A kinematic and electromyographic study of grip force

Background The hand is an element of great importance to humans, as it enables us to have different grips. Its analysis, based on an accelerometer and electromyography, is critical in order to determine its operation. The processing and analysis of variables obtained by these devices offer a different approach in functional assessment. Therefore, knowledge of the muscles and elements of the hand in the grip force will offer a better approach for different interventions. Method The functionality of the hand of seven healthy subjects was parameterized and synchronized in real time based on grip force. The AcceleGlove was used to register accelerometric (fingers and palm) values and the Mega ME6000 was used for the surface electromyography and maximum voluntary contraction for the hand and forearm muscles. A computer script based on “R” and MATLAB software was developed to enable the correct interpretation of the main variables (variation of acceleration and maximum peak value of electromyography). Results The muscles of greater activity in grip was found in the hypothenar region (0.313 ± 0.148%) and the flexor ulnaris carpi (0.360 ± 0.118%), based on maximum voluntary contraction. Reference values in the module vector of the palm have proved an essential element for the identification of the movement phases. The ring and index fingers were the elements with the greatest variation of acceleration in the movement phases. Conclusion: Parameterization of the force grip and fragmentation of the registered data has been made possible due to the development of a technical procedure.

Analysis of the neuromuscular activity during rising from a chair in water and on dry land

PURPOSE: The purpose of the present study was to analyze the neuromuscular responses during the performance of a sit to stand [STS] task in water and on dry land. SCOPE: 10 healthy subjects, five males and five females were recruited for study. Surface electromyography sEMG was used for lower limb and trunk muscles maximal voluntarty contraction [MVC] and during the STS task. RESULTS: Muscle activity was significantly higher on dry land than in water normalized signals by MVC from the quadriceps-vastus medialis [17.3%], the quadriceps - rectus femoris [5.3%], the long head of the biceps femoris [5.5%], the tibialis anterior [13.9%], the gastrocnemius medialis [3.4%], the soleus [6.2%]. However, the muscle activity was higher in water for the rectus abdominis [-26.6%] and the erector spinae [-22.6%]. CONCLUSIONS: This study for the first time describes the neuromuscular responses in healthy subjects during the performance of the STS task in water. The differences in lower limb and trunk muscle activity should be considered when using the STS movement in aquatic rehabilitation.

Muscular activity and fatigue in lower-limb and trunk muscles during different sit-to-stand tests

Sit-to-stand (STS) tests measure the ability to get up from a chair, reproducing an important component of daily living activity. As this functional task is essential for human independence, STS performance has been studied in the past decades using several methods, including electromyography. The aim of this study was to measure muscular activity and fatigue during different repetitions and speeds of STS tasks using surface electromyography in lower-limb and trunk muscles. This cross-sectional study recruited 30 healthy young adults. Average muscle activation, percentage of maximum voluntary contraction, muscle involvement in motion and fatigue were measured using surface electrodes placed on the medial gastrocnemius (MG), biceps femoris (BF), vastus medialis of the quadriceps (QM), the abdominal rectus (AR), erector spinae (ES), rectus femoris (RF), soleus (SO) and the tibialis anterior (TA). Five-repetition STS, 10-repetition STS and 30-second STS variants were performed. MG, BF, QM, ES and RF muscles showed differences in muscle activation, while QM, AR and ES muscles showed significant differences in MVC percentage. Also, significant differences in fatigue were found in QM muscle between different STS tests. There was no statistically significant fatigue in the BF, MG and SO muscles of the leg although there appeared to be a trend of increasing fatigue. These results could be useful in describing the functional movements of the STS test used in rehabilitation programs, notwithstanding that they were measured in healthy young subjects.

