Voimaharjoittelun vaikutukset keskimmäisen ja suoran reisilihaksen väliseen dynamiikkaan polven koukistus-ojennusliikkeessä

Abstract

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan nopeuskoodatun magneettikuvauksen avulla voimaharjoittelun vaikutuksia nelipäisen reisilihaksen mekaniikkaan. Tutkimukseen osallistui 14 koehenkilöä, joista seitsemän voimaharjoitteli 20 viikon ajan. Yhden toiston maksimitulos jalkakyykyssä parani koeryhmällä (33,1 ± 12,1) % ja vertailuryhmällä (6,6 ± 5,1) %. Molemmat tulokset olivat tilastollisesti merkitseviä (koeryhmä 𝑝 < 0.001, vertailuryhmä 𝑝 < 0.05). Ryhmän ja ajan yhteisvaikutus oli merkitsevä (𝑝 < 0.001).

Voimaharjoittelujaksoa ennen ja sen jälkeen koehenkilöt tekivät pienellä kuormalla toistuvaa polven ojennus-koukistusliikettä magneettikuvauslaitteessa. Suoran reisilihaksen ja keskimmäisen reisilihaksen välisen kalvojänteen reunat merkittiin kuviin, ja niiden liikettä seurattiin läpi ojennus-koukistussyklin. Kuvista laskettiin siirtymät, venymät ja liukumat. Kalvojänteen keskimmäisen reisilihaksen puoli liikkui keskimäärin merkitsevästi enemmän kuin suoran reisilihaksen puoli. Voimaharjoittelulla ei havaittu olevan tilastollisesti merkitsevää vaikutusta mihinkään lasketuista muuttujista.

Nelipäisen reisilihaksen sisäisessä dynamiikassa ja venymissä oli eroja koehenkilöiden ja mittauskertojen välillä, mutta ne eivät näyttäneet olevan yhteydessä voimaharjoitteluun. Tulosten perusteella ei voida sanoa, johtuvatko erot rakenteellisesta vaihtelusta vai esimerkiksi eroista hermostollisen aktivaation malleissa.

In this study, we investigated how strength training affects the dynamics between rectus femoris (RF) and vastus intermedius (VI) using velocity-encoded phase-contrast magnetic resonance imaging (VE-PC MRI). One half of the group of 14 subjects underwent 20 weeks of strength training. The other half did not train. The training group increased their half-squat one-repetition maximum (33,1 ± 12,1) %, while the control group increased their maximum (6,6 ± 5,1) %. Both of the changes were statistically significant (𝑝 < 0.001 and 𝑝 < 0.05, respectively), and so was the group-by-time interaction (𝑝 < 0.001).

Before and after the strength-training period, VE-PC MRI scans were taken while the subjects performed knee extension-flexion cycles against low load. Edges of the aponeurosis structure between RF and VI were marked on the images and tracked throughout the cycle. Displacement, tensile strain and shear strain were calculated. On average, displacement was significantly greater on the VI side of the aponeurosis, but there was variation between subjects. Training did not have a significant effect on any of the calculated variables.

Muscle dynamics and strain seemed to vary by time and by subject, but the variation was not linked to strength training. It remains unclear whether the variation is due to differences in the muscle architecture, or for example differences in neural activation patterns.