Effekt av excentrisk träning på Musculus Triceps Surae muskelarkitektur, muskelstyrka och prestanda

Skelettmuskler är organiserade massor av muskelfasciklar täckta med bindväv, fästa till ben i båda ändar genom senor. Volymen av en muskel bestäms till stor del av det totala antalet sarkomerer i den muskeln. Sarkomerer är ungefär 1 µm i diameter och 2-3 µm långa. Dessa funktionella enheter är inriktade ände till ände för att bilda myofibriller, som packas parallellt för att skapa muskelfibrer (ungefär 50 µm i diameter hos människor). Att bunta dessa muskelfibrer parallellt bildar fasciklar (cirka 1 till 3 mm i diameter hos människor), som i sin tur kombineras parallellt för att skapa muskler.

Muskelarkitektur definieras som det geometriska arrangemanget av muskelfiberknippen kring den axel som genererar kraft. Muskler med fibrer som sträcker sig i längdriktningen längs muskellängden har längsgående muskelarkitektur, medan muskler med fibrer som löper i en viss vinkel längs muskellängden och som innehåller kortare fibrer har pennate eller multipennate muskelarkitektur.

Detta arrangemang påverkar en muskels sammandragningshastighet, kraftgenereringskapacitet och rörelseomfång som kallas "exkursion". I pennate muskler är buntar av fibrer, kallade fascicles, placerade snett och fäster vid muskelns aponeuroser. Vinkeln med vilken en fascikel fäster vid aponeurosen definierar pennationsvinkeln. Avståndet mellan epimysium (ytliga och djupa aponeuroser vid ultraljud) definierar den anatomiska muskeltjockleken. Dessa parametrar för skelettmuskelarkitektur mäts genom muskelfysiologi och biomekaniska studier för att bestämma musklernas anatomiska och kontraktila egenskaper. Typiska parametrar som ingår i arkitektonisk analys är fiberlängd, pennationsvinkel och fysiologisk tvärsnittsarea.

Ultraljud möjliggör undersökning av muskelmorfologi utan strålningsexponering. Fascikellängd, pennationsvinkel och muskeltjocklek kan mätas in vivo med tvådimensionell (2D) B-mode ultraljud. Vid ultraljudsundersökning uppträder normal muskelvävnad som en struktur med låg ekointensitet. Eftersom epimysium som omger muskeln är ganska reflekterande, är muskelns gränser tydligt synliga.

Medan skelettmusklerna uppvisar betydande strukturella likheter på mikroskopisk nivå, är muskelarkitekturen den grundläggande faktorn som skapar skillnader i styrka och funktionella förmågor. Att förstå de arkitektoniska egenskaperna hos muskler möjliggör effektiv bedömning och förbättring av muskelfunktion. Belastning på muskler resulterar i en adaptiv process som leder till muskelutveckling. Muskelarkitektur tillåter makroskopisk förståelse och tolkning av denna anpassningsprocess.

Även om muskelstyrkan i första hand bestäms av genetisk struktur, påverkas den också av faktorer som nivån av fysisk aktivitet, ålder, kön, motivation och näring. Storleken på en muskels tvärsnittsarea - vilket inkluderar antalet engagerade fibriller och storleken på dessa fibriller - står för muskelns styrka. Att utveckla dessa aspekter kan uppnås genom träning.

Träning definieras som en planerad, strukturerad, avsiktlig och kontinuerlig aktivitet som syftar till att förbättra den fysiska konditionen. Styrketräningsövningar är utformade för att öka muskelstyrkan och uthålligheten genom att applicera motstånd.

En typ av träning, excentriska övningar, innebär rörelser mot gravitationen med hjälp av kroppsvikt eller extra belastningar. Excentriska övningar används för att öka muskelstyrkan och massan. Mer muskelstyrka kan genereras genom dessa övningar jämfört med koncentriska eller isometriska övningar. På grund av deras egenskaper i förebyggande av skador, rehabilitering och förbättring av fysisk kondition hos friska individer, har excentrisk träning blivit ganska populär. Fynden om effekterna av excentrisk träning på m. triceps surae är motsägelsefulla. Vissa studier visar att excentrisk träning främjar en ökning av muskelfiberlängden, pennationsvinkeln och muskeltjockleken, medan andra inte finner några förändringar i dessa arkitektoniska resultat. Detta kan bero på den ojämna fördelningen av belastningar mellan synergistiska muskler och observationen av olika mekaniska belastningar för olika komponenter i m. triceps surae. Dessutom är korta muskelfibrer mer känsliga för muskelskador orsakade av excentrisk träning jämfört med långa muskelfibrer. Med tanke på skillnaderna i arkitektoniska egenskaper hos m. triceps surae segment (GM, GL, SO och PL), kan excentriska övningar ge olika resultat.

Syftet med studien är att undersöka effekterna av 8 veckors excentriska övningar, utförda tre gånger i veckan under totalt 24 pass, på muskelarkitekturen hos m. triceps surae hos friska kvinnliga deltagare. Ultraljud kommer att användas för att mäta fascikellängd, pennationsvinkel och muskeltjocklek i musklerna gastrocnemius medialis (GM), gastrocnemius lateralis (GL), soleus (SO) och plantaris (PL) före och efter träningsprogrammet. Det antas att ett 8-veckors excentrisk träningsprogram kommer att öka fascikellängden, pennationsvinkeln och muskeltjockleken i m. triceps surae muskler. De arkitektoniska anpassningarna till excentriska övningar måste förstås för att utveckla effektiva träningsprogram för att förbättra muskelstyrka och funktion.