Ocena związku między wydolnością mięśnia pośladkowego średniego a parametrami równowagi statycznej, dynamicznej oraz ukształtowaniem stóp u osób uprawiających skateboarding

Motywem przewodnim niniejszej pracy było odnalezienie funkcjonalnych zależności między proksymalną a dystalną częścią kończyny dolnej. Zależności te mogą być przydatne w planowaniu rehabilitacji i treningu, które przy odpowiednim zastosowaniu będą poprawiały zdolności motoryczne pacjenta/zawodnika oraz zmniejszały ryzyko potencjalnych urazów. 

Wstęp

Mięsień pośladkowy średni pełni w ludzkim ciele szereg funkcji. Jedną z nich jest stabilizacja oraz kontrola ruchomości stawu biodrowego i miednicy podczas różnorodnych czynności [2]. Według Sahrmann osłabienie rotatorów zewnętrznych biodra (czyli tylnych włókien mięśni pośladkowego średniego, pośladkowego wielkiego i głębokich rotatorów) podczas aktywności może skutkować nadmierną rotacją wewnętrzną stawu biodrowego. Natomiast wewnętrzna rotacja biodra może być przyczyną pronacji stopy [3]. 
Autorzy tacy jak Neumann czy Brukner i Khan również zwracają uwagę na wzajemne biomechaniczne oddziaływanie stawów biodrowego, kolanowego, skokowego i stopy w zamkniętym łańcuchu kinematycznym. Jest to swoistego rodzaju reakcja łańcuchowa, w której jeden element wpływa na kolejny. Mechanizm polega na zgięciu, rotacji wewnętrznej i przywiedzeniu w stawie biodrowym, co wpływa na koślawienie stawu kolanowego, rotację wewnętrzną piszczeli oraz pronację i obniżenie łuku podłużnego przyśrodkowego stopy [4, 5]. 
W teorii wydolność mięśnia pośladkowego średniego ma szansę wpływać na funkcje stawu skokowego i stopy oraz poprawiać zdolność do utrzymania równowagi. To, czy można zaobserwować taki związek w praktyce, zostanie przedstawione w poniższej pracy. 

Cel

Celem niniejszej pracy było odnalezienie funkcjonalnych zależności pomiędzy mięśniem pośladkowym średnim a stopą oraz parametrami równowagi. W pracy podjęto próbę odpowiedzi na następujące pytania badawcze:

• Czy wydolność mięśnia pośladkowego średniego wpływa na zdolność do utrzymania równowagi dynamicznej?
• Czy wydolność mięśnia pośladkowego średniego wpływa na zdolność do utrzymania równowagi statycznej?
• Czy wydolność mięśnia pośladkowego średniego wpływa na ukształtowanie stóp u badanych?

Materiał i metody

Materiał
Badania przeprowadzono 9–12 marca 2020 r. Odbywały się one w Pracowni Diagnostyki Funkcjonalnej Akademii Wychowania Fizycznego im. Bronisława Czecha w Krakowie. Z uwagi na ówczesną sytuację epidemiologiczną w Polsce w badaniach wzięło udział 12 osób płci męskiej w wieku od 20 do 27 lat (M = 22,08). Badania zostały przerwane po czterech dniach w obawie o bezpieczeństwo grupy badanej.
Kryteria włączenia do badań:

• staż jazdy na deskorolce minimum dwa lata,
• wiek minimum 16 lat,
• dominująca dyscyplina sportu – skateboarding.

Kryteria wykluczające z udziału w badaniach:

• staż jazdy na deskorolce poniżej dwóch lat,
• wiek poniżej 16 lat,
• brak zgody na udział w badaniu.

