Diz osteoartriti olan orta yaş kadınlarda intramüsküler yağ oranının iskelet kası mimari yapısına ve fiziksel performansa olan etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of intramuscular fat ratio on skeletal muscle architecture and physical performance in middle-aged women with KNEE osteoarthritis
Yazar: MERVE KARAPINAR
Danışman: PROF. DR. TÜZÜN FIRAT ; DOÇ. DR. ABDULLAH MERİÇ ÜNAL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Fizyoterapi ve Rehabilitasyon = Physiotherapy and Rehabilitation
Dizin: Adipoz doku = Adipose tissue ; Diz = Knee ; Diz eklemi = Knee joint ; Fiziksel aktivite = Physical activity ; Kadınlar = Women ; Kas kuvveti = Muscle strength ; Kaslar = Muscles ; Kuadriceps femoris = Quadriceps femoris ; Osteoartrit = Osteoarthritis ; Osteoartrit-diz = Osteoarthritis-knee

Özet:
Bu çalışmanın amacı diz osteoartriti (OA) olan orta yaş kadınlarda kuadriseps femoris ve hamstring kaslarının intramüsküler yağ (İMY) oranını sağlıklı kontrol grubu ile karşılaştırmaktır. Ayrıca diz OA olan kadınlarda İMY oranı ile iskelet kasının mimari özellikleri ve fiziksel performans arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. Çalışmamıza 40-65 yaş aralığında 31 diz OA olan ve 31 sağlıklı kadın dahil edildi. Katılımcıların demografik verileri (yaş, boy, vücut ağırlığı, vücut kitle indeksi), ağrı durumları ve diz eklemi hareket açıklıkları kaydedildi. Yağ ve kas kütlesinin değerlendirilmesi; Bioelektrik İmpedans Analizi ile, izometrik kas kuvveti; hand held dinamometre ile, diz OA ile ilişkili semptom ve diz eklemi fonksiyonları Diz Yaralanma ve Osteoartrit Sonuç Skoru (KOOS) ile değerlendirildi. Kuadriseps femoris ve hamstring kaslarının mimari özelliklerinden pennasyon açısı, lif uzunluğu ve kalınlığı gibi Ultrasonografi (US) yöntemi ile değerlendirildi. Kasların İMY oranı ise ekointensite (Eİ) ölçümleri kullanılarak analiz edildi. Eİ değerlendirmesi, US yöntemi ile elde edilen görüntülerin ImageJ programı aktarılması ile yapıldı. Katılımcıların fonksiyonel performans değerlendirmeleri, Beş Kere Otur ve Kalk Testi, Zamanlı Kalk Yürü Testi ve Merdiven İnip-Çıkma Testi ile, yürüme hızı ise 20 Metre Yürüme Testi ile değerlendirildi. Diz OA olan hastaların sağlıklı kontrol grubuna göre rektus femoris, vastus intermedius, vastus lateralis, vastus medialis, biseps femoris, semitendinosus ve semimembranosus kaslarının İMY oranı daha fazla idi (p<0,05). Diz OA olan kadınların yaşları, vücut kütle indeksleri, vücut yağ kütlesi arttıkça kuadriseps ve hamstring kaslarının İMY oranı artmakta, iskelet kas kütlesi ve iskelet kas kütle indeksi artıkça İMY oranı azalmaktaydı (p<0,05). Rektus femoris, vastus medialis, biseps femoris ve semitendinosus kaslarının İMY oranı azaldıkça pennasyon açıları artmaktaydı (p<0,05). Rektus femoris ve vastus medialis kaslarının İMY oranı artıkça dizin izometrik ekstansör kuvveti azalmakta, biseps femoris kasının İMY oranı artıkça dizin izometrik fleksör kuvveti azalmaktaydı (p<0,05). Ayrıca vastus medialis ve biseps femoris kasların İMY oranı artıkça KOOS puanları azalmaktaydı (p<0,05). Kuadriseps femoris ve hamstring kaslarının İMY oranı arttıkça diz OA olan kadınların fiziksel performansları ve yürüme hızları da kötüleşmekteydi (p<0,05). Diz OA olan orta yaş kadınların kuadriseps femoris ve hamstring kaslarının intramuskuler yağ oranı sağlıklı kontrol grubuna göre daha fazla olup, bu hastalar için intramüsküler yağ dokusunu azaltmaya yönelik egzersiz ve tedavi stratejileri belirlenmelidir.

Abstract:
The aim of this study was to compare the intramuscular fat (IMF) ratio of quadriceps femoris (QF) and hamstring muscles in the middle-aged women with knee osteoarthritis (OA) and to compare with the healthy control group. Another aim of this study was to investigate the relationship between muscular infiltration of QF and hamstring muscles and muscle architecture and physical performance of the patients with knee OA. In this study, 31 healthy women and 31 women with knee OA, aged between 40 and 65 years were included. The participants' demographic data (age, height, weight, body mass index), pain status and knee range of motion were recorded. Body muscle and fat mass were measured by Bioelectric Impedance Analysis and isometric muscle strength was evaluated by handheld dynamometer.  Knee OA-related symptoms and knee joint functions were evaluated with the Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score (KOOS). Muscle architecture (pennation angle, fiber length and thickness) of the QF and hamstring muscles evaluated with Ultrasonography (US). IMF ratio of the muscles was assessed using echo intensity (EI) measurements using gray-scale analysis in the ImageJ program. The functional performance assessments of the women were evaluated with the Five Times Sit and Stand Test, Timed Up and Go Test, and Stair Climbing Test, walking speed was evaluated with the 20 Meter Walking Test. Women with knee OA had more IMF ratio in the rectus femoris, vastus intermedius, vastus lateralis, vastus medialis, biceps femoris, semitendinosus and semimembranosus muscles compared to the healthy women (p<0.05). IMF ratio in the QF and hamstring muscles increased as the age, body mass index, and body fat mass of women with knee OA increased. As the skeletal muscle mass and skeletal muscle mass index decreased in women with knee OA, the IMF ratio of the muscles increased (p<0.05). Pennation angles of the muscles increased as the IMF ratio decreased in rectus femoris, vastus medialis, biceps femoris, and semitendinosus. (p<0.05). As the IMF ratio increased in the rectus femoris and vastus medialis muscles, the isometric extensor strength of the knee decreased, while the isometric flexor strength of the knee decreased as the IMF ratio increased in the Biceps Femoris muscle. (p<0.05). In addition, KOOS scores decreased as the IMF increased in vastus medialis and biceps femoris (p<0.05). As the IMF ratio in the QF and hamstring muscles increased, the physical performance and walking speed of women with knee OA also deteriorated (p<0.05). In middle-aged women with knee OA, the intramuscular fat ratio of the QF and hamstring muscles is higher than the healthy control group, and so exercise and treatment strategies to reduce intramuscular adipose tissue should be determined for these patients.