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体积 2015年 |文章的ID 403068 | https://doi.org/10.1155/2015/403068

乔纳斯·文斯特鲁普、埃米尔·桑德斯特鲁普、米克尔·勃兰特、马库斯·D。雅各布森、华金·卡拉塔尤德、拉尔斯·L。安徒生 核心肌肉活动,运动偏好,在核心运动与机器弹性阻力感知用力",Scientifica 卷。2015年 文章的ID403068 6 2015年 https://doi.org/10.1155/2015/403068

核心肌肉活动,运动偏好,在核心运动与机器弹性阻力感知用力

学术编辑:加里Lopaschuk
已收到 2015年6月23日
修改后的 2015年10月05
接受 2015年10月05
发表 2015年10月18日

摘要

目标.目的:研究在使用弹性阻力与传统训练机进行的两项选定核心训练中,核心肌肉活动、运动偏好和感觉强度。方法.17种26-67年未受过训练的人在躯干曲折从左至右与弹性阻力,并在机器中,分别进行参与的五个核心肌肉表面肌电图(EMG)测量。The order of the exercises was randomized and each exercise consisted of 3 repetitions performed at a 10 RM load. EMG amplitude was normalized (nEMG) to maximum voluntary isometric contraction (MVC).结果.与机械运动相比,弹性运动中右侧竖脊活动度更高(50% [95% CI 36-64]与32% [95% CI 18-46] nEMG)。相比之下,机器锻炼,与弹性锻炼相比,显示更高的左外斜肌活动(77% [95% CI 64-90], 54% [95% CI 40-67] nEMG)。对于腹直肌、右侧外斜肌和左侧竖脊肌,差异无统计学意义。此外,76%的人更喜欢有弹性阻力的扭身运动,而不是机器运动。运动知觉(Borg CR10)在机械运动(5.8 [95% CI 4.88-6.72])和弹性运动(5.7 [95% CI 4.81-6.59])之间没有显著差异。结论.使用弹性阻力进行躯干扭转时,竖脊肌的活动度更高,而在器械中进行躯干扭转时,外斜肌的活动度更高。对于其余的核心肌肉,两种训练方式诱导了相似的肌肉激活。尽管有类似的运动知觉,大多数参与者更喜欢使用弹性阻力的运动。

1.导言

寿命患病率从11%到84%的人口,低腰疼痛(LBP)被认为是现代世界的主要重要健康问题之一[1]. 此外,LBP还与工作能力下降、生产力下降、旷工时间延长以及无法重返工作岗位的风险增加有关[23.]因此造成了巨大的社会经济负担。

体育活动对预防腰背痛的作用仍有争议[4- - - - - -9]. 尽管存在冲突数据[10],大多数系统评论发现,物理活动水平与LPB无关或预测,但也有助于强调异构研究之间的比较困难的事实[511].这些相互矛盾的结果突出表明,LBP由一系列广泛的个体生物心理社会因素组成,因此,为了取得成功,极有可能需要复杂的多学科康复[12- - - - - -14].然而,一些研究表明,核心肌肉功能可能是拼图的作品之一[15- - - - - -18]. 例如,等长躯干伸肌耐力已被证明是预测性的[15]指示性的[16]关于LBP。此外,躯干肌肉耐力和躯干屈伸力量之间的比率已被证明可以预测未来的LBP[17].此外,一些最近的随机对照试验(RCT)显示,10-20周的局部体育训练可以减少不同工作组的肌肉骨骼疼痛[18- - - - - -20.].因此,基于LBP对核心肌肉力量和耐力缺陷的潜在负面影响,有效训练这些肌肉的方法是必要的。

使用健身房的特定运动机器可以加强核心肌肉。然而,以前的研究表明,时间和设备可访问性等因素在遵守体育运动中发挥着重要作用[19].因此,需要高效的核心肌肉锻炼,例如,可以在健身房外进行,例如,在工作场所,在家里,在家或有限的康复设施中。利用弹性管的锻炼已经过了健康个体的有效性以及肌肉骨骼疼痛的个体[421- - - - - -23].Andersen等人最近的一项研究。[24]显示,健康受试者在使用哑铃和弹性管进行阻力练习时,上肢肌肉的激活水平相当高,这表明弹性管可以作为一种有效的、用户友好的替代传统练习。然而,与传统的机械阻力训练相比,弹性阻力训练对核心肌肉的效果如何,目前尚不清楚。

