Диагностика синдрома отставленной мышечной болезненности

Автор: Зимова Кристина Павловна, Медведев Дмитрий Станиславович, Чиков Александр Евгеньевич, Киселв Артм Дмитриевич, Крылова Маргарита Владимировна

Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 4 т.22, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования: оценить диагностические возможности комплекса клинико-лабораторных и функциональных показателей при синдроме отставленной мышечной болезненности (ОМБ) у лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Материалы и методы. Исследование выполнено с участием 25 человек в возрасте от 21 до 41 года (13 женщин и 12 мужчин), средний возраст 32 ± 2,5 года, регулярно занимающихся физической культурой. Участники исследования выполняли ОМБ-индуцирующую физическую нагрузку с акцентом на эксцентрическую фазу движения и с максимальной амплитудой. Целевой мышечной группой была четырехглавая мышца бедра. За сутки до ОМБ-индуцирующей нагрузки и сутки после оценивались показатели клинического и биохимического анализа крови, стабилометрии, вариабельности ритма сердца в покое и при нагрузке, биоимпедансного анализа состава тела, пупиллометрии, эргоспирометрии при физической нагрузке, миографии, становой динамометрии и результаты опросника, основанного на визуально-аналоговой шкале боли. Результаты. В ответ на ОМБ-индуцирующую нагрузку были выявлены: 1) болевые ощущения в целевой мышечной группе, 2) снижение показателей общего анализа крови (красного и белого ростков крови), 3) повышение уровня КФК, 4) снижение скорости сужения зрачка в ответ на световой раздражитель, 5) тенденция к росту электромиографической активности, 6) изменение величины смещения центра тяжести во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Заключение. О развитии синдрома отставленной мышечной болезненности, который в данном исследовании верифицировался по достоверному росту ассоциированной с нагрузкой мышечной болезненности, могут свидетельствовать следующие диагностические признаки: высокий уровень КФК, замедление расширения и сужения зрачка в ответ на световой раздражитель, утомление постуральных мышц. Диагностика ОМБ может быть включена в мероприятия медико-биологического обеспечения спортсменов с целью предупреждения снижения спортивной работоспособности.

Еще

Синдром отставленной мышечной болезненности, диагностика, клинико-лабораторные показатели, функциональные показатели, эксцентрическая физическая нагрузка, спорт

Короткий адрес: https://sciup.org/147239616

IDR: 147239616   |   DOI: 10.14529/hsm220407

Текст научной статьи Диагностика синдрома отставленной мышечной болезненности

K.P. Zimova1, ,

D.S. Medvedev1,2, ,

A.E. Chikov1, , A.D. Kiselev1, , M.V. Krylova1, , 1Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology, Saint Petersburg, Russia

Введение. Одной из причин переутомления и, как следствие, ухудшения спортивных результатов является синдром отставленной мышечной болезненности (ОМБ) – ультра-структурное повреждение мышц, в англоязычной литературе обозначается термином delayed onset muscle soreness (DOMS) [6–8, 12–14, 16, 18, 19, 21]. Данный синдром относится к травмам легкой степени, однако любое мышечное повреждение может привести к временному ограничению возможности полноценного занятия спортом [10]. За последние несколько десятилетий было предложено значительное количество гипотез, объясняющих механизм развития синдрома ОМБ [1, 2, 4, 17, 19, 22]. В связи с тем, что патофизиологиче- ские механизмы синдрома остаются до конца неизученными, основным диагностическим критерием продолжает оставаться субъективный признак – мышечная болезненность, ассоциированная с физической нагрузкой. В целом ряде исследований предпринимались попытки выявления диагностически значимых клинико-лабораторных и функциональных показателей [5, 7, 9, 11, 15, 20, 24]. При этом информативные и доступные в спортивной практике методики с рассчитанными нормативами оценочных показателей отсутствуют.

Цель исследования: оценка диагностических возможностей комплекса клиниколабораторных и функциональных показателей при синдроме отставленной мышечной болез- ненности у лиц, занимающихся физической культурой и спортом.

