Måling af muskelstyrke i klinisk praksis

Video: interview med Thomas Bandholm

Hvorfor er det vigtigt at teste muskelstyrken, og hvad er fordelene ved at bruge et håndholdt dynamometer?

Nedsat muskelstyrke er karakteristisk for en lang række patientgrupper. Det gælder for eksempel den neurologiske patient (Bandholm et al., 2009; Harris et al., 2001), patienten med artrose (Arokoski et al., 2002; Diracoglu et al., 2009), den post-kirurgiske ortopædiske patient (Mizner et al., 2005) samt for patienter med en lang række overbelastningsskader (Fredericson et al., 2000;

Joenson et al., 2009; Souza & Powers, 2009). I nogle tilfælde skyldes den reducerede muskelstyrke patientens patologi, det gælder eksempelvis ved læsion af den kortikospinale bane, mens det for andre patientgrupper sandsynligvis er betinget af immobilisering eller aflastning (Boling et al., 2009). Det vil sige, at patienten udvikler nedsat muskelstyrke over tid, fordi han eller hun aflaster den skadede ekstremitet.

Evaluering af muskelstyrke

Men hvorfor er muskelstyrke væsentlig at beskæftige sig med, når det er funktion, man som kliniker typisk ønsker at forbedre? Det er det, fordi muskelstyrke ofte spiller en vigtig rolle i forhold til funktionsniveauet.

Det er påvist inden for idrætten og træningsfysiologien, at præstation er positivt korreleret med styrken i den muskelsynergi, der primært er ansvarlig for præstationen i aktiviteten. Eksempelvis er maksimal løbehastighed positivt korreleret med eksplosiv isometrisk benpres-styrke (Bissas & Havenetidis, 2008). Det vil sige, at jo stærkere og mere eksplosiv, man er i knæ- og hofteekstension, jo hurtigere løber man.

Inden for det ortopædkirurgiske område, er det observeret, at den initielle reduktion i knæekstensionsstyrke efter kirurgi er positivt korreleret med reduktionen i maksimal ganghastighed kort tid efter indsættelse af total knæalloplastik (Holm et al., 2010). På samme måde er knæekstensionsstyrken i benet med hoftefraktur positivt korreleret med maksimal ganghastighed og basismobilitetsniveau (Cumulated Ambulation Score) efter hoftefraktur-kirurgi (Foss et al., 2006; Kristensen et al., 2009a; Kristensen et al., 2009b).

Nedsat muskelfunktion, målt som det maksimale antal gange man kan rejse sig på ét ben fra en stol, øger risikoen for udvikling af muskuloskeletale problemstillinger såsom artrose (Thorstensson et al., 2003), og nedsat muskelstyrke, såvel koncentrisk som ekscentrisk, ser ud til at øge risikoen for lyske- og hasemuskelskader hos idrætsudøvere (Tyler et al., 2001; Croisier et al., 2002; O’ Connor, 2004). Muskelstyrke er derfor relevant at kunne kvantificere, og måling af muskelstyrke spiller en vigtig rolle i de fleste fysioterapeuters funktionelle undersøgelse

På grunduddannelsen bliver man undervist i manuel muskeltestning. Kendalls ”Muscle, testing and function”, bliver ofte anvendt som den primære litteratur (Kendall et al., 2005). Denne grundbog giver et glimrende overblik over forskellige kliniske muskeltest og er på den måde stort set dækkende for de fleste relevante bevægelsesretninger og muskelgrupper.

Selvom Kendalls bog stadig i dag er et godt udgangspunkt for at danne sig et overblik over området, har udviklingen inden for den kliniske forskning de seneste årtier betydet, at vi i dag har mere avancerede målemetoder til rådighed, som med stor fordel kan anvendes i klinikken.

Formålet med denne artikel er at give et indblik i de muligheder, man som kliniker har for på en professionel måde at evaluere sine patienters muskelstyrke og dermed evaluere, monitorere og dokumentere de planlagte rehabiliteringsforløb, hvor styrketab er en kardinal problemstilling.

Metodiske krav til en klinisk styrkemåling

Ønsker man som kliniker at anvende en objektiv styrkemåling i sin kliniske praksis, er der tre hovedpunkter, som den anvendte måling skal opfylde. Den skal være: valid, reproducerbar og tilstrækkelig følsom i forhold til at kunne måle klinisk relevante styrkeforandringer over tid (for en mere detaljeret uddybning af generelle metodiske krav til en målemetode, se Beyer og Magnusson, 2003).

Af og til møder man klinikere, som giver udtryk for, at målemetoder anvendt i klinisk praksis ikke behøver at opfylde samme strenge krav, som dem man anvender i forskningssammenhænge. Dette er dog ikke korrekt, da alle former for måling er behæftede med en vis måleusikkerhed, såvel i klinisk som i forskningsmæssig sammenhæng.

