Effect of fatigue on torque output and electromyographic measures of trunk muscles during isometric axial rotation

Objectives: To examine the changes in torque output resulting from fatigue, as well as changes in electromyographic measures of trunk muscles during isometric axial rotation and to compare these changes between directions of axial rotation. Design: Subjects performed fatiguing right and left isometric axial rotation of the trunk at 80% of maximum voluntary contraction while standing upright. Setting: A rehabilitation center. Participants: Twenty-three men with no history of back pain. Interventions: Not applicable. Main Outcome Measures: Surface electromyographic Signals were recorded from 6 trunk muscles bilaterally. The primary torque in the transverse plane and the coupling torques in sagittal and coronal planes were also measured. Results: During the fatiguing axial rotation contraction, coupling torques of both sagittal and coronal planes were slightly decreased and no difference was found between directions of axial rotation. Decreasing median frequency and an increase in electromyographic amplitude were also found in trunk muscles with different degrees of changes in individual muscles. There were significant differences (P

Avaliação isocinética da força muscular dos isquiotibiais e quadricípite em atletas da equipa nacional portuguesa de taekwondo

Objectivos: Avaliar a força muscular bilateralmente ao nível dos músculos quadricípite e isquiotibiais em atletas da equipa nacional Portuguesa de Taekwondo. Amostra: Foi constituída por 6 dos 10 elementos que constituem a população de Taekwondistas do sexo masculino inscritos na Federação Portuguesa de Taekwondo, com presença regular nas selecções nacionais todos com um mínimo de 6 anos de prática. Os atletas apresentaram uma idade média 17,5 (+ 1,9) anos, com uma altura de 181,2 (+ 2,8) cm e com uma massa corporal total de 74,1 (+ 11,6) kg Metodologia: Procedeu-se à avaliação da força muscular dos participantes ao nível da musculatura flexora e extensora do joelho, no dinamómetro Biodex System 4, a uma velocidade de execução de 60º/s (4 repetições) e de 180º/s (10 repetições) com 60 segundos de intervalo, numa amplitude de movimento compreendida entre os 90 e os 0 graus. Todos os dados foram tratados no programa SPSS, versão 18.0, com um nível de significância de 0,05. Resultados: Verificou-se a existência de diferenças estatísticas significativas na análise do Peak Torque (p=0,023) aos 180º/seg para os flexores do joelho e do Peak Torque 30º (p=0,023) aos 180º/seg na acção dos extensores e flexores (p=0,037) do joelho, entre o membro dominante e não dominante. Constatou-se ainda a existência de um rácio Isquiotibiais/Quadricípite (55%) dentro dos valores normais do equilíbrio muscular do joelho. Discussão/Conclusão: Concluiu-se que foram encontradas diferenças nos níveis de força obtidos entre o membro dominante e não dominante, no entanto não foram encontrados desequilíbrios musculares clinicamente significativos. Assim como na relação Isquiotibiais/Quadricípite do próprio membro, não apontando por isso risco de lesão articular do joelho.

Ligadura funcional num caso de entorse da acrómio-clavicolar, grau III: que resultados em termos de restabelecimento de força muscular?

Com o presente estudo pretendeu-se: (1) verificar se a ligadura funcional para a lesão da articulação Acrómio-Clavicular (AC), descrita por Chanussot e Danowski (2001), contribui para o restabelecimento da força muscular num paciente com lesão grau III; e, (2) observar se a ligadura funcional altera o padrão electromiográfico dos principais músculos superficiais do complexo articular do ombro: infra-espinhoso, deltóide anterior, grande peitoral, trapézio superior e trapézio inferior. Efectuou-se assim um estudo de caso do tipo observacional, descritivo transversal. Para avaliação da força muscular foi utilizado um dinamómetro isocinético e para a avaliação do nível de activação de fibras musculares foi utilizada a EMG de superfície. Os movimentos em análise foram os de rotação interna e externa, a 60º/s e 180º/s. Os resultados revelaram, na presença de ligadura, um aumento do Peak Torque dos rotadores internos, assim como da actividade do grande peitoral e trapézio inferior. Constatou-se ainda uma diminuição do Peak Torque e da percentagem do Root Mean Square do trapézio inferior, trapézio superior e grande peitoral, do ombro esquerdo, sem ligadura, quando comparado com o ombro contralateral. A ligadura funcional, numa entorse da acromio-clavicular grau III, poderá contribuir para a recuperação de força muscular e activação de fibras musculares.

