Четырехглавые мышцы бедра: Недопустимое название — SportWiki энциклопедия

Это одна из самых распространённых травм в спорте. Как это характерно для большинства повреждений, вызываемых чрезмерным использованием, энтезопатию сухожилия четырехглавой мышцы бедра развивается в три этапа:

• первый (лёгкий): боль ощущается только после активности и не сказывается на исполнении действий;
• второй (умеренный): боль ощущается во время и после активности;
• третий (тяжёлый): боль во время и после активности более продолжительна и может ощущаться при повседневной деятельности. 

• развиваются постепенно
• боль сразу над коленной чашкой, особенно в положении сидя
• боль после активности, включающей бег
• припухлость
• колено может стать тугоподвижным после пребывания в одной позе
• ограничения в способности бегать
• на финальных стадиях боль ощущается всё время

• повторяющиеся нагрузки и сокращения мышц
• слабые и неэластичные мышцы бедра создают предрасположенность к этому состоянию.  

С возрастом в результате перенапряжений, происходит дегенерация и ослабление волокон сухожилия. Некоторые волокна изнашиваются, некоторые рвутся и в итоге сухожилие теряет свою силу. Организм пытается как-то вернуть силу сухожилию и с помощью рубцовой ткани сухожилие утолщается. В итоге образуются участки измененных тканей вместо сухожильной ткани. Такое состояние называется тендинитом или тендинозом. Такие участки значительно слабее, чем здоровые участки и зачастую болезненные.
Если вовремя и правильно лечить, то можно вылечиться полностью. 
  
Лечение энтезопатии сухожилия четырехглавой мышцы бедра

Консервативное:

• прикладывание льда
• покой
• принятие противовоспалительных средств

Лечение «колена бегуна» методом ударно–волной терапии: курс лечения состоит из 4-6 сеансов продолжительностью 15-20 минут с интервалом 5-7дней.

Оперативное лечение

Хирургически вскрывается конец оболочки сухожилия, чтобы дать ему больше пространства, срезается воспалённая ткань.

ДОВЕРЬТЕ ЗАБОТУ О СВОЁМ ЗДОРОВЬЕ НАСТОЯЩИМ ПРОФЕССИОНАЛАМ!

Квадрицепс (четырёхглавая мышца бедра) | SLAVYOGA

Квадрицепс бедра (четырёхглавая мышца бедра, musculus quadriceps femoris) состоит из прямой мышцы бедра (musculus rectus femoris), медиальной широкой мышцы бедра (musculus vastus medialis), латеральной широкой мышцы бедра (musculus vastus lateralis) и промежуточной широкой мышцы бедра (musculus vastus intermedius), которая лежит под прямой мышцей бедра.

Обязательно посмотрите это видео!

Четырёхглавая мышца бедра является самой крупной и тяжёлой мышцей тела. Она может весить на 50% больше, чем вторая по тяжести мышца в теле человека — большая ягодичная мышца.

Все четыре части квадрицепса снизу прикрепляются общим сухожилием к надколеннику, который в свою очередь прикрепляется связкой надколенника к бугристости большеберцовой кости.

Три мышцы: медиальная широкая мышца бедра,

латеральная широкая мышца бедра

и промежуточная широкая мышца бедра

пересекают только коленный сустав и вверху прикрепляются к бедренной кости.

Прямая мышца бедра

является исключением из данной группы и пересекает 2 сустава — коленный и тазобедренный, прикрепляясь сверху к тазовой кости.

Функции четырёхглавой мышцы бедра

Т.к. медиальная, латеральная и промежуточные широкие мышцы бедра пересекают только коленный сустав, то они участвуют в его разгибании либо путём разгибания голени (при фиксированном бедре),

либо путём разгибания бедра (при фиксированной голени).

Прямая мышца бедра, пересекая коленный и тазобедренный суставы, участвует не только в разгибании коленного сустава, но также в сгибании бедра (при фиксированном тазе) совместно с подвздошно-поясничной мышцей, напрягателем широкой фасции бедра, портняжной мышцей и приводящей группой мышц бедра,

или участвует в переднем наклоне таза при фиксированном бедре.

Сбалансированный тонус медиальной и латеральной широкой мышцы бедра поддерживает нормальное положение надколенника и его способность к адекватному смещению.

Триггерные точки четырёхглавой мышцы бедра

Триггерные точки и зоны отражённой боли прямой мышцы бедра подробно разобраны здесь, медиальной широкой мышцы бедра здесь, промежуточной широкой мышцы бедра здесь и латеральной широкой мышцы бедра здесь.

Лечебные упражнения для квадратной мышцы бедра

Перед выполнением любых упражнений на квадрицепс, необходимо оценить исходное состояние мышцы. Для самостоятельной оценки объёма движения прямой мышцы бедра необходимо осуществить одновременно сгибание в коленном суставе и разгибание в тазобедренном. Если объём движения полный, то при максимальном сгибании в коленном суставе и разгибании в тазобедренном, пятка коснётся области ягодицы.

Для самостоятельного определения подвижности трёх широких мышц бедра и оценки их эластичности можно использовать следующий тест. Лягте на спину и согните одну ногу в тазобедренном суставе под 90 градусов, тем самым предотвращая растягивание прямой мышцы бедра. Затем захватите голень согнутой ноги и тяните пятку к ягодице. Если она её коснулась, то медиальная, латеральная и промежуточные широкие мышцы бедра имеют нормальную длину.

Если пятка не касается ягодичной области, то имеется ограничение движения, которое, скорее всего, заключается в первую очередь в наличии триггерных точек в промежуточной широкой мышце бедра. Триггерные точки в двух других широких мышцах вызывают меньшее ограничение движений.

При лечении триггерных точек, находящихся в четырёхглавая мышце бедра, впрочем, как и любых других триггерных точек, нужно придерживаться 2-х основных линий: первой, заключающейся в устранении длительно существующих вредных факторов и восстановления оптимальной биомеханики тела, а также второй, непосредственного воздействия на область триггерных точек с последующим вытяжением мышцы и фасции.

Работа по первому направлению подразумевает устранение острой или хронической перегрузки мышцы, вызываемой, например, комплексом упражнений, включающим приседания или профессиональную спортивную активность, например, прыжки во время игры в баскетбол, волейбол, футбол, бег трусцой, катание на лыжах, роликовых коньках.

Необходимо исключать длительные обездвиженные положения, например, сидение возле компьютера или за рулём автомобиля, когда ноги согнуты или наоборот, с прямыми ногами возле телевизора. Следует избегать положений с продолжительным пребыванием стоя на коленях.

Необходимо проводить работу по устранению плоскостопия, сопровождающегося пронацией стопы, а также правильно ставить стопу во время ходьбы, устраняя отклонение носка вправо или влево от центральной линии.

Второе направление, в домашних условиях, включает в себя механическое воздействие на область медиальной, промежуточной, латеральной широкой и прямой мышц бедра при помощи большого массажного ролла (смотрите видео в начале публикации).

Для этого необходимо в течение нескольких минут прокатывать передневнутреннюю, переднюю и переднебоковую поверхность бедра от тазобедренного сустава до коленного в простом варианте с опорой одной ногой на поверхность пола или по мере роста степени тренированности и устранения триггерных точек — в полном варианте с усиленной нагрузкой на прорабатываемое бедро.

После воздействия на мышцы и фасции массажным роллом имеет смысл доработать зоны наибольшей болезненности на большом или малом массажном мяче, оказывая непрерывное механическое воздействие в течение 30 секунд — 1 минуты на 1 болезненную точку. Затем пройдите область бедра ещё раз на массажном ролле.

После этого выполните одно из доступных упражнений, осуществляющих вытяжение 4-х головок четырёхглавой мышцы бедра. Т.к. прямая мышца бедра, входящая в состав квадрицепса, пересекает и коленный, и тазобедренный суставы, а также осуществляет разгибание ноги в коленном суставе и сгибание в тазобедренном, то для её максимального вытяжение необходимо согнуть ногу в коленном суставе и разогнуть в тазобедренном.

Самым простым и доступным каждому упражнением является положение лёжа на боку. Согните обе ноги и захватите рукой верхнюю, отводя ногу назад и приближая пятку к области ягодицы.

Фиксацию конечной фазы каждого упражнения, продемонстрированного в этом посте, необходимо производить в течение 1-3 минут, после чего нужно выполнить несколько циклов активных движений в коленном и тазобедренном суставах. То же самое необходимо проделать с противоположной ногой.

Если вы проводите длительное время в положении сидя, то сместитесь тазом на край стула и согните ногу в коленном суставе, захватив рукой стопу или голень, уводя ногу назад.

Это же упражнение можно выполнять в положении стоя.

Более сложными упражнениями, подходящими для тренированных людей и практиков хатха-йоги являются ваджрасана, вирасана и любые упражнения, в которых она используется в качестве составного компонента, ардха бхекасана или полная бхекасана.

Одним из лучших упражнений, вытягивающим все четыре головки четырёхглавой мышцы бедра, а также подвздошно-поясничную мышцу является упражнение с опорой на колено одной ноги и стопу противоположной.

Согнув заднюю ногу, перехватите её одноимённой рукой и приблизьте к ягодице или выполните ещё более глубокую модификацию со стопой, расположенной возле тазобедренного сустава.

Если во время выполнения ощущается выраженный дискомфорт в колене задней ноги от соприкосновения с полом, то, во первых, убедитесь, что давление идёт не надколенник, а на нижние края квадрицепса, находящиеся выше надколенника, и во-вторых, подложите под заднюю ногу мягкий предмет, например, плед. Более простая форма этого же упражнения — с захватом задней ноги ремнём или петлёй для йоги.

При лечении триггерных точек в четырёхглавой мышце бедра необходимо также проводить работу с мышцами — сгибателями голени. Видео о них будет опубликовано в этом плейлисте, поэтому если вы не подписаны на мой YouTube канал, то можете сделать это по данной ссылке.

Рекомендуем к просмотру

Перейти к другим интересным статьям

Атрофия четырехглавой мышцы бедра!

1.Общие сведения

Четырехглавая мышца (квадрицепс) расположена с передней стороны бедра и частично охватывает его сбоку. Свое название она получила в связи с анатомически сложным строением: мышцу образуют четыре структуры (головки) с раздельным началом и общим сухожилием, которое крепится в области коленного сустава. Функциональная задача четырехглавой мышцы бедра заключается в сгибании голени и поднятии колена кверху; кроме того, четырехглавая мышца является одним из экстензоров (разгибателей) тазобедренного сустава. Соответственно, любая патология этой четырехкомпонентной мышцы неизбежно сказывается на походке и, в целом, на подвижности человека.

Атрофическим называют процесс постепенного отмирания клеток в какой-либо ткани, что влечет за собой сокращение ее объема и прогрессирующую (с той или иной скоростью) утрату функциональной состоятельности. Таким образом, атрофия четырехглавой мышцы бедра – серьезная угроза моторной функции; оставленный без внимания и медицинской помощи, этот процесс в поздних стадиях может полностью вывести конечность из строя и результировать инвалидностью.

Обязательно для ознакомления!
Помощь в лечении и госпитализации!

2.Причины

На клеточном уровне мышечная ткань устроена так, что ее длительное бездействие воспринимается организмом как повод для «сокращения штатов», т.е. для избавления от энергозатратных, но не используемых мышечных волокон. Поэтому наиболее распространенная причина атрофии бедренного квадрицепса – продолжительный период вынужденной неподвижности после травмы, масштабного хирургического вмешательства, комы и т.п.

Однако спектр возможной этиологии отнюдь не ограничивается сказанным. К такой атрофии могут приводить также врожденные, генетически обусловленные аномалии и дегенеративные заболевания мышечной ткани, аутоиммунные болезни, миозит (воспаление мышц), суставная патология, эндокринные и/или метаболические расстройства, а также дегенеративно-дистрофические процессы в проводниковых структурах нервной системы. Кроме того, атрофия может начаться в силу алиментарных причин, т.е. на фоне длительного и глубокого дефицита питательных веществ в связи с голоданием (в том числе и при применении экстремальных диет «для похудения»). Некоторые хронические и острые интоксикации также способны запустить атрофический процесс в мышцах. Наконец, атрофия может быть следствием естественного угасания метаболизма и активности в старческом возрасте.

Посетите нашу страницу
Травматология и Ортопедия

3.Симптомы и диагностика

Клиническая картина атрофии квадрицепса характеризуется практически бессимптомным началом и медленным прогрессированием, порой многолетним – пока двигательные нарушения не вынудят пациента обратиться за помощью. Исключение составляют случаи, когда человек пытается резко встать (рассчитывая на привычный ему уровень физической активности) после длительного постельного режима: такая ситуация чревата неконтролируемым падением, вывихами, переломами и другими серьезными последствиями, поэтому в условиях стационара подготовка к смене режима всегда начинается заблаговременно.

Как правило, симптоматика нарастает постепенно, рано или поздно проявляясь видимым уменьшением мышцы в объеме, слабостью в ногах, изменениями («неуверенностью») походки. Со временем выраженность атрофических изменений возрастает, все больше усугубляя функциональную несостоятельность нижних конечностей.

Наиболее информативным методом диагностики мышечной атрофии квадрицепса бедра, особенно ценным на ранних стадиях, является электромиография. Исследование нейромышечного реагирования позволяет выявить патологию еще на бессимптомном ее этапе. Большое диагностическое значение имеет также изучение анамнеза и динамики возникших нарушений.

О нашей клинике
м. Чистые пруды
Страница Мединтерком!

4.Лечение

Терапия мышечной атрофии всегда является настолько этиотропной (нацеленной на устранение причин), насколько это вообще возможно в каждом конкретном случае. Так, при установлении генетической или приобретенной миопатии назначается заместительная, нейро- и миостимулирующая терапия. При эндокринопатиях и аутоиммунных расстройствах первостепенное значение имеет терапия основного заболевания. Лечение атрофии алиментарного происхождения требует, прежде всего, усиленного сбалансированного питания (при нервно-психической анорексии начинать приходится с психиатрического лечения), и т.д.

Однако почти во всех случаях огромная роль в реабилитации принадлежит дозированным, рациональным и анатомически обоснованным физическим нагрузкам на пораженные мышечные группы. Акцент на рационализме и обоснованности подразумевает строго обязательное следование предписаниям ортопеда, врача-реабилитолога или физиотерапевта, поскольку даже такой универсальный и, казалось бы, однозначно позитивный метод, как физические упражнения, в данном случае может иметь обратный эффект. Начинать реабилитирующую гимнастику следует, как правило, еще на этапе вынужденной неподвижности, поскольку атрофию четырехглавой мышцы бедра в подобной ситуации можно и нужно предотвратить.

Что следует учитывать при тренировке четырехглавой мышцы бедра. | Механическое напряжение.

Четырехглавая мышца бедра является одной из самых большой мышечной группой мышц нижних конечностей,чей объем составляет около 1800 кубических сантиметров. Гипертрофия этой мышечной группы является очень важной для большинства видов спорта,в особенности для представителей бодибилдинга,но прежде, чем мы приступим к детальному анализу того,как именно требуется тренировать четырехглавую мышцу бедра, нам необходимо узнать следующие параметры:

1)Анатомия — если мы знаем откуда мышца берет свое начало и где она крепится, то мы можем сделать основные прогнозы относительно того, какие упражнения будут наиболее эффективны для их тренировки.