Training-induced changes in the pattern of triceps to biceps activation during reaching tasks after chronic and severe stroke

This exploratory study was undertaken to investigate the mechanisms that contributed to improvements in upper limb function following a novel training program. Surface electromyography (EMG) was used to examine training-induced changes in the pattern of triceps and biceps activation during reaching tasks in stroke survivors with severe paresis in the chronic stage of recovery. The EMG data were obtained in the context of a single blind randomised clinical trial conducted with 42 stroke survivors with minimal upper limb muscle activity and who were more than 6 months post-stroke. Of the 33 participants who completed the study, 10 received training of reaching using a non-robotic upper limb training device, the SMART Arm, with EMG triggered functional electrical stimulation (EMG-stim), 13 received training of reaching using the SMART Arm alone, and 10 received no intervention. Each intervention group engaged in 12 1-h training sessions over a 4-week period. Clinical and laboratory measures of upper limb function were administered prior to training (0 weeks), at completion (4 weeks) and 2 months (12 weeks) after training. The primary outcome measure was 'upper arm function' which is Item 6 of the Motor Assessment Scale (MAS). Laboratory measures consisted of two multijoint reaching tasks to assess 'maximum isometric force' and 'maximum distance reached'. Surface EMG was used to monitor triceps brachii and biceps brachii during the two reaching tasks. To provide a comparison with normal values, seven healthy adults were tested on one of the reaching tasks according to the same procedure. Study findings demonstrated a statistically significant improvement in upper limb function for stroke participants in the two training groups compared to those who received no training however no difference was found between the two training groups. For the reaching tasks, all stroke participants, when compared to normal healthy adults, exhibited lower triceps and biceps activation and a lower ratio of triceps to biceps activation. Following training, stroke participants demonstrated increased triceps activation and an increased ratio of triceps to biceps activation for the task that was trained. Better performance was associated with greater triceps activation and a higher ratio of triceps to biceps activation. The findings suggest that increased activation of triceps as an agonist and an improved coordination between triceps and biceps could have mediated the observed changes in arm function. The changes in EMG activity were small relative to the changes in arm function indicating that factors, such as the contribution of other muscles of reaching, may also be implicated.

Relação entre a unidade de biofeedback de pressão, deslocamento do centro de pressão e atividade eletromiográfica durante o active straight leg raising em indivíduos com e sem dor lombo-pélvica.

Introdução: A unidade de biofeedback de pressão, em indivíduos com dor lombo-pélvica, é utilizada durante exercícios de estabilização segmentar, no entanto ainda carece de evidência científica. Objetivo: Determinar a relação entre a unidade de biofeedback de pressão (UBFP), o deslocamento do centro de pressão no sentido médio-lateral (COPml) e a atividade eletromiográfica abdominal durante o active straight leg raising (ASLR) em indivíduos com e sem dor lombo-pélvica, bem como identificar diferenças entre os grupos. Metodologia: Estudo transversal analítico em 18 estudantes universitários voluntários com dor lombo-pélvica crónica inespecífica (GCD) e em 20 sem dor (GSD). Durante o ASLR (desafio postural dinâmico) foram avaliadas as variações máxima e média da pressão (recorrendo à UBFP) e do deslocamento do COPml (através da plataforma de forças), bem como a atividade muscular abdominal, bilateralmente, com recurso à eletromiografia de superfície. Estatisticamente recorreu-se à correlação de Spearman e ao teste Mann-Whitney U, ambos com um nível de significância de 0,05. Resultados: No GCD, ao contrário do GSD, não foi verificada uma relação entre a UBFP e a atividade do transverso abdominal/obliquo interno (TrA/OI) contra-lateral. Correlações moderadas, mas com sentidos opostos, foram evidenciadas em ambos os grupos, entre o deslocamento do COPml e a atividade do TrA/OI contra-lateral. Em ambos os grupos, a UBFP demonstrou estar fortemente correlacionada com o COPml. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos nas variáveis avaliadas. Conclusão: A UBFP, no GCD, não se apresentou relacionada com a atividade do TrA/OI. Contudo, demonstrou uma relação com o deslocamento do COPml, em ambos os grupos, sendo portanto um indicador de estabilidade do tronco e assim, uma ferramenta útil em ambiente clínico. No GCD observou-se que uma maior atividade muscular TrA/OI pressupõe maior deslocamento do COPml, sendo uma relação contrária à verificada no GSD, podendo ser um indicador da perda da sua ação tónica.

