Indukcja i ocena wysiłkowych uszkodzeń mięśni szkieletowych u ludzi

Ogólnym celem tej procedury jest bezpieczne wywołanie i ilościowe określenie wysiłkowego uszkodzenia mięśni szkieletowych mięśnia czworogłowego uda u ludzi za pomocą dobrowolnych skurczów ekscentrycznych. Ten protokół uszkodzenia mięśni może pomóc naukowcom odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące mechanizmów adaptacji i regeneracji mięśni po urazie. Główną zaletą tej techniki jest to, że możemy badać procesy adaptacji mięśni u ludzi, eliminując potrzebę międzygatunkowej translacji wyników.

Chociaż metoda ta może być stosowana do badania uszkodzeń mięśni w kontekście ćwiczeń, może być również używana do badania uszkodzeń spowodowanych jawnym urazem. Procedurę zademonstruje Jake Sorensen, doktorant z mojego laboratorium. Aby utworzyć protokół badania wytrzymałości izokinetycznej, zacznij od otwarcia oprogramowania sterującego dynamometrem na komputerze.

Wybierz nowy protokół z listy rozwijanej, a następnie na karcie jednostronnej zaprogramuj jeden zestaw trzech powtórzeń z prędkością 60 stopni na sekundę zarówno dla skurczów na wyjeździe, jak i w kierunku, wprowadzając jeden w polu zestawów liczbowych, wpisując trzy na końcu w rzędzie powtórzeń i wpisując 60 zarówno w prędkości w dal, jak i w kierunku rzędów. Następnie utwórz izometryczny test siły z jednym zestawem trzech skurczów izometrycznych trwających pięć sekund każdy pod kątem stawu 70 stopni, wpisując jedynkę w polu pozycji na jednostronnej karcie i wpisując wiersz trzy na koniec według powtórzeń pod kolumną pozycji pierwszej. Następnie wybierz wartość 70 w wierszu oznaczonym kątem.

Następnie zaprogramuj protokół ćwiczeń ekscentrycznych uszkadzających mięśnie, klikając jednostronną zakładkę i wpisując 10 w polu liczba serii. W pierwszej kolumnie wpisz 10 w wierszu oznaczonym koniec powtórzenia. Następnie wpisz 180 w następnym wierszu, oznaczonym jako prędkość w kierunku i 120 w wierszu oznaczonym prędkością w kierunku.

Na koniec w wierszu oznaczonym momentem obrotowym wpisz od 200 do 600 w zależności od przewidywanej siły obiektu i wprowadź 60 w polu oznaczonym czas odpoczynku w sekundach. Zacznij od utworzenia wizualnej skali analogowej, rysując 100-milimetrową linię w poziomie na stronie. Po lewej stronie linii wskaż brak bolesności, a po prawej stronie linii wskaż skrajną bolesność.

Następnie odprowadź osobę badaną do pokoju testowego i poinstruuj ją, aby wykonała dwa przysiady z masą ciała, aby zebrać podstawowe pomiary bolesności. Wykonuj oba przysiady z rękami wyprostowanymi przed ramionami i stopami rozstawionymi na szerokość barków, przy czym odpowiednią głębokość osiąga się, gdy górne części nóg są równoległe do podłogi. Następnie poproś badanego, aby wskazał intensywność bólu, który odczuwał w mięśniach czworogłowych uda podczas przysiadów, rysując pionową linię w odpowiednim miejscu na wizualnej skali analogowej.

Na koniec określ ilościowo poziom zakwaszenia badanych, mierząc odległość w milimetrach od końca wizualnej skali analogowej bez bolesności do znaku obiektu. Po krótkiej rozgrzewce na ergometrze rowerowym poproś badanego, aby usiadł na krześle dynamometru. Wyreguluj ustawienia położenia dynamometru tak, aby oś obrotu kolana pokrywała się z osią ramienia dźwigni i przymocuj nogę do ramienia wału.

Zapisz te ustawienia, aby można je było powtarzać w przyszłości. Ustabilizuj obiekt za pomocą pasków na ramiona, biodra, kostki i uda. Następnie poinformuj podmiot, że będzie się kurczył względem ramienia dźwigni, które pozostanie nieruchome.