本研究使用弹性阻力与传统训练机比较,评估躯干旋转运动期间的肌电活动。此外,本研究还比较了知觉劳累、运动持续时间和参与者偏好与运动方式的关系。基于我们小组之前的研究,比较了这些锻炼方式[212325,我们检验了无差异的零假设。

2.方法

2.1.主题

十七岁健康和未经训练的(例如,过去12个月没有从事力量培训)男性被丹麦哥本哈根的各种工作任务招募了男性。纳入标准进一步包括能够在没有问题或疼痛的情况下执行练习。排除标准血压高于160/100,椎间盘脱垂或严重的慢性疾病。参与者在两个独立的场合访问了实验室,分开了一个星期:在第一次参加者习惯于练习,第二场比赛被考验,目的是比较两种运动方式的目的进行测试。桌子1显示参与者的人口统计信息。所有参与者都被告知项目的目的和内容,并给予书面知情同意。该研究符合赫尔辛基宣言,并得到当地伦理委员会(H-3-2010-062)的批准。


人口统计学

17
年龄,岁 41 (13.6)
高度,cm 179(6.8)
重量,千克 78 (8.9)
体重指数 24(1.9)

2.2。最大自愿等距收缩(MVC)

在进行动态训练之前,在躯干弯曲和伸展过程中进行等距mvc,以诱导被测肌肉的最大肌电反应。两个等距mvc,间隔2分钟。在静止状态下,对每一块肌肉进行测量,用肌电图最高的试验将阻力练习中获得的峰值肌电图进行归一化。受试者被指示在两秒内逐渐增加肌肉收缩力,使之达到最大,维持三秒MVC,然后再次缓慢降低肌肉收缩力[21- - - - - -23]. 在所有试验过程中,都给予了强有力的、标准化的口头鼓励。

2.3。运动器材,描述和喜好

我们使用了两种不同类型的培训设备:(1)弹性管(TheraBand,阿克伦,俄亥俄,美国),阻力从淡到非常沉重的(红,绿,蓝,黑,银)和(2)的横向AB-crunch machine with loads ranging from 10 to 200 kg (horizontal seated ab-crunch, Technogym, Gambettola, Italy).

在测试前一周,参与者对练习进行了熟悉,并确定了他们个人的10次最大重复次数(10 RM)。在这一阶段的每组练习后,立即使用Borg CR10量表对感知的用力程度进行评分[26].我们集团的以前的研究发现,NEMG与Borg CR10规模的感知加载有着强烈的相关性[21].在进行肌电图测量的那一天,参与者用次最大负荷进行热身,随后用10 RM负荷连续进行三次,以避免疲劳。所有的练习都是在可控的方式下进行的,参与者在重复的过程中没有被要求遵循固定的节奏。每个受试者的练习顺序是随机的,练习之间的休息时间为5分钟。这些练习如下图所示1

具有弹性抗性的躯干曲折.参与者在平行的方向上分开脚肩宽,连接有弹性带的肋骨。在躯干旋转到左侧的起始位置,臂水平和伸展的臂,弹性管被捕捉到其休息长度的两倍(图1). 然后要求参与者从左向右扭转躯干,从而增加弹性阻力。在运动过程中,当躯干旋转时,参与者的脚、腿和臀部保持静止。当参与者的手臂和躯干回到起始位置时,一次重复成功完成。

Torso-Twist在机器. 参与者坐在旋转至左侧的躯干扭转机中,双脚位于脚踝滚轮后面,双手将手柄保持在肩部水平(图1)1).他们被要求在有阻力的情况下,以可控的动作从左向右扭动身体。当躯干达到最大旋转时,参与者以可控的方式回到起始位置。

完成两项练习后,参与者被问到问题:“如果你需要经常锻炼你的腹肌,你会选择这两种锻炼方式中的哪一种呢?“

2.4.肌电信号采样与分析

从躯干的5个肌肉记录EMG信号:直肠腹部,左侧和右外倾斜,左右射击器Spinae。使用双极表面EMG配置(蓝色传感器N-00-S,AMBU A / S,碎片,丹麦)和2cm的电极距离。在粘贴电极之前,用擦洗凝胶(Acqua Gel,Meditec,帕尔马,意大利)制备各个区域的皮肤,以确保小于10kΩ的阻抗[222427].电极放置遵循SENIAM的建议[28].

