بررسی خستگی غیرموضعی در شرایط عملکردی و تاثیر آن بر تغییرات نیرو و فعالیت الکترومیوگرافی عضلات اطراف زانو در فوتبالیست های مرد حرفه ای

حسین زاده, زینب; قراخانلو, رضا; شهربانیان, شهناز; مصلی نژاد, زهرا

doi:10.22089/spj.2022.12005.2173

بررسی خستگی غیرموضعی در شرایط عملکردی و تاثیر آن بر تغییرات نیرو و فعالیت الکترومیوگرافی عضلات اطراف زانو در فوتبالیست های مرد حرفه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

زینب حسین زاده ¹

رضا قراخانلو ²

شهناز شهربانیان ³

زهرا مصلی نژاد ⁴

¹ دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزش، دانشگاه تربیت مدرس

² استاد فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه تربیت مدرس

³ دانشیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه تربیت مدرس

⁴ استادیار فیزیوتراپی، دانشگاه علوم توانبخشی و سلامت اجتماعی

10.22089/spj.2022.12005.2173

چکیده

هدف: بررسی تاثیر خستگی غیرموضعی در شرایط عملکردی ، بر تغییرات نیرو و فعالیت الکترومیوگرافی عضلات اطراف زانو در فوتبالیست های حرفه ای
مواد و روش ها: 10 فوتبالیست حرفه ای مرد سالم ( سن 1/91 ± 28/6 سال )، داوطلبانه در این تحقیق شرکت کردند. بعد ازتعیین پای غالب آزمودنی ها، یک تکرار بیشینه (1RM)هردو پا محاسبه شده و سپس، 1RM ، زمان شروع فعالیت الکتریکی عضله پهن داخلی مایل به پهن خارجی (VMO/VL) در هنگام پرش و نسبت فعالیت الکتریکی VMO/VL ، در لحظه برخورد با زمین به صورت تک پا، قبل و بعد از پروتکل خستگی با پای غالب(3 ست 3 دقیقه ای خم و بازکردن زانو با 25 درصد 1RM و بلافاصله بعد از ست سوم، پرش تک پا به مدت 2 دقیقه با حداکثر تلاش ممکن)، در هر دوپا مقایسه شد و از آزمون t وابسته یا آزمون ناپارامتریک معادل (ویلکاکسون) برای بررسی تغییرات استفاده گردید.
یافته ها: بعد از پروتکل خستگی، 1RM هردو پا به صورت معنی داری کاهش یافت(P=0.00)، در حالی که نسبت زمان شروع فعالیت الکتریکی VMO/VL ، در هردو پا تغییر معناداری نداشت (P=0.26 و P=0.49) و نسبت فعالیت الکتریکی عضله VMO/VL در لحظه تماس با زمین، در پای غالب(تمرین کرده) به صورت معناداری کاهش پیدا کرد (P=0.005)، اما در پای مقابل تغییر معناداری نکرد (p=0.22).
نتیجه گیری: خستگی عضلانی غیرموضعی در شرایط عملکردی و پویا باعث کاهش 1RM در پای غیرغالب شد در حالی که مداخله ای در نسبت زمان شروع فعالیت و نسبت فعالیت الکتریکی عضلات اطراف زانو ندارد.

