Name: muscle function obtained with motion mode ultrasound and surface electromyography during core endurance exercise
Uploaded: 2022-08-25T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Muscle Function Obtained with Motion Mode Ultrasound and Surface Electromyography during Core Endurance Exercise at JoVE.com

כל המשתתפים האנושיים נתנו הסכמה מדעת. הפרוטוקול היה חלק ממחקר שאושר על ידי מועצת הביקורת המוסדית של אוניברסיטת מרכז פלורידה. קריטריוני ההכללה כללו גילאי 18-45 ופעילים גופנית על פי הנחיות ACSM (30 דקות של פעילות מתונה עד נמרצת 5 ימים בשבוע)19. קריטריוני ההדרה כללו כאבי גב תחתון בשנה ה?...

<ol>
	<li>Kendall, F., McCreary, E., Provance, P., Rodgers, M., Romani, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Muscles: Testing and Function with Posture and Pain. , (2005).</li><li>Bergmark, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+the+lumbar+spine.+A+study+in+mechanical+engineering.">Stability of the lumbar spine. A study in mechanical engineering.</a> Acta Orthopaedica Scandinavica. Supplementum. 230, 1-54 (1989).</li><li>Borghuis, J., Hof, A. L., Lemmink, K. A. P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+sensory-motor+control+in+providing+core+stability.">The importance of sensory-motor control in providing core stability.</a> Sports Medicine. 38 (11), 893-916 (2008).</li><li>Ireland, M. L., Willson, J. D., Ballantyne, B. T., Davis, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hip+strength+in+females+with+and+without+patellofemoral+pain.">Hip strength in females with and without patellofemoral pain.</a> Journal of Orthopaedic &amp; Sports Physical Therapy. 33 (11), 671-676 (2003).</li><li>Zazulak, B. T., Hewett, T. E., Reeves, N. P., Goldberg, B., Cholewicki, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficits+in+neuromuscular+control+of+the+trunk+predict+knee+injury+risk:+prospective+biomechanical-epidemiologic+study.">Deficits in neuromuscular control of the trunk predict knee injury risk: prospective biomechanical-epidemiologic study.</a> The American Journal of Sports Medicine. 35 (7), 1123-1130 (2007).</li><li>George, S. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interventions+for+the+management+of+acute+and+chronic+low+back+pain:+revision+2021.">Interventions for the management of acute and chronic low back pain: revision 2021.</a> Journal of Orthopaedic &amp; Sports Physical Therapy. 51 (11), (2021).</li><li>Dieterich, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=M-mode+ultrasound+used+to+detect+the+onset+of+deep+muscle+activity.">M-mode ultrasound used to detect the onset of deep muscle activity.</a> Journal of Electromyography and Kinesiology. 25 (2), 224-231 (2015).</li><li>Teyhen, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+and+lumbar+multifidus+muscle+size+and+symmetry+at+rest+and+during+contracted+states+normative+reference+ranges.">Abdominal and lumbar multifidus muscle size and symmetry at rest and during contracted states normative reference ranges.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 31 (7), 1099-1110 (2012).</li><li>Oliva-Lozano, J. M., Muyor, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Core+muscle+activity+during+physical+fitness+exercises:+A+systematic+review.">Core muscle activity during physical fitness exercises: A systematic review.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 17 (12), 4306 (2020).</li><li>Dieterich, A., Petzke, F., Pickard, C., Davey, P., Falla, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+gluteus+medius+and+minimus+activity+in+weight+bearing+and+non-weight+bearing+exercises+by+M-mode+ultrasound+imaging.">Differentiation of gluteus medius and minimus activity in weight bearing and non-weight bearing exercises by M-mode ultrasound imaging.</a> Manual therapy. 20 (5), 715-722 (2015).</li><li>Biscarini, A., Contemori, S., Grolla, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+scapular+and+lumbopelvic+muscles+during+core+exercises+executed+on+a+whole-body+wobble+board.">Activation of scapular and lumbopelvic muscles during core exercises executed on a whole-body wobble board.</a> Journal of Sport Rehabilitation. 28 (6), 623-634 (2019).</li><li>Calatayud, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progression+of+core+stability+exercises+based+on+the+extent+of+muscle+activity.">Progression of core stability exercises based on the extent of muscle activity.</a> American Journal of Physical Medicine &amp; Rehabilitation. 96 (10), 694-699 (2017).</li><li>McGill, S. M., Karpowicz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercises+for+spine+stabilization:+motion/motor+patterns,+stability+progressions,+and+clinical+technique.">Exercises for spine stabilization: motion/motor patterns, stability progressions, and clinical technique.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 90 (1), 118-126 (2009).</li><li>Czaprowski, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+muscle+EMG-activity+during+bridge+exercises+on+stable+and+unstable+surfaces.">Abdominal muscle EMG-activity during bridge exercises on stable and unstable surfaces.