).

شکل 1. (الف) محل نصب مارکرها بر اساس پروتکل Visual 3D Marker Set، (ب) کینزیوتیپینگ عضله دو سررانی و پهن خارجی.

داده‌های کینماتیکی با فیلتر پایین‌گذر با فرکانس برش 8 هرتز فیلتر شدند و داده‌های نیروی عکس‌العمل زمین با استفاده از یک فیلتر باترورث پایین‌گذر مرتبه چهارم با فرکانس برش 20 هرتز فیلتر شدند (26). گشتاورهای زانو با استفاده از روش دینامیک معکوس (کتاب وینتر) و با بهره‌گیری از ویژگی‌های اینرسی بخش‌های بدن (26)، محاسبه شدند. قله‌های اول و دوم گشتاور آداکتوری خارجی زانو مورد ارزیابی قرار گرفتند. مقادیر توان مفاصل اندام تحتانی و گشتاور خارجی زانو به ترتیب، نسبت به جرم بدن (kg) و جرم بدن × قد نرمال‌سازی شدند و به ترتیب بر حسب وات بر کیلوگرم (W/kg) و نیوتن بر کیلوگرم (N/kg) گزارش گردیدند. داده‌های کینماتیکی و کینتیکی برای محاسبه‌ی میانگین توان‌های منفی/مثبت مفصل‌های ران، زانو و مچپا و همچنین گشتاور خارجی زانو با استفاده از روش دینامیک معکوس بر پایه‌ی مدل Visual 3D Marker Set در سیستم حرکتی Vicon به‌کار گرفته و محاسبه شدند (26).

داده‌های حاصل از آزمون‌ها به‌صورت میانگین ± انحراف معیار برای هر گروه گزارش شدند. پیش از انجام تحلیل‌های اصلی، نرمال بودن توزیع داده‌ها با استفاده از آزمون شاپیروویلک ارزیابی گردید. به‌منظور ارزیابی اثرات متقابل بین گروه (کنترل و افراد مبتلا به پای پرانتزی) و شرایط آزمایش (پیش و پس از مداخله با تیپ) بر متغیرهای کینماتیکی، از تحلیل واریانس آمیخته با اندازه‌گیری مکرر 2 ×2 استفاده گردید (10). در ادامه، برای کنترل نرخ خطای نوع اول در مقایسه‌های متعدد، از تصحیح بونفرونی بهره گرفته شد (10). تمامی تحلیل‌های آماری با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 22 انجام گرفت و سطح معناداری برای کلیه آزمون‌ها برابر با 0/05˂P در نظر گرفته شد.

شکل 2 نمودار گشتاور خارجی آداکتوری زانو در یک سیکل راه رفتن را در دو گروه مورد آزمایش نشان میدهد. نتایج نشان داد دو گروه در مقدار پیک دوم سنجش شده اختلاف معناداری را در هر دو شرایط آزمایش ندارند (0/05˃P). بااین‌حال، گروه افراد با پای پرانتزی در پیش‌آزمون (قبل از کینیزوتیپ) مقدار گشتاور آداکتوری بیشتری را در پیک اول نسبت به گروه کنترل تجربه کردند (0/029=P). نتایج پس‌آزمون نشان داد که استفاده از کینزیوتیپ توانست با افزایش مقادیر گشتاور خارجی آداکتوری پیک اول، اختلاف وجود داشته در پیش‌آزمون را کاهش داده و موجب عدم معناداری تفاوت دو گروه شد (شکل 2. ب) (0/05˃P). جدول 1 مقادیر بیشینه‌ی توان مفاصل ران، زانو و مچ پا در گروههای مختلف هنگام راه رفتن با استفاده از کینزیوتیپ و بدون استفاده از آن را نشان میدهد. نتایج مقایسه‌های بین گروهی نشان داد افراد با پای پرانتزی پس از استفاده از کینزیوتیپ به میزان 27% توان مثبت بیشتری نسبت به افراد سالم در مفصل زانو داشتند (0/026=P). در سایر مقایسه‌های بین گروهی تفاوت معناداری یافت نشد (0/05˃P). نتایج مقایسه‌های درون‌گروهی نشان داد افراد با پای پرانتزی پس از استفاده از کینزیوتیپ به مقدار 20% توان منفی بیشتری نسبت به پیش از استفاده از آن در مفصل مچ پا داشتند (0/038=P). در مفصل زانو با مقایسه‌ی نتایج پیش و پس‌آزمون (درون‌گروهی) مشخص گردید که استفاده از کینزیوتیپ منجر به افزایش 48% توان مثبت زانو در افراد سالم (0/017=P)، افزایش 40% توان منفی زانو در افراد با پای پرانتزی (0/025=P) و افزایش 53% توان مثبت زانو در افراد با پای پرانتزی میگردد (0/012=P). در مورد مفصل ران، نتایج نشان داد که استفاده از کینزیوتیپ نمیتواند اثر معناداری را پدید بیاورد (0/05˃P).

