Сустав локтя: Локоть | Elbow | ortoped-klinik.com

Надмыщелковый перелом обычно возникает при падении на вытянутую, вытянутую руку у ребенка (95%), но реже может возникнуть при прямом ударе по согнутому локтевому суставу. Обычно это поперечный перелом , проходящий между двумя надмыщелками в относительно слабой надмыщелковой области, образованной ямкой локтевого отростка и венечной ямкой, которые лежат напротив друг друга в дистальном отделе плечевой кости.

Прямое повреждение или отек могут вызвать нарушение кровоснабжения предплечья через плечевую артерию. Возникающая в результате ишемия  может вызвать ишемическую контрактуру Фолькмана — неконтролируемое сгибание руки, так как мышцы-сгибатели становятся фиброзными и короткими. Также может быть повреждение медиального, локтевого или лучевого нервов . В результате, сосудисто-нервное обследование и документирование всех пациентов с такими повреждениями имеют жизненно важное значение. Иногда кровоснабжение может резко прерваться, что приводит к «бледности конечности, отсутствию пульса», часто у ребенка, что обычно требует экстренной операции.

[конечный клинический]

Анатомия, плечо и верхняя конечность, локтевой сустав — StatPearls

Введение

Локтевой сустав, хотя и не несет весовой нагрузки, может быть самым сложным суставом в человеческом теле. Локтевой сустав представляет собой синовиальный шарнирный сустав, состоящий в основном из сочленений дистального отдела плечевой кости и проксимального отдела локтевой кости. Однако сочленения существуют между проксимальным отделом лучевой кости и плечевой костью, а также между проксимальным отделом лучевой и локтевой костей. Три сочленения называются локтевым, лучеплечевым и проксимальным лучелоктевым суставами соответственно.Многие мышцы как верхней, так и нижней руки либо пересекаются, либо прикрепляются по крайней мере к одному компоненту локтевого сустава, поэтому неудивительно, что после плеча локтевой сустав является вторым наиболее часто повреждаемым суставом при спортивных травмах. 1]

Структура и функция

Локтевой сустав представляет собой сложный синовиальный сустав, который допускает значительные движения и функции в первую очередь в виде разгибания и сгибания, однако локтевой сустав также облегчает движения в руке в виде супинации и пронации предплечье.Основную стабильность локтевого сустава обеспечивают костные сочленения блока плечевой кости и локтевого отростка локтевого отростка. Локтевой отросток напоминает совок или гаечный ключ, в котором ориентир, называемый блоковой выемкой, подходит к блоку плечевой кости и служит основной точкой поворота при сгибании и разгибании локтевого сустава. Блоковая выемка охватывает плечевую кость почти на 180 градусов, в то время как блок плечевой кости широкий с центральной канавкой, что обеспечивает плотное прилегание двух структур, повышая стабильность.После костных сочленений плечевой и локтевой костей (локтевое сочленение) остальные основные компоненты стабильности локтевого сустава исходят от двух прочных связок в виде медиальной коллатеральной связки (MCL) и латеральной коллатеральной связки (LCL). И LCL, и MCL формируются в суставной капсуле для обеспечения дополнительной стабильности.[2]

Медиальная коллатеральная связка представляет собой связку треугольной формы, состоящую из трех меньших связок, называемых передней косой связкой, задней косой связкой и поперечной связкой, также иногда называемой связкой Купера. Передняя косая связка начинается от передней нижней поверхности медиального надмыщелка плечевой кости и прикрепляется к венечному отростку локтевой кости. Передняя косая связка является самым сильным и наиболее важным медиальным стабилизатором локтевого сустава и защищает от чрезмерных вальгусных усилий. Задняя косая связка также начинается от медиального надмыщелка, но, как следует из ее названия, проходит сзади и прикрепляется к локтевому отростку локтевой кости. Поперечная связка проходит между двумя предыдущими, идя от венечного отростка и кончика локтевого отростка.[2]

Латеральная коллатеральная связка также состоит из трех частей; кольцевая связка, латеральная лучевая коллатеральная связка и латеральная локтевая коллатеральная связка. Три компонента LCL обеспечивают стабильность при варусных нагрузках на локтевой сустав и заднелатеральную ротационную стабильность. Латеральная локтевая коллатеральная связка является преобладающим стабилизатором заднелатеральной вращательной структуры, поскольку она пересекает нижнюю часть головки лучевой кости, берет начало от латерального надмыщелка плечевой кости и прикрепляется к супинаторному гребню локтевой кости. Кольцевая связка стабилизирует проксимальный лучелоктевой сустав и начинается и прикрепляется к сигмовидной вырезке локтевой кости, огибая шейку лучевой кости.[2]

Кубитальный туннель представляет собой клинически значимое пространство, через которое проходит локтевой нерв. Крыша кубитального канала образована дугообразной связкой (Осборна), идущей от медиального надмыщелка до локтевого отростка локтевой кости. Дно локтевого туннеля состоит из MCL, а передний, задний и латеральный края состоят из медиального надмыщелка, медиальной головки трехглавой мышцы плеча и локтевого отростка соответственно.

Как синовиальный сустав, локтевой сустав имеет синовиальную оболочку, а также суставную капсулу, которые отделены друг от друга жировыми прокладками. Эти жировые подушечки расположены поверхностно к областям стресса. Эти области включают локтевой отросток, венечный отросток и лучевую ямку. Во время сгибания и разгибания эти жировые отложения оттягиваются прикреплениями к плечевой и трехглавой мышцам плеча, чтобы освободить место для костных отростков. Смазочная сумка, а именно сумка локтевого отростка, облегчает работу трицепса.Эта сумка служит смазывающим компонентом между локтевым отростком локтевой кости и сухожилием прикрепления трехглавой мышцы.[2]

Эмбриология

На 12-й неделе беременности в костях, составляющих локтевой сустав, начинается окостенение. Это окостенение начинается в нижнем эпифизе плечевой кости, затем следует блоковая вырезка локтевой кости и головка лучевой кости. К концу эмбрионального периода становится видна борозда между локтевым отростком и задней частью медиального надмыщелка.Туннель локтевого нерва развивается в задней части медиального надмыщелка, за ним следует полость локтевого сустава на уровне плечелучевого и плечелоктевого суставов. Далее развивается кольцевидная связка, после чего формируется суставная полость верхнего лучелоктевого сустава.[3][4]

Кровоснабжение и лимфатическая система

Локтевой сустав служит перекрестком для большей части сосудисто-нервных сосудов верхней конечности. Поверхностный характер большинства этих структур позволяет врачу визуализировать многие из этих структур с помощью ультразвука.Плечевая артерия является одним из продолжений подмышечной артерии и является истоком всех основных артерий, впадающих в локтевой сустав. Ветви плечевой артерии включают глубокую плечевую артерию, которая направляется кзади и дает начало нескольким другим мелким артериям, которые в конечном итоге анастомозируют с лучевой артерией. Большая часть кровотока проходит через плечевую артерию дистально и разветвляется на лучевую и локтевую артерии.

Основными лимфатическими структурами вокруг локтевого сустава являются глубокие и поверхностные локтевые лимфатические узлы, надблоковые и надблоковые лимфатические узлы, причем последние включают до пяти узлов, лежащих выше медиального надмыщелка.Лимфа стекает вверх по руке и проходит через глубокие плечевые лимфатические узлы, в конечном итоге попадая в подмышечные лимфатические узлы.[5]

Нервы

Нервы, пересекающие локтевой сустав, преимущественно иннервируют структуры предплечья и кисти. Одним из основных нервов, ответственных за воздействие на локтевой сустав, является кожно-мышечный нерв. Этот нерв никогда не пересекает сам локтевой сустав, а скорее иннервирует двуглавую мышцу плеча, мышцу, на которую приходится большая часть супинации, а также некоторое сгибание локтя, и плечевую мышцу, которая отвечает за сгибание локтя.

Лучевой нерв начинается медиально в проксимальном отделе плечевой кости, затем закручивается по спирали кзади и латерально в спиральную борозду. Лучевой нерв пересекает локтевой сустав, направляясь латерально, и входит в борозду лучевого нерва в дистальном отделе плечевой кости. Лучевой нерв иннервирует пять мышц, влияющих на локтевой сустав, включая плечевую (латеральную часть), локтевую мышцу, супинаторную мышцу, плечелучевую мышцу и трехглавую мышцу плеча.

Локтевой нерв остается в медиальной части руки и проходит из переднего отдела в задний отдел, где он входит в локтевой канал и борозду для локтевого нерва.Локтевой нерв иннервирует мышцы предплечья и кисти.

