СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АНИЗОТРОПИИ ТЕКСТУРЫ МЫШЦ ПРИ ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ И В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННЫХ РЕГУЛЯРНЫХ ТРЕНИРУЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

  • Л. А. Гребенюк Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова МЗ РФ, г. Курган, Россия https://orcid.org/0000-0003-0812-8861 gla2000@yandex.ru
  • А. В. Грязных Югорский государственный университет, гуманитарный институт североведения, г. Ханты-Мансийск, Россия https://orcid.org/0000-0003-0727-9529 anvit-2004@mail.ru
  • М. М. Киселева Курганский государственный университет, г. Курган, Россия https://orcid.org/0000-0003-3816-3617 mahova-mariya@mail.ru
DOI: https://doi.org/10.14529/hsm20s216
Ключевые слова: анизотропия текстуры мышц, врожденное укорочение, спортсмены, нижняя конечность, метод Илизарова, эхография

Аннотация

Цель исследования – изучить в сравнительном аспекте особенности анизотропии текстуры мышц у лиц с врожденной аномалией развития голени, и у спортсменов – бегунов на средние дистанции и борцов греко-римского стиля. Материал и методы. Исследование основано на анализе результатов эхографии скелетных мышц конечностей у пациентов с врожденным укорочением одной из нижних конечностей (группа 1, n = 11) и легкоатлетов – бегунов на средние дистанции, являющихся мастерами или кандидатами в мастера спорта (группа 2, n = 11). В третью группу вошли борцы греко-римского стиля (n = 10). Возраст всех трех групп обследованных составил 18–24 г. С помощью эхографии исследовали структуру передней группы мышц голени у пациентов с укорочением сегмента и у бегунов и борцов греко-римской стиля. Также определяли  моменты силы мышц. Результаты. Установлено, что индекс анизотропии текстуры (ИАТ) m. extensor digitorum longus пораженной голени был достоверно ниже показателя на интактном сегменте (р ≤ 0,05 по критерию Манна – Уитни). Для m. tibialis anterior укороченного и интактного сегмента этот параметр составил 0,29–0,30. После удлинения голени выявлено повышение ИАТ m. extensor digitorum longus на 83,3 %, и достигшего 0,33 (р ≤ 0,01). У бегунов индекс анизотропии для m. extensor digitorum longus левой голени составил 0,10, а для m. tibialis anterior – 0,2. Это свидетельствуют об умеренно сниженной структурной анизотропии мышц у бегунов. Асимметрии по этому критерию у бегунов не наблюдалось. В группе борцов установлена асимметрия анизотропии текстуры m. extensor digitorum longus обеих голеней. Выявлено снижение указанного индекса m. extensor digitorum longus на 36 % на правой голени относительно показателя на левом сегменте. Заключение. До оперативного удлинения голени анизотропия текстуры m. extensor digitorum longus умеренно снижена. Установлены различия в характере анизотропии текстуры мышц у спортсменов, связанные с реактивными изменениями на регулярные повышенные тренировки у бегунов-средневиков и у борцов.

Информация об авторах

Л. А. Гребенюк , Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова МЗ РФ, г. Курган, Россия

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории гнойной остеологии, Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. акад. Г.А. Илизарова. 640014, г. Курган

А. В. Грязных , Югорский государственный университет, гуманитарный институт североведения, г. Ханты-Мансийск, Россия

Доктор биологических наук, профессор гуманитарного института североведения, Югорский государственный университет. 628012, г. Ханты-Мансийск

М. М. Киселева , Курганский государственный университет, г. Курган, Россия

Кандидат биологических наук, доцент кафедры дефектологии, Курганский государственный университет. 640020, г. Курган

