Funksjonen av muskel- og sene enheten

Den mekaniske funksjonen til muskel-sene enheten er knyttet til senevevets viskoelastiske egenskaper og senen bidrar til å forbedre arbeidsforholdene for musklene i ulike typer bevegelse. Likevel er kunnskapsgrunnlaget som undersøker endringer i muskel-sene adferd ved ulike eksterne begrensninger og ved ulik senestivhet mangelfull. I tillegg har rollen til menneskets sener hovedsakelig blitt undersøkt i sammenheng med energilagring eller kraftforsterking, ikke under oppgaver som krever energidissipasjon.

-

Tid:

Sted: Norges Idrettshøgskole

Formell tittel

Rollen av muskel- og sene-egenskaper i den mekaniske funksjon av de menneskelige nedre ekstremitetene

Formål

Målet med dette prosjektet var å undersøke muskel-sene interaksjon: under en landingsbevegelse; under eksterne begrensninger, som ekstra vekt og økt fart, i landing og løping; og med økt senestivhet i landing og løping.

Prosjektbeskrivelse

Vi gjennomførte to studier, en med tverrsnitts design (A) og en med kontrollert longitudinelt design (B), for å undersøke muskel-sene adferd ved en landingsbevegelse (n=39 og n=21) og ved løping (n=16 og n=21). I studie A ble ankel- og kneledd-mekanikk og lengden til muskelsene- enhet til gastrocnemius og soleus målt ved bruk av kinematiske og kinetiske målemetoder, under begge øvelser. I tillegg synkroniserte vi målingene med ultralyd for å måle lengden til Akillessenen og muskel-fasiklene. Vi la til ekstra vekt (+20% av kroppsvekt) på forsøkspersonene etter at de gjennomførte begge øvelsene uten ekstra vekt. Forsøkspersonene ble først bedt om å løpe med foretrukket fart, og deretter ble farten økt med 20%. I studie B utførte treningsgruppen (n = 11) et 10-ukers treningsprogram som bestod av ett-bens isometriske plantar-fleksjons kontraksjoner. En lignende testprotokoll som i studie A ble brukt, som i tillegg inkluderte målinger av kraft ved plantarfleksjon og senestivhet. Repetertemålinger ANOVAs ble brukt til å teste forskjeller i utvalgte variabler mellom de ulike  begrensningene satt for utførelse av oppgaven og mellom testene pre- og post intervensjon.

Resultat

Resultatene viste at den raske forlengningen av muskel-sene-enheten i landingen ble bufret av Achilles-senen for å redusere høye strekkhastigheter i muskelfasiklene. Ekstra vekt ble tatt opp av senen og ble samtidig møtt av økt muskelaktivitet i soleus slik at lengden og fasikkelhastigheten kunne bli opprettholdt. Fasikkeladferden var også upåvirket under løping med ekstra vekt og med økt hastighet. Vi observerte ulike strategier for å øke arbeid i ankelleddet under de to begrensningene; når ekstra vekt ble påført, ble høyere elastisk energiutnyttelse favorisert, mens økt fart resulterte i høyere muskelaktivitet. Den treningsinduserte økningen i Akillessenestivhet endret også muskel-seneadferd under landing og løping. Under landingsøvelsen ble bufferfunksjonen til senen ikke redusert, på tross av lignende senekrefter og økt senestivhet. Vi kan på bakgrunn av denne studien ikke si noe om mekanismene som ligger til grunn for reduksjonen av gastrocnemius forlengelse og økt lengde ved begynnelsen av landingen. Under løping ble forkortningsmønstre i gastrocnemius og soleus fasikler bevart, til tross for den reduserte seneforlengningen.

Ressurser

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28883087

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29997526