Thay đổi trong biên độ sóng M siêu tối đa tại các vùng khác nhau của cơ tay trước sau khi thực hiện bài tập eccentric của cơ gập khuỷu

Springer Science and Business Media LLC - Tập 121 - Trang 307-318 - 2020
Hélio V. Cabral1, Kristen M. Meiburger2,3, Liliam F. de Oliveira1,4, Taian M. Vieira3,5
1Biomechanics Laboratory, Biomedical Engineering Program (COPPE), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
2Biolab, Department of Electronics and Telecommunications, Politecnico di Torino, Turin, Italy
3PoliToBIOMed Lab, Politecnico di Torino, Turin, Italy
4Physical Education and Sports School (EEFD), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
5Laboratory for Engineering of the Neuromuscular System (LISiN), Department of Electronics and Telecommunications, Politecnico di Torino, Turin, Italy

Tóm tắt

Bằng chứng trước đây từ các điện cơ đồ bề mặt (EMG) cho thấy rằng tổn thương cơ do tập thể dục (EIMD) có thể biểu hiện không đồng đều trong cơ. Bài nghiên cứu này điều tra xem những thay đổi vùng này có thực sự liên quan đến EIMD hay không, hay chúng là do các yếu tố giả tạo thường ảnh hưởng đến EMG. Mười nam giới khỏe mạnh đã thực hiện 3 × 10 lần gập khuỷu eccentric. Sức co tối đa tự nguyện (MVC), độ đau cơ và hình ảnh siêu âm từ các vùng tận cùng và gần gốc của cơ bắp tay được đo ngay trước (cơ sở) và trong mỗi 4 ngày tiếp theo sau khi tập thể dục. Hơn nữa, 64 điện cơ đồ bề mặt đơn cực được ghi nhận trong khi 10 xung siêu tối đa được áp dụng vào dây thần kinh cơ da. Vùng chi phối (IZ), số lượng điện cực phát hiện sóng M lớn nhất và tọa độ tâm dọc của chúng được đánh giá để phân tích sự phân bố không gian của biên độ sóng M. Mô men sức mạnh MVC đã giảm (~ 25%; P < 0.001) trong khi thang độ đau cơ cảm nhận tăng (~ 4 cm; 0 cm cho không đau và 10 cm cho đau nhất có thể; P < 0.005) qua các ngày. Cường độ âm vang của hình ảnh siêu âm đã tăng lên ở 48 h (71%), 72 h (95%) và 96 h (112%) cho cả hai vùng cơ (P < 0.005), trong khi không có sự khác biệt giữa các vùng (P = 0.136). Vị trí IZ không thay đổi (P = 0.283). Số lượng kênh phát hiện sóng M lớn nhất đã giảm đáng kể (lên đến 10.7%; P < 0.027) và tọa độ tâm dọc đã chuyển về phía xa ở 24, 48 và 72 h sau EIMD (P < 0.041). EIMD nhất quán thay đổi sóng M siêu tối đa được phát hiện chủ yếu ở gần gốc cơ bắp tay, cho thấy rằng EIMD xảy ra tại chỗ trong cơ bắp tay.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Asakawa DS, Pappas GP, Drace JE, Delp SL (2002) Aponeurosis length and fascicle insertion angles of the biceps brachii. J Mech Med Biol 2(03–04):449–455. https://doi.org/10.1142/S0219519402000484

Balshaw T, Fry A, Maden-Wilkinson T, Kong P, Folland J (2017) Reliability of quadriceps surface electromyography measurements is improved by two vs. single site recordings. Eur J Appl Physiol 117:1085–1094. https://doi.org/10.1007/s00421-017-3595-z

Botter A, Merletti R (2016) EMG of electrically stimulated muscle. In: Merletti R, Farina D (eds) Surface electromyography: physiology, engineering and applications. Wiley, Hoboken. pp 311–32. https://doi.org/10.1002/9781119082934.ch11

Botter A, Merletti R, Minetto MA (2009) Pulse charge and not waveform affects M-wave properties during progressive motor unit activation. J Electromyogr Kinesiol 19(4):564–573. https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2008.03.009

