Die Autoren möchten zum Glück alle Themen in der Studie bestätigen. Finanzierung, Quellen ein Forschungsstipendium vom tschechischen Science Foundation GACR Nr. 16-13750S, PRIMUS/17/MED/5 und man 032-Projekt.

Die vorgestellte Protokoll folgt den Richtlinien der Humanforschung Ethikkommission an der Charles University, Faculty of Physical Education in Sport und zuvor genehmigt wurde, als Teil der Forschung.
1. machen Sie alle Fächer vor isokinetischen Tests, indem Sie die folgenden Schritte vertraut
<ol><li>Stellen Sie sicher, dass die Themen nicht den letzten Muskel-Skelett-Verletzungen oder Schmerzen in den unteren Extremitäten in den letzten 6 Monaten gehabt haben. Wenn ein Thema den letzten Knieschmerzen meldet oder Schmerzen im Knie während des Tests hat, schließen Sie das Thema.</li>
	<li>Als exzentrische isokinetischen Tests wahrscheinlich eine neue Anregung für viele Menschen ist, vertraut zu machen das Thema mit den Protokollen auf einem gültigen isokinetischen Dynamometer19,20 (1,3 bis 1.7.6 unten Schritte) mindestens zweimal vor der Teilnahme an Offizielle Tests. Weisen Sie die Themen keine unteren Körper Krafttraining oder andere anstrengenden Übungen, 72 h vor der Prüfung durchführen.</li>
	<li>
Um zu beginnen, führen Sie die Probanden durch eine allgemeine warme oben.
	<ol>
<li>Weisen Sie die Fächer für 5-10 Minuten oder mit dem Fahrrad ca. 5-10 min auf ein Ergometer mit einem Widerstand von 1,5-2 W/kg Körpermasse mit einer Trittfrequenz zwischen 60-90 u/min Joggen.</li>
		<li>Nach dem Radfahren, weisen Sie an, die Themen um zwei Gruppen von 8-10 Körper Gewicht Ausfallschritte und 8-10 Muskelfaserriss locken auf einem Gymnastikball mit jedem Bein mit 1 min Pause zwischen den Sätzen durchzuführen.</li>
		<li>Als nächstes führen Sie die Themen durch dynamische Dehnung der unteren Extremitäten einschließlich der Quadrizeps und Kniesehnen21.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Zeigen Sie dem Thema ein Beispiel der isokinetischen Drehmoment-Winkel Kurve und erklären Sie, dass live visuelles Feedback während des Tests zur Verfügung gestellt wird.</li>
	<li>Erklären Sie, dass das Thema sollte "so hart und schnell wie möglich" für konzentrische Kniestreckung rauswerfen und "wieder so hart so schnell wie möglich" für konzentrische Knie Beugung Pull. Auch erklären Sie, dass die Maschine auf eine eigene während der exzentrischen Aktionen bewegen wird, aber das Thema versuchen sollten, "so hart wie möglich drücken" während der exzentrischen Knie Beugung (exzentrische Aktion des Quadrizeps) und "ziehen" so hart wie möglich"während der exzentrischen Kniestreckung (exzentrische Handlungen die hinteren Oberschenkelmuskeln).</li>
	<li>Das Thema Fragen und stellen Sie sicher, dass sie verstehen, was geschieht, während des Tests zu ermöglichen. Klar sagen Sie, dass wenn das Thema erfährt Schmerzen oder Beschwerden während des Tests, die das Thema der Test jederzeit kündigen möchten macht, das Thema des Forschers unverzüglich sollte und der Test sicher abgebrochen werden kann.</li>
	<li>
Starten Sie das voreingestellte Protokoll in Tabelle 1 aufgeführten und ständig führen Sie das Thema durch das Protokoll zu.
	<ol>
<li>Mit den Empfehlungen des braunen22, positionieren Sie das Motiv auf das Dynamometer in eine sitzende Position mit einem hip-Winkel von 100° Verlängerung. Passen Sie die Einstellungen für das Dynamometer um sicherzustellen, dass das Thema Hüften ganz zurück und in Kontakt mit dem Stuhl und das Dynamometer Drehachse Achse ist in Linie mit der Drehachse des Subjekts geprüfte Knie.</li>
