Štúdia ukazuje nový spôsob hodnotenia svalovej sily

Štúdia ukazuje nový spôsob hodnotenia svalovej sily

Svalová sila a jej zlepšenie sú pre každého dôležité v každodennom živote. Tradične možno svalovú funkciu hodnotiť prostredníctvom testov fyzickej výkonnosti a/alebo meraním svalovej sily. Tieto metódy však nie sú použiteľné pre ľudí, ktorí nemôžu vykonávať silné svalové kontrakcie, ako sú dojčatá, starší ľudia a pacienti so zraneniami alebo kognitívnymi poruchami (ako je demencia).

Jednoduchou a populárnou alternatívou je bioelektrická impedančná analýza (BIA), ktorá dokáže rýchlo a neinvazívne zmerať tkanivový odpor (ktorý závisí od množstva vody a elektrolytov v tkanive) a reaktanciu (ktorá závisí od integrity bunkovej membrány). Fázový uhol (PhA), meranie odvodené pomocou BIA, sa vypočítava na základe odporu a reaktancie tkaniva. Je priamo úmerná hmote a funkcii svalových buniek. Mnoho štúdií spájalo PhA celého tela s maximálnou svalovou silou, ale neexistujú žiadne, ktoré by spájali PhA so silou extenzorov kolena alebo výbušnou svalovou silou (čo je sila potrebná na vykonávanie rýchlych a silných pohybov, ako je šprint alebo vstávanie zo stoličky) u dospelých. Vzhľadom na dôležitosť sily svalov kolena – najmä u starších ľudí, kde je nevyhnutná pre nezávislosť, a u športovcov, ktorí potrebujú silné kolená pre lepší výkon – bola takáto štúdia nevyhnutná.

V tomto duchu skupina vedcov vrátane profesora Ryotu Akagiho z Vysokej školy systémového inžinierstva a vedy, Shibaura Institute of Technology (SIT); odborný asistent Kosuke Hirata z Fakulty športových vied Univerzity Waseda; a výskumníci Yosuke Yamada a Tsukasa Yoshida z Divízie výskumu zdravej dlhovekosti Národného inštitútu zdravia a výživy a Národných inštitútov biomedicínskych inovácií, zdravia a výživy skúmali spojenie PhA s neuromuskulárnymi vlastnosťami extenzorov kolena u mladých aj starších dospelých. Ich zistenia boli publikované v 13. zväzku Frontiers in Physiology 11. augusta 2022. Dr. Akagi a Dr. Hirata, korešpondujúci autori článku, nám povedali: „Chceli sme posúdiť vzťah medzi PhA stehna a maximálnou svalovou silou, výbušnou svalovou silou, kontraktilnými vlastnosťami, ako aj neuromuskulárnou aktivitou a zistiť, ktorý z týchto dvoch – sila exenzora kolena A – bol lepší a ktorý z nich bol lepší ako sila exenzora stehna A.“

Tím meral PhA celého tela a stehna u 55 účastníkov (23 mladých mužov a 32 starších mužov) pri 50 kHz. Účastníci boli požiadaní, aby vykonali 4-sekundovú maximálnu dobrovoľnú izometrickú kontrakciu (MVIC) na meranie špičkového krútiaceho momentu (PTMVIC) a 1-sekundovú MVIC na meranie rýchlosti vývoja krútiaceho momentu (RTD) v priebehu 0–200 milisekúnd. Stredná priemerná hodnota týchto troch meraní (t.j. PTMVIC a RTD) sa použila na ďalšiu analýzu. Analyzovali sa aj kontraktilné vlastnosti, pretože sú dôležitými indikátormi mechanizmov vytvárania sily vo svaloch. Nakoniec bola svalová aktivita hodnotená pomocou elektromyografie (EMG-RMS).

Výsledky štúdie ukázali, že PhA celého tela aj stehna súviseli so silou svalov extenzorov kolena (pričom PhA stehna je preferovaným prediktorom sily extenzorov kolena). Predpokladalo sa však, že toto spojenie je spôsobené skôr kontraktilnými vlastnosťami svalov než nervovými aspektmi. Preto obe merania nedokázali predpovedať neuromuskulárnu aktivitu ani výbušnú svalovú silu (ktorá do značnej miery závisí od nervovosvalovej kontroly) extenzorov kolena.

Táto štúdia je prísľubom pre súčasné a budúce dôsledky. V súčasnosti je veľmi dôležité vedieť posúdiť silu kolenného svalstva najmä u starších ľudí (pre ktorých silné svalstvo na kolenách znamená väčšiu voľnosť pohybu) a u športovcov (ktorí si potrebujú zachovať silu kolenného svalstva, aby podávali lepší výkon). . Vyššie uvedené výsledky demonštrujú nový spôsob hodnotenia svalovej sily nielen u zdravých dospelých, ale aj u ľudí s ortopedickými alebo kognitívnymi poruchami. A keď hovoríme o budúcnosti, doktorka Akagi o dopade svojej práce: "Ľudia môžu posúdiť stav svojich svalov na základe BIA len za pár sekúnd. V budúcnosti možno budeme schopní vybudovať systém, ktorý využíva BIA človeka na poskytovanie." s radami, ako podporiť svoje zdravie.“

Výskumný tím sa možno len pozerá na budúcnosť zdravotníckych technológií!

Zdroj:

Shibaura Institute of Technology

Referencia:

Hirata, K., a kol. (2022) Môže fázový uhol z analýzy bioelektrickej impedancie súvisieť s neuromuskulárnymi vlastnosťami extenzorov kolena? Hranice vo fyziológii. doi.org/10.3389/fphys.2022.965827.

.