Powinieneś poinstruować osobę badaną zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie komputera, aby wykonała trzy skurcze trwające pięć sekund każdy. Uruchom protokół izometryczny na komputerze. Ustaw limity ROM, skalibruj dynamometr i pozwól testerowi przećwiczyć test dwa do trzech razy z submaksymalnym wysiłkiem, aby zapoznać osobę z testem.

Gdy osoba będzie gotowa, poproś ich, aby skrzyżowali ręce na klatce piersiowej. Rozpocznij test i werbalnie zachęć osobę badaną do maksymalnego wysiłku przy każdym skurczu. Rejestruj podstawowe pomiary momentu obrotowego, mocy i pracy.

Pozwól testerowi odpocząć od dwóch do trzech minut, a następnie załaduj protokół testu siły izokinetycznej na komputer. Poinformuj badanego, że wykona trzy skurcze wyprostu i zgięcia w stosunku do ramienia dźwigni, które będzie się poruszać w ustalonym tempie. Poinformuj ich, że ramię dźwigni zatrzyma się, gdy osiągną koniec zakresu ruchu, a celem jest skurczenie się tak mocno, jak to możliwe w całym zakresie ruchu dla każdego skurczu.

Po kilku submaksymalnych testach praktycznych, aby zapoznać się z tematem, poproś ich, aby skrzyżowali ręce na klatce piersiowej i rozpoczęli test. Werbalnie zachęcaj osobę badaną do maksymalnego wysiłku i normalnego oddychania. Rejestruj podstawowe pomiary momentu obrotowego, mocy i pracy.

Jeden do trzech dni po pobraniu izometrycznych i izokinetycznych pomiarów wyjściowych, poproś badanego o powrót do laboratorium, aby ukończyć protokół ćwiczeń ekscentrycznych uszkadzających mięśnie. Po rozgrzewce zorientuj i zabezpiecz obiekt na dynamometrze, korzystając z wcześniej zapisanych ustawień regulacji i załaduj protokół ćwiczeń. Poinstruuj podmiot, który ma się skurczyć względem ramienia dźwigni, aby zainicjował ruch ramienia wału przy każdym skurczu.

Następnie wyjaśnij, że gdy ramię wału zbliża się do nich ze stałą prędkością, ich celem jest skurczenie się przeciwko niemu tak mocno, jak to możliwe. Kiedy osoba badana jest gotowa, rozpocznij pierwszą serię skurczów, naciskając przycisk start na ekranie, a podczas wykonywania skurczów ekscentrycznych werbalnie zachęcaj ją do utrzymywania maksymalnego wysiłku przy każdym skurczu. Na koniec, bezpośrednio po ćwiczeniu uszkadzającym mięśnie, powtórz zarówno testy siły izokinetycznej, jak i izometrycznej, a także po 24, 48, 72 i 96 godzinach po.

Dodatkowo powtórz pomiar bolesności po 24, 48, 72 i 96 godzinach od testu wysiłkowego. Wyniki uzyskane od siedmiu niewytrenowanych młodych mężczyzn pokazują, że w porównaniu z okresem przed ćwiczeniami, siła izometryczna i izokinetyczna zmniejszyła się odpowiednio do 24 i 48 godzin po wysiłku, a następnie powróciła do wartości zbliżonych do wartości sprzed ćwiczeń. I odwrotnie, bolesność znacznie wzrosła po 24, 48 i 72 godzinach po wysiłku.

Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać bezpiecznie i niezawodnie, jeśli jest wykonywana prawidłowo. Pamiętaj, że ważne jest, aby wziąć pod uwagę fizyczne ograniczenia każdego przedmiotu i odpowiednio dostosować parametry. Parametry kąta stawu w protokole powinny zostać zmniejszone dla osób o ograniczonym zakresie ruchu, a docelowa siła powinna być zmniejszona dla osób słabszych.

Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak uzyskanie próbki krwi lub mięśni, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania związane z komórkowymi i molekularnymi reakcjami na uszkodzenia. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak bezpiecznie i etycznie indukować i określać ilościowo wysiłkowe uszkodzenie mięśni u ludzi. Wreszcie, nie zapominaj, że ten protokół ma niewielki potencjał do powodowania rabdomiolizy.

Pacjenci powinni być badani pod kątem oznak i objawów rabdomiolizy, które obejmują ciemnobrązowy mocz, nudności i ekstremalne osłabienie mięśni podczas wizyt kontrolnych.