下肢的姿势稳定的特征在不同的视觉与中度近视的本科生
Zhaoxin黄
(小- 康复医学学院、滨州医学院烟台,山东,中国
摘要目的:探讨下肢体位稳定性的特点与中度近视本科生在三个不同的视觉状态。
方法:二十个男本科生分别招募完成静态和动态姿势稳定性测试在闭上眼睛,近视(立即脱掉眼镜)和纠正视力条件。美国一个三维力平台(Bertec)被用来测试静态姿势稳定性,计算中心的总路径长度的压力(COP),路径长度在antero-posterior (A / P)和medio-lateral (M / L)方向,警察,SampleEntropy (SampEn)和低收入,中期,和高频频谱能量。动态姿势稳定性测试使用Y-balance测试,和Y-balance考试成绩计算。Vicon三维运动捕捉系统(英国牛津版)测量的最大弯曲角度脚踝,膝盖和髋关节。肌电图(EMG)均方根(RMS)和积分肌电图(iEMG)的胫骨前外侧腓肠肌的下肢同时测量表面使用无线肌电图(Noraxon,美国)。
结果:SampEn-A / P和SampEn-M / L的纠正视力状态高于近视和闭上眼睛,和近视状态比闭上眼睛状态(χ2= 51.631,p<措施)。前的原始和标准分数,postero-medial和全面的三种视觉状态值有显著差异(F = 32.125,p<措施)。原始值和标准postero-lateral矫正视力和比闭上眼睛近视大州(F = 37.972,p<措施)。脚踝和膝盖关节的最大弯曲角度是按照以下顺序:纠正视力,近视和闭上眼睛(F = 10.93,p<措施)。iEMG和RMS在三个不同的州(χ显著差异2= 12.700,p< YBT各个方向的措施)。
结论:与矫正视力(静态姿势的稳定性下降,近视状态和姿势规律性更普通。近视的动态姿势的稳定状态也低于矫正视力(和踝关节肌肉的激活和工作也增加了。
1介绍
姿势的稳定性指的是能够保持身体的压力中心的稳定支持区域(内Elboim-Gabyzon et al ., 2022)。所需的感官输入维持姿势稳定在人类包括愿景、前庭和本体感受。视觉信息被阻塞时,人体的静态姿势稳定摇摆将增加20% - -70% (Isotalo et al ., 2004)。根据最近的预测,全球人口的近视患者有望达到50亿到2050年(霍尔顿et al ., 2016)。COVID-19疫情爆发以来,本科学生中近视的发病率和严重程度似乎在增加(方和郭。,2021年)。如果近视不及时控制,很容易发展成高度近视,导致一系列的病理变化,如视网膜脱离、青光眼、白内障、甚至永久性视力损害或失明(主和Dayhew。,2001年)。当近视的发展在一定程度上,它引起视力模糊,对比敏感度下降和立体感觉,站立不稳等症状(Ikuno 2017)。然而,目前一些研究近视姿势稳定的影响,和现有的研究都集中在保持静态平衡的能力。根据威利斯et al。(2013)发现,近视的人比正常视觉的静态姿势不稳定。Bae et al。(2020)发现,静态姿势稳定的矫正视力(不戴眼镜)明显低于那些矫正视力。近视也明显高于矫正视力的中产阶级和高频体细胞的光谱能量系统。Sayah et al。(2016)发现近视的人更不稳定比正视眼的视觉诱导姿势反应。姿势稳定包括静态和动态两方面的影响,和测试静态稳定本身并不能完全解释在近视人群中姿势稳定的特点。落在人类的风险在更大程度上影响的动态姿势稳定性比静态姿势稳定,和大多数发生在动态运动(雷et al ., 2008;队长et al ., 2015)。由于缺乏准确的视觉输入和反馈视力损害后,意外伤害包括下降,更有可能发生在动态运动。大多数研究都集中在流行病学及其影响因素(刘et al ., 2022;平底锅,2022)。
当视觉受损,视力受损的人的感官输入出现前庭和本体感受补充的机制(如果全天et al ., 2011)。Labanca et al。(2021)而睁开了眼睛,踝关节的肌肉组织co-activation和脚踝策略的年轻人更明显的姿态不稳定时,通过调节神经肌肉系统可以改善稳定踝关节肌肉组织的活动在闭上眼睛的状态。然而,目前尚不清楚近视会影响肌肉活动。
