Summary

L'uso di Thermal Imaging Infra-Red per rilevare indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata

Published: January 22, 2012
doi:

Summary

Lo scopo di questa indagine è stato quello di valutare se l'utilizzo di raggi infrarossi della telecamera termica è un valido strumento per rilevare e quantificare il dolore muscolare dopo l'esercizio.

Abstract

Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS), noto anche come il danno muscolare indotta da esercizio (EIMD), è comunemente esperienza in individui che sono stati fisicamente inattivi per periodi di tempo prolungati, e iniziare con un attacco inaspettato di esercizio 1-4, ma può anche atleti che si verificano in esercizio oltre i limiti normali di formazione 5. I sintomi associati a questo doloroso fenomeno può variare da dolorabilità muscolare lieve a grave dolore debilitante 1,3,5. L'intensità di questi sintomi e gli aumenti disagio legate entro le prime 24 ore dopo la cessazione dell'esercizio, e picchi tra 24-72 dopo 1,3 ore di esercizio fisico. Per questo motivo, DOMS è una delle forme più comuni ricorrenti di lesioni sportive che possono influire sulle prestazioni di un individuo, e diventano 1,4 intimidatorio per molti.

Negli ultimi 3 decenni, il fenomeno DOMS ha acquisito una notevole quantitàdi interesse tra i ricercatori e specialisti in fisiologia dell'esercizio, dello sport e campi di riabilitazione 6. C'è stata una serie di studi pubblicati indagare questo evento doloroso in relazione ai suoi meccanismi di base, interventi di trattamento e strategie preventive 1-5,7-12. Tuttavia, è evidente dalla letteratura che DOMS non è una patologia facile da quantificare, poiché vi è una quantità gamma di variabilità tra gli strumenti di misura e metodi utilizzati per quantificare questa condizione 6. E 'ovvio che nessun accordo è stato fatto su una misura migliore valutazione per DOMS, il che rende difficile verificare se un intervento specifico in realtà aiuta a diminuire i sintomi associati a questo tipo di dolore o meno. Così, DOMS può essere visto come un po 'ambigua, perché dipendono da molti studi sulla misurazione dolore utilizzando una scala analogica visiva (VAS) 10,13-15, che è soggettiva piuttosto che una misura oggettiva. Anche se l'agobiopsie del muscolo, e livelli ematici di proteine ​​myofibre potrebbe essere considerato un gold standard per alcuni 6, grandi variazioni in alcune di queste proteine ​​del sangue sono stati documentati 6,16, in aggiunta ai rischi elevati talvolta associata a tecniche invasive.

Pertanto, nell'ambito dell'inchiesta in corso, abbiamo testato una termica a infrarossi (IR) tecnica di imaging della pelle sopra il muscolo esercitato per rilevare il dolore muscolare associato. Termografia a infrarossi è stata utilizzata, e trovato per avere successo nel rilevare diversi tipi di malattie e infezioni fin dal 1950 17. Ma sorprendentemente, nei pressi di niente è stato fatto sul DOMS e cambiamenti nella temperatura della pelle. Lo scopo principale di questa indagine è stato quello di esaminare i cambiamenti in DOMS utilizzando questa tecnica sicura e non invasiva.

Protocol

1. L'esercizio Il muscolo di interesse per questo esperimento è stato flessori del gomito (bicipite brachiale). La forza muscolare è stata misurata per ogni partecipante di essere in grado di dare ad ogni individuo una resistenza sufficiente. Questa è stata determinata analizzando ogni partecipante per la loro massima resistenza (RM). Per testare la RM, abbiamo utilizzato un dispositivo di estensimetro interfacciato con un computer attraverso un (DA-100C) modulo amplificatore Biopac…

Discussion

Lo scopo principale di questa indagine è stato quello di valutare l'utilità delle immagini termiche a infrarossi per individuare e misurare dolore muscolare dopo l'esercizio fisico intenso, ed i nostri risultati suggeriscono che l'imaging IR potrebbe essere una tecnica valida per la rilevazione DOMS, soprattutto entro le prime 24 ore di esercizio. Questo non è sorprendente, come Pennes 18 a condizione di un modello molto dettagliato del flusso di calore dal muscolo per la pelle degli arti. Ques…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vogliamo riconoscere un contratto (WS1763368) da Pfizer Pharmaceuticals per sostenere in questo lavoro. Vorremmo anche ringraziare il saudita Ministero dell'Istruzione Superiore (Mohe) per il loro supporto.

Materials

Name of the Device Company Catalogue number Comments
Infra-Red Thermal Camera FLIR FLIR SC660  
Thermal Infra-Red Analysis Software ThermoVision ExaminIR Software Version 1.10.2  
Bioelectric Amplifier Module BioPac DA100C The DA100C provides variable gain settings, and adjustable voltage references.
Analog to Digital Converter Module BioPac MP100  
Automated enzyme Immunoassay Analyzer TOSOH AIA -360 This device was used to analyze the blood samples, and obtain the myoglobin readings.