Metody
Budowa stóp badanych była oceniana przy użyciu kwestionariusza Foot Posture Index (FPI-6). Jest to szybki, powtarzalny i stosunkowo łatwy sposób na ocenę ukształtowania przodo- i tyłostopia w różnych płaszczyznach. Składa się on z sześciu ocenianych elementów budowy stopy, każdy z nich jest oceniany w skali od -2 do +2. 
Stopy badanej grupy były oceniane bez obuwia i skarpetek. Osoba badana stała nieruchomo w swojej swobodnej, naturalnej pozycji. Pierwszym z ocenianych elementów była palpacja głowy kości skokowej. Następne elementy to krzywizny nad i pod kostką boczną oraz ustawienie kości piętowej. W następnej kolejności oceniono rejon stawu skokowo-łódkowatego oraz wysklepienie łuku podłużnego przyśrodkowego. Ostatnim badanym elementem było ustawienie przywiedzeniowo-odwiedzeniowe przodostopia w stosunku do tyłostopia. Po ocenie wszystkich punktów w obu stopach sumowano wyniki. Według skali wynik w przedziale od -1 do -4 oznacza stopę supinacyjną, a od –5 do –12 – znacznie supinacyjną. Wartości od 0 do 5 sugerują, że stopa jest ustawiona neutralnie. Wyniki od +6 do +9 oznaczają stopę pronacyjną, a powyżej +10 – znacznie pronacyjną.
Równowagę statyczną badano na platformie stabilometrycznej firmy FreeMED Base 40 × 40 cm. Platforma mierzyła siły reakcji podłoża, z jakimi stopy oddziaływały na matę tensometryczną. Dla każdej osoby badanej została stworzona indywidualna kartoteka w programie FreeStep, w której zapisywano dane. Na potrzeby pracy przeprowadzono badanie posturograficzne jednonóż. Wszystkie pomiary przeprowadzono bez obuwia i skarpetek. Badany został poproszony o ustawienie się na platformie w swojej swobodnej pozycji. Osoba badana kierowała wzrok na wprost, patrząc na przyklejony do ściany znacznik, który znajdował się na wysokości oczu badanego. Podczas pomiaru osoba badana stała nieruchomo i nie wykonywała żadnych dodatkowych czynności. Posturografia jest badaniem mierzącym wahania środka ciężkości ciała (COP – Center of Pressure) przy oczach zarówno otwartych, jak i zamkniętych. Badanie posturograficzne jednonóż z oczami otwartymi/zamkniętymi trwało 10 s. Osoba badana stawała na platformie na jednej z kończyn dolnych i delikatnie uginała staw kolanowy, tak żeby kolano nie było zaryglowane w wyproście, co wymusza większą aktywność mięśni stabilizujących biodro i miednicę. Podczas pomiaru z oczami otwartymi wzrok badanego był skierowany na wprost, patrząc na znacznik przyklejony na ścianie. Przed rozpoczęciem pomiaru badani byli proszeni o utrzymanie stabilnej, nieruchomej pozycji. Gdy osoba badana czuła, że jest gotowa, informowała badającego, żeby rozpoczął pomiar. Jeżeli w ciągu 10 s trwania pomiaru badany stracił równowagę, schodząc z platformy lub dotykając podłoża kończyną wolną, wtedy badanie było powtarzane aż do skutku. 
Do oceny równowagi dynamicznej zastosowano Y-balance Test. Przed wykonaniem testu przygotowano specjalną planszę. W tym celu użyto trzech kawałków taśmy o długości 150 cm. Taśma została przyklejona na płaskie podłoże w kształcie litery Y, tak aby kąty między przednim a tylnymi kawałkami taśmy wynosiły 135°. Badany wykonywał test bez obuwia, stojąc jednonóż z kończynami górnymi spoczywającymi na miednicy podczas całego testu. Zadaniem badanego było utrzymanie pozycji stania boso jednonóż i jednoczesne sięganie przeciwną kończyną dolną najdalej, jak to możliwe. Osoba badana musiała sięgać wolną kończyną dolną w trzech kierunkach: przednim (Anterior), tylno-przyśrodkowym (Posteromedial), tylno-bocznym (Posterolateral). W przypadku testowania kończyny prawej jako sięgającej badany sięgał w kolejności zgodnej z kierunkiem wskazówek zegara, przy kończynie lewej – w kierunku przeciwnym. Badający zaznaczał punkt, do którego dosięgnął badany. Odległość między zaznaczonym punktem a punktem centralnym litery Y to jeden pomiar. Przed testem zmierzono badanemu długość względną kończyny dolnej od kolca biodrowego przedniego górnego do kostki przyśrodkowej. Zanim wykonano właściwy test, osoba badana wykonywała trzy powtórzenia próbne w każdym kierunku każdą z kończyn dolnych. Podczas testu badany sięgał w każdym kierunku trzykrotnie kończyną prawą i trzykrotnie kończyną lewą. Pomiarów dokonywano z dokładnością do 1 cm. 
Z każdych trzech pomiarów w danym kierunku wybrano najlepszy wynik. Złożony wynik (Composite Score) był wyliczany poprzez sumę trzech najlepszych wyników dla każdego kierunku podzieloną przez trzykrotną długość względną kończyny dolnej badanego, następnie iloraz ten był mnożony przez 100.
 

