استخدام التصوير بالأشعة دون الحمراء الحرارية لكشف تأخر بداية ظهور وجع العضلات

Summary

كان الغرض من هذا التحقيق لتقييم ما إذا باستخدام كاميرا تعمل بالاشعة تحت الحمراء الحرارية هي أداة صالحة لكشف وقياس وجع العضلات بعد ممارسة الرياضة.

Abstract

هو من ذوي الخبرة عادة تأخر ظهور وجع العضلات (DOMS) ، المعروف أيضا باسم الضرر الناجم عن ممارسة العضلات (EIMD) ، في الأفراد الذين تعرضوا للجسمانيا لفترات طويلة من الزمن ، وتبدأ مع نوبة من ممارسة غير متوقعة ^1-4 ، ولكن يمكن أيضا تحدث في الرياضيين الذين يمارسون خارج حدودها الطبيعية التدريب ^5. يمكن للأعراض المصاحبة لهذه الظاهرة المؤلمة تتراوح بين الرقة طفيفة في العضلات ، وبآلام شديدة ^1،3،5. شدة هذه الأعراض وعدم الراحة المرتبطة زيادات خلال ال 24 ساعة الأولى بعد انتهاء التمرين ، والقمم بين 24-72 ساعة بعد ممارسة ^1،3. لهذا السبب ، DOMS هو واحد من النماذج المتكررة الأكثر شيوعا من الإصابات الرياضية التي يمكن أن تؤثر على أداء الفرد ، وتصبح لتخويف ^1،4 كثيرة.

على مدى العقود الماضية 3 ، اكتسبت ظاهرة DOMS قدرا كبيراالفائدة بين الباحثين والمتخصصين في علم وظائف الأعضاء ممارسة ، والرياضة ، وإعادة تأهيل الحقول ^6. كان هناك العديد من الدراسات التي نشرت التحقيق في هذه الحادثة المؤلمة في ما يخص الآليات الكامنة وراءه ، والتدخلات العلاج ، والاستراتيجيات الوقائية ^1-5،7-12. ومع ذلك ، فإنه يتضح من الأدبيات التي DOMS ليس من السهل تحديد الباثولوجيا ، وهناك كمية كبيرة من التفاوت بين أدوات القياس والأساليب المستخدمة لقياس هذا الشرط ^6. فمن الواضح أنه لم يحرز أي اتفاق على مقياس واحد لتقييم أفضل DOMS ، مما يجعل من الصعب التحقق ما إذا كان التدخل محددة تساعد حقا في تقليل الأعراض المرتبطة بهذا النوع من ألم أم لا. وبالتالي ، يمكن اعتبار DOMS كما غامضا بعض الشيء ، لأن العديد من الدراسات تعتمد على قياس وجع باستخدام مقياس البصرية التناظرية (VAS) ^10،13-15 ، الذي هو ذاتي وليس تدبيرا الهدف. حتى ولو إبرةيمكن اعتبار خزعات من العضلات ، ومستويات الدم من البروتينات myofibre وقد تم توثيق معيار الذهب إلى الاختلافات ، ونحو ⁶ كبيرة في بعض هذه البروتينات في الدم ^6،16 ، بالإضافة إلى المخاطر العالية المرتبطة أحيانا مع تقنيات الغازية.

لذا ، في التحقيق الجاري ، واختبارها لدينا الحراري بالأشعة تحت الحمراء تقنية التصوير (IR) من الجلد فوق العضلات ممارسة للكشف عن وجع العضلات المرتبطة به. وقد استخدمت الأشعة تحت الحمراء الحراري ، وجدت لتكون ناجحة في الكشف عن أنواع مختلفة من الأمراض والإصابات منذ عام 1950 ^17. ولكن من المستغرب ، وقد تم ذلك بالقرب من أي شيء على DOMS والتغيرات في درجة حرارة الجلد. وكان الغرض الرئيسي من هذا التحقيق لدراسة التغيرات في DOMS باستخدام هذه التقنية آمنة وغير الغازية.

