Effetto delle posizioni sedute dritte e Slouched sulla forza muscolare respiratoria in giovani maschi sani
Abstract
Obiettivo. Il presente studio ha confrontato gli effetti delle posizioni sedute dritte e slouched sulla forza muscolare respiratoria in giovani maschi sani. Metodo. Un totale di 35 soggetti maschi adulti di età compresa tra 18 e 35 anni hanno partecipato a questo studio. La forza muscolare respiratoria è stata determinata misurando la pressione inspiratoria nasale (SNIP) utilizzando un dispositivo MicroRPM nelle posizioni di seduta verticali e slouched. Ai soggetti è stato chiesto di eseguire il test di funzionalità polmonare comprendente il picco del flusso espiratorio (PEF), il volume espiratorio forzato in un secondo (FEV1), la capacità vitale forzata (FVC) e il rapporto FEV1/FVC al basale. È stata determinata anche la composizione corporea. Risultato. C’era una differenza significativa del punteggio SNIP tra le posizioni sedute in posizione verticale e quelle in posizione seduta (). La differenza media del punteggio SNIP tra le posizioni sedute in posizione verticale e quelle in posizione seduta era di 8,7 cmH2O. Sono state trovate correlazioni significative tra SNIP in posizione verticale e valori previsti FEV1%, SNIP in posizione slouched sitting e FEV1% valori previsti , e SNIP in posizione verticale e SNIP in posizione slouched sitting ( per tutti). Non sono state riscontrate correlazioni significative tra i punteggi SNIP, le variabili demografiche e altri dati clinici al basale (). Conclusione. La posizione seduta slouched aveva un punteggio SNIP inferiore rispetto alla posizione seduta eretta suggerendo una ridotta tensione del diaframma e movimento a seguito di alterata postura del corpo.
1. Introduzione
La posizione alterata del corpo influenza la forza e la funzione dei muscoli respiratori sia negli adulti sani che nei pazienti con disfunzione cardiopolmonare . Uno studio di Costa et al. le pressioni massime inspiratorie ed espiratorie riportate sono significativamente più basse nelle posizioni supine o semi-diritte rispetto alla posizione seduta nei giovani adulti sani. Allo stesso modo, Koulouris et al. ha riportato una ridotta forza muscolare respiratoria in posizione supina rispetto alla posizione seduta. Biomeccanicamente, la lunghezza del muscolo influisce sulla capacità di una fibra muscolare di sviluppare una tensione attiva nota come relazione lunghezza-tensione . Pertanto, si presume che i cambiamenti nella cassa toracica possano causare un’alterata relazione lunghezza-tensione dei muscoli respiratori, come il diaframma, con conseguente ridotta capacità di questi muscoli di sviluppare tensione e di conseguenza ridurre la velocità e la profondità della respirazione .
La misurazione della forza muscolare respiratoria è fondamentale nella valutazione degli effetti terapeutici di vari interventi per la debolezza o disfunzione muscolare respiratoria . La forza muscolare inspiratoria può essere misurata utilizzando un test semplice, affidabile e valido noto come sniff nasal inspiratory pressure (SNIP) . Lo SNIP è una tecnica non invasiva, facile e più accettabile rispetto allo sforzo statico della pressione inspiratoria massima ed è stata un’alternativa alla misurazione della pressione inspiratoria massima.
La posizione del corpo ha un ruolo vitale nella terapia fisica cardiopolmonare. Diverse posizioni, tra cui posizione seduta, supina, distesa laterale e posizioni semi-Fowler, sono state adottate dai pazienti durante le sessioni di trattamento . Tuttavia, queste posizioni potrebbero influenzare le prestazioni dei muscoli respiratori durante gli interventi terapeutici. Ciò è particolarmente applicabile in quanto il miglioramento della forza dei muscoli inspiratori nelle condizioni respiratorie, che rischiano di diventare deboli, è una misura di risultato essenziale per i fisioterapisti . Il presente studio mirava a confrontare gli effetti delle posizioni sedute dritte e slouched sulla forza muscolare respiratoria in giovani maschi sani.