Avaliação da função muscular do ombro, em jogadores de voleibol, com e sem dor

Introdução: A sequência de activação e a actividade muscular, são importantes na coordenação do movimento da omoplata com a elevação do úmero. Objectivos: Avaliar sequência de activação, actividade e força de músculos do ombro comparando jogadores com/sem dor. Metodologia: Amostra de 15 atletas (7 - grupo experimental; 8 - grupo controlo). Avaliou-se electromiograficamente o Deltóide Anterior, Grande Peitoral, Trapézio Superior, Trapézio Inferior e Infra- Espinhoso na diagonal do Isocinético (90°/s; 180°/s). Resultados: Encontraram-se diferenças na sequência e tempos de activação; não havendo diferenças na actividade, peak torque e rácio antagonistas/agonistas. Conclusão: A dor crónica afectou sequência e tempos de activação muscular.

Força Muscular Isocinética após Reconstrução do Ligamento Cruzado Anterior – Influência do Tipo de Enxerto (Osso-Tendão-Osso/Isquio-Tibiais)

Introdução: É reconhecida a importância do ligamento cruzado anterior (LCA) no funcionamento normal do joelho. Em caso de rotura ligamentar, nomeadamente em desportos com marcada solicitação dos movimentos de rotação do joelho, é justificada a necessidade de reconstrução do LCA na maioria dos casos. Objetivo (s): Avaliar a influência do tipo de enxerto na reconstrução do ligamento cruzado anterior na força muscular isocinética, assim como na funcionalidade e sintomas após 6 meses. Métodos: Estudo transversal analítico, constituído por 20 indivíduos voluntários do sexo masculino, que haviam sido submetidos a uma ligamentoplastia do cruzado anterior, pelo mesmo cirurgião, seguido de uma intervenção individualizada por um fisioterapeuta. Em 10 indivíduos, o procedimento cirúrgico foi realizado com enxerto do tendão rotuliano (grupo OTO), e nos restantes 10 com enxerto do semitendinoso e gracilis (grupo STG). Como forma de avaliar a Força Muscular Isocinética (Peak Torque, Trabalho Total Muscular, ratio Isquiotibiais/Quadricipite), foi utilizado o Dinamómetro Isocinético Biodex. A avaliação foi efectuada apenas aos 6 meses após o procedimento cirúrgico. Para observação da funcionalidade, amplitude de movimento e sintomas, utilizou-se o questionário International Knee Documentation Committee (IKDC). Resultados: Foi possível observar que entre os grupos apenas se observaram diferenças significativas no peak torque de extensão a 180º no membro não lesado (p=0,019). Contudo, foi observada uma tendência para o grupo OTO apresentar um maior défice no peak torque e trabalho total muscular em extensão. Comparativamente ao membro contra-lateral, o membro lesado apresentou valores significativamente inferiores na maioria das variáveis ( p < 0,05). Conclusão: Após 6 meses de pós-cirúrgico com reabilitação de fisioterapia, não foi possível apontar qual o enxerto que garante uma melhor recuperação da força muscular. Aos 6 meses, ambos os grupos ainda apresentaram limitações musculares, quando comparados com o lado contra-lateral. Relativamente ao rácio isquiotibiais/quadricípite, assim como no IKDC, não se observaram diferenças entre os dois tipos de enxertos.