2)Региональная анатомия — иногда мышца имеет несколько областей, каждая из которых имеет различные характеристики. Если такое происходит, то может потребоваться несколько упражнений для тренировки этой мышцы, чтобы прицельно нагрузить каждый регион теми методами, которые соответствуют его индивидуальным характеристикам.

3)Длина внутреннего крутящего момента — длина внутреннего крутящего момента мышц определяет вклад во вращательный момент сустава относительно других мышц, участвующих в выполнении одного движения. В тех случаях, когда длина внутреннего крутящего момента изменяется относительно угла движения в суставах во время выполнения движения, то это будет определять вклад мышечных групп, которые будут нагружаться наиболее эффективно с помощью тех или иных упражнений в зависимости от ее кривой сопротивления .

4)Длина саркомера — рабочая длина саркомера мышечных волокон https://www.instagram.com/p/BrPiTh2gdcj/ во всем ее физиологическом диапазоне движений определяет то, насколько мышца может испытывать гипертрофию, вызванную растяжением https://www.instagram.com/p/Bl5U_7AHIVE/ (гипертрофию не сократительных элементов). Только те саркомеры мышечных волокон,которые растягиваются более определенной длины https://www.instagram.com/p/Bm0GBxSh4p7/?taken-by=chrisabeardsley будут улавливать пассивное механическое напряжение, что позволит увеличить региональную гипертрофию в дистальных отделах мышцы.

5)Восприимчивость к повреждению мышц — количество повреждений мышц, которое мышца испытывает после тренировки, является основным фактором, определяющим частоту,с которой мы можем использовать тренировку на одну мышечную группу, так как мы хотим избегать тренировок в том случае, если центральное утомление (которое вызывается травматикой мышц) еще присутствует, так как центральное утомление будет снижать степень произвольной активации, в ходе чего ВПДЕ могут не быть рекрутированы.

# 1. анатомия

Четырехглавая мышца бедра формально состоит из четырех головок :прямой мышцы бедра (rectus femoris), латеральной мышцы бедра (vastus lateralis), промежуточной мышцы бедра (vastus intermedius) и медиальной мышцы бедра(vastus medialis). Все четыре головки иннервируются бедренным нервом . Некоторые исследования указывают на то,что на самом деле головок иногда может быть пять https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28833609 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26732825 ,но тем не менее для нашего примера это не так принципиально.

Из всех четырех головок только лишь прямая мышца бедра является единственной двух-суставной мышцей,которая может сгибать бедро и разгибать голень в коленном суставе, в то время как остальные три головки являются одно-суставными мышцами ,которые выполняют только разгибание голени в коленном суставе.

Промежуточная мышца бедра расположена на внешней (боковой) стороне ноги между медиальной и латеральной головками, под прямой мышцей бедра. Она берет свое начало на передней поверхности бедренной кости от межвертельной линии и, направляясь вниз, переходит в сухожилие, которое в дистальном отделе крепится к сухожилию прямой мышцы бедра, переходя в общее сухожилие четырёхглавой мышцы .

Прямая мышца бедра является наиболее длинной из всех головок , занимает всю переднюю поверхность бедра. Она берет свое начало от нижней передней подвздошной ости, надвертлужной борозды.

Латеральная мышца бедра занимает почти всю переднелатэральную поверхность бедра , берет свое начало от большого вертела, межвертельной линии и латеральной губы шероховатой линии бедра.

Медиальная мышца бедра,занимает переднемедиальную поверхность нижней половины бедра. Она берет свое начало на передней поверхности бедренной кости — от межвертельной линии и, направляясь вниз, переходит в широкое сухожилие, которое в дистальном отделе присоединяется к сухожилию прямой мышцы бедра, переходя в общее сухожилие четырёхглавой мышцы.

Все четыре головки переходят в одно сухожилие надколенника, которое прикрепится к бугристости большеберцовой кости.

На практике нам важно понимать лишь то,что четырехглавая мышца бедра состоит из четырех головок и является основным разгибателем голени в коленном суставе, поэтому чисто технически все четыре головки могут быть тренированы с помощью разновидностей упражнений, которые включают в себя разгибание голени (либо в отдельности, либо в сочетании с разгибанием бедра).

Несмотря на это, прямая мышца бедра является также сгибателем бедра и может также тренироваться с помощью упражнений на сгибание бедра. Тем не менее,стоит помнить о том,что во время разгибания бедра прямая мышца бедра может работать,как мышца антагонист разгибанию бедра,что потенциально может означать,что она будет играть лишь незначительную роль во время упражнений ,в которых происходит разгибание бедра и колена одновременно (во время много-суставных упражнений,таких,как приседания,жим ногами итд.).

# 2. Региональная анатомия

Иннервация

Все четыре головки квадрицепса иннервируются бедренным нервом. Тем не менее, существует теоретическая возможность для каждой из мышц квадрицепса активироваться в большей мере в результате различий в их иннервации,поскольку внутри каждой головки четырехглавой мышцы есть отдельно иннервируемые области . В целом, четырехглавая мышца бедра может быть подразделена на проксимальные и дистальные области или проксимальные, средние и дистальные области в зависимости от их иннервации. В действительности можно отметить ,что иннервация может наблюдаться в большей мере в проксимальной области,как и в дистальной https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17149742 . Прямая мышца бедра получает иннервацию двух своих регионов (дистального и проксимального) по отдельности https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2254163 .

Поскольку головки квадрицепса имеют области, которые иннервируются отдельно, некоторые исследователи изучили то,как это влияет на их функцию во время тех или иных движений. Что касается прямой мышцы бедра,то было установлено, что сгибание бедра приводит к большей активации в ее проксимальной области https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3313973/ , в то время как разгибание голени приводит к большей активации в дистальной и средней области https://www.instagram.com/p/BSiZHdGD1Dr/?taken-by=chrisabeardsley . Такая региональная активация также может наблюдаться во время ходьбы ,бега и во время езды на велосипеде https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25246002 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26610353 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25524446 , и, похоже,что она заметно различается между всеми этими движениями https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5560678/ .

Таким образом мы может сказать,что по-видимому, существует функциональный эффект отдельно иннервируемых областей прямой мышцы бедра. Это имеет ключевое значение для построения программ тренировок в некоторых видах спорта ,где пытаются развить прямую мышцу бедра в качестве сгибателя бедра (как например это происходит в спринтерском беге) ,поскольку если иннервация различна,то не рационально выполнять разгибание голени,если цель усилить прямую мышцу бедра в тех регионах,которые отвечают за сгибание бедра. Также эта информация может иметь большое значение для гипертрофии,где ставится цель максимальной гипертрофии прямой мышцы бедра по всему ее спектру.

Кроме того, медиальная мышца бедра может быть подразделена на два отдельных региона ,один из которых принимает участие в разгибании голени,тогда как другой принимает участие в стабилизации коленной чашечки во время разгибания голени https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15832351

На практике имеются убедительные доказательства того, что некоторые из регионов четырехглавой мышцы бедра имеют области, которые можно активировать в отдельности во время различных упражнений. Эти области, по-видимому, организованы,как проксимально,так и дистально, а в случае прямой мышцы бедра даже отдельно активируются сгибанием бедра и разгибанием колена. Это говорит о том, что различные упражнения могут быть оптимальными для тренировки четырехглавой мышцы бедра.

# 3. Длина внутреннего крутящего момента.

Разгибание голени.

Во многих исследованиях измерялись длина внутренних крутящих моментов для четырехглавой мышцы во время разгибания голени

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2079066

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5411230/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3705857/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9422462

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1733995

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6725319

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3681528

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2292604

Исследования,которые изучали длину внутренних крутящих моментов для прямой мышцы бреда https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3705857/ обнаружили, что прямая мышца бедра показывает постепенное снижение величины внутреннего крутящего момента с увеличением угла сгибания в коленном суставе, хотя пиковый крутящий момент регистрируется где-то при угле 45 градусов относительно полного разгибания голени https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2292604 .Величина внутренних крутящих моментов в разгибании голени для прямой мышцы бедра была почти в два раза больше при разогнутой голени,чем при полностью согнутой .

Когда рассматривалась длина внутренних крутящих моментов для других трех головок четырехглавой мышцы бедра во время выполнения много-суставных упражнений,таких,как приседание https://www.researchgate.net/publication/301690652_Relative_Muscle_Contributions_to_Net_Joint_Moments_in_the_Barbell_Back_Squat , то их крутящие моменты также были снижены в момент полного сгибания голени и постепенно увеличивались, достигая своего плато ,начиная от угла 45 градусов относительно полного разгибания голени. Тем не менее крутящий момент при полном сгибании голени для трех головок квадрицепса был все еще достаточно значимый ,чтобы позволить проявить силу и способствовать разгибанию колена во время глубокого приседания.

Эта информация потенциально может говорить о том,что применение частичной амплитуды в приседаниях до угла 45 градусов может являться эффективной стратегией развития трех головок квадрицепса (для ее сократительных элементов),так как начиная от 45 градусов относительно полного разгибания голени наблюдаются большие внутренние крутящие моменты трех головок квадрицепса. Тем не менее,что касается участия прямой мышцы бедра в много-суставных упражнениях,то прямая мышца бедра не показывает больших внутренних крутящих моментов,по этой причине во время приседаний она практически не гипертрофируется https://www.instagram.com/p/By4lmGlA06c/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27032805 . Это объясняет то, почему тренировка квадрицепса одними лишь приседаниями не вызывает рост мышц прямой мышцы бедра https://www.instagram.com/p/Bzui4r_Adqv/ .

Сгибание бедра.

Хотя известно, что прямая мышца бедра имеет значительную величину внутреннего крутящего момента в сгибании бедра https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20118525 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3952148 , ее крутящий момент может существенно различаться у разных людей https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8872275 . Также что примечательно ,длина внутреннего крутящего момента в сгибании бедра для прямой мышцы бедра постепенно уменьшается с увеличением угла сгибания бедра и является самой большой при полном разгибании бедра . Напротив, другие основные сгибатели бедра,такие,как подвздошно-поясничные мышцы, показывают увеличение длины внутреннего крутящего момента при увеличении сгибания бедра . Несмотря на это, прямая мышца бедра все еще имеет значительную длину внутреннего крутящего момента в момент полного сгибания бедра, что означает, что мышца все еще будет антагонистом разгибателей бедра в приседе, даже при использовании глубокого приседания (что объясняет то,почему она не растет после приседаний).

Таким образом, представляется вероятным, что мы можем максимизировать вклад прямой мышцы бедра в движение сгибания бедра, поместив точку максимального сокращения на полное разгибание бедра (как показано на этом видео,где выполняется упражнение на сгибание бедра с кабелем,где пиковые силы приходятся на момент разогнутого бедра https://www.youtube.com/watch?v=z6teUHdOunQ . Напротив, мы можем максимизировать вклад других сгибателей бедра,таких,как подвздошно-поясничная мышца, помещая точку максимального сокращения при полном сгибании бедра.

На практике можно сказать,что три головки квадрицепса могут быть полностью развиты при помощи классических приседаний,как с полной,так и частичной амплитудой.Тем не менее, в много-суставных упражнениях на разгибание бедра и колена (например, приседания) прямая мышца бедра имеет слабый крутящий момент по всей амплитуде движения.Таким образом упражнения для разгибания бедра при одновременном разгибании голени (приседания,жим ногами итд) необходимо дополнять упражнениями для развития прямой мышцы бедра , как разгибание голени в одном суставе,как например при выполнении сиси-приседаний , либо можно выполнять разгибание голени сидя. Так как при разогнутом бедре крутящий момент в разгибании голени для прямой мышцы бедра увеличивается,то вероятно использование сиси-приседаний с собственным весом тела https://www.youtube.com/watch?v=bMBxJsBgTao или упражнения на разгибание голени с максимальным отклонением корпуса назад https://youtu.be/VlAEjwzN6K4?t=72 будут оптимальными упражнениями для развития прямой мышцы бедра ,особенно ее дистальных отделов . При использовании упражнений на сгибание бедра для развития проксимального отдела прямой мышцы бедра лучше использовать упражнения,где пиковые силы приходятся на разогнутое бедро (как демонстрируется в этом видео https://www.youtube.com/watch?v=z6teUHdOunQ .

# 4. Рабочая длина саркомеров.

Многочисленные исследования изучали рабочую длину саркомеров для каждой из головок квадрицепса https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29258751

https://www.instagram.com/p/BrPiTh2gdcj/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29258751

В целом из этих обзоров кажется вероятным,что прямая мышца бедра не может испытывать активную недостаточность,однако может испытывать гипертрофию, вызванную растяжением . Вероятно, по этой причине большинство исследований, в которых оценивалось влияние силовых тренировок при которых прямая мышца бедра тренировалась из укороченного и из растянутого положения, выявили,что тренировка в растянутом положении проводит к большей гипертрофии прямой мышцы бедра.

Более того, есть некоторые признаки полагать, что три остальные головки также могут в большей мере испытывать перегрузку,если нагружаются из растянутого положения https://www.instagram.com/p/BrPiTh2gdcj/ . Кроме того, кажется, что при сгибании колена до угла 90 градусов саркомеры медиальной головки испытывают большее растяжение,чем латеральной https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29258751 ,что соответственно может выражаться в большей гипертрофии этой головки при ее перегрузке из растянутого положения.

На практике можно сказать,что прямая мышца бедра может испытывать гипертрофию, вызванную растяжением и не испытывает активную недостаточность. Использование упражнений,в которых квадрицепсы нагружаются из растянутого положения ,где нагрузка приходится на момент разогнутого бедра при согнутой голени (как например при выполнении сиси-приседаний,так и глубоких приседаний,когда речь идет о гипертрофии растяжения для остальных трех головок), вероятно увеличит рост четырехглавой мышцы бедра за счет гипертрофии растяжения и может вызвать чуть больший рост медиальной головки,так как она будет растягиваться больше всего. Прямая мышца бедра не может подвергаться риску активной недостаточности при тренировке в укороченном положении (при выполнении разгибания голени в том случае,если бедро согнуто,как например это происходит во время выполнения разгибания голени сидя,где бедро согнуто) .

# 5. Восприимчивость к повреждению мышц.

Как это ни странно, квадрицепсы на самом деле являются наиболее быстро восстанавливающимися мышцами.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3737787/

https://www.instagram.com/p/BuV21BzAc1d/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16007451

.Возможно причина кроется в типе волокон и величине произвольной активации.Исследования сообщают ,что латеральная мышца бедра приблизительно состоит на 50% из мышечных волокон типа I и 50% — типа II https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23558383 , это делает мышцы квадрицепса более медленными, чем другие мышцы,что говорит о том,что они будут испытывать меньшее повреждение мышц.

Произвольная активация.