</a> Physical Therapy in Sport. 15 (3), 162-168 (2014).</li><li>Souza, G. M., Baker, L. L., Powers, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromyographic+activity+of+selected+trunk+muscles+during+dynamic+spine+stabilization+exercises.">Electromyographic activity of selected trunk muscles during dynamic spine stabilization exercises.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 82 (11), 1551-1557 (2001).</li><li>Criswell, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cram's Introduction to Surface Electromyography. , (2010).</li><li>Mirmohammad, R., Minoonejhad, H., Sheikhhoseini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonographic+comparison+of+deep+lumbopelvic+muscles+activity+in+plank+movements+on+stable+and+unstable+surface.">Ultrasonographic comparison of deep lumbopelvic muscles activity in plank movements on stable and unstable surface.</a> Physical Treatments: Specific Physical Therapy Journal. 9 (3), 147-152 (2019).</li><li>Bunce, S. M., Hough, A. D., Moore, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+abdominal+muscle+thickness+using+M-mode+ultrasound+imaging+during+functional+activities.">Measurement of abdominal muscle thickness using M-mode ultrasound imaging during functional activities.</a> Manual Therapy. 9 (1), 41-44 (2004).</li><li>Garber, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=American+College+of+Sports+Medicine+position+stand.+Quantity+and+quality+of+exercise+for+developing+and+maintaining+cardiorespiratory,+musculoskeletal,+and+neuromotor+fitness+in+apparently+healthy+adults:+guidance+for+prescribing+exercise.">American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise.</a> Medicine &amp; Science in Sports &amp; Exercise. 43 (7), 1334-1359 (2011).</li><li>Vera-Garcia, F. J., Moreside, J. M., McGill, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MVC+techniques+to+normalize+trunk+muscle+EMG+in+healthy+women.">MVC techniques to normalize trunk muscle EMG in healthy women.</a> Journal of Electromyography and Kinesiology. 20 (1), 10-16 (2010).</li><li>Partner, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+muscle+thickness+after+exercise+and+biofeedback+in+people+with+low+back+pain.">Changes in muscle thickness after exercise and biofeedback in people with low back pain.</a> Journal of Sport Rehabilitation. 23 (4), 307-318 (2014).</li><li>Devorski, L., Bazett-Jones, D., Mangum, L. C., Glaviano, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+activation+in+the+shoulder+girdle+and+lumbopelvic-hip+complex+during+common+therapeutic+exercises.">Muscle activation in the shoulder girdle and lumbopelvic-hip complex during common therapeutic exercises.</a> Journal of Sport Rehabilitation. 31 (1), 31-37 (2021).</li><li>Youdas, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnitudes+of+muscle+activation+of+spine+stabilizers+in+healthy+adults+during+prone+on+elbow+planking+exercises+with+and+without+a+fitness+ball.">Magnitudes of muscle activation of spine stabilizers in healthy adults during prone on elbow planking exercises with and without a fitness ball.</a> Physiotherapy Theory and Practice. 34 (3), 212-222 (2018).</li><li>Ekstrom, R. A., Donatelli, R. A., Carp, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromyographic+analysis+of+core+trunk,+hip,+and+thigh+muscles+during+9+rehabilitation+exercises.">Electromyographic analysis of core trunk, hip, and thigh muscles during 9 rehabilitation exercises.</a> The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. 37 (12), 754-762 (2007).</li><li>Mangum, L. C., Sutherlin, M. A., Saliba, S. A., Hart, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+ultrasound+imaging+measures+of+transverse+abdominis+and+lumbar+multifidus+in+various+positions.">Reliability of ultrasound imaging measures of transverse abdominis and lumbar multifidus in various positions.</a> PM&amp;R. 8 (4), 340-347 (2016).</li><li>Mangum, L. C., Henderson, K., Murray, K. P., Saliba, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+assessment+of+the+transverse+abdominis+during+functional+movement.">Ultrasound assessment of the transverse abdominis during functional movement.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 37 (5), 1225-1231 (2018).</li><li>Carovac, A., Smajlovic, F., Junuzovic, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+ultrasound+in+medicine.">Application of ultrasound in medicine.</a> Acta Informatica Medica. 19 (3), 168-171 (2011).</li><li>Chowdhury, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+electromyography+signal+processing+and+classification+techniques.">Surface electromyography signal processing and classification techniques.</a> Sensors. 13 (9), 12431-12466 (2013).</li><li>Tweedell, A. J., Tenan, M. S., Haynes, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+muscle+contraction+onset+as+determined+by+ultrasound+and+electromyography.">Differences in muscle contraction onset as determined by ultrasound and electromyography.</a> Muscle &amp; Nerve. 59 (4), 494-500 (2019).</li></ol>