Материалы и методы. Работа проводилась с 17 августа по 04 сентября 2020 г. на базе поликлинического отделения ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России. В исследовании приняли участие 25 здоровых человек (13 женщин и 12 мужчин) в возрасте от 21 до 41 года, средний возраст 32 ± 2,5 года, занимающихся регулярно фитнесом. Для индуцирования ОМБ в области четырехглавой мышцы бедра спортсмены выполняли жим платформы лёжа и разгибание голени сидя в блочном тренажере с акцентом на эксцентрическую фазу движения в 3 секунды и концентрическую – в 1 секунду. Амплитуда движения максимальная, в пределах индивидуальной гибкости и мобильности суставов испытуемого, в индивидуально удобном для себя темпе и весом, равным 12 повторным максимумам (ПМ). Упражнения выполняли в виде серии из 6 подходов по 12 повторений, отдых между сериями – до 3 минут.

Исследование проводилось в 4 этапа: 1-й этап – фоновое обследование за 1 день перед нагрузкой; 2-й этап – выполнение ОМБ-инду-цирующей физической нагрузки; 3-й этап – обследование в 1-й первый день после перенесенной физической нагрузки; 4-й этап – обследование на 2-й день после физической нагрузки. В ходе обследования были проведены следующие клинико-лабораторные и функциональные исследования: клинический анализ крови на гематологическом анализаторе Nihon Kohden Mek 7222 (Япония); биохимический анализ крови на биохимическом анализаторе Furuno CA-400 (Япония); биоимпе-дансный анализ тела на портативном биоим-педансном анализаторе «ABC-01 МЕДАСС» (Россия); эргоспирометрия на газоанализаторе MetaMax (Германия) и миография на ПАК «Биокинект», модель «Траст-М» Биомеханика (Россия) проводились в пробе с физической нагрузкой – ступенчатое нагрузочное тестирование на гребном тренажере Concept 2 (США); анализ вариабельности ритма сердца в покое проводился на АПК «Омега-Спорт» (Россия), а во время нагрузки – с использованием Bodyguard 2 системы Firstbeat (Финляндия); пупиллометрическое обследование с применением автоматизированной математической обработки пупиллограммы на комплексе скрининговой регистрации «КСРЗРц-01»; стабилометрическое исследование регуляции вертикальной позы человека при помощи ста-билоплатформы ST-150 (Россия); становая динамометрия выполнялась прибором «Динамометр становый ДС-500»; заполнялся опросник «Визуально-аналоговая шкала боли».

Результаты исследования обрабатывались с использованием пакетов прикладных компьютерных программ Microsoft Excel 2010, Statistica 13.3. Достоверность различий между разными этапами исследования определялась по критерию Вилкоксона. Различия считались достоверными на уровне значимости p < 0,05.

Результаты. В ответ на ОМБ-индуци-рующую физическую нагрузку выявлено статистически значимое (р < 0,05) увеличение болевых ощущений целевой группы мышц. На следующий день после нагрузки выявлено увеличение болезненности четырехглавой мышцы бедра во время разминки на 65,0 % с 1,96 ± 0,51 балла до 3,24 ± 0,49 балла (р = = 0,016), в начале движения на 42,0 % с 2,76 ± ± 0,52 балла в день нагрузки до 3,92 ± 0,42 балла (р = 0,032). Максимальная мышечная болезненность была зафиксирована через 24 часа после нагрузки, что соответствует литературным данным [3, 23]. Субъективные симптомы проявления синдрома уменьшились на 2-й день после нагрузки на 32 % по показателю болезненности четырехглавой мышцы бедра во время разминки с 3,24 ± 0,49 до 2,2 ± 0,48 балла, в начале движения на 21 % с 3,92 ± 0,42 до 3,08 ± 0,46 балла (р > 0,05).

В клиническом анализе крови после нагрузки отмечалась железодефицитная «спортивная анемия», проявляющаяся в виде статистически значимого снижения уровня эритроцитов с 5,02 ± 0,1·1012/л до 4,85 ± 0,1·1012/л (р = 0,005), гемоглобина с 154,75 ± 3,11 г/л до 147,5 ± 2,87 г/л (р = 0,001), гематокрита с 47,8 ± ± 0,82 % до 46,09 ± 0,85 % (р = 0,005), показателя среднего объема эритроцита с 30,85 ± 0,3 пг до 30,47 ± 0,25 пг (р = 0,042) и средней концентрации гемоглобина в эритроците с 323,55 ± ± 1,69 г/л до 319,85 ± 1,02 г/л (р = 0,017). Кроме снижения перечисленных выше показателей, что является нормой у здоровых людей после высокоинтенсивных нагрузок [2, 19], не было выявлено никаких больше изменений, указывающих на проявление синдрома ОМБ.