Известно,что квадрицепсы тяжелее активировать произвольно по сравнению с другими мышечными группами https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11870692 . Это указывает на то, что большое количество высокопороговых двигательных единиц в четырехглавой мышце не рекрутируется очень легко,а так как самые высокопороговые мышечные волокна наиболее восприимчивы к повреждениям,то исходя из этого ,травматика этих мышечных групп после тренировки как правило меньше.

На практике крайне низкий уровень произвольной активации и большой процент медленных волокон снижает повреждение после тренировки. Таким образом представляется возможным тренировать квадрицепсы с большей частотой,в большем объеме и представляется возможным использовать такие методы,как много повторка,где накопление ионов кальция может быть выше, так как они восстанавливаются быстрее, чем большинство мышц.

Выводы статьи.

Квадрицепсы состоят из прямой мышцы бедра, медиальной головки,латеральной головки и промежуточной головки, которые все иннервируются бедренным нервом. Из этих четырех головок, прямая мышца бедра является единственной двух-суставной мышцей (она сгибает бедро и разгибает голень). Другие же являются одно-суставными мышцами (они только разгибают голень ).

Некоторые из головок имеют области, которые активируются отдельно от других во время различных движений или упражнений. Эти области, по-видимому, организованы проксимально-дистально, а в случае с прямой мышцей бедра даже отдельно активируются сгибанием бедра и разгибанием голени в проксимальном и дистальном отделе. Это говорит о том, что различные упражнения,такие как много-суставные, так и одно-суставные, выполняемые с разной амплитудой, могут оптимально нагружать головки четырехглавой мышцы,и требуется более одного упражнения,чтобы максимально стимулировать все области. В частности, отдельные упражнения для сгибания бедра и разгибания колена могут быть полезны для тренировки проксимального и дистального отделов прямой мышцы бедра.

В приседаниях прямая мышца бедра имеет слабые крутящие моменты и практически не растет после приседаний. Таким образом, и комбинированные упражнения,как много-суставные,так и одно-суставные ,например, приседания классические , сиси-приседания,сгибание бедра , необходимы для полного развития четырехглавой мышцы. При использовании упражнений на сгибание бедра для тренировки проксимального отдела прямой мышцы бедра пиковая нагрузка должна возникать в начале концентрической фазы (при полном разгибании бедра).

Также работая в одно-суставных движениях,таких,как сиси-приседания и полные приседания, может наблюдаться гипертрофия, вызванная растяжением не сократительных элементов клетки,таких,как титин. Прямая мышца бедра не может подвергаться риску активной недостаточности при тренировке на очень коротких отрезках,как например при разгибании голени сидя,если бедро сильно согнуто,однако может проявлять больший крутящий момент при разгибании голени и испытывать гипертрофию растяжения ,если бедро разогнуто .Поэтому для ее тренировки рационально использовать такие варианты упражнений,как сиси-приседания,либо выполнять разгибание голени на тренажере, отклоняясь далеко назад.

Низкий уровень произвольной активации четырехглавой мышцы затрудняет ее повреждение. Таким образом, она восстанавливается быстрее, чем большинство других мышц, поэтому ее можно тренировать довольно часто.

Четырехглавая мышца бедра: анатомия, иннервация, функция

Четырехглавая мышца бедра , широко известная как четырехглавая мышца, является самой сильной мышцей человеческого тела. Он расположен в переднем отделе бедра вместе с портняжной тканью.

Четырехглавая мышца бедра переводится с латыни как «четырехглавая мышца». Он носит это название, потому что состоит из четырех отдельных мышц ; прямая мышца бедра, медиальная широкая мышца бедра, латеральная широкая мышца бедра и промежуточная широкая мышца бедра.Из всех четырех мышц только прямая мышца бедра пересекает тазобедренный и коленный суставы. Остальные скрещивают только коленный сустав. Эти мышцы различаются по своему происхождению, но имеют общее сухожилие четырехглавой мышцы бедра, которое входит в надколенник. Функция четырехглавой мышцы бедра — разгибать ногу в коленном суставе и сгибать бедро в тазобедренном суставе.

В этой статье мы обсудим анатомию и функцию четырехглавой мышцы бедра.

Прямая мышца бедра

Начало и вставка

Прямая мышца бедра — веретенообразная мышца, состоящая из двух головок.Он берет свое начало с двух участков подвздошной кости; передняя нижняя подвздошная ость (прямая голова) и супраацетабулярная борозда (отраженная голова). Две головы объединяются в общий мышечный живот, который спускается вниз по бедру почти вертикально, покрывая переднюю часть этой области.

Мышечные волокна сходятся к толстому сухожилию, которое входит в основание надколенника . Иногда прямая мышца бедра может иметь третью головку, которая берет начало от подвздошно-бедренной связки.

Четырехглавая мышца бедра — большая тема для изучения! Чувствуете себя немного подавленным? Изучите прикрепления, иннервацию и функции этих мышц быстрее и проще с помощью нашей таблицы мышц нижних конечностей.

Отношения

Проксимальная часть прямой мышцы бедра лежит на глубине и напрягает широкие фасции, портняжные и подвздошные мышцы. Все содержимое переднего отдела бедра лежит глубоко до прямой мышцы бедра. К ним относятся капсула тазобедренного сустава, средняя широкая мышца бедра, передние края латеральной широкой мышцы бедра и промежуточной широкой мышцы бедра, латеральная огибающая бедренная артерия и некоторые ветви бедренного нерва.

Кровоснабжение

Прямая мышца бедра снабжается артерией четырехглавой мышцы , которая может происходить из трех источников; бедренная, глубокая бедренная или латеральная огибающая бедренная артерия.Боковая огибающая бедра и поверхностная огибающая подвздошные артерии также способствуют кровоснабжению прямой мышцы бедра, но в меньшей степени.

Vastus medialis

Начало и вставка

Мышца обширная медиальная мышца происходит от нескольких ориентиров проксимального отдела бедренной кости ; нижняя часть межвертельной линии, грудная линия бедра, медиальная губа linea aspera и проксимальная половина медиальной надмыщелковой линии.Он опускается под углом через бедро, а его волокна спиралевидны вокруг длинной оси мышцы.

Самые нижние волокна лежат в почти горизонтальной плоскости, образуя заметную выпуклость выше медиальной стороны надколенника. Эта конкретная часть медиальной широкой мышцы бедра часто упоминается некоторыми авторами как обширная косая мышца бедра . Наконец, мышца вставляется в основание надколенника через сухожилие четырехглавой мышцы бедра. Некоторые из его сухожильных волокон продолжаются вниз и вставляются в медиальный мыщелок большеберцовой кости .

Отношения

Vastus medialis лежит медиальнее прямой мышцы бедра и частично ею покрывается.Портняжная мышца также пересекает поверхностную поверхность медиальной широкой мышцы бедра. В средней трети бедра обширная медиальная мышца бедра образует латеральную стенку приводящего канала (канал Хантера) . Этот канал завершается длинной приводящей мышцей и большой приводящей мышцей сзади и портняжной тканью кнутри. Он передает бедренную артерию, бедренную вену, подкожный нерв и нерв к медиальной широкой мышце бедра (оба являются ветвями бедренного нерва).

Кровоснабжение

Vastus medialis снабжается тремя мышечными ветвями бедренной артерии.Он также получает незначительный вклад от глубоких бедренных и нисходящих коленчатых артерий.

Вастус латеральный

Начало и вставка

Vastus lateralis — самая большая из четырех четырехглавых мышц бедра. Он берет начало через широкий апоневроз из различных участков бедренной кости , таких как проксимальная половина межвертельной линии, передняя и нижняя границы большого вертела, боковая губа ягодичного бугорка и проксимальная половина боковой губы linea aspera. .Апоневроз покрывает верхние три четверти мышцы, причем многие мышечные волокна отходят от его глубокой поверхности.

Мышца спускается через латеральную часть передней части бедра и прикрепляется к основанию надколенника через сухожилие четырехглавой мышцы. Некоторые из его сухожильных волокон спускаются до проксимального отдела большеберцовой кости и сливаются с подвздошно-большеберцовым трактом, вставляясь в боковой мыщелок большеберцовой кости .

Отношения

латеральная широкая мышца бедра лежит поверхностно по отношению к двуглавой мышце бедра, от которой она отделена боковой межмышечной перегородкой.Боковая сторона мышцы покрыта напрягающими широкими фасциями и большой ягодичной мышцей. Его медиальная поверхность связана с широкой мышцей бедра, от которой она отделена латеральной огибающей бедренной артерии и ветвями бедренного нерва.

Кровоснабжение

Vastus lateralis получает кровоснабжение из трех источников;

• Верхняя медиальная артерия , которая является ветвью боковой огибающей бедренной артерии.
• Нижняя медиальная артерия , ветвь артерии четырехглавой мышцы.
• Боковая артерия , которая фактически является первым перфоратором глубокой бедренной артерии.

Функции

Четырехглавая мышца бедра — самый мощный разгибатель колена . Все четыре его компонента способны разгибать колено, но делают это в разных направлениях. Прямая мышца бедра совпадает с механической осью нижней конечности и тянет надколенник вдоль этой оси.Однако остальные мышцы берут начало от бедра, а это означает, что их тяга ориентирована как проксимально, так и латерально. Здесь чрезвычайно важна обширная косая мышца бедра (описанная выше часть медиальной широкой мышцы бедра). Его горизонтально ориентированные волокна противодействуют натяжению трех васти, способствуя стабильности колена во время разгибания и предотвращая смещение надколенника.

Помимо разгибания колена, прямая мышца бедра выполняет дополнительные действия, поскольку пересекает тазобедренный и коленный суставы.Воздействуя на тазобедренный сустав, он помогает при сгибании бедра. Когда прикрепление надколенника зафиксировано, эта мышца помогает сгибать таз кпереди по направлению к бедру. Прямая мышца бедра также способна одновременно сгибать бедро и разгибать колено.

Клинические записи

Клинический анализ группы квадрицепсов включает разгибание колена с сопротивлением в положении лежа на спине с согнутым бедром.

Коленный рефлекс или рефлекс надколенника — это клиническое обследование связки надколенника. Он проверяет сегменты спинного мозга L2, L3 и L4 . Удар по связке надколенника заставляет ее растягиваться, активируя рецептор растяжения веретена в четырехглавой мышце бедра. Растяжение вызывает активацию рефлекторной дуги, которая заставляет четырехглавую мышцу бедра сокращаться и противодействовать растяжению сухожилия. Сенсорная информация от силы, приложенной к связке надколенника, передается обратно в спинной мозг через спинномозговые нервы L2, L3 и L4.Сенсорный стимул обрабатывается на этом уровне спинного мозга, и поскольку эти корешки совпадают с моторными корешками четырехглавой мышцы бедра (т. Е. Бедренного нерва), моторный стимул передается через те же корешки спинномозгового нерва к мышце. заставляя его сжиматься. Это важный механизм в поддержании баланса . Если в реальных жизненных ситуациях наблюдается чрезмерное растяжение связки надколенника, например, при отклонении назад, рефлекторная дуга активируется и вызывает сокращение четырехглавой мышцы, чтобы разогнуть колено и исправить избыточное равновесие.Это предотвращает падение человека назад. Отсутствие рефлекса надколенника может указывать на поражение спинного мозга на уровне нервов, которые иннервируют четырехглавую мышцу бедра (L2, L3 и L4). Такие травмы обычно возникают в результате физических травм, одной из основных причин которых являются дорожно-транспортные происшествия. Эти травмы считаются необратимыми, поэтому лечение включает в себя в основном методы физиотерапии, чтобы сохранить и укрепить существующие функции мышц.

Поскольку это чрезвычайно большая мышечная масса, мышцы передней части бедра также подвержены ушибам , особенно у людей, которые занимаются высокоэффективными видами спорта. Ушиб вызывает кровотечение из капилляров и проникновение крови в мышцы и окружающие мягкие ткани. Их обычно называют синяками. Обычно они не требуют медицинской помощи и со временем заживают сами по себе.

Quadriceps Femoris Muscle — обзор

Мышцы передней поверхности бедра — четырехглавой мышцы

Мускулатуру бедра можно разделить на три части; передняя, ​​медиальная и задняя. Каждый отсек имеет свою иннервацию и функцию.

Мышцы в переднем отделе бедра иннервируются бедренным нервом (L2-L4) и, как правило, действуют на , расширяя ногу в коленном суставе.

В передней части бедра есть три основных мышцы — pectineus , sartorius и quadriceps femoris .В дополнение к ним, конец подвздошно-поясничной мышцы переходит в передний отдел.

В этой статье будут рассмотрены прикрепления, действия, иннервация и клинические корреляции этих мышц.

Подвздошно-поясничная мышца на самом деле состоит из двух мышц: большой поясничной мышцы и подвздошной мышцы . Они берут начало в разных областях, но собираются вместе, образуя сухожилие, поэтому их обычно называют одной мышцей.

В отличие от многих передних мышц бедра, подвздошно-поясничная мышца не расширяет ногу в коленном суставе.

• Приложения : Большая поясничная мышца берет начало от поясничных позвонков, а подвздошная кость — от подвздошной ямки таза. Они вставляются вместе на малый вертел бедренной кости.

• Действия : Сгибает бедро в тазобедренном суставе.

• Иннервация : Большая поясничная мышца иннервируется передними ветвями L1-3, в то время как подвздошная мышца иннервируется бедренным нервом.

quadriceps femoris состоит из четырех отдельных мышц; три широкие мышцы бедра и прямая мышца бедра. Они составляют основную часть бедра и в совокупности являются одними из самых мощных мышц тела.

Мышцы, образующие четырехглавую мышцу бедра, соединяются проксимальнее колена и прикрепляются к надколеннику через сухожилие четырехглавой мышцы .В свою очередь, надколенник прикрепляется к большеберцовой кости связкой надколенника. Четырехглавая мышца бедра — главный разгибатель колена.

Большой латеральный пояс

• Проксимальное прикрепление: Происходит от большого вертела и боковой губы linea aspera.
• Действия: Разгибает коленный сустав и стабилизирует надколенник.
• Иннервация: Бедренный нерв.

Vastus Intermedius

• Проксимальный аттачмент: Передняя и боковая поверхности диафиза бедренной кости.
• Действия: Разгибает коленный сустав и стабилизирует надколенник.
• Иннервация: Бедренный нерв.

Vastus Medialis

• Проксимальное прикрепление: Межвертельная линия и медиальная губа linea aspera.
• Действия: Разгибает коленный сустав и стабилизирует надколенник, особенно за счет горизонтальных волокон на дистальном конце.
• Иннервация: Бедренный нерв.

• Вложения : Берет начало от передней нижней подвздошной ости и области подвздошной кости непосредственно над вертлужной впадиной. Он проходит прямо по ноге и прикрепляется к надколеннику через сухожилие четырехглавой мышцы бедра.
• Действия : Единственная четырехглавая мышца, пересекающая тазобедренный и коленный суставы. Он сгибает бедро в тазобедренном суставе и расширяется в коленном суставе.
• Иннервация : Бедренный нерв.

Портняжная мышца — самая длинная мышца тела. Он длинный и тонкий, проходит через бедро в нижнемедиальном направлении. Портняжная мышца ноги расположена более поверхностно, чем другие мышцы ноги.