2. Metodi
2.1. Soggetti
Una tecnica di campionamento di convenienza è stata utilizzata per reclutare soggetti dal College of Applied Medical Sciences. I soggetti erano apparentemente sani e liberi da malattie cardiopolmonari e i criteri di inclusione erano i seguenti: adulti di età compresa tra 18 e 35 anni poiché la malattia polmonare più ostruttiva si verifica negli adulti di età superiore ai 35 anni , nessuna restrizione sul tipo di attività fisica, indice di massa corporea (BMI) ≤ 30 e adulti privi di malattie polmonari come documentato dalla spirometria. I soggetti sono stati esclusi se avevano una storia di intervento chirurgico alla vertebra toracica, embolia polmonare recente e trombosi venosa profonda, malattia toracica, lombalgia e una frattura spinale e deformità spinale congenita, ad esempio cifosi. Lo studio è stato approvato dall’Istituzione del Comitato Etico di riabilitazione Research Chair, King Saud University. Ogni soggetto ha firmato un modulo di consenso informato scritto approvato dal Comitato etico dell’Istituzione, prima della partecipazione. Tutti gli esperimenti hanno seguito la Dichiarazione di Helsinki.
2.2. Misurazione dell’antropometria
Altezza e peso sono stati misurati con soggetti che indossavano indumenti leggeri e scalzi utilizzando uno stadiometro e l’indice di massa corporea è stato calcolato in kg / m2.
2.3. Test di funzionalità polmonare
Tutti i soggetti hanno eseguito test di funzionalità polmonare incluso il picco di flusso espiratorio (PEF), il volume espiratorio forzato in un secondo (FEV1), la capacità vitale forzata (FVC) e il rapporto FEV1/FVC utilizzando un dispositivo Vitalografo portatile (Vitalograph, Ltd., UK) secondo le linee guida della American Thoracic Society .
2.4. Misurazione della forza muscolare inspiratoria
Annusare la pressione inspiratoria nasale (SNIP) è stata misurata secondo i metodi precedentemente descritti utilizzando un dispositivo MicroRPM (MircoRPM, MicroMedical, Ltd., Kent, Regno Unito). Ai soggetti è stato chiesto di sedersi in posizione eretta con la testa eretta, le spalle rilassate e i piedi piatti sul pavimento (Figura 1). Quindi, ai soggetti è stato chiesto di sedersi con la testa in avanti, le spalle arrotondate, la postura accasciata e la schiena piatta con i piedi appoggiati sul pavimento (Figura 2). Sono stati dati comandi verbali standardizzati per mantenere ogni postura. Nella prima posizione (seduta verticale), il soggetto ha preso un forte e veloce annusare dalla capacità residua funzionale (FRC). Questa manovra è stata ripetuta per almeno cinque volte o fino a quando il soggetto non ha potuto segnare più di 10 cmH2O e il valore massimo è stato scelto . I soggetti hanno ripetuto la stessa procedura in posizione seduta slouched. Entrambe le posizioni sedute sono state randomizzate per evitare l’effetto dell’ordine.
2.5. Analisi statistica
Il pacchetto statistico per le scienze sociali (SPSS) per Windows (versione 22.0, SPSS, Inc., Chicago, IL) software statistico è stato utilizzato per tutte le analisi statistiche. La normalità dei dati è stata determinata prima dell’analisi. Per riassumere i dati sono state utilizzate statistiche descrittive (media e deviazione standard). L’analisi accoppiata del t-test è stata calcolata per identificare le differenze dei punteggi di SNIP tra la posizione seduta verticale e la posizione seduta inclinata. Il test di correlazione di Pearson è stato utilizzato per studiare le relazioni tra il punteggio SNIP su due posizioni e le variabili demografiche e i dati clinici di base. Il livello di significatività (valore) è stato impostato su 0.05.
