Postural deviations in individuals with chronic obstructive pulmonary disease (COPD)

ABSTRACT

RATIONALE: While upper back pain in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) suggests that postural dysfunction is a potential cause, the extent of postural deviation in COPD is unknown.

OBJECTIVE: This study compared postural measurements in people with COPD to healthy controls and explored the relationship between posture deviations and pain in COPD.

METHODS: Participants with COPD and age, gender, BMI and comorbidity-matched healthy controls. Participants underwent a postural geometric measurement in upright standing. 3-D motion analysis generated the coordinates of skeletal structures from anatomical landmarks. Participants with COPD completed questionnaires related to pain. Postural stability measures of center of pressure in the anteroposterior (A/P) and mediolateral (M/L) directions, spinal alignment, thoracic kyphosis, scapula and sternal orientation were completed.

RESULTS: Twenty-one participants with COPD and 21 matched controls completed the study. The method of postural stability and alignment demonstrated excellent reliability in both groups (all ICC > 0.75). Those with COPD had a trend towards a greater center of pressure M/L sway compared to controls (mean 4.3 cm vs 2.9 cm), with no difference in center of pressure A/P sway. Thoracic kyphosis was greater in COPD (51.8° vs 39.1°, p = 0.001), but there was no difference in spinal alignment (p > 0.05). Those with COPD had an increase in left (p = 0.003) and right (p = 0.002) scapula protraction. Increased thoracic kyphosis and altered scapula position were unrelated to back pain in COPD (all p > 0.05).

CONCLUSIONS: Postural deviations are evident in COPD, but the small number of those with pain limited analysis of the association between postural deviations and pain.

RÉSUMÉ

JUSTIFICATION: Bien que la douleur au haut du dos dans les cas de maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) puisse être occasionnée par une dysfonction posturale, l’étendue de la déviation posturale dans les cas de MPOC est inconnue.

OBJECTIF: Cette étude a comparé les mesures posturales de personnes atteintes de MPOC à celles de sujets contrôles en bonne santé et a examiné la relation entre les déviations posturales et la douleur dans les cas de MPOC.

MéTHODES: Participants atteints d'une MPOC et sujets-contrôles appariés selon l’âge, le genre, l'IMC et la comorbidité. Les participants ont été soumis à des mesures géométriques posturales en position debout. Une analyse du mouvement en 3D a généré les coordonnées des structures squelettiques à partir de repères anatomiques. Les participants atteints de MPOC ont répondu à des questionnaires liés à la douleur. Mesures de la stabilité posturale du center de pression pour la direction antéropostérieure (A/P) et la direction médiolatérale (M/L), de l'alignement vertébral, de la cyphose thoracique, ainsi que de l'orientation de l'omoplate et du sternum.

PRINCIPAUX RéSULTATS: Vingt-et-un participants atteints de MPOC et 21 sujets contrôles appariés ont complété l’étude. La méthode de l'alignement et de la stabilité posturale a démontré une excellente fiabilité dans les deux groupes (tous les CCI > 0,75). Les participants atteints de MPOC avaient tendance à avoir un plus grand balancement du center de pression M/L comparativement aux sujets contrôles (moyenne de 4,3 cm comparativement à 2,9 cm), et ne présentaient aucune différence quant au balancement du center de pression A/P. La cyphose thoracique était plus grande chez les participants souffrant de MPOC (51,8° comparativement à 39,1°, p = 0,001) mais aucune différence n'a été observée dans l'alignement vertébral (p > 0,05). Les personnes souffrant de MPOC avaient une augmentation de la protraction scapulaire gauche (p = 0,003) et droite (p = 0,002). L'augmentation de la cyphose thoracique et l'altération de la position scapulaire n’étaient pas liées à de la douleur au dos chez les personnes atteintes de MPOC (tous les p > 0,05).

CONCLUSIONS: Les déviations posturales sont évidentes chez les personnes atteintes de MPOC, mais le petit nombre de personnes souffrant de douleur a limité l'analyse du lien entre les déviations posturales et la douleur.

KEYWORDS:

• Chronic obstructive pulmonary disease
• posture
• thoracic kyphosis
• questionnaire
• exercise

Acknowledgments

The authors would like to thank each of the participants involved in this study and the assistance of Justin Chee and Tyler Saumur.