References

  1. Cheung, K., Hume, P. A., Maxwell, L. Delayed Onset Muscle Soreness: Treatment strategies and Performance Factors. Sports. Med. 33, 145-164 (2003).
  2. MacIntyre, D. L., Reid, W. D., McKenzie, D. C. Delayed Muscle Soreness: The Inflammatory Response to Muscle Injury and its Clinical Implications. Sports. Med. 20, 24-40 (1995).
  3. Armstrong, R. B. Mechanisms of exercise-induced delayed onset muscular soreness: a brief review. Medicine and Science in Sports and Exercise. 16, 529-538 (1984).
  4. Howatson, G., Someren, K. A. V. The Prevention and Treatment of Exercise-Induced Muscle Damage. Sports. Med. 38, 483-503 (2008).
  5. Petrofsky, J. Comparison of Different Heat Modalities for Treating Delayed-Onset Muscle Soreness in People with Diabetes. Diabetes Technology & Therapeutics. 13, 645-655 (2011).
  6. Warren, G. L., Lowe, D. A., Armstrong, R. B. Measurement Tools Used in the Study of Eccentric Contraction-Induced Injury. Sports. Med. 27, 43-59 (1999).
  7. Hilbert, J. E., Sforzo, G. A., Swensen, T. The Effects of Massage on Delayed Onset Muscle Soreness. Br. J. Sports. Med. 37, 72-75 (2003).
  8. Symons, T. B., Clasey, J. L., Gater, D. R., Yates, J. W. Effects of Deap Heat as a Preventative Mechanism on Delayed Onset Muscle Soreness. Journal of Strength and Conditioning Research. 18, 155-161 (2004).
  9. Vaile, J. M., Gill, N. D., Blazevich, A. J. The Effect of Contrast Water Therapy on Symptoms of Delayed Onset Muscle Soreness. Journal of Strength and Conditioning Research. 21, 697-702 (2007).
  10. Stone, M. B., Merrick, M. A., Ingersoll, C. D., Edwards, J. E. Preliminary Comparison of Bromelain and Ibuprofen for Delayed Onset Muscle Soreness Management. Clinical Journal of Sports Medicine. 12, 373-378 (2002).
  11. Barlas, P. Managing Delayed-Onset Muscle Soreness: Lack of Effect of Selected Oral Systemic Analgesics. Arch. Phys. Med. Rehabil. 81, 966-972 (2000).
  12. Jackman, S. R., Witard, O. C., Jeukendrup, A. E., Tipton, K. D. Branched-Chain Amino Acid Ingestion Can Ameliorate Soreness from Eccentric Exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise. 42, 962-970 (2010).
  13. Law, F. r. e. y., A, L. Massage Reduces Pain Perception and Hyperalgesia in Experimental Muscle Pain: A Randomized, Controlled Trial. The Journal of Pain. 9, 714-721 (2008).
  14. Vaile, J., Halson, S., Gill, N., Dawson, B. Effect of hydrotherapy on the signs and symptoms of delayed onset muscle soreness. European Journal of Applied Physiology. 102, 447-455 (2007).
  15. Vinck, E., Cagnie, B., Coorevits, P., Vanderstraeten, G., Cambier, D. Pain reduction by infrared light-emitting diode irradiation: a pilot study on experimentally induced delayed-onset muscle soreness in humans. Lasers in Medical Science. 21, 11-18 (2006).
  16. Clarkson, P. M., Ebbeling, C. Investigation of Serum Creatine Kinase Variability after Muscle-Damaging Exercise. Clin. Sci. 75, 257-261 (1988).
  17. Jiang, L. J. A perspective on medical infrared imaging. Journal of Medical Engineering & Technology. 29, 257-267 (2005).
  18. Pennes, H. H. Analysis of Tissue and Arterial Blood Temperatures in the Resting Human Forearm. J. Appl. Physiol. 1, 93-122 (1948).
  19. Ivanitsky, G. R., Khizhnyak, E. P., Deev, A. A., Khizhnyak, L. N. Thermal imaging in medicine: A comparative study of infrared systems operating in wavelength ranges of 3–5 and 8-12 μm as applied to diagnosis. Doklady Biochemistry and Biophysics. 407, 59-63 (2006).
  20. Herman, C., Cetingul, M. P. Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging. J. Vis. Exp. (51), e2679-e2679 (2011).
  21. Wang, J. Evaluation of the diagnostic performance of infrared imaging of the breast: a preliminary study. BioMedical Engineering OnLine. 9, 3-3 (2010).
  22. Murray, A. K. Noninvasive imaging techniques in the assessment of scleroderma spectrum disorders. Arthritis & Rheumatism. 61, 1103-1111 (2009).
  23. Zaproudina, N., Ming, Z., Hanninen, O. O. P. Plantar Infrared Thermography Measurements and Low Back Pain Intensity. Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics. 29, 219-223 (2006).
  24. Kim, Y. -. C., Bahk, J. -. H., Lee, S. -. C., Lee, Y. -. W. Infrared Thermographic Imaging in the Assessment of Successful Block on Lumbar Sympathetic Ganglion. Yonsei Medical Journal. 44, 119-124 (2003).
  25. Brancaccio, P., Lippi, G., Maffulli, N. Biochemical markers of muscular damage. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 48, 757-767 (2010).
  26. Neubauer, O., König, D., Wagner, K. -. H. Recovery after an Ironman triathlon: sustained inflammatory responses and muscular stress. European Journal of Applied Physiology. 104, 417-426 (2008).
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Citer Cet Article
Al-Nakhli, H. H., Petrofsky, J. S., Laymon, M. S., Berk, L. S. The Use of Thermal Infra-Red Imaging to Detect Delayed Onset Muscle Soreness. J. Vis. Exp. (59), e3551, doi:10.3791/3551 (2012).

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