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Physikalische Medizin, Rehabilitationsmedizin, Kurortmedizin 2004; 14(4): 171-178
DOI: 10.1055/s-2003-814919
Wissenschaft und Forschung
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Identische muskuläre Beanspruchung bedingt von der Muskellänge abhängige unterschiedliche muskuläre Aktivierungsniveaus

Depending from Muscle Length Identical Muscular Strain Causes Different Muscular Activation LevelsC.  Anders1, 2 , S.  Bretschneider3 , A.  Bernsdorf3 , K.  Erler1, 4 , W.  Schneider3
  • 1Institut für Pathophysiologie, FB Motorik, Friedrich-Schiller-Universität Jena (Leiter: Prof. Dr. H. Ch. Scholle), Jena
  • 2Kompetenzzentrum für Interdisziplinäre Prävention der Friedrich-Schiller-Universität Jena in Kooperation mit der Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gaststätten (Leiter: Prof. Dr. H. Ch. Scholle), Jena
  • 3Arbeitsmedizinisches Präventionszentrum der FSA, Zentrum für Bewegungstherapie Erfurt (Leiter: Dr. med. W. Schneider), Erfurt
  • 4Moritz-Klinik GmbH & Co. Bad Klosterlausnitz (Chefarzt Orthopädie: PD Dr. med. habil. L. Brückner), Bad Klosterlausnitz
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Publication History

Eingegangen: 19. November 2003

Angenommen: 31. März 2004

Publication Date:
09 August 2004 (online)

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Zusammenfassung

Fragestellung: Lassen sich Veränderungen in der neuromuskulären Ansteuerung nachweisen, wenn sich die Muskellänge verändert, die Kraftbeanspruchung jedoch identisch bleibt? Material und Methode: An einem Test- und Trainingsgerät für die Schultermuskulatur (IKARUS) wurden in der Sagittal-, Horizontal- und Frontalebene in jeweils vier Winkelstellungen beide entgegengesetzten Kraftrichtungen isometrisch mit einem Beanspruchungsniveau von 50 % der MVC betrachtet. Bei 15 gesunden Männern wurden OEMG-Amplituden von 13 Muskeln im Bereich der Schultern und der Oberarme gemessen. Ergebnisse: Gleiche Beanspruchungsniveaus erfordern unterschiedliche zentralnervöse Ansteuerungen. Diese sind von der aktuellen Muskellänge abhängig. Dabei erreichten die jeweils hauptsächlich an der Kraftgenerierung beteiligten Muskeln ihre höchste OEMG-Amplitude in der Gelenkstellung, in der sie die stärkste Verkürzung aufwiesen. Obwohl die gemessenen Kraftwerte in diesen Gelenkstellungen die geringsten waren, ließen sich beim nicht ermüdeten Muskel gerade hier die höchsten OEMG-Amplituden finden. Dies konnte für 10 der 13 untersuchten Muskeln statistisch signifikant nachgewiesen werden. Schlussfolgerung: Bei identischer muskulärer Beanspruchung ist bei maximal verkürztem Muskel offenbar die höchste neuromuskuläre Ansteuerungsintensität erforderlich. Dies eröffnet insbesondere in Hinblick auf die Rehabilitation funktioneller Teilparesen nach Traumen oder Operationen neue therapeutische Ansätze.

Abstract

Purpose: Is it possible to prove a relationship between changing neuromuscular activation and muscle length at identical strain levels? Materials and methods: In a test and training unit (IKARUS) isometric contractions at 50 % MVC level were performed in sagittal, frontal and horizontal plane. In every plane four angular positions were chosen and both opposite force directions were measured respectively. In a group of 15 healthy men SEMG was taken from 13 arm and shoulder muscles. Results: Equal force strain levels require different central nervous drive intensities. They depend on the actual muscle length. All investigated muscles reached their highest SEMG amplitude in joint positions in which they showed the strongest shortening. Although these positions showed the lowest force levels these non fatigued muscles reached their highest SEMG amplitudes. This could be proven as statistically significant in ten out of all 13 investigated muscles. Conclusion: At identical strain levels the most shortened muscle positions require the highest central nervous drive intensities. This reveals new perspectives concerning rehabilitation strategies of functionally caused pareses after traumata or operations.

Schlüsselwörter

Oberflächen-EMG - Muskellänge - muskuläre Koordination - isometrisches Training - Kraft

Key words

Electromyography - muscle - skeletal - exercise - isometric