该EMG电极被直接连接到前置放大信号(增益400)和发送的数据实时地附近的16通道PC接口接收机(TeleMyo DTS遥测,Noraxon,亚利桑那州,美国)无线探针。The dimension of the probes was 3.4 cm × 2.4 cm × 3.5 cm. The sampling rate was set to 1500 Hz with a bandwidth of 10–500 Hz to avoid aliasing. The resolution of the signals was 16 bits. The common mode rejection ratio was better than 100 dB.

在随后的分析过程中,所有在MVCs期间以及在练习期间获得的原始肌电信号都进行了数字滤波,包括(1)10秒的高通滤波 Hz和(2)500的移动均方根(RMS)滤波器 ms.对于每一块肌肉,测定3次重复的峰值均方根肌电图,然后将这3次重复的平均值归一化为MVC期间获得的最大均方根肌电图[42227].

2.5.统计数据

使用线性混合模型(Proc mixed, SAS version 9.3, SAS Institute, Cary, NC)定位练习和肌肉之间的差异。模型中包含的因素为锻炼(弹性抵抗和机器)和肌肉(5个肌肉),以及运动的肌肉相互作用。归一化的EMG(nEMG)是因变量。分析是控制了年龄。当显著主效应相关的事后进行了比较,以找出差异。值报告为最小二乘装置(95%置信区间),除非另有说明。 值< 0.05为显著性。

结果

3.1.运动评价

一个显著锻炼的肌肉观察到相互作用( ). 和在机器上进行的躯干扭转相比,具有弹性阻力的躯干扭转显示右侧竖脊肌的活动性更高( ).相比之下,与具有弹性抗性的躯干曲折相比,机器中的躯干扭曲显示出更高的左外倾斜活动( ).对于5块肌肉报告该值表2


肌肉 有弹力的 平均差异。(95%CI) 价值
平均值(95%CI) 平均值(95%CI)

腹直肌 10(-3至24) 16(3至29) −5.6(−20 ~ 9) 0.45
外倾斜(左) 54(40至67) 77(64至90) −23(−38 ~−9) 0.0018.
外倾斜(右) 47(34至60) 41(28至54) 6.2 (−(八至二十) 0.39
ercocts spinae(左) 24(10至37) 18(4至32) 5.9(-10到22) 0.47
竖脊肌(右) 50(36至64) 32(18至46) 17.7(1.6至34) 0.03

另外,没有关于收缩时间(锻炼持续时间)的主效应;即,收缩时间是在躯干捻弹性电阻随机躯干扭转相比显著更高( 相对 ms。,resp., ).

3.2。锻炼偏好和感知劳动

76%(17人中有13人)的参与者更喜欢使用弹性管进行的锻炼,而不是传统锻炼机中的躯干扭转。此外,两次锻炼在感觉劳累方面没有差异(5.7[95%可信区间4.81–6.59]与5.8[95%可信区间4.88–6.72], ).

4。讨论

本研究的主要结果是,与具有弹性抗性的躯干捻相比,机器中的躯干扭曲表现出左外部倾斜肌的肌肉活动,而弹性运动表现出右侧射击型脊柱肌的较高激活。大多数参与者首选在机器上采用弹性耐力进行的运动。

目前的研究表明,在康复或训练计划中包括这两种运动可能是有益的,因为它们对躯干伸肌和屈肌的激活方式不同。激活的差异很可能是由于两种不同的身体姿势(坐姿与站姿)造成的,因为站姿可能会由于髋关节位置不太固定而在更大程度上接合姿势肌肉。此外,使用更大的杠杆臂进行弹性运动也会增加对姿势肌肉的需求。