Intervenção baseada no conceito de Bobath em indivíduos com doença de Parkinson: quatro estudos de caso

Introdução: O padrão de recrutamento temporal inerente a uma sequência de ativação muscular (SAM), permite a organização multi-segmentar para a realização de uma tarefa motora. Este depende da conexão neural entre estruturas corticais e sub-corticais, incluindo os núcleos da base (NB), podendo, assim, estar comprometido em indivíduos com Doença de Parkinson (DP). As SAM poderão ser melhoradas através de uma intervenção baseada no conceito de Bobath (CB). Objetivo: Estudar o potencial da intervenção, baseada no CB, a longo prazo, nas SAM ao nível da tibio-társica (TT), durante as tarefas motoras sit-to-stand (SitTS) e o stand-to-sit (StandTS), em quatro indivíduos com DP. Metodologia: O estudo apresenta quatro casos de indivíduos com DP, que realizaram intervenção em fisioterapia baseada no CB, durante 12 semanas. Antes e após a intervenção, foram avaliadas as sequências de ativação do gastrocnémio medial (GM), do solear (SOL) e do tibial anterior (TA), durante as tarefas SitTS e StandTS, recorrendo à eletromiografia de superfície e à plataforma de forças, para a divisão cinética das diferentes fases das tarefas. Avaliou-se ainda o equilíbrio funcional, através da Escala de Berg, e a percepção subjetiva dos indivíduos acerca da sua capacidade para realizar atividades sem cair, através da Modified Falls Efficacy Scale. Resultados: Após a intervenção, os indivíduos em estudo apresentaram, na sua maioria, uma diminuição da co-ativação muscular, bem como um aumento do equilíbrio funcional e diminuição da probabilidade de risco de queda, refletindo uma melhoria do controlo postural (CP). As modificações na percepção subjetiva dos indivíduos acerca da sua capacidade para realizar atividades sem cair não foram homogéneas. Conclusão: A intervenção baseada no CB teve efeitos positivos do ponto de vista do CP nos quatro indivíduos com DP. Pensa-se que uma intervenção mais duradoura poderá intensificar as melhorias observadas.

Efeitos imediatos de um Sustained Natural Apophyseal Glide na atividade muscular dos eretores espinhais, na dor e na amplitude de flexão, em indivíduos com dor lombar crónica não específica

Introdução: O Sustained Natural Apophyseal Glide tem sido sugerido como uma técnica com potenciais benefícios na redução da dor e no aumento da amplitude de flexão lombar em indivíduos com dor lombar. Contudo, não existe evidência sobre esta técnica na atividade muscular dos eretores espinhais. Objetivo: Avaliar os efeitos imediatos de um Sustained Natural Apophyseal Glide na atividade muscular dos eretores espinhais, na intensidade da dor e na amplitude real de flexão lombar, em indivíduos com dor lombar crónica não específica. Métodos: Estudo experimental com uma amostra de 20 estudantes universitários, com dor lombar crónica não específica e com dor à flexão da coluna lombar, que foram aleatoriamente distribuídos em dois grupos: experimental - Sustained Natural Apophyseal Glide e placebo – intervenção placebo. Foram avaliadas a atividade muscular dos eretores espinhais recorrendo à eletromiografia de superfície (bioPLUX research®), a intensidade da dor através da Escala Visual Analógica e a amplitude real de flexão lombar pelo método de duplo inclinómetro (Universal Inclinometer®), antes e após a intervenção, pela análise do movimento de flexão-extensão do tronco. O nível de significância foi de 0,05. Resultados: Foram encontradas diferenças significativas, em ambos os grupos, para a fase de relaxamento (Grupo experimental: p=0,013 e Grupo placebo: p=0,047), assim como para a fase de extensão, no grupo experimental (p=0,037), verificando-se uma diminuição da atividade muscular da baseline para a avaliação final. A Análise da Covariância revelou que, relativamente à intensidade da dor, verificaram-se diferenças significativas entre os dois grupos (p=0,002), sendo que o grupo experimental diminuiu mais 2cm na Escala Visual Analógica do que o grupo placebo. Pela análise da amplitude real de flexão lombar, embora o aumento não fosse significativamente diferente entre os grupos (p=0,086), o grupo experimental teve mais 1,7º de aumento do que o grupo placebo. Conclusão: Os resultados sugerem que, a curto prazo, o Sustained Natural Apophyseal Glide parece produzir um efeito significativo na diminuição da atividade muscular dos eretores espinhais, durante o movimento dinâmico de extensão do tronco, assim como no alívio da dor. Embora não se tenham observado alterações significativas no aumento da amplitude articular, os resultados no grupo experimental foram superiores à diferença mínima detetável, sugerindo um efeito positivo da técnica aplicada.

