أهمية العلاج الطبيعي في تقييم وظيفة العضلات
يجب أن تحظى أهمية العضلات الهيكلية بأداء جميع أنواع الأنشطة البدنية (أي العلاجية والترفيهية والمهنية وغيرها) والمشاركة الناجحة في الحياة اليومية والالتزامات المجتمعية بتقدير جيد من قبل جميع العاملين في إعادة التأهيل، حيث تلعب العضلات الهيكلية دورًا مهمًا أوليًا أو ثانويًا، في الفيزيولوجيا المرضية للعديد من الأمراض وتعد وظيفة العضلات الهيكلية مفتاحًا لتحديد طبيعة ومدى الإعاقات وقيود النشاط.
وبالتالي، فإن فهم كيفية قياس وظيفة العضلات والهيكل العظمي وكيفية تفسير نتائج الاختبارات الفسيولوجية والوظيفية المختلفة هو عنصر ضروري في تعليم جميع الأطباء الفيزيائيين وأخصائيي إعادة التأهيل وتجدر الإشارة إلى أن هذا الفهم له قيمة خاصة لتقدم البحث في علوم إعادة التأهيل لأن العديد من متغيرات النتائج البيولوجية والوظيفية المستخدمة في الدراسات العلمية ترتبط ارتباطًا مباشرًا بوظيفة وهيكل العضلات الهيكلية.
لماذا يتم تقييم العضلات
تتمثل الوظيفة الرئيسية لما يقرب من 600 عضلة في جسم الإنسان في تحويل الطاقة الكيميائية (أي الدهون والكربوهيدرات) إلى طاقة ميكانيكية وبالتالي توليد القوة، تنتقل هذه القوة من ألياف العضلات النشطة إلى الأوتار بمساعدة غمد الليف العضلي ومجمعات البروتين الخاصة خارج الخلية وعناصر النسيج الضام.
ينتج عن عمل الأوتار على الهياكل العظمية تحويل القوة إلى حركة مشتركة وأطراف وإزاحة أجزاء من الجسم أو الجسم كوحدة. من حيث المبدأ، يمكن أن يحدث توليد القوة خلال لحظات وجيزة، مما يؤدي إلى ما يشار إليه عمومًا باسم قوة العضلات أو يمكن الحفاظ على توليد القوة على مدى فترة زمنية يشار إليها باسم التحمل العضلي. لحظة وجيزة هي ما نسميه عمومًا ضعف العضلات، على عكس عدم القدرة على الحفاظ على القوة والتي تشير إلى إجهاد العضلات.
تشكل العضلات الهيكلية 40٪ إلى 45٪ من إجمالي كتلة الجسم و 55٪ من إجمالي كتلة العضلات موزعة في الأطراف السفلية، كما تحتوي العضلات على ما يقرب من 50٪ من إجمالي بروتين الجسم ويمثل معدل دوران البروتين في العضلات 25٪ من إجمالي معدل دوران البروتين في الجسم، كما يوجد أكثر من نصف البروتين في العضلات في الخيوط السميكة (الميوسين) والرقيقة (الأكتين) المقلصة التي تولد وتنظم إنتاج القوة، يمثل الأكتين والميوسين أكثر من 80٪ من البروتين في مجمع اللييفات العضلي.
بالإضافة إلى توليد القوة، تساهم عضلات الهيكل العظمي في التمثيل الغذائي الأساسي، إنتاج الحرارة للحفاظ على درجة الحرارة الأساسية وتنظيم جلوكوز الدم الذي يعتبر بمثابة تخزين للكربوهيدرات والدهون والأحماض الأمينية، المساهمة في إنتاج الطاقة أثناء التمرين وحماية الأعضاء الداخلية أثناء المرض، يجب تعبئة النيتروجين من العضلات لتوفير الأحماض الأمينية للجهاز المناعي والكبد والأعضاء الأخرى.
وبالتالي، إذا لم يتوفر النيتروجين الكافي بسبب هزال العضلات المرتبط بالشيخوخة أو الشلل أو المرض الشديد، فإن قدرة الجسم على تحمل الإهانة الحادة تتضاءل وتكون العلاقة بين وظيفة العضلات والمرض والمراضة والوفيات أكثر وضوحًا إذا اعتبر المرء أن المرض يصبح يمكن إثباته عند فقدان 5٪ من الكتلة الخالية من الدهون وأن فقدان 40٪ من كتلة الجسم النحيل أمر قاتل. أخيرًا، اللدونة الواسعة والكبيرة التي تظهرها العضلات الهيكلية في ظل ظروف مختلفة واستجابة للتأثيرات البيئية مثل الراحة في الفراش والتدريب على التمارين والتحفيز الكهربائي تجعلها هدفًا مثاليًا للتدخلات العلاجية والتأهيلية.
تقييم حركات العضلات ووحدات القياس
إن الحاجة إلى استخدام مصطلحات وتعاريف ووحدات قياس متسقة عبر الدراسات البحثية وفي البرامج التعليمية وفي إعادة التأهيل السريري لها أهمية كبيرة. علاوة على ذلك، يجب أن تكون أجهزة القياس مؤشرات موثوقة وصالحة لوظيفة العضلات، كما يمكن قياس وظيفة العضلات وهيكلها كميًا باستخدام النظام الدولي للوحدات، وهو تنقيح للنظام المتري.
