Co-activation of the knee joint flexor and extensor muscles during multidirectional perturbations after fatiguing exercise

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Bibliographische Detailangaben
Italienischer übersetzter Titel:Coattivazione dei muscoli estensori e flessori dell’articolazione del ginocchio durante perturbazioni multidirezionali dopo un esercizio fisico estenuante
Deutscher übersetzter Titel:Die Koaktivierung der Extensoren und Flexoren des Kniegelenks während multidirektionalen Perturbationen nach erschöpfender körperlicher Belastung
Autor:Hedayatpour, N.; Fathi, M.
Erschienen in:Medicina dello sport
Veröffentlicht:66 (2013), 2, S. 189-198, Lit.
Format: Literatur (SPOLIT)
Publikationstyp: Zeitschriftenartikel
Medienart: Elektronische Ressource (online) Gedruckte Ressource
Sprache:Englisch, Italienisch
ISSN:0025-7826, 1827-1863
Schlagworte:
Online Zugang:
Erfassungsnummer:PU201310007070
Quelle:BISp

Abstract

Coactivation of the knee agonist-antagonist muscles plays an important role in knee joint stability in different planes of motion. Fatigue is common after high intensity exercise and may affect on muscle co-activation to regulate joint stiffness during unexpected postural perturbations. The aim of the study was to investigate muscle co-activation of the knee flexor and extensor muscles in response to sagital (forward-backward) and frontal (medial-lateral) perturbations before and after dynamic fatiguing exercise. Bipolar surface EMG signals were recorded from 14 healthy men with five pairs of electrodes located on the knee extensor muscles (vastus medialis, rectus femoris, and vastus lateralis) and knee flexor muscles (the medial and lateral heads of the hamstring) of the right leg during sagittal/frontal perturbations. Maximal voluntary contraction force and time to task failure were significantly reduced after fatiguing exercise with respect to baseline (P<0.001). During the postexercise sagittal/frontal perturbations, reflexive activity in knee extensor muscles was significantly lower than baseline (P<0.05). Moreover, a significant reduction in the level of co-activation between the hamstring and quadriceps muscles was observed during sagittal/frontal perturbations (P<0.05), with a greater reduction identified for the frontal perturbation (P<0.05). Fatigue alters muscle co-activation around knee joint, particularly when knee is subjected to the frontal perturbation. Verf.-Referat

Abstract

La coattivazione dei muscoli agonisti e antagonisti del ginocchio riveste un ruolo importante nella stabilità articolare del ginocchio in diversi piani di movimento. L’affaticamento è comune dopo un esercizio fisico ad alta intensità e può influire sulla coattivazione muscolare che regola la rigidità articolare durante perturbazioni posturali inattese. Obiettivo del presente studio è stato quello di esaminare la coattivazione muscolare dei muscoli estensori e flessori del ginocchio in risposta a perturbazioni sagittali (in avanti-indietro) e frontali (mediale-laterale) prima e dopo un esercizio fisico estenuante dinamico. I segnali EMG di superficie bipolari sono stati registrati da 14 uomini sani mediante cinque coppie di elettrodi posizionati sui muscoli estensori (vasto mediale, retto femorale e vasto laterale) e flessori (sommità mediale e laterale dei muscoli ischiocrurali) del ginocchio destro durante perturbazioni sagittali/frontali. La forza di contrazione volontaria massima e il tempo per il fallimento nel compito motorio sono stati ridotti in maniera significativa dopo l’esercizio fisico estenuante rispetto al baseline (P<0,001). Durante le perturbazioni sagittali/frontali post-esercizio, l’attività del riflesso nei muscoli estensori del ginocchio era significativamente inferiore rispetto al baseline (P<0,05). Inoltre, è stata osservata una riduzione significativa nel livello di coattivazione tra i muscoli ischiocrurali e il muscolo quadricipite durante le perturbazioni sagittali/frontali (P<0,05), con una riduzione maggiore osservata nella perturbazione frontale (P<0,05). L’affaticamento altera la coattivazione muscolare intorno all’articolazione del ginocchio, in particolare quando il ginocchio è soggetto alla perturbazione frontale. Verf.-Referat