Kestävyysharjoituskuorman lisäämisen vaikutus pohjelihasten jäykkyyteen

Abstract

Pohjelihakset ovat tärkeässä roolissa juoksussa voimantuotossa, ja lihasjäykkyys on yksi suorituskykyyn vaikuttava tekijät. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, tapahtuuko pohjelihasten jäykkyydessä muutoksia harjoituskuorman lisäämisen seurauksena joko intervalliryhmällä tai volyymiryhmällä. Lihasjäykkyyden mittarina käytettiin leikkausmoduulia. Tutkimukseen osallistui 19 kestävyysjuoksua harjoittelevaa miestä/naista. Tutkittavista naisia oli 7 ja miehiä 12 iältään 34 ± 7 vuotta. Tutkimusjakso koostui kolmen viikon kontrollijaksosta, jolloin tutkittavat jatkoivat omaa kestävyysharjoitteluaan. Tätä seurasi kahden viikon kuormitusjakso, johon tutkittavat jaettiin satunnaisesti volyymi- ja intervalliryhmään. Volyymiryhmä lisäsi harjoitusvolyymia 70 % kontrollijaksoon nähden ja harjoittelu tapahtui matalalla intensiteetillä alle aerobisen kynnyksen. Intervalliryhmä lisäsi harjoittelun intensiteettiä ja harjoitteli 5 kertaa viikossa 6 x 3 min juoksuvedoilla. Kuormitusjakson jälkeen tutkimukseen kuului vielä viikon mittainen palautusjakso. Pohjelihasten leikkausmoduulia mitattiin elastografiamenetelmällä kahdesti kontrollijakson aikana (pre1- ja pre2-mittaukset) sekä yhden kerran palautusjakson aikana (post-mittaus). Mittauksessa tutkittavan nilkkaniveltä liikutettiin passiivisesti 40°:n plantaarifleksiosta 10–20°:n dorsifleksioon riippuen tutkittavan nilkkanivelen liikkuvuudesta. Lisäksi 3000 metrin juoksutesti suoritettiin kontrollijaksolla ja palautusjaksolla. Pohjelihasten leikkausmoduulin mittaamiseen käytetyn menetelmän toistettavuus katsottiin pre1- ja pre2-mittausten väliltä ja tulokset osoittivat sisäkorrelaation olevan maksimaalisessa dorsifleksiossa 0,688–0,828 ja 20° plantaarifleksiossa 0,350–0,592. Harjoituskuorman lisääminen ei aiheuttanut tilastollisesti merkitsevää muutosta pohjelihasten keskimääräiseen leikkausmoduuliin intervalliryhmällä (SOL: pre1=17 kPa, pre2= 18 kPa, post=15 kPa, MG: pre1=86 kPa, pre2=76 kPa, post=86 kPa, LG: pre1=44 kPa, pre2=44 kPa, post=39 kPa) tai volyymiryhmältä (SOL: pre1=16 kPa, pre2=15 kPa, post=17, MG: pre1=64 kPa, pre2=63 kPa, post=64 kPa, LG: pre1=34 kPa, pre2=41 kPa, post=38 kPa) maksimaalisessa dorsifleksiossa. Pohjelihasten leikkausmoduuliin vaikuttavista tekijöistä löytyi sukupuolen osalta tulos, jonka mukaan naisilla oli rennon lihaksen leikkausmoduuli keskimäärin suurempi kuin miehillä jokaisen lihaksen osalta (SOL p=0,008, MG p=0,001 ja LG p=0,001). Lisäksi yksittäisten lihasten leikkausmoduulin osalta löytyi tilastollisesti merkitsevä korrelaatio iän, painoindeksin sekä juoksukilometrien määrän osalta. Leikkausmoduulin muutoksia selittävistä tekijöistä löytyi negatiivinen yhteys sisemmän kaksoiskantalihaksen maksimaalisen leikkausmoduulin muutoksen ja juoksutestin muutoksen välille (r=-0.417, p=0,009). Harjoituskuorman lisääminen ei aiheuttanut merkittävää muutosta pohjelihasten jäykkyydessä. Elastografiamenetelmällä tehtyjen mittausten toistettavuus jäi keskimäärin kohtalaiselle tasolle ja lihasten välillä oli suurta vaihtelua toistettavuudessa. Jatkotutkimusta olisi tarpeellista tehdä siitä, miten elastografiamenetelmän toistettavuutta saataisiin parannettua. Kohtalaisesta toistettavuudesta johtuen tutkimuksen tuloksiin tulee suhtautua kriittisesti.

The purpose of this master’s thesis was to investigate does calf muscles’ stiffness changes due to increased endurance training load. Calf muscles have an important role in running and stiffness is one factor that influences performance. The shear modulus was used as a measure of muscle stiffness. Nineteen participants (7 female/12 male) in ages 34 ± 7 years who regularly train endurance running participated this study. The study consisted of a three-week preparatory period, a two-week training period and a week recovery period. In preparatory period participants trained normally and in training period participants were divided randomly in two groups: interval-group and volume-group. Interval-group increased training intensity and trained 5 times a week 6 x 3 min HIT-sessions. Volume-group trained low-intensity running 5 times a week, and the volume increased 70 % from preparatory period. Muscle shear modulus was measured by ultrasound elastography during passive stretch from 40° plantar flexion to 10-20° dorsiflexion depending on flexibility. Elastography measurement were made three times, twice in preparatory period (pre1- and pre2-measurements) and once in recovery period (post-measurement). 3000 meter running tests were performed in preparatory period and in recovery period. The repeatability of the elastography measurements was assessed between pre1- and pre2-measurements. Intraclass coefficient correlation was in maximal dorsiflexion 0,688–0,828 and in 20° plantar flexion 0,350–0,592. Increasing the endurance training load did not affect significantly on average calf muscles’ shear modulus in INT-group (SOL: pre1=17 kPa, pre2=18 kPa, post=15 kPa, MG: pre1=86 kPa, pre2=76 kPa, post=86 kPa, LG: pre1=44 kPa, pre2=44 kPa, post=39 kPa) or VOL-group (SOL: pre1=16 kPa, pre2=15 kPa, post=17, MG: pre1=64 kPa, pre2=63 kPa, post=64 kPa, LG: pre1=34 kPa, pre2=41 kPa, post=38 kPa) in maximal dorsi-flexion. Statistically significant difference was found in sex between women and men where in women had on average higher shear modulus in relaxed muscles than in men in all three muscles (SOL p=0,008, MG p=0,001 ja LG p=0,001). Further statistically significant correlation between calf muscle shear modulus and age, body mass index and running kilometers were found in single muscles. A negative association between change in medial gastrocnemius muscle’s shear modulus and change in 3000 m running test was found (r=-0.417, p=0,009) Conclusion was that increasing the endurance training load did not cause significant change in calf muscle stiffness. Elastography measurements repeatability was in moderate level and between the muscles there were a large variation in repeatability. More research is needed to investigate how to improve the repeatability of the elastography method. Because of the moderate level repeatability, the results of this study should be considered critically.