Summary

Desequilíbrios musculares: Teste e treinamento de força funcional da limitação excêntrico em populações atléticas

Published: May 01, 2018
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Summary

Os isquiotibiais são um grupo de músculos que são problemáticas para os atletas, resultando em lesões de tecidos moles em membros inferiores, às vezes. Para evitar tais lesões, treinamento funcional dos isquiotibiais exige intensas contrações excêntricas. Além disso, tendão função deve ser testada em relação à função quadricep a contração de diferentes velocidades.

Abstract

Muitas lesões do tendão que ocorrem durante a atividade física ocorrerem enquanto os músculos estão alongando, durante as ações excêntricas tendão muscular. Oposto dessas ações excêntricas isquiotibiais são ações concêntrica do quadríceps, onde o quadríceps mais forte maior e provavelmente endireitar do joelho. Portanto, para estabilizar os membros inferiores durante o movimento, os isquiotibiais excentricamente combater contra o forte do joelho-alisamento torque do quadríceps. Como tal, força excêntrica da limitação expressada em relação a força concêntrica quadricep é comumente referida como a “relação funcional” como a maioria dos movimentos nos esportes exigem extensão simultânea do joelho concêntrica e excêntrica de flexão. Para aumentar a força, resiliência e o desempenho funcional dos isquiotibiais, é necessário testar e treinar os isquiotibiais em diferentes velocidades de excêntricos. O objetivo principal deste trabalho é fornecer instruções para a medição e interpretação força excêntrica da limitação. Técnicas para medir a relação funcional usando Dinamometria isocinética são fornecidas e dados de exemplo serão comparados. Além disso, descrevemos brevemente como lidar com as deficiências de força do tendão ou diferenças de força unilateral, usando exercícios que focam especificamente aumentar a força dos isquiotibiais excêntrico.

Introduction

A relação entre força de flexores e extensores de joelho foi identificada como um parâmetro importante na avaliação de risco de uma pessoa de ter um de lesão de membro inferior1. Especificamente, há uma maior probabilidade de lesão no tendão quando desequilíbrios ipsilaterais ou bilaterais na força de isquiotibiais estão presentes quando comparado ao quadricep força2. Portanto, muitos cientistas do esporte e praticantes testam força de flexores e extensores de joelho para determinar se um atleta está em risco de incorrer em uma lesão no tendão. No entanto, vários métodos são usados que não permitem comparações diretas entre métodos (por exemplo, velocidades diferentes de contração, ações musculares diferentes e testando vs testes laboratoriais)3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9. embora diferentes métodos fornecem diferentes bits de informações valiosas sobre os níveis de força, a abordagem metodológica para teste isocinético de força coxa muscular deve ser unificada para permitir comparações entre os indivíduos, populações e tempo.

Embora a avaliação dos desequilíbrios ipsilaterais entre flexores de joelho e extensores foram muitas vezes descritas usando o tendão concêntrico convencional a concêntrica do quadríceps ratio (H/QCONV)10,11, co ativação dos extensores e flexores do joelho é conhecida para ocorrer durante todos os movimentos e ocorre por meio de oposição modos de contração. Para explicar, os extensores do joelho são principalmente envolvidos na propulsão durante a saltar e correr, Considerando que os flexores do joelho principalmente estabilizar o joelho durante o pouso e a correr desacelerando o membro inferior e contrariando a rápida e contundente concêntricos contrações dos extensores. Como a maioria dos movimentos nos esportes exigem extensão simultânea do joelho concêntrica e excêntrica de flexão, uma comparação de força relativa entre os dois seria apropriada. Portanto, força de flexor do joelho excêntrico em relação à força dos extensores de joelho concêntricos comumente é testada e é conhecida como a “relação funcional” (H/QFUNC)12.

Em comparação com a relação H/QCONV onde valores podem variar de 0,43 a 0,9012, a relação H/QFUNC pode variar de 0,4 a 1,413, indicando que os dados de diferentes protocolos não devem ser comparados uns aos outros. Apesar de torque concêntrico máxima diminui como concêntrico velocidade aumenta14,15,16, torque excêntrico é maior torque concêntrico conforme aumenta a velocidade de16,17. Como tal, a relação H/QFUNC pode aproximar um valor de 1.0 como a velocidade do teste de contração aumenta13,18. Desde que a maioria dos movimentos do esporte ocorrem em velocidades altas, extensora e teste de força de flexores são provavelmente mais ecologicamente válido em maiores velocidades. Portanto, tal força protocolos de teste deve incluir progressivamente maiores velocidades em uma progressão gradual.

