Reflexní aktivita během cvičení na namáhání kostí

Pozadí a cíle: Wolff byl první, kdo navrhl, že mikroarchitektonická struktura a mechanická odolnost kosti jsou remodelovány v reakci na mechanické zatížení, které zažívá. Frost dále rozšířil tento koncept s teorií mechanostatu, což naznačuje, že tvorba a resorpce kosti zůstávají v rovnováze během rutinních každodenních činností. Snížená aktivita vede ke zvýšené kostní resorpci, zatímco zvýšená aktivita stimuluje tvorbu kosti. V důsledku toho se mikroarchitektonická struktura a síla kosti odpovídajícím způsobem oslabují nebo posilují. Nedávno byl definován kostní reflex, což naznačuje, že centrální nervový systém řídí lokální regulační mechanismy popsané Wolffem a Frostem. Kostní reflex popisuje, jak jsou osteocyty stimulovány mechanickým zatížením, což vede k nervové regulaci tvorby a resorpce kosti podle mechanických potřeb (kostní osteoregulační reflex). Dále popisuje mechanismus, kterým nervový systém reflexně reguluje činnost okolních svalů tak, aby kost optimálně odolala mechanické zátěži (kostní myoregulační reflex).

Cvičení se zátěží jsou dobře známá jako prospěšná pro zdraví kostí, přičemž jejich role při podpoře zdravého vývoje kostí a zvládání osteoporózy je široce uznávána. Nervové mechanismy, které jsou základem pozitivních biomechanických účinků zátěžových cvičení založených na skákání, jako je běh, volejbal, basketbal, tenis a skákání přes švihadlo, však zůstávají nejasné. Cílem této studie je zjistit, zda zátěžové cviky na bázi skákání aktivují kostní myoregulační reflexní aktivitu.

Metody: Studie bude provedena s celkem 40 zdravými dobrovolníky ve věku 20-50 let, mezi ženami i muži. Účastníci se budou rekrutovat z jednotlivců, kteří se buď pravidelně věnují sportovním aktivitám založeným na skákání (např. volejbal, maratonský běh a tenis), nebo z těch, kteří vykonávají typické každodenní aktivity bez pravidelného sportovního zapojení. Účastníci budou rozděleni do dvou skupin na základě úrovně své aktivity: Skupina 1 (normálně aktivní jedinci) a skupina 2 (atletičtí jedinci).

Postupy:

Kostní myoregulační reflexní aktivita m. soleus a tibialis anterior bude hodnocena u obou skupin při celotělových vibracích a skákání pomocí povrchové elektromyografie.

• Test skákání: Účastníci budou instruováni, aby 20krát skočili na místě, podobně jako skákání přes švihadlo, s 5sekundovým odpočinkovým intervalem mezi každým skokem.
• Vibrace celého těla: Účastníci se postaví na talíř a podstoupí vibrace celého těla s nízkou amplitudou (1,2 mm) na osmi různých frekvencích (25, 27, 29, 31, 33, 35, 37 a 39 Hz) pomocí Powerplate. Zařízení Pro5 (Nizozemsko). Každá vibrace bude trvat 10 sekund, s 5sekundovým odpočinkovým intervalem mezi frekvencemi.