		<li>Weisen Sie das Thema, einen tiefen Atemzug zu halten, bei der Festsetzung der Schultern, Becken und Oberschenkel des getesteten Beines mit den Pads und Gurte auf den Prüfstand. Hebelarm der Dynamometer in den distalen Teil des Schienbeins mit dem Pad platziert 2,5 cm über der Spitze des medialen Malleolus beheben, aber nicht ausgeübt untere Gliedmaßen nicht unterstützen.</li>
		<li>Das Thema passiv und aktiv durchlaufen die volle Extension und Flexion Bewegungsfreiheit beim Nachstellen der Gurte, Dynamometer Einstellungen oder beides bei Bedarf zu ermöglichen.</li>
		<li>Sicherzustellen Sie, dass die Themen angezeigt, die die Drehmoment-Winkel-Kurve zeigt und können einen verbale Countdown um den Test zu starten. Weisen Sie die Themen, die Handgriffe befindet sich an der Seite des Sitzes während aller Testaktivitäten zu halten.</li>
		<li>Starten Sie den Test und fördern Sie das Thema mündlich zu, indem Sie mit Sätzen wie "gehen", "drücken Sie härter", "ziehen, ziehen, ziehen", etc.. Während die übrigen Intervalle bieten Sie das Thema mit einer kurzen Anleitung über die anstehende Aufgabe.</li>
		<li>Ermöglichen Sie nach Abschluss des Protokolls das Thema Dynamometer Stuhl raus, und passen Sie das Dynamometer um das andere Bein zu testen.</li>
		<li>Führen Sie nach der Neupositionierung des Themas und die Maschine entsprechend anpassen die Schwerkraft Korrektur Messung wieder und starten Sie den Test für die ungeprüfte Untere Extremität.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Öffnen Sie die Testergebnisse, die die Winkel-Drehmoment-Kurve zu zeigen und überprüfen, ob das Thema die ausgewählten Geschwindigkeit der Kontraktion für die ganze Bewegung erreicht.
	<ol>
<li>Um festzustellen, ob die gewünschte Geschwindigkeit erreicht wurde, stellen Sie sicher, dass die Winkel-Drehmoment-Kurve nicht angezeigt wird, werden unterbrochen (Abbildung 1).</li>
		<li>Wenn die Kurve unterbrochen (Abb. 2) sieht, ist es wahrscheinlich, dass das Thema nicht schieben oder ziehen gegen den Hebelarm schnell genug für das Dynamometer Drehmoment zu registrieren. Wenn das Thema nicht in der Lage zu erreichen die erforderlichen Winkelgeschwindigkeit und Drehmoment zu registrieren, weiter mit zusätzlichen Einarbeitung oder das Thema aus der Studie ausgeschlossen und prüfen die Möglichkeit einer Gelenk Knie Läsion23.</li>
	</ol>
</li>
</ol>(2) isokinetische Messung nach zwei Einarbeitung besuchen
<ol><li>Richten Sie das Dynamometer Software zur Durchführung der Tests gemäß Tabelle 1, und füllen Sie das Protokoll wie 1,3 bis 1.7.6 beschrieben.</li>
	<li>Ermöglichen Sie nach dem Ende des Protokolls das Thema aus dem Stuhl und beginnen Sie Analyse der Daten zu.</li>
</ol>(3) Oberschenkelmuskeln, Quadrizeps funktionale Verhältnisberechnung
<ol><li>Verwenden Sie die beste Drehmoment Spitzenwerte aus allen drei Studien an jedem gegebenen Geschwindigkeit und Art der Muskel-Aktion. Eine Organisation von Software, die Daten wie z. B. Microsoft Excel grafisch darstellen kann Daten einfügen Sie die Peak drehmomentangaben und daraus resultierenden Kennzahlen.</li>
	<li>Berechnen Sie das Verhältnis H/QFUNC60 dividiert die Kniesehne exzentrische Spitzendrehmoment bei 60 ° ·s-1 durch die Quadrizeps konzentrischen Spitzendrehmoment bei 60 ° ·s-1.</li>
	<li>Berechnen Sie das Verhältnis H/QFUNC180 dividiert die Kniesehne exzentrische Spitzendrehmoment bei 180 ° ·s-1 durch die Quadrizeps konzentrischen Spitzendrehmoment bei 180 ° ·s-1.</li>
