Abstract

Muskuläre Ermüdung ist ein leistungslimitierender Faktor und kann darüber hinaus das intermuskuläre Zusammenspiel negativ beeinflussen und somit ein Grund für auftretende Sportverletzungen sein. Bisher gibt es kaum Studien, die mögliche intermuskuläre Unterschiede im Ermüdungs- und Regenerationsverhalten bestimmt haben. Daher war es das Ziel der Studie, den Einfluss muskulärer Ermüdung auf die Erregbarkeit des Motoneuronenpools des M. soleus (SOL) und M. gastrocnemius (GAS) mittels peripherer Nervenstimulation bei 14 gesunden Probanden (23 +/- 6,5 J, 172 +/- 5,5 cm, 71 +/- 3,2 kg) zu untersuchen. Nach einer maximalen, isometrischen Ermüdung wurden die Reduktion der motorischen Aktivität und die Dauer der Regeneration in beiden Muskeln simultan eruiert. Die Bestimmung der Erregbarkeit des Motoneuronenpools beider Muskeln erfolgte anhand der H/M – Rekrutierungskurve des SOL. Ermüdungsspezifische Veränderungen wurden bei einer H-Reflexamplitude von 20 % Mmax des SOL quantifiziert. In beiden Muskeln konnte eine signifikante Reduktion der H-Reflexamplitude nach der Ermüdung gemessen werden (SOL: 67 +/- 15 %; GAS 61 +/- 21 %). Im intermuskulären Vergleich zeigte sich kein signifikanter Unterschied (p=0.136). Im Gegensatz dazu fand sich für die Dauer der Regeneration eine signifikante Differenz zwischen beiden Muskeln. Während die Erregbarkeit des Motoneuronenpools des GAS bereits nach 129 +/- 22 Sek. wiederhergestellt war, erreichte der SOL erst nach 167 +/- 34 Sek. seinen Ausgangswert (p<0.01). Die vorliegenden Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass beide Muskeln des M. triceps surae ein unterschiedliches Erholungspotential besitzen. Möglicherweise ist diese Divergenz auf das differente Muskelfaserspektrum des aus einer Mehrzahl von Typ I Muskelfasern bestehenden SOL und des GAS mit überwiegenden Anteilen von Typ II Muskelfasern zurückzuführen. Verf.-Referat

Abstract

Muscle fatigue is a limiting factor for exercise performance which can adversely affect muscular interaction and may be a reason for sports injury. So far there is not sufficient knowledge about possible differences in fatigue resistance and regeneration behaviour between muscle groups. Therefore, the aim of the study was to compare the fatigue resistance and regeneration potential of different muscles using peripheral nerve stimulation. The effect of maximal isometric fatigue on the aforementioned parameters of the m. soleus (SOL) and m. gastrocnemius (GAS) was investigated in 14 subjects (23±6.5 yrs, 172 +/- 5.5 cm, 71 +/- 3.2 kg). H-reflex measurements were made before and after muscle fatigue by performing isometric plantar flexion of the feet. Stimulus intensity of 20% of Mmax of the SOL was applied before fatigue in order to get the mean H-reflex amplitude of both the SOL and GAS muscle as control value. After the maximum isometric fatigue procedure, H-reflexes were elicited for several minutes by the same stimulus intensity used prior to fatigue. Maximum isometric fatigue resulted in significant reduction of the excitability of both motoneuron pools (SOL: 67 +/- 15%; GAS 61 +/- 21%). A comparison between SOL and GAS showed no statistical significance (p=0.136). The comparison of regeneration time revealed highly-significant differences between the SOL and the GAS muscles. Whereas the SOL H-reflex was recovered after 167 +/- 34 sec., the excitability of the GAS motoneuron pool was already restored after 129 +/- 22 sec. compared to control level (p<0.01). The present results provide evidence that there are major differences in the regeneration potential between the SOL and the GAS muscles. It is likely that the muscle fiber composition in both muscles may be responsible for the different regeneration capacity due to fact that the SOL contains type I muscle fibers to a great extent whereas the GAS has more type II fibers than type I fibers. Verf.-Referat