Motor unit activation and spinal excitability in young and elderly males during isometric and dynamic muscle actions

5,00 

Kallio, Jouni
978-951-39-5059-0; 0356-1070
University of Jyväskylä.
Studies in sport, physical education and health (189)
2013

Jouni Kallion väitöstutkimuksessa selvitettiin ikääntymisen aiheuttamia muutoksia tasapainon ja liikunnan kannalta tärkeässä leveässä kantalihaksessa. Nämä muutokset saattavat lisätä ikääntyneiden kaatumis- ja loukkaantumisriskiä.

Ikääntymisen johdosta hermolihasjärjestelmän toiminta heikkenee monella tavalla, mikä lisää vanhemman väestön onnettomuusriskiä mm. alentuneen voimantuottonopeuden ja siihen liittyvän heikentyneen tasapainokontrollin johdosta. Lihasvoiman ja voimantuottonopeuden pieneneminen ovat seurausta lihassolujen koon ja määrän vähenemisestä, erityisesti suurimpien yksiköiden kohdalla. Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu muutoksia myös yksiköiden aktivoinnissa. On todennäköistä, että hitaiden yksiköiden määrän suhteellinen kasvu on syynä havaittuun yksiköiden aktivaatiotiheyden laskuun.

Tulokset osoittavat selkeän eron motoristen yksiköiden syttymistiheydessä nuorten ja ikääntyneiden välillä. - Sähköstimulaation tulokset tukevat olettamusta, jonka mukaan lihaksen kontrollia muokataan ikääntymisen myötä siten, että lihassolujen supistusnopeuden hidastuessa myös niiden syttymistiheyttä lasketaan. Useat hermolihasjärjestelmässä tapahtuvat muutokset ovat todennäköisesti syynä siihen, että myös kyky ylläpitää tasaista voimaa oli heikompi ikääntyneiden ryhmässä, Kallio kertoo.

Kallion tutkimuksen lähtökohtana oli selvittää lihastyötavan ja iän vaikutusta motoristen yksiköiden kontrolliin pohjelihaksistoon kuuluvassa soleus-lihaksessa. Tavoitteena oli saada tietoa motoristen yksiköiden kontrollista tasapainon ja liikkumisen kannalta tärkeällä lihaksella ja näiden kannalta oleellisilla lihastyötavoilla mittaamalla soleus-lihaksen motoristen yksiköiden syttymistä dynaamisessa lihastyössä ja suurilla voimatasoilla. Lisäksi tavoitteena oli tutkia ikääntymisen ja lihastyötavan vaikutuksia selkäydintason aktivaatioherkkyyteen (H-refleksi) ja motoristen yksiköiden aktivaatioon dynaamisissa ja isometrisissä lihassupistuksissa ja vertailla motoristen yksiköiden syttymistiheyden ja voiman kontrollia ikäryhmien välillä.

Tutkimukseen osallistui nuoria (20-30v) ja vanhoja (65-80v), fyysisesti aktiivisia miehiä, jotka suorittivat nilkan ojennuksia dynamometrissä istuen. Motoristen yksiköiden aktiivisuutta rekisteröitiin lihaksen sisään laitettavilla lankaelektrodeilla.

Abstract

The aim of the present study was to examine the effects of muscle contraction type and age on motor unit (MU) control in the soleus muscle. The main purposes were to: 1) gain information about MU control in muscles and conditions more relevant to balance and locomotion by being able to record single MU firings in dynamic contractions of the soleus, 2) to examine the effects of aging and contraction type on H-reflex excitability and MU activation patterns in dynamic and isometric contractions, 3) to compare motor unit discharge rate (MUDR) and variations in both force and discharge rate in isometric contractions between the age-groups and 4) to investigate the age-related changes to MUDR of the soleus muscle in dynamic contractions and at high force levels.

The current results showed a clear age-difference in the soleus MUDR in isometric contractions. The longer single muscle twitch duration in elderly subjects (OLD) suggests that the neuromuscular system may tune the discharge rate to match the changes in MU physiology. Differences in MUDR between both the age-groups and contraction levels were larger at forces close to MVC. It appears that coinciding changes in MU recruitment make the comparison of MUDR more difficult. This is supported by our analysis of MU pairs, which showed a steeper slope in MUDR with increasing force compared to a pooled analysis of all units.

This may explain partial

11 varastossa

Lisätiedot