中风后肌肉最小的构建块消失

中风后,患者常常无法使用他们的影响一侧的手臂。有时,他们拿着它靠近身体,手肘弯曲。

在一项新的研究中,西北大学和雪莉瑞安AbilityLab研究人员发现,为了适应这一障碍,肌肉实际上失去sarcomeres-their最小、最基本的构建块。

堆叠端到端(系列)和一边到另一边(并行),观察肌肉纤维的长度和宽度。通过成像二头肌肌肉有三个非侵入性的方法,研究人员发现,中风患者有更少的观察肌肉纤维的长度,导致更短的整体肌肉结构。

这项研究发表在今天(6月25日)美国国家艺术与科学院院刊》上。

这一发现与普通病人的经验是一致的异常紧张,肌肉僵硬,抗拉伸,它表明,肌肉的变化可能放大现有问题引起的中风,脑损伤。研究小组希望这一发现能帮助改善康复技术重建观察,最终帮助缓解肌肉收紧和缩短。

“这是最直接的证据,慢性损伤,肌肉在缩短位置,与连续观察人类的损失,”温迪·默里说,这项研究的资深作者。“了解后肌肉适应障碍是至关重要的设计更有效的临床干预措施,以减轻这种适应和改善运动能力损伤后功能。”

穆雷西北大学生物医学工程教授麦考密克工程学院,教授物理医学与康复西北大学Feinberg医学院和雪莉瑞安AbilityLab研究科学家。这项研究是在与朱利叶斯Dewald合作完成,物理治疗和人体运动科学教授和物理医学与康复Feinberg,麦考密克的生物医学工程教授,研究员雪莉瑞安AbilityLab。

人类第一次演示

身高仅1.5 - 4.0微米长,观察包括两个主要蛋白质:肌动蛋白和肌凝蛋白。当这些蛋白质一起工作,他们使肌肉收缩,产生的力量。尽管之前的动物研究发现,肌肉失去连续观察演员肢体固定化后,这种现象以前从未被证实在人类身上。在动物研究中,肌肉更短,因为他们失去了连续观察也变得更加激烈。

“有一个经典的力和长度之间的关系,”艾米说Adkins,博士生在穆雷的实验室和研究的第一作者。“鉴于整个肌肉是由这些构建块,失去他们中的一些影响肌肉能产生多大的力。”

人类进行研究,研究人员结合三个非侵入性医疗成像技术:核磁共振测量肌肉体积,超声波测量束肌肉纤维和双光子microendoscopy测量显微观察。

成像打开新的可能性

结合这些技术在西北和雪莉Ryan AbilityLab研究者们来自7个中风患者的肱二头肌和四个健康的参与者。因为中风患者更影响身体的一侧,研究者对比成像从病人的影响对他们的影响以及健康的参与者的照片。

研究人员发现,中风患者的肱二头肌的影响减少了体积,肌肉纤维和可比的肌节长度较短。跨尺度结合数据后,他们发现影响肱二头肌在系列相比更少的观察肱二头肌的影响。之间的差异中风患者的武器比在健康参与者的胳膊,表明与中风相关的差异。

通过结合医学影像更好地查看肌肉结构,研究还建立了,可以研究肌肉适应肌节在人类数量。在双光子microendoscopy之前,人类研究有限要么在解剖实验室检查切割组织,使不完美的见解如何适应肌肉损伤和损伤,测量肌节在手术或长度肌肉活组织检查(限制谁能参与这项研究。

“在我们的世界的方方面面,是一个重要的关系是如何组合在一起的(结构)和它是如何工作的(它的功能),”研究人员说。”的部分原因医学成像是这样一个宝贵的资源和临床工具,这也是对人类的身体,和影像给我们一个机会来衡量结构。”