Akuter Effekt einer Aufwärmphase zur Glutealaktivierung auf die Aktivität und Kinematik der Hüftmuskulatur während einer einbeinigen Kniebeuge

Muskelvoraktivierung ist die Anwendung von Übungen auf bestimmte Muskelgruppen, die in der Aufwärmphase durchgeführt werden, um die neuromuskuläre Reaktion zu steigern. Unter den verschiedenen Modalitäten des Aufwärmens ist das Aufwärmen der Gesäßaktivierung eine der Modalitäten, die kürzlich untersucht wurden. Das Hüftgelenk führt Bewegungen in den drei Bewegungsebenen (sagittal, frontal und transversal) aus, wobei der Gluteus maximus und der Gluteus medius die Hauptmuskeln sind, die dreifache Aktionen in diesem Gelenk ausführen. Nicht nur das Gelenk selbst, sondern auch die Kinematik des Hüftgelenks ist wegen seiner Bedeutung für die Beckenstabilität und Rumpfkontrolle von Interesse, da es eine Schlüsselrolle für die motorische Kontrolle bei dynamischen Aufgaben spielt. Dies gilt auch für die zunehmende Betonung, die auf Strategien gelegt wurde, die Klinikern helfen könnten, Faktoren besser zu verstehen, die mit Funktionsstörungen der Hüftmuskulatur und dem Auftreten von Verletzungen verbunden sind. Die Literatur hat gezeigt, dass eine Schwäche der Hüftmuskulatur mit dem Auftreten von Knieverletzungen wie Rissen des vorderen Kreuzbandes (ACL) oder einer patellofemoralen Dysfunktion verbunden ist, und Interventionen, die sich auf eine bessere Aktivierung der Hüftmuskulatur, insbesondere des großen und mittleren Gesäßmuskels, konzentrieren, haben sich als Schlüsselstrategien erwiesen um unerwünschte Bewegungsmuster im Zusammenhang mit Risikofaktoren für Verletzungen der unteren Extremitäten zu reduzieren. Obwohl in der klinischen und sportlichen Praxis weit verbreitet, ist unklar, ob die Durchführung von Gluteal-Aktivierungsübungen in der Aufwärmphase tatsächlich die elektromyografische Aktivierung (EMG) erhöht, sowie die Mechanismen, die eine eventuelle Verbesserung der neuromuskulären Funktion durch Gluteal-Aktivierung erklären . Das Ziel dieser Studie ist es daher, die akute Wirkung eines Aufwärmprotokolls zur Glutealaktivierung auf die EMG-Aktivierung und -Kinematik des Gluteus maximus (obere Fasern) und des Gluteus medius während der einbeinigen Kniebeuge zu verifizieren. Die Hypothesen dieser Studie lauten, dass es nach dem Aufwärmprogramm zur Glutealaktivierung zu einem Anstieg der (mittleren) Muskelrekrutierung des Gluteus Maximus (obere Fasern) und des Gluteus Medium kommen wird. Über Kinematik, die Hypothesen, dass eine Verringerung des absoluten Winkels der Hüftadduktion und des ROM (Bewegungsbereich) der Frontalebene von Hüfte und Knie bei maximaler Kniebeugung während der einbeinigen Kniebeuge auftreten wird. Die Teilnehmer führen die Testverfahren bei zwei Besuchen mit einem Mindestabstand von 24 Stunden und maximal einer Woche durch. Die Studie wird in zwei Phasen durchgeführt. In der ersten Phase werden die anthropometrische Datenerhebung, die Anwendung des Interventionsprotokolls und die biomechanische Datenerhebung durchgeführt. Die Reihenfolge der Interventionsanwendung ist zufällig und ausgewogen, wobei die Hälfte der Teilnehmer beim ersten Besuch das Aufwärmprotokoll für die Gluteal-Aktivierung und die andere Hälfte ein Standard-Aufwärmprotokoll erhält. In der zweiten Stufe werden die Intervention angewendet und biomechanische Daten erhoben. Dabei wird an beiden Tagen folgendes Design angenommen: (1) Vorbereitung und Eingewöhnung (2) Anwendung des Interventionsprotokolls (Standard Warm-Up oder Gluteal Activation Warm-Up) (3) Unmittelbar nach dem Protokoll drei (3) Wiederholungen der einbeinigen Kniebeugen werden durchgeführt und (4) die Datenerfassung der maximalen freiwilligen isometrischen Kontraktion wird extrahiert. Seit dem ersten Besuch wird die Routine des Teilnehmers wie folgt durchgeführt: (1) Anamnese; (2) Anthropometrische Bewertung; (3) Elektromyographie-Elektrodenfixierung; (4) Befestigung von retroreflektierenden Markern zur kinematischen Bewertung. (5) Ausführung des Interventionsprotokolls; (6) Bewertung des Bewegungsmusters während einbeiniger Kniebeugen und (7) Bewertung der Muskelkraft durch Handheld-Dynamometrie und der elektrischen Muskelaktivität durch