אולטרסאונד במצב M מספק התחלה של תנועת רקמת שריר ושינוי בעובי השרירים במהלך תצפית בזמן אמת על אנטומיה על פני זמן נבחר21. אולטרסאונד במצב M בשילוב עם sEMG מספק הבנה כוללת של תפקוד השרירים, כולל ייצוג חשמלי ותצפית חזותית. ניתן להשתמש במכשירים אלה במקביל במהלך פעילות גופנית כדי לספק ל...

דופן הבטן הצדדית מורכבת מהבטן הרוחבית, אלכסונית פנימית ואלכסונית חיצונית1. דופן הבטן הצידית מתכווצת באופן קונצנטרי, אקסצנטרי ואיזומטרי כדי לעמוד בכוחות המוצבים על הגוף1. ההתכווצות המשותפת של קבוצת שרירים זו מספקת ייצוב של מרכז גוף האדם 2,3. שרירים אלה חשובים במהלך מניעה ושיקום של פציעות גפיים תחתונות מכיוון שתפקוד לקוי של תא המטען קשור לתוספת מוגברת של הירך ולוולגוס הברך, שהם גורמי סיכון לפציעות גפיים תחתונות 4,5. התמקדות בחיזוק והגברת סיבולת השרירים של שרירי הליבה לא רק מפחיתה את גורמי הסיכון לגפיים התחתונות, אלא יכולה גם להפחית כאבי גב תחתון6. לאחרונה, הומלץ לאנשים הסובלים מכאבי גב תחתון חריפים וכרוניים לכלול חיזוק תא המטען, סיבולת והפעלת שרירי גזע ספציפיים בשיקום שלהם6. דוגמה להפעלת שרירי גזע ספציפיים היא התמקדות בשרירי גזע מבודדים או מקובצים באמצעות התכווצות משותפת כדי להחזיר את השליטה או להגביר את הקואורדינציה של אזור הירכיים המותני6.
שתי דרכים למדוד באופן אובייקטיבי את תפקוד השרירים הן שימוש באולטרסאונד במצב תנועה (M-mode) ואלקטרומיוגרפיה של פני השטח (sEMG). אולטרסאונד במצב M מספק הדמיה בזמן אמת של תנועת השרירים והחיתולית במהלך זמן מוקלט שיכולה להציג את תחילת והיקף התנועה7. המרחק בין הגבול הפאסיאלי התחתון העליון לבין הגבול הפאסיאלי העליון התחתון נמדד בזמן נבחר לקבלת עובי השריר. ניתן לחלק את עובי השרירים בנקודת זמן מסוימת של התרגיל בעובי מנוחה כדי להשיג יחס הפעלה8. sEMG מספק תובנה לגבי הפעלת שרירים ועייפות, שכן ניתן להשוות את התפוקה להתכווצות המרבית של השריר9. שני מכשירים ושיטות אלה שימשו בעבר כדי למדוד את הופעת הפעלת שרירי הירך במהלך מגוון תרגילים אצל אנשים בריאים ופצועים10. תרגילים המכוונים לתא המטען, ובמיוחד לדופן הבטן הצידית, הם הקרש הצדדי והבאג המת11,12,13. הקרש הצדדי מבוצע בתנוחת שכיבה צדדית כאשר המרפק ישירות מתחת לכתף והאמה על הקרקע, הירכיים מורמות מהקרקע עד שעמוד השדרה נמצא במצב נייטרלי. הברכיים מורחבות, וכפות הרגליים מונחות זו על גביזו 9 (איור משלים 1). הבאג המת מבוצע במצב שכיבה כאשר שתי הזרועות ישרות למעלה והירכיים והברכיים מכופפות בזווית של 90°. התרגיל מתחיל כאשר זרוע אחת מכופפת מעל הראש והרגל הנגדית מתארכת. היד והרגל הנגדיות נשארות במצב נייטרלי ואז מתכופפות ומתארכות ברגע שהזרוע והרגל הנעות המקוריות חוזרות למצב הנייטרלי13 (איור משלים 2 ואיור משלים 3).