Срединный нерв проходит через локтевой сустав спереди и продолжается дистально, иннервируя мышцы предплечья и кисти.

Через локтевой сустав также проходят латеральный переднеплечевой кожный нерв и медиальный переднеплечевой кожный нерв, происходящие из мышечно-кожного и лучевого нервов соответственно. Эти два нерва передают сенсорную информацию коже предплечья.[6]

Мышцы

Многие мышцы перекрещиваются и прикрепляются вокруг локтевого сустава.Эти мышцы отвечают за вторичную стабилизацию сустава. Большинство мышц, отходящих от локтевого сустава, обеспечивают очень мало движений в самом локтевом суставе, а скорее действуют как сгибатели и разгибатели запястья, кисти и пальцев. Вклад в стабильность локтевого сустава заключается в защите от варусной и вальгусной деформации. Мышцы, которые защищают от вальгусных сил, инициируя варусную силу, включают поверхностный сгибатель пальцев, локтевой сгибатель запястья, лучевой сгибатель запястья и круглый пронатор.Мышцы, которые способствуют варусной стабильности, инициируя вальгусную силу, включают общий разгибатель пальцев, короткий и длинный лучевой разгибатель запястья, локтевой разгибатель запястья и локтевой разгибатель запястья.

Мышцы, которые действуют главным образом на локтевой сустав, включают мышцы, ответственные за сгибание, в том числе двуглавую мышцу плеча, плечелучевую и плечевую. Двуглавая мышца плеча оказывает незначительное влияние на сгибание в локтевом суставе и действует как основная мышца, отвечающая за супинацию. Двуглавая мышца плеча особенно уникальна, так как она имеет два дистальных прикрепления в локтевом суставе, более латерально ориентированное сухожилие, прикрепляющееся к проксимальной части лучевой кости, и медиально ориентированный апоневроз, который продолжается в фасцию проксимального отдела предплечья.Разгибание локтевого сустава выполняется почти полностью за счет сокращения трехглавой мышцы плеча с очень скромным действием локтевой мышцы.[6][7]

Физиологические варианты

В локтевом суставе есть несколько нормальных костных и некостных вариантов, а также некоторые аномальные костные варианты, которые могут вызывать нарушение функции.

Псевдодефект головчатого мозга является одним из существующих нормальных костных вариантов. В этом варианте между головкой головки и латеральным надмыщелком имеется борозда.Эту бороздку можно увидеть на МРТ, и иногда ее можно принять за костно-хрящевой дефект.

Надмыщелковый отросток представляет собой костную шпору, которая может обнаруживаться у 3% людей. Иногда их можно принять за остеохондромы плечевой кости. В некоторых случаях выступающих надмыщелковых отростков, срединного нерва и, реже, плечевой артерии может произойти компрессия из-за фиброзного тяжа, называемого связкой Штрутерса, которая проходит от надмыщелкового отростка к медиальному надмыщелку.

Также существуют варианты связок. В нескольких исследованиях было идентифицировано четыре различных варианта локтевой коллатеральной связки, при этом 23% исследованных образцов содержали добавочную связку.[6]

Врожденный лучелоктевой синостоз — редкая аномалия, при которой нарушение сегментации приводит к слиянию лучевой и локтевой костей. Состояние не влияет на сгибание и разгибание; однако супинация и пронация есть. Это состояние может привести к последствиям в виде чрезмерной нагрузки на плечо и запястье.[8]

Хирургические рекомендации

Разрывы медиальной коллатеральной связки часто наблюдаются у профессиональных игроков в бейсбол из-за чрезмерной силы крутящего момента, приложенной питчерами к локтевому суставу. «Хирургия Томми Джона» стала более узнаваемым названием операции по восстановлению медиальной (локтевой) связки. Успех операции высок, а возвращение к игре составляет примерно 90%.[9]

Медиальный эпикондилит (локоть гольфиста) очень распространен, особенно у стареющего населения, и вызван повторяющимся сгибанием и вальгусной нагрузкой на локтевой сустав.Как правило, их лечат консервативно с использованием НПВП, льда и инъекций стероидов. Однако рефрактерный к лечению эпикондилит можно лечить артроскопически, и было показано, что он уменьшает боль у пораженного человека. Операция состоит из санации места прикрепления сухожилия общего сгибателя к медиальному надмыщелку, что снижает нагрузку на медиальный надмыщелок. [10]

На разрывы дистальных отделов сухожилия двуглавой мышцы приходится около 10% всех разрывов двуглавой мышцы, и они происходят после внезапного приложения силы разгибания к согнутой руке.Большинство этих повреждений представляют собой полные разрывы, при которых сухожилие прикрепления отрывается от бугра лучевой кости. Разрывы двуглавого апоневроза могут возникать или не возникать в этих случаях. Оперативное лечение, при котором сухожилие повторно вставляется в бугристость лучевой кости, обычно предпочтительнее, если только пациент не пожилой, и в этом случае лечение не хирургическое. Клинический результат таких операций обычно очень положительный.[11]

Рассекающий остеохондрит локтевого сустава представляет собой аваскулярный некроз суставного хряща, а также субхондральной кости в головке.Это преимущественно происходит у молодых спортсменов и может лечиться с помощью санации, сверления, микротрещиноватости и процедур фиксации фрагментов, когда консервативные меры не помогают [12].

Существует множество других хирургических соображений по поводу локтевого сустава, в том числе связанные с повреждениями костей и других связок, которые могут возникнуть при вывихе и тупой травме. Другие незначительные процедуры также используются в случаях бурсита или других воспалительных состояний.

Клиническое значение

Локоть няни — одна из наиболее частых травм локтя у детей в возрасте от 6 месяцев до 5 лет.Также называемый подвывихом головки лучевой кости, он обычно вызывается резким тянущим усилием на кисть или предплечье, когда рука вытянута, что приводит к смещению кольцевидной связки. Кольцевая связка отвечает за удержание лучевой и локтевой костей в непосредственной близости, а также за проксимальный лучелоктевой сустав. При этом типе травмы ни кость, ни связка не обязательно повреждены, а вместо этого соскользнули со своего нормального положения. При травме пациент испытывает сильную боль, которая обычно быстро проходит.Дети будут держать руку на коленях или прижиматься к телу и отказываться ею пользоваться. Лечение подвывиха локтевого сустава является неинвазивным и обычно может проводиться в амбулаторных условиях путем вправления сустава. Обычно это делается двумя способами. Первый метод – метод супинации сгибания. Это делается путем стабилизации локтя одной рукой при одновременном сгибании руки ребенка к плечу и супинации руки. Вы должны почувствовать, как сустав втягивается стабилизирующей рукой.[13] До завершения репозиции сустава пациент будет испытывать некоторый дискомфорт. Еще один набирающий популярность метод — метод гиперпронации; в недавних исследованиях было обнаружено, что метод гиперпронации может иметь более высокие показатели успеха с первого раза. После уменьшения дискомфорт обычно полностью исчезает, но для облегчения боли можно использовать тайленол.

Бурсит локтевого отростка возникает при травме или длительном давлении на сумку локтевого отростка. Бурсит может поразить любую бурсу в организме и встречается довольно часто.Известно, что бурса локтевого отростка является одной из наиболее часто поражаемых бурс в организме человека. Бурса локтевого отростка расположена поверхностно, лежит прямо под кожей и опирается на сухожилие трехглавой мышцы и локтевой отросток. Иногда бурсит локтевого отростка также называют локтем студента. Длительное давление на локти, например, в ситуациях, когда учащийся опирается на локти в течение длительного периода времени, может вызвать воспаление бурсы локтевого отростка. Бурсит локтевого отростка также может быть идиопатическим или септическим.Септический бурсит чаще всего вызывается травмой. Лучшим способом диагностики септического бурсита является аспирация и посев бурсальной жидкости. Лечение бурсита локтевого отростка изначально консервативное, с использованием НПВП, покоя, компрессии, льда и аспирации иглой, что может быть как терапевтическим, так и диагностическим. При неэффективности консервативного лечения может потребоваться оперативное лечение. Бурсэктомия локтевого отростка предназначена для хронических случаев, которые нарушают функцию [15].