Reorganização do stiffness em indivíduos com Acidente Vascular Encefálico face à intervenção em fisioterapia. Repercussões no levantar e na marcha

Introdução: A organização estrutural e funcional do sistema nervoso face à organização dos diferentes tipos de input, no âmbito da intervenção em fisioterapia, pode potenciar um controlo postural para a regulação do stiffness e com repercussões na marcha e no levantar. Objetivo: Descrever o comportamento do stiffness da tibiotársica no movimento de dorsiflexão, no membro inferior ispi e contralesional, em indivíduos após Acidente Vascular Encefálico, face a uma intervenção em fisioterapia baseada num processo de raciocínio clínico. Pretendeu-se também observar as modificações ocorridas no âmbito da atividade electromiográfica dos flexores plantares, gastrocnémio medial e solear, durante a marcha e o levantar. Métodos: Foi implementado um programa de reabilitação em 4 indivíduos com sequelas de AVE por um período de 3 meses, tendo sido avaliados no momento inicial e final (M0 e M1). O torque e a amplitude articular da tibiotársica foi monitorizada, através do dinamómetro isocinético, durante o movimento passivo de dorsiflexão, e o nível de atividade eletromiográfica registado, através de electomiografia de superfície, no solear e gastrocnémio medial. Foram estudadas as fases de aceitação de carga no STS (fase II) e na marcha (sub-fase II). Resultados: Em todos os indivíduos em estudo verificou-se que o stiffness apresentou uma modificação no sentido da diminuição em todas as amplitudes em M1. O nível de atividade eletromiográfica teve comportamentos diferentes nos vários indivíduos. Conclusão: O stiffness apontou para uma diminuição nos indivíduos em estudo entre M0 e M1. Foram registadas modificações no nível de atividade eletromiográfica sem que seja possível identificar uma tendência clara entre os dois momentos para esta variável.

Anti-vibration gloves and the forearm efforts during tools operations

The objective of this paper is to analyze the forearm muscular contraction levels associated to the use of anti-vibration gloves, by comparing the contraction levels with gloves and without gloves. Two different vibration tools were used in a simulated work environment: (1) A compact Duty Multi-Cutter Bosch and (2) and a Percussion Drill with a drill bit Ø20 mm. Standard operations were performed by each subject in the following materials: (1) Performing cross- sectional cuts in 80x40 mm pine section and (2) performing 20 mm diameter holes in a concrete slab 2 x 2 m, 70 mm thick. The forearm contraction level were measured by surface electromyography in four different muscles: Flexor Digitorum Superficialis (FDS), Flexor Carpi Ulnaris (FCU), Extensor Carpi Radialis Longus (ECRL) e Extensor Carpi Ulnaris (ECU). For the flexor muscles (FDS, FCU), an increase tendency in muscular contraction was observed when the operations are performed without gloves (2-5% MVE increase in the FDS and 3-9% MVE increase in the FCU). For the extensor muscles ECU a decrease tendency in muscular contraction was observed when the operations are performed without gloves (1-10% MVE decrease). Any tendency was found in the ECRL muscle. ECU was the muscle with the highest contraction level for 79% and 71% of the operators, during the operations respectively with the multi-cutter (P50= 27-30%MVE) and with the percussion drill (P50=46-55%MVE). As a final conclusion from this study, anti- vibration gloves may increase the forearm fatigue in the posterior region of the forearm (ECU muscle) during operations with the mentioned tools

A atividade dos estabilizadores da omoplata e movimento compensatório do tronco no gesto de alcance em indivíduos pós AVE

