Geri Dön

Deformation along human medial gastrocnemius muscle fibers in vivo during low-level plantar flexion activity

İnsan medial gastroknemius kası fiberlerı boyunca düşük seviye plantar fleksiyon aktivitesi sırasında in vivo deformasyon

  1. Tez No: 468084
  2. Yazar: ARDA ARPAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CAN ALİ YÜCESOY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Ortopedi ve Travmatoloji, Orthopedics and Traumatology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 52

Özet

İskelet kaslarının mekanik davranışının kasın kasılabilir elemanları ile hücre dışı matrisin etkileşimine göre belirlendiği önceki çalışmalarda gösterilmişti. Dahası, tüm uzuvun ölçeğinde, bağ dokular aracılığıyla kaslar arasında ve kas dışı yapılarla etkileşimin değişken kuvvet ve hareket üretimi ile kas mekaniğini etkilediği gösterilmiştir. Bu etkilerin ana belirleyicisi sarkomer boyu değişimleri ve bunun kas fiberleri boyunca heterojenliğidir. Bunun insan kasında in vivo miktarının tayini eksiktir. Bu çalışmada, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile demons esnek görüntü çakıştırma metodunun birleşiminden yerel kas dokusu deformasyonlarının miktarını belirlemek üzere yararlanıldı. Ek olarak, iskelet kasının fiber yönünü belirlemek üzere difüzyon tensörü görüntüleme (DTG) metodu kullanıldı. Metodların birleşimi fiberlerdeki uzama ve kısalmaların in vivo olarak ölçülmesine izin verdi. Bu metod kadın deneklerin (n=4) medial gastrocnemius (GM) kaslarında %15'lik sürekli izometrik plantar fleksiyon maksimal istemli kasılma aktivitesinden %5 seviyesine geçişi takiben uygulandı. Çalışmanın amacı, test edilen düşük miktarda plantar fleksiyon aktivitesinin kas fiberleri boyunca homojen olmayan boy değişimleri oluşturduğu hipotezini test etmekti. Sonuçlar aynı kas fiberi traktları üzerinde eşzamanlı uzamalar (% 32,7'ye kadar) ve kısalmalar (% 15,5'e kadar) oluştuğunu göstermektedir. Ek olarak, kas fiberleri arasındaki ortalama boy değişimlerinin dağılımının heterojen olduğu gözlendi. Sunulan hipotez sonuçlar ışığında doğrulanmıştır. Bulgular miyofasyal kuvvet iletiminin iskelet kaslarının fonksiyonu üzerindeki etkileri aracılığıyla açıklanmaktadır. Bu çalışmadan elde edilen öngörüler aponevrotomi, tendon transferi ameliyatı gibi cerrahi müdahalelerde, botulinum toksin tedavisi gibi prosedürlerde pratik uygulama bulabilir.

Özet (Çeviri)

Mechanical behavior of skeletal muscle has been previously shown to be determined by the interactions between contractile elements of the muscle and the extracellular matrix. Moreover, in the level of a whole limb, interactions between muscles and non-muscular structures through connective tissues have been shown to affect muscular mechanics causing varying force and movement production. The central determinant of those effects is sarcomere length changes and their heterogeneity along the muscle fibers. Quantification of that for human muscles in vivo is lacking. This study utilized magnetic resonance imaging (MRI) in combination with non-rigid demons image registration method to quantify local muscle tissue deformations. Additionally, diffusion tensor imaging (DTI) was used in order to determine muscle fiber direction. Combination of those methods allowed quantifying length changes along muscle fibers, in vivo. Presently, this method was applied to the medial gastrocnemius muscle (GM) of female subjects (n=4) following a transition from 15% to 5% maximal voluntary contraction (MVC) in sustained isometric plantar flexion activity. The aim was to test the hypothesis that low-level plantar flexion activity tested results in non-uniform distribution of strain along the muscle fibers. The results show sizable simultaneous lengthening (by up to 32.7%) and shortening (by up to 15.5%) occurring along the same muscle fiber tracts. In addition, average distribution of strain across fiber tracts was also found to be heterogeneous. Therefore, the posed hypothesis was confirmed. The findings are explained through the effects of myofascial force transmission on skeletal muscle function. Insight from this work can find practical application in surgical interventions such as aponeurotomy, tendon transfer surgery, or procedures like botulinum toxin treatment.

Benzer Tezler

  1. MRI assessment of local deformations along human medial gastrocnemius muscle fibers on submaximal plantarflexion activity

    MRG yöntemi kullanılarak submaksimal plantar fleksiyon aktivitesi sonucunda ortaya çıkan lokal deformasyonların insan medial gastrocnemius kası fiberleri boyunca değerlendirilmesi

    AGAH KARAKUZU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    BiyomühendislikBoğaziçi Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CAN ALİ YÜCESOY

  2. İnsan diz mekanizmasının bilgisayar destekli üç boyutlu modellenmesi ve kinematik analizi

    Computer aided three dimensional modeling and kinematic analysis of human knee joint

    ARİF ÖZKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    BiyomühendislikKocaeli Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YASİN KİŞİOĞLU

  3. İnsan diz ekleminin sonlu elemanlar analizi için üç boyutlu modellenmesi ve biyomekaniğinin incelenmesi

    Three dimensional modeling and analysis of biomechanics of human knee joint with a finite element method

    SABRİ UZUNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyofizikKocaeli Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR KÜÇÜK

  4. Türk makam müziğinin günümüze aktarımında gramofon kayıtlarının rolü, disklerin kimyasal ve fiziksel analizleri ve tayin sonuçlarının ses kalitesiyle ilişkisi

    The role of gramophone records on transferring Turkish maqam music, physical and chemical analyses of gramophone records and its relation with voice quality

    DENİZ SELTUĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    MüzikHaliç Üniversitesi

    Müzik Ana Sanat Dalı

    DOÇ. DR. NESİBE ÖZGÜL TURGAY

    DOÇ. DR. SEZGİN BAKIRDERE