Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kích thước và chức năng cơ gối mở rộng và cơ gót chân sau 90 ngày nghỉ ngơi trên giường có hoặc không có bài tập kháng lực
Tóm tắt
Sự teo cơ và mất sức mạnh ở cơ bắp gây ra bởi tình trạng nghỉ ngơi trên giường giả định trong không gian ngắn hạn có thể được giảm bớt hoặc làm dịu nhờ vào bài tập kháng lực (RE). Nghiên cứu này so sánh tác động của bài tập RE cho cơ gót chân và cơ gối mở rộng đối với kích thước và chức năng của cơ bắp ở 17 nam giới khỏe mạnh (từ 26-41 tuổi) trải qua 90 ngày nghỉ ngơi trên giường ở tư thế nghiêng đầu 6° với (BRE; n=8) hoặc không có (BR; n=9) bài tập RE. Chương trình RE bao gồm các hành động đồng thời tối đa trong tư thế ngồi ngả lưng và ép cơ gót chân (4 sets mỗi set 7 lần lặp lại) với tạ bánh xe không trọng lực (FW) mỗi ba ngày. Trước và sau khi nghỉ trên giường, thể tích cơ bắp được đánh giá bằng phương pháp chụp cộng hưởng từ. Tương tự, sức mạnh và công suất cơ bắp cùng hoạt động điện cơ bề mặt (EMG) được xác định trong các hành động tối đa bằng FW hoặc động lực học đồng bộ. Trong BR, thể tích cơ gối mở rộng và cơ gót chân giảm (P<0.05) lần lượt là 18% và 29%. Đồ thị mô men hoặc lực và công suất giảm (P<0.05) 31–60% (gối mở rộng) và 37–56% (gót chân) trong khi hoạt động EMG của cơ gối mở rộng và cơ gót chân giảm 31–38% và 28–35%, tương ứng sau BR. Teo cơ trong BRE đã được ngăn chặn (P>0.05; cơ gối mở rộng) hoặc giảm nhẹ (−15%; cơ gót chân). BRE duy trì lực, công suất và hoạt động EMG cụ thể cho nhiệm vụ. Sự giảm đi của mô men không cụ thể cho nhiệm vụ ít hơn (P<0.05) so với trong BR. Dữ liệu hiện tại cho thấy rằng các cơ triceps surae và quadriceps có phản ứng khác nhau với thời gian dài nghỉ ngơi trên giường có hoặc không có bài tập kháng lực. Các kết quả cũng gợi ý rằng việc thiết kế các giao thức bài tập kháng lực trong chuyến bay cho các du khách không gian là phức tạp và cần phải vượt ra ngoài việc chỉ bảo tồn cơ bắp.
Từ khóa
#teo cơ #bài tập kháng lực #nghỉ ngơi trên giường #sức mạnh cơ bắp #động lực học đồng bộTài liệu tham khảo
Adams GR, Hather BM, Dudley GA (1994) Effect of short-term unweighting on human skeletal muscle strength and size. Aviat Space Environ Med 65:1116–1121
Akima H, Kubo K, Kanehisa H, Suzuki Y, Gunji A, Fukunaga T (2000) Leg-press resistance training during 20 days of 6-degree head-down-tilt bed rest prevents muscle deconditioning. Eur J Appl Physiol 82:30–38
Akima H, Kubo K, Imai M, Kanehisa H, Suzuki Y, Gunji A, Fukunaga T (2001) Inactivity and muscle: effect of resistance training during bed rest on muscle size in the lower limb. Acta Physiol Scand 172:269–278
Akima H, Ushiyama JI, Kubo J, Tonosaki SI, Itoh M, Kawakami Y, Fukuoka H, Kanehisa H, Fukunaga T (2003) Resistance training during unweighting maintains muscle size and function in human calf. Med Sci Sports Exerc 35:655–662
Alkner BA, Tesch PA (2004) Efficacy of a gravity-independent resistance exercise device as a countermeasure to muscle atrophy during 29-day bed rest. Acta Physiol Scand 181:345–357
Alkner BA, Tesch PA, Berg HE (2000) Quadriceps EMG/force relationship in knee extension and leg press. Med Sci Sports Exerc 32:459–463
Alkner BA, Berg HE, Kozlovskaya I, Sayenko D, Tesch PA (2003) Effects of strength training, using a gravity-independent exercise system, performed during 110 days of simulated space station confinement. Eur J Appl Physiol 90:44–49