Introdução: Lesões como o AVE interferem com a capacidade de recrutar níveis adequados de atividade muscular, podendo levar ao aparecimento de movimentos compensatórios como a excessiva translação anterior do tronco, associada ao gesto de alcance. Objetivos: Descrever a relação entre a atividade dos estabilizadores da omoplata e o movimento compensatório do tronco no gesto de alcance, em 4 indivíduos pós AVE. Pretendeu-se também analisar o papel dos estabilizadores da omoplata na função do membro superior. Métodos: Quatro indivíduos com diagnóstico de AVE, que apresentavam alterações no nível de actividade dos estabilizadores da omoplata contralesional, foram sujeitos a uma avaliação realizada em três momentos, antes (M0), durante (M1) e após (M2) e a um período de intervenção, segundo os princípios do Conceito de Bobath. Recorreu-se à electromiografia de superfície para avaliar a atividade e o timming dos músculos grande dorsal, trapézio superior e trapézio inferior do hemicorpo contralesional e ao software de Avaliação Postural (SAPO) para analisar o deslocamento do tronco no sentido anterior, associados à realização do gesto de alcance. Foram aplicadas as escalas RPS e MESUPES para avaliar as componentes de movimento do gesto de alcance e a função do membro superior, respetivamente. Recorreu-se ao registo fotográfico para análise dos componentes de movimento na posição de sentado e em pé.Resultados: Os dados eletromiográficos registam atividade dos estabilizadores da omoplata unicamente num indivíduo em M2. A análise do deslocamento anterior do tronco revela melhorias em M1 em todos os indivíduos, sendo que em M2 essa evolução positiva não foi observada em três dos participantes. Entre M0 e M2, na escala RPS registam-se melhorias de 7 a 9 pontos no alvo próximo e de 5 a 10 pontos no alvo distante. Na escala MESUPES verificam-se melhorias entre 5 a 18 pontos na sub-escala braço e entre 5 a 8 pontos na sub-escala mão, em M2. A avaliação do registo fotográfico revela modificações nos componentes de movimento dos quatro indivíduos, nomeadamente na integração dos MI na base de suporte, na atividade do tronco inferior e superior e no alinhamento do MS contralesional. Conclusão: A melhoria do nível da atividade dos estabilizadores dinâmicos da omoplata sugere ter influência na diminuição do movimento compensatório do tronco no gesto de alcance e parece ter um papel na melhoria da eficácia distal do MS do mesmo lado.

Comportamento da tibiotársica na sequência de movimento de sentar para de pé em crianças prematuras

Introdução: A prematuridade constitui um fator de risco para a ocorrência de lesões ao nível do sistema nervoso central, sendo que uma idade gestacional inferior a 36 semanas potencia esse mesmo risco, nomeadamente para a paralisia cerebral (PC) do tipo diplegia espástica. A sequência de movimento de sentado para de pé (SPP), sendo uma das aprendizagens motoras que exige um controlo postural (CP) ao nível da tibiotársica, parece ser uma tarefa funcional frequentemente comprometida em crianças prematuras com e sem PC. Objetivo(s): Descrever o comportamento dos músculos da tibiotársica, tibial anterior (TA) e solear (SOL), no que diz respeito ao timing de ativação, magnitude e co-ativação muscular durante a fase I e início da fase II na sequência de movimento de SPP realizada por cinco crianças prematuras com PC do tipo diplegia espástica e cinco crianças prematuras sem diagnóstico de alteração neuromotoras, sendo as primeiras sujeitas a um programa de intervenção baseado nos princípios do conceito de Bobath – Tratamento do Neurodesenvolvimento (TND). Métodos: Foram avaliadas 10 crianças prematuras, cinco com PC e cinco sem diagnóstico de alterações neuromotoras, tendo-se recorrido à eletromiografia de superfície para registar parâmetros musculares, nomeadamente timings, magnitudes e valores de co-ativação dos músculos TA e SOL, associados à fase I e inico da fase II da sequência de movimento de SPP. Procedeu-se ao registo de imagem de modo a facilitar a avaliação dos componentes de movimento associados a esta tarefa. Estes procedimentos foram realizados num único momento, no caso das crianças sem diagnóstico de alterações neuromotoras e em dois momentos, antes e após a aplicação de um programa de intervenção segundo o Conceito de Bobath – TND no caso das crianças com PC. A estas foi ainda aplicado o Teste da Medida das Funções Motoras (TMFM–88) e a Classificação Internacional da Funcionalidade Incapacidade e Saúde – crianças e jovens (CIF-CJ). Resultados: Através da eletromiografia constatou-se que ambos os grupos apresentaram timings de ativação afastados da janela temporal considerada como ajustes posturais antecipatórios (APAs), níveis elevados de co-ativação, em alguns casos com inversão na ordem de recrutamento muscular o que foi possível modificar nas crianças com PC após o período de intervenção. Nestas, verificou-se ainda que, a sequência de movimento de SPP foi realizada com menor número de compensações e com melhor relação entre estruturas proximais e distais compatível com o aumento do score final do TMFM-88 e modificação positiva nos itens de atividade e participação da CIF-CJ. Conclusão: As crianças prematuras com e sem PC apresentaram alterações no CP da tibiotársica e níveis elevados de co-ativação muscular. Após o período de intervenção as crianças com PC apresentaram modificações positivas no timing e co-ativação muscular, com impacto funcional evidenciado no aumento do score final da TMFM-88 e modificações positivas na CIF-CJ.

