Spier onevenwichtigheden: Testen en functionele excentrieke Hamstring sterkte in atletische populaties opleiding
Summary
De hamstrings zijn een groep van spieren die soms problematisch voor atleten zijn, wat resulteert in zachte weefsel schade in de onderste ledematen. Om te voorkomen dat dergelijke verwondingen, vereist functionele training van de hamstrings intensieve excentrische contracties. Bovendien, moet hamstring functie worden getest in verband met de quadricep functie bij samentrekking van de verschillende snelheden.
Abstract
Veel hamstring blessures die zich tijdens lichaamsbeweging voordoen optreden terwijl de spieren zijn verlenging, tijdens de excentrieke hamstring spier acties. Tegenovergestelde van deze excentrieke hamstring acties zijn concentrische quadriceps acties, waar de grotere en waarschijnlijk sterker quadriceps strek de knie. Daarom, om te stabiliseren van de onderste ledematen tijdens beweging, de hamstrings moeten eigenwijs bestrijding tegen de sterke knie strekken koppel van de quadriceps. Als zodanig, is excentrieke hamstring sterkte uitgedrukt ten opzichte van de concentrische quadricep sterkte bekend als de “functionele verhouding” zoals de meeste bewegingen in de sport nodig gelijktijdige concentrische knie extensie en excentrieke knie flexie. Om te vergroten de kracht, veerkracht en functionele prestaties van de hamstrings, is het noodzakelijk om te testen en trainen de hamstrings op verschillende excentrieke snelheden. Het belangrijkste doel van dit werk is om aanwijzingen te geven voor het meten en interpreteren van de excentrieke hamstring sterkte. Technieken voor het meten van de functionele verhouding met isokinetische dynamometry worden verstrekt en voorbeeldgegevens worden vergeleken. Daarnaast beschrijven we kort hoe aan te pakken van de hamstring sterkte tekortkomingen of unilaterale sterkte verschillen met behulp van oefeningen die specifiek gericht zijn op het vergroten van de kracht van de excentrieke hamstring.
Introduction
De relatie tussen knie flexor en extensor sterkte is geïdentificeerd als een belangrijke parameter bij de beoordeling van iemands risico voor het oplopen van een onderste extremiteit letsel1. Specifiek, is er een verhoogde kans op hamstringblessure als ipsilaterale of bilaterale onevenwichtigheden in de hamstring sterkte zijn in vergelijking met quadricep sterkte2. Dus, veel sport wetenschappers en praktijkmensen test knie flexor en extensor kracht om te bepalen of een atleet op risico voor het oplopen van een hamstring-blessure. Echter, verschillende testmethoden worden gebruikt die niet toestaan voor rechtstreekse vergelijkingen worden gemaakt tussen methoden (bijvoorbeeld, samentrekking van de verschillende snelheden, acties van de verschillende spier en veld testing vs. laboratoriumtests)3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9. Hoewel verschillende testmethoden verschillende stukjes van waardevolle informatie met betrekking tot de sterkte niveaus bieden, de methodologische aanpak voor het testen van bovenbeen spier isokinetische kracht Verenigd moet worden zodat vergelijkingen over individuen, populaties, en tijd.
Hoewel de evaluatie van ipsilaterale onevenwichtigheden tussen knie flexoren en extensoren vaak zijn beschreven met behulp van de conventionele concentrisch hamstring tot concentrische quadriceps verhouding (H/QCONV)10,11, Co activering van de knie flexoren en extensoren is bekend dat zich voordoen tijdens alle bewegingen en vindt plaats via het tegengestelde contractie modi. Om uit te leggen, zijn de extensoren van de knie vooral betrokken bij aandrijving tijdens het springen en lopen, overwegende dat de knie flexoren vooral de knie stabiliseren tijdens de landing en uitgevoerd door het vertragen van de onderste extremiteit en het tegengaan van de snelle en krachtige concentrische contracties van de extensoren. Aangezien de meeste bewegingen in sporten gelijktijdige concentrische knie extensie en excentrieke knie flexie vereisen, zou een relatieve sterkte vergelijking tussen de twee zinvol zijn. Daarom, excentrieke knie flexor sterkte ten opzichte van de concentrische knie extensor kracht wordt vaak getest en is bekend als de “functionele verhouding” (H/QFUNC)12.