Protocol

1. بممارسة

1. كانت العضلات التي تهم هذه التجربة العضلات القابضة في الكوع (ذات الرأسين العضدية).
2. وقد تم قياس قوة العضلات عن كل مشارك لتكون قادرة على إعطاء كل فرد مقاومة مناسبة. وتم تحديد هذا عن طريق اختبار كل مشارك للحصول على أقصى مقاومتهم (RM).
3. لاختبار RM ، استخدمنا جهاز قياس الضغط ربطه مع الكمبيوتر من خلال (DA - 100C) BioPac حدة مكبر للصوت bioelectric (BioPac الأنظمة ، Goleta ، CA) لقياس قوة العضلات. كان على علاقة وحدة لالتناظرية MP - 100 لأخذ العينات المحول الرقمي على تردد 1000 هرتز في الثانية ، وعلى قرار من 24 بت (الشكل 10)
4. تم إصلاح جهاز قياس الضغط على مقاعد البدلاء في زاوية 45 درجة. وصدرت تعليمات الموضوعات على الجلوس وراء جهاز وبقية مرفقيه على المنطقة مبطن ، بحيث يتم من خلال ممارسة القوة معاصمهم. كانت هذه هي أفضل طريقة لضمان أن تخضع ولنر تجنيد أي عضلة أخرى غير ذات الرأسين (الشكل 11).
5. وقد تقرر في 3 مناسبات قوة مع كل تقلص يجري في مدة 3 ثوان مع ما يقرب من 45 ثانية تفصل بين الانقباضات. وكان متوسط ​​القياسات (3) ، RM.
6. بعد تحديد RM للعضلة ذات الرأسين من كل مشارك ، وأجريت الدورة المقصود من ممارسة الخروج مع 35 ٪ من RM بهم.
7. وخضع جميع الموضوعات ممارسة نفسه باستخدام الدمبل المرجح المناسبة لحمل وجع العضلات (DOMS). وتم ذلك عن طريق القيام 4 مجموعات من 25 التكرار لذات الرأسين تجعيد الشعر تركيز أثناء الجلوس على كرسي ، ومع مرفقيه معتمدة على أفخاذهم (الشكل 12).
8. أعطيت كل موضوع فترة الراحة 90 ثانية بين كل مجموعة. مواضيع لم إما مجموعة كاملة من 25 التكرار ، أو أن تعليمات صدرت لوقف اذا فشل في السيطرة على الوزن على نحو مطرد خلال هذه العملية.

2. الأشعة تحت الحمراء كاالتحضير والإعداد MERA

1. تم تعيين الغرفة حيث التصوير بالأشعة تحت الحمراء يحدث في درجة حرارة ثابتة للحد من أي تحيز الخارجية من الاختلافات في درجة حرارة الغرفة ، مما قد يؤدي الى قراءات خاطئة الحرارية. لغرض هذه التجربة كان لدينا درجة حرارة الغرفة التي كانت تسيطر عليها في الحفاظ على 23 درجة مئوية تقريبا (+ / -- 0.5 درجة مئوية).
2. تم ضبط الكاميرا على مسافة 1 متر بعيدا ، وبزاوية عمودية على الجلد يتم قياسه (الشكل 9A) *.
3. بعد أن تم تعيين المسافة المطلوبة تصل ، ونصح على المواضيع التي لا تزال قائمة حتى يتم التقاط الصورة. هذا يجب أن لا يستغرق أكثر من بضع ثوان ، لكنها حرجة للغاية للحد من الحركة لضمان دقة من الصورة التي اتخذت.
4. فمن الأفضل أن الغرفة والطلاء الداكنة اللون ، بدلا من أن أفتح لونا ، للحد من أي تدخل الأشعة تحت الحمراء.
5. الإضاءة أمر بالغ الأهمية أيضا عند التعامل مع الأشعة تحت الحمراء والصور ، بيكااستخدام مصدر الضوء التي تنبعث منها موجات الأشعة تحت الحمراء مثل الإضاءة الفلورسنت أو التنغستن يمكن أن يعطي قراءات عالية كاذبة. فإن الخيار الأفضل أن تكون الإضاءة غرفة مجهزة موحدة أضواء LED ، وأضواء LED تنتج بالكاد أي تدخل الأشعة تحت الحمراء (الشكل 9B) *.

