The impact of involuntary movements on the spatial range of motion of the body center of mass in patients with Huntington disease

Journal : Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
Article : Wpływ ruchów mimowolnych na przestrzenny zakres ruchów środka ciężkości ciała u chorych na chorobę Huntingtona

Authors :
Hołowacz, I.
Podstawowych Problemów Techniki, 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, iwona.holowacz@pwr.wroc.pl,
Jałówko, M.
Podstawowych Problemów Techniki, 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27,
Danielewska, M.
Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Instytut Fizyki, 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, monika.danielewska@pwr.wroc.pl,
Iskander, R.
Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, 50-377 Wrocław, Plac Grunwaldzki 13,
Podbielska, M.
Akademia Wychowania Fizycznego, Wydział Fizykoterapii, 51-612 Wrocław, al. Paderewskiego 35,
Senhadri, H.
Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27,
Kuczyński, M.
Politechnika Opolska, Wydział Wychowania Fizycznego i Fizjoterapii, Katedra Biomechaniki, 45-758 Opole, ul. Prószkowska 76, michal.kuczynski@awf.wroc.pl,
Chwała, W.
Akademia Wychowania Fizycznego w Krakowie, Zakład Biomechaniki, 31-571 Kraków, al. Jana Pawła II 78, wachwala@cyf-kr.edu.pl,
Mirek, E.
Akademia Wychowania Fizycznego w Krakowie, Wydział Rehabilitacji Ruchowej, 31-571 Kraków, al. Jana Pawła II 78,
Rudzińska, M.
Katedra i Klinika Neurologii Collegium Medicum UJ, 31-503 Kraków, ul. Botaniczna 3,
Frydel, J.
VENITUR Sp. z o.o., 31-752 Kraków, ul. Wąwozowa 34 B,
Kuźma, M.
Akademia Wychowania Fizycznego w Krakowie, 31-571 Kraków, al. Jana Pawła II 78,
Abstract : Kontrola położenia środka ciężkości ciała podczas chodu jest jednym z kluczowych kryteriów w programowaniu terapii różnych schorzeń aparatu ruchu. Celem pracy było określenie wpływu stereotypów ruchowych pracy stawów goleniowo-skokowych, kolanowych, biodrowych, miednicy i klatki piersiowej na przestrzenne zmiany położenia środka ciężkości ciała u chorych na chorobę Huntingtona (ang. Huntington disease, HD). W wyniku przeprowadzonej trójwymiarowej analizy ruchu stwierdzono istotny statystycznie p ˂ 0,05 wpływ ruchów mimowolnych tułowia i kończyn dolnych na schemat pionowych i poziomych przemieszczeń środka ciężkości. Ponadnormatywne ruchy klatki piersiowej w znacznie większym stopniu wpływały na zmiany położenia środka ciężkości niż zidentyfikowane dysfunkcje w obszarze kończyn dolnych i miednicy. Uzyskane wyniki mogą znaleźć istotne zastosowanie przy budowaniu modelu usprawniania chorych na HD.

The control of the body mass center during gait is one of the key criteria that allow therapy programming in a variety of locomotory system disorders. The aim of this study was to evaluate the influence of stereotyped motion of ankle, knee, hip, pelvis and thorax on spatial change of the body mass center position in patients suffered from Huntington disease (HD).Three dimensional motion analysis was performed. It was found that there is a statically significant impact, p < 0.05, of the trunk and lower extremities involuntary movements on the mass center in both; vertical and horizontal directions. The changes of the body mass center position were considerably influenced by the over normative thorax motions comparing to the dysfunctions of the pelvic and lower extremities region. Obtained results can be successfully applied to establish a new approach in the rehabilitation of patients with HD

Keywords : chód, środek masy ciała, kinematyka, analiza 3D, choroba Huntingtona, gait in humans, body center of mass, kinematics, 3D motion analysis, Huntington disease,
Publishing house : Indygo Zahir Media
Publication date : 2013
Number : Vol. 19, nr 2
Page : 85 – 94

Bibliography
: 1 L. Quinn, M. Busse, M. Broad: Physiotherapy Guidance Document, European Huntington’s Disease Network, 2009.
2 L.P. Rowland, T.A. Pedley: Neurologia Meritta, H.H. Kwieciński, A.M. Kamińska, (red.), Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2012.
3 D. Zielonka: Objawy, patogeneza i dostępne obecnie możliwości leczenia farmakologicznego choroby Huntingtona. Europejska Sieć Choroby Huntingtona, Neuropsychiatria i Neuropsychologia, vol. 4(1), 2009, s. 10–16.
4 K. Honczarenko: Pląsawice – patogeneza, diagnostyka, leczenie, Polski Przegląd Neurologiczny, vol. 4(A), 2008, s. 4–5.
5 J. Perry: Gait analysis: normal and pathological function, SLACK, Inc., Thorofare 1992.
6 M. Thirunarayan, D.C. Kerrigan, M. Rabuffetti, U. Croce, Saini, M: Comparison of three methods for estimating vertical displacement of center of mass during level walking in patients, Gait & Posture., vol. 4, 1996, s. 306–314.
7 M. Martin, M. Shinberg, M. Kuchibhatla, L. Ray, J.J. Carollo, M.L. Schenkman: Gait initiation in community-dwelling adults with Parkinson disease: comparison with older and younger adults without the disease, Physical Therapy, vol. 82(6), 2002, s. 566–577.
8 S. Winiarski, A. Rutkowska-Kucharska: Estimated ground reaction force in normal and pathological gait, Acta of Bioengineering and Biomechanics, vol. 11(1), 2009, s. 53–60.
9 M. Syczewska, T. Oberg: Mechanical energy levels in respect to the center of mass of trunk segments during walking in healthy and stroke subjects, Gait & Posture, vol. 12(2), 2001, s. 131.
10 H.M. Schepers: Ambulatory Estimation of Center of Mass Displacement During Walking, Ieee Transactions On Biomedical Engineering, vol. 56(4), 2009, s. 1189–1195.
11 M.H.A. Eames, A. Cosgrove, R. Baker: Comparing methods of estimating the total body centre of mass in three-dimensions in normal and pathological gaits, Hum. Mov. Sci., vol. 18(5), 1999, s. 637–646.
12 E.M. Gutierrez-Farewik, Å. Bartonekc, H. Saraste: Comparison and evaluation of two common methods to measure center of mass displacement in three dimensions during gait, Human Movement Science, vol. 25(2), 2006, s. 238–256.
13 D. Sutherland: The evolution of clinical gait analysis-part II kinematics, Gait Post., vol. 16, 2002, s.159–179.
DOI :
Qute : Hołowacz, I. ,Jałówko, M. ,Danielewska, M. ,Iskander, R. ,Podbielska, M. ,Senhadri, H. ,Kuczyński, M. ,Chwała, W. ,Mirek, E. ,Rudzińska, M. ,Frydel, J. ,Kuźma, M. ,Kuźma, M. , Wpływ ruchów mimowolnych na przestrzenny zakres ruchów środka ciężkości ciała u chorych na chorobę Huntingtona. Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna Vol. 19, nr 2/2013
facebook