جدول 1. مقادیر میانگین ± انحراف استاندارد بیشینهی توان مفاصل ران، زانو و مچ پا (وات بر کیلوگرم) در گروههای مختلف هنگام راه رفتن.

* تفاوت معنادار بین شرایط استفاده از کینزیوتیپ و بدون آن؛ α تفاوت معنادار بین گروه کنترل و گروه با پای پرانتزی

شکل 2. (الف) نمودار خطی روند گشتاور خارجی آداکتوری زانو در تمام مرحله اسکان پا بر روی زمین برای پیش آزمون گروه کنترل: مشکی منقطع، گروه پا پرانتزی: مشکی ممتد و پس آزمون گروه کنترل: آبی منقطع، کروه پا پرانتزی: آبی ممتد، (ب) نمودار میلهای عددی سازی شده پیک های اول و دوم گشتاور خارجی زانو برای پیش آزمون گروه کنترل: مشکی هاشور زده شده، گروه پا پرانتزی: مشکی یکدست و پس آزمون گروه کنترل: آبی هاشور زده شده، گروه پا پرانتزی: آبی یکدست.

نتایج مطالعهی حاضر نشان داد که گروه افراد با پای پرانتزی در پیش‌آزمون (قبل از کینیزوتیپ) مقدار گشتاور آداکتوری معنادار بزرگ‌تری نسبت به گروه کنترل دارند. نتایج به‌دست‌آمده همسو با نتایج بسیاری از مطالعات پیشین است که نشان میدهند بروز عارضه ژنوواروم (زانوی پرانتزی) منجر ‌به افزایش گشتاور خارجی آداکتوری در افراد در هنگام راه رفتن میشود (8, 9). این افزایش گشتاور خارجی به‌نوبه‌ی خود میتواند منجر به افزایش خطر آسیبهای همچون سندروم درد کشکی رانی (10)، درد زانو (10)، پارگی رباط و مینیسک زانو (11) و همچنین استئوآرتریت زانو (11) گردد. در این رابطه گزارش شده است که افزایش گشتاور خارجی آداکتوری زانو در افراد با زانوی پرانتزی منجر به افزایش خطر 3 برابری پیدایش استئوآرتریت کندیل داخلی زانو میشود (12). نتایج مطالعهی حاضر یک‌بار دیگر لزوم به‌کارگیری تداخلات درمانی جهت پیشگیری و درمان عارضهی زانوی پرانتزی در افراد مبتلا به جهت بروز آسیبهای متعدد ثانویه را آشکار میسازد.

نتایج مطالعهی حاضر نشان داد افراد با پای پرانتزی پس از استفاده از کینزیوتیپ توان منفی بیشتری نسبت به پیش از استفاده از آن در مفصل مچ پا داشتند. مچ پا معمولاً در مرحله اولیه راه رفتن (پس از تماس پاشنه)، برای حرکت دورسی‌فلکشن/پلانتارفلکشن دارای مقدار محدودی دامنهی حرکتی است (13). پس از تماس اولیه، عضلات دورسی‌فلکسور مچ پا به‌صورت برونگرا منقبض می‌شوند و توان را جذب می‌کنند (توان منفی) و اجازه می‌دهند پا به‌آرامی روی زمین قرار گیرد (13). بنابراین، افزایش توان منفی مفصل مچ پا در شرایط کینزیوتیپینگ می‌تواند احتمالاً از آسیب‌های بافت نرم کف پا در افراد مبتلا به زانوی پرانتزی پیشگیری کند. نتایج مطالعهی حاضر نشان داد که در مفصل زانو استفاده از کینزیوتیپ منجر به افزایش توان منفی زانو در افراد با پای پرانتزی میگردد. فعالیت چهارسر ران در جذب انرژی هنگام تماس اولیه‌ی پاشنه با زمین نقش دارد و به کاهش نیروی عکس‌العمل زمین (GRF) کمک می‌کند (14). عضله‌ی چهارسر ران در زمان تماس اولیه‌ی راه‌رفتن به‌صورت برونگرا منقبض می‌شود (توان منفی مفصل زانو) که این امر ممکن است به پذیرش وزن کمک کند، زیرا این عضله بخش عمده‌ای از انرژی ناشی از تماس پا با زمین را تعدیل می‌کند (14). بر اساس نتایج ما، کینزیوتیپینگ عضلات پهن خارجی و دوسررانی باعث افزایش جذب انرژی در مفصل زانو طی نیمه‌ی اول فاز تاب شد. در مطالعه‌ی حاضر، افزایش توان منفی متوسط در مفصل زانو افراد با پای پرانتزی در شرایط کینزیوتیپینگ احتمالاً به بهبود جذب ضربه از طرف زمین در هنگام تماس پا با زمین کمک کرده است. بنابراین، این پدیده شاید بتواند نرخ آسیب در افراد مبتلا به زانوی پرانتزی را کاهش دهد. این اثر ممکن است ناشی از حمایت و تحریکی باشد که نوار تیپ بر مفاصل و عضلات اعمال می‌کند و می‌تواند با افزایش هماهنگی عضلانی، فعال‌سازی واحدهای حرکتی بزرگ را بیشتر کند (15). این دیدگاه جدید درباره‌ی چگونگی تأثیر کینزیوتیپینگ بر راه‌رفتن، در درمان افراد دارای ناهنجاری‌های راه‌رفتن مفید خواهد بود؛ بااین‌حال، انجام پژوهش‌های بیشتر با محاسبه نیروی عکس‌العمل زمین در هنگام راه رفتن ضروری است.