* أجريت سلسلة من الاختبارات في مختبراتنا باستخدام الأشعة تحت الحمراء FLIR 660 كاميرا (الشكل 8) ، حيث قارنا صور من الجلد في زوايا مختلفة (0 (عمودي) ، 15 ، 30 ، 45 ، و 60 درجة) ، و على مسافات مختلفة (1 و 2 و 5 أمتار) من الجلد ، وبدقة لكشف درجة الحرارة من الجلد. وتمت مقارنة جميع الصور لمعايرة المزدوجات الحرارية ، وأفضل علاقة بين الصور والقراءات الحرارية وبزاوية عمودية وعلى مسافة 1 متر بعيدا عن الجلد (ص = 0.93). تسببت في مختلف الزوايا والمسافات خسارة pixilation ، وانخفضت العلاقة الشاملة بين الصور والقراءات الحرارية.

3. صورة Acquirement

1. لغرض هذه التجربة ، واتخذ صورة العضلات قبل ممارسة التمارين الرياضية ، وحتى 24 ، و 48 ساعة بعد التمرين.
2. يمكن للحرارة الجسم من مصادر أخرى غير الهدف تعطيل الصور الحرارية وتعطي قراءات خاطئة. لهذا السبب ، لا ينبغي لأحد أن يقف بجوار أو خلف الهدف المقصود.
3. في هذا التحقيق ، اتخذت صورا لتسليح كل من يمارس وعدم ممارستها ، لأغراض المقارنة. يمارس لدينا واحدة من الأسلحة ، كما ذكر سابقا ، وكان يستخدم الذراع الأخرى كعنصر تحكم (الشكل 4 و 5).
4. وسجلت أرقام الصور من الكاميرا IR فورا على جدول منفصل ، لأنه يمكن أن يكون من الصعب تحديد الصورة التي ينتمي إليهم.

4. معالجة الصور وتحليلات

1. تم معالجة الصور باستخدام الأشعة تحت الحمراء المكتسبة "ThermoVision ExaminIR" إصدار البرنامج : 1.10.2.
2. بعد تحديد الصورة المطلوبة للوحددت ص التحليل ، وأربع مناطق الفائدة على صورة المكتسبة للالذراع الاحصائية باستخدام مربعات على واجهة البرنامج (Fig.6).
3. عندما كانت تقع في المناطق المطلوبة عبر الذراع ، والبرمجيات ويبين وسائل والانحرافات المعيارية لدرجات الحرارة في كل من مناطق مختارة. يمكننا بعد ذلك إما عبر مقارنة كل منطقة على حدة أو الحصول على متوسط ​​درجات الحرارة من الذراع بأكمله (الشكل 7).

5. تماثلي مقياس البصرية وتحليل الدم

1. تم استخدام مقياس البصرية التناظرية (VAS) لتقييم ذاتي للألم الذراع. كان مقياس الطول 10 (100mm) طابور طويل عليها "لا أشعر بأي ألم" في نهاية واحدة ، و "مؤلمة جدا" في نهاية المقابلة. وجهت كل مشارك لجعل علامة على طول خط الطول 10 للإشارة إلى استجابتها للوجع.
2. وكانت إدارة خدمات القيمة المضافة على المواد قبل هذه العملية ، بعد 24 ساعة من العملية ، وعلى 48 ساعة.
3. وكان العقيد الدم المحيطيlected من الموضوعات لقياس مستويات تركيز الميوجلوبين في الدم.
4. وبعد 30 دقيقة من ممارسة استرعي الدم من الوريد الموضوعات المرفقية قبل التمرين ، أكثر ، وفي خلال 48 ساعة.
5. وكان طرد في الدم عند 4000 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقيقة لفصل المصل من الخلايا. ثم تم تخزين العينات في -80 درجة مئوية حتى تم الانتهاء من تحليل الميوجلوبين.
6. وقد تم قياس الميوجلوبين باستخدام TOSOH "AIA - 360" المناعية انزيم محلل الآلي (TOSOH كورب وطوكيو ، اليابان). واستخدمت مجموعات الفحص الميوجلوبين (ميو 025297 ، ST - PACK الميوجلوبين AIA) وفقا لتعليمات المصنوعات.

