Symmetry and gender differences of the knee joint adduction moment

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Gonarthrosis is one of the most insidious degenerative diseases, which has a number of gait biomechanical predictors. Of these, the most studied is the knee joint adduction moment in the support phase, however, there is a lack of research devoted to its reference values among various age and gender groups.

Aim. Evaluation of the gender and functional body asymmetry effect on the peak moments of knee joint adduction in healthy volunteers. Methods. The study was conducted on 38 healthy volunteers (17 men and 21 women) aged 20–45 years using a «Vicon Motion Capture Systems» motion capture hardware-software complex by Vicon (United Kingdom). A comparative assessment was made for the first and second peaks’ amplitude of the knee joint adduction moment in the support phase. The symmetry was evaluated for both peaks in general, as well as separately for men and women. The gender differences for both peaks were evaluated in total for the right and left lower limbs.

Results. The absence of significant intergroup differences in the amplitude of both peaks of the knee joint adduction moment between the right and left legs, irrespectively of gender (p>0.05), was revealed, which demonstrates the symmetry of the adduction forces acting on the knee joint in the support phase. When comparing the amplitudes of both peaks of the knee joint adduction moment in men and women, significant differences were absent for the first peak (p>0.05), but a significantly higher second peak was observed in males (p<0.05).

Conclusion. The obtained variability aspects of the peak moments of knee joint adduction will find their application in the functional diagnostics using the motion capture technology.

About the authors

Alexey B. Malkov

The Federal Siberian Research Clinical Centre under the Federal Medical Biological Agency

Author for correspondence.
Email: genesis-med@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2282-7407
SPIN-code: 4057-2538

к.м.н.

Russian Federation, Krasnoyarsk

Stanislav N. Kondrat’ev

The Federal Siberian Research Clinical Centre under the Federal Medical Biological Agency

Email: stas.84@inbox.ru

MD

Russian Federation, Krasnoyarsk

Maria V. Abros'kina

The Federal Siberian Research Clinical Centre under the Federal Medical Biological Agency; Professor V.F. Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: mabroskina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1454-1807
SPIN-code: 6011-2040

MD, PhD

Russian Federation, Krasnoyarsk

References

  1. Багирова Г.Г. Избранные лекции по ревматологии. — М.: Медицина, 2008. — 252 с. [Bagirova GG. Izbrannyye lektsii po revmatologii. Moscow: Medicine; 2008. 252 p. (In Russ.)]
  2. Коваленко В.Н., Борткевич О.П. Остеоартроз: практическое руководство. 2-е изд., перераб. и доп. — Киев: Морион, 2005. — 592 с. [Kovalenko VN, Bortkevich OP. Osteoartroz: prakticheskoye rukovodstvo. 2nd revised and updated. Kiev: Morion; 2005. 592 p. (In Russ.)]
  3. Матвеев Р.П., Брагина С.В. Остеоартроз коленного сустава: проблемы и социальная значимость // Экология человека. — 2012. — №9. — С. 53–62. [Matveev RP, Bragina SV. Knee joint osteoarthrosis: problems and social significance. Ekologiya cheloveka. 2012;(9):53–62. (In Russ.)]
  4. Bout-Tabaku S, Best TM. The adolescent knee and risk for osteoarthritis — an opportunity or responsibility for sport medicine physicians? Curr Sports Med Rep. 2010;9(6):329–331. doi: 10.1249/JSR.0b013e3181fca311.
  5. Conaghan PG, Sharma L. Fast facts: osteoarthritis. Oxford: Health Press Limited; 2009. 104 p.
  6. Jalalvand A, Anbarian M, Ahanjan S, et al. Research paper: the effect of knee osteoarthritis on excursions of lower limb joints during gait. Physical Treatments. 2017;6(4):233–241. doi: 10.18869/nrip.ptj.6.4.233.
  7. Morris R. Knee joint kinematics associated with osteoarthritis in an older cohort. Newcastle upon Tyne (UK): Newcastle University; 2019. 203 p.
  8. Landry SC, McKean KA, Hubley-Kozey CL, et al. Knee biomechanics of moderate OA patients measured during gait at a self-selected and fast walking speed. J Biomech. 2007;40(8):1754–1761. doi: 10.1016/j.jbiomech.2006.08.010.
  9. Foroughi N, Smith R, Vanwanseele B. The association of external knee adduction moment with biomechanical variables in osteoarthritis: a systematic review. Knee. 2009;16:303–309. doi: 10.1016/j.knee.2008.12.007.
  10. Kerrigan DC, Riley PO, Nieto TJ, Della Croce U. Knee joint torques: a comparison between women and men during barefoot walking. Arch Phys Med Rehabil. 2000;81(9):1162–1665. doi: 10.1053/apmr.2000.7172.
  11. Батршин И.Т., Садовая Т.Н. Разновысокость нижних конечностей с перекосом таза и деформация позвоночника // Хирургия позвоночника. — 2007. — №3. — С. 39–44. [Batrshin IT, Sadovaya TN. Lower limb length discrepancies with pelvic tilt and coronal deformity of the spine. Spine Surgery. 2007;(3):39–44. (In Russ.)] doi: 10.14531/ss2007.3.39-44.
  12. Seeley MK, Umberger BR, Clasey JL, Shapiro R. The relation between mild leg-length inequality and able-bodied gait asymmetry. J Sports Sci Med. 2010;9(4):572–579.
  13. Teichtahl AJ, Wluka AE, Morris ME, et al. The associations between the dominant and nondominant peak external knee adductor moments during gait in healthy subjects: evidence for symmetry. Arch Phys Med Rehabil. 2009;90(2):320–324. doi: 10.1016/j.apmr.2008.07.030.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure: 1. Nonparametric indicators characterizing the first peak of the knee joint adduction moment for the right and left lower extremities

Download (137KB)
3. Figure: 2. Nonparametric indicators characterizing the second peak of the knee joint adduction moment for the right and left lower extremities

Download (121KB)
4. Figure: 3. Nonparametric indicators characterizing the first peak of the knee joint adduction moment in men and women

Download (131KB)
5. Figure: 4. Nonparametric indicators characterizing the second peak of the knee joint adduction moment in men and women

Download (123KB)

Copyright (c) 2020 Malkov A.B., Kondrat’ev S.N., Abros'kina M.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».