Анализ средних значений показателей биохимии крови испытуемых выявил, что на первые сутки после нагрузки наблюдается значительное увеличение уровня КФК в крови с 143,11 ± 16,01 Е/л до 326,18 ± 55,36 Е/л

(р = 0,001), прирост составил 128 %. В 1-й день после нагрузки выявлено статистически значимое увеличение ЛДГ с 462,15 ± 15,04 Е/л до 480,25 ± 13,45 Е/л (р = 0,003), что составило 3,9 % и миоглобина на 21,3 % – с 81,9 ± ± 1,87 мкг/л до 99,35 ± 5,83 мкг/л (р = 0,001); достоверное снижение СРБ на 47,6 % – с 3,13 ± ± 1,11 мг/л до 1,64 ± 0,39 мг/л (р = 0,005). На 2-й день после нагрузки статистически значимо уменьшился уровень креатинина на 3,9 % – с 97,18 ± 4,3 ммоль/л до 93,39 ± 4,02 ммоль/л (р = 0,048).

При биоимпедансном исследовании было обнаружено статистически значимое снижение жировой массы тела с 18,3 ± 1,35 кг до 17,75 ± 1,33 кг (р = 0,026), а также статистически значимое увеличение показателя активной клеточной массы с 34,49 ± 1,86 кг до 35,19 ± 1,93 кг (р = 0,026), основного обмена с 1705 ± 59 ккал/сут до 1728 ± 61 ккал/сут (р = = 0,019). Данные изменения обусловлены выполнением испытуемыми физической нагрузки силовой направленности.

В результате нагрузочного тестирования на гребном тренажере Concept 2 были выявлены статистически значимые изменения показателей газоанализа (табл. 1), характеризующие адаптационные процессы к нагрузке. Можно предположить, что данные изменения связаны с эффектом срочной адаптации и положительным тренировочным эффектом. Возможно, это также связано со снижением показателей клинического анализа крови, так, в ответ на снижение гемоглобина и эритроцитов наблюдается компенсаторное увеличение частоты дыхания.

При оценке реакции вегетативной нервной системы на ОМБ-индуцирующую физическую нагрузку было выявлено статистически значимое снижение вклада парасимпатической с 1842,91 ± 626,8 мс2 до 1183,87 ± 355,33 мс2 (р = 0,015) и симпатической нервной системы с 31,28 ± 7,33 мс2 до 16,05 ± 4,2 мс2 (р = 0,023) в регуляцию сердечного ритма, достоверно снизился показатель общей мощности спектра с 47,68 ± 11,75 мс2 до 25,56 ± 6,01 мс2 (р = 0,036) во время выполнения нагрузки. Данные изменения свидетельствуют о росте напряжения регуляторных систем организма, а также о признаках утомления после ОМБ-индуцирующей нагрузки.

При анализе показателей пупиллометрии до и после физической нагрузки в целом по всей выборке отмечаются особенности изменения показателей. Достоверно увеличилось время сужения (Тс) на 6,7 % с 0,45 ± 0,02 с до 0,48 ± 0,02 с (р = 0,0398) и снизилась скорость сужения зрачков (Vc) на 6,6 % с 3,31 ± 0,11 мм/с до 3,09 ± 0,12 мм/с (р = 0,015). При анализе восстановления диаметра зрачков учитывались показатели пупиллометрии лиц, у которых имело место «невосстановление» зрачка на 0,45 мм и более. После физической нагрузки, вызывающей ОМБ, количество лиц с «не-восстановлением» достоверно увеличилось с 23,5 до 64,7 %.