Wydolność mięśnia pośladkowego średniego została oceniona testem wielokrotnego powtórzenia. Polegał on na wykonaniu ruchu odwiedzenia w stawie biodrowym wyprostowanej kończyny dolnej połączonego z rotacją wewnętrzną. Według badań EMG przeprowadzonych przez Moore’a i wsp. to właśnie rotacja wewnętrzna biodra podczas opisanego testu odwiedzenia w największym stopniu zwiększa aktywność wszystkich trzech części mięśnia pośladkowego średniego [6]. Pozycja wyjściowa testu to leżenie na boku tyłem do ściany przy unikaniu – w celu uzyskania neutralnej pozycji stawu biodrowego – nadmiernego zgięcia lub wyprostu biodra. Osoba badana miała za zadanie wykonać ten ruch w pełnym zakresie jak najwięcej razy. Pełny zakres określany był na podstawie jednego testowego powtórzenia do wystąpienia kompensacyjnego zgięcia bocznego w odcinku lędźwiowym kręgosłupa. Moment, w którym zakres ruchu biodra był ewidentnie wspomagany ruchem odcinka lędźwiowego, oznaczono, przyklejając znacznik na ścianie. Kończyna badana przesuwana była piętą po ścianie, podczas gdy badający stabilizował miednicę. Wynikiem testu była liczba wykonanych powtórzeń w pełnym wyznaczonym zakresie. Test wykonywano na obie kończyny dolne i był to ostatni z badanych pomiarów, ponieważ submaksymalne zmęczenie mogłoby negatywnie wpływać na obiektywność pozostałych wyników.

Wyniki

Aby odpowiedzieć na postawione pytania badawcze, przeprowadzono analizę statystyczną w programie Statistica 13. Ustalono poziom istotności p < 0,05.

Wpływ wydolności mięśnia pośladkowego średniego na równowagę dynamiczną 
W celu określenia związku między wydolnością mięśnia pośladkowego średniego a wybranymi wynikami testu Y-balance dla kończyny podporowej wykonano analizę korelacji Pearsona. Wyniki przedstawiono w tabeli 1.
Spośród wszystkich analizowanych korelacji tylko dwie są istotne statystycznie (p < 0,05). Wykazano, że istnieje silna zależność pomiędzy liczbą powtórzeń w teście dla prawego mięśnia pośladkowego średniego a zasięgiem tylno-bocznym (Posterolateral), podczas stania na kończynie prawej w teście Y-balance (wykres 1). Ponadto istnieje silna korelacja między wydolnością prawego mięśnia pośladkowego średniego a złożonym wynikiem (Composite Score) testu Y-balance dla prawej kończyny podporowej (wykres 2). Korelacje wydolności mięśnia pośladkowego średniego z zasięgiem tylno-przyśrodkowym w YBT dla kończyny prawej oraz lewej również są silne, lecz nie uzyskano poziomu istotności p < 0,05.
 

Tabela 1. Wyniki korelacji Pearsona dla związku pomiędzy wydolnością mięśnia pośladkowego średniego a równowagą dynamiczną w teście Y-balance

Współczynnik korelacji r-Pearsona, zależność jest istotna, gdy p < 0,05
Zmienna	Statystyka testowa	Wydolność prawego mięśnia pośladkowego średniego	Wydolność lewego mięśnia pośladkowego średniego
Y-balance Test Anterior	r	0,239	–0,105
	p	0,455	0,744
Y-balance Test Posteromedial	r	0,527	0,533
	p	0,078	0,074
Y-balance Test Posterolateral	r	0,657*	0,293
	p	0,02*	0,335
Y-balance Test Composite Score	r	0,611*	0,332
	p	0,035*	0,292

 

 

Wpływ wydolności mięśnia pośladkowego średniego na równowagę statyczną
W tabeli 2 przedstawiono analizę korelacji Pearsona pomiędzy parametrami równowagi statycznej oraz liczbą powtórzeń w teście dla mięśnia pośladkowego średniego.
Analiza statystyczna nie wykazała istotnych zależności (p > 0,05) między wydolnością mięśnia pośladkowego średniego a długością wychwiań oraz powierzchnią elipsy w badaniu jednonóż dla kończyny prawej i lewej przy oczach otwartych/ zamkniętych.
 