• Прикрепления : Берет начало от передней верхней подвздошной ости и прикрепляется к верхней медиальной поверхности большеберцовой кости.
• Действия : В тазобедренном суставе это сгибатель, отводящий и боковой ротатор. В коленном суставе он также является сгибателем.
• Иннервация : Бедренный нерв.

Грудная мышца — это плоская мышца, образующая основание бедренного треугольника.Он имеет двойную иннервацию и, таким образом, может рассматриваться как переходная мышца между передним и медиальным отделами бедра.

• Прикрепления : Берет начало от грудной линии на передней поверхности таза и прикрепляется к грудной линии на задней стороне бедренной кости, чуть ниже малого вертела.
• Действия : Приведение и сгибание в тазобедренном суставе.
• Иннервация : Бедренный нерв.Также может образоваться ветвь от запирательного нерва.

[старт-клиника]

Клиническая значимость: тестирование четырехглавой мышцы бедра

Четырехглавая мышца бедра может использоваться для проверки бедренного нерва в случаях подозрения на паралич нерва.

Это выполняется путем размещения пациента на спине со слегка согнутым коленом. Пациента просят вытянуть ногу (в колене), преодолевая сопротивление. Если бедренный нерв поврежден, сокращение четырехглавой мышцы бедра будет , отсутствует .

[окончание клинической]

Просмотренные изображения

Поперечное сечение обученных и нетренированных лиц обоих полов

Abstract

Предполагается, что выравнивание колена является фактором, влияющим на размер каждой четырехглавой мышцы бедра, а выравнивание колена, такое как угол Q, различается у мужчин и женщин. Кроме того, тренировка может вызвать неоднородную гипертрофию четырехглавой мышцы бедра, что приведет к различным характеристикам компонентов мышц.Если Q-угол является основным определяющим фактором мускулистости четырехглавой мышцы бедра, предполагается, что связанная с полом разница в мускулатуре четырехглавой мышцы бедра, если таковая имеется, дополнительно выделяется у тренированных людей, будучи связана с Q-углом. Мы проверили эту гипотезу. Магнитно-резонансные изображения правого бедра были получены от 26 университетских гребцов в качестве тренированных субъектов (13 для каждого пола) и 34 нетренированных лиц в качестве контроля (17 для каждого пола). По изображениям определяли объем мышц каждой составляющей четырехглавой мышцы бедра (латеральная широкая мышца бедра, VL; медиальная мышца, VM; промежуточная мышца; прямая мышца бедра).Q-угол измерялся при спокойном двустороннем стоянии с опорой на руку по мере необходимости. Процентное соотношение объема VM к общей четырехглавой мышце бедра было больше у гребцов-женщин, чем у гребцов-мужчин и женщин контрольной группы, а объем VL был выше у гребцов-мужчин, чем у мужчин контрольной группы. Не было корреляции между углом Q и процентным объемом мышц в любых мышцах, независимо от опыта гребли или пола. Текущее исследование показало, что хорошо тренированные гребцы имеют связанную с полом мускулатуру четырехглавой мышцы бедра, но не имеют значительной корреляции между процентным объемом мышц в любых мышцах и углом Q.Наши результаты показывают, что угол Q не является основным определяющим фактором мускулистости четырехглавой мышцы бедра ни у хорошо тренированных, ни у нетренированных людей.

Образец цитирования: Эма Р., Вакахара Т., Хираяма К., Каваками Ю. (2017) Влияние выравнивания колена на мускулатуру четырехглавой мышцы бедра: сравнение в поперечном разрезе тренированных и нетренированных людей у ​​обоих полов. PLoS ONE 12 (8): e0183148. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183148

Редактор: Миклош С.Kellermayer, Semmelweis Egyetem, ВЕНГРИЯ

Поступила: 20 декабря 2016 г .; Принято к печати: 31 июля 2017 г .; Опубликовано: 14 августа 2017 г.

Авторские права: © 2017 Ema et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и файле вспомогательной информации.

Финансирование: Эта работа была поддержана грантом JSPS KAKENHI номер JP15J08355 (грант в помощь для научных сотрудников JSPS, https://www.jsps.go.jp/j-grantsinaid/20_tokushourei/index.html). Для этого исследования не было получено дополнительного внешнего финансирования. Спонсор не принимал участия в планировании исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Введение

Четырехглавая мышца бедра, которая играет важную роль во время выполнения упражнений [1] и повседневной активности [2], состоит из латеральной широкой мышцы бедра (VL), медиальной широкой мышцы бедра (VM), промежуточной широкой мышцы бедра (VI) и прямой мышцы бедра. (РФ). Четыре мышцы имеют разные анатомические особенности, такие как количество суставов, которые пересекаются мышцами, и ориентация волокон. Различные особенности должны быть связаны с функциональными различиями между мышцами. Например, активация мышц при многосуставном разгибании ног (одновременное разгибание коленного и тазобедренного суставов) различалась для моноартикулярной ВС или ВМ и двухсуставной РФ [3].Считается, что ВМ, который является единственным медиальным компонентом четырех мышц, уравновешивает латеральное натяжение ВН для стабилизации надколенника [4]. Эти анатомические и функциональные различия могут быть связаны с количественными характеристиками отдельных мышц. У нетренированных мужчин процент объема мышц по отношению к общей четырехглавой мышце бедра является наибольшим в VL (32,6%), за ним следуют VI (27,8%), VM (25,0%) и RF (14,8%) [5]. Напротив, существует некоторая индивидуальная вариабельность составляющих (коэффициент вариации [CV] процентного объема среди субъектов составлял ~ 11.5% [5]). Уточнение возможных факторов, связанных с вариабельностью, может помочь лучше понять функциональную роль отдельных мышц.

Было высказано предположение, что выравнивание колена может способствовать относительному размеру каждой составляющей четырехглавой мышцы бедра [6,7]. Анатомические площади поперечного сечения (ACSA) VL, VM и VI были, как сообщается, больше у нетренированных мужчин с большим углом четырехглавой мышцы бедра (Q-угол) по сравнению с теми, у кого был меньший Q-угол, тогда как ACSA RF был аналогично для двух разных групп Q-углов [6].Процент ACSA VL и RF по отношению к общей четырехглавой мышце бедра был больше у нетренированных мужчин с genu valgum (то есть с большим Q-углом [8]), чем с genu varum, и наоборот для VM [7]. Хотя есть некоторые расхождения между предыдущими исследованиями [6,7], результаты показывают, что угол Q влияет на размер каждой мышцы четырехглавой мышцы бедра у нетренированных людей: может быть связь между углом Q и мускулатурой четырехглавой мышцы бедра. Если это так, компоненты четырехглавой мышцы бедра могут отличаться у нетренированных мужчин и женщин из-за разницы полов в угле Q [9].

Тренировочный статус также может влиять на мускулатуру четырехглавой мышцы бедра. Ряд исследований продемонстрировал, что величина увеличения размера мышц (гипертрофия), вызванного тренировкой, была неоднородной для четырех мышц четырехглавой мышцы бедра [10–12]. Следовательно, тренированные люди могут демонстрировать дифференциальное пропорциональное развитие составляющих мышц четырехглавой мышцы бедра по сравнению с нетренированными людьми. Действительно, процентный объем мышц ВН по отношению к общей четырехглавой мышце бедра был выше у хорошо подготовленных гребцов-мужчин [5] и велосипедистов [12], чем у нетренированных мужчин.

Целью настоящего исследования было изучить влияние выравнивания колена на мускулатуру четырехглавой мышцы бедра. Если Q-угол является основным определяющим фактором мускулистости, возможно, что связанные с полом различия в мускулатуре четырехглавой мышцы бедра, если таковые имеются, дополнительно выделяются у тренированных людей, будучи связаны с Q-углом. С этой целью мы сравнили мускулатуру четырехглавой мышцы бедра у тренированных и нетренированных мужчин и женщин и изучили взаимосвязь между характеристиками четырехглавой мышцы бедра и Q-углом.Мы набрали хорошо подготовленных гребцов в качестве тренированных лиц, потому что (1) большинство движений нижних конечностей, задействованных в гребле, являются повторяющимися разгибаниями ног с несколькими суставами и (2) основной вклад в силу разгибания ног вносит четырехглавая мышца бедра [13]. Следовательно, по сравнению с другими видами спорта, в которых задействовано несколько различных движений, влияние тренировки на связь мускулистости четырехглавой мышцы бедра с углом Q будет, вероятно, гораздо более очевидным.

Материалы и методы

Субъекты

Двадцать шесть хорошо подготовленных гребцов мужского и женского пола (n = 13 для каждого пола, мужчины; 21 ± 1 год, 177 ± 7 см, 76 ± 8 кг; женщины, 20 ± 1 год, 168 ± 7 см, 63 кг). ± 9 кг) и 34 неподготовленных студента вуза (контроль, n = 17 для каждого пола, мужчины; 22 ± 2 года, 170 ± 5 см, 65 ± 9 кг; девушки, 22 ± 2 года, 161 ± 5 см, 53 ± 5 кг) участвовали в этом исследовании.Ни у одного из испытуемых не было травм колена. Из мужчин-гребцов семь гребли на гребной стороне и шесть — на носовой. Не было значительных различий в физических характеристиках, объемах мышц, процентном отношении объема мышц к общей четырехглавой мышце бедра или углу Q между двумя сторонами ( p = 0,183–0,993). Все гребцы-женщины были гребцами. Лучшее время гребли на 2000 м на эргометре было значительно быстрее у мужчин, чем у женщин (401 ± 12 с против 446 ± 17 с, p <0.001). Не было обнаружено значительных различий ( p = 0,058) в их опыте гребли между полами (мужчины, 6,0 ± 2,1 года; женщины, 4,6 ± 1,5 года). Они выиграли призы на национальных соревнованиях колледжей в Японии, а некоторые участвовали в международных соревнованиях, включая Олимпийские игры. Они принадлежали к одной университетской команде и проводили аналогичные учебные программы во время занятий. Они тренировались ежедневно, в общей сложности около 17 часов в неделю, в основном греблей на воде и частично с помощью эргометра на земле в течение года.Тренировочная дистанция гребли на воде в среднем составляла ~ 70 км / нед. Кроме того, они проводили упражнения с сопротивлением для нижних конечностей два раза в неделю (программа упражнений, силовые упражнения и приседания на спине; интенсивность, 4–12 повторений с максимальной нагрузкой; объем, 4 подхода по 3 повторения — 3 подхода по 12 повторений). Методика в основном состояла из разгибаний ног с несколькими суставами, которые аналогичны гребным движениям. Ни один из контрольных субъектов не проводил обычных тренировок с отягощениями или высокоинтенсивных спортивных мероприятий с высокой частотой (более двух дней в неделю) в течение как минимум двух лет до эксперимента.Исследование было одобрено Комитетом по этике исследований на людях Университета Васеда и выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией. Перед экспериментом испытуемые были проинформированы о цели и рисках исследования и предоставили письменное информированное согласие.

Измерение магнитно-резонансной томографии (МРТ)

Используя МР-сканер (Signa 1.5T; GE Healthcare, США), серия Т1-взвешенных МРТ-изображений (время эхо-сигнала: 10 мс, время повторения: 520 мс, матрица: 256 × 192, поле зрения: 24 см, Толщина среза: 1 см) всего правого бедра была получена после того, как субъект пролежал на спине не менее 20 минут [14].Количество срезов, необходимых для покрытия всей четырехглавой мышцы бедра, составляло 40 ± 3. Всем испытуемым было предписано воздерживаться от употребления алкоголя за день до магнитно-резонансной томографии. Во время магнитно-резонансной томографии испытуемые лежали на спине с полностью вытянутыми ногами и расслабленными мышцами. На МР-изображениях очертания VL, VM, VI и RF были вручную оцифрованы, и ACSA мышц были определены (рис. 1) с использованием программного обеспечения ImageJ (Национальный институт здравоохранения, США). Были приняты меры, чтобы исключить видимые повреждения жировой и соединительной ткани.Каждое изображение было оцифровано два раза без знания Q-угла, и средние значения были использованы для дальнейшего анализа. CV, коэффициент внутриклассовой корреляции типа 1.2 (ICC [1,2]) и типичная ошибка [15] для двух измерений составляли 1,1%,> 0,999 и 0,16 см ² , соответственно. Объем мышц для каждого компонента мышцы определяли путем суммирования произведений ACSA по толщине среза. Поскольку объем каждой мышцы достоверно положительно коррелировал с массой тела (r = 0.783–0,843, p <0,001 для всех мышц), а масса тела у гребцов была значительно больше, чем у контрольной группы каждого пола ( p = 0,001–0,002), объем мышц был нормализован по массе тела (нормализованный объем ). Также рассчитывали процентное соотношение объема каждой мышцы к общей четырехглавой мышце бедра.

Рис. 1. Примеры Т1-взвешенных магнитно-резонансных изображений средней части бедра.

Очертания отдельных мышц четырехглавой мышцы обозначены белыми пунктирными линиями.VM, broadus medialis; ВЛ, латеральная широкая мышца бедра; VI, broadus intermediateus; RF, rectus femoris.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183148.g001

Определение угла Q

Q-угол был измерен в правой ноге во время спокойного стояния [9] исследователем, отличным от того, кто анализировал МРТ, с помощью гониометра ручной работы, сделанного из транспортира и эластичной струны. Испытуемые стояли с полностью вытянутыми коленями и стопами в параллельном положении, при необходимости опираясь на руки.Q-угол измерялся вручную как угол между линией, соединяющей переднюю верхнюю подвздошную ость с центром надколенника, и линией, соединяющей центр надколенника и большеберцовый бугорок [9]. CV, ICC (1,1) и типичная ошибка измерения между днями составляли 13,3%, 0,781 и 2,4 ° соответственно.

Статистический анализ

Данные представлены как средние значения ± стандартное отклонение. Трехфакторный дисперсионный анализ (ANOVA) с двумя межгрупповыми факторами (опыт гребли [гребцы и контрольная группа], пол [мужчины и женщины]) и одним внутригрупповым фактором (мышцы [VM, VL, VI и RF]) был использован для нормализованного объема к массе тела и процента объема отдельной мышцы к общей четырехглавой мышце бедра.Был проведен двухфакторный дисперсионный анализ, чтобы определить, различается ли Q-угол между гребцами и контрольной группой или самцами и самками. Когда было обнаружено значительное взаимодействие, были выполнены последующие ANOVA с тестами множественного сравнения Бонферрони. Связь между углом Q и процентным соотношением объема каждой мышцы к общей четырехглавой мышце бедра была проверена с использованием коэффициента корреляции момента произведения Пирсона. Чтобы исследовать величину разницы в нормализованных объемах, процентном соотношении объема каждой мышцы к общей четырехглавой мышце бедра и углу Q, d Коэна (межсубъектные модели, [16]) и 95% доверительный интервал (ДИ) разницы. были рассчитаны.Уровень значимости был установлен на уровне p <0,050. Все анализы выполнены с помощью SPSS версии 22 (IBM, США).