6. ممثل النتائج

وتمثل بوضوح في نتائج صور الأشعة تحت الحمراء الحرارية التي اتخذت خلال هذا التحقيق في الشكل 1. وأظهرت الصور التي التقطت في فترات زمنية 3 (قبل التمرين ، 24 ساعة بعد التمرين ، و 48 ساعة بعد التمرين) ليمارس من الأسلحة والمواد 41 ،زيادة ملحوظة في درجات الحرارة يوم 2 (24 ساعة بعد التمرين) بالمقارنة مع درجات الحرارة قبل ممارستها ، ودرجات الحرارة التي اتخذت في 48 ساعة. وكان متوسط ​​درجة حرارة الجلد كما هو مبين في الشكل 1 ، 32.80 + / -- 1.03 درجة مئوية لمدة يوم 1 (قبل العملية) ، و33.96 + / -- 1.46 درجة مئوية لليوم 2 (24 ساعة بعد التمرين) ، و32.82 + / -- 1،29 ليوم 3 (48 ساعة بعد التمرين). وكان هذا الاختلاف في درجة حرارة الجلد من يوم 1 إلى يوم 2 كبيرة (ANOVA ع <0.01).

ومع ذلك ، للذراع الامم المتحدة وممارسة ، فقد كانت التغييرات بين 3 فترات زمنية غير واضحة. الشكل 1 يبين أن درجة حرارة الجلد كان متوسط ​​33.08 + / -- 0.83 درجة مئوية لمدة يوم 1 (قبل العملية) ، و32.79 + / -- 1.42 درجة مئوية لليوم 2 (24 ساعة بعد التمرين) ، و33.17 + / -- 0.95 3 لليوم (48 ساعة بعد التمرين). وكان هذا الاختلاف في درجة حرارة الجلد خلال 3 أيام يست كبيرة (P = 0.38 ANOVA).

وأظهرت نتائج قراءات الألم من خدمات القيمة المضافة في الشكل 2. كما يرى في الشكللدى عودتهم 2 ، وكان الألم وذكرت زيادة كبيرة في أيام 2 و 3. مستويات آلام العضلات يمارس زادت من 3.6 + / -- 6.1 في يوم 1 ، إلى 36.3 + / -- 22.8 في يوم 2 ، و 37.5 + / -- 25،3 في اليوم 3. وهذه الزيادة من يوم 1 كبيرة (ANOVA ع <0.01).

وتظهر نتائج مستويات تركيز الميوجلوبين في الشكل 3. كما رأينا في هذا الشكل ، لم يكن هناك أي تغيير بين تركيزات الميوجلوبين 2 يوم 1 (قبل ، وآخر 30 دقيقة ممارسة الرياضة). ولكن في يوم 3 ، وكانت الزيادة في الميوجلوبين كبيرة جدا. وهذه الزيادة في اليوم 3 تقريبا 147 نانوجرام في المليلتر (نانوغرام / مل) من الدم بالمقارنة مع التركيزات الأولى 2 يوم 1. وكانت تركيزات الميوجلوبين 30.12 + / -- 7،66 نانوغرام / مل في الأساس ، 31.66 + / -- 11،89 نانوغرام / مل بعد 30 دقيقة وممارسة ، و178.96 + / -- 249.51 نانوغرام / مل في اليوم 3. وهذه الزيادة في اليوم 3 هامة للغاية (ANOVA ع <0.01).

