Evidence is accumulating that individuals with chronic low back pain (LBP) have altered movement coordination; however, the exact nature of this impairment is unknown. To clarify the relationship between pain and altered coordination this thesis characterized postural control in two cohorts of individuals with LBP (those with a history of pain who were in a quiescent period and those who were in an active pain period), relative to individuals without LBP. Automatic postural responses (APRs) as measured by joint torque and myoelectric responses were characterized following multi-directional support surface translations. Given that the active pain cohort had greater pain than the quiescent group, they might be more susceptible to volitional effects on movement. Therefore this cohort as well as the control group also performed a voluntary activity of daily living, the sit-to-stand (STS) movement, to quantify the influence of pain on a volitional movement. Their performance was then compared to the performance of the healthy control group. The first study demonstrated that the APRs of healthy individuals used a redistribution of the contributions of hip/trunk vs. ankle torques depending on the perturbation direction. The relative contribution of joint torques appears to be determined by the biomechanical constraints imposed by a specific perturbation direction. In the second study, individuals with LBP in a quiescent period demonstrated increased sagittal plane ankle torque during the passive epoch (50-100ms after perturbation onset) and reduced peak trunk torques following perturbation, suggesting that they may have increased stiffness at the ankle and use a response strategy of active trunk stiffening, due to co-contraction of musculature. In the third study, individuals with LBP in an active pain episode demonstrated earlier but not altered peak torque magnitudes, and increased muscle activation, which may indicate increased muscle spindle sensitivity or increased postural gain. In the fourth study individuals with active LBP performed the STS movement with no speed alterations but with a strategy that relied more on distal joint contributions, which may reflect a cognitive decision to restrict trunk excursion. En masse, these findings suggest that altered movement strategies persist in the chronic, recurrent LBP population between painful episodes, which may reflect an intention to restrict trunk movement. Individuals with chronic LBP who are in an exacerbation of their pain appear to have a generalized heightened postural response to unexpected perturbation that may reflect a short-term modification to a heightened pain state. These individuals also move to restrict their trunk during volitional movements such as the STS. Such alterations, if repeated, may lead to persistent abnormal movement patterns that could increase the susceptibility to future LBP episodes, as demonstrated by individuals in a quiescent period of their pain cycle. Interventions that focus on a return to increased variability and distribution of movement could enhance movement precision, through tissue and neuromuscular changes, and lead to a reduction of the frequency and severity of pain recurrence. / Il est de plus en plus démontré que la coordination des mouvements est altérée chez les individus souffrant de douleur chronique au dos (DCD). Toutefois, la nature exacte de cette déficience demeure inconnue. Afin de clarifier la relation entre la douleur et la coordination des mouvements, l'objectif de cette thèse était de caractériser et comparer les stratégies de contrôle postural chez deux groupes d'individus souffrant de DCD (ceux ayant déjà eu de la douleur mais étant dans une période quiescente et ceux souffrant présentement de douleur) et chez un groupe de sujets n'ayant jamais souffert de DCD. Les réponses posturales automatiques (RPAs), telles que mesurées par les moments de force articulaires et les réponses myoélectriques, ont été examinées suite à la présentation de brefs déplacements multidirectionnels, en translation, de la surface de support. Comme les individus souffrant de DCD en période active étaient plus susceptibles de montrer un comportement altéré dans leurs mouvements, ils ont également exécuté une activité de la vie quotidienne, soit de passer de la position assise à la position debout, afin de quantifier l'influence de la douleur sur un mouvement volontaire. Leur performance a pu être comparée à celle des personnes en santé. Les résultats de la première étude ont démontré que les RPAs des individus en santé impliquent une redistribution des contributions des moments à la hanche et au tronc par rapport aux moments aux chevilles, qui dépend de la direction de la perturbation. La contribution relative des moments articulaires semble être déterminée par les contraintes biomécaniques imposées par la direction spécifique de la perturbation. Dans la seconde étude, le moment à la cheville, dans le plan sagittal et pendant la période passive (soit 50-100 ms après le début de la perturbation), était plus grand chez les individus avec DCD en période quiescente alors que la valeur maximale du moment au tronc était diminuée en réponse à la perturbation. Ces résultats suggèrent que ces individus ont peut-être augmenté la rigidité passive de leurs chevilles et utilisé une stratégie de raidissement actif du tronc, grâce à la co-contraction musculaire. Dans la troisième étude, les individus souffrant de DCD avec douleur active ont montré des pics de moments plus tôt, mais de même amplitude, ainsi qu'une activation musculaire augmentée, ce qui peut indiquer une sensibilité accrue des fuseaux musculaires ou un gain postural amplifié. Les résultats de la quatrième étude n'ont pas révélé de différence dans la vitesse d'exécution de la tâche assis-debout chez les individus souffrant de DCD avec douleur active. Cependant, ils semblent avoir opté pour une stratégie reposant plus sur la contribution des articulations distales, ce qui peut paraître comme une décision cognitive visant à restreindre l'excursion du tronc. L'ensemble des résultats obtenus démontre que des stratégies de mouvement altérées persistent chez les individus souffrant de DCD avec épisodes de douleur active, reflétant une intention de restreindre le mouvement au niveau du tronc. Les personnes ayant une DCD et qui sont dans une période où la douleur est présente semblent avoir une réponse posturale augmentée généralisée suite à une perturbation inattendue, ce qui peut être l'expression d'une modification à la hausse, à court terme, de leur état de douleur. Ces individus bougent également en limitant les mouvements du tronc lors de mouvements volontaires comme celui de passer de la position assise à la position debout. Ces changements, s'ils sont répétés, peuvent conduire à l'utilisation persistante de patrons de mouvements anormaux qui peuvent entraîner une susceptibilité à des épisodes de douleur au dos dans le futur.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.96996 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Jones, Stephanie |
| Contributors | Joyce Fung (Supervisor1), Sharon M Henry (Supervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (School of Physical & Occupational Therapy) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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