principalele constatări ale prezentei investigații au arătat că mâna afectată a copiilor cu reduceri unilaterale ale membrelor superioare a avut un indice de coactivare semnificativ mai mare pentru flexia și extensia încheieturii mâinii la momentul inițial. Mai mult, utilizarea unei proteze de mână imprimate 3D acționate de încheietura mâinii (prin flexie) a redus indicele de coactivare în timpul flexiei încheieturii mâinii cu 70%, comparativ cu o reducere de 30% pentru mâna neafectată. Deși nu s-au găsit interacțiuni semnificative în ancheta actuală, o reducere cu 70% a indicelui de coactivare după utilizarea unei proteze de mână imprimate 3D (Tabelul 3 și Fig. 2b) pot fi relevante din punct de vedere clinic. Investigațiile anterioare au examinat coactivarea în timpul acțiunilor musculare izometrice la populațiile clinice de copii și adolescenți cu paralizie cerebrală, precum și adulți cu o gamă largă de patologii neurologice . În general, aceste studii au constatat o coactivare mai mare a antagonistului în comparație cu agonistul în timpul contracțiilor musculare izometrice submaximale și maxime . Pentru persoanele care se confruntă cu amputări ale membrelor dobândite, studiile de coactivare musculară au fost explorate ca o opțiune pentru controlul mioelectric al protezelor membrelor superioare sau pentru a examina starea modelelor de coactivare a musculaturii reziduale a membrelor amputate trans-tibiale . Seyedali și colab., a raportat că indicele de coactivare al membrului rezidual al amputaților membrelor inferioare a fost semnificativ mai mare decât membrul intact și un grup de control în timpul mersului . Cu toate acestea, copiii cu reducere congenitală (n = 3) și dobândită (n = 2) a membrelor trans-tibiale au produs o coactivare semnificativ mai mică în timpul mersului în comparație cu un grup de control care sugerează o stabilitate slabă a genunchiului .
se știe puțin despre modelele de coactivare în musculatura reziduală a membrelor superioare a copiilor cu reduceri congenitale ale membrelor superioare. S-a raportat că coactivarea în membrele superioare este o strategie eficientă de control motor care este observată în primul rând atunci când un individ are nevoie de o stabilitate articulară crescută sau de o precizie îmbunătățită a mișcării în timp ce învață o nouă sarcină motorie . Cu toate acestea, datorită ineficienței inerente și a costului metabolic crescut, coactivarea excesivă observată la populațiile clinice poate afecta, de asemenea, performanța motorie . Rezultatele investigației de față nu indică doar faptul că partea afectată a copiilor cu reduceri congenitale ale membrelor superioare a arătat un indice de coactivare semnificativ mai mare în timpul flexiei și extensiei încheieturii mâinii (Tabelul 2), dar și că indicele de coactivare a fost redus cu 70% atunci când se utilizează o proteză de mână imprimată 3D cu încheietura mâinii (CI înainte = 33,86 22,78% față de CI după = 10,3 3,9%). Indicele de coactivare mai mare găsit la mâna afectată a copiilor cu reduceri congenitale ale membrelor superioare este de acord cu investigațiile anterioare efectuate la copiii cu paralizie cerebrală și pacienți adulți cu accident vascular cerebral . Steenbergen și colab., a examinat funcția membrelor superioare a părții mai puțin afectate la adolescenții tineri cu hemipareză congenitală și a constatat că acești participanți au prezentat corelații pozitive slabe între activitatea agonistă (triceps) și amplitudinea cotului, sugerând că inervația deficitară a agonistului, mai degrabă decât a antagonistului, a fost responsabilă pentru implicarea scăzută a cotului. Hammond și colab., a examinat coactivarea în antebrațul hemiparetic al pacienților cu accident vascular cerebral și al subiecților de control potriviți în funcție de vârstă în timpul flexiei și extensiei izometrice voluntare maxime a încheieturii mâinii. Autorii au descoperit că indicele de coactivare a fost semnificativ mai mare pentru pacienții cu accident vascular cerebral decât controalele. S-a concluzionat că atât recrutarea agoniștilor, cât și inhibarea antagoniștilor sunt afectate în brațul hemiparetic . Principala diferență între pacienții cu paralizie cerebrală sau accident vascular cerebral și populația din