تؤدي جميع أنواع حركات العضلات إلى إنتاج القوة أو عزم الدوران (ميل القوة لإنتاج دوران حول المحور)، عندما يتم تطبيق القوة على جسم غير متحرك ولا توجد حركة زاوية مشتركة، فإن الإجراء يسمى ثابت (متساوي القياس)، كما يُعرَّف الشغل بأنه حاصل ضرب القوة × المسافة والقوة هي نسبة الشغل بمرور الوقت. لذلك، بحكم التعريف، لأنه أثناء حركة العضلات الساكنة تكون المسافة صفرًا ولا يتم تنفيذ أي عمل ولا يتم إنتاج طاقة.
عندما ينتج عن عمل العضلات إزاحة كتلة أو جزء معين من الجسم في نفس الوقت الذي يقترب فيه أصل وإدخال العضلات من بعضهما البعض، فإن الإجراء يسمى ديناميكي (متساوي التوتر) متحد المركز أو عمل تقصير وعندما ينتج عن الإجراء إزاحة كتلة معينة ويتحرك أصل العضلة وإدخالها بعيدًا، يسمى الإجراء ديناميكيًا غريب الأطوار أو عمل إطالة، كما تؤدي كل من حركات العضلات متحدة المركز وغير المركزية إلى العمل (القوة × المسافة) والإيجابية في الحالة الأولى والسالبة في الحالة الأخيرة. أثناء العديد من الأنشطة الطبيعية مثل المشي والجري، تحدث حركات العضلات متحدة المركز في تركيبة فورية مع الإجراءات اللامركزية ويشار إليها باسم دورة تقصير التمدد.
في هذه الأنشطة مثل القفز والجري في الطابق العلوي، يكون معدل تطور القوة أكثر أهمية من توليد القوة القصوى. وبالتالي، تصبح القوة ([العمل والوقت] أو [القوة × السرعة]) وليس القوة هي العامل المحدد. حركات العضلات متساوية الحركة ديناميكية ويمكن أن تكون متحدة المركز أو مركزية، كما يتميز هذا النوع من الحركة العضلية بالجمع بين السرعة الزاوية الثابتة والمقاومة المتغيرة وتتنوع المقاومة الناتجة عن جهاز isokinetic في جميع أنحاء نطاق الحركة لتتناسب مع عزم الدوران الناتج عن العضلات في كل زاوية من نطاق الحركة، يجب أن ندرك أن الأفعال متساوية الحركة تمثل حالة اصطناعية لا تحدث عادة في الطبيعة خارج المختبر.
تم تطوير العديد من الأجهزة لقياس عزم العضلات والعمل والقوة والقدرة على التحمل على أساس مفهوم isokinetic، كما توجد مقاييس دينامومتر متساوية الحركة، على الرغم من كونها باهظة الثمن، في العديد من المعامل البحثية وكذلك في عيادات إعادة التأهيل، كما تشمل مزايا هذه الأجهزة التحديد الكمي الموضوعي لوظيفة العضلات والتوافر الفوري للتقارير وتوفير التغذية الراجعة للمريض وإمكانية استنساخها العالية وفرصة توحيد الاختبارات المتسلسلة لأغراض المتابعة أثناء عملية إعادة التأهيل، تشمل العيوب التكلفة ونقص قابلية النقل والخصوصية المحدودة فيما يتعلق بحركات العضلات النموذجية للأنشطة اليومية.
تقييم علم النشاط العضلي
يتم توفير الطاقة اللازمة للعضلة لأداء وظائفها الميكانيكية من خلال ثلاثة مسارات بيوكيميائية مختلفة لإنتاج الطاقة، كما يتم تحديد المساهمة النسبية لكل مسار من خلال مدة وشدة الإجراءات العضلية ويتم تحديد أداء مهمة معينة ليس فقط من خلال سلامة وقدرة البروتينات القسيمية ولكن أيضًا من خلال قدرة هذه المسارات على إمداد الأدينوزين ثلاثي الفوسفات. وبالتالي، يمكن استخدام نتائج الاختبارات الوظيفية كمؤشرات على حالة المسارات البيوكيميائية وقد تتعلق درجات القوة و / أو أداء التحمل في المرضى الذين يعانون من أمراض عصبية عضلية مختلفة بخلل في هذه المسارات.
الأنشطة التي تستغرق ما بين 10 ثوانٍ ودقيقتين مدفوعة بعملية التحلل اللاهوائي الذي يغذيها نقل الجلوكوز إلى الخلية العضلية أو تحلل (تحلل الجليكوجين) للكربوهيدرات العضلية. أخيرًا، يتم توفير الطاقة للأنشطة التي تستغرق أكثر من دقيقتين بشكل أساسي من خلال المسارات المؤكسدة في الميتوكوندريا، كما يمكن اشتقاق الوقود لهذه المسارات من المنتج النهائي لتحلل السكر اللاهوائي أو الأحماض الدهنية المنتشرة أو مخازن الدهون العضلية.