3. Risultati
Un totale di 35 soggetti hanno partecipato a questo studio. La tabella 1 descrive in dettaglio le variabili demografiche e i dati clinici al basale. La tabella 2 ha presentato il confronto del punteggio SNIP su due diverse posizioni di seduta. I soggetti avevano un punteggio di SNIP inferiore durante una posizione slouched rispetto alla normale posizione verticale (). La differenza media del punteggio SNIP tra la posizione seduta eretta e la posizione seduta slouched è stata di 8,7 cmH2O. Sono state trovate correlazioni significative tra SNIP in posizione seduta eretta e valori previsti FEV1%, SNIP in posizione seduta slouched e valori previsti FEV1%, e SNIP in posizione seduta eretta e SNIP in posizione seduta slouched ( per tutti). Non ci sono state correlazioni significative tra i punteggi SNIP e l’età o il BMI o altri dati clinici al basale ().
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PEF: peak expiratory flow; FVC: forced vital capacity; FEV1: forced expiratory volume in one second; : sniff nasal inspiratory pressure in upright sitting; : sniff nasal inspiratory pressure in slouched sitting.
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: sniff nasal inspiratory pressure in upright sitting; : sniff nasal inspiratory pressure in slouched sitting; was considered statistically significant.
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4. Discussione
Il presente studio mirava a confrontare gli effetti delle posture del corpo durante le posizioni sedute in posizione eretta e slouched sulla forza muscolare inspiratoria nei giovani maschi sani. I risultati del presente studio hanno dimostrato che una postura alterata durante la posizione slouched ha ridotto la forza del diaframma misurata con SNIP rispetto alla normale posizione verticale. Nel presente studio, è stato riportato un calo del 9,3% nella misurazione SNIP durante la posizione seduta slouched rispetto alla seduta eretta.
L’alterazione biomeccanica dell’allineamento posturale influisce sulle gamme di movimento, posizione e modelli di accoppiamento delle articolazioni tra le vertebre spinali toraciche e la cassa toracica, che influenzano la compliance polmonare attraverso il cambiamento del movimento articolare disponibile per la respirazione . Il diaframma ha diversi attacchi alle vertebre spinali e alla cassa toracica e i cambiamenti nella posizione di queste strutture ossee hanno alterato la corretta funzione del diaframma. Come altri muscoli scheletrici del corpo, il diaframma si contrae e si rilassa per mantenere una corretta meccanica respiratoria e contribuisce anche in modo significativo alla stabilità della colonna vertebrale e al movimento della cassa toracica. La restrizione della cassa toracica durante la posizione slouched limita la mobilità del diaframma che successivamente ed inconsciamente induce il disordine respiratorio . Inoltre, la posizione slouched contribuisce alla compromissione di altri sistemi tra cui il ritorno venoso ridotto, il sistema nervoso autonomo e l’eccitabilità del nervo frenico. Simile al nostro studio, studi precedenti hanno riportato un aumento dello sforzo respiratorio e una ridotta capacità respiratoria e controllo in individui normali in posizione slouched rispetto alla normale posizione eretta seduta .
Facilitare un normale modello di respirazione richiede un’efficace contrazione muscolare del diaframma . Adattare una posizione slouched riduce la capacità del diaframma di generare forza appropriata per la contrazione. Questo attribuisce alla restrizione imposta dalla cavità addominale. Ciò è supportato da una serie di studi che hanno dimostrato un’alterazione della gabbia toracica e della forza di forza del diaframma durante le diverse posizioni . Uno studio di Lee et al. l’utilizzo della pletismografia induttiva respiratoria (RIP) ha dimostrato variazioni nelle caratteristiche della cavità toracica e addominale in diverse posizioni di seduta abituali. Inoltre, Kera e Maruyama e Lee et al. ha riportato una diminuzione dell’attività muscolare in una posizione seduta slouched rispetto a una posizione seduta più eretta. Inoltre, utilizzando metodi simili al nostro studio, Costa et al. le pressioni massime inspiratorie ed espiratorie riportate sono significativamente più basse nelle posizioni supine o semi-diritte rispetto alla posizione seduta nei giovani adulti sani.
