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Effect of 16-week corrective training program on three dimensional joint moments of the dominant and non-dominant lower limbs during gait in children with genu varus deformity - 30/01/20

Effets d’un programme d’entraînement correctif de 16 semaines sur les moments articulaires tridimensionnels des membres inférieurs dominants et non-dominants pendant la marche chez l’enfant porteur de genu varum

Doi : 10.1016/j.scispo.2018.12.011 
A.A. Jafarnezhadgero a, , M. Majlesi b, H. Etemadi b, R. Hilfiker c, B.A. Knarr d, M. Madadi Shad a
a Department of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Educational Sciences and Psychology, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran 
b Department of Sport Biomechanics, Faculty of Humanities, Islamic Azad University, Hamedan Branch, Hamedan, Iran 
c School of Health Sciences, University of Applied Sciences and Arts Western Switzerland (HES-SO Valais-Wallis), Leukerbad, Switzerland 
d Department of Biomechanics, University of Nebraska at Omaha, Omaha, USA 

Corresponding author.

Summary

Context

Proper treatment of lower limbs alignment in children may prevent the progression of pathologies. However, this is not evaluated from a scientific view-point.

Objective

The purpose of this study was to evaluate the effects of a 16-week Corrective Exercise Continuum (CEC) programming strategy on three dimensional joint moments of dominant and non-dominant lower limbs during walking.

Design

Randomized control trials.

Setting

Sports biomechanics laboratory.

Participants

Twenty eight male children with genu varus and with permission of their parents were volunteered to participate in this study. They were randomly divided in two equal-sized groups (experimental and control).

Intervention

Corrective Exercise Continuum (CEC) programming strategy.

Main Outcome Measures

Data acquisition was carried out using six infrared motion analysis cameras (Vicon motion Systems, Oxford, UK) and two force platforms (Kistler AG, Winterthur, Switzerland). The joint moments of the ankle, knee, and hip of the both lower extremities were calculated using inverse dynamics approach.

Results

The results indicated that CEC decreased the peak knee internal rotation moment (P<0.01) and peak hip external rotation moment (P<0.01) in the dominant lower limb. However, it increased the knee extension moment (P<0.01), knee abduction moment (P<0.02) and hip internal rotation moment (P<0.01) in the dominant lower limb. Regarding the non-dominant lower limb, CEC decreased the ankle inversion moment (P<0.04), knee internal rotation moment (P<0.01), hip abduction moment (P<0.01) and hip external rotation moment (P<0.01). In contrast, it increased the ankle dorsiflexion moment (P<0.03) and the knee abduction moment (P<0.01) in the non-dominant side.

Conclusions

Performing CEC could reduce excessive knee internal rotation moment as well as hip external rotation moment identified as two key risk factors for medial knee osteoarthritis. Therefore, it would be recommended for children with genu varus, in that it can prevent and slow joint degeneration in adulthood.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Contexte

Un traitement approprié de ré-alignement des membres inférieurs chez l’enfant pourrait prévenir la survenue de pathologies consécutives à des anomalies de la statique des membres inférieurs. Cependant, ceci nécessite d’être scientifiquement évalué.

Objectif

Le but de cette étude était d’évaluer les effets d’un programme d’exercices correctifs (CEC) pendant 16 semaines, sur les moments articulaires en trois dimensions des membres inférieurs, dominants et non-dominants pendant la marche, chez des enfants porteurs d’un genu varum.

Conception

Essais de contrôle randomisés.

Paramètres

Laboratoire de biomécanique du sport.

Participants

Vingt-huit garçons présentant un genu varum ont participé volontairement à cette étude avec l’accord de leurs parents. Ils ont été aléatoirement divisés en deux groupes (expérimental et contrôle) de tailles égales.

Intervention

Programme d’exercices correctifs (CEC) supervisé de 16 semaines.

Principales variables dépendantes

L’acquisition des données biomécaniques a été effectuée à l’aide de six caméras infrarouge d’analyse du mouvement (Vicon motion Systems, Oxford, Royaume-Uni) et de deux plates-formes de force (Kistler AG, Winterthur, Suisse). Les moments articulaires de la cheville, du genou et de la hanche des deux extrémités inférieures ont été calculés à l’aide de l’approche dynamique inverse.

Résultats

Les résultats indiquent que le CEC a diminué le moment maximal de rotation interne du genou (p<0,01) et le moment maximal de rotation externe de la hanche (p<0,01) sur le membre inférieur dominant. Par ailleurs le CEC, a augmenté le moment d’extension du genou (p<0,01), le moment d’abduction du genou (p<0,02) et le moment de rotation interne de la hanche (p<0,01) sur le membre inférieur dominant. En ce qui concerne le membre inférieur non dominant, le CEC a diminué le moment d’inversion de la cheville (p<0,04), le moment de rotation interne du genou (p<0,01), le moment d’abduction de la hanche (p<0,01) et le moment de rotation externe de la hanche (p<0,01). En revanche, il a augmenté le moment de dorsiflexion de la cheville (p<0,03) et le moment d’abduction du genou (p<0,01) (toujours du côté non dominant).

Conclusions

La réalisation du CEC pourrait réduire le moment excessif de rotation interne du genou ainsi que le moment de rotation externe de la hanche, deux facteurs de risque clés pour l’arthrose médiale du genou. Par conséquent, on peut recommander ce type de travail correctif chez des enfants atteints de genu varum, car il pourrait prévenir ou ralentir la survenue de dégénérescence articulaire à l’âge adulte.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Bow leg, Lower limb, Moment

Mots clés : Pied en arc, Membre inférieur, Moment articulaire


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Vol 35 - N° 1

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