اثر حاد توانمندسازی پس‌فعالی با تحریک فراجمجمه‌ای با نویز تصادفی بر برخی متغیر‌های الکتروفیزیولوژیک و عملکردی در مردان ورزشکار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
حسین رمضانی 1
ضیاء فلاح محمدی 2
سمیه نامدار طجری 3
رضا خان بابائی 4
1 دانشجوی دکترای فیزولوژی عصب و عضله، دانشگاه مازندران
2 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه مازندران
3 استادیار رشد و رفتارحرکتی، دانشگاه مازندران
4 استادیار نوروفیزیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
10.22089/spj.2019.7691.1948
چکیده
هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی اثرهای ترکیب توانمندسازی پس‌فعالی (PAP) و تحریک فراجمجمه‌ای و نویز تصادفی (tRNS)، بر حداکثر فعالیت عضلات در آزمون MVIC و انتگرال الکترومیوگرافی در آزمون نگه‌داشتن پای راست در حالت باز روی دستگاه بدن‌سازی بود. در این مطالعه، 10 دانشجوی ورزشکار از رشته­های کشتی، دوومیدانی و والیبال با میانگین سنی 1/29 سال به‌صورت داوطلبانه شرکت کردند. آن‌ها در چهار جلسة مجزا و با فاصلة 24 ساعت، یکی از چهار پروتکل گرم‌کردن معمول و دریافت tRNS ساختگی (گروه کنترل)، گرم‌کردن معمول و دریافت tRNS، گرم‌کردن معمول و اجرای یک نوبت حرکت جلو پا با پای راست روی دستگاه بدن‌سازی و گرم‌کردن معمول و دریافت tRNS به‌همراه اجرای یک نوبت حرکت جلو پا با پای راست روی دستگاه بدن‌سازی را اجرا کردند. درهنگام اجرای آزمون­ها، هم‌زمان سطوح فعالیت امواج مغزی و عضلاتپهن خارجی، راست رانی و پهن داخلی پای راست، به‌ترتیب با استفاده از الکتروانسفالوگرافی و الکترومیوگرافی ثبت شدند. نتایج نشان‌دهندة افزایش معنادار توان مطلق امواج مغزی تنها در کانال Cz درهر سه روز پس‌آزمون نسبت به پیش‌آزمون در هر دو آزمون MVIC (P = 0.001) و نگه‌داشتن پای راست در حالت باز روی دستگاه بدن‌سازی (P = 0.001)بود. مقادیر حداکثر فعالیت عضلات هدف در آزمون MVIC و مقادیر IEMG عضلات هدف در آزمون نگه‌داشتن پای راست در حالت باز روی دستگاه بدن‌سازی، حاکی از افزایش معنادار در هر سه روز پس‌آزمون نسبت به پیش‌آزمون در هر سه عضلات هدف بود (P = 0.001). مدت زمان نگه‌داشتن پای راست در حالت باز روی دستگاه بدن‌سازی، به‌صورت چشمگیری در هر سه روز پس‌آزمون نسبت به پیش‌آزمون افزایش یافت(P = 0.001).به‌نظر می­رسد به‌کارگیری tRNS، PAP و ترکیب این دو با یکدیگر پس از گرم‌کردن نسبت به گرم‌کردن به‌تنهایی، سبب افزایش فعالیت مغزی، حداکثر فعالیت عضله، انتگرالالکترومیوگرافی و مدت زمان نگه‌داشتن پای راست در دو آزمون نام برده می­شود که دراین‌میان، ترکیب tRNS و PAP به‌مراتب دارای اثرهای هم­افزایی در مقایسه با این دو روش به‌تنهایی است.
کلیدواژه‌ها
توانمندسازی پس‌فعالی
تحریک الکتریکی مغز از روی جمجمه
الکترومیوگرافی
الکتروانسفالوگرافی
حداکثر انقباض ایزومتریک ارادی
انتگرال الکترومیوگرافی

موضوعات

  1. Bank ST. Postactivation potentiation: Practical implications in the collegiate setting. [Mastersʼs thesis]. [Missoula]: University of Montana; 2016.
  2. Ruggiero L. Neural contribution to postactivation potentiation. [Master’s thesis]. [Jyväskylä, Finland ]: University of Jyväskylä; 2015.
  3. Daniel B, Sebastian R, David B, Carl F. Post-activation potentiation (PAP) in endurance sports. EUR J Sport SCI. 2018;18(4): 595-610.
  4. Xenofondos A, Laparidis K, Kyranoudis A, Galazoulas Ch, Bassa E, Kotzamanidis C. Post-activation potentiation: Factors affecting it and the effect on performance. J Phy Edu Sport. 2010;28(3):32-8.