Литература

1. Zacharia E., Spiliopoulou P., Methenitis S. et al. Changes in Muscle Power and Muscle Morphology with Different Volumes of Fast Eccentric Half-Squats. Sports (Basel), 2019, vol. 7 (7), 164 p. DOI: 10.3390/sports7070164
2. Nketiah G., Savio S., Dastidar P. et al. Detection of Exercise Load-Associated Differences in Hip Muscles by Texture Analysis. Scand J Med Sci Sports, 2015, vol. 25 (3), pp. 428–434. DOI: 10.1111/sms.12247
3. Tsitkanou S., Spengos K., Stasinaki A.-N. Effects of High-Intensity Interval Cycling Performed After Resistance Training on Muscle Strength and Hypertrophy. Scand J Med Sci Sports, 2017, vol. 27 (11), pp. 1317–1327. DOI: 10.1111/sms.12751
4. Wong V., Spitz R.W., Bell Z.W. et al. Exercise Induced Changes in Echo Intensity within the Muscle: a Brief Review [Published Online Ahead of Print, 2020 Jan. 10]. J Ultra-sound, 2020. DOI: 10.1007/s40477-019-00424-y
5. Dubois G.J.R., Bachasson D., Lacourpaille L. et al. Local Texture Anisotropy as an Estimate of Muscle Quality in Ultra-sound Imaging. Ultrasound Med Biol, 2018, vol. 44 (5), pp. 1133–1140. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio. 2017.12.017
6. Kwon H., Guasch M., Nagy J.A. et al. New Electrical Impedance Methods for the in Situ Measurement of the Complex Permittivity of Anisotropic Skeletal Muscle Using Multipolar Needles. Sci Rep, 2019, vol. 9(1), 3145 p. Published 2019 Feb. 28. DOI: 10.1038/s41598-019-39277-0
7. Chin A.B., Garmirian L.P., Nie R., Rutkove S.B. Optimizing Measurement of the Electrical Anisotropy of Muscle. Muscle Nerve, 2008, vol. 37(5), pp. 560–565.
8. Grebenyuk L.A., Grebenyuk E.B., Muradisinov M.O. Protsedura otsenki strukturnykh osobennostey skeletnykh myshts [Skeletal Muscle Structural Features Estimate Procedure]. Patent RF, no. 2354298, 2009.
9. Martínez-Payá J.J., Ríos-Díaz J., Del Baño-Aledo M.E. et al. Quantitative Muscle Ultrasonography Using Textural Analysis in Amyotrophic Lateral Sclerosis. Ultrason Imaging, 2017, vol. 39 (6), pp. 357–368. DOI: 10.1177/0161734617711370
10. Watanabe T., Murakami H., Fukuoka D. et al. Quantitative Sonographic Assessment of the Quadriceps Femoris Muscle in Healthy Japanese Adults. J Ultrasound Med, 2017, vol. 36 (7), pp. 1383–1395. DOI: 10.7863/ultra.16.07054
11. Randhawa A., Wakeling J.M. Transverse Anisotropy in the Deformation of the Muscle During Dynamic Contractions. J Exp Biol, 2018, vol. 221 (pt 15), jeb175794. Published 2018 Aug 1. DOI: 10.1242/jeb.175794
12. Stasinaki A.N., Zaras N., Methenitis S. et al. Rate of Force Development and Muscle Architecture after Fast and Slow Velocity Eccentric Training. Sports (Basel), 2019, vol. 7 (2), p. 41. Published 2019. Feb 14. DOI: 10.3390/ sports7020041
13. Nodera H., Sogawa K., Takamatsu N. et al. Texture Analysis of Sonographic Muscle Images can Distinguish Myopathic Conditions. J Med Invest, 2019, vol. 66(3.4), pp. 237–247. DOI: 10.2152/jmi.66.237.PMID: 31656281
14. Takaza M., Moerman K.M., Gindre J. et al. The Anisotropic Mechanical Behaviour of Passive Skeletal Muscle Tissue Subjected to Large Tensile Strain. J. Mech Behav Biomed Mater, 2013, vol. 17, pp. 209–220. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.09.001
15. Morrow D.A., Haut Donahue T.L., Odegard G.M. et al. Transversely Isotropic Tensile Material Properties of Skeletal Muscle Tissue. J Mech Behav Biomed Mater, 2010, vol. 3 (1), pp. 124–129. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2009.03.004. Epub 2009 Apr 5.
16. Nieman D.C., Shanely R.A., Zwetsloot K.A. et al. Ultrasonic Assessment of Exercise-Induced Change in Skeletal Muscle Glycogen Content. BMC Sports Sci Med Rehabil, 2015, vol. 7, 9 p. Published 2015. Apr. 18. DOI: 10.1186/s13102-015-0003-z
17. Leeuwenberg K.E., van Alfen N., Christopher-Stine L. et al. Ultrasound can Differentiate Inclusion Body Myositis from Disease Mimics. Muscle Nerve, 2020, vol. 61 (6), pp. 783–788. DOI: 10.1002/mus.26875

