Resumen
Objetivo
Este estudio investigó el efecto del programa de calentamiento FIFA 11+ sobre la actividad muscular de todo el cuerpo utilizando la tomografía de emisión de positrones.
Métodos
Diez voluntarios masculinos sanos se dividieron en un grupo de control y un grupo que realizó ejercicios de prevención de lesiones (el 11+). Los sujetos del grupo de control se colocaron en una posición sentada durante 20 minutos y 37 mbq de 18F-fluorododexyglucosa (FDG) se inyectó por vía intravenosa. Los sujetos permanecieron sentados durante 45 minutos. Los sujetos del grupo de ejercicios realizaron la parte 2 de los 11+durante 20 minutos, después de lo cual se inyectó FDG. Luego realizaron la parte 2 del 11+durante 20 minutos, y descansaron durante 25 minutos en posición sentada. Se obtuvieron imágenes de tomografía computada por emisión de emisión de positrones 50 minutos después de la inyección de FDG en cada grupo. Las regiones de interés se definieron dentro de los 30 músculos. El valor de absorción estandarizado se calculó para examinar la absorción de FDG de tejido muscular por unidad de volumen.
Introducción
La prevención de lesiones deportivas se ha convertido en un tema clave en la medicina deportiva en los últimos años. La mayoría de los programas de entrenamiento de prevención de lesiones deportivas están compuestos de entrenamiento pliométrico, entrenamiento de equilibrio y entrenamiento de agilidad. Se han realizado estudios sobre los efectos de tales programas de entrenamiento en varios atletas. Aunque los sujetos y los detalles de los programas de entrenamiento diferían, los resultados mostraron una disminución de la incidencia de lesiones deportivas, independientemente del nivel de actividad deportiva, el sexo y la edad. (1)–(4).
El «11» es un programa de prevención de lesiones que se desarrolló con el apoyo de la Asociación de Fútbol Internacional de Fēdēration (FIFA) y tiene como objetivo reducir el efecto de los factores de riesgo de lesiones intrínsecas en el fútbol. Este programa ha sido validado en ese deporte (5), (6). Una versión modificada sucesiva del «11» (el «11+») también ha demostrado ser efectivo para prevenir lesiones en jóvenes jugadoras de fútbol (7) y jugadores de baloncesto masculino de élite (8). El FIFA 11+proporcionó una reducción de> 40% en el riesgo de lesiones. Además, la investigación utilizando técnicas analíticas de movimiento se ha realizado sobre el efecto del entrenamiento de prevención de lesiones deportivas (9), (10). El programa de capacitación tenía como objetivo mejorar la estabilidad del núcleo y el control neuromuscular (11), (12). Sin embargo, los patrones de activación muscular aún no se han dilucidado para el «11+».
Los niveles de actividad muscular de varios tipos de deportes se han investigado utilizando exámenes electromiográficos (EMG) (13), (14). Dado que el equipo debe estar unido al cuerpo para las mediciones de EMG, el nivel de actividad deportiva está perturbado, lo que limita los tipos de deportes investigados. Además, solo se puede investigar un número limitado de músculos y músculos superficiales mediante exámenes EMG.
La actividad muscular durante el ejercicio ha sido examinada por tomografía por emisión de positrones (PET) con 18F-fluorodeoxyglucosa (FDG) (15)–(17). 18F-FDG asumido por las células musculares no se metaboliza y permanece en las células como FDG-6-fosfato después de la fosforilación. De este modo, 18La acumulación de F-FDG en el músculo puede usarse como un parámetro de ingesta de glucosa por el músculo y el nivel de actividad muscular. PET proporciona una alternativa o suplemento prometedor a los métodos existentes para evaluar la activación muscular en movimientos humanos complejos.
El propósito del presente estudio fue examinar la actividad muscular durante los 11+usando PET.