Isokinetic assessment of knee flexor/extensor muscular strength in elderly women

OBJECTIVE: To assess knee flexor-extensor muscular strength in elderly women with no previous history of musculoskeletal disorders on the lower limbs using an isokinetic dynamometer, in order to obtain data that could be used as a comparative parameter in the evaluation of elderly women with knee disorders, thus facilitating a better rehabilitation of these patients. METHODS: Twenty-six volunteers aged 75 to 83 years were studied using a Cybex® 6000 isokinetic dynamometer. The chosen angular velocity was 60 º/s, and concentric exercise was used for either flexion or extension. The studied parameters were: peak torque, angle of peak torque, and flexor-extensor torque rate. RESULTS: There were no differences between dominant (D) and nondominant (ND) knee peak torque values. This was true for both flexor (D = 42.46 ± 9.09 Nm / ND = 40.65 ± 9.38 Nm) and extensor (D = 76.92 ± 13.97 Nm / ND = 77.65 ± 15.21 Nm) movements. The descriptive statistical analysis of the values obtained for the flexor-extensor peak torque rate and for the angle of occurrence of peak torque was the same for the dominant and nondominant sides. CONCLUSIONS: The values of peak torque for the contralateral side can be used as a reference during rehabilitation of elderly women with acute disease of the knee, and the angular velocity of 60 º/s is proper and safe for isokinetic assessment of elderly people.

Do Neuro-Muscular Adaptations Occur in Endurance-Trained Boys and Men?

Most research on the effects of endurance training has focused on endurance training's health-related benefits and metabolic effects in both children and adults. The purpose of this study was to examine the neuromuscular effects of endurance training and to investigate whether they differ in children (9.0-12.9 years) and adults (18.4-35.6 years). Maximal isometric torque, rate of torque development (RTD), rate of muscle activation (Q30), electromechanical delay (EMD), and time to peak torque and peak RTD were determined by isokinetic dynamometry and surface electromyography (EMG) in elbow and knee flexion and extension. The subjects were 12 endurance-trained and 16 untrained boys, and 15 endurance-trained and 20 untrained men. The adults displayed consistently higher peak torque, RTD, and Q30, in both absolute and normalized values, whereas the boys had longer EMD (64.7+/-17.1 vs. 56.6+/-15.4 ms) and time to peak RTD (98.5+/-32.1 vs. 80.4+/-15.0 ms for boys and men, respectively). Q30, normalized for peak EMG amplitude, was the only observed training effect (1.95+/-1.16 vs. 1.10+/-0.67 ms for trained and untrained men, respectively). This effect could not be shown in the boys. The findings show normalized muscle strength and rate of activation to be lower in children compared with adults, regardless of training status. Because the observed higher Q30 values were not matched by corresponding higher performance measures in the trained men, the functional and discriminatory significance of Q30 remains unclear. Endurance training does not appear to affect muscle strength or rate of force development in either men or boys.

Influência da adaptação funcional nas relações torque-ângulo e torque-velocidade

O objetivo do presente estudo foi comparar as relações torque-ângulo (T-A) e torque-velocidade (T-V) de bailarinas clássicas (n=14) e atletas de voleibol (n=22). O torque máximo (Tmax) da musculatura flexora plantar (FP) do tornozelo foi avaliada durante contrações isométricas voluntárias máximas nos ângulos de -10°, 0°, 10°, 20°, 30°, 40° e 50° de FP, e durante contrações isocinéticas voluntárias máximas nas velocidades angulares de 60°/s, 120°/s, 180°/s, 240°/s, 300°/s, 360°/s e 420°/s. Além do Tmax, o torque produzido nos ângulos articulares de -10° (T-10°), 10° (T10°) e 30° (T30°) também foi avaliado nas mesmas velocidades angulares. A ativação elétrica dos músculos gastrocnêmio medial (GM) e sóleo (SOL) direitos de cada indivíduo foi monitorada com eletrodos de eletromiografia (EMG) de superfície em configuração bipolar. Uma relação linear foi observada entre o Tmax e o aumento dos ângulos de FP nas atletas de voleibol Um deslocamento dessa relação em direção a maiores ângulos de FP (menores comprimentos musculares) ocorreu no grupo das bailarinas, com o aparecimento de um platô em menores ângulos de FP (maiores comprimentos musculares). Durante as contrações isocinéticas, uma relação hiperbólica foi observada entre o Tmax, T-10° e T10° com o aumento da velocidade angular nos dois grupos. Entretanto, em T30° as atletas de voleibol produziram valores superiores de torque nas velocidades angulares mais elevadas. Os valores root mean square (RMS) dos músculos GM e SOL foram mais elevados nas bailarinas que nas atletas de voleibol, tanto nas contrações isométricas quanto nas isocinéticas. Uma diminuição na ativação do GM e do SOL ocorreu com a diminuição da FP nas atletas de voleibol, enquanto os valores RMS se mantiveram estáveis para as bailarinas ao longo de todos os ângulos testados. Os resultados apresentados nesse estudo suportam a hipótese de que a atividade física sistemática provoca alteração nas propriedades intrínsecas musculares e ativação muscular, modificando assim, as relações T-A e T-V.

