العلاج الوظيفي والخصائص الوظيفية للعضلات الهيكلية
يمكن تعريف قوة العضلات بأنها القوة القصوى (أو عزم الدوران) التي تولدها العضلات أو مجموعة العضلات بسرعة محددة، نظرًا لأن القوة تعتمد على إنتاج القوة، يتم قياسها عمومًا بالنيوتن أو نيوتن متر في حالة عزم الدوران، عند الإبلاغ عن قياسات قوة العضلات، يجب تحديد نوع الحركة العضلية. بمعنى آخر، يمكن أن تكون القوة ثابتة (عند زوايا مفاصل مختلفة) أو ديناميكية (متحدة المركز أو غريب الأطوار) أو متوازنة الحركة (بسرعات زاوية مختلفة).
يجب أن يكون واضحًا أنه لا يوجد مقياس قوة واحد ويمكن التعبير عن أنواع مختلفة من القوة. علاوة على ذلك، في ظل الظروف الثابتة، تتأثر القوة بطول الألياف (والقسيم العضلي) والرافعة الميكانيكية، في ظل الظروف الديناميكية، يتأثر مستوى القوة بسرعة الحركة. هذه العلاقات هما من أكثر الخصائص البيولوجية الأساسية للعضلات الهيكلية ويجب فهمها لتقدير معنى نتائج الاختبارات الوظيفية. على سبيل المثال، لن يكون أداء المريض أثناء اختبار العضلات اليدوي موثوقًا ما لم يتم إجراء الاختبار دائمًا بنفس زاوية المفصل.
يختلف الطول الأمثل لساركومير باختلاف نوع النشاط. على سبيل المثال، تم الإبلاغ عن الطول الأمثل للقسيم العضلي في المنطقة حول الهضبة لأنشطة ثني الكاحل والمشي والقفز وفي الطرف النازل للدواسة البطيئة. من ناحية أخرى، يوضح منحنى القوة والسرعة تدرجًا للقوة يتراوح من أعلى مستوى أثناء الإجراءات اللامتراكزة السريعة إلى أدنى مستوى أثناء الإجراءات السريعة متحدة المركز، كما تولد الإجراءات الثابتة أكثر من الإجراءات الديناميكية متحدة المركز ولكنها أقل قوة من الإجراءات الديناميكية اللامتراكزة، بغض النظر عن السرعة.
كيف يتم اختبار قوة العضلات
يتم استخدام طرق وأجهزة مختلفة لقياس أنواع مختلفة من قوة العضلات، كما تتطلب هذه الأساليب المستخدمة في الممارسة السريرية والبحوث أقصى قدر من العمل التطوعي من جانب المريض أو المتطوع، هذا يعتمد على قدرة المراكز العصبية المركزية العليا على تجنيد وتعديل وتيرة تفريغ تجمع العصب الحركي المناسب في العمود الفقري.
المعنى الضمني هو أن كل تلك العوامل التي تؤثر على تنشيط الجهاز العصبي العضلي مثل العمر والاضطرابات المختلفة في الجهاز العصبي المركزي والمحيطي ووجود الألم وتورم المفاصل والأدوية والخوف والقلق من الاختبار وقلة الدافع ووقت اليوم والظروف البيئية مثل الضوضاء قد يكون لها تأثير كبير على قياسات القوة ويجب التحكم فيها أو أخذها في الاعتبار في تحليل النتائج.
يجب توحيد شروط الاختبار قدر الإمكان ويجب استخدام نفس الجهاز أو الطريقة وبروتوكول الاختبار عند الحاجة إلى قياسات متكررة ويجب تشجيع الموضوع على بذل أقصى جهد أثناء الاختبار والتواجد يجب مراعاة الأعراض مثل الألم عند تفسير القياسات. علاوة على ذلك، للمقارنات بين المجموعات، قد يكون من الضروري ضبط الاختلافات في حجم العضلات أو الجسم باستخدام التقنيات الإحصائية.
.
حتى في ظل الظروف المثلى، قد يتطلب المستوى الصحيح والموثوق إعادة اختبار القوة أكثر من مرة. على مدى العقد الماضي، كان هناك اهتمام متزايد وتطوير تدريجي للطرق الإحصائية لتحليل الموثوقية. اليوم، هناك اتفاق عام على أن هناك حاجة إلى مجموعة شاملة من عدة طرق إحصائية لمعالجة موثوقية طريقة القياس بشكل كامل.
اختبار العضلات اليدوي
طريقة قياس قوة العضلات المستخدمة بكثرة في البيئة السريرية المزدحمة هي اختبار العضلات اليدوي، كما تستخدم هذه التقنية مقياسًا ذاتيًا يتراوح من صفر (شلل كامل) إلى القوة الطبيعية (يُطلق عليها خطأ قوة العضلات الطبيعية من قبل بعض المؤلفين) وتُعرف عمومًا باسم تصنيف مجلس البحوث الطبية لبريطانيا العظمى، كما يتأثر إدراك المختبر لقوة عضلة معينة بمدة جهد المختبر والقوة المطبقة أثناء الاختبار، يتميز مقياس اختبار العضلات اليدوي بمستوى عالٍ إلى حد ما من التباين الذي يحد من فائدته للدراسات البحثية والمتابعة السريرية.