References

1. Zacharia E., Spiliopoulou P., Methenitis S. et al. Changes in Muscle Power and Muscle Morphology with Different Volumes of Fast Eccentric Half-Squats. Sports (Basel), 2019, vol. 7 (7), 164 p. DOI: 10.3390/sports7070164
2. Nketiah G., Savio S., Dastidar P. et al. Detection of Exercise Load-Associated Differences in Hip Muscles by Texture Analysis. Scand J Med Sci Sports, 2015, vol. 25 (3), pp. 428–434. DOI: 10.1111/sms.12247
3. Tsitkanou S., Spengos K., Stasinaki A.-N. Effects of High-Intensity Interval Cycling Performed After Resistance Training on Muscle Strength and Hypertrophy. Scand J Med Sci Sports, 2017, vol. 27 (11), pp. 1317–1327. DOI: 10.1111/sms.12751
4. Wong V., Spitz R.W., Bell Z.W. et al. Exercise Induced Changes in Echo Intensity within the Muscle: a Brief Review [Published Online Ahead of Print, 2020 Jan. 10]. J Ultra-sound, 2020. DOI: 10.1007/s40477-019-00424-y
5. Dubois G.J.R., Bachasson D., Lacourpaille L. et al. Local Texture Anisotropy as an Estimate of Muscle Quality in Ultra-sound Imaging. Ultrasound Med Biol, 2018, vol. 44 (5), pp. 1133–1140. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio. 2017.12.017
6. Kwon H., Guasch M., Nagy J.A. et al. New Electrical Impedance Methods for the in Situ Measurement of the Complex Permittivity of Anisotropic Skeletal Muscle Using Multipolar Needles. Sci Rep, 2019, vol. 9(1), 3145 p. Published 2019 Feb. 28. DOI: 10.1038/s41598-019-39277-0
7. Chin A.B., Garmirian L.P., Nie R., Rutkove S.B. Optimizing Measurement of the Electrical Anisotropy of Muscle. Muscle Nerve, 2008, vol. 37(5), pp. 560–565.
8. Grebenyuk L.A., Grebenyuk E.B., Muradisinov M.O. Protsedura otsenki strukturnykh osobennostey skeletnykh myshts [Skeletal Muscle Structural Features Estimate Procedure]. Patent RF, no. 2354298, 2009.
9. Martínez-Payá J.J., Ríos-Díaz J., Del Baño-Aledo M.E. et al. Quantitative Muscle Ultrasonography Using Textural Analysis in Amyotrophic Lateral Sclerosis. Ultrason Imaging, 2017, vol. 39 (6), pp. 357–368. DOI: 10.1177/0161734617711370
10. Watanabe T., Murakami H., Fukuoka D. et al. Quantitative Sonographic Assessment of the Quadriceps Femoris Muscle in Healthy Japanese Adults. J Ultrasound Med, 2017, vol. 36 (7), pp. 1383–1395. DOI: 10.7863/ultra.16.07054
11. Randhawa A., Wakeling J.M. Transverse Anisotropy in the Deformation of the Muscle During Dynamic Contractions. J Exp Biol, 2018, vol. 221 (pt 15), jeb175794. Published 2018 Aug 1. DOI: 10.1242/jeb.175794
12. Stasinaki A.N., Zaras N., Methenitis S. et al. Rate of Force Development and Muscle Architecture after Fast and Slow Velocity Eccentric Training. Sports (Basel), 2019, vol. 7 (2), p. 41. Published 2019. Feb 14. DOI: 10.3390/ sports7020041
13. Nodera H., Sogawa K., Takamatsu N. et al. Texture Analysis of Sonographic Muscle Images can Distinguish Myopathic Conditions. J Med Invest, 2019, vol. 66(3.4), pp. 237–247. DOI: 10.2152/jmi.66.237.PMID: 31656281
14. Takaza M., Moerman K.M., Gindre J. et al. The Anisotropic Mechanical Behaviour of Passive Skeletal Muscle Tissue Subjected to Large Tensile Strain. J. Mech Behav Biomed Mater, 2013, vol. 17, pp. 209–220. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.09.001
15. Morrow D.A., Haut Donahue T.L., Odegard G.M. et al. Transversely Isotropic Tensile Material Properties of Skeletal Muscle Tissue. J Mech Behav Biomed Mater, 2010, vol. 3 (1), pp. 124–129. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2009.03.004. Epub 2009 Apr 5.
16. Nieman D.C., Shanely R.A., Zwetsloot K.A. et al. Ultrasonic Assessment of Exercise-Induced Change in Skeletal Muscle Glycogen Content. BMC Sports Sci Med Rehabil, 2015, vol. 7, 9 p. Published 2015. Apr. 18. DOI: 10.1186/s13102-015-0003-z
17. Leeuwenberg K.E., van Alfen N., Christopher-Stine L. et al. Ultrasound can Differentiate Inclusion Body Myositis from Disease Mimics. Muscle Nerve, 2020, vol. 61 (6), pp. 783–788. DOI: 10.1002/mus.26875
Опубликован
2021-03-15
Как цитировать
Гребенюк, Л., Грязных, А., & Киселева, М. (2021). СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ АНИЗОТРОПИИ ТЕКСТУРЫ МЫШЦ ПРИ ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ И В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННЫХ РЕГУЛЯРНЫХ ТРЕНИРУЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ. Человек. Спорт. Медицина, 20(S2), 98-104. https://doi.org/10.14529/hsm20s216
Выпуск
Том 20 № S2 (2020)
Раздел
Восстановительная и спортивная медицина

Copyright (c) 2021 Человек. Спорт. Медицина

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.