Analiza Comportamentului Animalului

Analiza sistemului de analiză a mersului de înaltă rezoluție a fost cea mai frecvent utilizată evaluare funcțională în studiile incluse în revizuirea noastră. Sistemul de analiză a mersului de înaltă rezoluție descrie modificările cinematice și cinetice observate în mersul pe jos. Lungimea pasului, lățimea pasului, GRF/intensitatea contactului, poziția, zona de amprentă a labei și viteza au fost parametrii cel mai frecvent raportați. Fiecare parametru a reprezentat diferite aspecte ale mersului, dar numai lungimea pasului și intensitatea GRF/contact au fost observate în mod fiabil și specific pentru a reflecta modificările funcției umărului după ruperea sau repararea RC.

Pasul înainte al membrului anterior la un șobolan ar putea fi analog cu abducția umărului la om atunci când planul scapular este luat ca referință. Lungimea pasului a fost definită ca distanța dintre lovirile labei, care reprezintă capacitatea membrului anterior de a se flexa înainte. Aceste rezultate au indicat că leziunea tendonului RC a redus flexia înainte activă, iar amploarea leziunii s-a corelat cu gradul de pierdere funcțională. Aceste modificări au fost, de asemenea, similare cu observațiile clinice conform cărora scăderile ROM active sunt observate mai frecvent la pacienții cu ruptură masivă RC decât la pacienții cu lacrimi nemasive. Această observație a indicat că lungimea pasului ar putea să semene cu starea clinică umană, demonstrând pierderea activă a ROM în modelele de leziuni RC. Pe de altă parte, lățimea pasului (distanța dintre labele din față) a fost de obicei găsită neafectată în cazurile în care lungimea pasului a fost redusă drastic. S-a sugerat că lățimea pasului a fost afectată deoarece membrul anterior normal s-a deplasat medial pentru a susține mai multă greutate corporală, în loc să fie cauzat de ROM limitată a membrului anterior rănit. Prin urmare, este rezonabil să se postuleze că lățimea pasului poate să nu fie un parametru de încredere pentru a estima gradul de funcționare a unui umăr rănit.

Deoarece puterea este un alt aspect important al funcției umărului, cercetătorii au dezvoltat mai multe metode pentru a măsura indirect puterea umerilor. La șobolani, greutatea corporală este încărcată pe articulațiile umărului și transmisă la sol în timpul mersului, ceea ce a ajutat GRF să dezvăluie capacitatea de încărcare a umărului. În mod similar, intensitatea luminii care este generată într-un sistem complet automat de analiză a mersului ar putea reflecta capacitatea de încărcare a umărului, deoarece intensitatea luminii se corelează bine cu GRF. Anchetatorii au folosit intensitatea luminii a amprentei unui șobolan pentru a evalua capacitatea de încărcare a umărului acestuia.

Trei studii au măsurat GRF/intensitatea luminii și au demonstrat o scădere notabilă a capacității de încărcare a umerilor la modelele RC de rupere/reparații. O scădere substanțială a valorilor GRF a fost raportată fără nicio modificare a rezultatelor mersului temporal și spațial în modelul cu rupturi masive RC și reparare întârziată. Pe baza unei comparații cuprinzătoare între GRF și parametrii temporali și spațiali, GRF a fost recunoscut a fi cel mai sensibil parametru pentru a dezvălui afectarea funcției umărului. Mai mult, scăderea capacității de încărcare se corelează cu rezultatele clinice umane care au indicat că pacienții au pierdut 60-70% din rezistența umerilor după ruperea RC. Astfel, GRF și intensitatea luminii sunt parametri fiabili și reprezentativi care pot fi utilizați pentru a dezvălui capacitatea de încărcare a umărului în modelele de leziuni RC.

Durerea este un alt factor crucial care modifică performanța funcțională, iar din punct de vedere clinic, durerea este raportată de pacienți. Deși durerea nu poate fi evaluată direct în studiile pe animale, ea se poate reflecta în modificări ale mersului pe jos. Influența durerii asupra funcției umărului a fost limitată la primele patru zile postoperator.

Analiza obiectivă a mersului poate oferi clinicienilor informații importante pentru luarea deciziilor terapeutice. Poate fi folosit nu numai pentru a cuantifica și diferenția mersul pentru diagnostic, ci și pentru a monitoriza reabilitarea și eficacitatea tratamentului. În plus, datele colectate în mod obiectiv pot oferi informații importante pentru deciziile de reproducere.

