איזון שרירים: בדיקות והדרכה כוח שריר הירך אקסצנטרי פונקציונלי באוכלוסיות אתלטי
Summary
מיתרי הברך הם קבוצת השרירים הנמצאים לפעמים בעייתי עבור ספורטאים, וכתוצאה מכך פגיעה ברקמה הרכה של הגפיים התחתונות. כדי למנוע פגיעות כאלה, אימון פונקציונלי של מיתרי הברך דורש התכווצויות אקסצנטרי אינטנסיבית. בנוסף, שריר הירך פונקציה צריך להיבדק ביחס לפונקציה quadricep במהירויות שונות התכווצות.
Abstract
פציעות גיד הברך רבים המתרחשים במהלך פעילות גופנית להתרחש בעוד השרירים הם הארכה, במהלך פעולות של שריר שריר הירך אקסצנטרי. ההפך של פעולות אלה שריר הירך אקסצנטרי הן פעולות הארבע ראשי קונצנטריים, איפה הארבע חזקה וגדולה יותר סביר ליישר את הברך. לכן, כדי לייצב את הגפיים התחתונות במהלך התנועה, מיתרי הברך חייב מכילים קרב נגד מומנט מיישר את הברך חזקה של הירך הארבע-ראשי. ככזה, כוח שריר הירך אקסצנטרי הביעו באופן יחסי כוח quadricep קונצנטריים נפוץ המכונה כיחס”פונקציונלי” רוב התנועות בספורט דורשת כיפוף הברך אקסצנטרי והסיומת הברך קונצנטריים בו זמנית. כדי להגדיל את כוח, גמישים וביצועים פונקציונלי של מיתרי הברך, יש צורך לבדוק, הרכבת מיתרי הברך במהירויות שונות אקסצנטרי. המטרה העיקרית של עבודה זו היא לספק הוראות עבור מדידת ופרשנות כוח שריר הירך אקסצנטרי. שיטות למדידת היחס פונקציונלי באמצעות isokinetic dynamometry הינם מסופקים, תיערך השוואה בין נתוני דגימה. בנוסף, אנחנו תאר בקצרה כיצד לפנות ליקויים כוח שריר הירך או הבדלים כוח חד צדדית באמצעות תרגילים במיוחד להתמקד הגדלת כוח שריר הירך אקסצנטרי.
Introduction
היחסים בין כופף ברך וכוח פושט זוהתה בתור פרמטר חשוב בהערכת הסיכון של אדם של רמת ההורמונים פציעה האיבר התחתון1. באופן ספציפי, יש הסתברות מוגבר לפגיעה שריר הירך כאשר חוסר איזון חולשת או דו-צדדיים, כוח שריר הירך נוכחים בהשוואה quadricep כוח2. לכן, רבים מתרגלים ומדענים ספורט מבחן כופף ברך וכוח פושט כדי לקבוע אם ספורטאי נמצא בסיכון של גביית פגיעה שריר הירך. עם זאת, שיטות בדיקה שונות משמשות אשר אינם מאפשרים את ההשוואה הישירה בין שיטות (למשל, מהירויות שונות התכווצות, פעולות שרירים שונים, ושדה בדיקה לעומת בדיקות מעבדה)3,4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9. למרות בדיקת שיטות שונות לספק פיסות מידע רב ערך לגבי רמות כוח שונים, הגישה מתודולוגיות בדיקה הירך שריר isokinetic כוח צריך להיות מאוחדים כדי לאפשר השוואות בין יחידים, אוכלוסיות, וזמן.
