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PloS one20150101Vol.10issue(4)

ピークトルクとトルクの発達速度は、繰り返しの最大運動パフォーマンスに影響を与えます:収縮と神経の貢献

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

迅速な力の生産は、パフォーマンスを改善し、怪我を防ぐために重要です。ただし、最大収縮の繰り返しによって引き起こされる力/トルクの発達速度の変化はほとんど注目されていません。この研究の目的は、全体的なパフォーマンス(つまり、平均トルク、t(平均))が繰り返される最大収縮中に減少する全体のパフォーマンス(つまり、平均トルク、t(平均))に対するトルク発達速度(RTD)とピークトルク(T(ピーク))の相対的な影響を決定することでした。さまざまな機械的変数の変化に対する収縮および神経メカニズムの寄与。11人のよく訓練された男性は、30秒ごとに始まる240°・s(-1)で6秒の等速最大膝延長の20セットを実行しました。RTD、T(ピーク)、T(平均)、ならびにEMG上昇(RER)、ピークEMG(EMG(ピーク))、および平均EMG(EMG(平均))は、各収縮について監視されました。瞬時平均周波数(if(平均))計算のために、生のEMG信号でもウェーブレット変換が実行されました。高周波ダブレット(100 Hz)によって誘導される誘発RTD(ERTD)および最大誘発トルク(ET(PEAK))を含む疲労プロトコルの前後の神経筋テスト手順が実施されました。T(平均)減少はRTDとT(ピーク)減少(R(²)= 0.62; P <0.001;β= 0.62およびβ= 0.19)と相関していました。RER、ERTDおよび初期IF(平均)(0-225 ms)は、20セット(それぞれ-21.1±14.1、-25±13%、および〜20%)後に減少しました。RTDの減少は、RER減少と相関していました(R(²)= 0.36; P <0.05)。ET(ピーク)は、EMG(ピーク)(-3.2±19.5%; P = 0.71)に反して、20セット(24±5%; P <0.05)の後に大幅に減少しました。私たちの結果は、RTDの減少が、中程度の中程度の最大演習中の繰り返しの全体的なパフォーマンスの変化の一部を説明したことを示しています。RTDの減少は、収縮の最初のミリ秒で筋肉を最大限に活性化する中枢神経系の能力の障害に関連していました。

迅速な力の生産は、パフォーマンスを改善し、怪我を防ぐために重要です。ただし、最大収縮の繰り返しによって引き起こされる力/トルクの発達速度の変化はほとんど注目されていません。この研究の目的は、全体的なパフォーマンス(つまり、平均トルク、t(平均))が繰り返される最大収縮中に減少する全体のパフォーマンス(つまり、平均トルク、t(平均))に対するトルク発達速度(RTD)とピークトルク(T(ピーク))の相対的な影響を決定することでした。さまざまな機械的変数の変化に対する収縮および神経メカニズムの寄与。11人のよく訓練された男性は、30秒ごとに始まる240°・s(-1)で6秒の等速最大膝延長の20セットを実行しました。RTD、T(ピーク)、T(平均)、ならびにEMG上昇(RER)、ピークEMG(EMG(ピーク))、および平均EMG(EMG(平均))は、各収縮について監視されました。瞬時平均周波数(if(平均))計算のために、生のEMG信号でもウェーブレット変換が実行されました。高周波ダブレット(100 Hz)によって誘導される誘発RTD(ERTD)および最大誘発トルク(ET(PEAK))を含む疲労プロトコルの前後の神経筋テスト手順が実施されました。T(平均)減少はRTDとT(ピーク)減少(R(²)= 0.62; P <0.001;β= 0.62およびβ= 0.19)と相関していました。RER、ERTDおよび初期IF(平均)(0-225 ms)は、20セット(それぞれ-21.1±14.1、-25±13%、および〜20%)後に減少しました。RTDの減少は、RER減少と相関していました(R(²)= 0.36; P <0.05)。ET(ピーク)は、EMG(ピーク)(-3.2±19.5%; P = 0.71)に反して、20セット(24±5%; P <0.05)の後に大幅に減少しました。私たちの結果は、RTDの減少が、中程度の中程度の最大演習中の繰り返しの全体的なパフォーマンスの変化の一部を説明したことを示しています。RTDの減少は、収縮の最初のミリ秒で筋肉を最大限に活性化する中枢神経系の能力の障害に関連していました。

Rapid force production is critical to improve performance and prevent injuries. However, changes in rate of force/torque development caused by the repetition of maximal contractions have received little attention. The aim of this study was to determine the relative influence of rate of torque development (RTD) and peak torque (T(peak)) on the overall performance (i.e. mean torque, T(mean)) decrease during repeated maximal contractions and to investigate the contribution of contractile and neural mechanisms to the alteration of the various mechanical variables. Eleven well-trained men performed 20 sets of 6-s isokinetic maximal knee extensions at 240° · s(-1), beginning every 30 seconds. RTD, T(peak) and T(mean) as well as the Rate of EMG Rise (RER), peak EMG (EMG(peak)) and mean EMG (EMG(mean)) of the vastus lateralis were monitored for each contraction. A wavelet transform was also performed on raw EMG signal for instant mean frequency (if(mean)) calculation. A neuromuscular testing procedure was carried out before and immediately after the fatiguing protocol including evoked RTD (eRTD) and maximal evoked torque (eT(peak)) induced by high frequency doublet (100 Hz). T(mean) decrease was correlated to RTD and T(peak) decrease (R(²) = 0.62; p<0.001; respectively β=0.62 and β=0.19). RER, eRTD and initial if(mean) (0-225 ms) decreased after 20 sets (respectively -21.1 ± 14.1, -25 ± 13%, and ~20%). RTD decrease was correlated to RER decrease (R(²) = 0.36; p<0.05). The eT(peak) decreased significantly after 20 sets (24 ± 5%; p<0.05) contrary to EMG(peak) (-3.2 ± 19.5 %; p=0.71). Our results show that reductions of RTD explained part of the alterations of the overall performance during repeated moderate velocity maximal exercise. The reductions of RTD were associated to an impairment of the ability of the central nervous system to maximally activate the muscle in the first milliseconds of the contraction.

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