Electromyographic traces of motor unit synchronization of fatigued lower limb muscles during gait.

BACKGROUND: The study of the signal in the frequency domain has shown to be a good tool to identify muscular fatigue. Previous research has shown that the low frequency band and 40 Hz frequency band increase their relative intensity with the onset of fatigue. These findings were obtained in rectus femoris, but the behaviours of other muscles of the lower limb are unknown. In this article we explored the changes in the low frequency and 40 Hz frequency band of lower limb muscles with respect to fatigue. METHODS: Thirty healthy subjects were recruited to analyse the electromyography (EMG) of biceps femoris, tibialis anterior and gastrocnemius medialis and lateralis of both legs during gait. Four two-minutes walks at a self-selected speed were recorded, the first two walks with a normal muscular function and the last two walks after a fatigue protocol. All the signals were decomposed using wavelet transformations. The signals were normalized in time and spectral intensities normalized to the sum of intensities in the frequency domain. Two frequency bands were studied in each walk: the 40-Hz (34-53 Hz) and the low frequency (< 25 Hz) bands. A ratio of the spectral intensities of those frequency bands at each walk was obtained by dividing the 40-Hz frequency band spectral intensity by the low frequency band spectral intensity. Statistical parametric mapping techniques were used to compare the ratios of the prefatigue walks against the postfatigue walks. RESULTS: The results of the Statistical Non-Parametric Mapping (SnPM) analysis of all muscles depict a higher relative spectral intensity in the low frequency band in the comparison of fatigue versus prefatigue recordings except for the right gastrocnemius lateralis. The critical thresholds F* were exceeded by multiple suprathreshold clusters with p values <0.05, showing that the low frequency band increased its relative spectral intensity in the case of fatigue. CONCLUSION: The obtained results suggest that the low frequency band increases its relative spectral intensity in all the studied muscles when fatigue onsets. This increase in relative spectral intensity may be linked to an increase in motor unit synchronization promoted by the central nervous system to ensure good motor control.

[Treadmill training with partial body weight support in subjects with incomplete spinal cord injury: a systematic review]. / Entrenamiento en cinta rodante con soporte parcial del peso corporal en pacientes con lesión medular incompleta: revisión sistemática.

INTRODUCTION: The partial body weight supported treadmill training is a common therapeutic strategy in rehabilitation of people with spinal cord injuries. AIM: To analyze its effects on gait, balance and muscle strength in people with incomplete spinal cord injury compared to conventional treatment or overground gait training. PATIENTS AND METHODS: A compilation of clinical trials from 2007 to 2019 was carried out. We included articles that evaluate the effects of body weight supported treadmill training on gait, balance and muscle strength in subjects with incomplete spinal cord injury. RESULTS: A total of six articles were analyzed. The walking cadence, speed and resistance improved in the participants that received the intervention compared to those that were treated with conventional training. The functionality, balance and strength improved in most studies, but there were not differences between them. CONCLUSIONS: Body weight supported treadmill training improves the spatiotemporal parameters of walking and resistance in subjects with incomplete spinal cord injury, but in most variables analyzed (balance, functionality and strength) the changes are not superior to those observed after conventional training.

TITLE: Entrenamiento en cinta rodante con soporte parcial del peso corporal en pacientes con lesión medular incompleta: revisión sistemática.Introducción. El entrenamiento de la marcha sobre pasarela rodante con soporte parcial del peso corporal es una estrategia terapéutica frecuente en la rehabilitación de personas con lesión medular. Objetivo. Analizar los efectos de esta intervención en la marcha, el equilibrio y la fuerza muscular en personas con lesión medular incompleta en comparación con un tratamiento de fisioterapia convencional o con un entrenamiento de la marcha sobre suelo. Pacientes y métodos. Se realizó una recopilación de ensayos clínicos desde 2007 hasta 2019. Se incluyeron trabajos que evaluasen el entrenamiento de la marcha con soporte parcial del peso corporal en cinta rodante en pacientes con lesión medular incompleta y que analizasen la marcha, el equilibrio y la fuerza muscular. Resultados. Se analizaron seis artículos. Según los resultados de los estudios incluidos, la cadencia, la velocidad y la resistencia de marcha mejoraron en los participantes que recibieron entrenamiento sobre pasarela rodante con soporte parcial del peso corporal respecto al grupo de control. Las variables de funcionalidad, equilibrio y fuerza mejoraron en ambos los grupos de intervención. Conclusiones. El entrenamiento de la marcha con soporte parcial del peso corporal sobre cinta rodante mejora los parámetros espaciotemporales de la marcha y la resistencia de los pacientes con lesión medular incompleta, pero, en la mayoría de las variables analizadas, los cambios no son superiores a los observados tras un entrenamiento convencional.