נראה כי ההפעלה של האלכסון החיצוני נעה בין 37% ל-62% מההתכווצות האיזומטרית הרצונית המרבית (MVIC) במהלך הקרש הצדדי11,12,14. במהלך הבאג המת, ההפעלה של האלכסון החיצוני נרשמה בין 20% ל -30% של MVIC במשך חמש חזרות בלבד של התרגיל15. הבטן האלכסונית הפנימית והרוחבית, שרירי הבטן העמוקים יותר של דופן הבטן הצידית, מפעילים בין 22% ל-28% מה-MVIC במהלך הקרש הצדדי12,14. בשל האופי החופף של הבטן האלכסונית והרוחבית הפנימית, שני השרירים שולבו במהלך אוסף sEMG14. מגבלה של sEMG היא ההצלבה משרירים סמוכים, שבה חיישן sEMG עשוי לייצר פלט של שריר אחר, וכתוצאה מכך הבנה שגויה של הפעלה16. ניתן להשתמש במדידות עובי שריר המתקבלות באמצעות אולטרסאונד כדי למתן מגבלה זו, ומדידה זו אפשרית במהלך תרגילי תא המטען, כגון ההחזקות האיזומטריותשהוזכרו קודם לכן 17.
עובי השריר של דופן הבטן הצידית נרשם במהלך הקרש הצדדי כגודל מוחלט של הבדל בין עובי מכווץ לעובי נח. בנקודת הזמן של 30 שניות של קרש צד, עובי השרירים של האלכסון הפנימי והאלכסוני החיצוני עלה ב -0.526 מ"מ ו -0.205 מ"מ,בהתאמה 17. מדידות אלה נרשמו באולטרסאונד במצב בהירות בנקודת זמן אחת במהלך הקרש הצדדי. אולטרסאונד במצב B מבוצע בדרך כלל כדי להעריך לפני ואחרי תמונות; עם זאת, שיטה זו מאפשרת מדידה רק בשתי נקודות זמן18. אולטרסאונד במצב M מספק יתרונות מוגברים בהשוואה לאולטרסאונד במצב B, שכן הוא יכול לזהות התחלה של הפעלת שרירים כמו גם עובי שריר במהלך כל התרגיל עם כל נקודת זמן שניתן לבחור למדידה18. לכן, המטרה הכוללת של הפרוטוקול הנוכחי היא לספק מדידה חדשנית ומעשית של תפקוד השרירים עם אולטרסאונד במצב M ו- sEMG במהלך תרגילי סיבולת הליבה. זה מועיל לחוקרים ולקלינאים להבין כיצד השרירים מתפקדים לאורך כל משך התרגיל, במיוחד בעל אופי סיבולת, בניגוד למדידה המבודדת לנקודת זמן אחת.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alcohol prep pads</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>HS1007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amazon Basics 1/2- Inch Extra Thick Exercise Yoga Mat</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>YM2001BK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delsys Trigno Sensor Adhesive Interface, 4-Slot</td>
			<td>Delsys</td>
			<td>SC:F03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delsys Trigno Wireless System</td>
			<td>Delsys</td>
			<td>T03-A16014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Galaxy Tablet S5e</td>
			<td>Samsung</td>
			<td>SM-TS20N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GE NextGen Logig e Ultrasound Unit</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>HR48382AR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear Array Probe</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>H48062AB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trigno Avanti sensors</td>
			<td>Delsys</td>
			<td>T03-A16014</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