	<li>Berechnen Sie das Verhältnis H/QFUNC240 dividiert die Kniesehne exzentrische Spitzendrehmoment bei 240 ° ·s-1 durch die Quadrizeps konzentrischen Spitzendrehmoment bei 240 ° ·s-1.</li>
	<li>
Nach dem Erstellen einer Tabelle ähnlich wie in Tabelle 2, vergleichen Sie die H/QFUNC -Verhältnisse in unterschiedlichen Geschwindigkeiten und zwischen der rechten und linken Gliedmaßen.
	<ol>
<li>Vergleichen Sie die gemessenen Spitzenwerte mit normativen Daten einer ähnlichen sportlichen Gruppe des gleichen Alters und Geschlechts.</li>
		<li>Bestimmen Sie, ob bilaterale Ungleichgewichte vorhanden sind, durch den Vergleich der rechten und linken Gliedmaßen bei jeder getesteten Geschwindigkeit.</li>
		<li>Festzustellen Sie, ob das ipsilateral H/Q-Conv -Verhältnis mit der gleichen Geschwindigkeit oberhalb oder unterhalb 0,624. Wenn die Werte unter 0,6 liegen, ist die ipsilateral Muskelfaserriss Schwäche im Vergleich zu den Quadrizeps vorhanden; Entwerfen Sie eine spezifische Muskelfaserriss Stärkung Intervention (Abschnitt 4).</li>
		<li>Bestimmen Sie, ob das ipsilateral H/QFunc Verhältnis mit erhöhter Geschwindigkeit steigt und den gewünschten Wert von 1,012,18, vorzugsweise in der Geschwindigkeit von 180 ° ·s-1 erreicht. Wenn das HQFunc nicht mit der erhöhten Geschwindigkeit zu erhöhen, implementieren Sie Muskelfaserriss Ausbildung, die reziproke Funktion der Oberschenkelmuskeln (Abschnitt 4) zu lösen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>(4) exzentrische Muskelfaserriss Stärke Trainingsbeispiele
<ol><li>
Wenden Sie sich an einen ausgebildeten Übung professionelle25, wie Certified Strength und Conditioning Specialist, verschiedene Übungen dieses Ziel wählen die hinteren Oberschenkelmuskeln in einer Vielzahl von Muskel-Längen, Geschwindigkeiten und Bewegungsmuster.
	<ol>
<li>Konsultieren Sie die Übung Fachmann für Beratung in Bezug auf Übungen, die neuromuskuläre Kontrolle bei der Landung zu verbessern und springen neben Übungen gemeldet um Muskelfaserriss Verletzungsrisiko zu verringern.</li>
		<li>Verwenden Sie unter der professionellen Anleitung die nordischen Curl (russische Curl)-Übung kann die hinteren Oberschenkelmuskeln stärken und das Risiko von Verletzungen26,27, da diese Übung konzentriert sich auf die Stärkung der exzentrischen Muskelfaserriss.</li>
		<li>Verwenden Sie unter der professionellen Anleitung einseitige Knie umbiegen auf einem Gymnastikball stärken die hinteren Oberschenkelmuskeln und möglicherweise zu einer bilateralen Stärke Defizit28,29reduzieren.</li>
		<li>Verwenden Sie unter der professionellen Anleitung ein- oder beidseitig rumänischen Kreuzheben oder guten Morgen Übung zur Stärkung der Hüftstreckung Funktion der Oberschenkelmuskeln28,30,31.</li>
		<li>Verwenden Sie unter der professionellen Anleitung komplexe Übungen zur Stärkung des hinteren Oberschenkelmuskeln und Quadrizeps bei "triple-Erweiterung" Übungen wo die Hüften, Knie und Knöchel gleichzeitig beugen und Strecken wie Kniebeugen, Kreuzheben und Longe.</li>
		<li>Verwenden Sie unter der professionellen Anleitung Übungen wie Drop Sprünge oder andere wiederholte Sprünge, um Propriozeption in den unteren Extremitäten zu trainieren.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Unter der professionellen Anleitung schrittweise erhöhen Sie die Anzahl der Sätze und Wiederholungen im Körpergewicht Übungen wie die nordischen Curl und einseitige Muskelfaserriss locken auf dem gymnastikball32, während auch schrittweise Erhöhung den externen Widerstand und verringert die Anzahl der Wiederholungen in komplexen Übungen (Beispiel: siehe Tabelle 3).</li>
</ol>