Antonutto G, Capelli C, Girardis M, Zamparo P, di Prampero PE (1999) Effects of microgravity on maximal power of lower limbs during very short efforts in humans. J Appl Physiol 86:85–92
Bamman MM, Caruso JF (2000) Resistance exercise countermeasures for space flight: implications of training specificity. J Strength Cond Res 14:45–49
Bamman MM, Hunter GR, Stevens BR, Guilliams ME, Greenisen MC (1997) Resistance exercise prevents plantar flexor deconditioning during bed rest. Med Sci Sports Exerc 29:1462–1468
Bamman MM, Clarke MS, Feeback DL, Talmadge RJ, Stevens BR, Lieberman SA, Greenisen MC (1998) Impact of resistance exercise during bed rest on skeletal muscle sarcopenia and myosin isoform distribution. J Appl Physiol 84:157–163
Berg HE, Tesch PA (1994) A gravity-independent ergometer to be used for resistance training in space. Aviat Space Environ Med 65:752–756
Berg HE, Tesch PA (1998) Force and power characteristics of a resistive exercise device for use in space. Acta Astronaut 42:219–230
Berg HE, Dudley GA, Häggmark T, Ohlsén H, Tesch PA (1991) Effects of lower limb unloading on skeletal muscle mass and function in humans. J Appl Physiol 70:1882–1885
Berg HE, Tedner B, Tesch PA (1993) Changes in lower limb muscle cross-sectional area and tissue fluid volume after transition from standing to supine. Acta Physiol Scand 148:379–385
Berg HE, Larsson L, Tesch PA (1997) Lower limb skeletal muscle function after 6 weeks of bed rest. J Appl Physiol 82:182–188
Berry P, Berry I, Manelfe C (1993) Magnetic resonance imaging evaluation of lower limb muscles during bed rest-a microgravity simulation model. Aviat Space Environ Med 64:212–218
Convertino VA, Doerr DF, Mathes KL, Stein SL, Buchanan P (1989) Changes in volume, muscle compartment, and compliance of the lower extremities in man following 30 days of exposure to simulated microgravity. Aviat Space Environ Med 60:653–658
Dudley GA, Duvoisin MR, Convertino VA, Buchanan P (1989) Alterations of the in vivo torque-velocity relationship of human skeletal muscle following 30 days exposure to simulated microgravity. Aviat Space Environ Med 60:659–663
Edgerton VR, Roy RR (1995) Neuromuscular adaptions to actual and simulated spaceflight. In: Fregly MJ, Blatteis CM (eds) Handbook of physiology: adaption to the environment, section 4, part 3. The gravitational environment. Oxford University Press, New York, pp 721–763
Ericson MO, Nisell R, Ekholm J (1986) Quantified electromyography of lower-limb muscles during level walking. Scand J Rehabil Med 18:159–163
Ferri A, Scaglioni G, Pousson M, Capodaglio P, Van Hoecke J, Narici MV (2003) Strength and power changes of the human plantar flexors and knee extensors in response to resistance training in old age. Acta Physiol Scand 177:69–78
Fitts RH, Riley DR, Widrick JJ (2000) Physiology of a microgravity environment invited review: microgravity and skeletal muscle. J Appl Physiol 89:823–839
Germain P, Guell A, Marini JF (1995) Muscle strength during bedrest with and without muscle exercise as a countermeasure. Eur J Appl Physiol 71:342–348
Gogia P, Schneider VS, LeBlanc AD, Krebs J, Kasson C, Pientok C (1988) Bed rest effect on extremity muscle torque in healthy men. Arch Phys Med Rehabil 69:1030–1032
Greenleaf JE, Bernauer EM, Ertl AC, Bulbulian R, Bond M (1994) Isokinetic strength and endurance during 30-day 6-degree head-down bed rest with isotonic and isokinetic exercise training. Aviat Space Environ Med 65:45–50
Hather BM, Adams GR, Tesch PA, Dudley GA (1992) Skeletal muscle responses to lower limb suspension in humans. J Appl Physiol 72:1493–1498