muscle function obtained with motion mode ultrasound and surface electromyography during core endurance exercise

אולטרסאונד במצב תנועה (M-mode) מאפשר לחוקרים ולקלינאים למדוד את השינוי בעובי השרירים לאורך זמן. ניתן למדוד את עובי השרירים בין גבולות הפאסיאליים בנקודת זמן נתונה במהלך תרגיל. נקודת זמן זו שנבחרה מייצרת תמונה חד-ממדית היוצרת תצפית חיה בזמן אמת על האנטומיה. אולטרסאונד המשמש במהלך תנועה פונקציונלית יכול להיקרא אולטרסאונד דינמי; זה אפשרי ואמין עם שימוש במתמר ליניארי, חגורה אלסטית ובלוק קצף כדי להבטיח מיקום מתמר עקבי. דופן הבטן הצדדית נחקרת בדרך כלל באמצעות אולטרסאונד בשל האופי החופף של השרירים. אלקטרומיוגרפיה של פני השטח (sEMG) יכולה להשלים את הדמיית האולטרסאונד במצב M מכיוון שהיא מודדת את הייצוג החשמלי של הפעלת השרירים. יש עדויות מינימליות לשימוש באולטרסאונד במצב M ו-sEMG בו זמנית במהלך תרגילי הליבה. תרגילים המאתגרים את שרירי הליבה כוללים גם אחיזה איזומטרית (למשל, קרש צד), וגם תנועות גפיים מתנדות (למשל, חרק מת). במחקר זה, שני המכשירים ישמשו בו זמנית למדידת תפקוד שרירי הליבה במהלך פעילות גופנית. מדידות אולטרסאונד יתקבלו באמצעות מתמר ליניארי ויחידת אולטרסאונד, ומדידות sEMG יירכשו ממערכת sEMG אלחוטית. כדי לערוך השוואות בין המשתתפים לתרגילים, ייעשה שימוש בשיטות נורמליזציה המשתמשות בתנוחות התחלה סטטיות של פעילות גופנית עבור שני המכשירים. יחס הפעלה ישמש לאולטרסאונד ויחושב על ידי חלוקת העובי המכווץ (עובי בנקודת זמן של אימון) בעובי המנוחה (מיקום ההתחלה). עובי השרירים יימדד בסנטימטרים מהגבול הפאסיאלי התחתון העליון לגבול הפאסיאלי העליון הנחות. שיטות אלה שואפות להציע מדידה חדשנית ומעשית של תפקוד השרירים עם אולטרסאונד במצב M ו- sEMG במהלך תרגילי סיבולת הליבה.

המדידות הן של אולטרסאונד והן של sEMG במהלך תנוחת ההתחלה הסטטית של הפעילות הגופנית מיוצגות בטבלה 2. מספרים אלה ישמשו כמכנה בעת חישוב יחס ההפעלה. ערכי העובי של אלכסוני חיצוני, אלכסוני פנימי ובטבוני רוחבי במהלך 5 השניות הראשונות, 5 השניות האחרונות ומשך הזמן הכולל (60 שניות) נמצאים בט?...

