Vliv excentrického cvičení na svalovou architekturu, svalovou sílu a výkon Musculus Triceps Surae

Kosterní svaly jsou organizované masy svalových svazků pokrytých pojivovou tkání, připojené ke kostem na obou koncích prostřednictvím šlach. Objem svalu je do značné míry určen celkovým počtem sarkomer v tomto svalu. Sarkomery mají průměr přibližně 1 µm a délku 2-3 µm. Tyto funkční jednotky jsou uspořádány od konce ke konci, aby vytvořily myofibrily, které jsou baleny paralelně, aby vytvořily svalová vlákna (u lidí o průměru přibližně 50 µm). Svázáním těchto svalových vláken paralelně se vytvoří fascikuly (přibližně 1 až 3 mm v průměru u lidí), které se zase paralelně spojují a vytvářejí svaly.

Svalová architektura je definována jako geometrické uspořádání svazků svalových vláken vzhledem k ose, která generuje sílu. Svaly s vlákny probíhajícími podélně po délce svalu mají podélnou svalovou architekturu, zatímco svaly s vlákny probíhajícími pod určitým úhlem podél délky svalu a obsahujícími kratší vlákna mají pennatou nebo vícepenátovou svalovou architekturu.

Toto uspořádání ovlivňuje rychlost svalové kontrakce, kapacitu generování síly a rozsah pohybu známý jako „exkurze“. V pennate svalech jsou svazky vláken, označované jako fascikuly, umístěny šikmo a připojují se k aponeurózám svalu. Úhel, pod kterým se svazek připojuje k aponeuróze, definuje pennační úhel. Vzdálenost mezi epimyziemi (povrchové a hluboké aponeurózy v ultrasonografii) definuje anatomickou tloušťku svalu. Tyto parametry architektury kosterního svalstva jsou měřeny prostřednictvím svalové fyziologie a biomechanických studií, aby se určily anatomické a kontraktilní charakteristiky svalů. Typické parametry zahrnuté v architektonické analýze jsou délka vlákna, úhel pera a fyziologická plocha průřezu.

Ultrasonografie umožňuje vyšetření svalové morfologie bez radiační zátěže. Délku fascie, pennační úhel a tloušťku svalu lze měřit in vivo pomocí dvourozměrné (2D) ultrasonografie v B-módu. Při ultrasonografickém zobrazení se normální svalová tkáň jeví jako struktura s nízkou intenzitou echa. Vzhledem k tomu, že epimysium obklopující sval je poměrně reflexní, jsou hranice svalu jasně viditelné.

Zatímco kosterní svaly vykazují významné strukturální podobnosti na mikroskopické úrovni, svalová architektura je základním faktorem vytvářejícím rozdíly v síle a funkčních schopnostech. Pochopení architektonických vlastností svalů umožňuje efektivní posouzení a zlepšení svalové funkce. Zatěžování svalů vede k adaptačnímu procesu vedoucímu k rozvoji svalů. Svalová architektura umožňuje makroskopické pochopení a interpretaci tohoto adaptačního procesu.

Přestože svalová síla je primárně určena genetickou strukturou, ovlivňují ji také faktory, jako je úroveň fyzické aktivity, věk, pohlaví, motivace a výživa. Velikost plochy příčného řezu svalu - která zahrnuje počet zapojených fibril a velikost těchto fibril - odpovídá za sílu svalu. Rozvíjení těchto aspektů je dosažitelné cvičením.

Cvičení je definováno jako plánovaná, strukturovaná, záměrná a nepřetržitá činnost zaměřená na zvyšování tělesné zdatnosti. Posilovací cvičení jsou navržena pro zvýšení svalové síly a vytrvalosti aplikací odporu.

Jeden typ cvičení, excentrická cvičení, zahrnuje pohyby proti gravitaci s využitím tělesné hmotnosti nebo dodatečné zátěže. Excentrická cvičení se používají ke zvýšení svalové síly a hmoty. Těmito cvičeními lze získat více svalové síly ve srovnání s koncentrickými nebo izometrickými cvičeními. Excentrický trénink se díky svým vlastnostem v prevenci úrazů, rehabilitaci a zlepšování fyzické kondice u zdravých jedinců stal velmi oblíbeným. Nicméně zjištění týkající se účinků excentrického tréninku na m. triceps surae jsou rozporuplné. Některé studie ukazují, že excentrický trénink podporuje zvýšení délky svalových vláken, úhlu pennation a svalové tloušťky, zatímco jiné nenacházejí žádné změny v těchto architektonických výsledcích. To může být způsobeno nerovnoměrným rozložením zátěže mezi synergické svaly a pozorováním různých mechanických zátěží pro různé složky m. triceps surae. Krátká svalová vlákna jsou navíc citlivější na poškození svalů způsobené excentrickým tréninkem ve srovnání s dlouhými svalovými vlákny. Vzhledem k rozdílům v architektonických prvcích m. triceps surae segmenty (GM, GL, SO a PL), excentrická cvičení mohou přinést různé výsledky.

Cílem studie je prozkoumat účinky 8 týdnů excentrických cvičení, prováděných třikrát týdně po celkem 24 sezení, na svalovou architekturu m. triceps surae u zdravých účastnic. Ultrasonografie bude využita k měření délky fascikul, pennačního úhlu a tloušťky svalů ve svalech gastrocnemius medialis (GM), gastrocnemius lateralis (GL), soleus (SO) a plantaris (PL) před a po cvičebním programu. Předpokládá se, že 8týdenní excentrický cvičební program zvýší délku fasciku, pennační úhel a tloušťku svalů v m. svaly triceps surae. Architektonické adaptace na excentrická cvičení musí být chápány tak, aby se vyvinuly účinné cvičební programy pro zlepšení svalové síly a funkce.