Prediction of muscular architecture of the rectus femoris and vastus lateralis from EMG during isometric contractions in soccer players

Objectives The purpose of the study was to establish regression equations that could be used to predict muscle thickness and pennation angle at different intensities from electromyography (EMG) based measures of muscle activation during isometric contractions. Design Cross-sectional study. Methods Simultaneous ultrasonography and EMG were used to measure pennation angle, muscle thickness and muscle activity of the rectus femoris and vastus lateralis muscles, respectively, during graded isometric knee extension contractions performed on a Cybex dynamometer. Data form fifteen male soccer players were collected in increments of approximately 25% intensity of the maximum voluntary contraction (MVC) ranging from rest to MVC. Results There was a significant correlation (P < 0.05) between ultrasound predictors and EMG measures for the muscle thickness of rectus femoris with an R2 value of 0.68. There was no significant correlation (P > 0.05) between ultrasound pennation angle for the vastus lateralis predictors for EMG muscle activity with an R2 value of 0.40. Conclusions The regression equations can be used to characterise muscle thickness more accurately and to determine how it changes with contraction intensity, this provides improved estimates of muscle force when using musculoskeletal models.

Prospective ten-month exercise intervention in premenarcheal girls: Positive effects on bone and lean mass

Enhancement of bone mineral acquisition during growth may be a useful preventive strategy against osteoporosis. The aim of this study was to explore the lean mass, strength, and bone mineral response to a 10-month, high-impact, strength-building exercise program in 71 premenarcheal girls, aged 9–10 years. Lean body mass, total body (TB), lumbar spine (LS), proximal femur (PF), and femoral neck (FN) bone mineral were measured using the Hologic QDR 2000+ bone densitometer. Strength was assessed using a grip dynamometer and the Cybex isokinetic dynamometer (Cybex II). At baseline, no significant difference in body composition, pubertal development, calcium intake, physical activity, strength, or bone mineral existed between groups. At completion, there were again no differences in height, total body mass, pubertal development, calcium intake, or external physical activity. In contrast, the exercise group gained significantly more lean mass, less body fat content, greater shoulder, knee and grip strength, and greater TB, LS, PF, and FN BMD (exercise: TB 3.5%, LS 4.8%, PF 4.5%, and FN 12.0%) compared with the controls (controls: TB 1.2%, LS 1.2%, PF 1.3%, and FN 1.7%). TB bone mineral content (BMC), LS BMC, PF BMC, FN BMC, LS bone mineral apparent density (BMAD), and FN bone area also increased at a significantly greater rate in the exercise group compared with the controls. In multiple regression analysis, change in lean mass was the primary determinant of TB, FN, PF, and LS BMD accrual. Although a large proportion of bone mineral accrual in the premenarcheal skeleton was related to growth, an osteogenic effect was associated with exercise. These results suggest that high-impact, strength building exercise is beneficial for premenarcheal strength, lean mass gains, and bone mineral acquisition.

An electromyographic comparison of neck conditioning exercises in healthy controls

The purpose of this study was to compare surface electromyography (EMG) activation levels of selected neck muscles for two common neck-training modalities (Thera-Band and Cybex). Seventeen asymptomatic subjects (eight men and nine women) with a mean age 23.4 years were recruited. EMG activation normalized to maximal voluntary isometric contraction (MVIC) was measured with subjects performing exercises with green, blue, and black Thera-Bands and 50%, 70%, and 90% of 3RM for the Cybex modality. Four variables were used to depict exercise intensity: average and peak EMG activation in the concentric and eccentric phases. Significant differences (P <= 0.05) in EMG activation were evident when comparing intensities of the Cybex modality with each other and when comparing the Cybex intensities with Thera-Band intensities in most cases. Minimal differences were found among differing intensities of Thera-Band. Thera-Band exercise resulted in low-level EMG activation (range, flexion 3.8-15.7% MVIC; range, extension 20.2-34.8% MVIC); therefore, such exercise may be useful in rehabilitation programs. Cybex exercise (range, flexion 20.9-83.5% MVIC; range, extension 40.6-95.8% MVIC) may be useful for occupation-related injury prevention. However, exercise prescription should be undertaken with care as the mechanical loading on passive spinal structures is unknown.