Watch this Scientific Journal Video about Muscle Function Obtained with Motion Mode Ultrasound and Surface Electromyography during Core Endurance Exercise at JoVE.com

Muscle Function Obtained with Motion Mode Ultrasound and Surface Electromyography during Core Endurance Exercise

פרוטוקול זה משתמש באולטרסאונד במצב תנועה ובאלקטרומיוגרפיה של פני השטח בו זמנית כדי למדוד את תפקוד השרירים של הליבה. עובי שרירים והפעלה של המייצבים המקומיים (למשל, בטן רוחבית, אלכסונית פנימית) ומניעים גלובליים (למשל, אלכסוני חיצוני) ניתנים להשגה במהלך נקודות זמן ספציפיות של קרש הצד ותרגילי חרקים מתים.

תפקוד השרירים מתקבל באמצעות אולטרסאונד של מצב תנועה ואלקטרומיוגרפיה של פני השטח במהלך תרגיל סיבולת הליבה

Motion mode (M-mode) ultrasound allows researchers and clinicians to measure the change of muscle thickness across time. Muscle thickness can be measured ...

פרוטוקול זה מספק תובנות לגבי האופן שבו ניתן ליישם אולטרסאונד דינמי בסביבה קלינית להערכת שרירים במהלך פעילות גופנית. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא כי שני המכשירים ניתן להשתמש בו זמנית במהלך תרגיל הליבה. כדי להתחיל, הפעל את מכשיר האולטרסאונד, לחץ על המטופל והוסף מטופל חדש.לחץ על מטופל חדש והזן את מספר הזיהוי של המטופל. בחר סוג בדיקת MSK ולאחר מכן לחץ על הגדרת בטן מוגדרת מראש ולחץ על הרשמה. לחץ על יציאה.הפעל את הטאבלט ולחץ על יישום הקלטת EMG. לחץ על לחצן התפריט במסך הימני העליון וסרוק אחר חיישנים. הוצא את החיישן מהבסיס ורחף מעל לחצן ההפעלה.לאחר שהחיישן מחובר ליישום, צור תיקייה חדשה עם מספר הזיהוי של המשתתף. קבע את מיקום חיישן האלכסון החיצוני על ידי מישוש סמל האיליאק הימני והצלע הימנית הנחותה בזמן שהמשתתף שוכב וו שוכב. גילח, נקה ופסול את אזור העור שבו יוצב החיישן.יש להוסיף דבק לחיישן ולהצמיד אותו על העור. מניחים את החיישן שלושה סנטימטרים קדימה מנקודת האמצע בין הצלע התחתונה לצמרת האיליאק במקביל לסיבי השריר. במצב עמידה, מניחים את המתמר דרך החגורה האלסטית וגוש הקצף.מוסיפים ג'ל למתמר ומניחים את המתמר 10 ס"מ לרוחב הטבור. כוונן עד שדופן הבטן הצדדית נראית על המסך. ודא כי המתמר הוא מאובטח היטב לדופן הבטן לרוחב.אבטחו את החגורה בעזרת רצועות הסקוץ'. התאם את העומק כדי להשיג איכות תמונה מיטבית במצב B. על מזרן יוגה, הנחו את המשתתפים לשכב על צדם הימני עם מרפקם ב-90 מעלות כיפוף, כך שתא המטען והגפיים העליונות שלהם מורמים מהקרקע.הרגליים של המשתתפים צריכות להיות מוערמות זו על זו כשהברכיים מורחבות במלואן. הרגליים צריכות להיות מקבילות, נוגעות במזרן היוגה. לחץ על Freeze ולאחר מכן אחסן עבור כל תמונה כדי לצלם שלוש תמונות אולטרסאונד סטטיות של דופן הבטן הצדדית.בתפריט SEMG במסך השמאלי העליון של יישום ההקלטה EMG, בחר הגדרות ובחר את סמל bicep. לחץ על לחץ על הפעל כדי להתחיל. תהיה ספירה לאחור של חמש שניות.במהלך תקופה זו, להנחות את המטופל לקחת על עצמו את עמדת הבדיקה. רשום את ההתכווצות הרצונית המקסימלית, שכן זה ישמש לחישוב נורמליזציה. לאחר מכן, הורו למשתתף להשלים את הקרש הצדדי למשך 60 שניות, תוך שמירה על הטופס הנכון.לחץ על M במכשיר האולטרסאונד כדי להפעיל את מצב M. לחץ על כפתור ההפעלה ביישום EMG. לאחר תחילת הספירה לאחור של חמש השניות, לחץ על Store באולטרסאונד כדי להתחיל בהקלטת האולטרסאונד.