Summary

Les déséquilibres musculaires : Essais et formation fonctionnelle ischio-jambiers excentrique force athlétique populations

Published: May 01, 2018
doi:

Summary

Les ischio-jambiers sont un groupe de muscles qui posent parfois des problèmes pour les athlètes, entraînant des lésions des tissus mous dans les membres inférieurs. Pour éviter ces blessures, entraînement fonctionnel de l’ischio-jambiers exige pliométriques intensives. En outre, fonction des ischio-jambiers doit être testée en ce qui concerne la fonction quadricep à des vitesses de contraction différent.

Abstract

Plusieurs blessures ischio-jambiers qui se produisent pendant l’activité physique se produisent alors que les muscles sont allongement, pendant les actions de l’excentrique des muscles ischio-jambiers. Contraire de ces actions excentrique ischio-jambiers sont des actions de quadriceps concentriques, où les quadriceps plus fort plus grand et probablement redresser le genou. Par conséquent, afin de stabiliser les membres inférieurs pendant le mouvement, les ischio-jambiers doivent lutter contre excentriquement contre le fort couple genou redressage du quadriceps. À ce titre, force des ischio-jambiers excentrique par rapport au quadriceps concentriques force est communément appelé le « ratio fonctionnel » comme la plupart des mouvements dans les sports nécessitent extension simultanée genou concentrique et excentrique genou flexion. Pour augmenter la force, la résilience et la performance fonctionnelle de l’ischio-jambiers, il est nécessaire de tester et de former les ischio-jambiers à différentes vitesses excentriques. Le but principal de ce travail est de fournir des instructions pour mesurer et interpréter la force excentrique ischio-jambiers. Techniques pour mesurer le rapport fonctionnel à l’aide de la dynamométrie isocinétique sont fournis et on comparera les données de l’échantillon. En outre, nous décrivons brièvement comment aborder les ischio-jambiers force carences ou différences de force unilatérale à l’aide d’exercices qui plus particulièrement l’accent sur l’augmentation de la force excentrique ischio-jambiers.

Introduction

La relation entre la force fléchisseurs et extenseurs du genou a été identifiée comme un paramètre important pour évaluer le risque d’une personne de contracter un plus faible membre blessure1. Plus précisément, il y a un accroissement de la probabilité de blessure à la cuisse lors de déséquilibres ipsilatéral ou bilatérales en force des ischio-jambiers sont présents par rapport aux quadriceps force2. Par conséquent, beaucoup de scientifiques du sport et de praticiens test force fléchisseurs et extenseurs de genou pour déterminer si un athlète est à risque de subir une blessure à la cuisse. Cependant, diverses méthodes sont utilisées qui ne permettent pas de faire des comparaisons directes entre les méthodes (par exemple, contraction de différentes vitesses, musculaires différentes actions et essais par rapport à des essais en laboratoire sur le terrain)3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9. bien que les différentes méthodes de test offrent différentes bribes d’informations précieuses concernant les niveaux de résistance, l’approche méthodologique pour les tests de résistance cuisse musculaire isocinétique doit être unifiée afin de permettre des comparaisons entre les personnes, les populations et temps.

L’évaluation des déséquilibres ipsilatéral entre fléchisseurs du genou et extenseurs ont été souvent décrits en utilisant les ischio-jambiers concentriques conventionnelles au quadriceps concentriques ratio (H/QCONV)10,11, Co l’activation des extenseurs et fléchisseurs du genou est connue pour se produire au cours de tous les mouvements et se déroule dans l’opposé des modes de contraction. Pour expliquer, les extenseurs du genou sont principalement liés à propulsion au cours de la sauter et courir, tandis que fléchisseurs du genou surtout stabilisent le genou pendant l’atterrissage et suivant le ralentissement des membres inférieurs et la lutte contre le rapide et énergique concentriques contractions des extenseurs de la. Comme la plupart des mouvements dans les sports nécessitent extension simultanée genou concentrique et excentrique genou flexion, une comparaison de la force relative entre les deux serait appropriée. Par conséquent, force fléchisseurs du genou excentrique par rapport à force d’extenseurs du genou concentriques est communément testée et est connue comme le « ratio fonctionnelle » (H/QFUNC)12.