Escala observacional de la marcha del sujeto con amputación de la extremidad inferior: diseño y validez de contenido / Observational gait scale for persons with lower extremity amputation. Design and content validity

INTRODUCCIÓN: El patrón de la marcha se ve alterado en los sujetos con amputación de la extremidad inferior. Para su evaluación es importante el uso de escalas de observación de la marcha con una buena validez de contenido. OBJETIVOS: Diseñar una escala de observación de la marcha atendiendo a las principales alteraciones de la marcha de los sujetos con amputación y analizar su validez de contenido. MATERIAL Y MÉTODOS: Para obtener una versión de la escala se conformó un comité de expertos. El mismo comité se ocupó de la evaluación de la escala. Se calculó el índice de validez de contenido (IVC), tanto para cada ítem como para la escala global. RESULTADOS: Se seleccionaron las principales alteraciones cinemáticas y espaciotemporales para el desarrollo de los ítems. La escala se compone de 2secciones y 25 ítems, con una puntuación máxima de 35 puntos. Se obtuvo una puntuación global IVC de 0,90, y un índice de validez para la mayoría de los ítems con valores superiores a 0,78. CONCLUSIÓN: La Escala observacional de la marcha del sujeto con amputación de la extremidad inferior ha mostrado una validez de contenido excelente de acuerdo con el IVC obtenido. Futuros estudios deben evaluar su fiabilidad y validez de constructo

INTRODUCTION: Gait pattern is altered in persons with lower extremity amputation. To assess gait pattern, it is important to use observational gait scales with a good content validity. OBJECTIVES: To design an observational gait scale and to analyze its content validity. MATERIAL AND METHODS: An expert committee was formed to obtain a version of the scale. The same committee was responsible for evaluating the scale. The content validity index (CVI) was calculated, both for each item and for the global scale. RESULTS: The main kinematic and spatiotemporal alterations were selected to design the items. The scale consists of 2sections and 25 items, with a maximum score of 35 points. An overall CVI score of 0.90 was obtained, and an index of validity for most items with values higher than 0.78. CONCLUSION: The Observational gait scale for persons with amputation of the lower extremity showed excellent content validity according to the CVI obtained. Future studies should evaluate its reliability and construct validity

[Observational gait scale for persons with lower extremity amputation. Design and content validity]. / Escala observacional de la marcha del sujeto con amputación de la extremidad inferior: diseño y validez de contenido.

INTRODUCTION: Gait pattern is altered in persons with lower extremity amputation. To assess gait pattern, it is important to use observational gait scales with a good content validity. OBJECTIVES: To design an observational gait scale and to analyze its content validity. MATERIAL AND METHODS: An expert committee was formed to obtain a version of the scale. The same committee was responsible for evaluating the scale. The content validity index (CVI) was calculated, both for each item and for the global scale. RESULTS: The main kinematic and spatiotemporal alterations were selected to design the items. The scale consists of 2sections and 25 items, with a maximum score of 35 points. An overall CVI score of 0.90 was obtained, and an index of validity for most items with values higher than 0.78. CONCLUSION: The Observational gait scale for persons with amputation of the lower extremity showed excellent content validity according to the CVI obtained. Future studies should evaluate its reliability and construct validity.