Det er derfor vigtigt, at man som kliniker kender den absolutte måleusikkerhed (måleusikkerhed udtrykt i samme måleenhed eller angivet som en måleusikkerhed i procent), så man kan vurdere, om en målt styrkeændring er større end styrkemålingens måleusikkerhed og dermed udgør en reel styrkeændring. Er patienten eksempelvis testet 10 procent stærkere end ved seneste måling i en test, hvor måleusikkerheden er 5 procent, så ved man som kliniker, at patienten reelt set er blevet stærkere siden seneste måling.

Fig. 1. Skuldermuskelaktivitet (EMG) under en maksimal isometrisk skulderabduktion udført i 45 graders abduktion hos patienter med subacromielt impingementsyndrom (sort) og raske forsøgspersoner (hvid). SU=supraspinatus, IN=infraspinatus, LT= nedre trapezius, SA=serratus ant., AD= ant. deltoideus, MD=midterste del af deltoideus, LD=latissimus dorsi, UT=øvre trapezius. Data: fra bandholm et al (2006).

I forbindelse med måling af muskelstyrke skal der tages højde for en læringseffekt, hvis patienten aldrig har udført testen før. Man skal med andre ord være sikker på, at styrkeforandringen skyldes en given behandling og ikke bare er en læringseffekt. Det betyder, at man er nødt til at vide, om testen udviser systematisk variation.

Denne systematiske variation, som ofte er en læringseffekt, kan eksempelvis måles som en styrkefremgang fra testgang til testgang, uden at forsøgspersonerne eksempelvis har udført styrketræning i den mellemliggende periode. Der findes forskellige måder at undgå eller minimere en læringseffekt på, hvilket vi skal komme ind på senere i artiklen.

Test af enkelte muskler vs synergier

Som kliniker taler man ofte om specifikke musklers styrke, eksempelvis styrken i m. gluteus medius. Ved muskelstyrkemåling er det dog ikke muligt at differentiere mellem enkelte musklers kraftbidrag. Ved test af specifikke bevægelsesretninger er mange synergetiske og antagonistiske muskler aktive på trods af, at man i sin udgangsstilling har forsøgt at isolere en given muskel.

Figur 1 illustrerer ko-aktivering af synergister og antagonister under en maksimal isometrisk skulderabduktion udført ved 45 graders abduktion. Det fremgår tydeligt, at alle de analyserede muskler er aktive på trods af, at nogle ikke bidrager nævneværdigt til abduktionskraften. M. latissimus dorsi bidrager faktisk til det modsatte, hvilket sandsynligvis skyldes, at den fungerer stabiliserende.

Det giver derfor mest mening at tale om måling af muskelstyrke for anatomisk definerede bevægelsesretninger som for eksempel skulderabduktion, hofteudadrotation og knæekstension vel vidende, at bidraget fra de enkelte muskler kan være forskelligt.

Udgangsstilling, specificitet, prøveforsøg, tilråb og DOMS

Udgangsstilling
Standardisering af udgangsstillingen, prøveforsøg og tilråb skal overordnet sikre, at reliabiliteten af den anvendte test bliver så høj som muligt. På denne måde kommer den målefejl, der altid vil være til stede for en præstationstest, primært til at bestå i biologisk variation, idet muskelstyrke eksempelvis varierer for den enkelte person fra tidspunkt til tidspunkt på samme dag og fra dag til dag (Sedliak et al., 2008).

I praksis betyder det, at det er vigtigt nøje at standardisere sin testopstilling, så patienterne altid placeres på samme måde og dermed blive testet i de samme ledvinkler og ved de samme muskellængder. I den forbindelse kan man med fordel overveje sine ledvinkler og hermed muskellængder nøje, når man eksempelvis vil måle effekten af en periode med dynamisk styrketræning på den maksimale isometriske muskelstyrke (se afsnittet om maksimal isometrisk muskelstyrke).

Effekten af styrketræning er størst i de ledvinkler og ved de kontraktionsformer, der er benyttet under træningen (Komi & Buskirk, 1972; Sale & MacDougall, 1981). Det betyder dog ikke, at man ikke kan måle en effekt af dynamisk styrketræning på maksimal isometrisk muskelstyrke hos raske eller forskellige patientgrupper (Thorborg et al., 2010c, Andersen et al., 2010; Andersen et al., 2009; Lee et al., 2010). Det skyldes sandsynligvis, at dynamisk styrketræning også består af isometriske eller nær-isometriske kontraktioner.

Det sker for eksempel i skiftet fra ekscentrisk til koncentrisk kontraktion under udførelse af en dynamisk styrketræningsrepetition. Man kan derfor med fordel placere sin testvinkel for den isometriske styrkemåling i en del af det bevægelsesudslag, som med sikkerhed er trænet, og som benyttes i den funktion, der ultimativt ønskes forbedret.