因此,本研究的目的是探索的特点,静态和动态姿势稳定与温和的本科生在闭上眼睛近视,近视,视力纠正。在本研究假设:1)静态姿势的稳定性在近视状态低于纠正视力的状态,这是比在闭上眼睛的状态。2)稳定性的动态姿势近视状态是矫正视力低于状态,这是比在闭上眼睛的状态。3)在动态稳定性测试,胫前肌的激活强度(TA)和腓肠肌(GA)是按照以下顺序:闭上眼睛,近视,并纠正视力。
2材料和方法
2.1参与者
从4月到2022年6月,20男大学生中度近视(年龄:19.5±1.10年;高度:1.75±0。06米;重量:72.64±13.63公斤;视力:4.33±−80 D(基于口头声明和使用国际标准对数视力图(陈et al ., 2020);和下肢长度:.90±56米)在滨州医科大学招募。
入选标准如下:1)> 16岁;2)纠正视力正常,和更好的视力中度近视(-3.0到-6.0 d) (Delbeke。,2022年);3)非体育专业学生;和4)参与者签署知情同意表格。
排除标准如下:1)异常的肌肉骨骼功能,或者本体,前庭功能、意识障碍、严重的心血管疾病,等。;2)神经病变或管理上的药物可能会影响平衡;3)损害内耳和另一个感官系统可能影响平衡;和4)差异散光、斜视和双目视觉> 100°;5)那些收到平衡训练或有规律的身体活动(有规律的身体活动被定义为接受高强度身体活动为> > 20分钟或中等强度体力活动30分钟,每周至少一次(公园et al ., 2022在过去的6个月。
研究遵循赫尔辛基宣言的原则和伦理审查委员会批准的科研项目滨州医科大学医学伦理委员会(伦理批准没有:2021 - 233)。
2.2程序
2.2.1静态姿势稳定性试验
静态姿势稳定性测试使用一个三维力平台(Bertec,美国),采样率为1000 Hz收集静态姿势稳定性数据(Gomez-Landero et al ., 2021)。在测试前,参与者进行热身练习。参与者赤脚站在平台的中心力量,同时期待与脚之间的距离等于他们的肩宽,和他们的上肢自然挂两边的身体,他们一动不动,25。数据被从中间15秒,最后第一个5 s和5 s被移除(Pryhoda et al ., 2020)。三次测量下闭上眼睛,近视(测试后立即起飞眼镜),和矫正视力,和测试在这个秩序。计算平均值。每次测量后,参与者至少休息1分钟。
静态姿势稳定性评价指标包括线性指标(总路径长度的压力(COP)的中心,等。),非线性指标(SampleEntropy (SampEn)),和频率谱能量(低收入、中等和高频频谱能量)。SampEn是时间序列的统计规律,较低(高)的值指示(少)规律(永续台湾资讯网et al ., 2009)。人们普遍认为,SampEn越低,越普通警察信号规律性。姿势控制的自动化,越低越高要求的关注(Roerdink et al ., 2011;Kędziorek Błażkiewicz。,2020年)。维持姿势稳定通过感官信息的集成提供的视觉、本体感受的,和前庭系统(Loughlin先生和雷德芬。,2001年)。这些系统有不同的时间延迟的控制途径,使其相对传入贡献研究警察通过识别特征频率响应(丹尼尔斯et al ., 2019)。频率谱能量可以通过执行一个快速傅里叶变换,使警察运动的研究转换波图由振幅(权力)和时间成振幅(权力)和频率之间的关系(谱);每个频率的功率包括频率谱能量被定义为(田中et al ., 2020)。人们普遍认为视觉信息的姿势影响低频(0 -。3 Hz),中频的姿势影响(前庭信息。3 - 1 Hz)和本体感受的信息的姿势影响高频(1 - 3 Hz) (Kanekar et al ., 2014)。
2.2.2动态姿势稳定性试验