Vergeleken met de verhouding van de H/QCONV waar waarden van 0,43 tot 0,9012 variëren kunnen, kan de H/QFUNC -verhouding variëren van 0.4 tot en met 1.413, die aangeeft dat de gegevens uit verschillende protocollen niet moet worden vergeleken met elkaar. Hoewel maximale concentrische koppel naarmate concentrische snelheid verhogingen14,15,16 afneemt, is excentrieke koppel groter dan concentrische koppel zoals lijnsnelheid16,17. Als zodanig, kan de H/QFUNC -verhouding een waarde van 1,0 benaderen als de snelheid van contractie verhogingen13,18te testen. Aangezien de meeste sport bewegingen op hoge snelheden optreden, zijn knie extensor en flexor sterkte testen waarschijnlijk meer ecologisch geldig op hogere snelheden. Zulk een kracht testprotocollen moet daarom geleidelijk toegenomen snelheden opnemen in een stapsgewijze progressie.
Indien isokinetische testen een grote discrepantie tussen de excentrieke hamstring en concentrische quadricep kracht blijkt, moet het verschil worden verkleind door middel van opleiding. Voor dit doel, moet knie extensor kracht minderen nooit compenseren zwakke knie flexoren ten koste van een gunstiger H/QFUNC ratio’s, met name in sportieve omgevingen. De andere optie zou geleidelijk en intensief knie flexor om sterkte te verhogen zodat de hamstrings sterker, met name wat betreft de quadriceps, bij hogere snelheden. Daarom, indien isokinetische testen een zekere mate van hamstring zwakte blijkt, een opleidingsinterventie zal wellicht noodzakelijk hamstring om sterkte te verhogen, met name tijdens de excentrieke spier acties. Zoals met alle interventies van de opleiding, follow-up tests moet worden uitgevoerd om te bepalen van de werkzaamheid van de hamstring eigenwijs gerichte krachttraining programma, en verdere aanpassingen mogelijk moet worden gemaakt. Het doel van deze paper is om te beschrijven hoe test isokinetische functionele excentrieke hamstring sterkte, onthullen potentiële hamstring zwakte, en stellen voor het oplossen van een functionele hamstring zwakte.
Protocol
Representative Results
Discussion
De eerste kritieke stap in voornoemd protocol is het vertrouwd maken van de atleet, vooral voor de excentrieke tests. Onderwerpen wellicht twee of drie keer worden vertrouwd om betrouwbare gegevens tijdens dergelijke isokinetische testen. Bovendien kan het een goed idee om opnieuw vertrouwd onderwerpen als testen sessies meer dan twee maanden na elkaar zijn te zijn. De tweede cruciale stap is goed het opzetten van de atleet in de rollenbank, om ervoor te zorgen dat de knie as in lijn met de as van de rollenbank; het is o…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs wil gelukkig het erkennen van elk van de onderwerpen in de studie. Financiering bronnen een onderzoeksbeurs van het Tsjechische Science Foundation GACR nr. 16-13750S, PRIMUS/17/MED/5 en UNCE 032 project.
Materials
| HumacNorm | CSMI, Stoughton, MA, USA | 021-54412236 (model 502140) | Standard Dynamometr |
| SoftwareHumac 2015 | Computer Sports Medicine Inc. Stoughton, MA, USA | Version155 | Software for dynamometr |
Referencias
- Hughes, G., Watkins, J. A risk-factor model for anterior cruciate ligament injury. Sports Med. 36 (5), 411-428 (2006).
- Dauty, M., Potiron-Josse, M., Rochcongar, P. Identification of previous hamstring muscle injury by isokinetic concentric and eccentric torque measurement in elite soccer player. Isokinet Exerc Sci. 11 (3), 139-144 (2003).
- Lehnert, M., Stastny, P., Tufano, J. J., Stolfa, P. Changes in Isokinetic Muscle Strength in Adolescent Soccer Players after 10 Weeks of Pre-Season Training. The Open Sports Sciences Journal. 10, 27-36 (2017).
- Andersen, L. L., et al. Changes in the human muscle force-velocity relationship in response to resistance training and subsequent detraining. J Appl Physiol. 99 (1), 87-94 (2005).
- Lehnert, M., et al. Changes in injury risk mechanisms after soccer specific fatigue in male youth soccer players. J Hum Kinet. 62, 1-10 (2018).
- Lipinska, P., Szwarc, A. Laboratory tests and game performance of young soccer players. Trends in Sport Sciences. 23 (1), (2016).