Prøveforsøg
Generelt bør man lade sin patient udføre tilstrækkeligt mange gældende forsøg på maksimal aktivering af den undersøgte muskelgruppe efter endt opvarmning og instruktion i testen. Det er ofte nødvendigt at udføre 4-6 gældende forsøg efter instruktion og prøveforsøg, fordi det typisk ikke er de første 2-3 forsøg, som udløser den maksimale værdi.

Der findes mange forskellige testmanualer og måder, hvormed man kan sikre sig, at man med stor sandsynlighed har udløst den maksimale styrke under en styrkemåling. Udformningen af disse afhænger af den undersøgte patient og bevægelsesretning.

Tilråb
Styrken af testlederens tilråb og det generelle støjniveau under den udførte styrkemåling påvirker i høj grad den målte muskelstyrke (Ikai & Steinhaus, 1961). Om man vælger at råbe højt eller mindre højt, når patienten udfører sin styrketest, er et holdningsspørgsmål. Det vigtigste er, at man tilstræber at ramme samme lydstyrke hver gang.

Træningsømhed (DOMS)
Før første styrketest er det vigtigt at informere patienten om, at der kan være ømhed fra den testede muskelgruppe i op til flere dage efter testen. Ømheden skyldes Delayed Onset Muscle Soreness (DOMS), specielt hvis testningen indeholder ekscentriske kontraktioner (Croisier et al., 1996).

Man kan med fordel informere patienter med eksempelvis ledpatologi om, at DOMS adskiller sig fra ledsmerter. Sammenlign for eksempel DOMS med den ømhed, der kan føles efter uvant sportsaktivitet eller havearbejde.

Man kan yderligere hjælpe patienten til selv at adskille DOMS fra patologirelateret smerte ved at understrege, at der i forbindelse med DOMS ingen smerte forekommer, når man holder sig i ro, men at DOMS kun mærkes, når musklen udspændes, kontraheres eller på anden måde påvirkes mekanisk.

Smerter og ledhævelse under måling af muskelstyrke
Smerter påvirker muskelfunktion på en lang række måder. Eksperimentel smerte nedsætter eksempelvis den maksimale muskelstyrke (Graven-Nielsen et al., 2002), reducerer muskulær udholdenhed (Graven-Nielsen et al., 1997), muskelkoordination (Graven-Nielsen et al., 1997; Ciubotariu et al., 2004) og submaksimal kraftkontrol (Bandholm et al., 2007) hos raske.

Omvendt er det vist, at intraartikulær injektion med lokal analgesium i skulderen hos patienter med subacromielt impingementsyndrom akut øger den maksimale skulderabduktionsstyrke (Brox et al., 1997; Ben Yishay et al., 1994).

Endelig ser det ud til, at graden af knæledshævelse hænger sammen med den styrkereduktion, der kan måles i dagene efter større knækirurgi (Holm et al., 2010). Det er derfor vigtigt at huske på, at den maksimale muskelstyrke påvirkes af forskellige faktorer.

Det, man måler under sin styrkemåling, er således den samlede effekt eller summen af alle disse styrke-modulerende faktorer. Det er dog stadig muskelstyrke, som bestemmes. Det er nemlig den maksimale kraftproduktion, som patienten med patologi på en given dag kan producere, der kan omsættes til funktion. Hos nogle patienter kan patologi-relateret smerte forekomme i forbindelse med måling af muskelstyrke i klinisk praksis.

Man bør her være opmærksom på, om målingen medfører en forværring af hvilesmerte (ikke DOMS) over de følgende dage. Man kan derfor med fordel registrere hvilesmerter i dagene efter en måling af muskelstyrke, hvis man føler sig usikker på, om en styrkemåling forværrer tilstanden.

Forskellige målemetoder

Manuel muskeltestning
Der findes flere forskellige måder klinisk at vurdere muskelstyrke på. Manuel muskel testning (MMT), herunder 0-5 muskelstyrkevurdering, er nok en af de mest almindelige i klinisk praksis. MMT har dog visse begrænsninger, især hos patienter som har let nedsat muskelstyrke, men som ingen problemer har med at score 5. Der er derfor en udpræget “lofteffekt” for MMT til en lang række af de patienter, som især praktiserende fysioterapeuter møder i klinikken. Det betyder, at langt størstedelen af disse patienter opnår bedst mulige score (”scoren rammer loftet”).

Reliabiliteten af MMT er blevet undersøgt i flere studier, og metoden synes reliabel hos meget svage patientgrupper (Wadsworth et al., 1987). Det betyder, at fysioterapeuter kan bruge metoden hos de patienter, som ikke kan aktivere musklen (0), som kun netop kan aktivere en musklen (1), som kan producere nogen kraft, men ikke overkomme tyngden (2), og som lige akkurat kan overkomme tyngden (3).

Når patienten derimod kan overkomme tyngden og udviser yderligere kraftressourcer, så bliver reliabiliteten væsentligt dårligere med en uacceptabel måleusikkerhed, som gør, at MMT ikke kan anbefales til klinisk brug i disse tilfælde (Wadsworth et al., 1987; Mahoney et al., 2009).