Результаты

Объем мышц

Взаимодействие опыта гребли × пол × мышцы ( p = 0,029) было значимым для нормализованного объема мышц к массе тела. У гребцов нормализованные объемы сосудов были значительно больше, чем у контрольной группы, в то время как не было обнаружено различий для РФ между гребцами и контрольной группой (рис. 2, таблица 1).Независимо от опыта гребли, у мужчин нормализованные объемы всех мышц были значительно выше, чем у женщин.

Рис. 2. Объем каждой мышцы, приведенный к массе тела.

* указывает на значительную разницу между мужчинами и женщинами-гребцами или между мужчинами и женщинами контрольной группы. † указывает на значительную разницу между гребцами и контрольными испытуемыми в пределах каждого пола. VM, broadus medialis; ВЛ, латеральная широкая мышца бедра; VI, broadus intermediateus; RF, rectus femoris.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0183148.g002

Составляющие объема мышц

Трехфакторный дисперсионный анализ выявил значительный опыт гребли × пол × взаимодействие мышц ( p = 0,019) для процентного соотношения объема каждой мышцы к общему объему четырехглавой мышцы бедра. Процент объема VM у гребцов женского пола был значительно выше, чем у женщин контрольной группы и у гребцов мужчин, а объем VL у гребцов мужчин был значительно выше, чем у мужчин контрольной группы (рис. 3, таблица 1).Напротив, процент RF был значительно ниже у гребцов, чем в контрольной группе, а у гребцов-женщин был значительно ниже, чем у гребцов-мужчин. Процент объема мышц не отличался значимо между мужчинами и женщинами в контрольной группе для любых мышц.

Рис. 3. Объем каждой мышцы в процентах от общей четырехглавой мышцы бедра.

* указывает на значительную разницу между гребцами мужского и женского пола. † указывает на значительную разницу между гребцами и контрольными испытуемыми в пределах каждого пола.VM, broadus medialis; ВЛ, латеральная широкая мышца бедра; VI, broadus intermediateus; RF, rectus femoris.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183148.g003

Угол Q

Был значительный основной эффект секса ( p <0,001) без основного эффекта опыта гребли ( p = 0,862) или их взаимодействия ( p = 0,901) на Q-угол. Q-углы были достоверно больше у самок (гребцы, 19 ± 4 °; контрольная группа, 18 ± 3 °), чем у самцов (гребцы, 14 ± 5 ​​°; контроль, 14 ± 4 °).D Коэна и 95% ДИ разницы были следующими: гребцы мужчин и женщин, 0,91 и от -7 до -1 °; нетренированный контроль самцов по сравнению с самками, 1,15 и от -6 до -1 °; мужчины-гребцы по сравнению с мужчинами контрольной группы, 0,01 и от -3 до 3 °; женщины-гребцы по сравнению с женщинами контрольной группы, 0,08 и от -3 до 3 °.

Взаимосвязь между углом Q и объемом каждой мышцы в процентах

Отношения между углом Q и процентным объемом каждой мышцы по отношению к общей четырехглавой мышце бедра представлены на рис. 4. Не было значимой корреляции между углом Q и объемом мышц в процентах от общей четырехглавой мышцы бедра в любых мышцах, независимо от опыта гребли. или секс (r = -0.27–0,38, р = 0,201–0,958).

Обсуждение

Настоящее исследование продемонстрировало, что мускулистость четырехглавой мышцы бедра различается у мужчин и женщин, но не у нетренированных мужчин и женщин, а у гребцов и нетренированных контрольных групп есть разные характеристики компонентов четырехглавой мышцы бедра у каждого пола. Процент объема ВМ по отношению к общей четырехглавой мышце бедра был выше у гребцов-женщин, чем у гребцов-мужчин и женщин контрольной группы, а объем ВН в процентах был выше у гребцов-мужчин, чем у мужчин контрольной группы.Процент RF-объема у гребцов был ниже, чем у контрольной группы у обоих полов. Напротив, не было показано соответствующих различий между нетренированными мужчинами и женщинами в контрольной группе. Таким образом, можно сказать, что наблюдаемое различие в мускулатуре четырехглавой мышцы бедра, по-видимому, связано с половой специфичностью гипертрофии при тренировке греблей, а не с разницей, связанной с полом в унаследованной количественной природе. Что касается взаимосвязи между углом Q и мускулатурой четырехглавой мышцы бедра, угол Q не коррелировал с объемом в процентах от общей четырехглавой мышцы бедра в любых мышцах гребцов или контрольной группы.Эти данные свидетельствуют о том, что угол Q не является основным фактором, влияющим на половые различия в мускулатуре четырехглавой мышцы бедра у гребцов или контрольной группы.

Лучшая мускулистость VM у самок, чем у гребцов-мужчин, наблюдалась при большем Q-угле. Большой угол Q приводит к большому латеральному натяжению четырехглавой мышцы бедра на надколенник [9]. Было высказано предположение, что ВМ, особенно в дистальной области, играет важную роль в сопротивлении боковому движению надколенника во время динамических условий нагрузки [17].Основываясь на этих предыдущих выводах, существует вероятность того, что гребцу с большим Q-углом необходимо активировать VM больше по сравнению с гребцом с маленьким Q-углом, чтобы стабилизировать надколенник при приложении заданной силы четырехглавой мышцы бедра, что приведет к увеличение размера ВМ. Однако никакой связи между процентным объемом VM и Q-углом не наблюдалось для каждого пола. Таким образом, не было обнаружено никаких доказательств того, что индивидуальная вариабельность угла Q в значительной степени объясняет половую разницу в мускулатуре гребцов.

Эффект связанных с событием или полом различий в кинематике нижних конечностей во время гребных движений также может быть связан с различиями полов в мускулатуре гребцов. Из-за различий в количестве весел и их положении (два симметрично расположенных весла при гребле парной и одно весло с одной стороны при гребле с вытягиванием), может быть разница в величине внешнего вращения бедра во время гребных движений между упражнениями и / или по бокам (удар и поклон). В текущем исследовании не было значительных различий в мускулатуре правого бедра или Q-угле у мужчин-гребцов между двумя сторонами.Кроме того, было показано, что на активацию мышц четырехглавой мышцы бедра во время приседаний и жима ногами не влияли углы стопы (отведение передней части стопы на 30 ° [то есть внешнее вращение бедра] или отсутствие отведения) [3]. Таким образом, маловероятно, что связанные с событиями различия в механике суставов оказали значительное влияние на текущие результаты. Что касается половых различий в кинематике суставов, сообщалось, что гребцы-женщины имеют тенденцию демонстрировать большую величину сгибания бедра (то есть большее сгибание колена) при захвате и во время гребка [18].Предыдущее исследование тренировочного вмешательства продемонстрировало, что глубокая, но не неглубокая тренировка приседаний вызвала увеличение ACSA переднего бедра в дистальной области [19], где пропорциональный вклад VM был большим. Это может свидетельствовать о том, что упражнения при относительно согнутых углах коленного сустава вызывают преимущественную гипертрофию ВМ после тренировки. В совокупности, возможно, что гендерная разница в кинематике коленного сустава существовала у гребцов в настоящем исследовании, что связано с половыми различиями в мускулатуре четырехглавой мышцы бедра у гребцов.

Другой возможный фактор, влияющий на различие в мускулатуре пола — это различие в составе мышечных волокон. Сообщалось, что доля волокон ВН типа II выше у мужчин, чем у женщин [20]. Поскольку волокна типа II демонстрируют большую гипертрофию по сравнению с волокнами типа I после тренировки с отягощениями [21], разница в составе волокон может быть связана с преимущественным развитием ВН у мужчин-гребцов. Что касается ВМ, насколько нам известно, прямого сравнения типов волокон между полами не проводилось, хотя на основании средней частоты электромиограммы во время разгибаний колен не предполагалось никаких половых различий [22].Таким образом, трудно сделать вывод о половом различии в мускулатуре ВМ по соответствующему различию в его типовом составе волокон.

Никаких половых различий в мускулатуре четырехглавой мышцы бедра не наблюдалось, несмотря на половую разницу в Q-угле. Этот результат противоречит предыдущему описанию [23], согласно которому женщины имеют меньший размер ВМ в дистальной области по сравнению с мужчинами, но подробное сравнение с текущими данными затруднено, поскольку они не привели каких-либо конкретных данных.Более того, отношения между углом Q и процентом объема каждой мышцы к общей четырехглавой мышце бедра не были значимыми для каждого пола. Эти данные свидетельствуют о том, что выравнивание колена существенно не влияет на мускулатуру четырехглавой мышцы бедра. Это противоречит некоторым предыдущим результатам у нетренированных здоровых мужчин [6,7]. Расхождение может быть связано с некоторыми методологическими различиями в оценке размера мышц (ACSA в одной области вдоль бедра в предыдущих исследованиях) и положения колена.

Процент RF-объема по отношению к общей четырехглавой мышце бедра у гребцов был ниже, чем у контрольной группы, у обоих полов, с половой разницей в угле Q независимо от опыта гребли. Более того, не наблюдали корреляции между углом Q и процентом RF-объема от общей четырехглавой мышцы бедра. Эти результаты предполагают, что неполноценность RF-мускулатуры у гребцов не связана с положением колен. Результаты RF-мускулатуры гребцов могут быть результатом межмышечных различий в величине мышечной активации во время гребных движений.Активация мышц во время гребли на воде, нормализованная к тем, которые были зарегистрированы во время максимального произвольного изометрического разгибания колена, составила более 40% в VL и VM, но менее 20% в RF у 5 мужчин и 4 гребцов женщин [24]. Принимая во внимание предыдущие данные о том, что активация RF в мышцах в течение повседневной жизни составляла менее 30% от максимального произвольного сокращения [25], величина активации RF во время гребли, вероятно, будет недостаточной, чтобы вызвать значительную гипертрофию мышцы. Напротив, возможно, что предпочтительная активация васти по сравнению с RF во время гребных движений связана с большими нормализованными объемами васти у гребцов, чем у нетренированных субъектов.Более низкая величина RF-активации во время гребли может быть связана с тем, что гребные движения нижней конечности в основном состоят из многосуставных разгибаний ног. Мышечная активация RF во время многосуставного разгибания ног была ниже, чем во время односуставных упражнений на разгибание колена [3], вероятно, из-за того, что разгибание бедра участвует в многосуставном разгибании ног [26]. Поскольку RF — это двусуставная мышца, и, таким образом, ее сокращение вызывает сгибание бедра, а также момент разгибания колена, в многосуставном разгибании ног могут быть задействованы несколько механизмов ингибирования RF активации.

В текущем исследовании могут быть некоторые ограничения. Относительно низкая повторяемость измерений Q-угла, возможно, уменьшила степень связи между мускулатурой четырехглавой мышцы бедра и Q-углом. Напротив, если мы определим наименьшую значимую разницу Q-угла как 0,2 для SD между субъектами [27], значение будет примерно 1 °. Это почти то же самое, что и 95% доверительный интервал для различия между полами: 95% доверительный интервал вряд ли будет включать область, которая показывает тривиальное различие между полами.Таким образом, можно сказать, что существенная половая разница в Q-угле существовала в настоящем исследовании. Более того, остается неясным, могут ли другие типы тренировок вызывать гипертрофический ответ, аналогичный тем, которые наблюдались в текущем исследовании. Мельник и др. [28] наблюдали увеличение ACSA всей четырехглавой мышцы бедра в дистальной области, где пропорциональный вклад VM был большим, но не в проксимальной области после тренировки разгибания колена в одном суставе у нетренированных женщин. Напротив, ACSA увеличивалось как в дистальных, так и в проксимальных областях у нетренированных мужчин после той же программы тренировок, что и у женщин [28].Принимая во внимание текущие результаты и Melnyk et al. [28], индуцированная тренировкой преимущественная гипертрофия ВМ может возникать у женщин независимо от ее движения. Кроме того, наши предыдущие исследования показали, что у опытных велосипедистов-мужчин наблюдается преимущественное развитие ВН по сравнению с нетренированными мужчинами из контрольной группы [12], что соответствует данным нынешних гребцов-мужчин. Эти результаты могут свидетельствовать о том, что другие типы тренировок, а также гребля, вызывают адаптацию четырехглавой мышцы бедра, специфичную для мышц.

Выводы

Настоящее исследование показало, что у хорошо подготовленных гребцов, но не нетренированных лиц, есть связанная с полом (превосходная мускулатура ВМ у женщин и ВН у мужчин) мускулатура четырехглавой мышцы бедра.Никакой связи между углом Q и процентным объемом мышц в любых мышцах не наблюдалось, независимо от опыта гребли или пола. Таким образом, наши результаты показывают, что разница в мускулатуре гребцов является результатом связанной с полом специфичности гипертрофической реакции, вызванной тренировкой по гребле, но выравнивание колена не является основным определяющим фактором мускулистости четырехглавой мышцы бедра как у хорошо тренированных, так и у нетренированных людей. .