  5. José O, Alex C, Carolina B, Alexandre S. Effect of postactivation potentiation on short sprint performance: A systematic review and meta-analysis. Asian J Sports Med. 2017;8(4):145-66.
  6. Laurent S, Gregory H. Factors modulating post-activation potentiation of jump, sprint, throw, and upper-body ballistic performances: A systematic review with meta-analysis. Sports Med. 2015;46(2):231-40.
  7. Gardiner PF. Advanced neuromuscular exercise physiology. Illinois: Hum Kin;   First Edition: 2011. 113-5.
  8. Artur G, Adam M, Adam Z, Kazimierz M, Petr S. Optimizing post activation potentiation for explosive activities in competitive sports. Hum Kin. 2016;52:95-106.
  9. Latash ML. Neurophysiological basis of movement. Hum Kin. 2008; 195-7.
  10. Yasuto I, Kei S, Ryoki S, Shota T, Shota Miyaguchi, Sho Kojima, et al. Comparison of three non-invasive transcranial electrical stimulation methods for increasing cortical excitability. Fro Hum Neurosci. 2016;10:668-75.
  11. Andrea A, Christoph H. Transcranial alternating current and random noise stimulation: Possible mechanisms. Neu Plas. 2016;12:30-7.
  12. Kerrie H, Janet T, Colleen L. Comparison of the effects of transcranial random noise stimulation and transcranial direct current stimulation on motor cortical excitability. Convulsive The. 2014;31(1):67-72.
  13. Roi K. The stimulated brain: Cognitive enhancement using non-invasive brain stimulation. Massachusetts: Academic Press; First edition: 2014. 38-9.
  14. Leila Ch, Andrea A. Walter Paulus. Transcranial random noise stimulation-induced plasticity is NMDA-receptor independent but sodium-channel blocker and benzodiazepines sensitive. Frontiers Hum Neu. 2015;9(125):218-25.
  15. Leila Ch, Gyula K, Csaba C, Mark G, Walter P, Andrea A. Short-duration transcranial random noise stimulation induces blood oxygenation level dependent response attenuation in the human motor cortex. Exp Brain Res. 2009;198:439-44.
  16. André B, Michael N, Colleen L. Transcranial direct current stimulation in neuropsychiatric disorders. New York: Springer; 2016. p. 88-9.
  17. Anna F, Cornelia P, Carlo M. Random noise stimulation improves neuroplasticity in perceptual learning. Neu sci. 2011;31(43):15416-23.
  18. Vera M, Georg F, Andrea A. Comparing the Efficacy of Excitatory Transcranial Stimulation Methods Measuring Motor Evoked Potentials. Neural Pla. 2014;3:6-19.
  19. Ehsan A, Reza Gh, Hamid R, Zahra R, Kamran A, Abozar K. Changes in corticospinal excitability and motoneurones responsiveness during and within a time-course after submaximal fatiguing contractions. Sci Res Ins (Sport Phy). 2016;(39):33-50. (In Persian).
  20. Matt B. Strength testing: Predicting a one-rep max from repetitions to fatigue. J Phy Edu R D. 1993;64:88-90.
  21. Mohamad Sh, Samira Gh, Davood M, Zohre B, Ali K. The short-term effect of static and dynamic stretching exercises on the functional and common ratio of hamstring muscle to quadriceps in athletic women. Sci Res Ins (Sport Phy). 2016;(37):17-34. (In Persian).
  22. Juliana T, Mario C, Adriane S, Estélio D. Acute effects of static stretching on muscle strength. Biomedical Hum Kin. 2009;1:52-5.
  23. Marcelo C, Nilo O, Henrique B, Maurizio B, Paulo B, Felipe F, et al. Improving cycling performance: Transcranial direct current stimulation increases time to exhaustion in cycling. PLOS ONE. 2015;10(12):1371-86.
  24. Okano A, Fontes B, Montenegro A, Farinatti T, Cyrino S, Li M, et al. Brain stimulation modulates the autonomic nervous system, rating of perceived exertion and performance during maximal exercise. Br J Sports Med. 2015;49(18):1213-8.
  25. Luca A, James H, Samuele M, Alexis M. The effect of transcranial direct current stimulation of the motor cortex on exercise induced pain. Eur J Appl Physiol. 2015;115(11):2311-9.
  26. Mohebi H, Norasteh A, Farahani H. Comparison of extensor and knee flexor muscle electromyography activity in two different Squat. Olympic. 2009;17(2):8-16. (In Persian).
  27. Jafrneshad T, Farahpoor N. Comparison of muscle electromyography activity in ancient artifical skill and breast press. Sports med stu. 2012;11:57-68. (In Persian).