O efeito do treinamento e destreinamento na força muscular de meninos pré-púberes

A treinabilidade de força em crianças tem sido bastante explorada, mas ainda existem alguns questionamentos: O quanto a força decresce quando a criança interrompe o treinamento? O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento da força muscular dinâmica isotônica (1-RM), pico de torque isocinético e pico de torque isométrico, na extensão de joelho (EJ) e na flexão de cotovelo (FC) de meninos durante 24 semanas, sendo 12 semanas de treinamento e 12 de destreinamento de força. Um grupo experimental (EX) de 7 meninos (9,4±1,6 anos) pré-púberes treinou de forma dinâmica, três vezes por semana, durante 12 semanas, com intensidade entre 60 e 85% do teste de 1-RM, obtendo um aumento de 78% e 67% na força de 1-RM da EJ e da FC respectivamente. No grupo controle (CO) participaram 7 meninos pré-púberes, pareados ao EX pela idade (9,7±1,7 anos). Eles não alteraram significativamente a força nas primeiras 12 semanas, mas, ao final das 24 semanas, aumentaram a força de 1-RM em 41% e 53% na EJ e FC, respectivamente. Após 12 semanas de destreinamento, a força absoluta de 1-RM da EJ e da FC do grupo EX apresentou uma queda estatisticamente não significativa de 33% e 21%, respectivamente. Quando corrigida pelo peso corporal e massa corporal magra (MCM), a força do grupo EX de 1-RM da EJ diminuiu 41% e 36% (p<0,05) respectivamente. Na FC, a força não apresentou redução significativa Os grupos EX e CO, não apresentaram alterações estatisticamente significativas (p>0,05) durantes as 24 semanas de estudo nos picos de torque isocinético e isométrico, os resultados foram os seguintes: no grupo EX a força isocinética de EJ em 60° e 90° foram 66,0±25,7 Nm para 79,8±26,1 Nm e 62,0±29,2 para 76,8±30,6 Nm respectivamente; e na FC em 60° e 90°, 16,0±8,9 para 13,3±8,2 Nm e 16,1±10,5 para 15,7±6,2 Nm respectivamente. Na força isométrica do grupo EX na EJ em 60° e 45° os resultados foram os seguintes: 96,9±35,6 para 108,3±61,9 Nm e 87,0±41,7 para 96,3±60,3 Nm respectivamente. Na FC em 60° e 90° de 20,3±7,1 para 22,5±8,2 Nm e de 21,7±6,7 para 21,5±9,1 Nm respectivamente. O grupo CO apresentou os seguintes resultados na força isocinética de EJ nos ângulos de 60° e 90°, de 55,1±14,4 para 76,6±15,4 Nm e 56,4±10,2 para 73,1±13,3 respectivamente. Na FC, de 13,1±3,9 para 13,9±3,6 Nm e 11,4±4,4 para 10,9±4,1 Nm em 60° e 90° respectivamente. Na força isométrica de EJ em 60° e 45° os resultados foram: 89,4±13,2 para 101,9±17,4 Nm e 73,7±10,5 para 84,1±10,8 respectivamente; e na FC em 60° e 90° foram de 16,1±4,8 para 17,7±4,7 e de 17,1±3,1 para 20,7±4,5 Nm respectivamente. Os resultados deste estudo mostram que, após 12 semanas de destreinamento, a queda de força de 1-RM, foi significativa quando expressada em valores corrigidos pelo peso corporal e MCM, apenas nos membrosinferiores. O processo de crescimento e maturação pode contribuir para tornar menos evidente a redução da força durante o destreinamento.

