Ультразвукова доплеровська міографія : теоретичний аналіз механічних коливань І вимірних величин
Анотація
В роботі запропонована і досліджена фізична модель, що дозволяє описати власні і вимушені флуктуаційні руху при ізометричних скороченнях м'язових тканин. Власні коливання описуються акустичними і оптичними фононами в моделі одновимірної решітки з актиновим і міозіновим філаментами в примітивній комірці. Запропоновано систему динамічних рівнянь вимушених флуктуаційних рухів в м'язових саркомерах, що враховує в явному вигляді активні елементи м'язових волокон у вигляді областей перекриття актинових і міозінових філаментів. Проведено теоретичне дослідження ультразвукового доплерівського відгуку при протіканні фізичних процесів, що ініціюють м'язові скорочення. Показано, що спектральні характеристики реально вимірюваних доплеровским методом локальних м'язових рухів пов'язані зі спектром власних збуджень в м'язовому волокні, як механічної системі
Завантаження
Посилання
Hemmerling TM, et al. Phonomyography and mechanomyography can be used interchangeably to
measure neuromuscular block at the adductor pollicis muscle // Anesthesia & Analgesia. 2004. – V. 98. – P. 377-
Hemmerling T.M., Michaud G., Babin D., Trager G., Donati F. Comparison of phonomyography with
balloon pressure mechanomyography to measure contractile force at the corrugator supercilii muscle // Can. J.
Anaesth. V. 51. - V. 2. - 2004. - P. 116-121.
D.T. Barry, N.M. Cole. Muscle sounds at the resonant frequencies of skeletal muscle // IEEE Trans
Biomed Eng. – 1990. – V. 37, N 5. – P.525-531.
S.F. Levinson, H. Kanai, H. Hasegawa. Doppler myography – detecting and imaging intrinsic muscle
sounds // Proceedings of the Fourth International Conference on the Ultrasonic Measurement and Imaging of
Tissue Elasticity. – Lake Travis, Austin, Texas, USA, -2005. – P. 100.
Кулибаба А.А., Гирнык С.А., Толстолужский Д.А., Баранник Е.A. Доплеровская миография:
локальная регистрация мышечной активности при статическом нагружении // Біофізичний вісник – 2008.
- Вип. 1. – С.79-87.
N. Pulkovski, P. Shenk, N.A. Maffiuletti, and A.F. Mannion. Tissue Doppler imaging for detecting
onset of muscle activity // Muscle Nerve. – 2008. – V. 37. – P.638-649.
Kitamura K., Tokunaga M., Iwane A.H., Yanagida T. A single myosin head moves along an actin
filament with regular steps of 5.3 nanometers // Nature. – 1999. – V. 397. – P. 129-134.
Katsuyuki Shiroguchi, Kazuhiko Kinosita jr. Miosin V walks by lever action and Brownian motion //
Science. – 2007. – V.316. – P. 1208-1212.
Reconditi M., Koubassova N., Linari M. et al. The conformation of myosin head domains in rigor muscle
determined by X-ray interference // Biophys. J. – 2003. – V. 85. – P.1098-1110.
Linari M., Brunello E., Reconditi M. et al. The structural basis of the increase in isometric force
production with temperature in frog skeletal muscle // J. Physiol. – 2005. – V. 567. – P. 459-469.
Piazzesi G., Reconditi M., Linari M. et al. Mechanism of force generation by myosin heads in skeletal
muscle // Nature. – 2002. – V. 415. – P. 659-662.
Rayment I., Rypniewski W., Schmidt-Base K. et al. Three dimensional structure of myosin subfragment1: a molecular motor // Science. – 1993. – V. 261. – P. 50-58.
Rayment I., Holden M.H., Whittaker M. et al. Structure of actin-myosin complex and its implications for
muscle contraction // Science. – 1993. – V. 261. – P. 58-65.
Wells P.N.T. Doppler studies of the vascular system (Review) // Europ. J. Ultrasound. – 1998. – V. 7. –
P. 3-8.
Кanai H, Sato M., Koiwa Y., Chubachi N. Transcutaneous measurement and spectrum analysis of hart
wall vibrations // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr. Freq. Control. – 1996. – V. 43. – P. 791-810.
Mashiyama T., Hasegava H., Kanai H. Designing beam steering for accurate measurement of intimamedia thickness at carotid sinus // Jap. J. Appl. Phys. – 2006. – V. 45, N5B. – P. 4722-4726.
de Korte C.L., Pasterkamp G., van der Steen A.F.W. et al. Characterization of plaque components with
intravascular ultrasound elastography in human femoral and coronary arteries in vitro // Circulation. – 2000. –
V. 102. – P. 617-623.
Rubin J.M., Xie H., Kim K. et al. Sonographic elasticity imaging of acute and chronic deep venous
thrombosis in humans // J. Ultrasound Med. – 2006.- V. 25, N9. – P. 1179-1186.
Ophir J., Alam S.K., Garra B.S. et al. Elastography: imaging the elastic properties of soft tissues with
ultrasound // J. Med. Ultrason. – 2002. – V. 29, N4. – P. 155-171.
Girnyk S., Barannik A., Barannik E. et al. The estimation of elasticity and viscosity of soft tissues in vitro
using the data of remote acoustic palpation // Ultrasound Med. Biol. – 2006. – V. 32, N2. – P. 211-219.
Barannik E.A., Girnyk S.A., Tovsniak V.V., Marusenko A.I., Volkhov V.A., Sarvazyan A.P. The
influences of viscosity on the shear remotely induced by focused ultrasound in viscoelastic media // JASA. –
V.115. –P.2358-2364.
Cooke R. The mechanism of muscle contraction. CRC Crit. Rev. Biochem. –1986. V.21. –P. 53–118.
Э.И. Борзяк, Л.И. Волкова, Е.А. Добровольская и др. Анатомия человека: В двух томах. т.1. -М.:
Медицина, 1996. -544 с.
Piazzesi G. and Lombardi V. A cross-bridge model that is able to explain mechanical and energetic
properties of shortening muscle // Biophys. J. – 1995. – V. 68. – P. 1966-1979.
Ganhui Lan and Sean X. Sun. Dynamics of Myosin-Driven Skeletal Muscle Contraction: I. SteadyState Force Generation // Biophysical Journal. –2005. –V. 88. –P. 4107-4117.
Duke T.A.J. Molecular model of muscle contraction // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1999. – V.96. – P.
–2775.
Xiumei Liu, Pollack G.H. Stepwise Sliding of single actin and myosin filaments // Biophys. J. – 2004. –
V.86. – P. 353-358.
Finer J.T., Simmons R.M., Spudich J.A. Single myosin molecule mechanics: piconewton forces and
nanometer steps // Nature. – 1994. – V.368. – P.113-119.
Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. – М.: Наука, 1978. – 792с.
Huxley A.F. Muscle structure and theories of contraction // Progr. Biophys. Biophys. Chem. – 1957. –
V.7. – P.255-318.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