Hayes JC, McBrine JJ, Roper ML, Stricklin MD, Siconolfi SF, Greenisen MC (1992) Effects of space flight on skeletal muscle performance. FASEB J 65:A1770
Koryak Y (1998) Effect of 120 days of bedrest with and without countermeasures on the mechanical properties of the triceps surae muscle in young women. Eur J Appl Physiol 78:128–135
Koryak Y (1999) The effects of long-term simulated microgravity on neuromuscular performance in men and women. Eur J Appl Physiol 79:168–175
Kozlovskaya IB, Kreidich YV, Oganov VS, Koserenko OP (1981) Pathophysiology of motor functions in prolonged manned space flights. Acta Astronaut 8:1059–1072
Lambertz D, Perot C, Kaspranski R, Goubel F (2001) Effects of long-term spaceflight on mechanical properties of muscles in humans. J Appl Physiol 90:179–188
LeBlanc A, Gogia P, Schneider V, Krebs J, Schonfeld E, Evans H (1988) Calf muscle area and strength changes after five weeks of horizontal bed rest. Am J Sports Med 16:624–629
LeBlanc AD, Schneider VS, Evans HJ, Pientok C, Rowe R, Spector E (1992) Regional changes in muscle mass following 17 weeks of bed rest. J Appl Physiol 73:2172–2178
LeBlanc A, Lin C, Shackelford L, Sinitsyn V, Evans H, Belichenko O, Schenkman B, Kozlovskaya I, Oganov V, Bakulin A, Hedrick T, Feeback D (2000) Muscle volume, MRI relaxation times (T2), and body composition after spaceflight. J Appl Physiol 89:2158–2164
MacDougall JD (2003) Hypertrophy and hyperplasia. In: Komi PV (ed) Strength and power in sports. Blackwell, Oxford, pp252–264
Morrissey MC, Harman EA, Johnson MJ (1995) Resistance training modes: specificity and effectiveness. Med Sci Sports Exerc 27:648–660
NASA (2003) Critical path roadmap for muscle alterations and atrophy. http://criticalpath.jsc.nasa.gov
Ohira Y, Yoshinaga T, Ohara M, Nonaka I, Yoshioka T, Yamashita-Goto K, Shenkman BS, Kozlovskaya IB, Roy RR, Edgerton VR (1999) Myonuclear domain and myosin phenotype in human soleus after bed rest with or without loading. J Appl Physiol 87:1776–1785
Ploutz-Snyder LL, Tesch PA, Crittenden DJ, Dudley GA (1995) Effect of unweighting on skeletal muscle use during exercise. J Appl Physiol 79:168–175
Schulze K, Gallagher P, Trappe S (2002) Resistance training preserves skeletal muscle function during unloading in humans. Med Sci Sports Exerc 34:303–313
Tesch PA, Berg HE (1997) Resistance training in space. Int J Sports Med 18: S322–324
Tesch PA, Karlsson J (1985) Muscle fiber types and size in trained and untrained muscles of elite athletes. J Appl Physiol 59:1716–1720
Tesch PA, Ekberg A, Lindqvist DM, Trieschmann JT (2004a) Muscle hypertrophy following five-week resistance training using a non-gravity dependent loading principle. Acta Physiol Scand 180:89–98
Tesch PA, Trieschmann JT, Ekberg A (2004b) Hypertrophy of chronically unloaded muscle subjected to resistance exercise. J Appl Physiol 96:1451–1458
Thomason DB, Booth FW (1990) Atrophy of the soleus muscle by hindlimb unweighting. J Appl Physiol 68:1–12
Trappe TA, Raue U, Tesch PA (2004) Human soleus muscle protein synthesis following resistance exercise. Acta Physiol Scand (in press)
Weiss LW, Clark FC, Howard DG (1988) Effects of heavy-resistance triceps surae muscle training on strength and muscularity of men and women. Phys Ther 68:208–213
Winter DA, Yack HJ (1987) EMG profiles during normal human walking: stride-to-stride and inter-subject variability. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 67:402–411