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</ol>

Es gibt keine Interessenkonflikte zu berichten.

Der erste wichtige Schritt in das oben genannte Protokoll ist der Athlet Einarbeitung, vor allem für die exzentrische Tests. Themen müssen möglicherweise zwei oder drei Mal vertraut gemacht werden, um zuverlässige Daten während solcher isokinetischen Tests zu gewährleisten. Darüber hinaus kann es sein, eine gute Idee, Themen wieder vertraut zu machen, wenn Testsitzungen mehr als zwei Monate auseinander sind. Der zweite wichtige Schritt ist richtig einrichten der Athlet in der Dynamometer, um sicherzustellen, dass ...

Die Beziehung zwischen Knie Flexor und Beinstrecker Stärke wurde als ein wichtiger Parameter bei der Beurteilung einer Person Risiko einer unteren Extremität Verletzungen1identifiziert. Insbesondere gibt es eine erhöhte Wahrscheinlichkeit von Oberschenkelverletzung wenn ipsilateral oder bilaterale Ungleichgewichte in der Achillessehne Stärke im Vergleich zu Quadriceps Stärke2vorliegen. Daher testen viele Sportwissenschaftlern und Praktikern Knie Flexor und Beinstrecker Stärke um festzustellen, ob ein Athlet bei Risiko einer Oberschenkelverletzung ist. Jedoch sind verschiedene Testmethoden verwendet, die keine direkten Vergleiche zwischen Methoden (z. B.unterschiedliche Kontraktion Geschwindigkeiten, verschiedenen Muskel-Aktionen und Feldtests vs. Labortests) gestatten3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9. Obwohl verschiedene Testmethoden verschiedene Bits der wertvolle Informationen über Kraftniveau bieten, sollte der methodische Ansatz zum Oberschenkel Muskel isokinetischen Kraft testen vereinheitlicht werden, um Vergleiche zu ermöglichen, über Personen, Bevölkerung und Zeit.
Obwohl die Bewertung der ipsilateralen Ungleichgewichte zwischen Knie Flexoren und Extensoren wurden oft beschrieben mit der konventionellen konzentrischen Muskelfaserriss konzentrischen Quadrizeps-Verhältnis (H/QCONV)10,11, Co Aktivierung des Knie Flexoren und Extensoren ist bekannt bei allen Bewegungen auftreten und erfolgt durch gegnerische Kontraktion Modi. Um zu erklären, sind die Knie Extensoren in erster Linie beteiligt Antrieb während springen und laufen, während die Knie Flexoren in erster Linie das Knie stabilisieren während der Landung und laufen durch Abbremsen der unteren Extremität und Bekämpfung von schnellen und kraftvollen konzentrische Kontraktionen der Extensoren. Da die meisten Bewegungen im Sport gleichzeitige konzentrischen Kniestreckung und exzentrischen Knie Beugung benötigen, wäre ein relative Stärke-Vergleich zwischen den beiden geeignet. Daher, exzentrische Knie Flexor Stärke im Vergleich zu konzentrischen Knie Beinstrecker Stärke wird häufig getestet und ist bekannt als der "funktionalen Verhältnis" (H/QFUNC)12.
Im Vergleich zu den H/QCONV Verhältnis, wo Werte von 0,43 bis 0,9012reichen können, kann das H/QFUNC -Verhältnis zwischen 0,4 und 1,413, darauf hinweist, dass Daten aus verschiedenen Protokollen nicht miteinander verglichen werden sollten. Obwohl maximale konzentrische Drehmoment als konzentrische Geschwindigkeit erhöht14,15,16abnimmt, ist exzentrisch Drehmoment größer als konzentrische Drehmoment16,17mit zunehmender Geschwindigkeit. Als solche kann das Verhältnis H/QFUNC einen Wert von 1,0 als die Geschwindigkeit des Testens Kontraktion erhöht13,18nähern. Da die meisten Sport-Bewegungen bei hohen Geschwindigkeiten auftreten, dürften Knie Beinstrecker und Flexor Stärke testen ökologisch gültig auf höhere Geschwindigkeiten. Daher sollten solche Stärke Testprotokolle schrittweise erhöhte Geschwindigkeiten in einer schrittweisen Progression enthalten.
Wenn isokinetischen Tests eine große Diskrepanz zwischen exzentrischen Muskelfaserriss und konzentrischen Quadriceps Stärke zeigt, sollte die Diskrepanz durch Training verengt werden. Zu diesem Zweck sollten sinkende Knie Beinstrecker Stärke nie schwache Knie Flexoren auf Kosten einer günstigeren H/QFUNC Verhältnisse, vor allem im sportlichen Umfeld kompensieren. Die andere Option wäre, progressiv und intensiv Knie Flexor Stärke zu erhöhen, so dass die hinteren Oberschenkelmuskeln, insbesondere in Bezug auf die Quadrizeps, bei höheren Geschwindigkeiten stärker. Daher, wenn isokinetischen Tests ein gewisses Maß an Muskelfaserriss Schwäche zeigt, wird eine Ausbildung Intervention wahrscheinlich Muskelfaserriss Kraftzuwachs, vor allem während der exzentrischen Muskel-Aktionen erforderlich. Wie bei alle Ausbildungsmaßnahmen Nachsorgeuntersuchungen durchgeführt werden, um die Wirksamkeit der exzentrisch-fokussierten Muskelfaserriss Krafttraining Programm bestimmen, und weitere Anpassungen können vorgenommen werden müssen. Das Ziel dieses Papiers ist beschrieben, wie Sie isokinetischen funktionale exzentrische Muskelfaserriss Stärke testen, mögliche Muskelfaserriss Schwäche zu offenbaren und vorschlagen, wie man eine funktionale Muskelfaserriss Schwäche zu beheben.