Tabela 2. Wyniki korelacji Pearsona dla związku pomiędzy wydolnością mięśnia pośladkowego średniego a równowagą statyczną przy oczach otwartych i zamkniętych

Współczynnik korelacji r-Pearsona, zależność jest istotna, gdy p < 0,05
Zmienna	Statystyka testowa	Wydolność prawego mięśnia pośladkowego średniego	Wydolność lewego mięśnia pośladkowego średniego
Długość wychwiań jednonóż OO	r	0,093	0,159
	p	0,773	0,621
Powierzchnia elipsy jednonóż OO	r	0,035	–0,147
	p	0,914	0,649
Długość wychwiań jednonóż OZ	r	–0,202	–0,339
	p	0,529	0,281
Powierzchnia elipsy jednonóż OZ	r	–0,023	–0,461
	p	0,944	0,132

 

 

 

Wpływ wydolności mięśnia pośladkowego średniego na ukształtowanie stopy
W celu określenia związku pomiędzy wydolnością mięśnia pośladkowego średniego a ukształtowaniem stopy przeprowadzono analizę korelacji Pearsona. Wyniki przedstawiono w tabeli 3.
Analiza statystyczna współczynnika korelacji Pearsona wykazała bardzo silną zależność między liczbą powtórzeń w teście dla prawego mięśnia pośladkowego średniego 
a ukształtowaniem prawej stopy przy użyciu Foot Posture Index. Jest to korelacja ujemna, która oznacza, że wraz ze wzrostem wydolności prawego mięśnia pośladkowego średniego wynik Foot Posture Index dla stopy prawej maleje (wykres 3). Nie stwierdzono jednak istotnej zależności w kończynie lewej, ponieważ p > 0,05.

Tabela 3. Wyniki korelacji Pearsona pomiędzy wydolnością mięśnia pośladkowego średniego a ukształtowaniem stopy ocenionym przy użyciu Foot Posture Index

Współczynnik korelacji r-Pearsona, zależność jest istotna, gdy p < 0,05
Zmienna	Statystyka testowa	Wydolność prawego mięśnia pośladkowego średniego	Wydolność lewego mięśnia pośladkowego średniego
Foot Posture Index	r	-0,756*	0,14
	p	0,005*	0,665

Dyskusja

Przeprowadzone badania na grupie osób uprawiających skateboarding pozwoliły scharakteryzować funkcjonalne zależności pojawiające się wśród tych sportowców. Badania uwidoczniły pewien związek między wydolnością mięśnia pośladkowego średniego oraz równowagą dynamiczną. Brak natomiast jakichkolwiek zależności pomiędzy liczbą powtórzeń w teście dla mięśnia pośladkowego średniego a równowagą statyczną. Może to oznaczać, że zupełnie inne mechanizmy wpływają na wymienione zdolności. Prawdopodobnie podczas statycznego testu wahania środka ciężkości są na tyle niewielkie, że strategia stawu skokowego działa efektywnie bez dodatkowego wsparcia mięśni obręczy biodrowej. Natomiast podczas czynności dynamicznych, ocenianych w teście Y-balance, proksymalna kontrola nerwowo-mięśniowa wydaje się jedną z kluczowych cech zapewniającą stabilność całej kończynie dolnej. Ukształtowanie stopy wydaje się pozornie niepowiązane z wydolnością mięśnia pośladkowego średniego. Jednak w niniejszej pracy stwierdzono bardzo silną korelację między tymi zmiennymi tylko w kończynie prawej. Zależność polega na tendencji do pronacji stopy wraz z osłabieniem mięśnia pośladkowego średniego. Uzasadnieniem takiego związku może być występowanie nadmiernego przywiedzenia w stawie biodrowym, które zwiększa siły działające na przyśrodkową część stopy.
Ambegaonkar i wsp. [7] badali związek siły mięśni obręczy biodrowej z dynamiczną równowagą w teście Y-balance. Grupę badaną stanowiło 40 młod...