Et klassisk studie helt tilbage fra 1956 har desuden vist, at styrkedeficits helt op til 50 procent målt med kvantitative målemetoder, ikke identificeres ved MMT (Beasley,1956).

Musklers længde er afgørende for deres evne til at udvikle kraft. Lidt forenklet kan man sige, at muskler/muskelfibre udvikler mest kraft ved en relativ længde på 120 procent, hvor 100 procent er hvilelængden (Berne et al., 1998).

Indimellem undersøger man som kliniker muskelstyrke i udgangspositioner, hvor nogle af de involverede muskelgrupper er i en forkortet tilstand. Eksempelvis undersøges udadrotationstyrken omkring både skulder og hofte ofte i en kraftigt abduceret og udadroteret udgangsposition. Formålet er her ofte at se, hvorvidt man kan bryde bevægelsen (den maksimale kontraktion) helt eller delvist.

Denne form for manuel muskeltestning skal man være forsigtig med at konkludere på, fordi man tester musklerne i en udgangsposition, som de ikke normalt aktiveres maksimalt i.

Denne form for styrkemåling er sandsynligvis opstået på baggrund af, at det typisk er den eneste måde, man kan bryde muskelkontraktionen hos ”stærke” individer på ved MMT. Reliabiliteten og validiteten af denne form for MMT er på nuværende tidspunkt ikke tilstrækkeligt undersøgt til, at det kan anbefales som objektive styrkemålinger.

Repetition maximum (RM)
Repetition maximum er et begreb, som stammer helt tilbage fra Thomas Delormes principper for generhvervelse af muskelstyrke ved styrketræning fra 1945. I sin tidlige form tog begrebet ikke højde for teknik og kvalitet under udførelsen. Det var således udelukkende et spørgsmål, om patienten kunne udføre øvelsen gennem hele bevægelsesudslaget.

Repetition maximum defineres i dag som "…the maximum number of repetitions per set that can be performed at a given resistance with proper lifting technique" (Fleck & Kraemer, 1997).

Definitionen angiver herved, at et givent træningssæt eller RM-styrkemåling udføres som det maksimale antal gentagelser med en given træningsvægt (absolut belastning) under korrekt teknisk udførelse til kontraktionsstop (udmattelse).

Repetition maximum benyttes som en relativ belastningsangivelse, når man beskriver sit trænings- og rehabiliteringsprogram. Det muliggør, at man kan sammenligne belastningen imellem personer – på samme måde som procent af maksimal pulsfrekvens. Hvis man vælger at anvende RM som test af muskelstyrke, er det dog den absolutte belastning, der registreres som resultatet af styrketesten.

Hvis man gennemfører en 1 RM-test, er det den vægt, der kan løftes præcis 1 gang under korrekt teknisk udførelse af øvelsen, der registreres. Uddybende information på dansk om kvalitet, teknik og sikkerhedsaspekter for specifikke styrketræningsøvelser kan eksempelvis findes i Danmarks Idræts-Forbunds publikation om styrketræning (Bojsen-Møller et al., 2006).

I forhold til korrekt teknisk udførelse bør det kort nævnes, at den for nyligt foreslåede definition af ”quality repetition maximum” (Enoch & Langberg, 2010) efter vores mening er problematisk. Denne metode er ikke testet for validitet og/eller reliabilitet og kan derfor hverken erstatte eller supplere det oprindelige RM-begreb.

Vi anbefaler derfor, at man holder sig til den oprindelige definition af RM for ikke at skabe unødig forvirring ved at introducere nye træningsfysiologiske termer med ukendt metodologisk kvalitet til brug i klinisk praksis.

RM-systemet er velbeskrevet og velundersøgt (McCurdy et al., 2008; Levinger et al., 2009; Tagesson & Kvist, 2007; Campos et al., 2002; Peterson et al., 2005). Det er desuden American College of Sports Medicines officielle relative belastningsangivelse i forhold til styrketræning (American College of Sports Medicine, 2009), og der er både national og international enighed om, hvad definitionen dækker.

Dette betyder på ingen måde, at man ikke skal forlange kvalitet i udførelsen af RM, det er netop det ”proper lifting technique” beskriver (for en mere uddybende beskrivelse af hvad ”proper technique” dækker over i forhold til den eksisterende RMdefinition, se Fleck & Kraemer, 1997).

Frivægte og test af 1 RM
I forhold til vurdering af kvaliteten/løfteteknikken ved brug af RM til måling af muskelstyrke er det mest i forbindelse med frivægtsøvelser, at bevægelseskvaliteten/løfteteknikken kan være relevant at vurdere og diskutere. Frivægtsøvelser er dog ikke specielt velegnede som kliniske styrkemålinger igennem et rehabiliteringsforløb, da de ofte er for belastende og ukontrollerede for en patient at udføre i begyndelsen af forløbet.

