Effekt af excentrisk træning på Musculus Triceps Surae muskelarkitektur, muskelstyrke og ydeevne

Skeletmuskler er organiserede masser af muskelvæv dækket med bindevæv, fastgjort til knogler i begge ender gennem sener. En muskels volumen bestemmes i høj grad af det samlede antal sarkomerer i den muskel. Sarkomerer er cirka 1 µm i diameter og 2-3 µm i længden. Disse funktionelle enheder er justeret ende-til-ende for at danne myofibriller, som er pakket parallelt for at skabe muskelfibre (ca. 50 µm i diameter hos mennesker). Ved at samle disse muskelfibre parallelt dannes fascikler (ca. 1 til 3 mm i diameter hos mennesker), som igen kombineres parallelt for at skabe muskler.

Muskelarkitektur er defineret som det geometriske arrangement af muskelfiberbundter vedrørende den akse, der genererer kraft. Muskler med fibre, der strækker sig i længderetningen langs muskellængden, besidder langsgående muskelarkitektur, mens muskler med fibre, der løber i en bestemt vinkel langs muskellængden og indeholder kortere fibre, har pennate eller multipennate muskelarkitektur.

Dette arrangement påvirker en muskels sammentrækningshastighed, kraftgenereringskapacitet og bevægelsesområde kendt som 'udflugt'. I pennate muskler er bundter af fibre, omtalt som fascikler, placeret skråt og hæfter til musklens aponeuroser. Vinklen, hvorved en fascikel fastgøres til aponeurosen, definerer pennationsvinklen. Afstanden mellem epimysier (overfladiske og dybe aponeuroser i ultralyd) definerer den anatomiske muskeltykkelse. Disse parametre for skeletmuskelarkitektur måles gennem muskelfysiologi og biomekaniske undersøgelser for at bestemme musklernes anatomiske og kontraktile karakteristika. Typiske parametre inkluderet i arkitektonisk analyse er fiberlængde, pennationsvinkel og fysiologisk tværsnitsareal.

Ultralyd muliggør undersøgelse af muskelmorfologi uden stråling. Fascikellængde, pennationsvinkel og muskeltykkelse kan måles in vivo ved hjælp af todimensionel (2D) B-mode ultralyd. Ved ultralydsbilleddannelse fremstår normalt muskelvæv som en struktur med lav ekkointensitet. Da epimysium omkring musklen er ret reflekterende, er musklens grænser tydeligt synlige.

Mens skeletmuskler viser betydelige strukturelle ligheder på et mikroskopisk niveau, er muskelarkitektur den fundamentale faktor, der skaber forskelle i styrke og funktionelle evner. At forstå de arkitektoniske træk ved muskler giver mulighed for effektiv vurdering og forbedring af muskelfunktion. Belastning placeret på muskler resulterer i en adaptiv proces, der fører til muskeludvikling. Muskelarkitektur tillader den makroskopiske forståelse og fortolkning af denne tilpasningsproces.

Selvom muskelstyrken primært bestemmes af genetisk struktur, er den også påvirket af faktorer som niveauet af fysisk aktivitet, alder, køn, motivation og ernæring. Størrelsen af ​​tværsnitsarealet af en muskel - som inkluderer antallet af engagerede fibriller og størrelsen af ​​disse fibriller - tegner sig for musklens styrke. Det er muligt at udvikle disse aspekter gennem motion.

Motion er defineret som en planlagt, struktureret, tilsigtet og kontinuerlig aktivitet, der sigter mod at forbedre den fysiske kondition. Styrketræningsøvelser er designet til at øge muskelstyrke og udholdenhed ved at anvende modstand.

En type øvelse, excentriske øvelser, involverer bevægelser mod tyngdekraften ved hjælp af kropsvægt eller ekstra belastninger. Excentriske øvelser bruges til at øge muskelstyrke og masse. Mere muskelstyrke kan genereres gennem disse øvelser sammenlignet med koncentriske eller isometriske øvelser. På grund af deres egenskaber inden for skadesforebyggelse, rehabilitering og forbedring af fysisk kondition hos raske individer, er excentrisk træning blevet ret populær. Men resultater vedrørende effekten af ​​excentrisk træning på m. triceps surae er modstridende. Nogle undersøgelser viser, at excentrisk træning fremmer en stigning i muskelfiberlængde, pennationsvinkel og muskeltykkelse, mens andre ikke finder ændringer i disse arkitektoniske resultater. Dette kan skyldes den uensartede fordeling af belastninger blandt synergistiske muskler og observation af forskellige mekaniske belastninger for forskellige komponenter i m. triceps surae. Derudover er korte muskelfibre mere følsomme over for muskelskader forårsaget af excentrisk træning sammenlignet med lange muskelfibre. I betragtning af forskellene i arkitektoniske træk ved m. triceps surae segmenter (GM, GL, SO og PL), kan excentriske øvelser give forskellige resultater.

Formålet med undersøgelsen er at undersøge virkningerne af 8 ugers excentriske øvelser, udført tre gange om ugen i i alt 24 sessioner, på muskelarkitekturen af ​​m. triceps surae hos raske kvindelige deltagere. Ultralyd vil blive brugt til at måle fascikellængde, pennationsvinkel og muskeltykkelse i gastrocnemius medialis (GM), gastrocnemius lateralis (GL), soleus (SO) og plantaris (PL) muskler før og efter træningsprogrammet. Det er en hypotese, at et 8-ugers excentrisk træningsprogram vil øge fascikellængden, pennationsvinklen og muskeltykkelsen i m. triceps surae muskler. De arkitektoniske tilpasninger til excentriske øvelser skal forstås for at udvikle effektive træningsprogrammer til forbedring af muskelstyrke og funktion.