운동 모드 초음파와 표면 근전도 검사로 얻은 근육 기능 코어 지구력 운동 중
Summary
이 프로토콜은 모션 모드 초음파와 표면 근전도를 동시에 사용하여 코어의 근육 기능을 측정합니다. 근육 두께 및 국소 안정제 (예를 들어, 횡복근, 내부 복사근) 및 전역 이동기 (예를 들어, 외부 복사선)의 활성화는 사이드 플랭크 및 죽은 벌레 운동의 특정 시점 동안 달성 가능하다.
Abstract
모션 모드(M-모드) 초음파를 통해 연구자와 임상의는 시간에 따른 근육 두께의 변화를 측정할 수 있습니다. 근육 두께는 운동 중 주어진 시점에서 근막 경계 사이에서 측정 할 수 있습니다. 이 선택된 시점은 1차원 이미지를 생성하여 해부학을 실시간으로 실시간으로 관찰합니다. 기능적 운동 중에 사용되는 초음파는 동적 초음파라고 할 수 있습니다. 이는 선형 변환기, 탄성 벨트 및 폼 블록을 사용하여 일관된 변환기 배치를 보장함으로써 실현 가능하고 신뢰할 수 있습니다. 측면 복벽은 일반적으로 근육의 겹치는 특성으로 인해 초음파를 사용하여 조사됩니다. 표면 근전도(sEMG)는 근육 활성화의 전기적 표현을 측정하기 때문에 M 모드 초음파 영상을 보완할 수 있습니다. 코어 운동 중에 M 모드 초음파와 sEMG를 동시에 사용하는 증거는 거의 없습니다. 코어 근육계에 도전하는 운동에는 등척성 홀드(예: 사이드 플랭크)와 진동 사지 운동(예: 죽은 벌레)이 모두 포함됩니다. 이 연구에서는 운동 중 코어 근육 기능을 측정하기 위해 두 도구를 동시에 사용합니다. 초음파 측정은 선형 변환기와 초음파 장치를 사용하여 얻고 sEMG 측정은 무선 sEMG 시스템에서 얻습니다. 참가자와 운동을 비교하기 위해 두 악기에 대해 정적 운동 시작 위치를 사용하는 정규화 방법이 사용됩니다. 활성화 비율은 초음파에 사용되며 수축 된 두께 (운동 시점 동안의 두께)를 휴식 (시작 위치) 두께로 나누어 계산합니다. 근육 두께는 상부 하근막 경계에서 하부 상부 근막 경계까지 센티미터로 측정됩니다. 이 방법은 코어 지구력 운동 중 M 모드 초음파 및 sEMG로 근육 기능의 혁신적이고 실용적인 측정을 제공하는 것을 목표로합니다.
Introduction
측면 복벽은 횡복근, 내부 복사근 및 외부 복사근1로 구성됩니다. 측면 복벽은 동심원, 편심 및 등척성으로 수축하여 신체에 가해지는 힘을 견뎌냅니다1. 이 근육 그룹의 공동 수축은 인체 중심의 안정화를 제공합니다 2,3. 이 근육은 하지 부상의 위험 요소인 몸통 기능이 좋지 않으면 고관절 내전 및 무릎 외반 증가와 관련이 있기 때문에 하지 부상의 예방 및 재활 중에 중요합니다4,5. 코어 근육계의 근지구력을 강화하고 증가시키는 데 초점을 맞추면 하지의 위험 요소가 감소할 뿐만 아니라요통도 감소할 수 있습니다6. 최근에는 급성 및 만성 요통으로 고통받는 개인이 재활에 몸통 강화, 지구력 및 특정 몸통 근육 활성화를 포함해야 한다고 권장되었습니다6. 특정 몸통 근육 활성화의 예는 요추-고관절 부위의 제어를 회복하거나 조정을 증가시키기 위해 공동 수축을 사용하여 고립되거나 그룹화된 몸통 근육을 표적으로 하는 것입니다6.