Influência do alinhamento do pé nos Ajustes Posturais Antecipatórios em crianças com Paralisia Cerebral

Introdução: A dificuldade na organização dos ajustes posturais antecipatórios (APAs) é frequentemente associada ao défice de controlo postural (CP) em crianças/jovens com um quadro motor de hemiplegia espástica, resultante de paralisia cerebral. As alterações biomecânicas da tibiotársica e do pé são características comummente observadas nestas crianças/jovens e influenciam o CP na sua globalidade. Objectivo(s): descrever o comportamento dos APAs associados ao início da marcha, face à modificação do alinhamento do pé em crianças/jovens com hemiplegia espástica, após 12 semanas de intervenção, segundo o Conceito Bobath-TND e aplicação de uma Ligadura Funcional (LF). Métodos: Foram avaliadas quatro crianças/jovens num momento inicial (M0) e após 12 semanas de intervenção e de aplicação de uma LF (M1). Recorrendo à eletromiografia de superfície, registaram-se os timings de activação dos músculos tibial anterior, solear, recto abdominal e erector da espinha (bilateralmente). O início do movimento foi calculado a partir da alteração do sinal obtido através da plataforma de pressões. Recorreu-se à aplicação da TMFM-88 para avaliar a função motora global e à aplicação da CIF-CJ para classificar a funcionalidade mediante as actividades e a participação. Procedeu-se ao registo de imagem para facilitar a observação/avaliação das componentes de movimento das crianças/jovens em estudo. Resultados: Após o período de intervenção, verificou-se uma modificação nos valores dos timings de ativação dos músculos em análise, que se aproximaram da janela temporal definida como APAs, bem como na distribuição de carga na base de suporte, nos scores da TMFM-88 e nos qualificadores das “Actividades e Participação”, sugestivos de uma melhor organização dos mecanismos de controlo postural. Conclusão: As crianças/jovens em estudo evidenciaram, após uma intervenção de fisioterapia baseada no Conceito Bobath- TND e aplicação de uma LF, uma evolução favorável tanto ao nível do CP da tibiotársica e do pé, apresentando timings de ativação muscular temporalmente mais ajustados à tarefa, com repercussões positivas nas actividades e participação.

Training distribution and the acquisition of maximal isometric elbow flexion strength

Twenty-six sedentary, college-aged females were matched and randomly assigned to one of two groups. The massed group (n=13) completed 15 maximal isometric elbow flexion strength trials in one session, while the distributed group (n=13) performed five such contractions on three successive days. After a two-week and three month rest interval, both groups returned to perfonn another five maximal isometric elbow flexion strength trials to assess retention of any potential strength gains. Elbow flexion torque and surface electromyography (SEMG) of the biceps and triceps were monitored concurrently. There was a significant (P < 0.05) increase in strength in both groups from block one (first five contractions) to block four (first retest) and from block one to block five (second retest). Both groups exhibited a similar linear increasing (P < 0.05) trend in biceps root-mean-square (RMS) SEMG amplitude. A significant (P < 0.05) decrease in triceps RMS SEMG amplitude was found between block one and block four for the distributed group. However, a significant (P < 0.05) increase was then found between block one and five for the massed group, and between blocks four and five for distributed group. These results suggest that there is flexibility in resistive exercise schedules. An increase in neural drive to the agonist muscle continued throughout testing. This was accompanied by a reduction in antagonist co activation that was a short-tenn (two weeks) training effect, dissipated over the longer rest interval (three months).