- Stania, M., et al. The effect of the training with the different combinations of frequency and peak-to-peak vibration displacement of whole-body vibration on the strength of knee flexors and extensors. Biol Sport. 34 (2), 127 (2017).
- Lehnert, M., et al. Training-induced changes in physical performance can be achieved without body mass reduction after eight week of strength and injury prevention oriented programme in volleyball female players. Biol Sport. 34 (2), 205-213 (2017).
- Kabaciński, J., Murawa, M., Fryzowicz, A., Dworak, L. B. A comparison of isokinetic knee strength and power output ratios between female basketball and volleyball players. Human Movement. 18 (3), 40-45 (2017).
- Andrade, M. D. S., et al. Isokinetic hamstrings-to-quadriceps peak torque ratio: the influence of sport modality, gender, and angular velocity. J Sports Sci. 30 (6), 547-553 (2012).
- Lund-Hanssen, H., Gannon, J., Engebretsen, L., Holen, K., Hammer, S. Isokinetic muscle performance in healthy female handball players and players with a unilateral anterior cruciate ligament reconstruction. Scand J Med Sci Sports. 6 (3), 172-175 (1996).
- Coombs, R., Garbutt, G. Developments in the use of the hamstring/quadriceps ratio for the assessment of muscle balance. J Sports Sci Med. 1 (3), 56 (2002).
- Aagaard, P., Simonsen, E. B., Magnusson, S. P., Larsson, B., Dyhre-Poulsen, P. A new concept for isokinetic hamstring: quadriceps muscle strength ratio. Am J Sports Med. 26 (2), 231-237 (1998).
- Hill, A. V. The heat of shortening and the dynamic constants of muscle. Proc Roy Soc Lond B Biol Sci. 126 (843), 136-195 (1938).
- Hill, A. Production and absorption of work by muscle. Science. 131 (3404), 897-903 (1960).
- Carney, K. R., Brown, L. E., Coburn, J. W., Spiering, B. A., Bottaro, M. Eccentric torque-velocity and power-velocity relationships in men and women. Eur J Sport Sci. 12 (2), 139-144 (2012).
- Haeufle, D., Günther, M., Bayer, A., Schmitt, S. Hill-type muscle model with serial damping and eccentric force-velocity relation. J Biomech. 47 (6), 1531-1536 (2014).
- Aagaard, P., Simonsen, E. B., Trolle, M., Bangsbo, J., Klausen, K. Isokinetic hamstring/quadriceps strength ratio: influence from joint angular velocity, gravity correction and contraction mode. Acta Physiologica. 154 (4), 421-427 (1995).
- Impellizzeri, F. M., Bizzini, M., Rampinini, E., Cereda, F., Maffiuletti, N. A. Reliability of isokinetic strength imbalance ratios measured using the Cybex NORM dynamometer. Clin Physiol Funct Imaging. 28 (2), 113-119 (2008).
- Alvares, J. B. d. A. R., et al. Inter-machine reliability of the Biodex and Cybex isokinetic dynamometers for knee flexor/extensor isometric, concentric and eccentric tests. Phys Ther Sport. 16 (1), 59-65 (2015).
- Manoel, M. E., Harris-Love, M. O., Danoff, J. V., Miller, T. A. Acute effects of static, dynamic, and proprioceptive neuromuscular facilitation stretching on muscle power in women. J Strength Condit Res. 22 (5), 1528-1534 (2008).
- Brown, L. E. . Isokinetics in human performance. , (2000).
- Iacono, A. D., et al. Isokinetic moment curve abnormalities are associated with articular knee lesions. Biol Sport. , 83-91 (2017).
- Hoffman, J., Maresh, C., Armstrong, L. Isokinetic and dynamic constant resistance strength testing: Implications for sport. Physical Therapy Practice. 2, 42-53 (1992).
- Maciaszek, J. Muscles training for the stability of the spine. Trends in Sport Sciences. 24 (2), (2017).
- Engebretsen, A. H., Myklebust, G., Holme, I., Engebretsen, L., Bahr, R. Intrinsic risk factors for hamstring injuries among male soccer players: a prospective cohort study. A J Sports Med. 38 (6), 1147-1153 (2010).
- Al Attar, W. S. A., Soomro, N., Sinclair, P. J., Pappas, E., Sanders, R. H. Effect of injury prevention programs that include the Nordic hamstring exercise on hamstring injury rates in soccer players: A systematic review and meta-analysis. Sports Med. , 1-10 (2017).