Ссылки

1. 1. Thorpe SK, Li Y, Crompton RH, Alexander RM (1998) Напряжения в мышцах ног человека при беге и прыжках, определяемые анализом силовой пластины и опубликованными изображениями магнитного резонанса.J Exp Biol 201: 63–70. pmid: 93
2. 2. Takai Y, Ohta M, Akagi R, Kanehisa H, Kawakami Y, Fukunaga T (2009) Тест сидя и стоя для оценки размера и силы мышц-разгибателей колена у пожилых людей: новый подход. J Physiol Anthropol 28: 123–128. pmid: 19483373
3. 3. Escamilla RF, Fleisig GS, Zheng N, Lander JE, Barrentine SW, Andrews JR, et al. (2001) Влияние вариаций техники на биомеханику колена во время приседаний и жима ногами. Медико-спортивные упражнения 33: 1552–1566.pmid: 11528346
4. 4. Паттин Э, Вердонк П., Стеяерт А., Ванден Босше Л., Ван ден Броке В., Тиджс И. и др. (2011) Атрофия Vastus medialis obliquus: существует ли она при пателлофеморальном болевом синдроме? Am J Sports Med 39: 1450–1455. pmid: 21487120
5. 5. Ema R, Wakahara T, Kanehisa H, Kawakami Y (2014) Мускулистость прямой мышцы бедра уступает vasti у академических гребцов. Int J Sports Med 35: 293–297. pmid: 24022573
6. 6. Tsakoniti AE, Stoupis CA, Athanasopoulos SI (2008) Изменения площади поперечного сечения четырехглавой мышцы у молодых здоровых мужчин с разной величиной угла Q.J Appl Physiol 105: 800–804. pmid: 18556437
7. 7. Согабе А., Мукаи Н., Миякава С., Месаки Н., Маэда К., Ямамото Т. и др. (2009) Влияние положения колена на площадь поперечного сечения четырехглавой мышцы. J Biomech 42: 2313–2317. pmid: 19698946
8. 8. Park S, Ko YM, Jang GU, Hwang YT, Park JW (2014) Исследование различий в активности четырехглавой мышцы бедра при выравнивании колена во время изометрического сокращения. J Phys Ther Sci 26: 1685–1688. pmid: 25435677
9. 9.Хортон М.Г., Холл Т.Л. (1989) Угол четырехглавой мышцы бедра: нормальные значения и взаимосвязь с полом и избранными скелетными показателями. Phys Ther 69: 897–901. pmid: 2813517
10. 10. Наричи М.В., Рой Г.С., Ландони Л., Минетти А.Е., Черретелли П. (1989) Изменения силы, площади поперечного сечения и нейронной активации во время силовых тренировок и ослабления четырехглавой мышцы человека. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 59: 310–319. pmid: 2583179
11. 11. Ema R, Wakahara T, Miyamoto N, Kanehisa H, Kawakami Y (2013) Неоднородные архитектурные изменения четырехглавой мышцы бедра, вызванные тренировкой с отягощениями.Eur J Appl Physiol 113: 2691–2703. pmid: 23949789
12. 12. Эма Р., Вакахара Т., Янака Т., Канехиса Х., Каваками И. (2016) Уникальная мускулатура бедер и туловища велосипедистов: поперечное и продольное исследование. Scand J Med Sci Sports 26: 782–793. pmid: 26148051
13. 13. Asaka M, Usui C, Ohta M, Takai Y, Fukunaga T, Higuchi M (2010) У пожилых гребцов большие мышцы туловища и бедер, а также большая сила, чем у нетренированных мужчин того же возраста. Eur J Appl Physiol 108: 1239–1245.pmid: 20039055
14. 14. Berg HE, Tedner B, Tesch PA (1993) Изменения площади поперечного сечения мышц нижних конечностей и объема тканевой жидкости после перехода из положения стоя в положение лежа на спине. Acta Physiol Scand 148: 379–385. pmid: 8213193
15. 15. Hopkins WG (2000) Меры надежности в спортивной медицине и науке. Sports Med 30: 1–15. pmid: 103
16. 16. Lakens D (2013) Расчет и отчет о величине эффекта для облегчения накопления научных данных: практический учебник по t-тестам и ANOVA.Front Psychol 4: 863. pmid: 24324449
17. 17. Toumi H, Poumarat G, Benjamin M, Best TM, F’Guyer S, Fairclough J (2007) Новое понимание функции медиальной широкой мышцы бедра с клиническими последствиями. Медико-спортивные упражнения 39: 1153–1159. pmid: 17596784
18. 18. МакГрегор А.Х., Патанкар З.С., Бык AMJ (2008) Гребут ли мужчины и женщины по-разному? кинематическая и силовая перспектива позвоночника. Proc IMechE Part P: J Sports Engineering and Technology 222: 77–83.
19. 19.Блумквист К., Лангберг Х., Карлсен С., Мадсгаард С., Боесен М., Раастад Т. (2013) Влияние диапазона движений при приседаниях с тяжелой нагрузкой на адаптацию мышц и сухожилий. Eur J Appl Physiol 113: 2133–2142. pmid: 23604798
20. 20. Хантер С.К. (2014) Половые различия в утомляемости человека: механизмы и понимание физиологических реакций. Acta Physiol 210: 768–789.
21. 21. Aagaard P, Andersen JL, Dyhre-Poulsen P, Leffers AM, Wagner A, Magnusson SP и др.(2001) Механизм увеличения сократительной силы перистых мышц человека в ответ на силовые тренировки: изменения в архитектуре мышц. J Physiol 534: 613–623. pmid: 11454977
22. 22. Pincivero DM, Campy RM, Salfetnikov Y, Bright A, Coelho AJ (2001) Влияние интенсивности сокращения, мышц и пола на среднюю частоту четырехглавой мышцы бедра. J Appl Physiol 90: 804–810. pmid: 11181586
23. 23. Ирландия Л. М., Отт С. М.. Особые заботы спортсменки.В: Fu FH, Stone DA, редакторы. Спортивные травмы: механизмы, профилактика, лечение, второе издание. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс; 2001. С. 215–264.
24. 24. Guével A, Boyas S, Guihard V, Cornu C, Hug F, Nordez A (2011) Активность мышц бедра у элитных гребцов во время гребли на воде. Int J Sports Med 32: 109–116. pmid: 21110284
25. 25. Савай С., Санемацу Х., Канехиса Х., Цунода Н., Фукунага Т. (2004) Оценка уровня мышечной активности при повседневных действиях.Jpn J Phys Fitness Sports Med 53: 93–105.
26. 26. Эма Р., Сакагути М., Акаги Р., Каваками Ю. (2016) Уникальная активация четырехглавой мышцы бедра во время одно- и многосуставных упражнений. Eur J Appl Physiol 116: 1031–1041. pmid: 27032805
27. 27. Hopkins WG (2004) Как интерпретировать изменения в тесте на спортивные результаты. Спортивная наука 8: 1–7.
28. 28. Мельник Дж. А., Роджерс М. А., Херли Б. Ф. (2009) Влияние силовых тренировок и разгрузки на региональные мышцы у молодых и пожилых мужчин и женщин.Eur J Appl Physiol 105: 929–938. pmid: 1

    59

Функция четырехглавой мышцы бедра и подколенного сухожилия у человека с нестабильным коленом | Физиотерапия

Абстрактные

Предпосылки и цель. Цель этого отчета — описать оценку, лечение и краткосрочные результаты для человека с хронической прогрессирующей нестабильностью колена во время походки, связанной с недостаточностью передней крестообразной связки (ACL). Описание корпуса. Пациент, мужчина 34 лет, получил двустороннюю травму ПКС. Впоследствии была выполнена реконструкция ACL левого колена аутотрансплантатом. Через восемь месяцев после реконструкции левое колено было нестабильным, несмотря на фиксацию. Анализ походки и тесты для определения наличия мышечного торможения проводились до и после 12 недель тренировки. Изометрический момент разгибателей и сгибателей коленного сустава измерялся при сгибании колена на 90 градусов. Программа тренировок в основном состояла из электромиографической биологической обратной связи во время упражнений для мышц бедра, упражнений на равновесие и походки. Результаты. Мышечное торможение уменьшилось, а максимальные изометрические моменты сгибания и разгибания в коленях увеличились в течение 12-недельного периода тренировки. Анализ походки продемонстрировал уменьшение максимального момента разгибателя колена на 50% и увеличение скорости ходьбы. Обсуждение. Выбранные параметры походки, производство крутящего момента и мышечное торможение могут измениться у человека с нестабильным коленом. Измерение переменных, которые ранее были задокументированы как механизмы нестабильности колена во время ходьбы, позволяет выбрать конкретный подход к лечению.

Стабильность колена во время ходьбы после травмы передней крестообразной связки (ПКС) является результатом пассивного напряжения соединительной ткани, усвоенных двигательных паттернов и мышечных реакций на механические стимулы. ¹ Поскольку ACL является основным соединительным препятствием соединительной ткани для переднего переноса большеберцовой кости на бедренную кость, при тестах на пассивное смещение ² и изолированном сокращении четырехглавой мышцы бедра была обнаружена повышенная слабость тибиофеморального сустава. ³ Во время ходьбы человек с коленным суставом с недостаточностью ACL может также реагировать на внешние силы, используя мышцы для обеспечения устойчивости.

Имеются данные о том, что мышечный контроль стабильности коленного сустава нарушается после травмы ПКС. ^4–6 Сокращения мышц подколенного сухожилия, например, оказались медленнее, ⁴ постуральное колебание при стоянии на одной ноге оказалось больше, ⁵ и порог для обнаружения пассивного движения коленный сустав был уменьшен ⁶ у субъектов с дефицитом ПКС по сравнению с неповрежденными субъектами.Инвалидность у людей после травмы ПКС может быть вызвана изменениями мышечного контроля. ⁷

Постоянная мышечная слабость объясняется неспособностью пациентов произвольно активировать мышцы. ⁸ Исследователи описали связь между неспособностью контролировать активность четырехглавой мышцы бедра и болью, ⁸ суставным выпотом, ⁹ иммобилизацией, ¹⁰ и измененной функцией рецепторов суставов. ⁷ Нам не известны какие-либо исследования, в которых задокументировано влияние других потенциальных источников мышечного торможения, таких как психологические и эмоциональные аспекты.

Оценка дисфункции коленного сустава у людей с возможными проблемами моторного контроля представляет собой сложную задачу. Lorentzon et al., ^{, 11,} использовали томографию для измерения площади поперечного сечения мышц бедра в сочетании с изокинетическим тестированием у субъектов с дефицитом ПКС. Они обнаружили 5% уменьшение площади поперечного сечения четырехглавой мышцы бедра и 25% уменьшение максимального крутящего момента разгибателя колена при 30 ° / с по сравнению с неповрежденной стороной. Lorentzon et al., ^{, 11,} пришли к выводу, что ограниченная активность четырехглавой мышцы бедра является наиболее важным фактором в возникновении дефицита крутящего момента.Эти авторы, однако, не сообщили, был ли процент дефицита мышц скорректирован по силе тяжести. Поэтому к их процентному использованию следует относиться с осторожностью. Snyder-Mackler et al., ^{, 12,} стимулировали бедренный нерв во время максимальных произвольных изометрических сокращений у субъектов с повреждениями ACL и у субъектов без повреждений ACL. Они обнаружили, что электрическая стимуляция бедренного нерва вызывает увеличение крутящего момента по сравнению с тем, которое достигается при максимальном волевом усилии у субъектов с подострыми повреждениями ACL, по сравнению с субъектами без повреждений ACL.В обоих протоколах, ^11,12 максимальная волевая активность мышц-разгибателей колена измерялась относительно расчетной максимальной мышечной силы. Авторы ^11,12 представили возможные методы оценки уровня мышечного торможения пациента.

Способность физиотерапевтических вмешательств увеличивать производство силы в мышцах людей с нестабильными коленями остается спорной. ¹¹ Возможность модификации мышечного торможения, на наш взгляд, частично зависит от задействованных тормозных механизмов.Некоторые исследователи ^11,12 ставят под сомнение эффективность «укрепляющих» упражнений для пациентов с мышечным торможением, полагая, что мышечное торможение является потенциально неизменяемым и подавляющим механизмом дисфункции мышц бедра. Другие эксперты рекомендуют стимуляцию мышц, электромиографическую (ЭМГ) биологическую обратную связь и другие методы для преодоления мышечного торможения. ⁸ Цель нашего описания случая — описать оценку, лечение и краткосрочные результаты для пациента с хронической нестабильностью колена во время ходьбы.

Описание корпуса

Пациент

Пациент, 34-летний мужчина, страдал двусторонней болью в колене и сообщил, что левое колено «уступило место» в результате автомобильной аварии (ДТП). Вследствие МВА переломов не было. Проблемы с левым коленом ограничивали его передвижение на короткие расстояния. У него в анамнезе был дефицит левой передней крестообразной связки из-за футбольной травмы, полученной за 4 года до MVA. После MVA хирург-ортопед поставил диагноз: коленные суставы с двусторонним ACL-дефицитом и остеоартроз левого колена.Через десять месяцев после MVA ему была проведена реконструкция левой ПКС с помощью аутотрансплантата из сухожилия надколенника.

Через восемь месяцев после реконструкции он был осмотрен многопрофильной группой по поводу нестабильности левого колена. Во время ходьбы левая нога демонстрировала видимую переднюю нестабильность большеберцовой кости на бедре, а левая большеберцовая кость заметно подвывихивалась кпереди при каждом шаге. Хотя не было известных травм подколенного сухожилия или четырехглавой мышцы бедра, согласно нашим наблюдениям, пациент не сокращал мышцы бедра в надлежащей последовательности во время ходьбы.Во время обхода хирурги пришли к единому мнению, что пациент не является кандидатом на повторную реконструкцию передней крестообразной связки и что пациенту следует пройти курс физиотерапии, направленной на координацию мышц.

Модифицированный КТ2000

Артрометр коленных связок KT2000 * использовался для количественной оценки пассивного смещения переднего бугорка большеберцовой кости относительно надколенника (репрезентативного для положения бедренной кости) во время приложения передних и задних сил к большеберцовой кости. ² Пациент лежал на спине с опорой в колене под углом примерно 20 градусов, а устройство для измерения силы-смещения было прикреплено к нижней конечности. Аналоговый выходной сигнал KT2000 сохранялся на диске компьютера †, а кривая «сила-смещение» использовалась для количественной оценки смещения и жесткости обоих колен. ¹³ Мы измерили пассивное смещение при 135 Н, потому что эта мера оказалась наиболее чувствительной при обнаружении различий между левой и правой сторонами. ¹⁴ Надежность измерений, полученных с помощью KT2000, оказалась равной 0,94 (коэффициент внутриклассовой корреляции) для пациентов с коленными суставами с недостаточностью ACL. ¹⁵ Измерение пассивной нестабильности коленного сустава показало целостность реконструкции ПКС левого колена. Мы предположили, что нестабильность левого колена во время ходьбы была связана с неспособностью реконструированной соединительной ткани ограничивать переднее перемещение большеберцовой кости на бедренную кость, и мы были заинтересованы в том, чтобы определить, могут ли различия в пассивных ограничениях между двумя нестабильными коленями пациента. для разницы в устойчивости при ходьбе.

Графики силового смещения во время смещения большеберцовой кости кпереди продемонстрировали пассивную слабость обоих колен (рис. 1). При силе 135 Н переднее смещение составляло 21 мм для правого колена и 22 мм для левого колена. Среднее нормальное переднее смещение при силе 135 Н составляет 6 мм. ¹⁶

Рис. 1.

Результаты модифицированного теста силы-смещения KT2000 для колена с реконструкцией левой передней крестообразной связки (ACL) и правого колена с недостаточностью ACL.Оба колена демонстрировали аналогичную пассивную нестабильность. Для сравнения представлен теоретический график репрезентативного неповрежденного колена.

Рис. 1.

Результаты модифицированного теста силы-смещения KT2000 для колена с реконструкцией левой передней крестообразной связки (ACL) и правого колена с недостаточностью ACL. Оба колена демонстрировали аналогичную пассивную нестабильность. Для сравнения представлен теоретический график репрезентативного неповрежденного колена.

Изометрические измерения крутящего момента

Неадекватная выработка крутящего момента четырехглавой мышцей бедра или подколенного сухожилия может быть связана с потерей устойчивости колена. ¹⁷ Изометрический и изокинетический крутящий момент обычно измеряются в колене с недостаточностью ACL. ^18–20 Динамометр Cybex 340 ‡ использовался для количественной оценки максимальных произвольных изометрических моментов разгибания и сгибания при 90 градусах сгибания колена с перерывами в течение всего периода лечения. Было выбрано измерение изометрических сокращений четырехглавой мышцы бедра при 90 градусах сгибания колена, поскольку считается, что это не приводит к переднему сдвигу большеберцовой кости на бедренной кости. ²¹ Предыдущие исследования предоставляют сравнительные измерения для пациентов с коленными суставами с реконструкцией ACL. ²⁰ Надежность измерений крутящего момента, полученных с помощью изокинетического динамометра Cybex, была изучена на пациентах без нарушений, ²² , но надежность измерений крутящего момента, полученных для пациентов с дефицитом ACL, неизвестна. Первоначально изометрические моменты разгибания и сгибания правого колена составляли 154 и 101 Н · м соответственно. Изометрические моменты разгибания и сгибания левого колена составляли 80 и 78 Н · м соответственно.