<table><tbody><tr><td>HumacNorm</td><td>CSMI, Stoughton, MA, USA</td><td>021-54412236 (model 502140)</td><td>Standard Dynamometr</td></tr><tr><td>SoftwareHumac 2015</td><td>Computer Sports Medicine Inc. Stoughton, MA, USA</td><td>Version155</td><td>Software for dynamometr</td></tr></tbody></table>

muscle imbalances: testing and training functional eccentric hamstring strength in athletic populations

Viele Kniesehne Verletzungen, die auftreten, während körperlicher Aktivität auftreten, während die Muskeln während der exzentrischen Kniesehne-Muskel-Aktionen Verlängerung sind. Gegenüber dieser exzentrischen Muskelfaserriss Aktionen sind konzentrische Quadrizeps Aktionen, wo größer und wahrscheinlich stärkeren quadrizepsmuskels Strecken des Knies. Deshalb, um die unteren Extremitäten während der Bewegung zu stabilisieren, müssen die hinteren Oberschenkelmuskeln exzentrisch gegen das starke Knie-Begradigung Drehmoment des Quadrizeps bekämpfen. Als solche ist exzentrisch Muskelfaserriss Stärke ausgedrückt im Verhältnis zu konzentrischen Quadriceps Stärke der "funktionalen Verhältnis" gemeinhin als wie die meisten Bewegungen im Sport gleichzeitige konzentrischen Kniestreckung und exzentrischen Knie Beugung benötigen. Um Stärke, Stabilität und Funktionalität für die hinteren Oberschenkelmuskeln zu erhöhen, ist es notwendig, testen und trainieren der Oberschenkel mit unterschiedlichen exzentrische Geschwindigkeiten. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, Anleitungen zur Messung und Interpretation der exzentrischen Muskelfaserriss Stärke. Techniken zur Messung der funktionalen Verhältnis mit isokinetischen Dynamometry werden zur Verfügung gestellt und Sample-Daten verglichen werden. Darüber hinaus beschreiben wir kurz Adresse Muskelfaserriss Stärke Mängel oder einseitige Festigkeitsunterschiede mit Übungen, die speziell auf zunehmende exzentrische Muskelfaserriss Stärke konzentrieren.

Die folgenden Beispiele zeigen die Unterschiede zwischen jungen Elite Athleten (Alter 15,4 ± 0,5 Jahre, Körper Masse 62,7 ± 8,2 kg, Höhe 175 ± 9,1, mehr als 8 Jahre Trainingserfahrung) darstellende exzentrische Muskelfaserriss Fußballtraining (EHT, n = 18) und ohne EHT (n = 15) für 12 Wochen () ( Abbildung 3). Die Gruppe durchführen EHT enthalten stattdessen diese Übung zwei Mal pro Woche, während die Gruppe ohne Core-Training EHT durchgeführt und ...

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Muscle Imbalances: Testing and Training Functional Eccentric Hamstring Strength in Athletic Populations

Muskel-Ungleichgewichte: Testen und trainieren funktionale exzentrische Muskelfaserriss Stärke in Athletic Populationen

Die hinteren Oberschenkelmuskeln sind eine Gruppe von Muskeln, die sind manchmal problematisch für Sportler, Weichgewebe Verletzungen an den unteren Extremitäten. Um solche Verletzungen zu vermeiden, erfordert funktionelles Training für die hinteren Oberschenkelmuskeln intensive exzentrische Kontraktionen. Darüber hinaus sollten Muskelfaserriss Funktion im Hinblick auf Quadriceps Funktion bei verschiedenen Kontraktion Geschwindigkeiten getestet werden.

Many hamstring injuries that occur during physical activity occur while the muscles are lengthening, during eccentric hamstring muscle actions. Opposite ...

muscle-imbalances-testing-training-functional-eccentric-hamstring

Research

JoVE Journal

Medicine

15.3K Aufrufe.  Charles University. Die hinteren Oberschenkelmuskeln sind eine Gruppe von Muskeln, die sind manchmal problematisch für Sportler, Weichgewebe Verletzungen an den unteren Extremitäten. Um solche Verletzungen zu vermeiden, erfordert funktionelles Training für die hinteren Oberschenkelmuskeln intensive exzentrische Kontraktionen. Darüber hinaus sollten Muskelfaserriss Funktion im Hinblick auf Quadriceps Funktion bei verschiedenen Kontraktion Geschwindigkeiten getestet werden.

Serie: Muscle Imbalances: Testing and Training Functional Eccentric Hamstring Strength in Athletic Populations

An Inertial Measurement Unit Based Method to Estimate Hip and Knee Joint Kinematics in Team Sport Athletes on the Field