Frivægtsøvelser kræver koordination af flere kropsdele og større muskelgrupper samtidig, hvilket gør det svært præcist at identificere svagheden i det muskuloskeletale system. Så på trods af, at det kan være en relevant og god funktionsrettet styrketræningsøvelse, så giver det ikke klinikeren information om, hvilke specifikke bevægelsesretninger som er hårdest ramt med hensyn til reduceret muskelstyrke.

Isolering af bestemte bevægelsesretninger over enkelte led er et bedre valg, idet det muliggør en uddifferentiering af reduceret muskelstyrke.

Test af 1 RM er ofte ikke relevant i en klinisk hverdag, om end 1 RM som styrketest er reliabel hos raske i stort set alle aldre (Levinger et al., 2009; Rydwik et al., 2007; Tagesson & Kvist, 2007). Muskelstyrke bestemt som den absolutte belastning (vægt) ved 8 eller 10 RM (8 eller 10 RM-test) er umiddelbart bedre bud på simple styrketest til klinisk brug.

Resultatet fra disse submaksimale styrketest kan efterfølgende omregnes til 1 RM for de fleste styrketræningsøvelser (Mayhew et al., 2008; Whisenant et al., 2003; Reynolds et al., 2006; Pereira & Gomes, 2003).

Man kan dog stille spørgsmålstegn ved, om denne estimering af 1 RM i forbindelse med måling af muskelstyrke overhovedet er nødvendig i klinikken. At bestemme 8 RM er forbundet med en vis mængde måleusikkerhed i sig selv. At skulle estimere 1 RM ud fra denne 8 RM-test introducerer endnu en mængde måleusikkerhed, hvorfor 8 eller 10 RM-testene er et bedre bud på kliniske RM-test. Reliabiliteten af 8-10 RM-styrketest er mindre velundersøgt end for 1 RM-test, men ser ud til at være reliable hos raske personer (Hoeger et al., 1990; Pereira & Gomes, 2003).

RM versus procent af 1 RM
I forhold til relativ belastningsangivelse giver det god mening at kende til procent af 1 RM, selvom man foretrækker RM-angivelsen, da flere artikler benytter procent af 1 RM som relativ belastningsangivelse.

Man kan eksempelvis opleve, at der i en artikel, lærebog eller rapport står, at styrketræning bør udføres i sæt af 10 repetitioner med en relativ belastning på 75 procent af 1 RM. Hvis man ikke lige på stående fod kan huske, hvad 75 procent af 1 RM er, skal man til at finde bøgerne frem, hvilket ofte er urealistisk i en travl klinisk hverdag.

Det er derfor meget lettere og sikrere til klinisk brug at kommunikere den relative belastning som RM og ikke som procent af 1 RM. For eksempel; patienten udførte 3 sæt à 10 gentagelser med en relativ belastning på 10 RM i stedet for 3 sæt á 10 gentagelser med en relativ belastning på 75 procent af 1 RM. Hertil kommer, at eksempelvis 60 procent af 1 RM udgør et forskelligt antal RM for en squat- og biceps curl-øvelse (Shimano et al., 2006 ), hvorved procent af 1 RM bliver mindre universelt gældende for forskellige styrketræningsøvelser end RM.

Sagt på en anden måde; 10 RM er præcis 10 maksimale gentagelser med korrekt teknisk udførelse for en hvilken som helst styrketræningsøvelse, hvis den absolutte belastning tilpasses præcist af en erfaren supervisor.

I praksis kan man blot printe et lille skema ud til lommen eller opslagstavlen, som angiver omregningen fra RM til procent af 1 RM, hvis man pludselig får brug for at kende belastningen som procent af 1 RM. Disse skemaer findes flere steder (Beyer et al., 2008; Sundhedsstyrelsen, 2003). Som en grov tommelfingerregel svarer 10 RM til cirka 75 procent af 1 RM for de fleste styrketræningsøvelser.

Der er flere metodiske problemer ved RM-testen som effektmål, man skal være opmærksom på. Det største problem er, at man benytter en træningsøvelse som styrkemåling. Et væsentligt bidrag til en målt styrkeforøgelse kommer på denne måde til at skyldes en læringseffekt. Altså det at man er blevet bedre til at udføre styrkeøvelsen.

I et studie af Kongsgaard et al (2007) undersøgte man effekten af 12 ugers let og tung styrketræning på blandt andet maksimal muskelstyrke målt som 1 RM og maksimal isometrisk knæekstensionsstyrke (MVC = maximal voluntary contraction, se næste afsnit).

1 RM blev målt i samme maskine, som patienterne trænede i. Begge grupper øgede deres 1 RM-styrke, men kun den tunge træningsgruppe havde en reel styrkefremgang målt som MVC.

Læringseffekten ved RM-testning betyder desuden, at man som regel er nødt til at bruge flere tilvænningsgange, før første testsession kan påbegyndes. Antallet af prøve/tilvænnings-sessioner før RM-testning kan variere fra 2-10 (Pereira & Gomes 2003), hvilket kan betyde, at selve testningen kan blive en langvarig affære.