Correlação entre torque, equlíbrio e função do joelho após reconstrução do LCA

Background: Several studies emphasize the importance of assessing the knee function after anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction. The influence of several variables on the function of these patients has been analyzed, but there is no consensus in the science literature. Purpose: To evaluate the correlation between the torque and balance on the knee function after ACL reconstruction. Methods: 23 males patients with ACL reconstruction were tested. The procedures of the study included analysis of concentric peak torque at 60o/s and 180o/s of quadriceps femoris and hamstring muscle with a isokinetic dynamometer. The balance in single-limb stance was measured with stabilometry. The functional performance were performed by two hop tests. To estimate the subjective function of the patients was applied Lysholm Knee Scoring Scale and a Global Rating scale. Results: The analysis of data showed a moderate positive correlation between knee extensor torque and functional performance tests (r= 0,48; p=0,02). A moderate negative correlation was found between the two variables of the stabilometry center of pressure and average speed of centre of pressure and the Global Rating scale (r = -0.4, p = 0,04 and r = -0,49, p = 0 ,02, respectively). No correlation was found between peak torque and balance in single-limb stance. Conclusion: The results of the present study suggest that knee extensor strength and postural balance have some influence on knee function in patients after ACL reconstruction

Comparação e mobilidade, equilíbrio corporal e desempenho muscular segundo a auto-eficácia para quedas em idosas

The aging process modifies various systems in the body, leading to changes in mobility, balance and muscle strength. This can cause a drop in the elderly, or not changing the perceived self-efficacy in preventing falls. Objective: To compare the mobility, body balance and muscle performance according to self-efficacy for falls in community-dwelling elderly. Methods: A cross-sectional comparative study with 63 older (65-80 years) community. Were evaluated for identification data and sociodemographic, cognitive screening using the Mini Mental State Examination (MMSE), effective for the fall of Falls Efficacy Scale International Brazil (FES-I-BRAZIL), Mobility through the Timed Up and Go Test , the balance Berg Balance Scale (BBS) and the Modified Clinical Test tests of Sensory Interaction on Balance (mCTSIB), tandem walk (TW) and Sit to Stand (STS) of the Balance Master® System. Finally, muscle performance by using isokinetic dynamometry. Statistical analysis was performed Student t test for comparison between groups, with p value ≤ 0.05. Results: Comparing the elderly with low-efficacy for falls with high-efficacy for falls, we found significant differences only for the variable Timed Up and Go Test (p = 0.04). With regard to data on balance tests were significant differences in the speed of oscillation firm surface eyes open modified Clinical Test of Sensory Interaction on Test of Balance (p = 0.01). Variables to isokinetic dynamometry were no significant differences in movement knee extension, as regards the variables peak torque (p = 0.04) and power (p = 0.03). Conclusion: The results suggest that, compared to older community with low-and high-efficacy for falls, we observed differences in variables related to mobility, balance and muscle function

Efeitos imediatos da laserterapia sobre o desempenho neuromuscular após fadiga muscular induzida: ensaio clínico controlado, randomizado e cego

The aim of this study was to investigate the immediate effects of laser therapy on neuromuscular performance in healthy subjects after a muscle fatigue. This is a clinical trial, controlled, randomized, blinded, attended by 80 volunteers of both genders, healthy, with ages between 18 to 28 years. Initially the volunteers performed an initial evaluation (EV1) using electromyography in the biceps muscle, associated with assessment in isokinetic dynamometry with 5 concentric contractions (60 °/s) for elbow flexion. The subjects were randomly allocated into 4 groups: G1 (control, n = 20), G2 (placebo, n = 20), G3 (pre-fatigue laser, n = 20), and G4 (post fatigue laser, n = 20). The muscular fatigue protocol had 30 concentric isokinetic contractions (120 °/s). We used a 808 nm laser, power of 100 mW, applied at the belly of the biceps muscle. After the speeches the volunteers performed a final evaluation (EV2). Test was applied to two-way ANOVA with post hoc Turkey, with a significance level of 5%. There was no significant difference in electromyographic evaluation. In dynamometric evaluation showed a drop in peak torque, peak torque normalized to body weight (p <0.001) and average power (p <0, 05) between the initial and final evaluations in control. Among the groups there was a significant difference between the control and the other groups in relation to peak torque (p <0.05), peak torque to body weight (p <0.001) and average power (p <0.05). Therefore, the low intensity laser therapy does not alter the immediate neuromuscular performance after fatigue