Calder KM, Hall LA, Lester SM, Inglis JG, Gabriel DA (2005) Reliability of the biceps brachii M-wave. J Neuroeng Rehabil 2(1):33–40. https://doi.org/10.1186/1743-0003-2-33

Cescon C, Rebecchi P, Merletti R (2008) Effect of electrode array position and subcutaneous tissue thickness on conduction velocity estimation in upper trapezius muscle. J Electromyogr Kinesiol 18(4):628–636. https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2007.01.005

Chan R, Newton M, Nosaka K (2012) Effects of set-repetition configuration in eccentric exercise on muscle damage and the repeated bout effect. Eur J Appl Physiol 112(7):2653–2661. https://doi.org/10.1007/s00421-011-2247-y

Chen TC (2003) Effects of a second bout of maximal eccentric exercise on muscle damage and electromyographic activity. Eur J Appl Physiol 89(2):115–121. https://doi.org/10.1007/s00421-002-0791-1

Cicchetti DV, Sparrow SA (1981) Developing criteria for establishing interrater reliability of specific items: applications to assessment of adaptive behavior. Am J Ment Defic 86(2):127–137

Doguet V, Nosaka K, Guével A, Ishimura K, Guilhem G, Jubeau M (2019) Influence of fascicle strain and corticospinal excitability during eccentric contractions on force loss. Exp Physiol 104(10):1532–1543. https://doi.org/10.1113/EP087664

Farina D, Merletti R, Enoka RM (2004) The extraction of neural strategies from the surface EMG. J Appl Physiol 96(4):1486–1495. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.01070.2003

Faul F, Erdfelder E, Lang AG, Buchner A (2007) G*Power 3: a flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behav Res Methods 39(2):175–191. https://doi.org/10.3758/BF03193146

Gallina A, Merletti R, Gazzoni M (2013) Innervation zone of the vastus medialis muscle: position and effect on surface EMG variables. Physiol Meas 34(11):1411–1422. https://doi.org/10.1088/0967-3334/34/11/1411

Guilhem G, Hug F, Couturier A et al (2013) Effects of air-pulsed cryotherapy on neuromuscular recovery subsequent to exercise-induced muscle damage. Am J Sport Med 41(8):1942–1951. https://doi.org/10.1177/0363546513490648

Guilhem G, Doguet V, Hauraix H et al (2016) Muscle force loss and soreness subsequent to maximal eccentric contractions depend on the amount of fascicle strain in vivo. Acta Physiol 217:152–163. https://doi.org/10.1111/apha.12654

Hedayatpour N, Falla D (2002) Non-uniform muscle adaptations to eccentric exercise and the implications for training and sport. J Electromyogr Kinesiol 22(3):329–333. https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2011.11.010

Hedayatpour N, Falla D, Arendt-Nielsen L, Farina D (2008) Sensory and electromyographic mapping during delayed-onset muscle soreness. Med Sci Sports Exerc 40(2):326–334. https://doi.org/10.1249/mss.0b013e31815b0dcb

Hody S, Croisier JL, Bury T, Rogister B, Leprince P (2019) Eccentric muscle contractions: risks and benefits. Front Physiol 10:536. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00536

Hyldahl RD, Hubal MJ (2014) Lengthening our perspective: morphological, cellular, and molecular responses to eccentric exercise. Muscle Nerve 49(2):155–170. https://doi.org/10.1002/mus.24077

Koo T, Li M (2016) A guideline of selecting and reporting intraclass correlation coefficients for reliability research. J Chiropr Med 15(2):155–163. https://doi.org/10.1016/j.jcm.2016.02.012

Lieber RL, Friden J (1993) Muscle damage is not a function of muscle force but active muscle strain. J Appl Physiol 74(2):520–526. https://doi.org/10.1152/jappl.1993.74.2.520

Madeleine P, Leclerc F, Arendt-Nielsen L, Ravier P, Farina D (2006) Experimental muscle pain changes the spatial distribution of upper trapezius muscle activity during sustained contraction. Clin Neurophysiol 117(11):2436–2445. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2006.06.753

Maeo S, Ando Y, Kanehisa H, Kawakami Y (2017) Localization of damage in the human leg muscles induced by downhill running. Sci Rep 7(1):5769. https://doi.org/10.1038/s41598-017-06129-8