Par rapport au ratio H/QCONV où les valeurs comprises entre 0,43 et 0,9012, le ratio H/QFUNC peut varier de 0,4 à 1,413, qui indique que les données provenant de différents protocoles ne doivent pas être comparées entre elles. Bien que le couple concentrique maximale diminue avec vitesse concentrique augmente14,15,16, couple excentrique est supérieur à couple concentrique comme vitesse augmente de16,17. Par conséquent, le ratio H/QFUNC peut approcher une valeur de 1.0 comme la vitesse d’essai de contraction augmente13,18. Étant donné que la plupart des mouvements de sport se produisent à des vitesses élevées, des extenseurs du genou et les tests de force fléchisseurs risquent plus écologiquement valable dans l’établissement des vitesses supérieures. Par conséquent, ce protocoles d’analyse de la force devrait inclure progressivement accru des vitesses selon une progression par étapes.

Si le test isocinétique révèle un écart sensible entre l’excentrique ischio-jambiers et quadriceps concentriques force, l’écart doit être comblé grâce à une formation. À cette fin, diminuant la force des extenseurs du genou doit jamais compenser fléchisseurs de genou faible au détriment d’un H/Q plus favorableFUNC ratios, surtout dans les environnements de sport. L’autre option serait de progressivement et fortement augmenter force fléchisseurs du genou afin que les ischio-jambiers sont renforcer, surtout en ce qui concerne les quadriceps, à des vitesses plus élevées. Donc, si test isocinétique révèle une certaine faiblesse des ischio-jambiers, une intervention de formation sera sans doute nécessaire d’augmenter la force des ischio-jambiers, en particulier au cours de l’action musculaire excentrique. Comme pour toutes les interventions de formation, tests de suivi devraient être effectuées pour déterminer l’efficacité du programme de formation axée sur l’excentrique des ischio-jambiers force, et encore peuvent il être faire des ajustements. L’objectif de cet article est de décrire comment tester isocinétiques fonctionnels ischio-jambiers excentrique force, révèlent la faiblesse des ischio-jambiers et suggérer comment résoudre une faiblesse fonctionnelle ischio-jambiers.

Protocol

Le protocole présenté conformément aux directives du Comité d’éthique de la recherche humaine à l’Université de Charles, Faculté d’éducation physique dans le Sport et a déjà été approuvé dans le cadre de la recherche. 1. prendre connaissance de tous les sujets avant isocinétique essais en suivant les étapes Veiller à ce que les sujets n’ont pas toute récentes blessures musculo-squelettiques ou les douleurs dans les membres inférieurs au cours des 6 derniers…

Representative Results

Les exemples ci-dessous montrent les différences entre la formation d’excentrique ischio-jambiers exécutante soccer élite jeunes athlètes (âge 15,4 ± 0,5 années, corps masse 62,7 ± 8,2 kg, hauteur 175 ± 9,1, expérience de formation plus de 8 ans) (ISE, n = 18) et sans ISE (n = 15) pour 12 semaines ( La figure 3). Le groupe ISE inclus cet exercice deux fois par semaine, alors que le groupe sans formation de base d’ISE effectué et un programme g?…

Discussion

La première étape critique dans le protocole susmentionné est la familiarisation de l’athlète, surtout pour les tests excentriques. Sujets peuvent devoir être pris connaissance de deux ou trois fois pour s’assurer des données fiables au cours de ces tests isocinétiques. En outre, il peut être une bonne idée de re-familiariser les sujets si des séances d’essais sont plus de deux mois d’intervalle. La deuxième étape critique est correctement mise en place de l’athlète dans le dynamomètre, veiller à…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs aimerait heureusement tous les sujets de l’étude. Une subvention de recherche du tchèque Science Foundation GACR no 16-13750S, PRIMUS/17/MED/5 032 UNCE projet sources de financement.

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).

Play Video

Cite This 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).

View Video