[Instrumental gait analysis in stroke patients]. / Analisis instrumental de la marcha en pacientes con ictus.

INTRODUCTION: The motor control deficits after stroke affect the gait pattern. There is a significant variability between subjects. AIMS: To analyse, by using a capture motion system, the gait pattern in stroke patients with different levels of motor function, and to establish, despite the participants heterogeneity, what alterations in the gait pattern are usual in each participant. SUBJECTS AND METHODS: Nine stroke subjects with independent gait and ten control subjects participated in this study. Motion capture was performed using the VICON Motion System ®. The motion of the pelvis, hip, knee and ankle were analyzed in the sagittal plane. Also, the spatio-temporal parameters of gait were observed. RESULTS: The motor function evaluated using the Flug-Meyer Assessment (lower limb section) varied between 15 and 33 points. Participants had alterations in the kinematic pattern which were common between each of them. In stroke patients it was observed: an increment of the pelvis range of motion in both sides; at the hip joint, a decrease of the maximum peak of extension during the stance phase in the affected side and a greater flexion during the stance and the swing periods in the non-affected side; at the knee, a major knee flexion during the initial contact; and at the ankle joint, an slight ankle plantar flexion during the initial contact on the affected side. CONCLUSIONS: There are several landmarks in stroke gait that the clinicians should keep attention during the walking observation.

TITLE: Analisis instrumental de la marcha en pacientes con ictus.Introduccion. Las alteraciones en el control motor consecuentes al ictus afectan al patron de marcha, existiendo una importante variabilidad intersujeto. Objetivos. Valorar, a traves de un sistema de captura del movimiento, el patron cinematico de la marcha en sujetos con ictus y establecer que alteraciones del patron de la marcha son comunes entre los participantes. Sujetos y metodos. Participaron nueve pacientes con ictus con capacidad de marcha y diez sujetos controles. Para la captura del movimiento se empleo el sistema VICON Motion System ®. Se analizaron los movimientos articulares de pelvis, cadera, rodilla y tobillo en el plano sagital, y los parametros espaciotemporales de la marcha. Resultados. La funcion motora de los participantes, valorada mediante la escala Fugl-Meyer (seccion del miebro inferior), oscilo entre 15 y 33 puntos. Los participantes presentaron alteraciones en la cinematica comunes entre ellos. En los pacientes con ictus se registro: aumento de la amplitud de movimiento de la pelvis en ambos hemicuerpos (lado afecto y no afecto frente a control, p < 0,01); en la cadera, disminucion de la maxima extension durante la fase de apoyo en el lado afecto (p < 0,01) e incremento de la flexion en las fases de apoyo y oscilacion en el no afecto (p = 0,025); en la rodilla, mayor flexion durante la fase de contacto inicial (lado afecto frente a control, p < 0,01; lado no afecto frente a control, p = 0,02); y en el tobillo, ligera flexion plantar durante la fase de contacto inicial en el lado afecto. Conclusiones. A pesar de la variabilidad clinica, existen alteraciones especificas comunes de la marcha en sujetos con ictus.

Teorías y modelos de control y aprendizaje motor. Aplicaciones clínicas en neurorrehabilitación / Theories and control models and motor learning: clinical applications in neuro-rehabilitation

Introducción: En las últimas décadas ha existido un especial interés por las teorías que podrían xplicar el gobierno del control motor y sus aplicaciones. Estas teorías suelen basarse en modelos de función cerebral, reflejando criterios filosóficamente diferentes sobre la forma en la que el movimiento es controlado por el cerebro, enfatizando cada una de ellas en los distintos componentes neurales del movimiento. Asimismo, en el contexto de las neurociencias, toma relevancia el concepto de aprendizaje motor, considerado como el conjunto de procesos internos asociados a la práctica, y la experiencia, que producen cambios relativamente permanentes en la capacidad de producir actividades motoras, a través de una habilidad específica. Por lo que ambos, control y aprendizaje motor, se posicionan como campos de estudio fundamentales para los profesionales sanitarios en el campo de la neurorrehabilitación. Desarrollo: Se describen las principales teorías de control motor como la teoría de la programación motora, la teoría de sistemas, la teoría de la acción dinámica o la teoría del procesamiento de distribución en paralelo, así como los factores que influyen en el aprendizaje motor y sus aplicaciones en neurorrehabilitación. Conclusiones: En la actualidad no existe un consenso sobre qué teoría o modelo es definitorio en dar explicación al gobierno del control motor. Las teorías sobre el aprendizaje motor deben ser la base para la rehabilitación motora. Las nuevas líneas de investigación deben aplicar los conocimientos generados en los campos del control y aprendizaje motor en neurorrehabilitación