动态姿势稳定性测试使用Y-balance测试(YBT)运动装备收集动态姿势稳定性数据(Salas-Gomez et al ., 2022)。YBT包括前一个)(图1一个),postero-medial (PM) (图1 b),postero-lateral (PL) (图1 c)测量。在YBT, VICON MX运动分析系统(牛津大学,英国),采样率为100 Hz (唐et al ., 2022)是用来记录的最大弯曲角度脚踝,膝盖和髋关节。美国表面肌电图(Noraxon),采样率为1500 Hz (Yu et al ., 2022)是用于测试的EMG信号特征的助教和横向通用。录音的EMG信号从一开始扩展的腿扩展到最远。
图1。在YBT主题的图片。(一)前YBT方向。(B)YBT postero-medial方向。(C)YBT postero-lateral方向。
肌电图的一次性电极表面附着后的参与者热身练习。首先,体毛去除,皮肤用75%的酒精消毒,然后皮肤被一再降低阻抗。肌电图是附在腹部肌肉的肌肉纤维的方向后,皮肤是干性的,和传感器连接和固定。最大随意收缩(MVC)使用手册电阻测试方法(Balasukumaran et al ., 2020)。占主导地位的腿的踝关节周围肌肉组织测试两次每次5 s每隔10年代。平均均方根值(RMS)两个MVC测试的每一块肌肉是用来规范RMS (穆勒et al ., 2018)。的地标Vicon动作捕捉系统建模根据Plug-in-Gait下半身,和16个标记球贴在受试者的地标。
首先,占主导地位的腿(腿参与者首先选择踢球(范·梅里克et al ., 2017)确定。参与者站在主导的腿时,使用非惯用的腿腿向前延伸。参与者赤脚站在中心的YBT运动套件,占主导地位的脚趾是中央水平线对齐的正前方,而参与者与双手举行了他们的腰。右腿测试逆时针,左腿是顺时针进行测试。下一个方向是改变在每个方向测量三次。所有测量的精度±。5厘米(征服者et al ., 2020)。在正式测试之前,参与者被要求作出六尝试在每个方向上的每条腿熟悉测试运动。为了避免学习的影响,参与者被要求休息5分钟前正式测试。如果参与者未能伸出六个尝试,方向是标记为0厘米。
三次测量下闭上眼睛,近视(测试后立即起飞眼镜),和矫正视力,和测试在这个秩序。计算平均值。每次测量后,参与者休息1分钟。
注意:以下失败并不包括在数据分析:失去平衡而站在一条腿,明显站脚的运动,着陆支持扩展的脚,和失败回到原来的位置。
2.2.3评价指标
线性指标是:总路径长度的警察,路径长度在antero-posterior (A / P)和medio-lateral (M / L)的方向,和警察面积测量。非线性指标是:SampEn,低收入,中等,高频频谱能量。最初的和标准的扩展距离值的三个方向YBT(扩展距离的综合价值;的最大角度的脚踝、膝盖和髋关节运动;RMS;和积分肌电值(iEMG))也被评估。
2.3数据处理和分析
EMG信号是平稳过滤使用Noraxon MR3软件,并纠正和带通滤波(10 - 500 Hz) (Coratella et al ., 2021)。最后,警察和EMG信号数据计算和处理使用MatLab 2020软件(数学作品,纳蒂克,妈,美国)。
2.4统计分析
先天的动力分析与G *权力3.1.9.7软件。使用重复测量分析,设置α误差在0。,.80权力,和比较三个州在一组的影响大小(f = 50),表明至少15个参与者。最后,我们招募了20个参与者。使用SPSS 22.0进行了统计计算(IBM,阿蒙克,纽约,美国)软件对数据的统计分析。每个数据集的常态被Shapiro-Wilk正常测试评估。定量数据是正态分布表示为平均值±标准偏差,和野生早被用来确定不同的三个州,即。的分数YBT和关节角度。这个实验是一个相容组实验来探索相同的样本之间的差异在三个不同的视觉状态。这是一个随机区组设计,也属于相关样本设计。重复测量方差分析不符合正常,表达的值中位数(四分位数的25%,75%的四分位数),使用非参数弗里德曼的测试。卡方测试被用来确定不同的三个州,即。,该指数的警察,RMS, iEMG。 A Bonferroni correction factor was applied if significant. The criterion of statistical signification was set at .05.