我们最近在机器中进行的坐着的AB咬合期间调查了肌肉活动,并在弹性阻力的瑞士球上进行了[23].在该研究中,我们发现外部斜肌的高激活(> 71%nEMG)和竖脊肌的低激活(<20%nEMG),均比得上从就座躯干扭转在目前的研究中所获得的值.我们报告类似低活化竖脊肌的事实可能表明在坐姿既进行AB-仰卧起坐和躯干旋转时降低背伸肌的依赖。在另一方面,站立位时躯干旋转似乎增加背伸肌的肌肉活动,可能的方式来保持平衡和稳定。但是,很可能在站立姿势的竖脊肌的依赖增加是运动特有的。例如,一项研究通过Saeterbakken和Fimland [29在比较坐姿的与站立位置的哑铃压力机上观察到埃塞克塞氏肌肉活动没有差异。

在两项练习中在其他测量的肌肉中观察到肌肉活动差异的事实是根据我们的初步假设。该发现与先前研究的结果一致,这证明了与自由重量相比产生类似肌肉活动的弹性抗性的功效 - [2425]和基于机器的练习[30.].因为有这些肌肉的肌肉活动水平相似,很可能随着时间的推移任何潜在的力量增长是相似的,以及[31].

在评估核心肌肉组织的训练和一般的强化训练时,重要的是要确定这些训练是按照预期的强度和目标进行的[32].这两个演习中大多数选择的核心肌肉没有达到等距MVC的55%以上nEMG值的事实将表明这些练习的康复计划的初始部分可能发挥的作用更比作为训练的一部分协议着眼于最大强度。在这方面,刺激通过低强度训练中的核心肌肉,以避免任何潜在的肌肉招聘失衡从而可能导致运动功能障碍和损伤的重要性已经在文献中强调了[33].此外,有人建议躯干伸肌的肌肉耐力很重要,以防止腰痛[34].这些概念进一步验证了在康复环境中使用低强度强度训练,针对选定的核心肌肉,以便在复杂的全身锻炼中进行高效的集成。

除了运动强度和特异性的重要性外,对运动的依从性对于康复和/或培训成功至关重要。在目前的研究中,大多数参与者首选机器中躯干扭曲的弹性躯干扭曲。值得注意的是,参与者在两个练习(5.7和5.8的弹性抵抗和机器,ARCH的5.7和5.8之间相同的感知施加。因此,这些结果符合现有文献[212227,强调使用弹性阻力作为基于机器的核心练习的用户友好的替代方案,特别是在需要依从性和低成本替代方案的康复环境中。此外,在没有指示参与者区分的情况下,利用弹性阻力的运动比机器显示了更长的收缩时间。这一发现很可能是在利用弹性阻力的运动中固有的更大范围运动的结果。随着时间的推移,这可能会导致肥厚增加,因为更长的时间处于紧张状态会导致更大范围的肌肉纤维疲劳[35].

这项研究的局限性包括在运动过程中只测量核心肌肉。考虑到所选核心肌肉的相对较低的激活程度,再加上感知到的强度为中等/剧烈,这表明其他肌肉作为主要运动者参与锻炼的可能性非常高。在本研究中,可能在这两种练习中(尤其是在站立姿势中)上臂、肩膀和稳定脊柱的肌肉组织都高度活跃,这就是为什么上半身/四肢肌肉的记录会很有趣。因此,在指导这些特定的练习时,重点关注核心肌肉组织作为原动力而不是上肢是很重要的。最后,本研究的对象为健康人群,因此对患者群体的临床应用尚不清楚。

5.结论

使用弹性阻力进行躯干扭转时,竖脊肌的激活程度更高,而在机器中进行躯干扭转时,外斜肌的激活程度更高。对于其余的核心肌肉,两种训练方式诱导了相似的肌肉激活。此外,即使感知到的运动是相同的,大多数参与者更喜欢使用弹性阻力的运动。虽然只选择一种核心运动可能还不够,但弹性阻力通常具有提供类似于在机器中进行核心运动的肌肉适应性的潜力,尤其在康复设置中可能非常有用。然而,利用弹性阻力的临床应用是必要的。

利益冲突

提交人声明没有关于本文的出版物的利益冲突。

致谢

作者拉斯·安德森L.收到的资助从丹麦工作环境研究基金(Arbejdsmiljoforskningsfonden,格兰特没有。48-2010-03)进行这项研究。衷心感谢是由于学生来自城市大学学院的项目在他们实际的帮助。

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