Maksimal isometrisk muskelstyrke (mvc)
Der kan være patienter, man som kliniker ikke ønsker at udsætte for de kræfter, der udvikles under maksimale dynamiske kontraktioner udført i fuldt eller næsten fuldt bevægeudslag, som det er tilfældet for RMtestning. Hos disse patienter er måling af den maksimale isometriske muskelstyrke et bedre valg.

Der findes flere forskellige opstillinger/ apparater, som kan benyttes til at bestemme MVC. Mange af disse bygger dog på principperne i den teknologi til spændingsregistrering, som blev udviklet til måling af MVC tilbage til 1950 og 60’erne (Bäcklund & Nordgren, 1968, Darcus, 1955). Af disse er permanente opstillinger med straingauges (en type af kraftsensorer), hvad enten de findes som frie eller integrerede i avancerede isokinetiske dynamometre (KinCom, Cybex osv.) oftest benyttet i forskningsøjemed. Det skyldes primært, at de er tidskrævende at benytte og dyre at anskaffe.

Bestemmelsen af MVC for en række bevægelsesretninger ved brug af disse strain-gauges i permanente opstillinger er generelt høj hos raske personer (Clark et al., 2006; Bandholm et al., 2008) og hos flere forskellige typer af patienter (Colombo et al., 2000; Visser et al., 2003). Der findes dog et simpelt alternativ til de permanente strain-gauge opstillinger, som kan benyttes til at bestemme MVC. At det samtidig er et ikke-tidskrævende og forholdsvis billigt alternativ, gør det kun mere attraktivt for klinisk praksis.

Håndholdt dynamometri
Det håndholdte dynamometer er et apparat, som består af en belastningscelle og en lille firkantet monitor, som kan bæres på overarmen eller i en kittellomme (figur 2). Det koster i dag omkring 13.000 danske kroner og er derfor langt mindre omkostningstungt end mange af de ”evalueringsapparater”, som anvendes rundt omkring på klinikker og hospitaler – eksempelvis diagnostisk ultralyd.

Det håndholdte dynamometer har i mange studier vist sig at være et reliabelt redskab til måling af muskelstyrke for en række bevægelsesretninger over forskellige led hos raske og forskellige patientgrupper (Magnusson et al., 1990; Kwoh et al., 1997; Wang et al., 2002; Roy et al., 2004; Taylor et al., 2004; Thorborg et al., 2010a&b). Det anvendes ved, at patienten presser den testede legemsdel maksimalt mod belastningscellen (der holdes i hånden af testeren), og derved udtrykkes den applicerede kraft i N eller kg på monitoren (figur 2).

Fig. 2. Måling af isometrisk hofteadduktionsstyrke med håndholdt dynamometer (Thorborg et al, 2010 b).

I forhold til måleusikkerhed er det for nyligt vist, at måling af hoftemuskelstyrke i samtlige seks bevægelsesretninger har god inter-dag, intratester reliabilitet (Thorborg et al., 2010b) med en absolut måleusikkerhed på 5-10 procent for de forskellige test. Betydningen af udgangsstillingen blev også understreget i ovenstående studie. Det fandtes nemlig, at nogle udgangsstillinger var forbundet med mindre måleusikkerhed end andre på trods af, at det var samme bevægelsesretning og samme person, som blev testet.

Eksempelvis var hofteabduktion målt i sideliggende behæftet med næsten tre gange så stor måleusikkerhed som i rygliggende. Det anbefales derfor at foretage sin isometriske hofteabduktionsmåling i rygliggende, hvilket ydermere har den fordel, at patienten ikke skal udvikle kraft mod tyngden, hvilket vil være et problem for den meget svage patient (figur 2).

Der er selvfølgelig nogle basale problemstillinger, man som kliniker skal være opmærksom på, hvis man ønsker at anvende det håndholdte dynamometer. Udgangsstillinger, hvor patienten er stærkere end testeren, giver for stor måleusikkerhed. Dette kommer ikke kun til udtryk ved for lave målinger, men også ved at fysioterapeuten tvinges til at producere et kraftigt modpres, som igen forøger kraftudviklingen hos patienten betragteligt.

Man kan modvirke dette ved at placere belastningscellen langt fra det undersøgte led. Det er nemlig vist, at håndholdte dynamometermålinger, hvor man anvender en lang vægtstangsarm, giver mere reliable målinger (Krause et al.2007; Thorborg et al., 2010b).

For undersøgelser af skulder- og hoftebevægelser betyder det, at dynamometret med fordel kan placeres 3-5 cm proksimalt for henholdsvis mediale ankel malleol og processus styloideus. Det betyder også, at større muskelgrupper med dertilhørende større styrke ikke altid kan undersøges med manuel modstand, hvorfor de håndholdte dynamometre med fordel kan fikseres med bælter eller lignende (figur 3).