Elektromyographie über maximale freiwillige isometrische Kontraktion (MIVC). Die Teilnehmer werden zu einem zweiten im Voraus zu vereinbarenden Besuch im Labor eingeladen, um die Verfahren zur Beurteilung der Muskelkraft, der elektrischen Muskelaktivität, zur Durchführung eines weiteren Interventionsprotokolls und zur Beurteilung der Kinematik während der einbeinigen Kniebeuge zu wiederholen. Zunächst erhalten die Teilnehmer alle Informationen zum Ablauf. Für alle Tests erhalten die Teilnehmer eine spezifische Positionierungs- und Ausführungsanleitung. Für die Anamnese beantworten die Teilnehmer anhand eines Fragebogens allgemeine Fragen zu vergangener und aktueller Gesundheitsgeschichte, dominanter unterer Extremität und körperlicher Aktivität. Für anthropometrische Daten werden Messungen von Körpergröße und Körpermasse durchgeführt. Für EMG und Kinematik werden Elektromyographie-Elektroden im Bereich des großen Gesäßmuskels und des mittleren Gesäßmuskels in der Hüfte zur Beurteilung der elektrischen Aktivität befestigt, und retroreflexive Marker werden zur Bewertung an anatomischen Markierungen von Interesse (untere Gliedmaßen und Becken) angebracht die Kinematik bei einbeinigen Kniebeugen. Ein Interventionsprotokoll wird ausgelost und es erfolgt eine Einweisung in die Position und Ausführung der Übungen. Unmittelbar nach dem Interventionsprotokoll wird ein einbeiniger Kniebeugentest nur an der dominanten Extremität durchgeführt. Dazu werden drei aufeinanderfolgende Versuche ohne Unterbrechung durchgeführt. Es erfolgt eine Einweisung und Information über die Durchführung des Tests. Kinematische Daten werden mit der Software KINOVEA (Creative Commons 3.0, Frankreich) verarbeitet. Aus den nur an der dominanten Extremität angebrachten Referenzpunkten werden vier Körpersegmente virtuell rekonstruiert: Becken, Oberschenkel, Bein und Fuß. Aus diesen Segmenten werden die Winkel an einer statischen Position berechnet, die die Startposition darstellt, und der tiefste Kniebeugungsgrad, der das Ende der Bewegung darstellt. Die Absolutwerte der Hüftadduktion bei maximalem Kniebeugungswinkel (primäres Ergebnis) und Differenzen zwischen den beiden Momenten (ROM) in jedem Test werden berechnet, um die folgenden Bewegungsbereiche zu erhalten (sekundäres Ergebnis): Knie auf Sagittalebene (Flexion / Extension ), Knie auf Frontalebene (Adduktion / Abduktion), Hüfte auf Frontalebene (Adduktion / Abduktion) und Becken auf Frontalebene (Beckensenkung / kontralaterale Anhebung). Alle drei Squat-Wiederholungen werden analysiert. Der Durchschnitt der drei Wiederholungen wird für die statistische Analyse verwendet. EMG-Rohsignale werden mit einem Elektromyographen TeleMyo DTS Desk Receiver® (Noraxon® USA, Inc., Scottsdale, AZ, USA) bewertet. Die Daten werden in Echtzeit über Bluetooth an einen Computer gesendet, aufgezeichnet und von MyoResearch 3.6 Applications Clinical Software (Noraxon USA, Inc., Scottsdale, AZ, USA) analysiert. Auf die EMG-Daten wird ein 10–500-Hz-Bandpassfilter angewendet. Die MIVC mit der maximalen Amplitude des EMG-Signals während der MIVC jedes Muskels wird aufgezeichnet und repräsentiert 100 % der Muskelaktivität. Die während der Kniebeugen aufgezeichneten Muskelaktivitäten werden dann als Prozentsatz von MVIC ausgedrückt.

Für die statistische Analyse wird eine IBM SPSS Statistics-Software, Version 20.0 (IBM Corporation, Armonk, New York) verwendet, um Daten zu verarbeiten und zu berechnen. Zur Charakterisierung der Probanden wird eine deskriptive Analyse anthropometrischer Variablen durchgeführt, für numerische Variablen werden Mittelwert und Standardabweichung übernommen. Für die Inferenzstatistik werden Tests auf Normalverteilung verwendet. Aus kinematischen Daten werden nur absolute Werte des Hüftfrontwinkels und des ROM für Hüfte und Knie auf Frontalebene (Hüft- und Knie-Adduktion/Abduktion) und Knie auf Sagittalebene (Knieflexion/Extension) berechnet. Für EMG wird die mittlere EMG-Aktivität (Gluteus maximus und medius) über die drei Einzelbein-Kniebeugen-Wiederholungen für die statistische Analyse berücksichtigt. Die Datenzuverlässigkeit zwischen den Bedingungen basiert auf dem Intraklassen-Korrelationskoeffizienten (ICC).