Traumatologist-Orthopedist, Department of Traumatology and Orthopedics
врач травматолог-ортопед отделения травматологии и ортопедии
PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Professor, Department of Medical Rehabilitation and Sports Medicine, Head, Early Medical Rehabilitation
доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры, заведующий отделением ранней медицинской реабилитации
PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Medical Rehabilitation and Sports Medicine
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой медицинской реабилитации и спортивной медицины
Head, Department of Neurophysiology
заведующий отделением нейрофизиологии
Injury to the anterior cruciate ligament (ACL) of the knee joint is complicated by development of arthrogenic muscle inhibition due to disregulating afferent influences on the excitability of the spinal and supraspinal tracts. The aim of our work was to study electromyography parameters, and myokine levels in the course of myostimulation in traumatic ACL injury.
28 male athletes with traumatic ACL injuries participated in the study. On admission to the clinic, all patients underwent electromyographic examination of the injured limb by the means of Viking Quest EMG/ EP apparatus (Nicolet, USA). Some patients, 10 days before starting the surgical treatment, underwent passive electrical myostimulation (EMS) of the
The highest average amplitude (μV) was recorded by electromyography in healthy individuals. In patients of the main group, significantly lower values of the average amplitude were recorded. After a 10-day EMS, a significant increase to the reference values of healthy individuals was noted. In the postsurgical dynamics, EMG indicators without EMS treatment remained at the same low levels. Meanwhile, the values following EMS treatment were comparable with those in healthy individuals, thus reflecting a faster and better muscle recovery after injury. The levels of IL-6 and TGF-β1 cytokines (myokines) significantly exceeded the initial levels in the course of EMS. The biological significance of increased IL-6 levels during the muscle exercise may consist the activation of AMP kinase and/or phosphatidylinositol-3-kinase at the level of skeletal muscles thus providing more efficient supply of energy substrate to the muscles. TGF-β1 promotes fibroblast proliferation, thus increasing collagen content.
Passive and active EMS leads to an improvement in electromyography parameters, along with increased concentration of myokines (IL-6 and TGF-β1) in peripheral blood, thus promoting improvement of energy balance, increasing the anti-inflammatory and repair potential of the damaged tissues.
Травма передней крестообразной связки (ПКС) коленного сустава сопровождается развитием артрогенного мышечного торможения, вследствие дизрегулирующих афферентных влияний на возбудимость спинномозговых и супраспинальных путей. Цель – изучение показателей электромиографии, уровней миокинов на фоне миостимуляции при травматическом повреждении ПКС.
Принимали участие 28 мужчин-спортсменов с травматическим повреждением ПКС. Все пациенты при поступлении проходили электромиографическое исследование травмированной конечности на аппарате ЭМГ/ВП Viking Quest (Nicolet, США). Части пациентов за 10 дней до начала оперативного лечения, проводили пассивную электромиостимуляцию (ЭМС) четырехглавой мышцы бедра на аппарате INTELECT® Advanced (Chattanooga (DJO), США). Далее всем пациентам проводили артропластику на артроскопе Karl Storz (Германия). В послеоперационный период на протяжении 2-недельной иммобилизации все пациенты получали ЭМС, после снятия ортеза пациенты переходили к режиму активных тренировок. Уровни цитокина IL-6 исследовали с помощью набора реагентов для ИФА (АО «Вектор-Бест», Новосибирск), трансформирующего фактора роста – β (Cloud-Clone Corp., Китай). Статистическая обработка материала проводилась при помощи пакета Statistica. vers.10.0 (StatSoft Inc., США).
Наиболее высокая средняя амплитуда (мкВ) при проведении электромиографии регистрировалась у здоровых лиц, у пациентов основной группы фиксировались значимо меньшие величины средней амплитуды. После проведения 10-дневной ЭМС отмечено значимое увеличение показателя до значений здоровых лиц. В динамике после оперативного вмешательства показатели ЭМГ без ЭМС оставались на прежнем низком уровне, значения, регистрируемые на фоне ЭМС, были сравнимы со здоровыми лицами, что отражает более быстрое и качественное восстановление мышц после травмы. Уровни цитокинов – миокинов IL-6 и TGF-β1 значимо превысили исходные уровни на фоне ЭМС. Биологическое значение повышения уровня IL-6 при мышечной нагрузке заключается в активации на уровне скелетной мускулатуры АМФ-киназы и/или фосфатидилинозитол-3-киназы и более эффективном обеспечении мышц энергетическим субстратом. TGF-β1 способствует пролиферации фибробластов, увеличивает содержание коллагена.
Проведение пассивной и активной ЭМС приводит к улучшению показателей электромиографии, повышению концентрации в крови миокинов – IL-6 и TGF-β1, что способствует улучшению энергетического баланса, повышению противовоспалительного и репаративного потенциала поврежденных тканей.