Sağlıklı kişiler üzerinde yapılan denemelerin amacı, basma yayları kullanılarak geliştirilen eldivenin, egzersiz esnasında fleksör ve ekstansör kas gruplarını ne ölçüde çalıştırdığının belirlenmesidir.
Basma yayların ekstansiyon konumuna geldiğinde maksimum 6 N civarında bir kuvvet ürettiği ve bu kuvvetin D2 MCP ekleminde yaklaşık 0,63 Nm moment oluşturduğu Bölüm 5.2.1.’de açıklanmıştı. Bu mekanik etkilerin kas kasılmasında ne derece değişiklik meydana getirdiğini belirlemek için 5 erkek ve 3 kadın gönüllü üzerinde incelemeler yapıldı.
Çalışmada yer alan gönüllülere ait bazı bilgilere Tablo 6.1.’de yer verilmiştir. Gönüllülere çalışma hakkında bilgilendirme yapılmış ve gönüllülerin onayı alınmıştır (Bkz. Ek 8.). Araştırmaya gönüllülerin kavrama kuvvetlerinin ölçümü ile başlanmıştır. Kavrama kuvvetleri bir el dinamometresi aracılığıyla ölçülmüştür. Ardından gönüllüler oturur pozisyonda iken kendi belirledikleri bir hızla ve normal bir kuvvet ile parmaklarını 20 kez ekstansiyon / fleksiyon hareketi yapacak şekilde açıp kapatmışlardır. Daha sonra aynı hareketi egzersiz eldivenini giyerek gerçekleştirmişlerdir. Hareketler üçer kez tekrarlanmış ve her bir hareket arasında 2 dakika dinlenme arası verilmiştir.
Tablo 6.1. Klinik araştırmaya katılan sağlıklı gönüllülerin bilgileri. K; kadın, E; erkek
Cinsiyet Yaş (yıl) Boy (cm) Kilo (kg) Baskın el Hastalık öyküsü Kavrama kuvveti (N) K 26 166 57 Sağ Yok 269 K 22 173 51 Sağ Yok 205 K 21 167 57 Sağ Yok 273 E 22 181 85 Sağ Yok 467 E 31 174 73 Sol Yok 436 E 22 171 76 Sağ Yok 371 E 22 175 75 Sağ Yok 496 E 32 178 82 Sağ Yok 526
Hareketler sırasında kaslarda meydana kasılmanın belirlenmesi için EMG ölçümü yapılmıştır. EMG ölçümü, Delsys Bagnoli EMG sistemi kullanılarak yapılmıştır. Şekil 6.4.‘de EMG ölçümü için kullanılan sistem görülmektedir. Gönüllüler yukarıda açıklanan hareketleri yapmadan önce parmak ve el bileği eklemlerinin fleksiyon / ekstansiyon hareketlerini kontrol eden kaslardan olan ekstansör digitorum kası ve fleksör karpi radialis kası üzerine elektrotlar yerleştirilmiştir. EMG ölçümü, elektrot yerleşimi ve egzersiz hareketlerini belirten protokol Ek 9.’da yer almaktadır. Gönüllüler eldivenli ve eldivensiz hareketleri, elektrot düzeni bozulmadan gerçekleştirmişlerdir. Hem eldivensiz hem de eldiven kullanılarak yapılan hareketler sırasındaki kas aktivasyonu ayrı ayrı kaydedilmiştir.
Şekil 6.4. EMG ölçümü için kullanılan sistem. 1; el dinamometresi, 2; EMG kayıt cihazı, 3; diferansiyel elektrot, 4; referans elektrodu, 5; EMG yazılımı
Yapılan ölçümler sonucunda; eldiven giyilerek yapılan egzersizler sırasındaki kas aktivasyonu, eldivensiz yapılan egzersizler sırasındaki kas aktivasyonu ile kıyaslanmıştır. Bu işlem EMG sinyallerinin genlik analizi yapılarak gerçekleştirilmiştir. EMG ölçümleri değerlendirilirken verilerin karekök ortalaması (RMS) alınmıştır. Şekil 6.5.’de ekstansör digitorum kasının genlik analizi görülmektedir. Burada eldivenle yapılan hareketlerdeki kas aktivasyonu, eldivensiz yapılan hareketlere oranlanmıştır. Gönüllülerin tümünün sonuçları değerlendirildiğinde eldivenli yapılan hareketlerde ilgili kasın aktivitesinin %184,1 ± 70,1 daha fazla olduğu görülmektedir. Bu değerlendirme her bir kişideki maksimum genlik dikkate alınarak yapılmıştır.