Métodos
Diez hombres sanos se ofrecieron como voluntarios para este estudio. Se les pidió a cinco de ellos que realizaran el 11+. El 11+consistió en 3 partes: un ejercicio de carrera (Parte 1); 6 ejercicios con 3 niveles cada una de dificultad creciente que desarrollaron fuerza, equilibrio, control muscular y estabilidad del núcleo (Parte 2); y ejercicios avanzados de carrera (Parte 3). Teníamos la intención de que el ejercicio de la Parte 2 consistiera en actividades de nivel 1, excepto los ejercicios de funcionamiento (Tabla 1). Las características del sujeto se presentan en Tabla 2. Ninguno de los sujetos estaba tomando ningún medicamento y todos estaban saludables según lo juzgado por su historial médico y su examen físico. El propósito y los riesgos potenciales de este estudio se explicaron a los sujetos y se les obtuvo el consentimiento informado por escrito para participar. El diseño del estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Hospital Universitario de Kanazawa.
Todos los sujetos se abstuvieron de comer y beber durante al menos 6 h antes de la investigación, así como la actividad física extenuante durante al menos 1 día antes del experimento.
Los sujetos en el grupo de control se colocaron en una posición sentada durante 20 minutos y se inyectaron por vía intravenosa 37 MBQ de FDG por vía intravenosa. Los sujetos permanecieron sentados durante 45 minutos. Los sujetos en el grupo de ejercicios realizaron la parte 2 de los 11+durante 20 minutos, seguido de inyección con FDG. Inmediatamente después de la inyección, cada sujeto realizó 20 minutos de la Parte 2 de los 11+. Después de descansar y hacer ejercicio, cada sujeto se colocó en una posición anatómica supina en un lecho del escáner que facilitó el desplazamiento longitudinal en la pórtica de un sistema de tomografía computaron (PET-CT) (PET-CT) (Discovery PET/CT 690; GE Healthcare, Milwaukee, WI, EE. UU.). Se confirmó que el nivel de glucosa en plasma de cada sujeto era normal antes de la inyección de FDG.
El escaneo se realizó con un campo de visión axial de 60 cm y una resolución transaxial de 6.4 mm (medio máximo de ancho completo en el campo de visión central sin medio de dispersión). Antes de la exploración de emisiones, se realizó una tomografía computarizada no mejorada para la corrección de la atenuación y la orientación muscular. El escaneo de emisiones se realizó en modo tridemensional 50 minutos después de 18Administración F-FDG a 3 minutos/estación de cama. El tiempo de emisión total fue de 39-42 min. Las imágenes se reconstruyeron con la maximización de expectativas de subconjuntos ordenados tridimensionales con 2 iteraciones y 16 subconjuntos. Después de la reconstrucción, se aplicó un postfilter Gaussiano FWMH FWMH de 6.4 mm.
Análisis de mascotas
Las regiones de interés (ROI) se dibujaron manualmente en 5 áreas del cuerpo y 30 músculos esqueléticos de la siguiente manera: 1) Trunk: en el borde inferior de las cuartas vértebras lumbares para el recto abdominal, así como para el oblicuo abdominal externo, abdominal interno, abdominal transversal, abdominal transversal, mayor pSoas, cuadratado lumbar y spinae musculosos; 2) Pelvis: en el nivel de borde superior del techo acetabular para el glúteo maximus, así como en el glúteo medio, el glúteo mínimo y los músculos piriformíes; 3) muslo: en el centro del borde inferior del trocánter femoral menor, el cóndilo femoral para el músculo femoral cuádriceps, el sartorius, gracilis, semimimembranosus, semitendinosus y los músculos femoríticos bíceps y el complejo muscular aductor; 4) Baja de la pierna: en el centro de la tibia para el músculo tibial anterior, así como los músculos flexores largos de los dedos y el dedo gordo y el tibial posterior, los tríceps surae y los músculos peroneo; 5) Pie: en el centro del navicular para el músculo abductor alucis, el centro del hueso metatarsiano para los músculos interóseo y el cuadrado plantar, flexor digitorum brevis, abductor digiti minimi y músculos flexor hallucis brevis.