В ходе проведения пробы Ромберга с открытыми и закрытыми глазами был выявлен целый ряд достоверно значимых изменений стабилометрических показателей, полученных в первый день после выполнения физической нагрузки относительно фонового исследова-

Таблица 1

Table 1

Изменение количественных значений показателей газоанализа

Change in quantitative values of gas analysis data

Переменная / Variable

Этап исследования / Research phase

1-й этап / Stage 1

3-й этап / Stage 3

Потребление O2 на кг веса, мл/мин/кг

O2 consumption per kg of body weight, ml/min/kg

11,56 ± 0,76

13,36 ± 0,83

Кислородный пульс, у. е.

Oxygen pulse, c. u.

8,69 ± 0,8

9,92 ± 0,86

Вентиляционный эквивалент по кислороду, у. е.

Ventilatory oxygen equivalent, c. u.

33,35 ± 8,78

23,52 ± 0,75

Дыхательный коэффициент, 1 мин теста, у. е.

Respiratory coefficient, 1 min test, c. u.

0,87 ± 0,04

0,87 ± 0,01

Дыхательный коэффициент, ПАНО, у. е.

Respiratory coefficient, AT, c. u.

1,09 ± 0,03

1,05 ± 0,02

▲ – p < 0,05 изменения достоверны относительно фона.

▲ – p < 0.05 changes are significant for students under normal conditions.

Таблица 2

Table 2

Динамика показателей стабилометрии при выполнении пробы Ромберга

Dynamics of force platform measurements during the Romberg test

Переменная / Variable

Этап исследования / Research phase

1-й этап / Stage 1

3-й этап / Stage 3

Х (открытые глаза), мм / Х (open eyes), mm

–0,9 ± 1,44

5,49 ± 1,52

Х (закрытые глаза), мм / Х (closed eyes), mm

–1,26 ± 1,56

6,13 ± 1,43

Y (открытые глаза), мм / Y (open eyes), mm

67,24 ± 6,12

57,9 ± 7,98

Y (закрытые глаза), мм / Y (closed eyes), mm

68,75 ± 6,32

60,17 ± 7,74

L (открытые глаза), мм / L (open eyes), mm

152,11 ± 9,07

179,82 ± 17,07

S (закрытые глаза), мм2/ S (closed eyes), mm2

82,37 ± 15,91

120,56 ± 25,1

V (открытые глаза), мм/с / V (open eyes), mm/s

5,07 ± 0,3

5,99 ± 0,57

Ах (открытые глаза), Дж / Ах (open eyes), J

0,28 ± 0,04

0,46 ± 0,11

MaxX (открытые глаза), мм / MaxX (open eyes), mm

4,46 ± 0,48

5,9 ± 0,5

MaxX (закрытые глаза), мм / MaxX (closed eyes), mm

5,04 ± 0,61

7,38 ± 1,03

▲ – p < 0,05 изменения достоверны относительно фона.

▲ – p < 0.05 changes are significant for students under normal conditions.

ния (табл. 2). Отмечено статистически значимое (р < 0,05) увеличение величины смещения и максимальной амплитуды колебаний центра давления по фронтальной плоскости как с открытыми глазами, так и закрытыми на следующий день после ОМБ-индуцирующей физической нагрузки. Смещение центра давления по сагиттальной плоскости статистически снижается. Уменьшение величины смещения центра тяжести в сагиттальной плоскости обусловлено проявлением синдрома ОМБ в четырехглавой мышце бедра. Можно предположить, что ОМБ этих мышц вынуждала добровольцев непроизвольно отклоняться назад, поэтому средние значения достоверно уменьшились. На 3-м этапе по результатам пробы Ромберга достоверно увеличились средние значения длины, площади статокинезиограм-мы, средней скорости перемещения центра давления и величины энергозатрат во фронтальной плоскости. Рост количественных значений свидетельствует об ухудшении функции равновесия в поддержании вертикальной позы. У испытуемых проявились симптомы утомления мышц постуральной системы, что в свою очередь повлияло на снижение опорной функции и функции равновесия.

Синдром ОМБ не оказывал существенного влияния на показатели миографии и становой динамометрии – не было выявлено статистически достоверных изменений усредненных по группе показателей данных исследований после выполнения физической нагрузки.

