Tutkimus osoittaa uuden tavan arvioida lihasvoimaa

Tutkimus osoittaa uuden tavan arvioida lihasvoimaa

Lihasvoima ja sen parantaminen ovat tärkeitä jokaiselle jokapäiväisessä elämässä. Perinteisesti lihasten toimintaa voidaan arvioida fyysisen suorituskyvyn testeillä ja/tai lihasvoimamittauksilla. Näitä menetelmiä ei kuitenkaan voida soveltaa ihmisiin, jotka eivät voi suorittaa voimakkaita lihassupistuksia, kuten imeväisille, vanhuksille ja potilaille, joilla on vammoja tai kognitiivisia häiriöitä (kuten dementia).

Yksinkertainen ja suosittu vaihtoehto on bioelektrinen impedanssianalyysi (BIA), jolla voidaan nopeasti ja ei-invasiivisesti mitata kudosresistanssi (joka riippuu kudoksen veden ja elektrolyyttien määrästä) ja reaktanssi (joka riippuu solukalvon eheydestä). Vaihekulma (PhA), BIA:n kautta saatu mittaus, lasketaan kudoksen resistanssin ja reaktanssin perusteella. Se on suoraan verrannollinen lihassolujen massaan ja toimintaan. Monet tutkimukset ovat yhdistäneet koko kehon PhA:n maksimaaliseen lihasvoimaan, mutta sellaisia ​​ei ole, jotka yhdistäisivät PhA:n polven ojentajavoimaan tai räjähdysmäiseen lihasvoimaan (joka on voima, joka tarvitaan nopeiden, voimakkaiden liikkeiden, kuten sprintin tai tuolista seisomisen) suorittamiseen aikuisilla. Ottaen huomioon polvilihasten voiman merkityksen - erityisesti vanhemmilla ihmisillä, joissa se on välttämätöntä itsenäisyyden saavuttamiseksi, ja urheilijoille, jotka tarvitsevat vahvoja polvia paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi - tällainen tutkimus oli tarpeen.

Tässä hengessä tiedemiehiä, mukaan lukien professori Ryota Akagi Shibaura Institute of Technologyn (SIT) Systems Engineering and Science -yliopistosta; apulaisprofessori Kosuke Hirata Wasedan yliopiston urheilutieteen tiedekunnasta; ja tutkijat Yosuke Yamada ja Tsukasa Yoshida National Institute of Health and Nutrition -instituutin ja National Institutes of Biomedical Innovation -instituutista sekä National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition -osastosta tutkivat PhA:n yhteyttä polven ojentajien neuromuskulaarisiin ominaisuuksiin sekä nuorilla että vanhemmilla aikuisilla. Heidän löytönsä julkaistiin Frontiers in Physiologyn osassa 13 11. elokuuta 2022. Artikkelin vastaavat kirjoittajat tohtori Akagi ja tohtori Hirata kertovat meille: "Halusimme arvioida reiden PhA:n ja maksimaalisen lihasvoiman, räjähdysherkän lihasvoiman, paremman supistumisominaisuuksien sekä -tai selvittää koko kehon tai neuromuskulaarisen aktiivisuuden välistä suhdetta. polven ojentajavoimasta."

Ryhmä mittasi 55 osallistujan (23 nuorta ja 32 vanhempaa miestä) koko kehon ja reiden PhA:n taajuudella 50 kHz. Osallistujia pyydettiin suorittamaan 4 sekunnin maksimaalinen vapaaehtoinen isometrinen supistuminen (MVIC) huippuvääntömomentin (PTMVIC) mittaamiseksi ja 1 sekunnin MVIC mittaamaan vääntömomentin kehitystä (RTD) 0–200 millisekunnin ajanjaksolla. Näiden kolmen mittauksen (ts. PTMVIC ja RTD) keskiarvoa käytettiin lisäanalyysiin. Myös supistumisominaisuuksia analysoitiin, koska ne ovat tärkeitä indikaattoreita lihasten voimanmuodostuksen taustalla olevista mekanismeista. Lopuksi lihasaktiivisuus arvioitiin käyttämällä elektromyografiaa (EMG-RMS).

Tutkimuksen tulokset osoittivat, että sekä koko kehon että reiden PhA:t liittyivät polven ojentajalihasten voimakkuuteen (reiden PhA oli polven ojentajalihaksen ensisijainen ennustaja). Tämän yhteyden uskottiin kuitenkin johtuvan pikemminkin lihasten supistumisominaisuuksista kuin hermonäkökohdista. Siksi kumpikaan mittaus ei pystynyt ennustamaan polven ojentajien hermo-lihasaktiivisuutta tai räjähdysmäistä lihasvoimaa (joka riippuu pitkälti hermolihaksen hallinnasta).

Tämä tutkimus lupaa nykyisiä ja tulevia vaikutuksia. Tällä hetkellä on erittäin tärkeää pystyä arvioimaan polvilihasten voimaa erityisesti iäkkäille ihmisille (joille vahvat polvilihakset merkitsevät suurempaa liikkumisvapautta) ja urheilijoille (joiden on säilytettävä polvilihasten vahvuus voidakseen suoriutua paremmin). . Yllä olevat tulokset osoittavat uuden tavan arvioida lihasvoimaa ei vain terveillä aikuisilla, vaan myös ihmisillä, joilla on ortopedisia tai kognitiivisia häiriöitä. Ja kun puhumme tulevaisuudesta, tohtori Akagi työnsä vaikutuksista: "Ihmiset voivat arvioida lihaskuntonsa BIA:n perusteella vain muutamassa sekunnissa. Tulevaisuudessa voimme ehkä rakentaa järjestelmän, joka käyttää henkilön BIA:ta toimittamiseen." heille neuvoja terveytensä edistämiseen."

Tutkimusryhmä saattaa vain katsoa terveydenhuollon teknologian tulevaisuutta!

Lähde:

Shibaura Institute of Technology

Viite:

Hirata, K., et ai. (2022) Voiko biosähköisen impedanssianalyysin vaihekulma olla yhteydessä polven ojentajien neuromuskulaarisiin ominaisuuksiin? Fysiologian rajat. doi.org/10.3389/fphys.2022.965827.

.