نتایج مطالعهی حاضر نشان داد که استفاده از کینزیوتیپ نمیتواند اثر معناداری را در مفصل ران در هنگام راه رفتن پدید آورد. نتایج به‌دست‌آمده از مطالعه حاضر همسو بود با مطالعهی نیگ و همکاران (2010) که بیان نمودند کینزیوتیپ عضلات ناحیه خارجی زانو تاثیری را در توان عضلات مفصل ران نمیگذارد (16). در هنگام راه رفتن، میزان اوج توان مثبت مفصل ران در مرحلهی ابتدای نوسان توسط عضلات فلکسور ران تولید میشود (16). همچنین، اوج توان منفی در اواخر مرحله اتکای پا بر زمین توسط عضلات فلکسور ران ایجاد میشود (17). در مطالعهی حاضر دو عضله پهن خارجی و دوسرانی مورد تیپ قرار گرفتند و گروه عضلات فلکسور ران تیپ نشدند که شاید علت دلیل عدم ایجاد تفاوت همین امر باشد. بااین‌حال، به دلیل عمقی بودن عضله سوئزخاصرهای امکان کینزیوتیپ آن وجود نداشت که این مورد از اصلی‌ترین محدودیتهای پژوهش حاضر است. برای مطالعات آینده پیشنهاد میشود که نتایج مطالعهی حاضر با نتایج گروههای افراد پاتولوژیک دیگر همانند افراد دارای استئوآرتریت زانو و همچنین افراد دارای دو عارضه هم‌زمان ژنوواروم و استئوآرتریت مقایسه و بررسی گردد.

این مطالعه نشان داد که افراد با پای پرانتزی در مقایسه با افراد سالم دارای مقدار گشتاور آداکتوری خارجی و توان مثبت بیشتری در مفصل زانو در هنگام راه رفتن هستند. ازآنجایی‌که کینزیوتیپ عضلات دوسررانی و پهن خارجی موجب اصلاح مقادیر گشتاور آداکتوری خارجی زانو میشود، این امر ممکن است منجر به کاهش خطر ابتلای افراد پا پرانتزی به بیماری آرتروز زانو گردد. همچنین، به دلیل اینکه استفاده از کینزیوتیپ عضلات پهن خارجی و دوسررانی منجر به افزایش توان مچ پا و زانو میشود، استفاده از این ابزار میتواند به‌عنوان روشی کارا و مؤثر در جهت افزایش بهرهوری و بهبود مکانیزم راه رفتن در افراد با زانوی پرانتزی شناخته شود. بااین‌حال، استفاده از نوار تیپ اثر معناداری بر توان مفصل ران هنگام راه رفتن نداشت.

تمامی شرکت‌کنندگان پیش از ورود به پژوهش، رضایت‌نامه آگاهانه کتبی ارائه کردند. این پژوهش مطابق با اصول اخلاقی مندرج در بیانیه هلسینکی انجام شد. شرکت در پژوهش کاملاً داوطلبانه بود و محرمانگی اطلاعات شخصی شرکت‌کنندگان در تمامی مراحل پژوهش حفظ شد.

این پژوهش هیچ‌گونه حمایت مالی اختصاصی از سوی سازمان‌های تأمین‌کننده بودجه در بخش‌های دولتی، تجاری یا غیرانتفاعی دریافت نکرده است.

مرتضی مددی شاد: تحلیل، نظارت، نگارش پیش‌نویس اولیه، بازبینی و ویرایش متن.

سارا باقری: مفهوم‌پردازی، روش‌شناسی، نگارش پیش‌نویس اولیه، بازبینی و ویرایش متن.

مهدیه آیرم: انجام پژوهش، مدیریت اجرایی پروژه.

محمدحسین قاسمی: مفهوم‌پردازی، روش‌شناسی، بازبینی و ویرایش متن.

تمامی نویسندگان نسخه نهایی مقاله را مطالعه و تأیید کردند.

نویسندگان اعلام می‌کنند که در ارتباط با انتشار این مقاله هیچ‌گونه تعارض منافعی وجود ندارد.