Вывихи локтевого сустава чаще встречаются у спортсменов, чем среди населения в целом, и локтевой сустав является вторым после плечевого крупного сустава по частоте вывихов. Простые вывихи следует лечить на ранней стадии с помощью упражнений на диапазон движений и вернуться в спорт, даже у спортсменов высокого уровня. Пациентам с посттравматической нестабильностью или более сложными вывихами, сопровождающимися переломом или повреждением связок, может потребоваться хирургическое вмешательство. Задние вывихи локтевого сустава часто являются наиболее серьезными, что приводит к большему повреждению связок. Если у пациента вывих локтевого сустава, рекомендуется получить как переднюю, так и боковую рентгенограммы до и после вправления сустава, если не отмечается нарушения сосудисто-нервной системы.Тем не менее, вывих локтя следует вправить как можно скорее.[1]

Прочие вопросы

Травмы локтя очень распространены в легкой атлетике. В результате существует постоянный стимул для увеличения прочности и стабильности этого сустава.

Рисунок

Локтевой сустав, плечевая кость, внутренняя связка, локтевой отросток, локтевая коллатеральная связка, передняя связка, клювовидный отросток, кольцевая связка, бугорок, лучевая кость, локтевая кость, косой канатик. Предоставлено Gray’s Anatomy Plates

Рисунок

Медиальная анатомия локтя.Изображение предоставлено S Bhimji MD

Ссылки

1.

Morris MS, Ozer K. Вывихи локтя в контактных видах спорта. Рука Клин. 2017 фев; 33 (1): 63-72. [PubMed: 27886840]

2.

Аквилина А.Л., Гразетт А.Дж. Клиническая анатомия и оценка локтя. Open Orthop J. 2017; 11:1347-1352. [Бесплатная статья PMC: PMC5721323] [PubMed: 292

]

3.

Al-Qattan MM, Yang Y, Kozin SH. Эмбриология верхней конечности. J Hand Surg Am. 2009 сен; 34 (7): 1340-50.[PubMed: 19700076]

4.

Мерида-Веласко Х.А., Санчес-Монтесинос И., Эспин-Ферра Х., Мерида-Веласко Х.Р., Родригес-Васкес Х.Ф., Хименес-Колладо Х. Развитие локтевого сустава человека. Анат Рек. 01 февраля 2000 г .; 258 (2): 166–75. [PubMed: 10645964]

5.

Cuadrado GA, de Andrade MFC, Akamatsu FE, Jacomo AL. Отток лимфы от верхней конечности и области молочной железы к подмышечной впадине: анатомическое исследование у мертворожденных. Лечение рака молочной железы. 2018 июнь; 169(2):251-256. [PubMed: 29380209]

6.

Stein JM, Cook TS, Simonson S, Kim W. Нормальная и вариантная анатомия локтя при магнитно-резонансной томографии. Magn Reson Imaging Clin N Am. 2011 авг; 19 (3): 609-19. [PubMed: 21816334]

7.

de Haan J, Schep NW, Eygendaal D, Kleinrensink GJ, Tuinebreijer WE, den Hartog D. Стабильность локтевого сустава: соответствующие анатомические и клинические последствия биомеханических исследований in vitro. Open Orthop J. 2011; 5:168-76. [Бесплатная статья PMC: PMC3104563] [PubMed: 21633722]

8.

Tsai J. Врожденный лучелоктевой синостоз. Radiol Case Rep. 2017 Sep;12(3):552-554. [Бесплатная статья PMC: PMC5551910] [PubMed: 28828125]

9.

Conte SA, Fleisig GS, Dines JS, Wilk KE, Aune KT, Patterson-Flynn N, ElAttrache N. Распространенность хирургии локтевых коллатеральных связок в профессиональном бейсболе Игроки. Am J Sports Med. 2015 июль; 43 (7): 1764-9. [PubMed: 25925603]

10.

сделать Nascimento AT, Claudio GK. Артроскопическое хирургическое лечение медиального эпикондилита.J плечо локоть Surg. 2017 дек; 26(12):2232-2235. [PubMed: 283]

11.

Schmidt CC, Styron JF, Lin EA, Brown BT. Анатомическое восстановление дистального сухожилия бицепса. JBJS Essent Surg Tech. 2017 Декабрь 28;7(4):e32. [Бесплатная статья PMC: PMC6132996] [PubMed: 30233967]

12.

de Graaff F, Krijnen MR, Poolman RW, Willems WJ. Артроскопические операции у спортсменов с рассекающим остеохондритом локтевого сустава. Артроскопия. 2011 июль; 27 (7): 986-93. [PubMed: 21693350]

13.

Байу I, Мелендес Э. Локоть няни (подвывих локтя). ДЖАМА. 2018 Февраль 06;319(5):515. [PubMed: 29411033]

14.

Spiegel R, Kleist S. Метод гиперпронации для уменьшения локтя няни. Ам семейный врач. 2018 Май 15; 97 (10): Онлайн. [PubMed: 29763276]

15.

Рейли Д., Каминени С. Бурсит локтевого отростка. J плечо локоть Surg. 2016 Январь; 25 (1): 158-67. [PubMed: 26577126]

Oregon Shoulder Care & Surgery

Анатомия локтя

Нервы и сосуды локтевого сустава

Суставная капсула и бурса

Связки локтя

• Радиальная коллатеральная связка , или латеральная коллатеральная связка, которая лежит на латеральной поверхности сустава и соединяет плечевую кость с локтевой и кольцевой связкой. Эта связка обычно имеет треугольную форму.
• Локтевая коллатеральная связка , или медиальная коллатеральная связка, которая лежит на медиальной поверхности сустава и соединяет внутренний конец локтевой кости с внутренним концом плечевой кости.
• Кольцевая связка , которая охватывает головку лучевой кости (слово кольцевая означает «кольцеобразная»).Кольцевая связка подтягивает лучевую кость к локтевой, не мешая вращению головки лучевой кости.
• Задняя связка , которая лежит на задней поверхности сустава и соединяет конец локтевой кости с плечевой костью.
• Передняя связка , которая лежит на передней поверхности сустава.

Мышцы и сухожилия вокруг локтя

• Трицепс , расположенный на тыльной стороне руки.
• Бицепс , расположенный на передней части руки.

• Сгибатели , которые прикрепляются к внутренней стороне локтя и позволяют сгибать запястья и пальцы.
• Разгибатели , которые прикрепляются к внешней стороне локтя и позволяют разгибать или выпрямлять запястья и пальцы.

• Сухожилие бицепса , которое прикрепляет бицепс на передней части руки к лучевой кости, позволяя вам с усилием сгибать локоть.
• Сухожилие трицепса , которое прикрепляет трицепс к локтевой кости, позволяя вам с усилием разгибать локоть.

границ | Углы локтевого сустава при односторонней тренировке с сопротивлением сгибателям локтевого сустава определяют ее влияние на силу и толщину мышц тренированных и нетренированных рук

Введение

В тренировке с отягощениями диапазон движения (ДД) является фактором, влияющим на его влияние на адаптацию мышц (Schoenfeld and Grgic, 2020).Schoenfeld и Grgic (2020) показали в своей недавней систематической обзорной статье, что выполнение силовых тренировок с полным ROM оказывает большее влияние на гипертрофию мускулатуры нижней части тела по сравнению с тренировкой с частичным ROM. Они также заявили, что исследования влияния ROM на мышцы верхних конечностей были ограниченными и противоречивыми. Насколько нам известно, только в двух исследованиях изучалось влияние амплитуды движений в силовой тренировке мышц верхних конечностей на мышечную силу и мышечную гипертрофию.

Пинто и др. (2012) сообщили, что увеличение максимальной силы за одно повторение сгибания локтевого сустава (1-RM) было значительно больше после полного ROM (0°–130° сгибание локтя) (26%), чем частичного ROM (50°–100°). ° сгибание в локтевом суставе) (16%), но увеличение толщины плечевой и двуглавой мышц было одинаковым в группах с полной (10%) и частичной амплитудой движения (8%). Гото и др. (2019) сравнили полную амплитуду (сгибание в локтевом суставе от 0° до 120°) и частичную амплитуду (сгибание в локтевом суставе от 45° до 90°) с отягощениями для изменения силы мышц и площади поперечного сечения мышц (CSA) в локтевом суставе. разгибатели, выполняемые мужчинами, тренировавшимися с отягощениями, три раза в неделю в течение 8 недель.Они показали, что в группе с частичной амплитудой движений было значительно большее увеличение момента максимального произвольного сокращения (MVC) (40%) и площади поперечного сечения (49%), чем в группе с полной амплитудой движений (24, 28%). Они предположили, что тренировка с отягощениями при частичной, а не полной амплитуде движений будет вызывать более сильную внутримышечную гипоксию, которая увеличит синтез мышечного белка, гормона роста и мишеней передачи сигналов рапамицина (mTOR) у млекопитающих, вызывая более сильную мышечную адаптацию. При сравнении полного и частичного протоколов упражнений с отягощениями ROM не только ROM как таковой , но и длина мышц в ROM, по-видимому, влияет на его тренировочные эффекты.Таким образом, в протоколах тренировок с отягощениями следует учитывать влияние длины мышц на функцию угла сустава.

