4.5 Sammanfattande resultat
4.5.1 Slutsats och framtida forskning
Det finns många faktorer som påverkar resultat av styrketäning med EMG BF. Denna studie visade att adaptativa ändringar efter fem veckor av Quadriceps-isokinetisk träning för båda grupperna var olika. Men den viktigaste delen av hypotesen, att ett träningsprogram av kombinerad isokinetiska kontraktioner och EMG biofeedback ger betydande vinster i maximal kraft av quadricepsmuskler, bekräftades inte. Samtidigt var ökningen i aktiveringsförmåga för FB-gruppen efter fem veckors träning signifikant högre än den för ejFB-gruppen, vilket är i linje med hypotesens andra del, och är en av effekterna av användning EMG BF i styrketräningsprogram. Man kan hävda att för att visa en tydlig effekt i styrkeökning spelar längden på studien en viktig roll.
Det behövs helt klart betydligt mer forskning innan effekterna av EMG BF kan klarläggas. Man behöver strikt forskning för att undersöka de olika parametrarna för EMG BF-metoden för att fastställa vilka faktorer, såsom träningens längd, intensitet, procedur, som påverkar sådan träning, för att på så sätt identifiera ett optimalt träningsparadigm.
Det är egentligen förvånande att Croces studie inte följdes av andra, och man kan bara spekulera om orsaken. Gissningsvis har betydligt större resurser kanaliserats till att utreda hur biofeedback kan användas inom rehabilitering än hur det kan utnyttjas för att förbättra idrottsprestationer.
Käll- och litteraturförteckning
Aagaard, P. (2010). The use of eccentric strength training to enhance maximal muscle strength, explosive force (RDF) and muscular power - consequences for athletic performance. The Open Sports Sciences Journal 3: 52-55
Aagaard, P., Simonsen E. B., Andersen J.L., Magnusson S. P., Halkaer-Kristensen J., and Dyhre- Poulsen P. (2000). Neural inhibition during maximal eccentric and concentric quadriceps contraction: effects of resistance training. Journal of Applied Physiology 89(6): 2249-2257 Aagaard, P., Thorstensson, A. (2003). Neuromuscular aspects of exercise – adaptive responses
evoked by strength training. Chap 1.4 in Text Book of Sports Medicine: Basic Science and Clinical Aspects of Sports injury and Physical Activity, ed. M. Kjaer et al., Oxford: Blackwell Publishing Ltd, s. 70-106
Andreassi, J.L. (2000). Psychophysiology: Human Behavior and Physiological Response. 4th edition. Mahwah, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates
Baratta, R., Solomonow, M., Zhou, B.H., Letson, D., Chuinard, R., D’Ambrosia R. (1988). Muscular coactivation. The role of the antagonist musculature in maintaining knee stability. American Journal of Sports Medicine 16(2): 83-87
Beckham, J.C., Keefe, F.J., Caldwell, D.S., Brown, C.J. (1991). Biofeedback as a means to alter electromyographic activity in a total knee replacement patient. Biofeedback Self-Regulation 16(1): 23-35
Bodor, M. (2001). Quadriceps protects the anterior cruciate ligament. Journal of Orthopaedic Research 19(4):629-633
Carrasco, D.I., Delp M.D. Ray CA. (1999). Effect of concentric and eccentric muscle actions on muscle sympathetic nerve activity. Journal of Applied Physiology 86(2): 558–63
Chernikova, L.A., Ioffe, M.Y., Busheneva, S.N., Shestakova, M.V., Bilimenko, A.Ye. (2010). EMG biofeedback and functional magnetic resonance imaging in the post-stroke rehabilitation (precise grip training) (in Russian). Бюллетень сибирской медицины (Buleten sebirskoi medicine) 9(2): 12-17
Corrigan, D., Bohannon, R.W. (2001). Relationship between knee extension force and stand-up performance in community-dwelling elderly women. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 82(12): 1666–72
Croce, R.V. (1986). The effects of EMG biofeedback on strength acquisition. Biofeedback and Self- Regulation 11(4), 299-310
Davlin, C.D., Holcomb, W.R. and Guadagnoli, M.A. (1999). The effect of hip position and electromyographic biofeedback training on the vastus medialis oblique: vastus lateralis ratio. Journal of Athletic Training 34(4): 348–349
