Effekt av eksentrisk trening på Musculus Triceps Surae muskelarkitektur, muskelstyrke og ytelse

Skjelettmuskler er organiserte masser av muskelfascikler dekket med bindevev, festet til bein i begge ender gjennom sener. Volumet til en muskel bestemmes i stor grad av det totale antallet sarkomerer i den muskelen. Sarkomerer er omtrent 1 µm i diameter og 2-3 µm lange. Disse funksjonelle enhetene er justert ende-til-ende for å danne myofibriller, som er pakket parallelt for å lage muskelfibre (omtrent 50 µm i diameter hos mennesker). Ved å bunte disse muskelfibrene parallelt dannes fascikler (omtrent 1 til 3 mm i diameter hos mennesker), som igjen kombineres parallelt for å skape muskler.

Muskelarkitektur er definert som det geometriske arrangementet av muskelfiberbunter angående aksen som genererer kraft. Muskler med fibre som strekker seg i lengderetningen langs muskellengden har langsgående muskelarkitektur, mens muskler med fibre som løper i en viss vinkel langs muskellengden og inneholder kortere fibre har pennate eller multipennate muskelarkitektur.

Dette arrangementet påvirker en muskels sammentrekningshastighet, kraftgenereringskapasitet og bevegelsesområde kjent som "ekskursjon". I pennate muskler er bunter av fibre, referert til som fascicles, plassert på skrå og festes til muskelens aponeuroser. Vinkelen som en fascikel festes til aponeurosen definerer penneringsvinkelen. Avstanden mellom epimysium (overfladiske og dype aponeuroser i ultrasonografi) definerer den anatomiske muskeltykkelsen. Disse parameterne for skjelettmuskelarkitektur måles gjennom muskelfysiologi og biomekaniske studier for å bestemme de anatomiske og kontraktile egenskapene til musklene. Typiske parametere inkludert i arkitektonisk analyse er fiberlengde, penneringsvinkel og fysiologisk tverrsnittsareal.

Ultrasonografi muliggjør undersøkelse av muskelmorfologi uten strålingseksponering. Fasikkellengde, penneringsvinkel og muskeltykkelse kan måles in vivo ved å bruke todimensjonal (2D) B-modus ultralyd. Ved ultralydavbildning fremstår normalt muskelvev som en struktur med lav ekkointensitet. Siden epimysium rundt muskelen er ganske reflekterende, er muskelens grenser tydelig synlige.

Mens skjelettmuskler viser betydelige strukturelle likheter på mikroskopisk nivå, er muskelarkitektur den grunnleggende faktoren som skaper forskjeller i styrke og funksjonelle evner. Å forstå de arkitektoniske egenskapene til muskler gjør det mulig for effektiv vurdering og forbedring av muskelfunksjonen. Belastning plassert på muskler resulterer i en adaptiv prosess som fører til muskelutvikling. Muskelarkitektur tillater makroskopisk forståelse og tolkning av denne tilpasningsprosessen.

Selv om muskelstyrken først og fremst bestemmes av genetisk struktur, påvirkes den også av faktorer som nivået av fysisk aktivitet, alder, kjønn, motivasjon og ernæring. Størrelsen på tverrsnittsarealet til en muskel - som inkluderer antall engasjerte fibriller og størrelsen på disse fibrillerne - står for muskelens styrke. Å utvikle disse aspektene er oppnåelig gjennom trening.

Trening er definert som en planlagt, strukturert, tilsiktet og kontinuerlig aktivitet rettet mot å forbedre fysisk form. Styrketreningsøvelser er designet for å øke muskelstyrken og utholdenheten ved å bruke motstand.

En type trening, eksentriske øvelser, involverer bevegelser mot tyngdekraften ved hjelp av kroppsvekt eller ekstra belastninger. Eksentriske øvelser brukes for å øke muskelstyrke og masse. Mer muskelstyrke kan genereres gjennom disse øvelsene sammenlignet med konsentriske eller isometriske øvelser. På grunn av deres funksjoner innen skadeforebygging, rehabilitering og forbedring av fysisk form hos friske individer, har eksentrisk trening blitt ganske populær. Men funn angående effekten av eksentrisk trening på m. triceps surae er motstridende. Noen studier viser at eksentrisk trening fremmer en økning i muskelfiberlengde, penneringsvinkel og muskeltykkelse, mens andre ikke finner noen endringer i disse arkitektoniske resultatene. Dette kan skyldes ujevn fordeling av belastninger mellom synergistiske muskler og observasjon av forskjellige mekaniske belastninger for forskjellige komponenter i m. triceps surae. I tillegg er korte muskelfibre mer følsomme for muskelskader forårsaket av eksentrisk trening sammenlignet med lange muskelfibre. Tatt i betraktning forskjellene i arkitektoniske trekk ved m. triceps surae-segmenter (GM, GL, SO og PL), kan eksentriske øvelser gi forskjellige resultater.

Målet med studien er å undersøke effekten av 8 ukers eksentriske øvelser, utført tre ganger i uken i totalt 24 økter, på muskelarkitekturen til m. triceps surae hos friske kvinnelige deltakere. Ultralyd vil bli brukt til å måle fascikellengde, pennasjonsvinkel og muskeltykkelse i musklene gastrocnemius medialis (GM), gastrocnemius lateralis (GL), soleus (SO) og plantaris (PL) før og etter treningsprogrammet. Det antas at et 8-ukers eksentrisk treningsprogram vil øke fascikellengden, pennasjonsvinkelen og muskeltykkelsen i m. triceps surae muskler. De arkitektoniske tilpasningene til eksentriske øvelser må forstås for å utvikle effektive treningsprogrammer for å forbedre muskelstyrke og funksjon.