studiul actual este sistemul nervos central compromis. Copiii cu reduceri congenitale ale membrelor superioare nu prezintă disfuncții aparente la nivelul sistemului nervos central. Cu toate acestea, există unele dovezi care arată disfuncții neurologice minore la copiii cu deficiență congenitală sub cot . Un studiu longitudinal efectuat pe patru copii cu reduceri ale membrelor superioare a constatat că trei copii au prezentat disfuncție neurologică minoră și doi copii au prezentat o formă complexă asociată cu tulburarea de coordonare a dezvoltării . Aceste constatări sunt parțial susținute de un alt studiu care a constatat că, după o urmărire de 24 de ani, persoanele cu reduceri unilaterale ale membrelor superioare raportează dificultăți în îndeplinirea sarcinilor motorii unilaterale și bimanuale, ceea ce duce la performanțe mai scăzute în activități sportive și muzicale, indicând o întârziere motorie minoră . Modificările în coactivare pot oferi informații legate de strategiile de control motor ale sistemului nervos central și periferic , care pot fi utilizate pentru îmbunătățirea rezultatelor reabilitării protetice . Studiile efectuate la participanții capabili au arătat că creierul și cortexul cerebelos folosesc „modele interne” ale corpului pentru a controla mișcarea brațelor . În contextul funcției membrelor superioare, modelele interne sunt reprezentări neuronale ale modului în care mâna și brațul ar răspunde la o comandă neuronală . Este posibil ca reducerea coactivării în timpul flexiei, mai degrabă decât a extensiei, după utilizarea unei proteze de tranziție imprimate 3D cu încheietura mâinii să fi fost o reflectare a dezvoltării unui nou „model intern” pentru a controla acest dispozitiv.
investigațiile recente au raportat că reorganizarea corticală este modificată continuu la adulții sănătoși ca răspuns la activitate, comportament și dobândirea abilităților . În mod similar, reorganizarea corticală apare și după leziuni ale sistemului nervos central (accident vascular cerebral) și leziuni periferice (amputări) . Cu toate acestea, pentru reducerile congenitale, investigațiile anterioare au sugerat că copiii cu reduceri congenitale unilaterale ale membrelor superioare pot lipsi reprezentarea părții lipsă a membrului în cortexul cerebral și că reprezentările de mișcare prewired ale unui membru au nevoie de experiența mișcării pentru a fi exprimată în cortexul motor primar . În consecință, copilul poate avea un număr limitat de” repertoriu motor ” pentru membrul superior afectat, limitând funcția motorie. Astfel, este posibil ca indicele de coactivare mai mare găsit în mâna afectată în comparație cu mâna neafectată a copiilor cu reduceri congenitale ale membrelor superioare să fie rezultatul unui număr limitat de „repertoriu motor” care restricționează mobilitatea încheieturii mâinii și promovează utilizarea mâinii afectate numai pentru stabilizarea obiectului în timpul activităților bimanuale .
indicele de coactivare scăzut în timpul flexiei găsit în mâna afectată după 6 luni de utilizare a unei proteze de mână imprimate 3D cu încheietura mâinii este de acord cu investigațiile anterioare care au constatat că coactivarea în membrele superioare scade pe parcursul învățării unei sarcini motorii noi . S-a propus că coactivarea poate fi o strategie utilizată de sistemul nervos central la începutul învățării unei sarcini noi de îmbunătățire a controlului, compensând lipsa comenzilor motorii . În urma acestei raționamente, este posibil ca după 6 luni de utilizare a protezei parțiale tipărite 3D imprimate la încheietura mâinii, coactivarea a fost redusă pe măsură ce a avut loc învățarea și reprezentarea neuronală a acestei sarcini a fost formată pentru a îmbunătăți controlul . Reducerea coactivării după o perioadă de utilizare a dispozitivului a fost reflectată în timpul flexiei izometrice voluntare maxime a încheieturii mâinii afectate (Tabelul 2 și Fig. 2b). Această coactivare redusă poate fi relevantă din punct de vedere clinic, deoarece oferă o evaluare potențială pentru a examina starea modelelor de coactivare a musculaturii reziduale a membrelor copiilor cu reduceri congenitale ale membrelor superioare cu posibile aplicații la controlul mioelectric al protezelor membrelor superioare.