Оценка мышечного торможения

$$ ({\ rm {interpolated}} \, {\ rm {twitch}} \, {\ rm {Torque / resting}} \, {\ rm {twitch}} \, {\ rm {moment}}) \ times 100 $$

Процент мышечного торможения при углах колена 30 и 90 градусов от полного разгибания

Процент мышечного торможения при углах колена 30 и 90 градусов от полного разгибания

Анализ походки

Трехмерная кинематика и кинетика, а также ЭМГ-активность левой ноги во время ходьбы были оценены для оценки характера мышечной активности, углов суставов, сил и моментов.Высокоскоростная система оцифровки видео записывала трехмерные движения отражающих маркеров, размещенных на бедре, голени и стопе пациента. Поверхностные электроды ЭМГ накладывались на двуглавую мышцу бедра и латеральную широкую мышцу левого бедра пациента. Перед дальнейшим анализом данные ЭМГ были отфильтрованы с использованием высокочастотного фильтра Баттерворта с отсечкой 25 Гц для удаления артефакта движения. Пациент ходил в самостоятельно выбранном темпе без подтяжек и вспомогательных средств для ходьбы по 7-метровой дорожке, оснащенной силовой пластиной Kistler.# Силы реакции опоры, углы суставов нижних конечностей и суставные моменты (с использованием модели обратной динамики ²⁴ ) были рассчитаны с использованием программного обеспечения Kintrak. ** Скорость ходьбы определялась как средняя горизонтальная скорость маркера, размещенного над большим вертелом на всем протяжении сбор данных. Выбранные переменные походки были нанесены на график в виде среднего значения 5 испытаний до лечения и после 12 недель тренировок (рис. 2– ³ 4). Повторяемость этих методов изучалась ранее на здоровых людях, но не на людях, похожих на пациента, которого мы изучали. ²⁵ Коэффициенты множественной корреляции для показателей, используемых в этом исследовании (моменты относительно колена, угол коленного сустава и силы), как сообщается, находятся в диапазоне от 0,94 до 0,99. ²⁵

Рисунок 2.

Поверхностная электромиографическая активность (ЭМГ) подколенного сухожилия левой нижней конечности при ходьбе.

Рисунок 2.

Поверхностная электромиографическая активность (ЭМГ) подколенного сухожилия левой нижней конечности при ходьбе.

Рисунок 4.

Средний момент в голеностопном суставе (A) и момент в коленном суставе (B) из 5 попыток во время одного цикла шагов, измеренный до и после периода тренировки. Продолжительность походки нормирована на фазу стояния, а момент нормирован на метры веса тела (BWm). Моменты подошвенного сгибания после лечения увеличились по амплитуде (A), а моменты разгибания колена уменьшились (B) по сравнению со значениями до лечения.

Рис. 4.

Средний момент в голеностопном суставе (A) и момент в коленном суставе (B) в 5 попытках в течение одного цикла шагов, измеренный до и после периода тренировки.Продолжительность походки нормирована на фазу стояния, а момент нормирован на метры веса тела (BWm). Моменты подошвенного сгибания после лечения увеличились по амплитуде (A), а моменты разгибания колена уменьшились (B) по сравнению со значениями до лечения.

Основными целями физиотерапии пациента были уменьшение нестабильности колена во время ходьбы и улучшение ходьбы на короткие расстояния. Поэтому результаты количественного анализа походки сравнивались с ранее опубликованными графиками переменных походки неповрежденных субъектов, чтобы определить компенсацию пациентом нестабильности колена во время ходьбы. ^25,26 Записи ЭМГ мышцы подколенного сухожилия (рис. 2) во время походки подтвердили наши клинические наблюдения, что активность подколенного сухожилия не координировалась с циклом походки. Мы полагали, что успешная программа физиотерапии будет связана с активностью мышц подколенного сухожилия в начале фазы стойки. Кроме того, измеренные у этого пациента силы реакции опоры (рис. 3), расчетные моменты в колене (рис. 4) и измеренный угол колена (рис. 5) отличались от таковых у здоровых людей.Субъекты без нарушений ACL имеют 2 различных пика силы вертикальной реакции опоры во время фазы ходьбы в стойке. ²⁶ Сила переднезадней реакции опоры на опору гипотетического субъекта без нарушений при ходьбе содержит отчетливый пик передней силы, который приблизительно равен (и противоположен по знаку) пику задней силы. Медиолатеральный компонент силы реакции опоры у людей без травм часто включает небольшой медиальный пик сдвига сразу после удара ногой.Угол в коленях во время ходьбы, который ранее составлял от 0 до 25 градусов, ²³ также оказался намного больше у этого пациента (рис. 5). Было высказано предположение, что в походке субъектов с травмами ПКС возникающие в результате моменты коленного сустава отражают дестабилизирующий механизм. ^25,26 Уменьшение момента разгибания колена, по мнению некоторых авторов, снижает перемещение большеберцовой кости вперед на бедро во время ходьбы. ^25,26

Рисунок 3.

Средние силы реакции земли в 5 испытаниях в течение одного цикла шагов, измеренные до и после 12-недельного тренировочного периода. Цикл походки нормализован по продолжительности стойки, а сила нормализована по массе тела (BW). После периода обучения вертикальная сила реакции опоры была разделена более отчетливо на 2 пика (панель A, кружок). И передняя, ​​и задняя пиковые силы переднезадней силы реакции опоры увеличивались по амплитуде (панель B, кружки). Медиальный компонент медиолатеральной силы опорной реакции стал очевидным (панель C, круг).

Рис. 3.

Средние силы реакции опоры на опору в 5 испытаниях в течение одного цикла шагов, измеренные до и после 12-недельного тренировочного периода. Цикл походки нормализован по продолжительности стойки, а сила нормализована по массе тела (BW). После периода обучения вертикальная сила реакции опоры была разделена более отчетливо на 2 пика (панель A, кружок). И передняя, ​​и задняя пиковые силы переднезадней силы реакции опоры увеличивались по амплитуде (панель B, кружки).Медиальный компонент медиолатеральной силы опорной реакции стал очевидным (панель C, круг).

Рис. 5.

Средний угол в коленном суставе для 5 испытаний до и после тренировочного периода. Продолжительность шагового цикла приведена к фазе стойки. Колено согнуто в начале фазы стойки (круг).

Рис. 5.

Средний угол коленного сустава для 5 испытаний до и после периода тренировки. Продолжительность шагового цикла приведена к фазе стойки. Колено согнуто в начале фазы стойки (круг).

Физиотерапия

Целью терапевтической программы было улучшение активности четырехглавой мышцы бедра и подколенного сухожилия. Во время тренировок основное внимание уделялось активным упражнениям для нижних конечностей. Наша гипотеза заключалась в том, что по мере улучшения координации мышц бедра улучшалась походка и стабильность тибио-бедренного сустава. Мы полагали, что пациент может научиться управлять передним перемещением большеберцовой кости на бедренную кость и перенести этот навык на ходьбу.Пациент участвовал в 24 тренировках продолжительностью около 2 часов в течение 12 недель. В течение всего периода лечения выполнялись несколько вариаций упражнений на мышцы подколенного сухожилия с сопротивлением: одностороннее сгибание и разгибание колена в положении лежа с использованием груза весом 2,2 кг, прикрепленного к лодыжке, одностороннее сгибание колена с упругим сопротивлением в положении сидя и изометрические упражнения для мышц подколенного сухожилия. в положении лежа на спине с согнутым коленом 20 градусов. Кроме того, упражнения изометрического сокращения подколенного сухожилия и четырехглавой мышцы бедра выполнялись в положении сидя и стоя с коленом под углом 20 градусов сгибания и с биполярными поверхностными ЭМГ-электродами Myomed 432 † † над медиальной широкой мышцей бедра и двуглавой мышцей бедра.Пациенту было рекомендовано активировать группу мышц задней поверхности бедра перед четырехглавой мышцей бедра. Колено было согнуто под углом 20 градусов, потому что это угол сгибания колена во время средней фазы ходьбы для людей без травм. ²³

Шаттл с модифицированной системой уменьшения жима ‡‡ был выбран в качестве устройства для упражнений, поскольку угол наклона коленного сустава можно регулировать в пределах от 5 до 60 градусов (рис. 6). Сгибание колена от нуля до 66 градусов считается нормальным диапазоном движений человека при ходьбе и подъеме по лестнице. ¹ Мы также полагали, что силы, прикладываемые к нижней конечности, могут контролироваться пациентом на уровне, на котором положение колена может поддерживаться с помощью этого устройства. Аппарат также позволял легко настроить биологическую обратную связь ЭМГ и визуальную обратную связь. Пациент находился в положении лежа на спине на модифицированном жиме ногами и выполнял жимы одной и двумя ногами, наблюдая за положением своего колена в зеркале и контролируя уровни активности четырехглавой мышцы бедра и подколенного сухожилия с помощью ЭМГ биологической обратной связи (рис.6).

Рис. 6.

Электромиографическая тренировка с биологической обратной связью во время упражнения с замкнутой цепью на жиме ногами челнока.

Рис. 6.

Электромиографическая тренировка с биологической обратной связью во время упражнения с замкнутой цепью на жиме ногами челнока.

Пациенту было рекомендовано выполнить 3 подхода по 10 повторений каждого упражнения, если только этому не препятствовали усталость или боль. Упражнения прогрессировали путем увеличения количества повторений или сопротивления, в зависимости от уровня боли пациента и ощущаемого напряжения.Пациенту было рекомендовано сокращать подколенное сухожилие до четырехглавой мышцы бедра и наблюдать уровни активации и последовательность активации с помощью биологической обратной связи ЭМГ.

Тренировка походки на беговой дорожке со скоростью 2 км / ч с двусторонней опорой для верхних конечностей и зеркалом использовалась для поощрения симметричных движений нижних конечностей и повышения выносливости. Пациенту было предложено сократить мышцы подколенного сухожилия перед началом нагрузки.

Результаты

Отчет пациента

Пациент отметил, что может ходить с большей уверенностью.Он заявил, что его колено более стабильно. Однако боль в колене не исчезла.

Изометрический крутящий момент Производство

Максимальный изометрический крутящий момент, производимый разгибателями и сгибателями обоих колен, увеличивался в течение 12-недельного тренировочного периода (Рис.7). Изометрический момент разгибания правого колена при сгибании колена 90 градусов увеличился на 119%, момент сгибания правого колена увеличился на 79%, момент разгибания левого колена увеличился на 209%, а момент сгибания левого колена увеличился на 117%.

Рис. 7.

Максимальный изометрический пиковый крутящий момент на разгибателе колена и максимальный крутящий момент на сгибателе колена при 90 градусах сгибания колена, измеряемых периодически во время тренировочного периода.

Рис. 7.

Максимальный изометрический максимальный крутящий момент в разгибателе колена и максимальный крутящий момент в сгибателе колена при 90 градусах сгибания колена, измеряемых периодически во время тренировочного периода.

Мышечное подавление

Как правое, так и левое колени продемонстрировали снижение мышечного торможения от предтренировочных до посттренировочных измерений (таблица).Левое колено имело большее снижение мышечного торможения по сравнению с правым коленом при 30 и 90 градусах сгибания колена.

Анализ походки

Оценка результатов лечения была частично основана на сравнении с ранее опубликованными графиками переменных походки. ^25,26 В нашем анализе также рассматривались отчеты, предлагающие теории адаптивных и дезадаптивных моделей компенсации у субъектов с травмами ПКС. ^1,27

Средняя скорость ходьбы, определенная пациентом при оценке походки, составила 0.54 м / с до тренировочной программы и 0,67 м / с после тренировочной программы. ЭМГ выпрямленных и сглаженных мышц подколенного сухожилия во время ходьбы (рис. 2) продемонстрировала отчетливую активацию до удара пяткой и во время начальной части фазы стойки при оценке после тренировки.

Силы реакции опоры на левую нижнюю конечность, усредненные по 5 испытаниям до и после лечения, показаны на Рисунке 3. Наш пациент продемонстрировал некоторое улучшение разделения фазы замедления и фазы ускорения вертикальной силы реакции опоры после лечения ( Инжир.3А). Средняя (± стандартное отклонение) передняя сила реакции опоры увеличивалась от оценки до лечения (0,043 ± 0,013 веса тела [BW]) до оценки после лечения (0,084 ± 0,007 BW). Средняя задняя сила реакции опоры также увеличилась от оценки до лечения (0,103 ± 0,025 BW) до оценки после лечения (0,124 ± 0,011 BW). Средняя пиковая сила реакции опоры (рис. 3C) была незначительной до лечения (0,002 ± 0,002 BW), но была отчетливой после лечения (0,020 ± 0,008 BW).

Средние моменты в левом голеностопном и коленном суставах, измеренные до и после лечения, показаны на Рисунке 4.Моменты подошвенного сгибания голеностопного сустава были увеличены после лечения (0,078 ± 0,055 BW) по сравнению с до лечения (0,028 ± 0,038 BW), что указывает на то, что большая часть движущих сил создавалась через лодыжку (рис. 4A). Средний момент разгибания колена (рис. 4B) был снижен в испытаниях после тренировки (0,059 ± 0,033 BW) по сравнению с испытаниями перед тренировкой (0,125 ± 0,022 BW).

Измерения среднего угла в коленном суставе, полученные во время фазы опоры при походке, показаны на Рисунке 5. Измерения перед лечением показали, что угол сгибания в коленном суставе ненормально увеличился раньше, чем зацепление (50% фазы опоры).После лечения угол в коленном суставе сохранялся в течение более длительного периода во время фазы опоры (80% фазы опоры).

Обсуждение

Пациент, описанный в этом отчете, имел колени с двусторонним ACL-дефицитом. Хотя пассивная нестабильность колена была сопоставима для обеих сторон, только левая большеберцовая кость демонстрировала смещение вперед при каждом шаге во время фазы опоры походки. Пациент продемонстрировал прогрессирующую с течением времени нестабильность левого бедренно-большеберцового сустава во время походки.Представленная здесь история болезни описывает подход к оценке и лечению пациента с мышечной заторможенностью и аномалиями походки. Мы сосредоточились на стационарных измерениях, потому что не ожидали, что в течение периода исследования произойдут изменения функции.

В идеале оценка причин нестабильности колена должна привести к соответствующим лечебным процедурам, но, по-видимому, в этом случае нет явной причины односторонней тибиофеморальной нестабильности. Известно, что перемещение большеберцовой кости кпереди связано с передним компонентом силы реакции опоры.Было показано, что четырехглавая мышца бедра создает силу, направленную вперед на большеберцовую кость, когда она сокращается при сгибании колена между 30 и 0 градусами. ²⁸ Адаптация походки, наблюдаемая у нашего пациента, то есть уменьшение момента разгибания колена, уменьшение силы реакции передней опоры и увеличение сгибания колена, все вызвали уменьшение переднего сдвига в тибио-бедренном суставе, что должно было привести к снижение кпереди большеберцовой кости относительно бедренной кости.Несмотря на эти адаптации, нестабильность при ходьбе в некоторой степени сохранялась. На стабильность коленного сустава также может влиять геометрия контактной поверхности, включая конгруэнтность, радиус кривизны и переднезадний наклон относительно направления приложенных сил. ²⁹ Рентгенограммы было трудно интерпретировать в этом отношении, и механика геометрии поверхности у нашего пациента остается неясной.