- Wright, G. A., Delong, T. H., Gehlsen, G. Electromyographic Activity of the Hamstrings During Performance of the Leg Curl, Stiff-Leg Deadlift, and Back Squat Movements. J Strength Condit Res. 13 (2), 168-174 (1999).
- Hedayatpour, N., Golestani, A., Izanloo, Z., Meghdadi, m. Unilateral leg resistance training improves time to task failure of the contralateral untrained leg. Acta Gymnica. 47 (2), 72-77 (2017).
- Ebben, W. P. Hamstring activation during lower body resistance training exercises. Int J Sports Physiol Perform. 4 (1), 84-96 (2009).
- Vigotsky, A. D., Harper, E. N., Ryan, D. R., Contreras, B. Effects of load on good morning kinematics and EMG activity. PeerJ. 3, e708 (2015).
- Mjølsnes, R., Arnason, A., Raastad, T., Bahr, R. A 10-week randomized trial comparing eccentric vs. concentric hamstring strength training in well-trained soccer players. Scand J Med Sci Sports. 14 (5), 311-317 (2004).
- Dyk, N., et al. Hamstring and quadriceps isokinetic strength deficits are weak risk factors for hamstring strain injuries: a 4-year cohort study. Am J Sports Med. 44 (7), 1789-1795 (2016).
- Steffen, K., et al. Association between lower extremity muscle strength and noncontact ACL injuries. Med Sci Sports Exerc. 48 (11), 2082-2089 (2016).
- Sugiura, Y., Saito, T., Sakuraba, K., Sakuma, K., Suzuki, E. Strength deficits identified with concentric action of the hip extensors and eccentric action of the hamstrings predispose to hamstring injury in elite sprinters. J Orthop Sports Phys Ther. 38 (8), 457-464 (2008).
- Knapik, J. J., Bauman, C. L., Jones, B. H., Harris, J. M., Vaughan, L. Preseason strength and flexibility imbalances associated with athletic injuries in female collegiate athletes. Am J Sports Med. 19 (1), 76-81 (1991).
- Fowler, N., Reilly, T. Assessment of muscle strength assymetry in soccer players. Contemporary ergonomics. , 327-327 (1993).
- Worrell, T. W., Perrin, D. H. Hamstring muscle injury: the influence of strength, flexibility, warm-up, and fatigue. J Orthop Sports Phys Ther. 16 (1), 12-18 (1992).
- Hewett, T. E., Stroupe, A. L., Nance, T. A., Noyes, F. R. Plyometric training in female athletes: decreased impact forces and increased hamstring torques. Am J Sports Med. 24 (6), 765-773 (1996).
- Hall, S. . Basic biomechanics. , (2014).
- Stastny, P., et al. Hip abductors and thigh muscles strength ratios and their relation to electromyography amplitude during split squat and walking lunge exercises. Acta Gymnica. 45 (2), 51-59 (2015).
- Stastny, P., et al. The Gluteus Medius Vs. Thigh Muscles Strength Ratio and Their Relation to Electromyography Amplitude During a Farmer’s Walk Exercise. J Hum Kinet. 45, 157-165 (2015).
- Nicholas, S. J., Tyler, T. F. Adductor muscle strains in sport. Sports Med. 32 (5), 339-344 (2002).
- Stastny, P., Tufano, J. J., Golas, A., Petr, M. Strengthening the Gluteus Medius Using Various Bodyweight and Resistance Exercises. Strength Condit J. 38 (3), 91-101 (2016).
- Khayambashi, K., Ghoddosi, N., Straub, R. K., Powers, C. M. Hip Muscle Strength Predicts Noncontact Anterior Cruciate Ligament Injury in Male and Female Athletes: A Prospective Study. Am J Sports Med. 44 (2), 355-361 (2016).
- Cordova, M. L., Ingersoll, C. D., Kovaleski, J. E., Knight, K. L. A comparison of isokinetic and isotonic predictions of a functional task. J Athl Train. 30 (4), 319-322 (1995).
- Gentil, P., Del Vecchio, F. B., Paoli, A., Schoenfeld, B. J., Bottaro, M. Isokinetic dynamometry and 1RM tests produce conflicting results for assessing alterations in muscle strength. J Hum Kinet. 56 (1), 19-27 (2017).