mecanismele periferice responsabile de reducerea coactivării la subiecții noștri de cercetare după utilizarea unei proteze parțiale imprimate 3D cu încheietura mâinii pot fi explicate prin flexia repetată a încheieturii reziduale a mâinii afectate a copiilor care participă la prezenta investigație. Mai exact, proteza parțială tipărită 3D imprimată la încheietura mâinii poate să fi crescut stimulul la ligamentul interosos scapholunat foarte inervat al încheieturii mâinii, producând desensibilizare . Ligamentul interosos scapholunat a fost intact la nivelul membrului afectat al subiecților noștri de cercetare demonstrată prin prezența mobilității încheieturii mâinii și a gamei funcționale de mișcare (20 la 30 la sută). După cum arată Hagert și colab., 2009 coactivarea flexorilor și extensorilor încheieturii mâinii a avut loc după stimularea ligamentului interosos scapholunat. Mai mult, s-a demonstrat că coactivarea după regimul de reabilitare, inclusiv exercițiile excentrice, concentrice sau izometrice ale încheieturii mâinii, îmbunătățește capacitatea pacientului de a activa mai eficient flexorii sau extensorii care controlează modelul de coactivare pentru a produce o mișcare echilibrată a încheieturii mâinii . Astfel, se poate specula că acțiunea simplă de flexare a încheieturii mâinii în mod repetat pentru a închide degetul protezei de mână imprimate 3D acționate de încheietura mâinii poate fi produs o desensibilizare a ligamentului interosos scapholunat contribuind la reducerea indicelui de coactivare observat după utilizarea prelungită a acestui dispozitiv . Sunt necesare mai multe dovezi pentru a evalua contribuțiile ligamentului interosos scapholunat și exercițiile de reabilitare la modificările coactivării mușchilor încheieturii mâinii la copiii cu deficiențe congenitale de reducere parțială a mâinii.
limitările potențiale ale prezentei investigații sunt legate de lipsa unui grup de control corespunzător vârstei, de un număr mic de copii care participă la studiu și de gama largă de vârste (între 6 și 16 ani). Este posibil ca toți acești factori să fi contribuit la lipsa noastră de interacțiuni semnificative. Studiul actual nu a inclus un grup de control adaptat vârstei pentru a evalua dezvoltarea tipică a activării musculare și a forței la copiii potriviți vârstei pe durata studiului. Cu toate acestea, brațul contralateral a fost utilizat ca control, așa cum s-a sugerat și descris în investigațiile anterioare . O dimensiune a eșantionului de nouă copii (2 fete și 7 băieți) a făcut dificilă gruparea participanților la cercetare în funcție de vârstă și sex. De exemplu, diferența de vârstă prezentată în tabelul 1, variabilitatea interindividuală a rezistenței prezentată în tabelul 2 și dimensiunea mică a eșantionului (n = 5) a copiilor care au efectuat o vizită după utilizarea protezei de mână imprimate 3D pe încheietura mâinii pentru o perioadă de 6 luni ar fi putut contribui la modificările nesemnificative ale rezistenței constatate în studiul actual (Tabelul 2). Reducerea coactivării flexorilor antebrațului fără modificări ale rezistenței după utilizarea unei proteze de mână imprimate 3D este în concordanță cu constatările la copiii în curs de dezvoltare care nu prezintă corelații între forța musculară izometrică și coactivarea hamstrings în timpul acțiunilor musculare izometrice maxime ale extensorilor genunchiului . Lipsa corelației dintre forța musculară și coactivarea mușchilor membrelor inferioare la subiecții pediatrici ilustrează complexitatea strategiilor de control motor al sistemului neuromuscular în curs de dezvoltare . În plus, tamponul aplicator al dinamometrului de testare musculară din prezenta investigație a fost poziționat la capătul distal al mâinii afectate și într-o locație comparabilă la baza palmei mâinii neafectate. Prin urmare, este posibil ca erorile de poziționare a plăcuței aplicatorului în timpul testării rezistenței mâinii neafectate să fi modificat brațul de moment al articulației încheieturii, afectând dezvoltarea cuplului și scăzând în mod artificial valorile rezistenței raportate pentru mâna neafectată a subiectelor 1 și 7 din tabelul 2.
investigațiile viitoare ar trebui să examineze influența utilizării protezelor membrelor superioare în modelele de activare a creierului cortexului motor și modificările plasticității neuronale la copiii care suferă de pierderi congenitale și dobândite ale membrelor. În plus, o examinare electromiografică cuprinzătoare a mușchilor care controlează proteza membrelor superioare va oferi informații critice despre starea modelelor de coactivare a structurii musculare rămase a copiilor cu reduceri congenitale ale membrelor superioare. În cele din urmă, stabilirea unui răspuns la doză a utilizării zilnice a protezelor și a îmbunătățirilor neuromusculare va oferi informații cruciale clinicienilor și pacienților pentru a ajunge la rezultate clinice specifice, îmbunătățind programele actuale de reabilitare protetică.