De Luca, C.J., Mambrito, B. (1987). Voluntary control of motor units in human antagonist muscles: coactivation and reciprocal activation. Journal of Neurophysiology 58(3): 525-542
De Salles, B.F., Simão, R., Miranda, F., da Silva, N.J., Lemos, A., Willardson, J.M. (2009). Rest interval between sets in strength training. Sports Medicine 39(9): 765-777
Demos, J.N. (2005). Getting Started with Neurofeedback. New York: W.W. Norton
DeWitt, D.J. (1980). Cognitive and biofeedback training for stress reduction with university students. Journal of Sport and Exercise Psychology 2(4): 288-294
Draper, V. (1990). Electromyographic biofeedback and recovery of quadriceps femoris muscle function following anterior cruciate ligament reconstruction. Physical Therapy 70(1): 11–7 Draper, V., Ballard L. (1991). Electrical stimulation versus electromyographic biofeedback in the
recovery of quadriceps femoris muscle function following anterior cruciate ligament surgery. Physical Therapy 71(6):455–461
Enoka, R.M. (1996). Eccentric contractions require unique activation strategies by the nervous system. Journal of Applied Physiology 81(6): 2339-2346
Enoka, R.M. (1997). Neural adaptations with chronic physical activity. Journal of Biomechanics 30(5): 447-455
Fang, Y., Seminonow, V., Sahgal, V., et al. (2001). Greater movement related cortical potential during human eccentric versus concentric muscle contractions. Journal of Neurophysiology. 86: 1764–1772
Fleck, S.J. and Kraemer, W.J. (2004). Designing Resistance Training Programs. (3rd ed.) Champaign, IL: Human Kinetics
Folland, J.P. and Williams, F.G. (2007). The adaptations to strength training morphological and neurological contributions to increased strength. Sports medicine 37(2): 145-168
Gabriel, D.A., Kamen, G. and Frost, G. (2006). Neural adaptations to resistive exercise: mechanisms and recommendations for training practices. Sports Medicine. 36(2): 133-149 Grabiner, M.D., Owings, T.M. (2002). EMG differences between concentric and eccentric
maximum voluntary contractions are evident prior to movement onset. Experimental Brain Research 145(4): 505–511
Hather, B.M., Tesch, P.A., Buchnan, P.B. and Dudley, G.A. (1991). Influence of eccentric actions on skeletal muscle adaptations to resistance training. Acta Physiologica Scandinavica 143(2): 177–185
Higbie, E.J.,Cureton, K.J.,Warren, III G.L. and Prior, B.M. (1996). Effects of concentric and eccentric training on muscle strength, cross-sectional area, and neural activation. Journal of Applied Physiology 81(5): 2173-2181
Horowitz, S. (2006). Biofeedback applications. A survey of clinical research. Alternative and Complementary Therapies 12(6): 275-281
Hortobagyi, T., Hill, J.P., Houmard, J.A., Fraser, D.D., Lambert, N.J., Israel, R.G. (1996a). Adaptive responses to muscle lengthening and shortening in humans. Journal of Applied Physiology. 80(3):765-772
Hortobagyi, T., Barrier, J., Beard, D., et al. (1996b). Greater initial adaptations to submaximal muscle lengthening than maximal shortening. Journal of Applied Physiology 81(4): 1677–82 Hortobagyi, T., Lambert, J., Hill, J. (1997). Greater cross education following training with muscle
lengthening than shortening. Medicine and Science in Sports and Exercise 29(7): 107–12 Keays, S.L., Bullock-Saxton, J., Keays, A.C., Newcombe, P. (2001). Muscle strength and function
before and after anterior cruciate ligament reconstruction using semitendonosus and gracilis. The Knee 8(3): 229-234
Keays, S.L., Bullock-Saxton, J.E., Newcombe, P., Keays, A.C. (2003). The relationship between knee strength and functional stability before and after anterior cruciate ligament reconstruction. Journal of Orthopaedic Research 21(2): 231–237
Kilci, M., Senel, K., Erdal, A., Ugur, M. (2001). The efficacy of EMG biofeedback to increase quadriceps femoris muscle power (in Turkish). Ege Fiz Tip Reh Der 7(1-2): 21-28
Kirnap, M., Calis, M., Turgut, A.O., Halici, M., Tuncel, M. (2005). The efficacy of EMG- biofeedback training on quadriceps muscle strength in patients after arthroscopic meniscectomy. The New Zeeland Medical Journal 118(1224): U1704