В отношении эффекта длины мышцы Noorkõiv et al. (2015) сравнили изометрическую силовую тренировку разгибателей колена с большей длиной мышцы (сгибание колена 75–100°) и с меньшей длиной мышцы (сгибание колена 30–50°), выполняемую 5 раз по 5 с за сеанс, 3 раза в неделю в течение 6 недель. Они показали, что максимальный момент произвольного концентрического сокращения (12–13%) и объем мышц-разгибателей колена (4. 8-8,2%) значительно увеличились только после тренировки более длинной мышцы. В исследовании упражнений с динамическим сопротивлением Nunes et al. (2020) сравнили два типа тренировок на сгибание рук на бицепс с системой канатно-шкивной системы, которая давала больший крутящий момент при коротких мышцах, и со штангой, которая могла прикладывать больший крутящий момент к длинным мышцам, которые выполнялись три раза в неделю в течение 10 недель для изменения мышечной массы. сила и толщина локтевых сгибателей. Они показали, что сила максимального произвольного изометрического сокращения (MVC-ISO) на большой длине мышцы (сгибание локтя на 20°) увеличилась значительно больше после тренировки со штангой (39%), чем после тренировки с тросовым блоком (30%), без разницы в двуглавой мышце плеча. увеличение толщины.Носака и др. (2005) сравнили два протокола эксцентрических упражнений на сгибатели локтевого сустава с разными исходными положениями локтевого сустава, сгибанием локтя 50–0° (длинные мышцы) и сгибанием локтя 130–80° (короткие длины мышц), и показали большее повреждение мышц, на которое указывает снижение силы MVC-ISO и увеличение мышечной болезненности, окружности плеча, плазменной креатинкиназы и времени релаксации T2 на магнитно-резонансном изображении (МРТ) после протокола с длинной, а не короткой мышцей. Эти исследования показывают, что эффекты тренировки с динамическим сопротивлением различаются между протоколами длинной и короткой длины мышц с одинаковым диапазоном движения.Тем не менее, ни одно из предыдущих исследований не изучало влияние ROM локтевого сустава, при котором мышцы активируются разной длины (т. е. длинные или короткие мышцы), на изменения мышечной силы и мышечную гипертрофию.

Сообщалось, что односторонняя тренировка с отягощениями увеличивает мышечную силу в контралатеральной нетренированной гомологичной мышце, что называется эффектом перекрестного обучения (Manca et al., 2017, 2021). Манка и др. (2021) пришли к выводу, что основными механизмами, лежащими в основе эффекта перекрестного обучения, являются нейронные адаптации; в частности, изменения корковой возбудимости в основных и дополнительных двигательных областях, ипсилатеральных по отношению к тренируемой конечности.Метаанализ Manca et al. (2017) показали, что существует положительная корреляция между степенью увеличения мышечной силы тренируемой и нетренированной конечности. Карр и др. (2021) недавно сообщили о большем снижении максимальной силы из-за утомления после прерывистых максимальных изометрических сокращений длинной, а не короткой мышцы двуглавой мышцы плеча. Кроме того, Fariñas et al. (2019) отметили, что конфигурация набора, вызывающая большее утомление, показала большую адаптацию центральной нервной системы, что показало больший эффект перекрестного обучения в нетренированной руке.Если на эффект тренировки с отягощениями влияет длина мышц, возможно, эффект перекрестного обучения также различается между протоколами длинной и короткой мышцы. Однако это, по-видимому, не изучалось в предыдущих исследованиях.

Таким образом, целью данного исследования было сравнение двух протоколов односторонних сгибаний рук, в которых амплитуда движений была одинаковой, но начальный и конечный углы локтевого сустава были разными; 0°–50° (упражнения с более вытянутыми суставами, предположительно длинные мышцы) и 80–130° (упражнения с более согнутыми суставами, предположительно с короткими мышцами) для изменения силы сгибателей локтя и толщины двуглавой мышцы плеча и плечевой мышцы у тренированных и нетренированные руки после короткой (5-недельной) тренировки, проводимой два раза в неделю нетренированными молодыми людьми. В предыдущем исследовании (Sato et al. [в печати]) сообщалось, что 5-недельная тренировка с постепенным увеличением тренировочного объема в течение 10 сессий увеличила мышечную силу (22,5%) и толщину мышц (7,1%) сгибателей локтя. Было высказано предположение, что величина увеличения силы и толщины мышц будет больше для протоколов с распрямленными суставами, чем с согнутыми, как для тренированных, так и для нетренированных рук.

Материалы и методы

Дизайн исследования

Экспериментальный план рандомизированных повторных измерений был использован для сравнения эффектов силовой тренировки одностороннего сгибателя локтевого сустава при более вытянутых углах сустава (угол локтевого сустава: 0°–50°, EXT) и при более согнутых углах сустава (80°–130°). , FLE) на мышечную силу и толщину мышц.Зависимые переменные состояли из максимального момента произвольного изометрического сокращения (MVC-ISO) при четырех различных углах (10°, 50°, 90°, 130° сгибания локтя), максимального момента произвольного концентрического сокращения (MVC-CON) при двух угловых скоростях ( 60°/с, 180°/с), максимальный крутящий момент произвольного эксцентрического сокращения (MVC-ECC) при 60°/с и толщину мышц (MT) двуглавой и плечевой мышц тренированной и нетренированной руки. В обеих группах EXT и FLE тренировалась доминирующая рука, а нетренируемая рука использовалась для исследования эффекта перекрестного обучения.Контрольная группа, которая не проходила обучение, также была включена для изучения изменений переменных в течение 5 недель.

Ознакомительный сеанс был назначен за 1 неделю до исходных измерений, и все участники практиковали измерения крутящего момента MVC-ISO, MVC-CON и MVC-ECC как на тренированных (доминирующих), так и на нетренированных (недоминирующих) руках. Тренировки с отягощениями проводились два раза в неделю с периодом отдыха не менее 48 часов между занятиями в течение 5 недель (Sato et al., 2021). Все участники были проинструктированы воздерживаться от любых систематических тренировок вне исследования в течение экспериментального периода.

Участники

В общей сложности 32 (19 мужчин и 13 женщин) здоровых студентов университета, у которых не было каких-либо ортопедических нарушений верхней конечности, не было нервно-мышечных или хронических заболеваний в анамнезе и которые не выполняли структурированные тренировки с отягощениями в течение последних 6 месяцев. , участвовал в настоящем исследовании. Они были распределены в одну из трех групп случайным образом следующим образом; Группа EXT ( n = 12; 7 мужчин, 5 женщин; возраст: 20,7 ± 0,9 года; рост: 167.1 ± 9,0 см; масса тела: 60,9 ± 11,4 кг), группа FLE ( n = 12; 8 мужчин, 4 женщины; возраст: 21,4 ± 1,4 года; рост: 165,7 ± 7,5 см; масса тела: 58,8 ± 9,9 кг), или контрольная группа ( n = 8; 4 мужчины, 4 женщины; возраст: 21,1 ± 0,6 года; рост: 164,3 ± 6,6 см; масса тела: 57,2 ± 7,9 кг). Достоверных различий по возрасту, росту и массе тела между группами не было.

Величина эффекта была оценена на основании исследования Pinto et al. (2012), которые сообщили о величине эффекта 0,81 для разницы в увеличении мышечной силы между частичным и полным протоколом тренировки сопротивления с отягощениями сгибателей локтевого сустава.При мощности 0,95 и α 0,05 размер выборки оценивался таким образом, что для каждой группы было необходимо не менее 8 субъектов. Учитывая погрешность оценки, в обучающие группы было набрано 12 испытуемых, а в контрольную группу – 8 испытуемых. Среди 32 участников все, кроме одного в группе FLE, были праворукими на основании Эдинбургского опросника рук (Oldfield, 1971). Все участники были проинформированы о целях и процедурах исследования, и от каждого участника было получено письменное согласие.Это исследование было одобрено Комитетом по этике Ниигатского университета здоровья и социального обеспечения. Исследование было проведено в соответствии с политическим заявлением об использовании людей Хельсинкской декларацией.