3的结果
线性索引显示纠正视力低于闭上眼睛状态(p<措施)(表1)。闭上眼睛没有区别与近视状态或近视和视力矫正状态(p> . 05)(表1)。非线性指标表明,视觉因素的样本熵对姿势规律有显著的影响(p<措施)(表1)。中产阶级和高频频谱能量在闭上眼睛近视状态高于纠正视力的状态(p<措施)(表1)。
表1。比较静态体位下肢稳定性不同的视觉状态(中间值(四分位数的25%,75%的四分位数)。
YBT显示原始和标准得分有显著差异,点,和综合价值的视觉三个州(p<措施)(表2)。从最高到最低的分数如下:纠正视力,近视,闭上眼睛(p<措施)(表2)。PL的原始和标准分数近视和视力矫正状态之间没有差异(p> . 05)(表2)。
表2。比较扩展Y-balance测试的分数不同的视觉状态(平均值±标准偏差)。
膝盖和脚踝关节在三种视觉状态有显著差异在一个方向(p<措施)(表3)。最大弯曲角度从最大到最小的是如下:纠正视力,近视,闭上眼睛。髋关节没有不同方向(p> . 05)(表3)。髋关节和膝关节的关节在三种视觉状态点方向的显著差异(p<措施)(表3)。关节角度没有近视和视力矫正状态之间的差异在PL (p> . 05)(表3)。
表3。Y-balance测试下肢关节的最大弯曲角度比较三种视觉状态(平均值±标准偏差)。
iEMG和RMS显著差异在三个不同的州(p< . 01)(表4,5)YBT的四面八方。
表4。下肢肌肉的Y-balance测试RMS比较视觉三个州(中间值(四分位数的25%,75%的四分位数)。
表5。下肢肌肉的Y-balance测试iEMG比较视觉三个州(中间值(四分位数的25%,75%的四分位数)。
4讨论
本研究的目的是探讨不同视觉状态姿势稳定的影响。结果表明,当保持静态姿势稳定性、规律性的姿势控制近视状态比纠正视力正常。在不同的视力,动态姿势稳定从稳定到不稳定是矫正视力(近视,闭上眼睛。激活和助教的工作,GA从最大到最小的是如下:闭上眼睛,近视,并纠正视力。相比之下,矫正视力(近视的动态姿势稳定性降低,踝关节肌肉的激活增加。
的线性指数分析表明,静态姿势的稳定状态纠正视力比闭上眼睛。样本熵分析的非线性指数显示,当保持静态姿势稳定、姿态控制规律在不同的视觉条件下是如下:闭上眼睛,近视,和矫正视力。,闭上眼睛状态所需的注意力维持姿势稳定高于美国的近视和视力矫正。虽然线性分析方法可以描述和分析的发展和变化姿势控制(山形et al ., 2017),非线性时间序列分析方法可以提供更丰富的补充描述潜在的发展变化姿势控制。SampEn是各种类型的熵措施之一,用于评估姿势摆动的变化随着时间的推移,行为规律,和可预测性。人们普遍认为,SampEn越低,越普通警察信号规律性。姿势控制的自动化,越低越高要求的关注(Roerdink et al ., 2011;Kędziorek Błażkiewicz。,2020年)。受损,因此,当视觉信息的自动化的身体姿势控制和调整减少。维持姿势稳定,比纠正视力近视需要更多的关注。在姿态控制的研究在不同年龄的儿童和青少年,基弗et al。(2021)发现没有区别在警察轨迹的长度年轻组的睁着眼睛,但姿势控制的规律在闭上眼睛状态高于睁开了眼睛。然而,研究视野的影响在静态平衡显示,大学生在正常视觉的静态平衡状态是比那些闭上眼睛(Bednarczuk et al ., 2021)。在这项研究中,警察数据仅仅是不同的在纠正视力和闭着眼睛,但没有区别警察近视和其他国家的数据。这可能是由于本研究的参与者招募年轻男性大学生,和站在两英尺的任务在不同视觉状态对他们来说是相对简单的,而不是挑战(Sarto et al ., 2022)。在一项研究视觉纠正姿势稳定的影响,Bae et al。(2020)发现,静态姿势矫正视力不稳定(不戴眼镜)明显低于修正后的状态。近视的人比那些不稳定的正视眼的视觉诱发姿势响应(Sayah et al ., 2016)。近视发展到一定程度时,会导致模糊的视觉信息,减少对比敏感度和立体感知(Ikuno 2017),这导致姿势稳定性下降。近视和闭上眼睛状态也导致显著增加,高频频谱能量。Bae et al。(2020)发现近视增加的中产阶级和高频频谱能量躯体感觉与纠正视力相比,这也证明了近视对静态姿势稳定性有负面影响。