כדי לשמור את הסרטון המוקלט במצב M, לחץ על חנות לאחר הפסקת התרגיל ועל תפסיק כפתור ביישום SEMG. נקישה שמור קובץ בשם והקלד שם קובץ כדי לשמור את הפלט שיופיע על המסך בעת עצירת ההקלטה. על מזרן היוגה, הנחו את המשתתפים לשכב עם הרגליים בתנוחת וו שוכב.לחץ על הקפא ולאחר מכן על אחסן עבור כל תמונה כדי לצלם שלוש תמונות סטטיות של דופן הבטן הצדדית באמצעות אולטרסאונד. תמונות שמורות ימוקמו מתחת למסך התמונה הפעיל. לאחר מכן, הורו למשתתף להשלים את הבאג המת למשך 60 שניות, תוך שמירה על הטופס הנכון.לחץ על M במכשיר האולטרסאונד כדי להפעיל את מצב M. יש להנחות את המשתתפים להאריך באופן מקסימלי את כתפו הימנית תוך הרחבה מקסימלית של ירך שמאל וברך, תוך שמירה על תנוחת המוצא של הגפיים הנגדיות. הנחו את המשתתף להגמיש את הכתף, הירך והברך כדי לחזור למצב ההתחלה.הגפיים הקונטרלטרליות יבצעו את אותה תנועה. בקשו מהמשתתף לבצע את התרגיל למטרונום של 45 פעימות לדקה. התוצאה היא 22 חזרות על החיידק המת ב-60 שניות.לחץ על כפתור ההפעלה ביישום EMG. לאחר תחילת הספירה לאחור של חמש השניות, לחץ על Store באולטרסאונד כדי להתחיל בהקלטת האולטרסאונד. לחצו על Enter כשהתמונה הסטטית הראשונה שברצונכם למדוד נבחרה.לחצו על 'מדידה' כדי לפתוח את כלי המדידה. מדוד את עובי השרירים המרבי במהלך התנוחות הסטטיות בסנטימטרים מגבול הפנים התחתון העליון לגבול הפנים העליון הנחות. לחץ על Enter בגבול התחתון העליון ועל Enter שוב על הגבול העליון התחתון.חזור על הליך המדידה הסטטית של אולטרסאונד עבור מדידות סטטיות של קרש צד ובאג מת. ממוצע המידות של שלוש התמונות הסטטיות. מדוד את העובי המרבי של עובי הבטן האלכסוני החיצוני, האלכסוני הפנימי והרוחבי במהלך חמש השניות הראשונות וחמש השניות האחרונות של התרגיל.בנוסף, רשום את העובי המרבי לאורך כל 60 השניות. לחצו על 'מדידה' כדי לפתוח את כלי המדידה. מדוד את עובי השרירים המרבי במהלך התנוחות הסטטיות בסנטימטרים מגבול הפנים הפנימי המעולה ועד לגבול הפנים העליון הנחות.חלק כל אחת משלוש מדידות העובי המתקבלות במהלך התרגילים במיקום הסטטי הממוצע כדי לקבל יחס הפעלה. לחץ על סמל הבית בדף הקלטת נתוני EMG. בחר את סמל התיקיה בפינה השמאלית העליונה של המסך.הפלט שנשמר מהניסויים הסטטיים והתרגילים יישמר כאן. המר כל קובץ לקובץ XLSX. ייצא את קובץ XLSX.בגיליון אלקטרוני, השג את הערכים המרביים במהלך חמש השניות הראשונות והאחרונות ואת הערך המרבי הכולל. חלקו את פלט ה-SEMG הסטטי המתקבל מ-SEMG צדדי סטטי ו-SEMG של באג מת בפלט במהלך התרגילים בהתאמה. הטבלה כאן מייצגת מדידות של אולטרסאונד ו- SEMG במהלך תנוחת ההתחלה של האימון הסטטי.מספרים אלה משמשים כמכנה בעת חישוב יחס ההפעלה. ערכי העובי של האלכסון החיצוני, האלכסוני הפנימי והבטן הרוחבית במהלך חמש השניות הראשונות, חמש השניות האחרונות ומשך הזמן הכולל של 60 שניות מראים ערכים גבוהים יותר של באג מת. ערכי ה-SEMG שנורמלו למצב התחלה סטטי של פעילות גופנית במהלך חמש השניות הראשונות, חמש השניות האחרונות ופעילות השיא מראים ערכים נמוכים יותר של באג מת.יחסי ההפעלה של הבטן האלכסונית החיצונית, האלכסונית הפנימית והבטן הרוחבית מראים גם ערכי באג מתים נמוכים יותר. ודא שמיקום המתמר מדויק עם השרירים הנראים על המסך עם ובלי חגורת האבטחה והקצף. שיטות נוספות כוללות קבלת תחילת הפעלת השרירים באופן חזותי באמצעות אולטרסאונד וחשמלי באמצעות אלקטרומיוגרפיה של פני השטח.חוקרים יכולים להשתמש הן במכשירים והן באנשים בריאים ופתולוגיים כדי לבחון את תפקוד השרירים של הליבה. בנוסף, ניתן להשתמש במכשירים אלה עם שרירים אחרים בגוף.