Current athlete monitoring practice in team sports is mainly based on positional data measured by global positioning or local positioning systems. The disadvantage of these measurement systems is that they do not register lower extremity kinematics, which could be a useful measure for identifying injury-risk factors. Rapid development in sensor technology may overcome the limitations of the current measurement systems. With inertial measurement units (IMUs) securely fixed to body segments, sensor fusion algorithms and a biomechanical model, joint kinematics could be estimated. The main purpose of this article is to demonstrate a sensor setup for estimating hip and knee joint kinematics of team sport athletes in the field. Five male subjects (age 22.5 &#177; 2.1 years; body mass 77.0 &#177; 3.8 kg; height 184.3 &#177; 5.2 cm; training experience 15.3 &#177; 4.8 years) performed a maximal 30-meter linear sprint. Hip and knee joint angles and angular velocities were obtained by five IMUs placed on the pelvis, both thighs and both shanks. Hip angles ranged from 195&#176; (&#177; 8&#176;) extension to 100.5&#176; (&#177; 8&#176;) flexion and knee angles ranged from 168.6&#176; (&#177; 12&#176;) minimal flexion and 62.8&#176; (&#177; 12&#176;) maximal flexion. Furthermore, hip angular velocity ranged between 802.6 &#176;&#183;s-1 (&#177; 192 &#176;&#183;s-1) and -674.9 &#176;&#183;s-1 (&#177; 130 &#176;&#183;s-1). Knee angular velocity ranged between 1155.9 &#176;&#183;s-1 (&#177; 200 &#176;&#183;s-1) and -1208.2 &#176;&#183;s-1 (&#177; 264 &#176;&#183;s-1). The sensor setup has been validated and could provide additional information with regard to athlete monitoring in the field.&#160;This may help professionals in a daily sports setting to evaluate their training programs, aiming to reduce injury and optimize performance.

Monitoring athletes is essential for improving performance and reducing injury risk in team sports. Current methods to monitor athletes do not include the lower extremities. Attaching multiple inertial measurement units to the lower extremities could improve monitoring athletes in the field.

Eine inertial Measurement Unit Based Method zur Schätzung der Hüft- und Kniegelenkkinematik bei Teamsportsportlern auf dem Feld

Current athlete monitoring practice in team sports is mainly based on positional data measured by global positioning or local positioning systems. The ...

Forschung

Verhalten

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from traumatic injury, disease and various congenital, genetic and acquired conditions are quite common. Tissue engineering and regenerative medicine technologies have enormous potential to provide a therapeutic solution. However, utilization of biologically relevant animal models in combination with longitudinal assessments of pertinent functional measures are critical to the development of improved regenerative therapeutics for treatment of VML-like injuries. In that regard, a commercial muscle lever system can be used to measure length, tension, force and velocity parameters in skeletal muscle. We used this system, in conjunction with a high power, bi-phase stimulator, to measure in vivo force production in response to activation of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. We have previously used this equipment to assess the functional impact of VML injury on the tibialis anterior (TA) muscle, as well as the extent of functional recovery following treatment of the injured TA muscle with our tissue engineered muscle repair (TEMR) technology. For such studies, the left foot of an anaesthetized rat is securely anchored to a footplate linked to a servomotor, and the common peroneal nerve is stimulated by two percutaneous needle electrodes to elicit muscle contraction and dorsiflexion of the foot. The peroneal nerve stimulation-induced muscle contraction is measured over a range of stimulation frequencies (1-200 Hz), to ensure an eventual plateau in force production that allows for an accurate determination of peak tetanic force. In addition to evaluation of the extent of VML injury as well as the degree of functional recovery following treatment, this methodology can be easily applied to study diverse aspects of muscle physiology and pathophysiology. Such an approach should assist with the more rational development of improved therapeutics for muscle repair and regeneration.

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

We describe an in vivo protocol to measure dorsiflexion of the foot following stimulation of the peroneal nerve and contraction of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. Such measurements are an indispensable translational tool for evaluating skeletal muscle pathology and tissue engineering approaches to muscle repair and regeneration.

Anwendungen<em&gt; In Vivo</em&gt; Funktionstest der Ratte Vorderer Schienbeingewebe Skeletal Muscle Repair Engineered für die Bewertung

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Biotechnik

Determining The Electromyographic Fatigue Threshold Following a Single Visit Exercise Test

Theoretically, the electromyographic (EMG) fatigue threshold is the exercise intensity an individual can maintain indefinitely without the need to recruit more motor units which is associated with an increase in the EMG amplitude. Although different protocols have been used to estimate the EMG fatigue threshold they require multiple visits which are impractical for a clinical setting. Here, we present a protocol for estimating the EMG fatigue threshold for cycle ergometry which requires a single visit. This protocol is simple, convenient, and completed within 15-20 min, therefore, has the potential to be translated into a tool that clinicians can use in exercise prescription.

This protocol describes the electromyographic fatigue threshold which demarcates between nonfatiguing and fatiguing exercise workloads. This information could be used to develop a more individualized training program.

Bestimmung der Elektromyographische Fatigue Threshold Nach einem einzigen Besuch Ergometrie

Theoretically, the electromyographic (EMG) fatigue threshold is the exercise intensity an individual can maintain indefinitely without the need to recruit ...