Neuromuscular adaptations in endurance-trained boys and men

Competitive sports participation in youth is becoming increasingly more common in the Western world. It is widely accepted that sports participation, specifically endurance training, is beneficial for physical, psychomotor, and social development of children. The research on the effect of endurance training in children has focused mainly on healthrelated benefits and physiological adaptations, particularly on maximal oxygen uptake. However, corresponding research on neuromuscular adaptations to endurance training and the latter's possible effects on muscle strength in youth is lacking. In children and adults, resistance training can enhance strength and mcrease muscle activation. However, data on the effect of endurance training on strength and neuromuscular adaptations are limited. While some evidence exists demonstrating increased muscle activation and possibly increased strength in endurance athletes compared with untrained adults, the neuromuscular adaptations to endurance training in children have not been examined. Thus, the purpose of this study was to examine maximal isometric torque and rate of torque development (RID), along with the pattern of muscle activation during elbow and knee flexion and extension in muscle-endurancetrained and untrained men and boys. Subjects included 65 males: untrained boys (n=18), endurance-trained boys (n=12), untrained men (n=20) and endurance-trained men (n=15). Maximal isometric torque and rate of torque development were measured using an isokinetic dynamometer (Biodex III), and neuromuscular activation was assessed using surface electromyography (SEMG). Muscle strength and activation were assessed in the dominant arm and leg, in a cross-balanced fashion during elbow and knee flexion and extension. The main variables included peak torque (T), RTD, rate of muscle activation (Q30), Electro-mechanical delay (EMD), time to peak RTD and co-activation index. Age differences in T, RTD, electro-mechanical delay (EMD) and rate of muscle activation (Q30) were consistently observed in the four contractions tested. Additionally, Q30, nonnalized for peak EMG amplitude, was consistently higher in the endurancetrained men compared with untrained men. Co-activation index was generally low in all contractions. For example, during maximal voluntary isometric knee extension, men were stronger, had higher RTD and Q30, whether absolute or nonnalized values were used. Moreover, boys exhibited longer EMD (64.8 ± 18.5 ms vs. 56.6 ± 15.3 ms, for boys and men respectively) and time to peak RTD (112.4 ± 33.4 ms vs. 100.8 ± 39.1 ms for boys and men, respectively). In addition, endurance-trained men had lower T compared with untrained men, yet they also exhibited significantly higher nonnalized Q30 (1.9 ± 1.2 vs. 1.1 ± 0.7 for endurance-trained men and untrained men, respectively). No training effect was apparent in the boys. In conclusion, the findings demonstrate muscle strength and activation to be lower in children compared with adults, regardless of training status. The higher Q30 of the endurance-trained men suggests neural adaptations, similar to those expected in response to resistance training. The lower peak torque may su9gest a higher relative involvement oftype I muscle fibres in the endurance-trained athletes. Future research is required to better understand the effect of growth and development on muscle strength and activation patterns during dynamic and sub-maximal isometric contractions. Furthennore, training intervention studies could reveal the effects of endurance training during different developmental stages, as well as in different muscle groups.

Active isolated stretching : an investigation of the mechanical mechanisms

The Active Isolated Stretching (AIS) technique proposes that by contracting a muscle (agonist) the opposite muscle (antagonist) will relax through reciprocal inhibition and lengthen without increasing muscle tension (Mattes, 2000). The clinical effectiveness of AIS has been reported but its mechanism of action has not been investigated at the tissue level. Proposed mechanisms for increased range of motion (ROM) include mechanical or neural changes, or an increased stretch tolerance. The purpose of the study was to investigate changes in mechanical properties, i.e. stiffness, of skeletal muscle in response to acute and long-term AIS stretching for the hamstring muscle group. Recreationally active university-aged students (female n=8, male n=2) classified as having tight hamstrings, by a knee extension test, volunteered for the study. All stretch procedures were performed on the right leg, with the left leg serving as a control. Each subject was assessed twice: at an initial session and after completing a 6-week AIS hamstring stretch training program. For both test sessions active knee extension (ROM) to a position of "light irritation", passive resisted torque and stiffness were determined before and after completion of the AIS technique (2x10 reps). Data were collected using a Biodex System 3 Pro (Biodex Medical Systems, NY, USA) isokinetic dynamometer. Surface electromyography (EMG) was used to monitor vastus lateralis (VL) and hamstring muscle activity during the stretching movements. Between test sessions, 2x10 reps of the AIS bent knee hamstring stretch were performed daily for 6-weeks.