Sistemele de analiză a mersului pe banda de alergare a animalelor utilizate în prezent în medicina veterinară pentru a colecta date cinematice și cinetice sunt fie sisteme bazate pe camere, sisteme cu plăci de forță, sisteme bazate pe accelerometru, sisteme de măsurare cu electromiografie de suprafață sau benzi de alergare instrumentate. Sistemele bazate pe camere care urmăresc markeri optici, activi sau pasivi atașați la corpul câinelui sunt utilizate în mod obișnuit în unitățile de cercetare, dar rar în clinicile veterinare, deoarece sunt foarte scumpe și necesită un spațiu dedicat pentru a configura sistemul. Sistemele de măsurare a forței de reacție la sol, cum ar fi plăcile de forță, s-au dovedit a fi indicatori precisi ai modelelor neregulate de mers sau a șchiopătării, în special atunci când sunt combinate cu dispozitive de urmărire a mișcării bazate pe camere, dar necesită o perioadă lungă de aclimatizare și antrenament al câinelui la mers. suprafaţă.

Mai multe studii indică faptul că sistemele de unități de măsură inerțiale oferă informații valoroase pentru analiza mersului canin. Într-un studiu, forțele verticale de vârf (PVF) măsurate cu o platformă de forță au fost comparate cu măsurătorile de la un accelerometru triaxial plasat dorsal peste regiunea toracică sau lombară. A existat un acord pozitiv și semnificativ între PVF al accelerometrului și platforma de forță pentru membrele anterioare și acord pozitiv și scăzut pentru membrele posterioare. a descris utilizarea și fiabilitatea accelerometrelor în evaluarea mersului la câini sănătoși și la câini cu diagnostic de distrofie musculară. Acesta a raportat că cinematica înregistrată cu o unitate de măsură inerțială (IMU) în planul sagital la câini, a arătat o corelație bună cu cinematica înregistrată optic, astfel încât utilizarea senzorilor IMU ar putea oferi o alternativă la analiza cinematică optică a mersului, permițând în același timp colectarea datelor în afara laboratorului. . Acesta a prezentat un sistem de măsurare a mersului bazat pe senzor IMU pentru câini, care a demonstrat o bună sensibilitate și repetabilitate, cu o precizie probabil suficientă pentru a detecta anomaliile de mers relevante clinic la câini. Ei au ajuns la concluzia că, odată cu dezvoltarea ulterioară, sistemul ar putea avea o gamă largă de aplicații atât în ​​cercetare, cât și în practica clinică.

În timpul vieții de zi cu zi, mișcările naturale ale capului la mamifere acoperă o gamă largă de frecvențe și viteze. Pentru a evita vederea încețoșată, deplasările imaginii pe retină sunt reduse la minimum prin mișcări compensatorii ale ochilor. Aceste mișcări ochi în spațiu sunt denumite mișcări oculare de stabilizare a privirii, care rezultă din transformarea semnalelor senzoriale în comenzi motorii extraoculare. Vertebratele posedă două reflexe de stabilizare a privirii - reflexul optocinetic (OKR) și reflexul vestibulo-ocular (VOR) - care acționează sinergic pentru a compensa mișcările de mediu și de sine. Răspunsurile OKR se bazează pe celule ganglionare retiniene cu direcție selectivă care sunt eficiente pentru mișcările relativ lente ale scenei vizuale (± 3º/s la șoareci). În consecință, câștigul OKR este invers proporțional cu viteza stimulului vizual.

Pe de altă parte, neuronii sensibili la accelerația vestibulară responsabili pentru VOR sunt mai sensibili la mișcările capului în intervalul de frecvență medie până la înaltă8. În plus, OKR-ul poate răspunde la mișcările vizuale cu viteză constantă, în timp ce sistemul vestibular codifică numai viteze tranzitorii, non-constante ale capului. Reflexele optocinetice și vestibulo-oculare sunt deci complementare funcțional, combinația lor permite stabilizarea eficientă a privirii și permite discriminarea mișcărilor autogenerate de cele impuse extern în cele mai multe situații întâlnite în mod natural.

VOR funcționează ca un sistem în buclă deschisă: este complet funcțional în întuneric, adică semnalele vestibulare ale urechii interne generează mișcări compensatorii ale ochiului chiar și în absența feedback-ului vizual. La rozătoare, dezvoltarea inițială a VOR se bazează pe maturarea timpurie a circuitelor vestibulare chiar înainte de deschiderea ochiului. Cu toate acestea, inputurile vizuale sunt critice pentru dezvoltarea și funcționarea corectă a VOR: reglarea sa fină depinde de feedback-ul vizual care informează asupra eficacității mișcărilor compensatorii oculare. În absența vederii, cum ar fi la persoanele orbi congenital sau accidental, VOR este afectată. Câștigul reflexului vestibulo-ocular se îmbunătățește după deschiderea ochilor la șoareci, în timp ce faza se schimbă către derivații de fază mai mici. În plus, vederea influențează critic constanta de timp a stocării vitezei16, dezvoltarea neuronilor nucleelor ​​vestibulare și dobândirea proprietăților plastice ale acestora.