Introduction: In recent decades there has been a special interest in theories that could explain the regulation of motor control, and their applications. These theories are often based on models of brain function, philosophically reflecting different criteria on how movement is controlled by the brain, each being emphasised in different neural components of the movement. The concept of motor learning, regarded as the set of internal processes associated with practice and experience that produce relatively permanent changes in the ability to produce motor activities through a specific skill, is also relevant in the context of neuroscience. Thus, both motor control and learning are seen as key fields of study for health professionals in the field of neuro-rehabilitation. Development: The major theories of motor control are described, which include, motor programming theory, systems theory, the theory of dynamic action, and the theory of parallel distributed processing, as well as the factors that influence motor learning and its applications in neuro-rehabilitation. Conclusions: At present there is no consensus on which theory or model defines the regulations to explain motor control. Theories of motor learning should be the basis for motor rehabilitation. The new research should apply the knowledge generated in the fields of control and motor learning in neuro-rehabilitation

Theories and control models and motor learning: clinical applications in neuro-rehabilitation.

INTRODUCTION: In recent decades there has been a special interest in theories that could explain the regulation of motor control, and their applications. These theories are often based on models of brain function, philosophically reflecting different criteria on how movement is controlled by the brain, each being emphasised in different neural components of the movement. The concept of motor learning, regarded as the set of internal processes associated with practice and experience that produce relatively permanent changes in the ability to produce motor activities through a specific skill, is also relevant in the context of neuroscience. Thus, both motor control and learning are seen as key fields of study for health professionals in the field of neuro-rehabilitation. DEVELOPMENT: The major theories of motor control are described, which include, motor programming theory, systems theory, the theory of dynamic action, and the theory of parallel distributed processing, as well as the factors that influence motor learning and its applications in neuro-rehabilitation. CONCLUSIONS: At present there is no consensus on which theory or model defines the regulations to explain motor control. Theories of motor learning should be the basis for motor rehabilitation. The new research should apply the knowledge generated in the fields of control and motor learning in neuro-rehabilitation.

Modular control of mediolateral postural sway.

Is voluntary motor control of mediolateral rhythmic sway ruled by modular organization? Answering this question has potential implications in diagnosis and rehabilitation of neurologically impairments. Superficial EMG and computerized dynamic posturography has been used in this study to investigate modular control of six healthy subjects. Postural movements have been performed at three different frequencies to also test the influence of speed on the composition of synergies and activations. Results showed that two synergies account for more than 75% of EMG variance and are shared by all subjects across all frequency conditions. These evidences, together with a functional interpretation of computed muscle synergies, support the existence of consistent modular control across healthy subjects during mediolateral voluntary movements.

Efectos terapéuticos del tratamiento rehabilitador en la espondilitis anquilosante. Repercusiones físicas y funcionales / Therapeutic effects of rehabilitating treatment in ankylosing spondylitis. Physical and functional repercussions

