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Changes in muscle activation after reach training with gravity compensation in chronic stroke patients

2012; Lippincott Williams & Wilkins; Volume: 35; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1097/mrr.0b013e328353e3f1

1473-5660

Gerdienke B. Prange, T. Krabben, G.J. Renzenbrink, Maarten J. IJzerman, Hermie Hermens, M.J.A. Jannink,

Stroke Rehabilitation and Recovery

The objective of this study is to examine the effect of gravity compensation training on reaching and underlying changes in muscle activation. In this clinical trial, eight chronic stroke patients with limited arm function received 18 sessions (30 min) of gravity-compensated reach training (during 6 weeks) in combination with a rehabilitation game. Before and after training, unsupported reach (assessing maximal distance, joint angles and muscle activity of eight shoulder and elbow muscles) and the Fugl-Meyer assessment were compared. After training, the maximal reach distance improved significantly by 3.5% of arm length, together with increased elbow extension (+9.2°) and increased elbow extensor activity (+68%). In some patients, a reduced cocontraction of biceps and anterior deltoid was also involved, although this was not significant on group level. Improvements in unsupported reach after gravity compensation training in chronic stroke patients with mild to severe hemiparesis were mainly accompanied by increased activation of prime movers at the elbow, although in some patients, improved selective joint control may also have been involved. Gravity compensation seems to be a suitable way to provide active, task-specific treatment, without the need for high-tech devices. Further research on a larger scale, including control groups and combinations of arm support with functional hand training, is essential to enhance the potential of arm support to complement poststroke arm rehabilitation. Ziel der Studie ist die Untersuchung der Wirkung des Trainings zur Kompensation der Gravitation auf Reichweite und grundlegende Veränderungen bei der Muskelaktivierung. Im Rahmen dieser klinischen Studie wurden acht chronischen Schlaganfallpatienten mit eingeschränkter Armfunktion jeweils 18 Sitzungen (à 30 Min.) eines gravitationskompensierten Reichweiten-Trainings über 6 Wochen hinweg in Kombination mit einem Rehabilitationsspiel verordnet. Vor und nach dem Training wurden die nicht unterstützte Reichweite (Beurteilung von maximaler Distanz, Gelenkwinkeln und Muskelaktivität von acht Schulter- und Ellbogenmuskeln) sowie der Fugl-Meyer-Score miteinander verglichen. Nach dem Training waren bei der maximalen Reichweite eine signifikante Verbesserung der Armlänge um 3.5% sowie eine erhöhte Ellbogenstreckung (+9.2°) und eine erhöhte Aktivität des Ellbogen-Streckmuskels (+68%) zu beobachten. Bei manchen Patienten zeigte sich auch eine reduzierte Kokontraktion des Bizeps und vorderen Schultermuskels (Anterior deltoid), wobei dies auf Gruppenebene jedoch nicht signifikant war. Verbesserungen der nicht unterstützten Reichweite nach gravitationskompensiertem Training bei chronischen Schlaganfallpatienten mit leichter bis schwerer Hemiparese gingen überwiegend mit einer erhöhten Aktivierung der Hauptmuskeln am Ellbogen einher, wobei bei manchen Patienten auch eine erhöhte selektive Gelenksteuerung beteiligt sein kann. Mit der Kompensation der Gravitation lässt sich eine aktive, aufgabenspezifische Therapie anbieten, ohne dass High-Tech-Geräte dafür benötigt werden. Im größeren Rahmen, darunter in Kontrollgruppen und in der Kombination Armunterstützung mit funktionellem Handtraining, muss weiter geforscht werden, um das Potenzial der Armunterstützung zur Ergänzung der Armrehabilitation nach Schlaganfall zu verbessern. El objetivo de este estudio fue examinar los efectos del entrenamiento de compensación de gravedad en los cambios de estiramiento y los cambios subyacentes durante la activación muscular. En este ensayo clínico, ocho pacientes con ictus crónico y con funciones limitadas de los brazos recibieron 18 sesiones (30 min) de entrenamiento del estiramiento muscular por compensación de gravedad (durante 6 semanas) en combinación con un programa de rehabilitación. Antes y después del entrenamiento, se realizó una comparación entre el estiramiento sin ayuda (evaluando la distancia máxima, los ángulos de las articulaciones y la actividad muscular de ocho músculos del hombro y del codo) y la puntuación Fugl-Meyer. Después del entrenamiento, se observó un aumento significativo de la distancia máxima alcanzada de hasta el 3.5% de la longitud del brazo, junto con una mayor extensión del codo (+9.2°) y una mayor actividad del músculo extensor del codo (+68%). Algunos de los pacientes también presentaron una disminución de la co-contracción del bíceps y del deltoides anterior, aunque esto no fue significativo a nivel global. Las mejoras en el estiramiento sin ayuda tras el entrenamiento de compensación de gravedad en pacientes con ictus crónico con hemiparesia de leve a severa se vieron acompañadas por una mayor activación de los músculos motores primarios del codo, aunque en algunos pacientes también puede observarse una mejora del control selectivo de la articulación. La compensación de gravedad parece ser un método adecuado que ofrece un tratamiento activo y específico sin necesidad de utilizar materiales de alta tecnología. Es preciso que se lleven a cabo investigaciones adicionales a mayor escala, que incluyan grupos control y combinen el soporte del brazo con el entrenamiento funcional de la mano con el fin de ampliar el potencial del soporte del brazo y, de este modo, complementar la rehabilitación postictus del brazo. Cette étude avait pour objet d’examiner l’effet de l’entraînement à la compensation de gravité sur l’atteinte/extension et les changements sous-jacents dans l’activation des muscles. Dans cet essai clinique, huit patients en phase chronique avec fonction du bras limitée ont reçu 18 séances (30 min) d’entraînement à l’atteinte/extension avec compensation de gravité (pendant 6 semaines) en combinaison avec un jeu de rééducation. Avant et après l’entraînement, l’atteinte sans support (évaluation de la distance maximale, angles des articulations et activité musculaire de huit muscles des épaules et des coudes) et l’évaluation de Fugl-Meyer ont été comparées. Après l’entraînement, la distance maximale de l’atteinte s’est nettement améliorée, de 3.5% de la longueur du bras, ainsi que l’extension du coude (+9.2%) et l’augmentation de l’activité des extenseurs du coude (+68%). Chez certains patients, une réduction de la co-contraction des biceps et des deltoïdes antérieurs a également été observée, mais cet effet n’était pas significatif au niveau du groupe. L’amélioration de l’atteinte sans support après entraînement de compensation de gravité chez les patients post-AVC chroniques en hémiparésie légère à sévère s’est principalement accompagnée d’une activation accrue des muscles moteurs du coude, même si, chez certains patients, une amélioration du contrôle sélectif peut également être observée. La compensation de la gravité semble être un moyen approprié d’offrir un traitement actif, spécifique à la tâche, sans nécessiter d’appareils de haute technicité. Des recherches plus poussées à plus grande échelle, notamment avec des groupes de contrôle et des combinaisons de soutien du bras avec un entraînement fonctionnel de la main sont indispensables pour renforcer le potentiel du support du bras pour compléter la rééducation du bras après un AVC.