Medizin

Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels). The present protocol describes how this method can be used to stimulate the posterior tibial nerve that activates plantar flexor muscles. Percutaneous electrical nerve stimulation consists of inducing an electrical stimulus to a motor nerve to evoke a muscular response. Direct (M-wave) and/or indirect (H-reflex) electrophysiological responses can be recorded at rest using surface electromyography. Mechanical (twitch torque) responses can be quantified with a force/torque ergometer. M-wave and twitch torque reflect neuromuscular transmission and excitation-contraction coupling, whereas H-reflex provides an index of spinal excitability. EMG activity and mechanical (superimposed twitch) responses can also be recorded during maximal voluntary contractions to evaluate voluntary activation level. Percutaneous nerve stimulation provides an assessment of neuromuscular function in humans, and is highly beneficial especially for studies evaluating neuromuscular plasticity following acute (fatigue) or chronic (training/detraining) exercise.

We present a protocol to assess changes in neuromuscular function. Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method that evokes muscular responses. Electrophysiological and mechanical properties of these responses permit the evaluation of neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels).

Beurteilung der neuromuskulären Funktion Mit Perkutane elektrische Nervenstimulation

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, ...

Neurowissenschaften

Adapted Resistance Training Improves Strength in Eight Weeks in Individuals with Multiple Sclerosis

Hip weakness is a common symptom affecting walking ability in people with multiple sclerosis (MS). It is known that resistance strength training (RST) can improve strength in individuals with MS, however; it remains unclear the duration of RST that is needed to make strength gains and how to adapt hip strengthening exercises for individuals of varying strength using only resistance bands. This paper describes the methodology to set up and implement an adapted resistance strength training program, using resistance bands, for individuals with MS. Directions for pre- and post-strength tests to evaluate efficacy of the strength-training program are included. Safety features and detailed instructions outline the weekly program content and progression. Current evidence is presented showing that significant strength gains can be made within 8 weeks of starting a RST program. Evidence is also presented showing that resistance strength training can be successfully adapted for individuals with MS of varying strength with little equipment.

Hip weakness is a common symptom affecting walking ability in people with multiple sclerosis. Isolated muscle strengthening is a useful method to target specific weaknesses. This protocol describes a progressive resistance-training program using exercise bands to increase hip muscle strength.

Angepasst Krafttraining verbessert die Festigkeit in acht Wochen bei Patienten mit Multipler Sklerose

Hip weakness is a common symptom affecting walking ability in people with multiple sclerosis (MS). It is known that resistance strength training (RST) can ...

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery in humans. Herein we discuss the design of an eccentric exercise protocol to induce damage in the quadriceps muscles, marked by changes in strength, soreness, and plasma creatine kinase levels. This method is simple, ethical, and widely applicable since it is performed in human participants and eliminates the interspecies translation of the results. Subjects perform 300 maximal eccentric contractions of the knee extensor muscles at a speed of 120&#176;/sec on an isokinetic dynamometer. The extent of the damage is measurable using relatively non-invasive isokinetic and isometric measures of strength loss, soreness, and plasma creatine kinase levels over several days following the exercise. Therefore, its application can be directed to specific populations in an attempt to identify mechanisms for muscle adaptation and regeneration.

This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

Induktion und Beurteilung der belastungsSkelettMuskelSchäden beim Menschen

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

Improving Strength, Power, Muscle Aerobic Capacity, and Glucose Tolerance through Short-term Progressive Strength Training Among Elderly People

This protocol describes the simultaneous use of a broad span of methods to examine muscle aerobic capacity, glucose tolerance, strength, and power in elderly people performing short-term resistance training (RET). Supervised progressive resistance training for 1 h three times a week over 8 weeks was performed by RET participants (71&#177;1 years, range 65-80). Compared to a control group without training, the RET showed improvements on the measures used to indicate strength, power, glucose tolerance, and several parameters of muscle aerobic capacity. Strength training was performed in a gym with only robust fitness equipment. An isokinetic dynamometer for knee extensor strength permitted the measurement of concentric, eccentric, and static strength, which increased for the RET group (8-12% post- versus pre-test). The power (rate of force development, RFD) at the initial 0-30 ms also showed an increase for the RET group (52%). A glucose tolerance test with frequent blood glucose measurements showed improvements only for the RET group in terms of blood glucose values after 2 h (14%) and the area under the curve (21%). The blood lipid profile also improved (8%). From muscle biopsy samples prepared using histochemistry, the amount of fiber type IIa increased, and a trend towards a decrease in IIx in the RET group reflected a change to a more oxidative profile in terms of fiber composition. Western blot (to determine the protein content related to the signaling for muscle protein synthesis) showed a rise of 69% in both Akt and mTOR in the RET group; this also showed an increase in mitochondrial proteins for OXPHOS complex II and citrate synthase (both ~30%) and for complex IV (90%), in only the RET group. We demonstrate that this type of progressive resistance training offers various improvements (e.g., strength, power, aerobic capacity, glucose tolerance, and plasma lipid profile).