Efeito da crioterapia e da laserterapia na resposta ao dano muscular induzido pelo exercício excêntrico: ensaio clínico e randomizado

Exercise-induced muscle damage mainly affects individuals who returned to physical activity after a time without practicing it or had some kind of exhaustive exercise, particularly eccentric exercise. To evaluate the effect of cryotherapy and laser therapy in response to muscle damage induced by eccentric exercise on the biceps muscle. This was a randomized clinical trial consisting of 60 female subjects. All subjects initially underwent an evaluation consisting of perimetry, measurement of pain sensation (via algometry and visual analogue scale), electromyography and dynamometry. Then the subjects performed an exercise protocol on the isokinetic dynamometer consisting of 2 sets of 10 eccentric elbow flexors contraction at 60 °/s. Completed this protocol, an intervention was held according to a previously random group distribution: control group (no intervention), cryotherapy group and laser therapy group. Finally, subjects were re-evaluated immediately and 48 hours after the intervention protocol, except for Visual Analogue Scale (VAS), which was also evaluated 24 hours after exercise. The circumference of the limb, the pain sensation (VAS and algometry), the muscle activation amplitude (via Root Mean Square - RMS), median frequency, peak torque normalized per body weight, average peak torque, power and work were analyzed. The median frequency immediately after the intervention protocol on the cryotherapy group was the only variable that showed inter and intra-group differences; the remaining variables showed only intragroup differences. The perimetry values did not change immediately after the protocol on the groups which underwent cryotherapy and laser therapy, however, there was an increase after 48 hours; algometry values decreased in all groups for 48 hours and the VAS values increased 24 and 48 hours also for all groups. Regarding RMS no significant change was observed. For dynamometry, peak torque normalized per body weight and average peak torque had a similar behavior, with a reduction in the post protocol that has remained after 48 hours. For the power and work, a decrease was observed immediately after the protocol with a further reduction after 48 hours. Cryotherapy and laser therapy does not alter the muscle damage response, except for the perimetry values immediately after exercise.

Torque, myoeletric sygnal and heart rate responses during concentric and eccentric exercises in older men

Background: The literature reports that the eccentric muscular action produces greater force and lower myoelectric activity than the concentric muscular action, while the heart rate (HR) responses are bigger during concentric contraction. Objectives: To investigate the maximum average torque (MAT), surface electromyographic (SEMG) and the heart rate (HR) responses during different types of muscular contraction and angular velocities in older men. Methods: Twelve healthy men (61.7 +/- 1.6years) performed concentric (C) and eccentric (E) isokinetic knee extension-flexion at 60 degrees/s and 120 degrees/s. SEMG activity was recorded from vastus lateralis muscle and normalized by Root Mean Square-RMS (mu V) of maximal isometric knee extension at 60 degrees. HR (beats/min) and was recorded at rest and throughout each contraction. The data were analyzed by the Friedman test for repeated measures with post hoc Dunn's test (p<0.05). Results: The median values of MAT (N.m/kg) was smaller and the RMS (mu V) was larger during concentric contraction (C60 degrees/s=2.80 and 0.99; C120 degrees/s=2.46 and 1.0) than eccentric (E60 degrees/s=3.94 and 0.85; E120 degrees/s=4.08 and 0.89), respectively. The HR variation was similar in the four conditions studied. Conclusion: The magnitude of MAT and RMS responses in older men were dependent of the nature of the muscular action and independent of the angular velocity, whereas HR response was not influenced by these factors.

Effect of a previous high intensity running exercise on isokinetic muscular strength in individuals with different training backgrounds

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)