وقد تم تحليل العلاقة بين درجة حرارة الجلد تم الحصول عليها من صور الأشعة تحت الحمراء ، ومستويات وجع VAS. فقد وجد أن هناك علاقة كبيرة بين القراءات VAS في يوم 2 ، وقياس درجة حرارة الجلد في يوم 2. هذه العلاقة كانت كبيرة (ص = 0.312 ، P <0.05). ومع ذلك ، لم يكن هناك ارتباط واضح بين القراءتين VAS ودرجات حرارة الجلد في اليوم 3. هذه العلاقة كانت ضئيلة (ص = 0.047 ، P = 0.77).

الشكل 1. رسم بياني ممثل الاختلافات في درجة حرارة الجلد في الذراعين تمارس (الماس) ، والامم المتحدة وتمارس الأسلحة (المربعات) من المواد 41 على مدى الفترة الزمنية لمدة 3 أيام.

الشكل 2. رسم بياني ممثل الاختلافات في وجع العضلات ينظر يقاس مع VAS على مدى فترة زمنية لمدة 3 أيام لجميع المواد الدراسية (41) ،.

"jove_content">
الشكل 3. رسم بياني ممثل الاختلافات في تركيزات الميوجلوبين لجميع المواد الدراسية (41) ، على مدى فترات زمنية 3.

الشكل 4 ألف) صورة نموذجية IR الذراع موضوعا للممارسة قبل ممارسة الرياضة. ب) صورة الأشعة تحت الحمراء للذراع الموضوعات نفسها بعد 24 ساعة من العملية.

الشكل 5 ألف) صورة نموذجية IR الذراع الامم المتحدة تمارس موضوعا قبل التمرين. ب) صورة الأشعة تحت الحمراء للذراع الموضوعات نفسها بعد 24 ساعة من العملية.

الشكل 6. مثال على المناطق 4 من الاهتمام لتحليل الحرارياتصورة بن الذراع.

الرقم 7. اجهة البرمجيات ل"ExaminIR ThermoVision" تظهر مربعات 4 من الفائدة على صورة الأشعة تحت الحمراء من ذراع ممارستها. كما أظهرت الإحصائية والتفسيرات لكل مربع.

الرقم 8. IR الكاميرا الحرارية المستخدمة في هذا التحقيق (FLIR 660).

الرقم 9. A) والإعداد للمتر 1 كاميرا الأشعة تحت الحمراء بعيدا عن ذراع المواضيع. ب) استخدام مصابيح LED في المختبر حيث تم أخذ الصور.

الرقم 10 ألف) وحدات BioPac المستخدمة لقياس قوة العضلات. B) وجهاز قياس الضغط الثابتة إلى 45 درجات مقاعد البدلاء ، ومدمن مخدرات الزاوية لنظام BioPac.

الرقم 11 ألف موضوع نموذجي ممارسة القوة على جهاز قياس الضغط.

الرقم 12 ألف يخضع لبروتوكول ممارسة لإحداث ألم في العضلات.

Discussion

كان الغرض الأساسي من هذا التحقيق لتقييم مدى فائدة الأشعة تحت الحمراء والتصوير الحراري في كشف وقياس وجع العضلات بعد ممارسة التمارين الرياضية ، ونتائجنا تشير إلى أن الأشعة تحت الحمراء والتصوير يمكن أن تكون صالحة للتقنية DOMS الكشف ، وخصوصا خلال ال 24 ساعة الأولى من ممارس...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
اسم الجهاز	شركة	فهرس العدد	تعليقات
كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء الحرارية	FLIR	FLIR SC660
برامج التحليل الحرارية تحت الحمراء	ThermoVision ExaminIR	برنامج الإصدار 1.10.2
Bioelectric مكبر للصوت الوحدة	BioPac	DA100C	وتوفر الإعدادات DA100C كسب متغير ، والمراجع الجهد قابل للتعديل.
التناظرية إلى وحدة محول رقمي	BioPac	MP100
محلل الآلي انزيم المناعية	TOSOH	AIA -360	وقد استخدم هذا الجهاز لتحليل عينات الدم ، والحصول على قراءات الميوجلوبين.