Matta TT, Pereira WCA, Radaelli R, Pinto RS, Oliveira LF (2018) Texture analysis of ultrasound images is a sensitive method to follow-up muscle damage induced by eccentric exercise. Clin Physiol Funct Imaging 38(3):477–482. https://doi.org/10.1111/cpf.12441

Matta TT, Pinto RO, Leitão BF, Oliveira LF (2019) Non-uniformity of elbow flexors damage induced by an eccentric protocol in untrained men. J Sports Sci Med 18(2):223–228

McBride TA, Stockert BW, Gorin FA, Carlsen RC (2000) Stretch-activated ion channels contribute to membrane depolarization after eccentric contractions. J Appl Physiol 88:91–101. https://doi.org/10.1152/jappl.2000.88.1.91

McNeil PL, Khakee R (1992) Disruptions of muscle fiber plasma membranes. Role in exercise-induced damage. Am J Pathol 140:1097–1109

Miyamoto N, Wakahara T, Kawakami Y (2012) Task-dependent inhomogeneous muscle activities within the bi-articular human rectus femoris muscle. PLoS ONE 7(3):e34269. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0034269

Newham DJ, McPhail G, Mills KR, Edwards RHT (1983) Ultrastructural changes after concentric and eccentric contractions of human muscle. J Neurol Sci 61:109–122. https://doi.org/10.1016/0022-510x(83)90058-8

Nosaka K, Sakamoto K (2001) Effect of elbow joint angle on the magnitude of muscle damage to the elbow flexors. Med Sci Sports Exerc 33(1):22–29. https://doi.org/10.1097/00005768-200101000-00005

Pappas GP, Asakawa DS, Delp SL, Zajac FE, Drace JE (2002) Nonuniform shortening in the biceps brachii during elbow flexion. J Appl Physiol 92(6):2381–2389. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00843.2001

Piitulainen H, Bottas R, Linnamo V, Komi P, Avela J (2009) Effect of electrode location on surface electromyography changes due to eccentric elbow flexor exercise. Muscle Nerve 40(4):617–625. https://doi.org/10.1002/mus.21249

Piitulainen H, Bottas R, Komi P, Linnamo V, Avela J (2010) Impaired action potential conduction at high force levels after eccentric exercise. J Electromyogr Kinesiol 20(5):879–887. https://doi.org/10.1016/j.jelekin.2009.10.001

Piitulainen H, Botter A, Merletti R, Avela J (2011) Muscle fiber conduction velocity is more affected after eccentric than concentric exercise. Eur J Appl Physiol 111(2):261–273. https://doi.org/10.1007/s00421-010-1652-y

Pinto TP, Gazzoni M, Botter A, Vieira TM (2018) Does the amplitude of biceps brachii M waves increase similarly in both limbs during staircase, electrically elicited contractions? Physiol Meas 39(8):085005. https://doi.org/10.1088/1361-6579/aad57c

Radaelli R, Bottaro M, Wilhelm EN, Wagner DR, Pinto RS (2012) Time course of strength and echo intensity recovery after resistance exercise in women. J Strength Cond Res 26(9):2577–2584. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e31823dae96

Roeleveld K, Stegeman DF, Vingerhoets HM, Oosterom AV (1997) Motor unit potential contribution to surface electromyography. Acta Physiol Scand 160:175–183. https://doi.org/10.1046/j.1365-201X.1997.00152.x

Vieira TM, Merletti R, Mesin L (2010) Automatic segmentation of surface EMG images: improving the estimation of neuromuscular activity. J Biomech 43(11):2149–2158. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2010.03.049

Vieira TM, Botter A, Muceli S, Farina D (2017) Specificity of surface EMG recordings for gastrocnemius during upright standing. Sci Rep 7(1):13300. https://doi.org/10.1038/s41598-017-13369-1

Warren GL, Lowe DA, Armstrong RB (1999) Measurement tools used in the study of eccentric contraction-induced injury. Sports Med 27(1):43–59. https://doi.org/10.2165/00007256-199927010-00004

Wong V, Spitz RW, Bell ZW, et al (2020) Exercise induced changes in echo intensity within the muscle: a brief review. J Ultrasound 1–16. https://doi.org/10.1007/s40477-019-00424-y

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 121

307-318

Thông tin tác giả