The effect of short-term resistance training on elderly people was investigated through the simultaneous use of several methods. Compared to a control group, many improvements were seen, including on muscle aerobic capacity, glucose tolerance, strength, power, and muscle quality (i.e., protein involved in cell signaling and muscle fiber type composition).

Verbesserung der Stärke, Kraft, Muskel aerobe Kapazität und Glukosetoleranz durch kurzfristige progressive Krafttraining unter älteren Menschen

This protocol describes the simultaneous use of a broad span of methods to examine muscle aerobic capacity, glucose tolerance, strength, and power in ...

Isometric and Eccentric Force Generation Assessment of Skeletal Muscles Isolated from Murine Models of Muscular Dystrophies

Critical to the evaluation of potential therapeutics for muscular disease are sensitive and reproducible physiological assessments of muscle function. Because many pre-clinical trials rely on mouse models for these diseases, isolated muscle function has become one of the standards for Go/NoGo decisions in moving drug candidates forward into patients. We will demonstrate the preparation of the extensor digitorum longus (EDL) and diaphragm muscles for functional testing, which are the predominant muscles utilized for these studies. The EDL muscle geometry is ideal for isolated muscle preparations, with two easily accessible tendons, and a small size that can be supported by superfusion in a bath. The diaphragm exhibits profound progressive pathology in dystrophic animals, and can serve as a platform for evaluating many potential therapies countering fibrosis, and promoting myofiber stability. Protocols for routine testing, including isometric and eccentric contractions, will be shown. Isometric force provides assessment of strength, and eccentric contractions help to evaluate sarcolemma stability, which is disrupted in many types of muscular dystrophies. Comparisons of the expected results between muscles from wildtype and dystrophic muscles will also be provided. These measures can complement morphological and biochemical measurements of tissue homeostasis, as well as whole animal assessments of muscle function.

Muscle function measurements contribute to the evaluation of potential therapeutics for muscle pathology, as well as to the determination of mechanisms underlying physiology of this tissue. We will demonstrate the preparation of the extensor digitorum longus and diaphragm muscles for functional testing. Protocols for isometric and eccentric contractions will be shown, as well as differences in results between dystrophic muscles, representing a pathological state, and wildtype muscles.

Isometrische und exzentrische Krafterzeugung Beurteilung der Skelettmuskulatur Isoliert von Mausmodellen von Muskeldystrophien

Critical to the evaluation of potential  therapeutics for muscular disease are sensitive and reproducible physiological  assessments of muscle function. ...

Biologie

Lower Limb Biomechanical Analysis of Healthy Participants

Biomechanical analysis techniques are useful in the study of human movement. The aim of this study was to introduce a technique for the lower limb biomechanical assessment in healthy participants using commercially available systems. Separate protocols were introduced for the gait analysis and muscle strength testing systems. To ensure maximum accuracy for gait assessment, attention should be given to the marker placements and self-paced treadmill acclimatization time. Similarly, participant positioning, a practice trial, and verbal encouragement are three critical stages in muscle strength testing. The current evidence suggests that the methodology outlined in this article may be effective for the assessment of lower limb biomechanics.

This article introduces a comprehensive experimental methodology on two of the latest technologies available to measure the lower limb biomechanics of individuals.

Niederglied Biomechanische Analyse gesunder Teilnehmer

Biomechanical analysis techniques are useful in the study of human movement. The aim of this study was to introduce a technique for the lower limb ...

In vivo Measurement of Knee Extensor Muscle Function in Mice

Skeletal muscle plasticity in response to countless conditions and stimuli mediates concurrent functional adaptation, both negative and positive. In the clinic and the research laboratory, maximal muscular strength is widely measured longitudinally in humans, with knee extensor musculature the most reported functional outcome. Pathology of the knee extensor muscle complex is well documented in aging, orthopedic injury, disease, and disuse; knee extensor strength is closely related to functional capacity and injury risk, underscoring the importance of reliable measurement of knee extensor strength. Repeatable, in vivo assessment of knee extensor strength in pre-clinical rodent studies offers valuable functional endpoints for studies exploring osteoarthritis or knee injury. We report an in vivo and non-invasive protocol to repeatedly measure isometric peak tetanic torque of the knee extensors in mice across time. We demonstrate consistency using this novel method to measure knee extensor strength with repeated assessment in multiple mice producing similar results.

Quantification of knee extensor maximal strength is imperative to understand functional adaptations to aging, disease, injury, and rehabilitation. We present a novel method to repeatedly measure in vivo knee extension isometric peak tetanic torque.

In vivo Messung der Kniestreckmuskelfunktion bei Mäusen

Skeletal muscle plasticity in response to countless conditions and stimuli mediates concurrent functional adaptation, both negative and positive. In the ...