Desuden skal man være opmærksom på, at forskellige testere, eksempelvis mænd versus kvinder, ind imellem opnår systematisk forskellige styrkeværdier, når de tester de samme personer (Kelln et al., 2008). Hvis man vil være sikker på at undgå dette, skal den enkelte kliniker altså udføre alle sine målinger selv. For stærke bevægelsesretninger såsom knæekstension og knæfleksion kan traditionel RM-testning i en styrketræningsmaskine være et alternativ.

Fig. 3. Måling af maksimal knæekstensionsstyrke med et fikseret håndholdt dynamometer. Dynamometeret er fikseret under en stor velcro-rem. Foto: Susanne Østergaard, Hvidovre Hospital.

De fikserede håndholdte dynamometre udviser typisk mindre måleusikkerhed end ikke-fikserede dynamometre (Scott et al., 2003; Lu et al., 2007). Ulempen ved det fikserede dynamometer er, at målingen straks mister sin praktiske anvendelighed og derfor ikke er lige så velegnet til brug i en travl klinisk hverdag.

Det er vores kliniske og forskningsmæssige erfaring, at langt de fleste skulder- og hoftemålinger kan udføres på de fleste patientgrupper i ikke-fikserede opstillinger (Magnusson et al., 1990 & 1994; Thorborg et al., 2010a; Thorborg et al., 2010b). De fikserede opstillinger er dog stadig relevante i forhold til klinikken, men udfordringen er at få lavet nogle opstillinger til bestemte stærke bevægelsesretninger og patienter, som kræver mindst mulig ekstraudstyr og tidsforbrug.

Hvordan udtrykkes maksimal muskelstyrke?

Styrkeresultatet fra en RM-test udtrykkes som den absolutte belastning i testen. Altså det maksimale antal kilo, der kan løftes det ønskede antal gange med korrekt teknisk udførelse.

Skal man sammenligne forskellige patienters resultater opnået ved en 8 RM-test, så bør man normalisere til (dividere med) patientens kropsvægt (kg/ kropsvægt). Dette gælder dog kun for sammenligninger imellem patienter udført i samme styrketræningsmaskine. Antallet af trisser varierer imellem maskiner, hvorfor 50 kilos vægtskiver i benpres kan ”føles” forskelligt fra maskine til maskine.

I praksis er den letteste måde at sammenligne patienter på og rapportere deres individuelle fremgang at rapportere deres relative (procentuelle) ændring i muskelstyrke bestemt ved den samme RM-test gennem hele forløbet. Hvis man vælger 8 RM som test for en given patient, så foretages alle RM-test som 8 RM for denne patient, selvom patienten på et tidspunkt styrketræner med relative belastninger på 6 RM.

Hvis muskelstyrke bestemmes isometrisk som MVC med eksempelvis et håndholdt dynamometer, så bør enheden som udgangspunkt være Newton, idet SI-enheden for kraft er newton. Hvis apparatet angiver kilo, så ganges tyngdeaccelerationen blot på (9.8 m/s2). For at udtrykke den maksimale isometriske muskelstyrke som det maksimale drejningsmoment ganger man med momentarmen for at få SI-enheden Newtonmeter (Newton * meter).

Momentarmen er afstanden fra omdrejningsaksen i leddet til centrum af dynamometret, og den måles lettest med et målebånd. Det maksimale drejningsmoment har den fordel, at man kan sammenligne personer med forskellig arm- og benlængde. Endelig normaliserer man dette til patientens kropsvægt og får det maksimale drejningsmoment pr. kilo kropsvægt (Nm/kg kropsvægt). På denne måde har man taget højde for forskelle i både kropsvægt og segmentlængder, der i sig selv har betydning for muskelstyrken.

Det maksimale drejningsmoment benævnes dog ofte som ”styrke”, idet det letter den kliniske kommunikation. Det er der intet problematisk i, blot man er klar over ovenstående sammenhænge.

Omregningerne kan fint foretages, efter patienten er gået, blot man husker at måle momentarmen for hver undersøgt bevægeretning samt patientens kropsvægt. Man kan med fordel lave et lille regneark, som automatisk regner for en, når man taster tallene ind.

Styrkedata i klinisk praksis?

Hvordan anvender man styrkedata i klinisk praksis, så det giver mening for både behandler og patient? Med baggrund i denne artikels tidligere argumentation anbefaler vi, at man primært anvender RM-systemet som monitorering af en doseret styrketræningsintervention. På denne måde sikres det, at patienten hele tiden træner med den angivne relative belastning. Samtidig kan patienten følge sin progression eller mangel på samme, hvilket er et godt pædagogisk virkemiddel, som langt de fleste patienter kan forholde sig til.

Måling af eksempelvis isometrisk muskelstyrke kan med fordel foretages ved 0, 6, 12 og 24 uger, da dette giver god mulighed for at vurdere et sammenhængende rehabiliteringsforløb. Valg af styrkemålingstype afhænger af patientgruppe, og hvilket udstyr man har til rådighed. Dog vil vi i langt de fleste tilfælde anbefale, at man inddrager dynamometermålinger, da dette er den mest præcise og detaljerede måde at kvantificere muskelstyrke på. Disse kan endvidere anvendes i hele rehabiliteringsforløbet.