کلیدواژه‌ها

خستگی غیرموضعی

خستگی غیرموضعی عملکردی

الکترومیوگرافی عضلات زانو

نسبت فعالیت الکترومایوگرافی عضله پهن داخلی مایل به عضله پهن خارجی

Lehance C, Binet J, Bury T, Croisier JL. Muscular strength, functional performances and injury risk in professional and junior elite soccer players. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2009;19(2):243-51.
Brown TN, Palmieri-Smith RM, McLean SG. Comparative adaptations of lower limb biomechanics during unilateral and bilateral landings after different neuromuscular-based ACL injury prevention protocols. J Strength Cond Res. 2014;28(10):2859-71.
Munro A, Herrington L, Comfort P. Comparison of landing knee valgus angle between female basketball and football athletes: possible implications for anterior cruciate ligament and patellofemoral joint injury rates. Physical therapy in sport : official journal of the Association of Chartered Physiotherapists in Sports Medicine. 2012;13(4):259-64.
Kim H, Song CH. Comparison of the VMO/VL EMG Ratio and Onset Timing of VMO Relative to VL in Subjects with and without Patellofemoral Pain Syndrome. Journal of Physical Therapy Science. 2012;24(12):1315-7.
Callaghan MJ, McCarthy CJ, Oldham JA. Electromyographic fatigue characteristics of the quadriceps in patellofemoral pain syndrome. Manual therapy. 2001;6(1):27-33.
Gandevia SC. Spinal and supraspinal factors in human muscle fatigue. Physiol Rev. 2001;81(4):1725-89.
Power GMJea. Lack of Evidence for Non-Local Muscle Fatigue and Performance Enhancement in Young Adults.”. Journal of sports science & medicine 2021.
Halperin I, Copithorne D, Behm DG. Unilateral isometric muscle fatigue decreases force production and activation of contralateral knee extensors but not elbow flexors. Appl Physiol Nutr Metab. 2014;39(12):1338-44.
Halperin I, Chapman DW, Behm DG. Non-local muscle fatigue: effects and possible mechanisms. Eur J Appl Physiol. 2015;115(10):2031-48.
Martin PG, Rattey J. Central fatigue explains sex differences in muscle fatigue and contralateral cross-over effects of maximal contractions. Pflugers Arch. 2007;454(6):957-69.
Šambaher N, Aboodarda SJ, Behm DG. Bilateral Knee Extensor Fatigue Modulates Force and Responsiveness of the Corticospinal Pathway in the Non-fatigued, Dominant Elbow Flexors. Frontiers in human neuroscience. 2016;10:18.
Todd G, Petersen NT, Taylor JL, Gandevia SC. The effect of a contralateral contraction on maximal voluntary activation and central fatigue in elbow flexor muscles. Experimental brain research. 2003;150(3):308-13.
Sidhu SK, Weavil JC, Venturelli M, Garten RS, Rossman MJ, Richardson RS, et al. Spinal μ-opioid receptor-sensitive lower limb muscle afferents determine corticospinal responsiveness and promote central fatigue in upper limb muscle. The Journal of physiology. 2014;592(22):5011-24.
Amann M, Venturelli M, Ives SJ, McDaniel J, Layec G, Rossman MJ, et al. Peripheral fatigue limits endurance exercise via a sensory feedback-mediated reduction in spinal motoneuronal output. Journal of applied physiology (Bethesda, Md : 1985). 2013;115(3):355-64.
Halperin I, Aboodarda SJ, Behm DG. Knee extension fatigue attenuates repeated force production of the elbow flexors. Eur J Sport Sci. 2014;14(8):823-9.
Johnson MA, Mills DE, Brown PI, Sharpe GR. Prior upper body exercise reduces cycling work capacity but not critical power. Med Sci Sports Exerc. 2014;46(4):802-8.
Nordsborg N, Mohr M, Pedersen LD, Nielsen JJ, Langberg H, Bangsbo J. Muscle interstitial potassium kinetics during intense exhaustive exercise: effect of previous arm exercise. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2003;285(1):R143-8.
Behm DG, Alizadeh S, Hadjizedah Anvar S, Hanlon C, Ramsay E, Mahmoud MMI, et al. Non-local Muscle Fatigue Effects on Muscle Strength, Power, and Endurance in Healthy Individuals: A Systematic Review with Meta-analysis. Sports Med. 2021;51(9):1893-907.
Taylor JL, Todd G, Gandevia SC. Evidence for a supraspinal contribution to human muscle fatigue. Clinical and experimental pharmacology & physiology. 2006;33(4):400-5.
Amiri E GR, Rajabi H, Rezasoltani Z, Azma K, Kavehee A. Changes in corticospinal excitability and motoneuron responsiveness during and within a time course after fatiguing submaximal isotonic contractions. sport 2019;11 (41):17-30.