Objetivo. El objetivo del presente estudio es analizar la relación existente entre los distintos parámetros de exploración física determinados por el Índice de Metrología de Bath para la Espondilitis Anquilosante (Bath Ankylosing Spondylitis Metrology Index, BASMI), el Índice Funcional de Bath para la Espondilitis Anquilosante (Bath Ankylosing Spondylitis Functional Index, BASFI), y el Índice de Actividad de Bath para la Espondilitis Anquilosante (Bath Ankylosing Spondylitis Disease Activity Index, BASDAI); antes y después de la aplicación de un protocolo de cinesiterapia. Material y métodos. Se estudiaron 40 pacientes diagnosticados de espondilitis anquilosante según los criterios modificados de Nueva York y clasificados en cuatro grados de afectación funcional según las normas del American College of Rheumatologists. Se excluyeron 4 pacientes por padecer un cuadro de osteoporosis evolutiva. Durante 4 meses, los pacientes recibieron una sesión semanal de cinesiterapia en grupo. Cada sesión tuvo una duración de 1 h, recibiendo de esta forma un total de 15 sesiones. El protocolo aplicado abarcaba ejercicios de flexibilización y movilización de todo el raquis, estiramientos de la musculatura afectada y ejercicios respiratorios. Los datos se recogieron, antes (pretratamiento) y después de las 15 sesiones (postratamiento), a través de tres cuestionarios específicos para esta afectación: el BASMI, BASDAI y BASFI. El índice BASMI recoge 5 parámetros físicos, mientras que los índices BASFI y BASDAI hacen referencia a la capacidad funcional de los pacientes con espondilitis anquilosante para realizar las actividades de la vida diaria. Se tomaron como valores significativos aquellos cuya p 0,05). Del análisis de correlación entre los diversos índices, se obtuvieron diferentes relaciones significativas, siendo común y la más destacada la relación entre la rotación cervical y el BASFI (p = 0,03) y el BASDAI (p = 0,04).Discusión. Los resultados de este estudio determinan una relación existente entre los parámetros físicos (BASMI) y funcionales (BASFI y BASDAI). La rotación cervical desempeña un papel determinante en la limitación de estos pacientes, ya que puede interferir en múltiples actividades de la vida diaria, como la conducción de un automóvil y la realización de distintas actividades profesionales. Otra relación que debe tenerse en cuenta es la afectación de la región lumbar, que constituye una de las primeras manifestaciones de esta enfermedad. Conclusiones. La cinesiterapia se muestra beneficiosa para el paciente con espondilitis anquilosante, mejorando tanto parámetros funcionales como de exploración física. Por tanto, el tratamiento rehabilitador, mediante la aplicación de un protocolo de cinesiterapia, debe tener como objetivo la mejora tanto de los parámetros físicos como funcionales en este tipo de pacientes (AU)

Síndrome de Rett: actualización del proceso de rehabilitación / Rett syndrome. Updating of rehabilitation process

Los recientes hallazgos genéticos en el síndrome de Rett obligan a una actualización de los recursos terapéuticos actuales y de la metodología empleada en su rehabilitación. Se establecen explícitamente los objetivos generales y específicos en el marco de una rehabilitación integral y los medios para alcanzarlos. Estas niñas presentan un abigarrado cuadro en el que destacan los problemas ortopédicos (escoliosis, luxación adquirida de cadera, pie equino, fracturas óseas), alteraciones del tono muscular, problemas cognitivos y del lenguaje. Además se revisa el afrontamiento terapéutico de los graves problemas neurológicos y del comportamiento, como la ataxia, apraxia, movimientos estereotipados, problemas foniátricos y respiratorios, ataques de llanto, problemas de autonomía personal, problemas senso-perceptivos, alteraciones cognitivas, y problemas del comportamiento. Se establece la utilidad clínica de diferentes terapias: "técnica de energía muscular", "reptación refleja y volteo reflejo de la terapia Vojta", "concepto Bobath", estimulación del equilibrio y transferencia de peso, patrones progresivos y de repetición, férulas, estimulación eléctrica transcutánea, comunicación aumentativa y alternativa, musicoterapia, etc. El objetivo global es establecer un programa individualizado de enseñanza y terapéutico que, manteniendo en permanente contacto y supervisión a los pacientes y su familia con los servicios especializados asistenciales de rehabilitación, mejore la calidad de vida de estas niñas y de sus familias (AU)