למרות ההערכה של חולשת חוסר איזון בין הברך מכופפי מוטי ברזל השריר לעיתים קרובות תוארו באמצעות קונבנציונאלי קונצנטריים שריר הירך הארבע ראשי קונצנטריים יחס (H/Qהמרה)10,11, הפעלת שיתוף של הברך מכופפי מוטי ברזל, השריר ידוע להתרחש במהלך כל הפרקים והוא מתקיים באמצעות התנגדות מצבי התכווצות. כדי להסביר, השריר הברך בעיקר מעורבים הנעה במהלך קפיצה וריצה, ואילו מכופפי מוטי ברזל הברך בעיקר לייצב את הברך במהלך נחיתה, פועל על-ידי. חבל הטבור הסתבך האיבר התחתון ואת השפעת מהירה וגם כוחנית קונצנטריים התכווצויות של השריר. רוב התנועות בספורט דרוש הברך קונצנטריים סימולטני והסיומת כיפוף הברך אקסצנטרי, השוואה העוצמה היחסית בין השני ראוי. לכן, כוח כופף ברך אקסצנטרי ביחס הברך קונצנטריים פושט כוח בדרך כלל נבדק, שמכונה “יחס פונקציונלי” (H/QFUNC)12.
לעומת היחס H/Qהמרה שבו הערכים יכולים לנוע בין 0.43 ל- 0.9012, היחס H/QFUNC יכולים לנוע מ 0.4-1.413, המציין כי לא להשוות נתונים פרוטוקולים שונים אחד לשני. למרות מירבית מומנט קונצנטריים יורדת כמו מהירות קונצנטריים עולה14,15,16, מומנט תמהוני הוא גדול יותר מומנט קונצנטריים כפי מגביר מהירות16,17. ככזה, היחס H/QFUNC יכולים לגשת ערך של 1.0 כמו המהירות של בדיקות התכווצות עליות13,18. מאז תנועות ספורט רוב להתרחש במהירויות גבוהות, הברך פושט ובדיקות חוזק השריר כופף סביר יותר אקולוגי בתוקף גבוה יותר מהירויות. לכן, כזה כוח בדיקת הפרוטוקולים צריכה לכלול מהירות מוגברת בהדרגה stepwise התקדמות.
אם בדיקות isokinetic חושף פער גדול בין שריר הירך אקסצנטרי וכוח quadricep קונצנטריים, הפער אמורות להצטמצם באמצעות הדרכה. למטרה זו, הפחתת הברך פושט כוח צריך מעולם לא לפצות על הברך חלש מכופפי מוטי ברזל על חשבון יותר H/QFUNC יחסי, בדגש ספורטיבי סביבות. האפשרות השנייה יהיה בהדרגה, אינטנסיבית להגדיל כוח השריר כופף ברך כך להתחזק מיתרי הברך, במיוחד בקשר הארבע, במהירויות גבוהות. לכן, אם isokinetic בדיקה מגלה מידה מסוימת של חולשת שרירי מיתר הברך, התערבות האימונים צפוי להיות להגדיל כוח שריר הירך, במיוחד במהלך פעולות שרירים אקסצנטרי. כמו עם כל האימונים התערבויות, בדיקות מעקב יש לבצע כדי לקבוע את היעילות של התוכנית אימון כוח שריר הירך ממוקדות מכילים ולאחר עוד יותר התאמות עשוי צריכים להיעשות. מטרת המאמר היא לתאר כיצד מבחן כוח שריר הירך אקסצנטרי פונקציונלי isokinetic לחשוף את חולשת שרירי מיתר הברך פוטנציאליים, מראים כיצד לפתור חולשה תפקודית שריר הירך.
Protocol
Representative Results
Discussion
השלב הקריטי הראשון בפרוטוקול הנ ל הוא להכרות של הספורטאים, במיוחד עבור הבדיקות אקסצנטרי. הנושאים ייתכן היכרות פעמיים או שלוש כדי להבטיח שהנתונים אמין במהלך הבדיקה isokinetic כזה. יתר על כן, יתכן רעיון טוב להכיר מחדש את הנושאים אם הפעלות הבדיקה בהפרש יותר מחודשיים. השלב הקריטי השני מקימה כהלכה ה…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים רוצה להכיר בכל הנושאים בחדר העבודה. תודה לאל. מימון מקורות מענק מחקר מן הצ’כית המדע קרן GACR מס 16-13750S, פרימוס/17/מד/5 ו- UNCE 032 הפרוייקט.
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
- 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).