Еще одним возможным механизмом односторонней нестабильности при ходьбе может быть нарушение моторного контроля.Нарушение механики ходьбы, вызванное травмой ПКС, может потребовать альтернативных моделей мышечной активности во время передвижения. На основании наблюдений активность мышц левого бедра во время походки оказалась спорадической и не привязанной к циклу походки. Это наблюдение было подтверждено анализом ЭМГ. Пиковому моменту разгибания колена, который произошел при угле сгибания колена от 14 до 38 градусов, не препятствовала скоординированная активность мышц подколенного сухожилия. За 12-недельный тренировочный период волевая мышечная активность улучшилась, что продемонстрировано измерениями изометрического крутящего момента и уменьшением мышечного торможения.Оценка походки показала увеличение переноса веса на левую нижнюю конечность, активность мышц задней поверхности бедра во время касания и снижение чистого разгибающего момента колена. Эти результаты позволили нам улучшить контроль над моторикой. Наблюдаемое уменьшение момента разгибания колена после тренировки в результате активности подколенного сухожилия могло привести к уменьшению переднего сдвига большеберцовой кости на бедренную кость. Мы считаем, что эти результаты требуют дальнейшего исследования, чтобы определить, могут ли измененные модели походки, типичные для людей с дефицитом ПКС ¹ , быть следствием мышечного торможения и мышечной слабости.

Взаимосвязь между измерениями максимального крутящего момента сгибателей и разгибателей колена и функцией колена во время ходьбы остается спорной. Некоторые авторы ³⁰ сообщают о взаимосвязи между крутящим моментом и оценкой симптомов коленного сустава во время действий, полученной с помощью опросника, тогда как другие авторы ³¹ оспаривают взаимосвязь между функцией и измеренным крутящим моментом. В общем, существует мало свидетельств существования линейной зависимости. Было обнаружено, что пиковые изокинетические дефициты крутящего момента разгибателя и сгибания колена после реконструкции ПКС имеют широкий диапазон. ¹⁵ В нашем отчете описан случай, когда изначально разгибатели и сгибатели левого колена не смогли восстановить способность создавать крутящий момент. У этого пациента крутящий момент разгибателя коленного сустава при травме составлял всего 52% от крутящего момента неповрежденного колена. Увеличение крутящего момента разгибателя колена без улучшения активности мышц подколенного сухожилия во время походки может увеличить нестабильность в положении стоя из-за беспрепятственного воздействия активного выдвижного ящика на большеберцовую кость. ²⁷

Использование скоб — еще один метод уменьшения нестабильности.Этот пациент использовал несколько конструкций корсетов, но они не достигли желаемого эффекта стабилизации переднего смещения большеберцовой кости относительно бедренной кости. Степень переднего подвывиха большеберцовой кости во время фазы опоры походки при ношении любого из корсетов была сопоставима с таковой, наблюдаемой без корсета. Это наблюдение привело бы нас к мысли, что наилучший стабилизирующий эффект достигается за счет начала активности мышц подколенного сухожилия до начала активности четырехглавой мышцы бедра при ударе пяткой во время фазы опоры при ходьбе.Есть доказательства того, что некоторые люди с дефицитом ACL могут успешно компенсировать нестабильность коленного сустава, связанную с ACL. ³² В некоторых случаях мышцы подколенного сухожилия играют роль стабилизатора суставов у пациентов с недостаточностью ПКС. ⁷ Ciccotti et al ³³ описали механизмы, при которых латеральная широкая мышца бедра, двуглавая мышца бедра или передняя большеберцовая мышца могут защищать нестабильное колено.

Пациент заметил улучшение способности ходить по ровной поверхности и по лестнице.Стойка на одной ноге была значительно проще. Он также сообщил, что полагает, что улучшения в производстве крутящего момента перенесены в повседневную деятельность. Колено реже поддавалось, и он чувствовал себя более уверенным в своей способности передвигаться.

Несмотря на сообщения пациента об улучшении походки и наши измерения походки, выработки силы и мышечного торможения, пациент продолжал жаловаться на боль и остаточную нестабильность левого колена. Остеоартрит бедренно-большеберцового и надколенниково-бедренного суставов и дегенерация мениска являются хорошо задокументированными последствиями травмы ПКС, которые повлияли бы на боль и функцию пациента. ³⁴ Совместное сокращение четырехглавой мышцы бедра и подколенного сухожилия может увеличить внутренние нагрузки на суставы, в то время как расчетные чистые внутренние моменты уменьшаются. Следовательно, боль может усиливаться при совместном сокращении мышц, а увеличение нагрузки на суставы может быть связано с возникновением и прогрессированием остеоартрита. ³⁵

Заключение

Пациент с наблюдаемой односторонней нестабильностью колена во время ходьбы был в центре внимания этого случая.Оба колена пациента имели сопоставимую пассивную слабость из-за травмы ПКС, но только одно колено показало нестабильность во время ходьбы. Протокол, описанный в этом отчете, использовался для оценки некоторых потенциальных механизмов, способствующих односторонней нестабильности, таких как мышечная активность, диапазон движений, а также силы и моменты, рассчитанные во время ходьбы. Кроме того, оценивали крутящий момент мышц и мышечное торможение. Ввиду отсутствия надежности мер, которые мы использовали в отношении типа пациента в нашем исследовании, наши наблюдения должны оставаться предварительными.Физическая терапия сосредоточена на методах улучшения механизмов, связанных с активной стабилизацией суставов. Этот отчет показывает, что выбранные параметры походки, производство крутящего момента и мышечное торможение могут быть улучшены с помощью лечения. Однако необходимы исследования, чтобы определить, влияет ли лечение на функцию и уровень инвалидности.

Благодарности

Возможность составить этот отчет о клиническом случае стала результатом сотрудничества и разделения ресурсов между отделами и лабораториями.Мы очень благодарны за активное сотрудничество Центру исследований суставов и артрита Маккейга. Оборудование, используемое для этого проекта, было щедро предоставлено Фондом исследований западного ортопедического артрита, ATCO & Canadian Utilities и Trans Canada Pipeline.

Список литературы

Андриакки

TP

Динамика патологических движений: применяется к переднему крестообразно-дефектному колену

Дж Биомех

1990

23

99

105

Даниил

DM

Stone

ML

Sachs

R

Malcom

L

Инструментальное измерение дряблости передней части колена у пациентов с острым разрывом передней крестообразной связки

Am J Sports Med

1985

13

401

407

Як

HJ

Collins

CE

Whieldon

TJ

Сравнение упражнений с закрытой и открытой кинетической цепью в колене с дефектом передней крестообразной связки

Am J Sports Med

1993

21

49

54

Борода

DJ

Kyberd

PJ

O’Connor

JJ

Латентное время рефлекторного сокращения подколенного сухожилия при недостаточности передней крестообразной связки

Дж. Ортоп Рес

1994

12

219

228

Сираиси

м

Mizuta

H

Kubota

K

Стабилометрическая оценка коленного сустава после реконструкции передней крестообразной связки

Clin J Sports Med

1996

6

32

39

Казарма

RL

Скиннер

HB

Бакли

SL

Проприоцепция в переднем крестообразном дефектном колене

Am J Sports Med

1989

17

1

6

Соломонова

м

Baratta

R

Zhou

BH

Синергетическое действие передней крестообразной связки и мышц бедра в поддержании стабильности суставов

Am J Sports Med

1987

15

207

213

Моррисси

MC

Угнетение рефлекса мышц бедра при травме колена: причины и лечение

Спорт Мед

1989

7

263

276

Кеннеди

JC

Александр

IJ

Hayes

KC

Нервное снабжение коленного сустава человека и его функциональное значение

Am J Sports Med

1982

10

329

332

Волк

E

Magora

A

Gonen

B

Атрофия четырехглавой мышцы при неиспользовании

Электромиография

1971

11

479

490

Лоренцон

R

Elmqvist

L-G

Sjöström

M

Мускулатура бедра в связи с хроническим разрывом передней крестообразной связки: размер, морфология и механический выход мышц до реконструкции

Am J Sports Med

1989

17

423

429

Снайдер-Маклер

л

De Luca

PF

Williams

PR

Угнетение рефлекса четырехглавой мышцы бедра после травмы или реконструкции передней крестообразной связки

J Bone Joint Surg Am

1994

76

555

560

Мейтленд

ME

Bell

GD

Mohtadi

NGH

Herzog

W

Количественный анализ нестабильности передней крестообразной связки

Клиническая биомеханика

1995

10

93

97

Стратфорд

PW

Miseferi

D

Ogilvie

R

Оценка отзывчивости пяти измерений коленного артрометра KT1000, используемых для оценки передней слабости в коленном суставе

Clin J Sports Med

1991

1

225

228

Мейтленд

ME

Lowe

R

Stewart

S

Повышает ли тестирование Cybex слабость колена после реконструкции передней крестообразной связки

Am J Sports Med

1993

21

690

695

Myrer

JW

Schulthies

SS

Fellingham

GW

Относительная и абсолютная надежность артрометра КТ-2000 для неповрежденных коленей: тестирование при 67, 89, 134 и 178 Н и ручное максимальное усилие

Am J Sports Med

1996

24

104

108

Каннус

-П

Ярвинен

M

Возраст, избыточный вес, пол и стабильность колена: их связь с посттравматическим остеоартрозом коленного сустава

Травма

1988

19

105

108

Мюррей

SM

Warren

RF

Otis

JC

Взаимосвязь крутящего момента и скорости мышц разгибателей и сгибателей колена у лиц с травмами передней крестообразной связки

Am J Sports Med

1984

12

436

440

Каннус

-П

Латвала

К

Ярвинен

М

Сила мышц бедра в коленном суставе с дефектом передней крестообразной связки: изокинетические и изометрические отдаленные результаты

J Orthop Sports Phys Ther

1987

9

223

227

Хартер

RA

Osternig

LR

Standifer

LW

Изокинетическая оценка симметрии квадрицепса и подколенного сухожилия после реконструкции передней крестообразной связки

Arch Phys Med Rehabil

1990

71

465

468

Smidt

GL

Биомеханический анализ сгибания и разгибания колена

Дж Биомех

1973

6

79

92

Mawdsley

правая

Кнапик

JJ

Сравнение изокинетических измерений с повторениями тестов

Phys Ther

1982

62

169

172

Suter

E

Herzog

W

Степень мышечного торможения как функция угла колена

Журнал электромиографии и кинезиологии

1997

7

123

130

Бреслер

В

Frankel

JP

Силы и моменты в ноге при ходьбе по горизонтали

Trans Am Soc Mech Eng

1950

72

27

36

Кадаба

MP

Рамакришнан

HK

Wootten

ME

Воспроизводимость кинематических, кинетических и электромиографических данных при нормальной походке взрослого человека

Дж. Ортоп Рес

1989

7

849

860

Нигг

BM

Техника измерений

Nigg

BM

Herzog

W

Биомеханика опорно-двигательного аппарата.

Нью-Йорк, Нью-Йорк

John Wiley & Sons Inc

1994

222

Berchuck

м

Andriacchi

TP

Bach

BR

Reider

B

Адаптация походки у пациентов с недостаточностью передней крестообразной связки

J Bone Joint Surg Am

1990

72

871

877

Grood

ES

Сантай

WJ

Нойес

FR

Батлер

DL

Биомеханика упражнения на разгибание колен: эффект перерезания передней крестообразной связки

J Bone Joint Surg Am

1984

66

725

734

Бейннон

В

Yu

J

Huston

D

Модель колена и крестообразных связок в сагиттальной плоскости с применением анализа чувствительности

Дж Биомех Анг

1996

118

227

239

Wilk

KE

Romaniello

WT

Soscia

SM

Взаимосвязь между субъективными оценками колена, изокинетическим тестированием и функциональным тестированием в коленном суставе, реконструированном ACL

J Orthop Sports Phys Ther

1994

20

60

73

Lephart

SM

Perrin

DH

Fu

F

Взаимосвязь между отдельными физическими характеристиками и функциональными возможностями передней крестообразной связки — недостаточность спортсмена

J Orthop Sports Phys Ther

1992

16

174

181

Кастелейн

П-П

Handelberg

F

Безоперационное ведение травм передней крестообразной связки в общей популяции

J Bone Joint Surg Br

1996

78

446

451

Чиккотти

MG

Kerlan

RK

Perry

J

Pink

M

Электромиографический анализ колена во время функциональной активности, II: передняя крестообразная связка с дефицитом и реконструированные профили

Am J Sports Med

1994

22

651

658

Даниил

DM

Stone

ML

Dobson

BE

Судьба пациента с травмой ПКС: перспективное исследование результатов

Am J Sports Med

1994

22

632

644

Пейрон

JG

Можно ли предотвратить остеоартрит

J Ревматол

1991

18

доп.

2

3

© 1999 Американская ассоциация физиотерапии

Отчет о необычном случае семиглавой четырехглавой мышцы бедра

Четырехглавая мышца бедра — wikidoc

Шаблон: Infobox Muscle Главный редактор: C. Майкл Гибсон, M.S., M.D. [1]

Обзор

четырехглавой мышцы бедра ( четырехглавой мышцы , четырехглавой мышцы-разгибателя , подушечки или четырехглавой мышцы ) включает четыре преобладающих мышцы передней части бедра.Это большой разгибатель колена, образующий большую мясистую массу, покрывающую переднюю и боковые стороны бедра.

Подразделяется на отдельные части, получившие отличительные названия.

• Прямая мышца бедра занимает середину бедра, покрывая большую часть трех других четырехглавых мышц. Берет начало на подвздошной кости. Он назван по его прямому курсу.

• Остальные три лежат глубоко в прямой мышце бедра и берут начало от тела бедренной кости, которое они покрывают от вертела до мыщелков:

Все четыре части четырехглавой мышцы прикрепляются к надколеннику через сухожилие четырехглавой мышцы.

Квадрицепс также участвует в парадоксе Ломбарда.

Действия

Все четыре квадрицепса — мощные разгибатели коленного сустава. Они имеют решающее значение при ходьбе, беге, прыжках и приседании. Поскольку прямая мышца бедра прикрепляется к подвздошной кости, она также является сгибателем бедра. Это действие также имеет решающее значение при ходьбе или беге, поскольку оно заставляет ногу двигаться вперед в следующий шаг.

Дополнительные изображения

• Капсула правого коленного сустава (растянута).Боковой аспект.

• Поперечный разрез середины бедра.

• Передняя часть правой ноги.

• Передняя и медиальная сторона правого бедра.

• Боковой аспект правой ноги.

• Разгибание ног — изолирующее упражнение.

Внешние ссылки

Шаблон: Gray’s

Шаблон: Мышцы нижней конечности

de: Musculus quadriceps femoris он: השריר הארבע ראשי fi: Nelipäinen reisilihas sv: Четырехглавая мышца

Шаблон: WikiDoc Sources