  28. Daniella T, Leila Ch, Vera M, Andrea A, Walter P. Increasing human brain excitability by transcranial high-frequency random noise stimulation. Neuroscience. 2008;28(52):14147-55.
  29. Batista MA, Roschel H, Barroso R, Ugrinowitsch C, TricoliV. Influence of strength training background on postactivation potentiation response. Str Con Res. 2011;25(9):2496-2502.
  30. Ferreira SL, Panissa VL, Miarka B, Franchini E. Postactivation potentiation: Effect of various recovery intervals on bench press power performance. Str Con Res. 2012;26(3):739-44.
  31. Bapiran M, Rajabi H, Motamedi P. The effect of intensity and specificity of muscle pre-activation on maximum force, leg velocity and vertical jump performance in trained men. Sport Sci Res Ins (Sport Phy). 2016;(33):37-50. (In Persian).
  32. Bence O, Andrea A, Holger R, Walter P. Increasing human leg motor cortex excitability by transcranial high frequency random noise stimulation. Restora Neu. 2014;32:403-10.
  33. Szu L, Chii J, Po W, Yu W. Analysis of electroencephalography alteration during sustained cycling exercise using power spectrum and fractal dimension. Paper presented at: International Automatic Control Conference; Taichung, Taiwan: 2016 Nov 9-11.
  34. Hendrik E, Filomeno C, Christian M, Jennifer B, Andrea P, Benno N. Changes in cortical activity measured with EEG during a high-intensity cycling exercise. J Neu phy. 2016;115:379-88.
  35. Joseph G, Klaus G, Scott M, Daniel F. Removal of movement artifact from high-density EEG recorded during walking and running. J Neu phy. 2010;103:3526-34.
  36. Pedro R, Felix H, Florian G, Vinzenz T, Matthias L. Methodological aspects of EEG and body dynamics measurements during motion. Fro Hum Neu. 2014;24(8):156-72
  37. Chakarov V, Naranjo J, Schulte J, Omlor W, Huethe F, Kristeva R. Beta-range EEG-EMG coherence with isometric compensation for increasing modulated low-level forces. J Neurophysiol. 2009;102(2):1115-20.
  38. Thomas R, Roi K. Transcranial electrical stimulation (tES) mechanisms and its effects on cortical excitability and connectivity. Inh Met Dis. 2018;41:1123-30.
  39. Berkan G, Pedro S, Dylan E, Felipe F, Marom B. Classification of methods in transcranial electrical stimulation (tES) and evolving strategy from historical approaches to contemporary innovations. Neu Met. 2013;219(2):297-311.
  40. Angius L, Pageaux B, Hopker J, Marcora M, Mauger R. Transcranial direct current stimulation improves isometric time to exhaustion of the knee extensors. Neuroscience. 2016;17(339):363-75.
  41. Hermens HJ, Freriks B, Merletti R, Stegeman D, Blok J, Rau G, et al. SENIAM 9: European recommendations for surface electromyography. Roe Res Devel. 1999;15(2): 6-22.
  42. Peter K. The ABC of EMG. A Practical Introduction to Kinesiological Electromyography. Noraxon USA. 2005;1:75-9.
  43. Tim B, Graham C, Richard M, Klaus R. Long-term potentiation in the hippocampus: Discovery, mechanisms and function. Neuroforum. 2018; 24(3):103-20.
  44. Cooke SF, Bliss TV. Plasticity in the human central nervous system. Brain. 2006;129:1659-73.
  45. Leila Ch, Walter P, Andrea A. Evaluating aftereffects of short-duration transcranial random noise stimulation on cortical excitability. Neu Plas. 2011;(4):5-17.
  46. Gerald H, Adrian P, Gustavo D, Arvind K. Portraits of communication in neuronal networks. Nat Rev Neu. 2019; 20:117–27.
  47. Dixon ML, Thiruchselvam R, Todd R, Christoff K. Emotion and the prefrontal cortex: An integrative review. Psychol Bul. 2017;143(10):1033-81.
  48. Hamada T, Sale DG, Macdougall JD .Postactivation potentiation in endurance-trained male athletes. Med Sci Sports Exerc. 2000;32(2):403-11.
  49. Farup J, Sorensen H. Postactivation potentiation: Upper body force development changes after maximal force intervention. J str con res. 2010;24(7):1874-9.
فیزیولوژی ورزشی
دوره 11، شماره 44
زمستان 1398
بهمن 1398
صفحه 31-54

  • تاریخ دریافت 11 مرداد 1398
  • تاریخ بازنگری 30 مهر 1398
  • تاریخ پذیرش 12 آبان 1398