Протокол обучения

Тренировка с отягощениями выполнялась доминирующей рукой. Интенсивность тренировок постепенно увеличивалась с 30% (1-я сессия) до 50% (2-я и 3-я сессии), 70% (4-я и 5-я сессии), 80% (6-я и 7-я сессии), 90% (8-я и 9-я сессии) и 100% (10-й сеанс) крутящего момента MVC-ISO при 50° для группы EXT и при 90° для группы FLE, измеренной перед тренировкой.Ведущая рука каждого участника располагалась на скамье проповедника в сидячем положении, со сгибанием плеча на 45° и супинацией предплечья (Nunes et al. , 2020). Каждое занятие состояло из 3 подходов по 10 повторений (всего 30 повторений). Темп сокращения указывался метрономом, и каждому испытуемому давали указание перемещать гантель для концентрической и эксцентрической фаз за 2 с каждую. Диапазон движения составлял от 0° до 50° в группе EXT и от 80° до 130° в группе FLE (Nosaka et al., 2005). Если участнику было трудно контролировать движение гантели во время тренировки с высокой интенсивностью (80–100% крутящего момента MVC-ISO), исследователь помогал участнику при более слабых углах локтевого сустава. Время отдыха между подходами 3 мин. Общий вес подъема гантели за 10 занятий рассчитывался для каждого испытуемого в группах EXT и FLE.

MVC-ISO, MVC-CON и MVC-ECC Момент затяжки

MVC-ISO измерялся при 10° (MVC-ISO ₁₀ ), 50° (MVC-ISO ₅₀ ), 90° (MVC-ISO ₉₀ ) и 130° (MVC-ISO _130). ) сгибание в локтевом суставе при сгибании плеча под углом 45° с фиксацией туловища и таза ремнем для тренированных (доминирующих) и нетренированных (недоминирующих) рук с использованием изокинетического динамометра (Biodex System 3. 0, Biodex Medical Systems Inc., Ширли, Нью-Йорк, США). Измерения крутящего момента MVC-ISO для каждого угла выполнялись в случайном порядке, но измерения тренированной (доминирующей) руки проводились раньше, чем измерения нетренированной (неведущей) руки. Каждое сокращение длилось 3 с, и для каждого угла было сделано два измерения с интервалом 45 с (Tseng et al., 2020), а среднее значение двух измерений использовалось для дальнейшего анализа. Среднее значение крутящего момента MVC-ISO ₁₀ , MVC-ISO ₅₀ , MVC-ISO ₉₀ и MVC-ISO ₁₃₀ также было рассчитано как среднее значение крутящего момента по четырем углам (MVC-ISOave) и использовано для дальнейшего анализа.Во время всех измерений участникам предоставлялась словесная поддержка.

Изокинетический динамометр также использовался для измерения крутящего момента MVC-CON и MVC-ECC локтевых сгибателей тренированной (доминирующей) и нетренированной (недоминирующей) руки в тех же условиях, что и при измерениях MVC-ISO. Крутящий момент MVC-CON измеряли при 60°/с (MVC-CON ₆₀ ) и 180°/с (MVC-ISO ₁₈₀ ), а крутящий момент MVC-ECC измеряли при 60°/с в этом порядке. Время отдыха между измерениями составляло 120 с, а измерения для тренируемой (ведущей) руки проводились перед недоминирующей рукой.Диапазон движений составлял 120° для измерений, начальный угол составлял 0° для MVC-CON и сгибание локтя 130° для MVC-ECC (Colson et al., 1999). Крутящий момент MVC-CON и MVC-ECC измеряли последовательно пять раз, и полученный максимальный крутящий момент использовали для последующего анализа. Среднее значение крутящего момента MVC-CON ₆₀ и MVC-ISO ₁₈₀ также было рассчитано как крутящий момент MVC-CON _ave и использовалось для дальнейшего анализа. Во время всех измерений исследователь словесно подбадривал участников.

Толщина мышц

Суммарная МТ двуглавой мышцы плеча и плечевой мышцы тренированных (доминирующих) и нетренированных (недоминирующих) рук была измерена с помощью УЗИ в В-режиме с линейным датчиком 8 МГц (LOGIQ e V2; GE Healthcare Japan, Tokyo, Япония). Исследователь минимизировал давление зонда на кожу, насколько это было возможно, и один и тот же исследователь провел все измерения как на исходном уровне (PRE), так и после тренировки (POST). Местами измерения были 50% (MT ₅₀ ), 60% (MT ₆₀ ) и 70% (MT ₇₀ ) латерального надмыщелка плечевой кости от акромиона.Каждый участник лежал в положении лежа на спине на кровати, руки располагались по бокам, а предплечье супинировалось при расслаблении рук. Ультразвуковые измерения поперечной оси были повторены дважды, и МТ двуглавой мышцы плеча и плечевой мышцы измерялась как расстояние от внутреннего края фасции до плечевой кости (Abe et al., 2000; Sato et al., 2021). Среднее значение двух измерений рассчитывали для каждого участка и использовали для дальнейшего анализа. Среднее значение (MT _ave ) MT на участках 50, 60 и 70% также было рассчитано и использовано для дальнейшего анализа.

Тест-повторный тест Надежность измерения

Надежность теста и повторного теста для измеренных значений крутящего момента MVC-ISO, крутящего момента MVC-CON, крутящего момента MVC-ECC и MT оценивали по коэффициенту вариации (CV) и коэффициенту внутриклассовой корреляции (ICC) с использованием 6 здоровых мужчин. (25,0 ± 3,7 года, 168,0 ± 4,8 см, 61,2 ± 4,4 кг) с 1 неделей между двумя измерениями без каких-либо тренировок. CV измерений для MVC-ISO ₁₀ , MVC-ISO ₅₀ , MVC-ISO , MVC-ISO ₁₃₀ , MVC-ISO _AVE , MVC-CON ₆₀ , MVC-CON ₁₈₀ , MVC-ECC и MT _авеню были 6.1 2,6; 4,0 2,2; 3,5 2,5; 1,7; 1,7; 2,3; 0,6; 2,0; 0,84, 0,96 и 0,98 соответственно.

Статистический анализ

Статистический анализ проводили с использованием SPSS версии 24.0 (IBM Japan, Inc., Токио, Япония). Нормальность данных была подтверждена с помощью критерия Шапиро-Уилка. Групповые различия на исходном уровне оценивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA).Для сравнения между группами изменений крутящего момента MVC-ISO, MVC-CON, MVC-ECC использовался раздельный график ANOVA с двумя факторами [группа (EXT против FLE против контроля) × время (PRE против POST)]. , и МТ в тренированной руке и нетренированной руке от до (PRE) до пост-тренировки (POST). Классификация размера эффекта для результатов дисперсионного анализа с разделением графика была основана на η p ² , и менее 0,01 считалось небольшим эффектом, 0,02–0,1 считалось средним, а более 0,1 считалось большим эффектом. размер (Коэн, 1988).Парный t -критерий с поправкой Бонферрони использовали для определения существенных различий между значениями PRE и POST при обнаружении значительных эффектов. Кроме того, когда были обнаружены значительные различия между значениями PRE и POST в группах EXT и FLE, величина изменения каждой переменной от PRE до POST сравнивалась между группами с использованием теста Man-Whitney U . Величина эффекта (ES) рассчитывалась как разница между средними значениями до и после тренировки, деленная на объединенное SD (Cohen, 1988).ES 0,00–0,19 считался незначительным, 0,20–0,49 – небольшим, 0,50–0,79 – умеренным и ≥ 0,80 – большим. Кроме того, был использован независимый тест t для сравнения общего веса гантелей, поднятого за 10 сеансов между группами EXT и FLE. Различия считались статистически значимыми при уровне альфа 0,05. Описательные данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD).

Результаты

Обучение

Все участники обеих тренировочных групп прошли все тренировочные занятия, как и планировалось.Общий вес гантелей, поднятый за 10 тренировок, составил 3033 ± 617 кг в группе EXT и 4251 ± 1515 кг в группе FLE, а общий вес был ниже ( p = 0,02) для группы EXT, чем в группе FLE. Однако, когда общий вес поднятой гантели был нормализован базовым крутящим моментом MVC-ISO ₅₀ или MVC-ISO ₉₀ (крутящий момент сгибателя локтя при исходном угле локтевого сустава), преобразованным в «кг» с использованием ускорения свободного падения (9,8). ) и длине предплечья, достоверных различий нет ( p = 0.43) между EXT (212,0 ± 2,2) и FLE (213,6 ± 3,4).

