Studie viser en ny måte å vurdere muskelstyrke på

Studie viser en ny måte å vurdere muskelstyrke på

Muskelstyrken og dens forbedring er viktig for alle i hverdagen. Tradisjonelt kan muskelfunksjon vurderes gjennom fysiske ytelsestester og/eller muskelstyrkemålinger. Disse metodene er imidlertid ikke aktuelt for personer som ikke kan utføre kraftige muskelsammentrekninger, som spedbarn, eldre og pasienter med skader eller kognitive lidelser (som demens).

Et enkelt og populært alternativ er bioelektrisk impedansanalyse (BIA), som raskt og ikke-invasivt kan måle vevsmotstand (som avhenger av mengden vann og elektrolytter i vevet) og reaktans (som avhenger av integriteten til cellemembranen). Fasevinkel (PhA), en måling utledet via BIA, beregnes basert på motstanden og reaktansen til vevet. Det er direkte proporsjonalt med muskelcellemasse og funksjon. Mange studier har koblet helkropps-PHA til maksimal muskelstyrke, men det er ingen som kobler PHA til kneekstensorstyrke eller eksplosiv muskelstyrke (som er styrken som kreves for å utføre raske, sterke bevegelser som sprint eller stå opp fra en stol) hos voksne. Gitt viktigheten av knemuskelstyrke - spesielt hos eldre mennesker, der det er nødvendig for uavhengighet, og hos idrettsutøvere som trenger sterke knær for bedre ytelse - var en slik studie nødvendig.

I denne ånden, en gruppe forskere inkludert professor Ryota Akagi fra College of Systems Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology (SIT); assisterende professor Kosuke Hirata fra fakultetet for idrettsvitenskap, 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 undersøkte sammenhengen mellom PhA og de nevromuskulære egenskapene til kneekstensorene hos både unge og eldre voksne. Funnene deres ble publisert i bind 13 av Frontiers in Physiology 11. august 2022. Dr. Akagi og Dr. Hirata, de korresponderende forfatterne av artikkelen, forteller oss: "Vi ønsket å vurdere forholdet mellom lår-PHA og maksimal muskelstyrke, eksplosiv muskelstyrke, kontraktile egenskaper samt nevromuskulær aktivitet og finne ut hvilken av de to som var en av de to - eller knute- eller kroppsligere - var en av de to beste kroppene eller extene. styrke."

Teamet målte hele kropps- og lår-PHA til 55 deltakere (23 unge menn og 32 eldre menn) ved 50 kHz. Deltakerne ble bedt om å utføre en 4-sekunders maksimal frivillig isometrisk kontraksjon (MVIC) for å måle peak torque (PTMVIC) og en 1-sekunds MVIC for å måle rate of torque development (RTD) over en periode på 0–200 millisekunder. Gjennomsnittsverdien av disse tre målingene (dvs. PTMVIC og RTD) ble brukt for videre analyse. Kontraktile egenskaper ble også analysert da de er viktige indikatorer på mekanismene som ligger til grunn for kraftgenerering i muskler. Til slutt ble muskelaktiviteten vurdert ved hjelp av elektromyografi (EMG-RMS).

Resultatene av studien viste at både helkropps- og lår-PHA var assosiert med kneekstensormuskelstyrke (med lår-PHA som den foretrukne prediktoren for kneekstensorstyrke). Imidlertid ble denne assosiasjonen antatt å skyldes de kontraktile egenskapene til musklene snarere enn nevrale aspekter. Derfor klarte ikke begge målingene å forutsi verken nevromuskulær aktivitet eller eksplosiv muskelstyrke (som i stor grad avhenger av nevromuskulær kontroll) av kneekstensorene.

Denne studien lover nåværende og fremtidige implikasjoner. For tiden er det svært viktig å kunne vurdere styrken til knemuskulaturen, spesielt for eldre mennesker (hvor sterke knemuskler betyr større bevegelsesfrihet) og for idrettsutøvere (som trenger å opprettholde styrken i knemusklene for å prestere bedre). . Resultatene ovenfor viser en ny måte å vurdere muskelstyrke ikke bare hos friske voksne, men også hos personer med ortopediske eller kognitive lidelser. Og når vi snakker om fremtiden, Dr. Akagi effekten av arbeidet hennes: "Folk kan vurdere muskeltilstanden deres basert på BIA på bare noen få sekunder. I fremtiden kan vi kanskje bygge et system som bruker en persons BIA til å levere." dem med råd om hvordan de kan fremme helsen deres.»

Forskerteamet ser kanskje bare på fremtiden for helseteknologi!

Kilde:

Shibaura Institute of Technology

Referanse:

Hirata, K., et al. (2022) Kan fasevinkelen fra bioelektrisk impedansanalyse relateres til de nevromuskulære egenskapene til kneekstensorene? Begrensninger i fysiologi. doi.org/10.3389/fphys.2022.965827.

.