Physikalische Medizin, Rehabilitationsmedizin, Kurortmedizin 2018; 28(02): 129-134
DOI: 10.1055/s-0044-100796
Original Article
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Influence of Isokinetic Knee Muscle Torque at Different Angular Velocities on Standing Posture Stability in Healthy Adults

Einfluss der isokinetischen Muskelkraft der Kniegelenksmuskulatur bei unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten auf die Stabilität der stehenden Haltung bei gesunden Erwachsenen
Sami S. Al-Abdulwahab
1   Rehabilitation Health Sciences, King Saud University, Riyadh, Saudi Arabia
,
Shaji John Kachanathu
1   Rehabilitation Health Sciences, King Saud University, Riyadh, Saudi Arabia
,
Faris Abdullah Alodaibi
1   Rehabilitation Health Sciences, King Saud University, Riyadh, Saudi Arabia
› Author Affiliations
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Publication History

received 21 May 2017

accepted 10 January 2018

Publication Date:
26 March 2018 (online)

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Abstract

Objectives Knee muscle groups contribute to proper and safe static and dynamic standing posture stability. The impact of isokinetic knee muscle torque at various angular velocities on standing posture stability is poorly understood. We investigated the influence of isokinetic knee muscle torque at different angular velocities on standing posture stability.

Design Cross-sectional study.

Setting King Saud University Campus labs.

Method The study population was a convenience sample of 30 healthy volunteer college students with a mean age of 20±2 years. Isokinetic concentric peak torque (PT) of knee extensor (Q) and flexor (H) muscle groups as well as the flexor to extensor (H:Q) ratio at three different angular velocities: (60, 180, and 300°/s) were measured, respectively. The postural stability was also measured in both static and dynamic components. The Pearson correlation coefficient was used to examine the association between the different isokinetic components and postural stability (both static and dynamic).

Results The PT of Q and H muscle groups and the H:Q ratio at the 3 different angular velocities were significantly associated with static standing balance with eye open on a firm surface (p<0.033). Moreover, the PT of Q at 60 and 180°/s angular velocities was significantly associated with maximum and endpoint excursion components of dynamic standing balance (p<0.044).

Conclusions The PT of both Q and H muscle groups at different angular velocities are associated with maintenance of standing static balance. PT of Q only is significantly associated with control of dynamic standing balance in the lower angular velocities.

Zusammenfassung

Ziel Die verschiedenen Muskelgruppen des Knies tragen zur richtigen und sicheren statischen und dynamischen Stabilität der stehenden Haltung bei. Der Einfluss der isokinetischen Muskelkraft bei unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten ist dabei nur unzureichend geklärt. Untersucht wurde der Einfluss der isokinetischen Muskelkraft bei unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten auf die Stabilität der stehenden Haltung.

Studiendesign Querschnittsstudie.

Studienzentrum King Saud University Campus Labore.

Methoden An der Studie nahmen 30 gesunde Collegestudenten freiwillig teil (Gelegenheitsstichprobe); das Durchschnittsalter betrug 20±2 Jahre. Die Messungen des maximalen isokinetischen konzentrischen Drehmoments (peak torque PT) der Knieextensoren (Q) und -flexoren (H) sowie des Flexions/Extensions-Verhältnisses (H:Q) erfolgten jeweils bei drei unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten (60, 180 und 300°/s).Die posturale Stabilität wurde mittels statischer und dynamischer Komponenten bestimmt. Das Verhältnis zwischen den unterschiedlichen isokinetischen Komponenten und der posturalen Stabilität (sowohl statisch als auch dynamisch) wurde mithilfe des Pearson-Korrelationskoeffizienten bestimmt.

Ergebnisse Zwischen dem maximalen isokinetischen Drehmoment der Knieextensoren und -flektoren und dem Verhältnis Extensoren zu Flexorenkraft bei den 3 unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten bestand ein signifikanter Zusammenhang mit der statischen Balance bei geöffneten Augen auf einer festen Unterlage (p<0,033). Darüber hinaus bestand ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem maximalen isokinetischen Drehmoment der Knieextensoren bei einer Winkelgeschwindigkeit von 60 und 180°/s und dem Maximum und den Abweichungskomponenten des Endpunkts der dynamischen Balance im aufrechten Stand (p<0,044).

Schlussfolgerung Das maximale isokinetische Drehmoment der Knieextensoren und -flektoren bei unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten steht in Zusammenhang mit der Aufrechterhaltung der statischen Balance. Das maximale isokinetische Drehmoment der Knieextensoren steht nur bei den niedrigeren Winkelgeschwindigkeiten in Zusammenhang mit der Kontrolle der dynamischen Balance im Stehen.