근육 기능을 객관적으로 측정하는 두 가지 방법은 동작 모드 (M 모드) 초음파 및 표면 근전도 검사 (sEMG)를 사용하는 것입니다. M-모드 초음파는 움직임의 시작과 범위를 표시할 수 있는 기록된 시간 동안 근육과 근막 움직임의 실시간 시각화를 제공합니다7. 상부 하근막 경계와 하부 상부 근막 경계 사이의 거리는 근육 두께를 얻기 위해 선택된 시간에 측정됩니다. 운동의 특정 시점 동안의 근육 두께는 활성화 비율8을 달성하기 위해 휴식 두께로 나눌 수 있습니다. sEMG는 근육의 최대 수축9과 출력을 비교할 수 있으므로 근육 활성화 및 피로에 대한 통찰력을제공합니다. 이 두 가지 도구 및 방법은 건강하고 부상당한 개인에서 다양한 운동 동안 고관절 근육 활성화의 시작을 측정하기 위해 이전에 사용되었습니다10. 몸통, 특히 측면 복벽을 목표로하는 운동은 측면 판자와 죽은 벌레11,12,13입니다. 사이드 플랭크는 팔꿈치가 어깨 바로 아래에 있고 팔뚝이 땅에 닿은 상태에서 옆으로 눕는 자세로 수행되며 척추가 중립 위치에 올 때까지 엉덩이를 땅에서 들어 올립니다. 무릎을 펴고 발을 서로 겹쳐서놓습니다 9 (보충 그림 1). 죽은 벌레는 양팔을 똑바로 위에 놓고 엉덩이와 무릎을 90 ° 각도로 구부린 앙와위 자세로 수행됩니다. 운동은 한쪽 팔을 머리 위로 구부리고 반대쪽 다리가 뻗을 때 시작됩니다. 반대쪽 팔과 다리는 중립 위치에 있다가 원래의 움직이는 팔과 다리가 중립 위치(13)로 돌아오면 구부러지고 확장됩니다(보충 그림 2 및 보충 그림 3).
외부 복사근의 활성화는 측면 판자11,12,14 동안 최대 자발적 등척성 수축(MVIC)의 37% 내지 62% 범위인 것으로 나타났다. 죽은 버그 동안, 외부 복사근의 활성화는 운동15의 단지 5 회 반복에 대해 MVIC의 20 %에서 30 % 사이에서 기록되었다. 측면 복벽의 더 깊은 복부 근육인 내부 경사 및 횡복근은 측면 플랭크12,14 동안 MVIC의 22% 내지 28% 사이에서 활성화된다. 내부 복사근과 횡복근의 중첩 특성으로 인해 두 근육은 sEMG 수집14 동안 결합되었습니다. sEMG의 한계는 인접한 근육으로부터의 누화이며, 여기서 sEMG 센서는 다른 근육의 출력을 생성하여 활성화(16)에 대한 잘못된 이해를 초래할 수 있다. 초음파로 얻은 근육 두께 측정은 이러한 제한을 완화하는 데 사용할 수 있으며,이 측정은 앞서 언급 한 등척성 홀드와 같은 몸통 운동 중에 가능합니다17.
측면 복벽의 근육 두께는 측면 플랭크 동안 수축 된 두께와 휴식 두께 사이의 절대 차이의 크기로 기록되었습니다. 사이드 플랭크의 30 초 시점에서, 내부 복사선 및 외부 복사근의 근육 두께는 각각 0.526mm 및 0.205mm 증가했다17. 이러한 측정은 측면 판자 동안 한 지점에서 밝기 모드 초음파로 기록되었습니다. B 모드 초음파는 일반적으로 전후 이미지를 평가하기 위해 수행됩니다. 그러나, 이 방법은 단지 2개의 시점들(18)에서의 측정을 허용한다. M-모드 초음파는 측정(18)을 위해 선택할 수 있는 모든 시점과 함께 운동 전체 동안 근육 활성화의 시작과 근육 두께를 감지할 수 있기 때문에 B-모드 초음파에 비해 증가된 이점을 제공합니다. 따라서 현재 프로토콜의 전반적인 목표는 코어 지구력 운동 중 M 모드 초음파 및 sEMG로 근육 기능의 혁신적이고 실용적인 측정을 제공하는 것입니다. 이것은 연구자와 임상의가 단일 시점으로 격리 된 측정과 달리 운동 기간 동안, 특히 지구력 특성의 근육이 어떻게 기능하는지 이해하는 데 도움이됩니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
M-모드 초음파는 선택된 시간 동안 해부학을 실시간으로 관찰하는 동안 근육 조직 움직임의 시작과 근육 두께 변화를 제공합니다(21). sEMG와 결합된 M 모드 초음파는 전기적 표현 및 육안 관찰을 포함하여 근육 기능에 대한 전반적인 이해를 제공합니다. 이 장비는 운동 중에 함께 사용하여 연구자에게 근육 기능에 대한 글로벌 이해를 제공 할 수 있습니다.
신?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
없음.
Materials
| Alcohol prep pads | Henry Schein | HS1007 | |
| Amazon Basics 1/2- Inch Extra Thick Exercise Yoga Mat | Amazon | YM2001BK | |
| Delsys Trigno Sensor Adhesive Interface, 4-Slot | Delsys | SC:F03 | |
| Delsys Trigno Wireless System | Delsys | T03-A16014 | |
| Galaxy Tablet S5e | Samsung | SM-TS20N | |
| GE NextGen Logig e Ultrasound Unit | GE Healthcare | HR48382AR | |
| Linear Array Probe | GE Healthcare | H48062AB | |
| Trigno Avanti sensors | Delsys | T03-A16014 |
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