Заключение. В ходе исследования у обследуемых спортсменов была вызвана отставленная мышечная болезненность и верифицирована по субъективным ощущениям мышечной боли, появившимся на следующий день после выполнения ОМБ-индуцирующей нагрузки. На фоне ОМБ у спортсменов выявлены существенное повышение уровня КФК до 326 Е/л, замедление расширения и сужения зрачка до 3 мм/с в ответ на световой раздражитель, утомление постуральных мышц по динамике показателей смещения центра давления по фронтальной и сагиттальной плоскостях до 6 мм и до 58 мм соответственно, длины и площади статокинезиограммы до 180 мм и 120 мм2 соответственно. Динамику данных показателей можно использовать для оценки проявлений синдрома ОМБ, а наблюдаемые изменения следует учитывать при планировании и коррекции тренировочной нагрузки в микро- и мезоциклах.

Список литературы Диагностика синдрома отставленной мышечной болезненности

  • Дмитриев, А. Синдромы микроповреждения мышц и отсроченной мышечной болезненности в спорте высших достижений: роль в развитии утомления и профилактика / А. Дмитриев, Л. Гунина // Наука в олимпийском спорте. – 2020. – № 1. – С. 57–71. DOI: 10.32652/olympic2020.1_5
  • Йегер, Й.М. Мышцы в спорте. Анатомия. Физиология. Тренировка. Реабилитация / Й.М. Йегер, К. Крюгер; пер. на рус. яз. Д.Г. Калашникова и др. – М.: Практич. медицина, 2016. – 428 с.
  • Advances in Delayed-Onset Muscle Soreness (DOMS): Part I: Pathogenesis and Diagnostics / T. Hotfiel, J. Freiwald, M. Hoppe et al. // Sportverletz Sportschaden. – 2018. – Vol. 32. – P. 243–250. DOI: 10.1055/a-0753-1884
  • Armstrong, R.B. Mechanisms of exercise–induced delayed onset muscular soreness: a brief review / R.B. Armstrong // Med Sci Sports Exerc. – 1984 – Vol. 16. – P. 529–538.
  • Changes in urinary titin N-terminal fragments as a biomarker of exercise-induced muscle damage in the repeated bout effect / S. Yamaguchia, K. Suzukib, K. Kandad et al. // Journal of Science and Medicine in Sport. – 2020. – Vol. 23, iss. 6. – P. 536–540. DOI: 10.1016/j.jsams.2019.12.023
  • Cheung, K. Delayed Onset Muscle Soreness: Treatment Strategies and Performance Factors / K. Cheung, P. Hume, L. Maxwell // J Sports Med. – 2003. – Vol. 33, no. 2. – P. 145–164. DOI: 10.2165/00007256-200333020-00005
  • Comparison among three different intensities of eccentric contractions of the elbow flexors resulting in the same strength loss at one day post exercise for changes in indirect muscle damage markers / T.C. Chen, G.L. Huang, C.C. Hsieh et al. // European Journal of Applied Physiology. – 2020. – Vol. 120. – P. 267–279. DOI: 10.1007/s00421-019-04272-w
  • Comparison between high- and low-intensity eccentric cycling of equal mechanical work for muscle damage and the repeated bout effect / G. Mavropalias, T. Koeda, O. Barley et al. // European Journal of Applied Physiology. – 2020. – Vol. 120. – P. 1015–1025. DOI: 10.1007/s00421-020-04341-5
  • Delayed-Onset Muscle Soreness: Temporal Assessment With Quantitative MRI and Shear-Wave Ultrasound Elastography / C.A. Agten, F.M. Buck, L. Dyer at al. // American Journal of Roentgenology. – 2017. – Vol. 208, no. 2. – P. 402–412. DOI: 10.2214/AJR.16.16617
  • Does delayed onset muscle soreness affect the biomechanical variables of the drop vertical jump that have been associated with increased ACL injury risk? A randomised control trial / M.C. Look, Y. Iyengar, M. Barcellona, A. Shortland // Human Movement Science. – 2021. – Vol. 76. – 102772. DOI: 10.1016/j.humov.2021.102772