Un especialista experimentado en medicina nuclear (IA) definió todo el ROI utilizando imágenes de CT simples. El valor de absorción estandarizado (SUV) se calculó mediante la superposición de las imágenes de ROI y fusión definidas. Se evitaron grandes embarcaciones cuando se describieron las áreas musculares. El SUV se calculó para examinar cuantitativamente la absorción de FDG del tejido muscular por unidad de volumen de acuerdo con la ecuación: SUV = recuento medio de ROI (CPS/píxel)/peso corporal (g)/dosis inyectada (MCI) × factor de calibración (CPS/MCI). El ROI se definió para los lados derecho e izquierdo de los músculos esqueléticos antes mencionados. El SUV medio se calculó utilizando la siguiente ecuación: SUV medio = (SUV medio izquierdo × Área del músculo izquierdo+SUV medio derecha × Área del músculo derecho)/(Área muscular izquierda+área muscular derecha).
Análisis estadístico
Todos los datos se presentan como medias y desviaciones estándar. La prueba U de Mann-Whitney se utilizó para evaluar las diferencias en los volúmenes musculares y el SUV para todo el ROI entre grupos. SPSS para Windows Ver. 19.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, EE. UU.) Se utilizó para el análisis. El nivel de significancia mínimo se estableció en P <0.05.
Resultados
No se observaron diferencias significativas en las características físicas individuales entre los grupos (Tabla 2). Figuras 1 y 2 Ilustra las imágenes típicas de PET de todo el cuerpo de los grupos de control y ejercicio, respectivamente. Tablas 3 y 4 Muestre los volúmenes de ROI y los SUV de los músculos de los pacientes en los grupos de control y ejercicio, respectivamente. No se observaron diferencias significativas en los volúmenes de ROI entre los grupos para cualquiera de los músculos, excepto el flexor alucis brevis. La acumulación de FDG dentro del recto abdominal, el glúteo medio y los músculos mínimos en el grupo de ejercicios fueron significativamente más altos que el del grupo control (p <0.05).
Discusión
Los hallazgos más importantes del presente estudio fueron que el abductor de cadera y el recto abdominal estaban activos mientras los pacientes realizaron los ejercicios de prevención de lesiones FIFA 11+. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que aplica PET al programa 11+. Estos datos serán útiles en futuros programas de prevención de lesiones deportivas.
Los estudios han informado que los programas de prevención de lesiones deportivas, incluidos los 11+, ayudan a reducir la incidencia de lesiones deportivas (7), (8). Sin embargo, se desconoce cómo los músculos esqueléticos en todo el cuerpo se activa durante dichos programas, ya que los estudios hasta la fecha han utilizado principalmente la EMG superficial para evaluar las actividades del músculo esquelético. Por lo tanto, los músculos esqueléticos en todo el cuerpo no pudieron evaluarse simultáneamente. En nuestro estudio, PET se usó para evaluar simultáneamente una variedad de músculos esqueléticos. Nuestro estudio fue el primero en demostrar la activación del abductor de cadera, los músculos del recto abdominal después del programa FIFA 11+.
Fujimoto (15) y tashiro (18) Usó PET para evaluar la actividad muscular durante la carrera. Estos fueron los primeros informes del estudio de la actividad muscular durante el ejercicio usando PET. Otros estudios han investigado la absorción de glucosa tisular con PET en tareas simples como contracciones musculares isométricas (19) y ejercicios de fuerza dinámica (20) así como en tareas de trabajo de resistencia más complejas, como caminar (21)correr (22)y doble poling (17). Bojsen et al. informó que las imágenes de PET podrían ser un suplemento prometedor o una alternativa a los métodos más tradicionales para investigar el uso muscular …