للتمييز بين الدرجات المختلفة لقوة العضلات ضمن مستوى معين، تم تعديل هذا المقياس بإضافة مستويات متوسطة، على الرغم من أنه مفيد سريريًا، إلا أنه لا يوجد دليل على أن هذا التعديل يزيد من صحة أو موثوقية الطريقة، كما يجب أن يكون مفهوماً أن هذه الطريقة تمثل تقديرًا للقوة الساكنة عند زاوية المفصل المختبرة، يجب أن يتم استقراء النتائج إلى زوايا المفاصل الأخرى وخاصة الإجراءات الديناميكية بحذر شديد.
اختبار قوة Isokinetic
تم استخدام عدد من أجهزة isokinetic لقياس قوة العضلات في مختبرات البحث وعيادات إعادة التأهيل، على الرغم من دراسة العديد من مجموعات العضلات باستخدام هذه الأجهزة، إلا أن معظم المعلومات تتعلق بمجموعات عضلات الركبة والكاحل والكتف، كما يتم محاذاة ذراع الرافعة مع محور دوران المفصل المراد اختباره ويتم تثبيت الأجزاء القريبة والبعيدة باستخدام أشرطة الفيلكرو التي تحد من مساهمة المنبهات.
يضبط المختبر السرعة الزاوية ويطلب من الأشخاص أو المرضى عادةً إكمال ثلاث إلى خمس عمليات تكرار قصوى، مع استخدام أقصى عزم للدوران كمقياس لـ قوة، وقد ثبت أن الماركات الفردية لمقاييس الحركة المتساوية موثوقة، بما في ذلك قياسات القوة المحورية المتساوية والقوة في المرضى الذين يعانون من ضمور العضلات أو السكتة الدماغية. عادةً ما تكون الموثوقية أفضل في السرعات الزاوية المنخفضة وتتناقص تدريجياً مع زيادة السرعة الزاوية، عند السرعات العالية جدًا (على سبيل المثال، أعلى من 180 درجة لكل ثانية)، غالبًا ما تعتبر الموثوقية ضعيفة.
يبدو أن مقارنة قيم القوة بين العلامات التجارية المختلفة لمقاييس الحركة المتساوية أقل صحة، كما يشمل نطاق مؤشرات وظيفة العضلات المتوفرة قياسات عمل العضلات (منطقة متكاملة تحت المنحنى) والتحمل ونسب ناهضات ومناهضات والاختلافات بين الجوانب التي يمكن استخدامها لتقييم الاختلالات العضلية وعدم التناسق. ومن ناحية أخرى، فإن الأجهزة باهظة الثمن ولا تسمح الطبيعة المتساوية الحركة لعمل العضلات بإجراء مقارنات مباشرة مع الأنشطة اليومية ولا يمتد نطاق السرعات الزاوية إلى سرعة العديد من الرياضات والإجراءات اليومية.
أخيرًا، تم استخدام قياسات قوة isokinetic عند سرعات زاوية مختلفة لدراسة، في الجسم الحي، منحنى سرعة عزم الدوران للعضلة وتأثيرات تدريب القوة على سلوك الانقباض العضلي، كما تتطلب هذه الدراسات استخدام عزم الدوران عند زوايا مفاصل متعددة معينة بدلاً من ذروة عزم الدوران على سلسلة الزوايا المتاحة من أجل التحكم في تأثير طول العضلات على مطوري القوة.
التحمل العضلي (والتعب)
تختلف تعريفات التحمل والإرهاق باختلاف المصدر، سيتم تعريف التحمل على أنه الحد الزمني لقدرة الشخص على الحفاظ على قوة متساوية القياس أو مستوى قوة يتضمن مجموعات من الإجراءات العضلية متحدة المركز أو غريب الأطوار، كما يمكن قياس القدرة على التحمل في ثوان، من ناحية أخرى، هو عدم القدرة على الحفاظ على مستوى معين من القوة الناتجة.
بدلاً من ذلك، يمكن تعريف التعب العصبي العضلي على أنه أي انخفاض في قدرة توليد القوة للجهاز العضلي العصبي الكلي ويمكن أن يكون بسبب العوامل التي تؤثر على ألياف العضلات والموصل العصبي العضلي أو الجهاز العصبي. في البشر، يؤدي التعب إلى فقدان القوة التطوعية وإنتاج الطاقة وانخفاض في القوة القصوى المحفزة كهربائياً والمعدل الأقصى لتطور القوة ونمط التجنيد المتغير للعضلات وضعف الأداء العصبي العضلي في أنشطة مثل القفز، وحتى انخفاض في الوظيفة الحسية مثل حدة حاسة حركة المفصل، يمكن أن تكون الطرق المستخدمة لقياس هذه التأثيرات مؤشرات جيدة لوجود ودرجة التعب لدى السكان الأصغر والأكبر سناً.
في سياق دراسة أداء العضلات، يمكن تقسيم التحمل إلى أنواع مركزية (قلبي وعائي) وطرفية (موضعية عضلية)، كما تشارك العديد من الأجهزة الفسيولوجية في التعبير عن القدرة على التحمل وتجنب الإرهاق، بما في ذلك الجهاز العصبي (المركزي والمحيطي) والقلب والأوعية الدموية والهرموني وأنظمة التمثيل الغذائي. من المحتمل أن مساهمة كل نظام في التحمل والإرهاق تعتمد على عوامل مثل نوع النشاط والظروف البيئية والحالة التغذوية ومستوى اللياقة، كما تمثل قياسات التحمل العضلي تقييمًا متكاملًا للعديد من هذه الأنظمة.