MVC-ISO, MVC-CON и MVC-ECC Момент затяжки

Изменения в крутящем моменте MVC-ISO, MVC-CON и MVC-ECC тренированных и нетренированных рук в период до и после тренировки показаны в таблице 1. Для тренированной руки значительные эффекты взаимодействия были очевидны для MVC- ISO ₅₀ ( P = 0,006), MVC-ISO ₉₀ ( P = 0,031), MVC-CON ₆₀ ( P = 0,009), MVC-CON ₁₈₀ ( P = 0.041) и крутящий момент MVC-ECC ( p = 0,03), но не для крутящего момента MVC-ISO ₁₀ и MVC-ISO ₁₃₀ . Значительный временной эффект был обнаружен для всех показателей крутящего момента, за исключением крутящего момента MVC-ISO ₉₀ и MVC-ISO ₁₃₀ . Апостериорный тест показал, что MVC-ISO ₅₀ ( p = 0,014, d = 0,58), MVC-ISO ₉₀ ( p = 0,08, 9093), CON ₆₀ ( p = 0,02, d = 0.65), MVC-CON ₁₈₀ ( p = 0,019, d = 0,57) и крутящий момент MVC-ECC ( p < 0,01, d = 0,60) увеличивались только после EXT. В контрольной группе существенных изменений по всем показателям не наблюдалось.

Таблица 1. Изменения (среднее ± SD) момента максимального произвольного изометрического сокращения (MVC-ISO) при четырех различных углах (10°: MVC-ISO ₁₀ , 50°: MVC-ISO ₅₀ , 90° : MVC-ISO ₉₀ и 130°: MVC-ISO ₁₃₀ ), концентрическое сжатие (MVC-CON) при двух разных скоростях (60°/с: MVC-CON ₆₀ , 180°/с: MVC -CON ₁₈₀ ), эксцентрическое сокращение (MVC-ECC) и толщину мышц (двуглавая мышца плеча плюс плечевая мышца) при 50% (MT ₅₀ ), 60% (MT ₆₀ ) и 70% (MT ₇₀ ) проксимально-дистального расстояния плеча тренированной и нетренированной руки до (PRE) и после (POST) 5-недельной тренировки с более разогнутыми углами локтевого сустава (EXT) или более согнутыми углами локтевого сустава ( FLE) и контрольная группа без обучения.

Для нетренированной руки значительные эффекты взаимодействия были очевидны для MVC-ISO ₅₀ ( p = 0,023), MVC-ISO ₉₀ ( p = 0,004) и MVC-CON ₆₀ ( p = 0,013) крутящего момента, а для MVC-CON ₆₀ , MVC-CON ₁₈₀ , MVC-ECC крутящего момента был обнаружен значительный временной эффект. Апостериорный тест показал, что MVC-ISO ₅₀ ( p = 0,017, d = 0,44), MVC-ISO ₉₀ ( p = 0.012, d = 0,58), а крутящий момент MVC-CON ₆₀ ( p = 0,029, d = 0,79) увеличился только после доп. Группа FLE и контрольная группа не показали каких-либо существенных изменений в переменных.

На рисунке 1 показаны изменения MVC-ISO _ave , MVC-CON _ave и крутящего момента MVC-ECC у отдельных участников и групповые средние значения (± SD) для тренированных и нетренированных рук. Для тренированной руки апостериорный тест показал, что MVC-ISO _ave ( p < 0.01, d = 0,64), MVC-CON _{AVE ( P = 0,010, D = 0,62) и крутящий момент MVC-ECC ( P <0,01, D = 0,60) после доп. Кроме того, для нетренированной руки апостериорный тест показал, что MVC-ISO ( p < 0,01, d = 0,62), а MVC-CON крутящий момент ( p = 0,028, d = 0,58) увеличились только после доп.}

Рисунок 1. Изменения (среднее ± стандартное отклонение, индивидуумы) среднего максимального момента произвольного изометрического сокращения под четырьмя разными углами (MVC-ISO _ave ), момента концентрического сокращения при двух разных скоростях (MVC-CON _ave ), крутящий момент эксцентрического сокращения (MVC-ECC) и толщину мышц в трех положениях (MT _и ) до (PRE) и после (POST) 5-недельной тренировки с более вытянутыми углами локтевого сустава (EXT) или больше согнутых углов локтевого сустава (УЛС), а для контрольной группы без тренировки на тренированной руке.*: достоверное ( p < 0,05) отличие от значения PRE, нс: достоверного отличия от значения PRE нет.

Двуглавая мышца плеча плюс плечевая мышца MT

Изменения МТ двуглавой мышцы плеча и плечевой мышцы в тренированных и нетренированных руках до и после тренировки показаны в таблице 1 и на рисунке 1. Для тренированной руки значительное взаимодействие, а также временной эффект были очевидны для все меры. Апостериорный тест показал, что MT ₅₀ и MT ₆₀ увеличились ( p < 0.05) аналогично после EXT и FLE, но MT ₇₀ увеличилось ( p < 0,01, d = 0,82) только после EXT. Увеличение MT _ave было больше ( p <0,01) для группы EXT (8,9 ± 3,9%), чем для группы FLE (3,4 ± 2,7%). Для нетренированной руки не было обнаружено значительных эффектов взаимодействия во всех переменных МТ, а значительный временной эффект был обнаружен только для МТ ₇₀ . В контрольной группе изменений МТ на обеих руках не наблюдалось.

Обсуждение

Мы проверили гипотезы; что (1) увеличение мышечной силы и толщины мышц тренированной руки будет больше для группы EXT, чем FLE, и (2) увеличение мышечной силы нетренированной руки (т.т. е. эффект перекрестного обучения) также будет больше для группы EXT, чем для группы FLE. Результаты показали, что (1) MVC-ISO ₅₀ , MVC-ISO ₉₀ , MVC-ISO _авеню , MVC-CON ₆₀ , MVC-CON ₁₈₀ авеню , а крутящий момент MVC-ECC тренированной руки значительно увеличился только для группы EXT; (2) толщина мышц (MT) тренированной руки увеличилась больше в группе EXT, чем в группе FLE; и (3) MVC-ISO ₅₀ , MVC-ISO ₉₀ , MVC-ISO _ave , MVC-CON ₆₀ и MVC-CON _ave

крутящий момент необученной руки. значительно увеличилась только для группы EXT.Эти результаты соответствовали гипотезам.

Величина изменения крутящего момента MVC-ISO ₉₀ тренируемой руки после 10 тренировочных занятий в группе ЭКС составила 14,1 ± 17,1 % (табл. 1). Ценг и др. (2020) сообщили о 19% увеличении крутящего момента MVC-ISO ₉₀ в тренированной руке после эксцентрической тренировки сгибателей локтевого сустава один раз в неделю в течение 5 недель с постепенным увеличением интенсивности от 10 до 100% MVC- ISO ₉₀ крутящий момент. Этот протокол был аналогичен протоколу настоящего исследования, но количество сеансов в неделю в настоящем исследовании было удвоено.По сравнению с увеличением, обнаруженным Tseng et al. (2020), величина увеличения крутящего момента MVC-ISO ₉₀ в настоящем исследовании была меньше. Большее увеличение силы в исследовании Tseng et al. (2020) может быть связано с упором на эксцентрические сокращения. Вальдес и др. (2021) сообщили, что эксцентрическая тренировка с отягощениями только для сгибателей локтя, выполняемая доминирующей (неиммобилизованной) рукой 3 раза в неделю с 80–120% от одного концентрического 1-ПМ, увеличивала силу MVC-ISO (20. на 9%) выше, чем при комбинированной концентрически-эксцентрической тренировке с отягощениями (13,7%), в которой использовалось 60–90% нагрузки 1-RM для того же общего тренировочного объема. Кажется возможным, что только эксцентрические тренировки с отягощениями более эффективны для увеличения мышечной силы. Интересно сравнить тренировку с отягощениями, состоящую только из эксцентриков, и традиционную тренировку с отягощениями, состоящую как из эксцентрических, так и из концентрических сокращений, выполняемых в условиях длины длинной или короткой мышцы, для изменения силы MVC-ISO.