Se o teste isocinético revela uma grande discrepância entre tendão excêntrico e concêntrico quadricep força, a discrepância deve ser reduzida através da formação. Para este efeito, diminuindo a força dos extensores de joelho deve nunca compensar flexores de joelho fraco em detrimento de uma mais favorável H/QFUNC rácios, especialmente em esportivos ambientes. A outra opção seria progressivamente e intensamente aumentar força de flexores de joelho, para que os tendões se tornam mais fortes, especialmente em relação ao quadríceps, em velocidades mais altas. Portanto, se o teste isocinético revela algum grau de fraqueza do tendão, uma intervenção de treinamento provavelmente será necessária para aumentar a força do tendão, especialmente durante as ações musculares excêntricas. Como com todas as intervenções de treinamento, acompanhamento de testes devem ser realizada para determinar a eficácia do programa de treinamento de força excêntrica com foco na coxa, e ainda mais ajustes talvez precise ser feita. O objetivo deste trabalho é descrever como teste isocinético isquiotibiais excêntrico funcional força, revelam potencial fraqueza do tendão e sugerir como resolver uma fraqueza da limitação funcional.

Protocol

O protocolo apresentado segue as diretrizes do Comitê de ética pesquisa humana na Universidade de Charles, faculdade de educação física em esporte e tenha sido previamente aprovado como parte da investigação. 1. familiarizar todos os assuntos antes de isocinética testar seguindo passos Certifique-se de que os sujeitos não tiveram qualquer recentes lesões músculo-esqueléticas ou dor nos membros inferiores nos últimos 6 meses. Se um assunto relatórios recentes dor no joel…

Representative Results

Os exemplos abaixo mostram as diferenças entre treinamento desempenho do tendão excêntrico de futebol elite jovem atletas (idade 15,4 ± 0,5 anos, corpo massa 62,7 ± 8,2 kg, altura 175 ± 9,1, experiência de formação de mais de 8 anos) (EHT, n = 18) e sem EHT (n = 15) para 12 semanas ( A Figura 3). O grupo realizando EHT incluídos neste exercício duas vezes por semana, enquanto o grupo sem treinamento do núcleo EHT executada e um programa geral de m…

Discussion

O primeiro passo crítico no referido protocolo é a familiarização do atleta, especialmente para os testes de excêntricos. Temas podem ter que dar a conhecer as duas ou três vezes para garantir que dados confiáveis durante o tal teste isocinético. Além disso, pode ser uma boa ideia para re-familiarizar temas-se sessões de testes são mais de dois meses de intervalo. A segunda etapa crítica é configurar corretamente o atleta no banco dinamométrico, garantindo que o eixo do joelho está em linha com o eixo do b…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores gostaria que felizmente reconhecer todas as questões em estudo. Uma bolsa de investigação do Checa Science Foundation GACR n º 16-13750S, PRIMUS/17/MED/5 e projeto UNCE 032 fontes de financiamento.

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

References

  1. Hughes, G., Watkins, J. A risk-factor model for anterior cruciate ligament injury. Sports Med. 36 (5), 411-428 (2006).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Lipinska, P., Szwarc, A. Laboratory tests and game performance of young soccer players. Trends in Sport Sciences. 23 (1), (2016).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Hill, A. Production and absorption of work by muscle. Science. 131 (3404), 897-903 (1960).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Brown, L. E. . Isokinetics in human performance. , (2000).
  23. Iacono, A. D., et al. Isokinetic moment curve abnormalities are associated with articular knee lesions. Biol Sport. , 83-91 (2017).
  24. Hoffman, J., Maresh, C., Armstrong, L. Isokinetic and dynamic constant resistance strength testing: Implications for sport. Physical Therapy Practice. 2, 42-53 (1992).
  25. Maciaszek, J. Muscles training for the stability of the spine. Trends in Sport Sciences. 24 (2), (2017).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. Ebben, W. P. Hamstring activation during lower body resistance training exercises. Int J Sports Physiol Perform. 4 (1), 84-96 (2009).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. Steffen, K., et al. Association between lower extremity muscle strength and noncontact ACL injuries. Med Sci Sports Exerc. 48 (11), 2082-2089 (2016).
  35. 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).
  36. 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).
  37. Fowler, N., Reilly, T. Assessment of muscle strength assymetry in soccer players. Contemporary ergonomics. , 327-327 (1993).
  38. 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).
  39. 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).
  40. Hall, S. . Basic biomechanics. , (2014).
  41. 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).
  42. 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).
  43. Nicholas, S. J., Tyler, T. F. Adductor muscle strains in sport. Sports Med. 32 (5), 339-344 (2002).
  44. 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).
  45. 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).
  46. 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).
  47. 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).

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Citer Cet Article
Stastny, P., Lehnert, M., Tufano, J. J. Muscle Imbalances: Testing and Training Functional Eccentric Hamstring Strength in Athletic Populations. J. Vis. Exp. (135), e57508, doi:10.3791/57508 (2018).

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