在这项研究中,我们观察到的原始值和标准的动态姿势稳定下肢明显不同的视觉三个州之一。纠正视力状态的动态稳定性高于近视和闭上眼睛,和近视状态高于闭上眼睛。然而,PL近视的稳定性是类似于矫正视力(高于闭上眼睛状态。YBT,下肢关节运动的策略是不同的根据不同的方向和愿景。肌肉活动也是不同的,助教和GA更明显影响视力的三个方向。助教和GA的激活和工作从最大到最小的是如下:闭上眼睛,近视,并纠正视力。愿景是主要的感觉形态所需的身体维持姿势稳定(恩典et al ., 2012)。当身体在美国闭上眼睛或近视,立即消失或不准确的视觉信息改变感觉输入和站立不稳等症状。视觉对动态稳定有更大的影响力和点方向YBT,姿势稳定的近视还不如在纠正视力状态但比,在闭上眼睛的状态。这是进一步解释说,模糊或视力下降将对姿势的稳定性有负面影响。然而,在PL方向,近视的姿势的稳定状态和矫正视力是闭着眼睛的相似但高于国家。这可能是因为PL YBT结构类似于一个方向,直接拉伸挡板可以看到的地方。头部和颈部通常是在一个中立的立场在PL拉伸,无论视觉修正,和有一个偏差PL传入和反馈之间的空间定位和运动精度。
YBT,视力有很大的影响的运动范围的脚踝,膝盖,臀部和下肢的关节,中有显著差异的最大踝关节和膝关节屈曲角度下的三种类型的视力,和角度纠正视力状态比近视,闭上眼睛,和近视状态大于闭上眼睛。点之间的差异观察和PL组件在臀部关节。在成人中,扩展的分数YBT适度与踝关节背屈角度呈正相关(康et al ., 2015 a;康et al ., 2015 b髋关节),主要是反映在下午和PL组件(康et al ., 2015 a;康et al ., 2015 b),本研究还显示一致的趋势。
视觉系统在姿态控制也起着重要的作用。施密特et al。(2021)令人瞠目结舌的影响相比,闭着眼睛,戴着墨镜,在姿势和黑暗环境稳定,并发现动态稳定性差时眼睛被关闭,并激活TA和GA的更加明显。高et al。(2020)还发现,视觉剥夺后,助教的工作和通用汽车之前高于视觉剥夺。虽然YBT的测试方法是不同的,尤其是在一个点的方向,还发现,助教和GA更明显影响视力。助教和GA的激活和工作从最大的到最小的是如下:闭上眼睛,近视,并纠正视力。神经肌肉控制系统包括四个方面:肌肉力量、反应时间、本体感觉、姿势控制。姿势稳定扰动时,神经肌肉控制系统通过调节肌肉激活增强姿势控制能力和协调(锅和金。,2012年)。结合踝关节的运动范围的三个视觉状态,发现视觉信息有限时,神经肌肉控制系统增加了激活和助教和GA,工作和改进周围的肌肉本体感觉脚踝,以满足动态稳定性的必要性。在研究青少年近视患者之间的关系和异常体的姿势,小王和冯(2022)发现异常的身体语言会增加近视的风险。频繁提醒教师和增加体力活动可以减少造成的近视情况下异常的身体姿势。在这项研究中,相比之下,矫正视力(近视引起的动态姿势的稳定性和减少增加下肢肌肉的激活,而下跌的风险更相关的动态稳定性(雷et al ., 2008;队长et al ., 2015)。近视可能增加跌倒的风险;因此,它尤为重要,正确的身体姿势,加强体育锻炼,及时预防和控制近视的程度。
本研究主要探讨中度近视的姿势稳定本科生的特点在起飞后立即近视眼镜。未来的研究应该关注的比较分析近视的姿势稳定后立即起飞后,眼镜和适应(经过长期的适应)。它还应该探索在膝盖和臀部的肌肉。
5的结论
中度近视有负面影响对人类站立不稳等症状。与纠正视力状态相比,静态姿势的稳定性下降,近视状态和姿势规律性更普通。近视的动态姿势稳定状态也比纠正视力的状态,也增加了激活和踝关节周围肌肉的工作。
数据可用性声明
最初的贡献提出了研究中都包含在本文/辅料,可以针对相应的作者进一步询问。
道德声明
涉及人类受试者的研究伦理审查委员会进行审核和批准的科研项目滨州医科大学医学伦理委员会。患者/参与者提供了他们的书面知情同意参与这项研究。
作者的贡献
古银和XX构想提出的想法,开发框架,写的手稿。ZH型加工数据。XX提供了重要的反馈和导致了最终版本。所有作者都参与到最后论文的方向,导致了最终版本的手稿。所有作者已阅读及同意发布版本的手稿。
资金
这个不支持的研究项目基金。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
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收到:08年11月2022;接受:2022年12月15日;
发表:2023年1月04。
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