Lipiarz M., Guzik-Kopyto A., Bieniek A.

Mateusz LIPIARZ, Studenckie Koło Naukowe Biomechatroniki "BIOKREATYWNI"
Agata GUZIK-KOPYTO, Andrzej BIENIEK, Katedra Biomechatroniki, Politechnika
Śląska, Zabrze
OCENA SYMETRII RUCHÓW WYKONYWANYCH KOŃCZYNĄ
GÓRNĄ PRZEZ OSOBY ZDROWE
EVALUATION OF SYMMETRY MOVEMENTS OF UPPER LIMB
PERFORMED BY HEALTHY PERSONS
Słowa kluczowe: analiza symetrii, kończyna górna
1. WSTĘP
Kończyna górna człowieka umożliwia wykonywanie wielu skomplikowanych czynności
manipulacyjnych. Ulega ona jednak bardzo często różnego rodzaju urazom, dlatego jest
obiektem zainteresowania grona lekarzy, fizjoterapeutów i inżynierów biomedycznych [1,2,3].
Jedną z metod branych pod uwagę przy ocenie stopnia dysfunkcji niedowładnej kończyny
górnej może być odniesienie wartości zakresu ruchu do wartości wyznaczonych dla kończyny
zdrowej. Aby jednak możliwa była rzetelna ocena przydatności wyżej wymienionej analizy
porównawczej istotnym elementem jest sprawdzenie, czy analiza taka przynosi powtarzalne
wyniki podczas badań prowadzonych na grupie normatywnej. Jest to istotne ze względu na
fakt, iż człowiek wykorzystuje każdą z kończyn górnych (prawą, lewą) w bardzo indywidualny
sposób zależny od predyspozycji oraz nawyków charakterystycznych dla danej osoby. Celem
niniejszej pracy było określenie różnic w kinematyce wykonywanych ruchów pomiędzy
kończyna prawą i lewą osób zdrowych podczas czynności picia z kubka.
2. METODYKA BADAŃ
W ramach pracy przeprowadzono badania kinematyki kończyn górnych podczas czynności
picia z kubka. Wielkości kinematyczne wyznaczono za pomocą systemu MVN Biomech firmy
Xsense. Na podstawie pomiarów wyznaczono zakresy ruchów w stawach kończyny górnej, a
następnie wyznaczono wskaźnik symetrii (SI). Wskaźnik SI wyznacza się poprzez
unormowanie różnic pomiędzy wartościami parametrów dla przeciwstawnych kończyn lub dla
kończyny chorej i zdrowej [4]. Do obliczeń przyjęto następującą zależność (2.1):
SI 
zmK p  zmK n
zmK n
* 100% ,
(2.1)
gdzie: zmKp jest zmienna rejestrowaną dla kończyny górnej prawej, zmKn jest rejestrowaną
zmienna dla kończyny górnej lewej. Im wyliczona wartość wskaźnika jest bliższa 0% tym
XIII Konferencja Naukowa Majówka Młodych Biomechaników im. prof. Dagmary Tejszerskiej
s. 78
bardziej ruchy wykonane przez prawą i lewą kończynę są zbliżone do siebie. Przyjęto, że
wartość, która może świadczyć o zachowaniu symetrii to 10%. Badania przeprowadzono na
grupie 18 zdrowych praworęcznych mężczyzn w wieku od 19 do 29 lat bez przebytych
urazów kończyn górnych.
3. WYNIKI
Przeprowadzone pomiary kinematyki podczas wykonywania czynności picia z kubka,
pozwoliły na wyznaczenie zakresów ruchu oraz wskaźników symetrii w następujących
stawach kończyny górnej: barkowym, łokciowym i nadgarstkowym.
Rys. 1. Wskaźnik SI w stawie barkowym podczas
ruchu zginania i prostowania
Rys. 2. Wskaźnik SI w stawie barkowym podczas
ruchu zginania i prostowania
4. PODSUMOWANIE
Wyniki przeprowadzonych analiz w dużej mierze wskazują na brak symetrii wykonywanych
ruchów dla prawej i lewej kończyny górnej wśród badanych osób zdrowych. Przykładowo SI
w stawie barkowym dla ruchu zginania/prostowania (rys. 1) przekraczał 10% aż u 15 osób
spośród przebadanych 18. Dla stawu łokciowego odpowiednio dla 11 osób (rys. 2). W
związku z powyższym trudno uznać wskaźnik SI jako pomocny w analizie funkcjonowania
kończyny górnej, w przeciwieństwie do oceny symetrii kończyn dolnych podczas chodu [4].
Wynika to z faktu, iż wybrana czynność jest naturalną, realizowaną na co dzień czynnością
jedynie dla jednej z kończyn górnych.
LITERATURA
[1] Guzik A., Michnik R., Rycerski W., The estimation of rehabilitation progress in patients
with psychomotor diseases of upper limb based on modeling and experimental research.
Acta of Bioengineering and Biomechanics, 2006, 8(2), p.79-87
[2] Guzik-Kopyto A., Michnik R., Wodarski P., Gzik M., Bieniek A.: Wyznaczanie obciążeń
w układzie szkieletowo-mięśniowym kończyny górnej na podstawie badań kinematyki z
wykorzystaniem inercyjnego systemu pomiarowego, Modelowanie Inżynierskie 53 (2014)
s. 62-69.
[3] Westerhoff P. Graichen F. Bender A., Halder A. Beier A., Rohlmann A. Bergmann G.,
Invivo measurements of shoulder joint loads during activities of daily living. Journal of
Biomechanics, 2009, 42, p. 1840-1849
[4] Wit A.: Wartości normatywne do oceny asymetrii chodu i postawy stojącej człowieka,
Wydawnictwo AWF, Warszawa 2012