Hodnocení okysličení svalů a dynamiky zotavení u osob s osteoartrózou kolenního kloubu

Osteoartritida kolene (OA) je degenerativní kloubní onemocnění spojené s bolestí, svalovou slabostí a funkčními omezeními, která negativně ovlivňují výkonnost svalů dolních končetin. Předchozí studie popsaly strukturální a fyziologické změny ve čtyřhlavém svalu stehenním u osob s osteoartritidou kolene, zejména v šikmém svalu stehenním (vastus medialis obliquus, VMO). Tyto změny zahrnují snížený průřez svalu, zvýšenou infiltraci intramuskulárního tuku, cévní změny a narušenou neuromuskulární aktivaci, což může přispívat ke snížené stabilitě kolenního kloubu a progresi onemocnění.

Svalová oxygenace (SmO₂) je důležitý fyziologický parametr odrážející rovnováhu mezi dodávkou a využitím kyslíku ve skeletálním svalu a poskytuje objektivní informace o metabolické a oběhové funkci svalu. Navzdory potenciálnímu významu SmO₂ pro pochopení dysfunkce čtyřhlavého svalu u osteoartritidy kolene zůstávají studie zkoumající cvičením vyvolané oxygenační odpovědi a dynamiku zotavení v této populaci omezené.

Tato observační, srovnávací průřezová studie si klade za cíl vyhodnotit dynamiku SmO₂ VMO u osob s osteoartritidou kolene a porovnat tyto parametry se zdravými kontrolami spárovanými podle věku a pohlaví. Studie také prozkoumá vztahy mezi parametry SmO₂, svalovou silou, funkčním výkonem a intenzitou bolesti.

K účasti budou pozváni jedinci s diagnózou osteoartritidy kolene stanovenou lékařem tělovýchovného lékařství a rehabilitace a zdraví dobrovolníci splňující kritéria způsobilosti. Před účastí bude od všech účastníků získán písemný informovaný souhlas. Účastníci splňující inkluzní kritéria budou rozděleni do dvou skupin: skupiny s osteoartritidou kolene a zdravé kontrolní skupiny. Všichni účastníci podstoupí stejné hodnotící postupy během jedné hodnotící seance.

V souladu s doporučeními Mezinárodní společnosti pro výzkum osteoartritidy (OARSI) bude u účastníků s oboustrannou osteoartritidou kolene cílové koleno pro analýzu určeno pomocí předem stanovené strategie: (1) bude vybráno koleno s větší bolestí v klidu nebo při aktivitě; (2) pokud jsou úrovně bolesti stejné, bude vybráno koleno s větší radiografickou závažností (stupeň podle Kellgrena a Lawrence); (3) pokud jsou jak bolest, tak radiografická závažnost stejné, bude dominantní noha (končetina preferovaná pro kopnutí do míče) určena jako cílové koleno. Cílové koleno bude sloužit jako referenční koleno pro následná měření, včetně SmO₂ a klinických hodnocení specifických pro koleno.

Pokud je nám známo, žádná předchozí studie přímo neporovnávala parametry SmO₂ mezi osobami s osteoartritidou kolene a zdravými kontrolami. Proto byla jako reference použita studie zkoumající změny SmO₂ ve podobné svalové skupině a používající stejnou měřicí techniku u jedinců, kteří podstoupili rekonstrukci předního zkříženého vazu. Odhad velikosti vzorku byl proveden pomocí softwaru G*Power (verze 3.1) na základě modelu dvoustranného t-testu pro nezávislé výběry pro porovnání středního rozdílu mezi dvěma skupinami. Pro výpočet byla použita velikost efektu hlášená pro SmO₂ VMO v referenční studii (Cohenovo d = 1,02). S hladinou významnosti alfa 0,05, statistickou silou 0,80 a poměrem rozdělení skupin 1:1 byla vypočtena požadovaná velikost vzorku na 17 účastníků na skupinu, což činí celkem 34 účastníků.

Před měřeními budou účastníci odpočívat vsedě po dobu 10 minut. Intenzita bolesti bude hodnocena pomocí vizuální analogové škály (VAS). Po období odpočinku budou provedena měření SmO₂ pomocí zařízení blízké infračervené spektroskopie (Moxy Monitor) umístěného nad svalem VMO. Bazální hodnoty SmO₂ budou zaznamenány během 60sekundového měřicího období.

Po bazálním měření účastníci provedou standardizovaný úkol cvičení minidřepu. Minidřep byl vybrán jako bezpečné a funkční uzavřené řetězcové cvičení běžně používané u osob s osteoartritidou kolene k aktivaci svalstva dolních končetin a byl kombinován s izometrickou addukcí kyčle pomocí míče umístěného mezi koleny pro zvýšení aktivace šikmého svalu stehenního a mediální stabilizace kolene. Bezprostředně po cvičení bude sledována oxygenace svalu VMO a bude zaznamenán proces zotavení. Doba zotavení bude definována jako doba potřebná k návratu hodnoty SmO₂ na její bazální úroveň, zatímco účastník odpočívá vsedě.

Po dokončení měření zotavení účastníci odpočívají 10 minut, aby se minimalizovaly účinky únavy. Následně bude svalová síla hodnocena pomocí izokinetického dynamometru prostřednictvím maximálních volních izometrických kontrakcí extenze kolene provedených při 15° flexe kolene. Tento kloubní úhel byl vybrán, protože šikmý sval stehenní vykazuje větší aktivaci blízko terminální extenze kolene. Navíc testování při 15° umisťuje čtyřhlavý sval do biomechanicky výhodné polohy pro produkci točivého momentu a zároveň minimalizuje kloubní zátěž. Účastníci provedou tři maximální kontrakce, každá trvající přibližně 6 sekund, se standardizovaným verbálním povzbuzováním a 60sekundovými přestávkami; pro analýzu bude použita střední hodnota špičkového točivého momentu. Funkční výkon bude následně hodnocen pomocí 30sekundového testu vstávání ze sedu. Všechna měření budou provedena během jedné seance a účastníci nebudou sledováni longitudinálně.

Statistické analýzy budou provedeny pomocí SPSS. Rozdělení dat bude hodnoceno pomocí testů normality. Popisné statistiky budou prezentovány jako průměr ± směrodatná odchylka nebo medián podle potřeby. Skupinové rozdíly mezi osobami s osteoartritidou kolene a zdravými kontrolami budou analyzovány pomocí t-testu pro nezávislé výběry nebo Mann-Whitneyho U testu. Vztahy mezi parametry svalové oxygenace, svalovou silou, funkčním výkonem a bolestí budou zkoumány pomocí Pearsonovy nebo Spearmanovy korelační analýzy. Hodnota p < 0,05 bude považována za statisticky významnou.