Nel presente studio, il punteggio di SNIP più alto in posizione seduta verticale rispetto alla posizione seduta slouched può essere dovuto al fatto che in posizione più verticale il diaframma aveva un vantaggio meccanico e posizioni più favorevoli nella curva di tensione della lunghezza per creare tensione . Inoltre, il rapporto lunghezza-tensione di tutti gli altri muscoli inspiratori può essere alterato in posizione seduta slouched per produrre tensione muscolare ottimale.
Il presente studio ha dimostrato una correlazione positiva leggermente più elevata tra il punteggio SNIP in posizione seduta verticale e i valori previsti di FEV1 rispetto al punteggio SNIP in posizione seduta inclinata. Ciò è supportato da uno studio precedente che ha suggerito migliori risultati spirometrici in posizione verticale rispetto alla posizione supina in individui sani . Tuttavia, nel presente studio, altri risultati spirometrici inclusi i rapporti PEF, FVC e FEV1/FVC hanno mostrato una correlazione insignificante con i punteggi SNIP in entrambe le posizioni.
Il presente studio ha dimostrato correlazioni insignificanti tra i punteggi SNIP e le variabili demografiche come età, altezza, peso e BMI. Tuttavia, uno studio precedente ha riferito che i fattori demografici come età, peso, BMI e altezza influenzano la forza muscolare inspiratoria in individui sani . Un altro studio ha riportato una correlazione negativa tra età e punteggio SNIP negli uomini e una relazione positiva tra BMI e punteggi SNIP nelle donne . Diversi fattori hanno contribuito a queste differenze. In primo luogo, la possibile ragione è la diversa postura. In secondo luogo, nello studio attuale, i soggetti erano giovani dove l’effetto dell’età sul diaframma è improbabile. In terzo luogo, la mancanza di correlazioni potrebbe essere attribuita a piccole dimensioni del campione nello studio attuale.
Il presente studio presentava alcune potenziali limitazioni. Il risultato del presente studio era limitato a giovani maschi sani. Il confronto della funzione polmonare in diverse posture non è stato misurato per documentare l’effetto della posizione slouched sui volumi polmonari. Inoltre, la mancanza di gruppo comparativo limita la validità del presente studio. Inoltre, sono raccomandati studi di qualità che studiano l’effetto del cambiamento della postura sulla forza muscolare respiratoria nei pazienti con disturbi respiratori.
5. Conclusione
La posizione seduta slouched aveva un punteggio di SNIP inferiore rispetto alla posizione seduta eretta suggerendo una ridotta tensione e movimento del diaframma a causa di una postura alterata del corpo. La posizione slouched prolungata può indurre il disordine di respirazione ed interessare le strutture circostanti compreso il cuore ed il nervo frenico. Si consiglia agli individui di evitare la posizione slouched e incoraggiati a praticare la posizione eretta con manovre respiratorie adeguate. Gli studi futuri dovrebbero esaminare l’effetto dell’inversione della posizione cronica slouched sul diaframma e sui volumi polmonari.
Abbreviazioni
| SNIP: | Annusare nasale pressione inspiratoria |
| PEF: | Picco di flusso espiratorio |
| : | Volume espiratorio forzato in un secondo |
| FVC: | Capacità vitale forzata. |
Conflitti di interesse
Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.
Riconoscimenti
Gli autori sono grati al Decanato della Ricerca scientifica, King Saud University, per il finanziamento attraverso Vice Decanato delle Cattedre di ricerca scientifica.