В тренированной руке значительное увеличение MVC-ISO ₅₀ , MVC-ISO ₉₀ , MVC-ISO _пр. , MVC-CON ₆₀ , MVC-CON _{450 и} , а крутящий момент MVC-ECC был обнаружен только после EXT, что указывает на то, что EXT была более эффективной, чем FLE для увеличения мышечной силы. Важно отметить, что нормализованный общий вес и время под напряжением были одинаковыми в группах EXT и FLE; таким образом, различное влияние тренировки на мышечную силу, скорее всего, было связано с разницей в углах локтевого сустава при тренировке, предположительно разницей в длине мышц. Точная разница в длине мышц между протоколами EXT и FLE не была известна, но предполагалось, что длина двуглавой мышцы плеча и плечевой мышцы была больше при EXT, чем при FLE. Носака и др. (2005) сравнили максимальные эксцентрические сокращения сгибателей локтевого сустава от 50° сгибания до полного разгибания (0°) и от 130° до 80° сгибания и обнаружили большее повреждение мышц в первом случае, чем во втором. Они предположили, что эксцентрические сокращения при длинных мышцах вызывают большее повреждение мышц, чем при коротких.В настоящем исследовании также использовались те же самые настройки ROM локтевого сустава для двух условий, что и в исследовании Nosaka et al. (2005), хотя в настоящем исследовании движения включали как концентрические, так и эксцентрические сокращения. Кажется вероятным, что EXT выполнялась на более длинных мышцах, чем FLE, но это должно быть подтверждено в будущем исследовании.

Сообщалось о большем тренировочном эффекте от тренировок с отягощениями для длинных мышц, чем для коротких. Например, Noorkõiv et al.(2015) сравнивали длинную (угол коленного сустава: 87,5 ± 6,0°) и короткую (38,1 ± 3,7°) изометрическую тренировку разгибателей колена, состоящую из 5 подходов 5-секундных максимальных сокращений, выполняемых три раза в неделю в течение 6 недель. Они сообщили о значительном увеличении пикового изокинетического концентрического крутящего момента при 30°/с (13%) и 120°/с (12%) только в группе с длинной мышцей. Они также показали, что только тренировка с изометрическим сокращением длинных мышц увеличивает максимальную силу произвольного концентрического сокращения (Noorkõiv et al., 2015). МакМахон и др. (2014) сравнили изменения в изометрической силе разгибателей колена при 70° сгибания колена между тренировочными протоколами длинной мышцы (40–90° сгибание колена) и короткой мышцей (0–50°), состоящими из концентрических и эксцентрических сокращений в 55 % 1-RM для состояния длинной мышцы и 80% 1-RM для состояния короткой длины мышцы, выполняемых три раза в неделю в течение 8 недель. Они показали значительно большее увеличение силы MVC-ISO разгибателей колена для длинного (26%), чем короткого протокола длины мышцы (7%).Они предположили, что протокол с длинной мышцей вызывает большую активацию и метаболические потребности в производстве силы, чем протокол с короткой длиной мышцы, что может способствовать большему увеличению силы после длинного протокола, чем короткого (McMahon et al., 2014). Действительно, Карр и др. (2021) сообщили о большем снижении максимальной силы из-за утомления после прерывистых максимальных изометрических сокращений длинной, а не короткой мышцы двуглавой мышцы плеча. Это также может иметь место для настоящего исследования, но различия между протоколами EXT и FLE для мышечной активности и механических раздражителей неизвестны.Как обсуждается ниже, также возможно, что большая мышечная гипертрофия, вызванная EXT, чем FLE, способствовала большему увеличению мышечной силы после EXT. Однако следует отметить, что MVC-ISO ₁₀ и MVC-ISO ₁₃₀ не показали значительных эффектов взаимодействия (таблица 1). Это может быть связано с низким объемом тренировок в настоящем исследовании, в котором интенсивность тренировок составляла 10–30% от MVC на первых трех из 10 занятий. Возможно, что все показатели мышечной силы увеличились бы, если бы после 10-го занятия было добавлено больше тренировок для увеличения тренировочного объема.

Что касается MT, величина увеличения MT _ave тренированной руки в группе EXT (8,6%) была больше, чем в группе FLE (3,3%). Следует отметить, что большее увеличение МТ наблюдалось в дистальной области мышцы (МТ ₇₀ : 12,8 %), чем в проксимальной области (МТ ₅₀ : 5,4 %, МТ ₆₀ : 7,1 %). группа EXT (табл. 1). Мышечная гипертрофия происходит однородно между различными областями мышцы, и режим тренировки с отягощениями также влияет на специфическую для области гипертрофию (Antonio, 2000; Franchi et al., 2014; Диниз и др., 2020). Например, Франчи и др. (2014) сравнили изменения площади поперечного сечения латеральной широкой мышцы бедра в разных регионах с помощью МРТ, а также после только эксцентрической и только концентрической тренировки разгибателей колена с нагрузкой 80% 1ПМ три раза в неделю в течение 10 недель. Они сообщили, что только эксцентрические тренировки и только концентрические тренировки увеличивают ППС в средней части латеральной широкой мышцы бедра на 7 и 11% соответственно, а в дистальной части на 8 и 2% соответственно, что позволяет предположить, что гипертрофия мышц в дистальная часть была больше после эксцентрической тренировки, чем только концентрической.Возможно, тренировка с более длинными мышцами вызывала большую гипертрофию плечевой мышцы из-за более сильных механических стимулов, особенно в длинных мышцах при эксцентрических сокращениях.

В нетренированной руке, MVC-ISO ₅₀ , MVC-ISO ₉₀ , MVC-ISO _ave , MVC-CON ₆₀ и MVC-CON _{60 крутящий момент значительно увеличился1 только после EXT, что указывает на больший эффект перекрестного обучения для EXT. Отсутствие прироста других показателей мышечной силы, вероятно, было связано с низкой интенсивностью тренировок в первой половине тренировочного периода (1-3 занятия) и меньшим тренировочным объемом, о чем говорилось выше. Факторы, влияющие на величину эффекта перекрестного обучения, включают интенсивность тренировки (Colomer-Poveda et al., 2020), тип мышечного сокращения (Hortobagyi et al., 1997; Kidgell et al., 2015; Manca et al., 2017). ; Tseng et al., 2020; Valdes et al., 2021), количество сеансов (Barss et al., 2018) и продолжительность вмешательства (Manca et al., 2021). В некоторых исследованиях сообщается, что эффект перекрестного обучения больше после эксцентрической, чем концентрической тренировки с отягощениями (Hortobagyi et al., 1997; Kidgell et al., 2015; Tseng et al., 2020) или концентрически-эксцентрическую комбинированную тренировку (Valdes et al., 2021). Это может быть связано с большей адаптацией центральной нервной системы, такой как снижение интракортикального и межполушарного торможения после эксцентрической тренировки с отягощениями по сравнению с концентрической (Kidgell et al., 2015).}

Кидджелл и др. (2015) сообщили, что 4 недели максимальной эксцентрической тренировки сгибателей запястья привели к большему снижению как ипсилатерального внутрикоркового торможения (32%), так и продолжительности периода молчания (15–27%) по сравнению с максимальной концентрической тренировкой с отягощением (2 и 4–27%). 8% соответственно).Более того, Ценг и соавт. (2020) показали, что крутящий момент MVC-ISO ₉₀ в нетренированной руке увеличился на 11 и 5% для только эксцентрической и только концентрической тренировки соответственно, что указывает на превосходство эксцентрической тренировки над концентрической. В настоящем исследовании крутящий момент нетренированной руки MVC-ISO ₉₀ увеличился на 13% после EXT, что было аналогично данным Tseng et al. (2020). Возможно, длина мышц во время тренировки с отягощениями также является фактором, влияющим на эффект перекрестного обучения.Интересно выяснить, производит ли эксцентрическая тренировка на более длинные мышцы больший перекрестный эффект, чем связанная концентрическая-эксцентрическая тренировка или только концентрическая тренировка. Что касается МТ, в настоящем исследовании не наблюдалось эффекта перекрестного обучения ни после EXT, ни после FLE. В предыдущих исследованиях также не сообщалось о значительной мышечной гипертрофии нетренированной руки после односторонней тренировки с отягощениями (Kidgell et al. , 2015; Tseng et al., 2020). Таким образом, эффекта перекрестного образования на мышечную гипертрофию, по-видимому, не существует.

Настоящее исследование имело несколько ограничений. Во-первых, в настоящем исследовании не оценивались фактические изменения длины мышц в протоколах EXT и FLE. Таким образом, точная разница в длине мышц для их тренировочных эффектов, включая эффект перекрестного обучения, не была известна. Во-вторых, период вмешательства (5 недель) был коротким. Более длительный период вмешательства мог бы лучше прояснить адаптацию в тренированных и нетренированных руках с помощью EXT и FLE. В-третьих, МТ использовалась в качестве параметра мышечной гипертрофии в настоящем исследовании.Будущие исследования должны использовать магнитно-резонансную томографию, которая является золотым стандартом для измерения объема мышц. В-четвертых, в настоящем исследовании участвовали нетренированные молодые, здоровые взрослые люди. Неизвестно, применимы ли результаты настоящего исследования к обученным людям, пожилым людям и клиническим группам населения. Наконец, в настоящее исследование не были включены нейрофизиологические измерения, такие как электромиография и транскраниальная магнитная стимуляция. Будущие исследования должны изучить разницу в адаптации нервной системы между EXT и FLE.С учетом этих ограничений результаты настоящего исследования, по-видимому, показывают возможный больший эффект от тренировок с отягощениями для длинных мышц в реабилитации и спортивных тренировках.

