Undersøgelse viser en ny måde at vurdere muskelstyrke på

Undersøgelse viser en ny måde at vurdere muskelstyrke på

Muskelstyrken og dens forbedring er vigtig for alle i hverdagen. Traditionelt kan muskelfunktionen vurderes gennem fysiske præstationstests og/eller muskelstyrkemålinger. Disse metoder er dog ikke anvendelige for personer, der ikke kan udføre kraftige muskelsammentrækninger, såsom spædbørn, ældre og patienter med skader eller kognitive lidelser (såsom demens).

Et simpelt og populært alternativ er bioelektrisk impedansanalyse (BIA), som hurtigt og ikke-invasivt kan måle vævsmodstand (som afhænger af mængden af ​​vand og elektrolytter i vævet) og reaktans (som afhænger af cellemembranens integritet). Fasevinkel (PhA), en måling udledt via BIA, beregnes ud fra vævets modstand og reaktans. Det er direkte proportionalt med muskelcellemasse og funktion. Mange undersøgelser har koblet helkrops-PHA til maksimal muskelstyrke, men der er ingen, der forbinder PHA med knæ-ekstensorstyrke eller eksplosiv muskelstyrke (som er den styrke, der kræves for at udføre hurtige, stærke bevægelser såsom sprint eller stå op fra en stol) hos voksne. I betragtning af vigtigheden af ​​knæmuskelstyrke - især hos ældre mennesker, hvor det er nødvendigt for uafhængighed, og hos atleter, der har brug for stærke knæ for bedre præstationer - var en sådan undersøgelse nødvendig.

I denne ånd, en gruppe videnskabsmænd, herunder professor Ryota Akagi fra College of Systems Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology (SIT); Adjunkt Kosuke Hirata fra Det Idrætsvidenskabelige Fakultet, Waseda University; og forskerne Yosuke Yamada og Tsukasa Yoshida fra Division of Healthy Longevity Research ved National Institute of Health and Nutrition og National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition undersøgte sammenhængen mellem PhA og de neuromuskulære egenskaber af knæekstensorerne hos både unge og ældre voksne. Deres resultater blev offentliggjort i bind 13 af Frontiers in Physiology den 11. august 2022. Dr. Akagi og Dr. Hirata, de tilsvarende forfattere til artiklen, fortæller os: "Vi ønskede at vurdere forholdet mellem lår-PHA og maksimal muskelstyrke, eksplosiv muskelstyrke, kontraktile egenskaber samt neuromuskulær aktivitet og finde ud af, hvilken af de to lår-eller krops- eller lår-extene - der var en bedre forudsætning for låret eller kroppen. styrke."

Holdet målte hele krops- og lår-PHA på 55 deltagere (23 unge mænd og 32 ældre mænd) ved 50 kHz. Deltagerne blev bedt om at udføre en 4-sekunders maksimal frivillig isometrisk kontraktion (MVIC) for at måle peak torque (PTMVIC) og en 1-sekunds MVIC for at måle hastigheden af ​​drejningsmomentudvikling (RTD) over en periode på 0-200 millisekunder. Gennemsnitsværdien af ​​disse tre målinger (dvs. PTMVIC og RTD) blev brugt til yderligere analyse. Kontraktile egenskaber blev også analyseret, da de er vigtige indikatorer for de mekanismer, der ligger til grund for kraftgenerering i muskler. Til sidst blev muskelaktivitet vurderet ved hjælp af elektromyografi (EMG-RMS).

Resultaterne af undersøgelsen viste, at både helkrops- og lår-PHA var forbundet med knæ-ekstensor-muskelstyrke (hvor lår-PHA er den foretrukne forudsigelse for knæ-ekstensor-styrke). Imidlertid mente man, at denne sammenhæng skyldtes musklernes kontraktile egenskaber snarere end neurale aspekter. Derfor formåede begge målinger ikke at forudsige hverken neuromuskulær aktivitet eller eksplosiv muskelstyrke (som i høj grad afhænger af neuromuskulær kontrol) af knæekstensorerne.

Denne undersøgelse lover nuværende og fremtidige implikationer. På nuværende tidspunkt er det meget vigtigt at kunne vurdere styrken af ​​knæmusklerne, især for ældre mennesker (for hvem stærke knæmuskler betyder større bevægelsesfrihed) og for atleter (som skal bevare styrken af ​​deres knæmuskler for at præstere bedre). . Ovenstående resultater viser en ny måde at vurdere muskelstyrke ikke kun hos raske voksne, men også hos mennesker med ortopædiske eller kognitive lidelser. Og når vi taler om fremtiden, Dr. Akagi virkningen af ​​hendes arbejde: "Folk kan vurdere deres muskeltilstand baseret på BIA på blot et par sekunder. I fremtiden vil vi muligvis være i stand til at bygge et system, der bruger en persons BIA til at levere." dem med råd om, hvordan de kan fremme deres sundhed.”

Forskerholdet ser måske bare på fremtiden for sundhedsteknologi!

Kilde:

Shibaura Institute of Technology

Reference:

Hirata, K., et al. (2022) Kan fasevinklen fra bioelektrisk impedansanalyse relateres til de neuromuskulære egenskaber af knæekstensorerne? Grænser i fysiologi. doi.org/10.3389/fphys.2022.965827.

.