Research

JoVE Journal

Medicine

Dual-mode Imaging of Cutaneous Tissue Oxygenation and Vascular Function

Dual-mode הדמיה של חמצון רקמות עורית ועל תפקוד כלי הדם

Accurate assessment of cutaneous tissue oxygenation and vascular function is important for appropriate detection, staging, and treatment of many health ...

In Vivo Canine Muscle Function Assay

In Vivo Canine Muscle Function Assay

In vivo Assay שרירים כלב פונקציה

We describe a minimally-invasive and reproducible method to measure canine pelvic limb muscle strength and muscle response to repeated eccentric 
...

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

אולטראסאונד הדמיה לאבחון של תפקוד העכבר דיאפרגמה

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology

גישה המתודולוגית להערכות לא פולשני של תפקוד כלי דם ומורפולוגיה

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis.  Damage to the endothelium may ...

Treating SCA1 Mice with Water-Soluble Compounds to Non-Specifically Boost Mitochondrial Function

טיפול בעכברי SCA1 עם תרכובות מסיסות במים ל- Non-ספציפי להגביר את התפקוד מיטוכונדריאלי

Mitochondrial dysfunction plays a significant role in the aging process and in neurodegenerative diseases including several hereditary spinocerebellar ...

Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

הערכת אולטראסאונד של תפקוד האנדותל: קו מנחה טכני של מבחן התרחבות בתיווך זרימה

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a ...

Exergaming in Older People Living with HIV Improves Balance, Mobility and Ameliorates Some Aspects of Frailty

Exergaming אצל אנשים מבוגרים החיים עם איידס משפרת את שיווי המשקל, ניידות מקילה כמה היבטים של חולשה

Approximately 1.2 million people in the United States live with HIV infection. Medical advancements have increased the life expectancy and this cohort is ...

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

אינדוקציה הערכת נזק שרירי השלד Exertional בבני אדם

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

צימוד נוירו-וסקולריים שרירי השלד, קיבולת חמצוני, ופועלים Microvascular עם 'אחד עצור חנות' ספקטרוסקופיית אינפרא אדום

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...

Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans

ביצוע תרגיל סיבולת מקסימלית וללא Submaximal בדיקה למדידת תגובות פיזיולוגיים וביולוגיים תרגיל חריפה אצל בני אדם

Regular physical activity has a positive effect on human health, but the mechanisms controlling these effects remain unclear. The physiologic and biologic ...