Şekil 6.6.’da ise fleksör karpi radialis kasındaki aktivitenin karşılaştırılması yer almaktadır. Burada eldivenle yapılan hareketlerdeki kas aktivasyonu, eldivensiz yapılan hareketlere oranla %197,8 ± 47,5 daha fazla çıkmıştır. Burada da değerlendirme her bir kişideki maksimum genlik dikkate alınarak yapılmıştır. Sonuçlardan da görüldüğü gibi eldiven kullanılarak yapılan parmak egzersizlerinin hem ekstansör hem de fleksör kasların aktivasyonunu artırdığı anlaşılmaktadır.
1 2
3 4
Şekil 6.5. Ekstansör digitorum kası için parmak egzersizlerindeki genlik analizi
Şekil 6.6. Fleksör karpi radialis kası için parmak egzersizlerindeki genlik analizi
Parmak egzersizlerinin ardından, elektrot yerleşimi bozulmadan el bileği egzersizleri için ölçümler yapılmıştır. El bileği egzersizlerini gerçekleştiren prototip sadece erkek katılımcıların kullanımına uygun olduğundan el bileği ölçümleri 5 erkek gönüllü üzerinde yapılmıştır (Bkz. Tablo 6.1.). Gönüllüler öncelikle eldivensiz hareketleri gerçekleştirmiştir. El bileğini fleksiyon konumundan ekstansiyon konumuna getirdikleri egzersiz hareketini 20 kez tekrarlamışlardır. Ardından aynı işlemi egzersiz cihazını giyerek gerçekleştirmişlerdir. Hareketler üçer kez tekrarlanmış ve ölçümlerin ortalamaları alınmıştır. Her bir hareketten sonra 2 dakika dinlenme arası verilmiştir.
El bileği için yapılan ölçümler sırasında parmaklar fleksiyon konumunda olacak şekilde el kapalı tutulmuştur. Şekil 6.7.’de el bileği hareketleri sırasındaki ekstansör digitorum kasının genlik analizi görülmektedir. Sonuçlara bakıldığında gönüllülerin tümünde eldivenli yapılan hareketlerdeki kas aktivasyonunun eldivensiz yapılan hareketlere göre daha fazla olduğu görülmektedir. Her bir gönüllü için ölçülen maksimum genlik miktarı Şekil 6.8.’de yer almaktadır. Şekil 6.9.’da ise el bileği egzersizleri sırasındaki fleksör karpi radialis kasındaki aktivitenin karşılaştırılması yer almaktadır. Burada, eldivenle yapılan egzersizlerin fleksör karpi radialis kasının aktivasyonunda önemli bir artış meydana getirmediği söylenebilir. Şekil 6.10.’da her bir gönüllü için fleksör karpi radialis kasında ölçülen maksimum % genlik görülmektedir.
Şekil 6.7. Ekstansör digitorum kası için el bileği egzersizlerindeki genlik analizi
Şekil 6.9. Fleksör karpi radialis kası için bilek egzersizlerindeki genlik analizi
Şekil 6.10. Fleksör karpi radialis maksimum genlikler
Aktif egzersizlere göre yapılan ölçümlerden sonra pasif egzersizler için ölçüm yapılmıştır. Pasif egzersizler, tamamen doğrusal eyleyicinin kuvveti ile gerçekleştirilmiştir. Ölçümler tek bir erkek katılımcı üzerinde yapılmıştır. Gönüllü katılımcı üzerine elektrotlar yerleştirildikten sonra (Bkz. Ek. 9.) önce eyleyici olmadan sonra eyleyici ile parmak egzersizleri yapılmıştır. Şekil 6.11.’de cihaz desteği ile ve cihaz desteği olmadan yapılan egzersiz hareketlerinin genlik bakımından karşılaştırması yer almaktadır. Pasif olarak gerçekleştirilen egzersizlerde ekstansör digitorum kasındaki aktivasyonun normal parmak egzersizlerine kıyasla %50 seviyesinde gerçekleştiği görülmektedir. Pasif egzersizlerde fleksör karpi radialis kasındaki aktivasyonda anlamlı bir değişiklik kaydedilmemiştir.
Şekil 6.11. Cihaz olmadan ve cihaz destekli yapılan egzersizlerin genlik analizi