Pētījums parāda jaunu veidu, kā novērtēt muskuļu spēku

Pētījums parāda jaunu veidu, kā novērtēt muskuļu spēku

Muskuļu spēks un tā uzlabošana ikdienā ir svarīgs ikvienam. Tradicionāli muskuļu darbību var novērtēt, veicot fiziskās veiktspējas testus un/vai muskuļu spēka mērījumus. Tomēr šīs metodes nav piemērojamas cilvēkiem, kuri nevar veikt spēcīgas muskuļu kontrakcijas, piemēram, zīdaiņiem, gados vecākiem cilvēkiem un pacientiem ar ievainojumiem vai kognitīviem traucējumiem (piemēram, demenci).

Vienkārša un populāra alternatīva ir bioelektriskās pretestības analīze (BIA), ar kuru var ātri un neinvazīvi izmērīt audu pretestību (kas ir atkarīga no ūdens un elektrolītu daudzuma audos) un reaktivitāti (kas ir atkarīga no šūnas membrānas integritātes). Fāzes leņķis (PhA), mērījums, kas iegūts, izmantojot BIA, tiek aprēķināts, pamatojoties uz audu pretestību un pretestību. Tas ir tieši proporcionāls muskuļu šūnu masai un funkcijai. Daudzos pētījumos visa ķermeņa PhA ir saistīta ar maksimālo muskuļu spēku, taču nav neviena, kas saistītu PhA ar ceļgala pagarinātāja spēku vai eksplozīvu muskuļu spēku (kas ir spēks, kas nepieciešams, lai veiktu ātras, spēcīgas kustības, piemēram, sprintu vai piecelšanos no krēsla) pieaugušajiem. Ņemot vērā ceļa muskuļu spēka nozīmi – īpaši gados vecākiem cilvēkiem, kur tas ir nepieciešams neatkarībai, un sportistiem, kuriem labākam sniegumam nepieciešami spēcīgi ceļi – šāds pētījums bija nepieciešams.

Šādā garā zinātnieku grupa, tostarp profesors Ryota Akagi no Sistēmu inženierijas un zinātnes koledžas Šibaura Tehnoloģiju institūtā (SIT); docents Kosuke Hirata no Vasedas Universitātes Sporta zinātnes fakultātes; un pētnieki Yosuke Yamada un Tsukasa Yoshida no Nacionālā veselības un uztura institūta Veselīgas ilgmūžības pētījumu nodaļas un Nacionālajiem biomedicīnas jauninājumu, veselības un uztura institūtiem pētīja PhA saistību ar ceļa pagarinātāju neiromuskulārajām īpašībām gan jauniem, gan vecākiem pieaugušajiem. Viņu atklājumi tika publicēti 2022. gada 11. augustā žurnāla Frontiers in Physiology 13. sējumā. Raksta attiecīgie autori Dr. Akagi un Dr. Hirata mums stāsta: "Mēs vēlējāmies novērtēt saistību starp augšstilba PhA un maksimālo muskuļu spēku, sprādzienbīstamu muskuļu spēku, labākas kontraktilās īpašības, kā arī noteikt, kurš ir divas neiromuskulārās aktivitātes, un noskaidrot visu ķermeni - vai PhA. ceļgala ekstensora spēks."

Komanda mērīja visa ķermeņa un augšstilbu PhA 55 dalībniekiem (23 jauni vīrieši un 32 vecāki vīrieši) pie 50 kHz. Dalībniekiem tika lūgts veikt 4 sekunžu maksimālo brīvprātīgo izometrisko kontrakciju (MVIC), lai izmērītu maksimālo griezes momentu (PTMVIC), un 1 sekundes MVIC, lai izmērītu griezes momenta attīstības ātrumu (RTD) 0–200 milisekundēs. Turpmākai analīzei tika izmantota šo trīs mērījumu vidējā vērtība (ti, PTMVIC un RTD). Tika analizētas arī kontraktilās īpašības, jo tās ir nozīmīgi indikatori mehānismiem, kas ir pamatā spēka radīšanai muskuļos. Visbeidzot, muskuļu aktivitāte tika novērtēta, izmantojot elektromiogrāfiju (EMG-RMS).

Pētījuma rezultāti parādīja, ka gan visa ķermeņa, gan augšstilbu PhA bija saistīta ar ceļa stiepes muskuļa spēku (augšstilba PhA bija vēlamais ceļa stiepes spēka prognozētājs). Tomēr tika uzskatīts, ka šī asociācija ir saistīta ar muskuļu saraušanās īpašībām, nevis nervu aspektiem. Tāpēc abos mērījumos neizdevās paredzēt ne ceļgala ekstensoru neiromuskulāro aktivitāti, ne sprādzienbīstamu muskuļu spēku (kas lielā mērā ir atkarīgs no neiromuskulārās kontroles).

Šis pētījums sola pašreizējās un nākotnes sekas. Šobrīd ļoti svarīgi ir spēt novērtēt ceļgalu muskuļu spēku, īpaši gados vecākiem cilvēkiem (kuriem spēcīgi ceļgalu muskuļi nozīmē lielāku kustību brīvību) un sportistiem (kuriem jāuztur ceļu muskuļu spēks, lai labāk veiktu). . Iepriekš minētie rezultāti parāda jaunu veidu, kā novērtēt muskuļu spēku ne tikai veseliem pieaugušajiem, bet arī cilvēkiem ar ortopēdiskiem vai kognitīviem traucējumiem. Un, kad mēs runājam par nākotni, Dr Akagi par viņas darba ietekmi: "Cilvēki var novērtēt savu muskuļu stāvokli, pamatojoties uz BSA, tikai dažu sekunžu laikā. Nākotnē mēs, iespējams, varēsim izveidot sistēmu, kas izmanto cilvēka BSA, lai nodrošinātu." ar padomu, kā veicināt savu veselību.

Pētnieku komanda, iespējams, tikai skatās uz veselības aprūpes tehnoloģiju nākotni!

Avots:

Shibaura Tehnoloģiju institūts

Atsauce:

Hirata, K. u.c. (2022) Vai fāzes leņķi no bioelektriskās pretestības analīzes var saistīt ar ceļa pagarinātāju neiromuskulārajām īpašībām? Ierobežojumi fizioloģijā. doi.org/10.3389/fphys.2022.965827.

.