Заключение

В заключение, 5-недельная односторонняя прогрессивная тренировка с отягощениями, выполняемая в более разогнутом локтевом суставе (EXT), вызывала большее увеличение мышечной силы тренируемой руки и эффект перекрестного обучения на нетренированной руке, чем при согнутом угле локтевого сустава (FLE). ), а увеличение толщины мышц тренируемой руки было больше после EXT, чем FLE при том же времени под напряжением.Эти результаты показывают, что тренировка с отягощениями EXT более эффективна, чем FLE с тем же ROM для сгибателей локтя, чтобы увеличить как тренированную, так и нетренированную силу мышц контралатеральной руки и размер мышц в тренированной руке. Кажется вероятным, что длина мышц в тренировке с отягощениями является важным фактором ее результатов. Интересно исследовать, относится ли это также к другим мышцам.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Заявление об этике

Это исследование было одобрено Комитетом по этике Ниигатского университета здоровья и социального обеспечения, Ниигата, Япония (процедура № 18442). Пациенты/участники предоставили письменное информированное согласие на участие в этом исследовании.

Вклад авторов

SS, KN и MN разработали исследование, составили проект и отредактировали рукопись. SS, RY, RK, KaY, KoY, JN и MN внесли свой вклад в сбор и анализ данных. JN внес критические изменения в рукопись.Все авторы одобрили окончательный вариант рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов.Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Мы благодарим всех участников этого исследования.

Ссылки

Абэ, Т., ДеХойос, Д.В., Поллок, М.Л., и Гарзарелла, Л. (2000). Динамика изменения силы и толщины мышц после тренировки с отягощениями верхней и нижней частей тела у мужчин и женщин. евро. Дж.заявл. Физиол. 81, 174–180.

Академия Google

Антонио, Дж. (2000). Неравномерная реакция скелетных мышц на силовые тренировки: могут ли бодибилдеры вызвать региональную мышечную гипертрофию? Дж. Сила конд. Рез. 14, 102–113. дои: 10.1519/00124278-200002000-00018

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Барсс Т. С., Кларнер Т., Пирси Г.Э.П., Сан Ю. и Зер Э.П. (2018). Динамика переноса силы между конечностями после тренировки односторонним хватом. J. Appl. Физиол. 125, 1594–1608. doi: 10.1152/japplphysiol.00390.2017

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Карр, Дж. К., Йе, X., и Тарп, Х. М. (2021). Длина двуглавой мышцы плеча влияет на постоянство силы с утомлением и без него. J. Sci. Спортивное упражнение. doi: 10.1007/s42978-020-00102-0

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Коэн, Дж. (1988). Статистический анализ мощности для поведенческих наук. Милтон-Парк: Рутледж.

Академия Google

Коломер-Поведа Д., Ромеро-Аренас С., Фариньяс Дж., Иглесиас-Солер Э., Хортобадьи Т. и Маркес Г. (2020). Тренировочная нагрузка, а не утомление влияет на перекрестное обучение максимальной произвольной силе. Скан. Дж. Мед. науч. Спорт 31, 1–12.

Академия Google

Колсон, С. , Пуссон, М., Мартин, А., и Ван Хёке, Дж. (1999). Изокинетическое сгибание локтя и коактивация после эксцентрической тренировки. Ж. Электромиогр. Кинезиол. 9, 13–20. doi: 10.1016/s1050-6411(98)00025-x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Diniz, R.C.R., Tourino, F.D., Lacerda, L.T., Martins Costa, H.C., Lanza, M.B., Lima, F.V., et al. (2020). Вызывает ли продолжительность мышечной работы различную региональную мышечную гипертрофию в согласованных протоколах тренировок с отягощениями? Дж. Сила конд. Рез. doi: 10.1519/JSC.0000000000003883 Онлайн глава печати.

Полнотекстовая перекрестная ссылка | PubMed Резюме | Академия Google

Фариньяс, Дж., Mayo, X., Giraldez-García, M.A., Carballeira, E., Fernandez-Del-Olmo, M., Rial-Vazquez, J., et al. (2019). Установленная конфигурация в программах силовых тренировок модулирует явление перекрестного обучения. Дж. Сила конд. Рез. doi: 10.1519/jsc.0000000000003189 В сети до печати.

Полнотекстовая перекрестная ссылка | PubMed Резюме | Академия Google

Franchi, M.V., Atherton, P.J., Reeves, N.D., Flück, M., Williams, J., Mitchell, W.K., et al. (2014). Архитектурные, функциональные и молекулярные реакции на концентрическую и эксцентрическую нагрузку в скелетных мышцах человека. Acta Physiol. 210, 642–654. doi: 10.1111/apha.12225

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гото М., Маэда К., Хираяма Т., Терада С., Ниренги С., Куросава Ю. и др. (2019). Упражнения с частичной амплитудой движения эффективны для облегчения мышечной гипертрофии и функционирования при устойчивой внутримышечной гипоксии у молодых тренированных мужчин. Дж. Сила конд. Рез. 33, 1286–1294. doi: 10.1519/jsc.0000000000002051

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хортобаджи, Т., Ламберт, Нью-Джерси, и Хилл, Дж. П. (1997). Больше перекрестного образования после тренировки с удлинением мышц, чем с их укорочением. Мед. науч. Спортивное упражнение. 29, 107–112. дои: 10.1097/00005768-199701000-00015

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Kidgell, D.J., Frazer, A.K., Daly, R.M., Rantalainen, T., Ruotsalainen, I., Ahtiainen, J., et al. (2015). Увеличение перекрестного обучения мышечной силы и снижение корково-спинального торможения после эксцентрической силовой тренировки. Неврология 300, 566–575. doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.05.057

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Манка, А., Драгоне, Д., Двир, З., и Дериу, Ф. (2017). Перекрестное обучение мышечной силе после односторонней тренировки с отягощениями: метаанализ. евро. Дж. Заявл. Физиол. 117, 2335–2354. doi: 10.1007/s00421-017-3720-z

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Манка, А., Хортобадьи, Т., Carroll, T.J., Enoka, R.M., Farthing, J.P., Gandevia, S.C., et al. (2021). Противоположные эффекты односторонней тренировки силы и навыков: модифицированный консенсус Дельфи для установления ключевых аспектов перекрестного обучения. Спорт Мед. 51, 11–20. doi: 10.1007/s40279-020-01377-7

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

МакМахон, Г., Морс, К.И., Берден, А., Уинвуд, К., и Онамбеле, Г.Л. (2014). Мышечная адаптация и реакция инсулиноподобного фактора роста-1 на тренировку с отягощениями опосредованы растяжением. Мышечный нерв 49, 108–119. doi: 10.1002/mus.23884

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Нооркыйв, М., Носака, К., и Блазевич, А. Дж. (2015). Влияние изометрической силовой тренировки квадрицепсов с разной длиной мышц на производство динамического крутящего момента. J. Спортивная наука. 33, 1952–1961. дои: 10.1080/02640414.2015.1020843

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Носака К. , Ньютон М., Сакко П., Чепмен Д. и Лаванда А. (2005). Частичная защита от повреждения мышц при эксцентрических движениях на коротких участках мышц. Мед. науч. Спортивное упражнение. 37, 746–753. doi: 10.1249/01.mss.0000162691.66162.00

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Nunes, J.P., Jacinto, J.L., Ribeiro, A.S., Mayhew, J.L., Nakamura, M., Capel, D.M.G., et al. (2020). Прилагать больший крутящий момент к более коротким или более длинным мышцам? Влияние упражнений на сгибание рук с тросом и штангой на мышечную силу и гипертрофию у молодых людей. Междунар. Дж. Окружающая среда. Рез. Общественное здравоохранение 17:5859. doi: 10.3390/ijerph27165859

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Олдфилд, RC (1971). Оценка и анализ рук: Эдинбургская инвентаризация. Нейропсихология 9, 97–113. дои: 10.1016/0028-3932(71)