Doix AC, Lefèvre F, Colson SS. Time course of the cross-over effect of fatigue on the contralateral muscle after unilateral exercise. PLoS One. 2013;8(5):e64910.
Aboodarda SJ, Iannetta D, Emami N, Varesco G, Murias JM, Millet GY. Effects of pre-induced fatigue vs. concurrent pain on exercise tolerance, neuromuscular performance and corticospinal responses of locomotor muscles. The Journal of physiology. 2020;598(2):285-302.
Arora S, Budden S, Byrne JM, Behm DG. Effect of unilateral knee extensor fatigue on force and balance of the contralateral limb. Eur J Appl Physiol. 2015;115(10):2177-87.
Hargrave MD, Carcia CR, Gansneder BM, Shultz SJ. Subtalar Pronation Does Not Influence Impact Forces or Rate of Loading During a Single-Leg Landing. Journal of athletic training. 2003;38(1):18-23.
Li H, Zhou CK, Song J, Zhang WY, Wang SM, Gu YL, et al. Curative efficacy of low frequency electrical stimulation in preventing urinary retention after cervical cancer operation. World journal of surgical oncology. 2019;17(1):141.
Giggins OM, Persson UM, Caulfield B. Biofeedback in rehabilitation. Journal of neuroengineering and rehabilitation. 2013;10:60.
Hermens HJ, Freriks B, Disselhorst-Klug C, Rau G. Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of electromyography and kinesiology : official journal of the International Society of Electrophysiological Kinesiology. 2000;10(5):361-74.
Fuller CW, Dick RW, Corlette J, Schmalz R. Comparison of the incidence, nature and cause of injuries sustained on grass and new generation artificial turf by male and female football players. Part 2: training injuries. British journal of sports medicine. 2007;41 Suppl 1(Suppl 1):i27-32.
Behrens M, Mau-Moeller A, Wassermann F, Bruhn S. Effect of fatigue on hamstring reflex responses and posterior-anterior tibial translation in men and women. PloS one. 2013;8(2):e56988.
Ciccone AB, Brown LE, Coburn JW, Galpin AJ. Effects of traditional vs. alternating whole-body strength training on squat performance. Journal of strength and conditioning research. 2014;28(9):2569-77.
Triscott S, Gordon J, Kuppuswamy A, King N, Davey N, Ellaway P. Differential effects of endurance and resistance training on central fatigue. Journal of sports sciences. 2008;26(9):941-51.
Regueme SC, Barthèlemy J, Nicol C. Exhaustive stretch-shortening cycle exercise: no contralateral effects on muscle activity in maximal motor performances. Scand J Med Sci Sports. 2007;17(5):547-55.
Aboodarda SJ, Zhang CXY, Sharara R, Cline M, Millet GY. Exercise-Induced Fatigue in One Leg Does Not Impair the Neuromuscular Performance in the Contralateral Leg but Improves the Excitability of the Ipsilateral Corticospinal Pathway. Brain sciences. 2019;9(10).
Paillard T, Chaubet V, Maitre J, Dumitrescu M, Borel L. Disturbance of contralateral unipedal postural control after stimulated and voluntary contractions of the ipsilateral limb. Neuroscience research. 2010;68(4):301-6.
Li Y, Power KE, Marchetti PH, Behm DG. The effect of dominant first dorsal interosseous fatigue on the force production of a contralateral homologous and heterologous muscle. Appl Physiol Nutr Metab. 2019;44(7):704-12.
Kennedy DS, McNeil CJ, Gandevia SC, Taylor JL. Fatigue-related firing of distal muscle nociceptors reduces voluntary activation of proximal muscles of the same limb. J Appl Physiol (1985). 2014;116(4):385-94.
Grabiner MD, Owings TM. Effects of eccentrically and concentrically induced unilateral fatigue on the involved and uninvolved limbs. J Electromyogr Kinesiol. 1999;9(3):185-9.
Doix AM, Wachholz F, Marterer N, Immler L, Insam K, Federolf PA. Is the cross-over effect of a unilateral high-intensity leg extension influenced by the sex of the participants? Biology of sex differences. 2018;9(1):29.
Ye X, Beck TW, Wages NP, Carr JC. Sex comparisons of non-local muscle fatigue in human elbow flexors and knee extensors. Journal of musculoskeletal & neuronal interactions. 2018;18(1):92-9.
Whitten JHD, Hodgson DD, Drinkwater EJ, Prieske O, Aboodarda SJ, Behm DG. Unilateral Quadriceps Fatigue Induces Greater Impairments of Ipsilateral versus Contralateral Elbow Flexors and Plantar Flexors Performance in Physically Active Young Adults. J Sports Sci Med. 2021;20(2):300-9.