Fig. 4. Eksempel på muskelstyrke i hofteabdduktion udtrykt som symmetri-indeks målt gennem et progressivt styrketræningsforløb for hofteadduktorerne hos en mandlig fordboldspiller med længerevarende adduktor-relaterede lyskesmerter.

1 RM kan sagtens anvendes i den sidste del af et rehabiliteringsforløb og som evt. slutstatus, men for at dette skal give mening, kræver det, ligesom for dynamometermålingen, at man anvender en referencemåling (evt. den ikke afficerede side) i sin evaluering af resultatet.

Anvendelse af den ikke-afficerede ekstremitet som referencemåling kan med fordel benyttes for en lang række patientgrupper. På denne måde udregnes et symmetri-indeks ved at dividere kraftmålingen fra den afficerede ekstremitet med kraftmålingen fra den ikke-afficerede ekstremitet og ganges med 100 (figur 4).

I et nyligt studie på raske fodboldspillere har vi vist, at der er styrkeforskel i hofteadduktorer og -abduktorer mellem dominant og ikke-dominant ben, men at den er så lille, at det ikke har nogen klinisk relevans (Thorborg et al., 2010e). Det vil sige, at man i praksis kan betragte styrken i hofteadduktion og -abduktion som ens for begge ben hos raske fodboldspillere.

I forbindelse med måling af overekstremiteten skal man dog være opmærksom på, at der kan findes væsentlige styrkeforskelle mellem dominant og ikke dominant arm, især hos idrætsudøvere. En anden mulighed er at anvende normalværdier fra relevante populationer som reference.

Normalværdier for styrkemålinger er dog desværre ofte ikke tilgængelige for forskellige aldersgrupper med forskelligt aktivitetsniveau. Det er derfor håbet, at reliable kliniske styrkemålinger bliver undersøgt på både raske befolkningsgrupper og patientgrupper, så det bliver muligt at udarbejde et detaljeret normalmateriale.

Det er vores kliniske oplevelse, at patienterne er glade for at få et tal for deres muskelstyrke, og at det er et stærkt klinisk redskab, at kunne kvantificere patientens styrkeprogression eller mangel på samme igennem et helt rehabiliteringsforløb. Dette gælder både i forhold til planlægning og optimering af en træningsintervention samt i forhold til motivation af patienten.

I forhold til tværfaglige team og evalueringer af patientforløb er det eksempelvis vigtig information at kunne dokumentere væsentlige styrketab hos forskellige patientgrupper og dermed kunne objektivisere kliniske problemstillinger. På denne måde kan vi som klinikere bedre underbygge vores kliniske vurdering af patientens muskelfunktion.

Opsummering

Objektive målinger af patienters muskelstyrke er et vigtigt klinisk redskab i forhold til at evaluere, monitorere og dokumentere et rehabiliteringsforløb, hvor forbedring af patientens muskelstyrke er en væsentligt behandlingskomponent. Det er afgørende for kvaliteten af objektive styrkemålinger, at de er reliable, valide og sensitive over for relevante kliniske forandringer.

RM-testning har som klinisk effektmåling væsentlige begrænsninger, men er som regel et motiverende redskab, som patienten nemt kan instrueres i selv at anvende i forbindelse med sin genoptræning.

Dynamometri er at foretrække til objektiv kvantificering af muskelstyrke. Håndholdt dynamometri er i den sammenhæng et lovende klinisk værktøj, som kan anbefales i mange forskellige kliniske sammenhænge, så længe den testede patients styrke ikke overstiger testerens styrke. Fastgjorte opstillinger, hvor det håndholdte dynamometer fikseres, bør implementeres i de situationer, hvor den testedes styrke overstiger testerens styrke.

Perspektiver

Det er vores håb, at vi med denne artikel kan bidrage til, hvordan fysioterapeuter fremover kan planlægge, evaluere, optimere og dokumentere effekten af doseret styrketræning som behandlingsintervention igennem et rehabiliteringsforløb i klinisk praksis.

Vi har forsøgt at gøre tilgangen så pragmatisk og simpel som overhovedet muligt, da vi mener, dette er afgørende for om måling af muskelstyrke generelt implementeres i klinisk praksis.

Mulighederne for at kunne kvantificere muskelstyrke udvikles hele tiden. Derfor er denne artikel på ingen måde den endegyldige sandhed i forhold til måling af muskelstyrke i klinisk praksis. Det eneste, vi dog ser som endegyldigt, er, at hvis vi som klinikere ikke ved, hvad vi måler på, og hvor præcise/upræcise vores målinger er, så giver det ingen mening at anvende disse målinger, hverken i forskningsøjemed eller i klinisk praksis.

Se artikel og referencer