  • Exercise induced muscle damage and recovery assessed by means of linear and non-linear sEMG analysis and ultrasonography / P. Sbriccoli, F. Felici, A. Rosponi et al. // J Electro-myogr Kinesiol. – 2001. – Vol. 11, iss. 2. – P. 73–83. DOI: 10.1016/s1050-6411(00)00042-0
  • Foam rolling for delayed-onset muscle soreness and recovery of dynamic performance measures / G.E. Pearcey, D.J. Bradbury-Squires, J.E. Kawamoto et al // Journal of athletic training. – 2015. – Vol. 50, no. 1. – P. 5–13. DOI: 10.4085/1062-6050-50.1.01
  • Hedayatpour, N. The effect of eccentric exercise and delayed onset muscle soreness on the homologous muscle of the contralateral limb / N. Hedayatpour, Z. Izanloo, D. Falla // Journal of Electromyography and Kinesiology. – 2018. – Vol. 41. – P. 154–159. DOI: 10.1016/j.jelekin.2018.06.003
  • Improving characterization and diagnosis quality of myofascial pain syndrome: a systematic review of the clinical and biomarker overlap with delayed onset muscle soreness / B. Vadasz, J. Gohari, D.W. West et al. // Eur J Phys Rehabil Med. – 2020. – Vol. 56, no. 4. – P. 469–478. DOI: 10.23736/S1973-9087.20.05820-7
  • Involvement of Neutrophil Dynamics and Function in Exercise-Induced Muscle Damage and Delayed-Onset Muscle Soreness: Effect of Hydrogen Bath // T. Kawamura, K. Suzuki, M. Takahashi at al. // Antioxidants (Basel). – 2018 – Vol. 7, no. 10. – P. 127. DOI: 10.3390/antiox7100127
  • Meamarbashi, A. Herbs and natural supplements in the prevention and treatment of delayed-onset muscle soreness / A. Meamarbashi // Avicenna J Phytomed. – 2017. – Vol. 7, no. 1. – P. 16–26.
  • Mizumura, K. Delayed onset muscle soreness: Involvement of neurotrophic factors / K. Mizumura, T. Taguchi // J Physiol Sci. – 2016. – Vol. 66, no. 1. – P. 43–52. DOI: 10.1007/s12576-015-0397-0
  • Neuromuscular dysfunction following eccentric exercise / J.M. Saxton, P.M. Clarkson, R. James et al. // Med Sci Sports Exerc. – 1995. – Vol. 27, no. 8. – P. 1185–1193.
  • Nosaka, K. Muscle Soreness and Damage and the Repeated–Bout Effect / K. Nosaka // P.M.Tiidus (Ed.) Skeletal Muscle Damage and Repair. – Champaign, IL, USA: Human Kinetics, 2008. – P. 59–76.
  • Relationship between Skin Temperature, Electrical Manifestations of Muscle Fatigue, and Exercise-Induced Delayed Onset Muscle Soreness for Dynamic Contractions: A Preliminary Study / J.I. Priego-Quesada, C. De la Fuente, M.R. Kunzler et al. // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2020. – Vol. 17, no. 18. – P. 6817. DOI: 10.3390/ijerph17186817
  • Rowlands, A.V. Effect of stride length manipulation on symptoms of exercise-induced muscle damage and the repeated bout effect / A.V. Rowlands, R.G. Eston, C. Tilzey // J Sports Sci. – 2001. – Vol. 19, no. 5. – P. 333–340. DOI: 10.1080/02640410152006108
  • Sonkodi, B. Have We Looked in the Wrong Direction for More Than 100 Years? Delayed Onset Muscle Soreness Is, in Fact, Neural Microdamage Rather Than Muscle Damage / B. Sonkodi, I. Berkes, E. Koltai // Antioxidants (Basel). – 2020. – Vol. 9, no. 3. – P. 212. DOI: 10.3390/antiox9030212
  • Whole-body cryotherapy (extreme cold air exposure) for preventing and treating muscle soreness after exercise in adults / J.T. Costello, P.R. Baker, G.M. Minett et al. // Cochrane Data-base Syst Rev. – 2015. – No. 9. – CD010789. DOI: 10.1002/14651858.CD010789.pub2.
  • Yu, J.Y. Evaluation of muscle damage using ultrasound imaging / J.Y. Yu, J.G. Jeong, B.H. Lee // J Phys Ther Sci. – 2015. – Vol. 27. – P. 531–534. DOI: 10.1589/jpts.27.531
Еще
Статья научная