Comparação entre a utilização de saliva e sangue para determinação do lactato mínimo em cicloergômetro e ergômetro de braço em mesa-tenistas

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

Influência das cargas selecionadas na determinação da potência crítica determinada no ergômetro de braço em dois modelos lineares

O objetivo deste estudo foi verificar o efeito da seleção das cargas e do modelo utilizado para a determinação da PC no ergômetro de braço. Participaram do estudo oito voluntários do sexo masculino, que praticavam atividade física regularmente e eram aparentemente saudáveis. Os sujeitos realizaram quatro testes com cargas constantes mantidas até a exaustão voluntária no ergômetro de braço UBE 2462-Cybex. As cargas foram individualmente selecionadas para induzir a fadiga entre 1 e 15 minutos. Para cada sujeito, a determinação da PC foi realizada através de dois modelos lineares: potência-1/tempo e trabalho-tempo. em cada um dos modelos, foram utilizadas todas as potências (1), as três maiores (2) e as três menores (3). As PC encontradas no modelo potência-1/tempo e trabalho-tempo para a condição 3 (177,5 + 29,5; 173,9 + 33,3, respectivamente) foram significantemente menores do que as da condição 2 (190,5 + 23,2; 183,4 + 22,3, respectivamente), não existindo diferenças destas com as da condição 1 (184,2 + 25,4; 176,4 + 28,8, respectivamente). As PC determinadas no modelo potência-1/tempo para as condições 1 e 2 foram significantemente maiores do que as determinadas no modelo trabalho-tempo, não existindo diferenças para a condição 3. Pode-se concluir que as cargas selecionadas e o modelo utilizado interferem na determinação da PC encontrada no ergômetro de braço, podendo interferir no tempo de exaustão durante o exercício submáximo realizado em cargas relativas a este índice.

Efeitos de oito semanas de treinamento de natação no limiar anaeróbio determinado na piscina e no ergômetro de braço

O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos do treinamento de natação na intensidade do limiar anaeróbio (LAn), determinado na piscina e no ergômetro de braço, verificando se este pode ser utilizado para avaliar os efeitos do treinamento em nadadores. Participaram do estudo sete nadadores de ambos os sexos, com nível de performance regional, que foram submetidos aos seguintes testes, antes e após oito semanas de treinamento: 1) dois tiros de 400m, um a 85% e outro a 95% do máximo, com coleta de 25mil de sangue do lóbulo da orelha no 1º, 3º e 5º minuto após cada tiro, para posterior análise do lactato sanguíneo (YSI 1500); 2) teste contínuo progressivo realizado no ergômetro de braço (UBE 2462 Cybex), com carga inicial de 33,3W e incrementos de 16,6W a cada três minutos até a exaustão voluntária, com coleta de sangue ao final de cada estágio. Um grupo controle de indivíduos não ativos (n = 9), que se manteve sedentário, realizou somente o procedimento 2 no mesmo intervalo de tempo. O LAn na natação (NLAn) e no ergômetro de braço (BLAn) foi encontrado através de interpolação linear, considerando uma concentração fixa de lactato de 4mM e 3,5mM, respectivamente. Os resultados demonstram diferença significante para o grupo treinado, entre o pré (130,4 ± 20,4W) e o pós-teste (137,7 ± 17,9W) para o BLAn. Porém, não foi encontrada diferença significante para o NLAn (1,09 ± 0,1m.s-1 e 1,13 ± 0,1m.s-1, p = 0,06). No grupo controle não foi encontrada diferença para o BLAn entre o pré (93,2 ± 11,5W) e o pós-teste (87,7 ± 7,2W). Pode-se concluir através desses dados que a determinação do LAn no ergômetro de braço é útil para detectar adaptações na capacidade aeróbia de nadadores com nível de performance regional.