Konrad, P. (2005).The ABC of EMG - A Practical Introduction to Kinesiologica Electromyography. Version 1.0. Noraxon Inc. USA
Kramer, W.J., Ratamess, N.A. (2004). Fundamentals of Resistance Training: Progression and Exercise Prescription. Medicine and Science in Sports and Exercise 36(4): 674-688
Krebs, D.E. (1981). Clinical electromyographic feedback following meniscectomy. A multiple regression experimental analysis. Physical Therapy 61(7): 1017-1021
Levitt, R., Deisinger, J..A, Remondet, W.J., Ford, L., Cassisi, J.E. (1995). EMG feedback-assisted postoperative rehabilitation of minor arthroscopic knee surgeries. Journal of Sports Medicine Physical Fitness 35(3): 218-223
Lewek M., Rudolph K., Axe M., Snyder-Mackler L. (2002). The effect of insufficient quadriceps strength on gait after anterior cruciate ligament reconstruction. Clinical Biomechanics 17(1): 56-63
Maitland, M.E., Ajemian, S.V., Suter, E. (1999). Quadriceps femoris and hamstring muscle function in a person with an unstable knee. Physical Therapy 79(1): 66–75
Marinacci, A.A., Horande, M. (1960). Electromyogram in neuromuscular re-education. Bulletin of the Los Angeles Neurological Society 25: 57-71
McCafferty, W.B., Horvath, S.M. (1977). Specificity of exercise and specificity of training: a subcellular review. Research Quarterly 48(2): 358-371
Miller, L.E., Pierson, L.M., Nickols-Richardson, S.M., Wootten, D.F., Selmon, S.E., Ramp, W.K., Herbert W. G. (2006). Knee extensor and flexor torque development with concentric and eccentric isokinetic training. Research Quarterly for Exercise and Sport 77(1): 58-63 Milner, T.E., Cloutier, C. (1993). Compensation for mechanically unstable loading in voluntary
wrist movement. Experimental Brain Research 94(3): 522-532
More, R.C., Karras, B.T., Neiman, R., Fritschy, D., Woo, S.L., Daniel, D.M. (1993) Hamstrings— an anterior cruciate ligament protagonist. The American Journal of Sports Medicine 21(2): 231-237
Nardone, A., Romano, C., Schieppati, M. (1989). Selective recruitment of high threshold human motor units during voluntary isotonic lengthening of active muscles. The Journal of Physiology 409: 451-471
Nordlund Ekblom M.M.(2010). Improvements in dynamic plantar flexor strength after resistance training are associated with increased voluntary activation and V-to-M ratio. Journal of Applied Physiology 109(1): 19-26
Petruzzello, S.J. (1991). Biofeedback and sport/exercise performance: applications and limitations. Behavior Therapy 22(3): 379-392
Ratamess, N.A., Alvar, B.A., Evetoch, T.K., Housh, T.J., Kibler, W.B., Kraemer, W.J.,Triplett, N.T. (2009). Progression models in resistance training for healthy adults. Medicine and Science in Sports and Exercise 41(3): 687-708
Roig, M., O’Brien K., Kirk, G., Murray, R., McKinnon, P., Shadgan, B., Reid, W.D. (2009). The effects of eccentric versus concentric resistance training on muscle strength and mass in healthy adults: a systematic review with meta-analysis. British Journal of Sports Medicine 43(8): 556-568
Sale, D.G. (1998). Neural adaptations to resistance training. Medicine and Science in Sports and Exercise 20(5 suppl): S135-S145
Schwarzenegger, A. (1998). Mind over matter: mind, the most powerful tool. Encyclopedia of Modern Bodybuilding. Book 2, chapter 7, 232
Seger, J.Y., Arvidsson, B., Thorstensson, A. (1998). Specific effects of eccentric and concentric training on muscle strength and morphology in humans. European Journal of Applied Physiology and Occupational 79(1): 49-57
Seger, J.Y., Thorstensson, A. (2005). Effects of eccentric versus concentric training. International Journal of Sports Medicine 26(1): 45-52
Smith, A.M. (1981). The coactivation of antagonist muscles. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 59(7): 733-747
Tesch, P.A., Dudley, G.A., Duvoisin, M.R., et al. (1990). Force and EMG signal patterns during repeated bouts of concentric or eccentric muscle actions. Acta Physiologica Scandinavica 138(3): 263–271
Toji, H, Suei, K, Kaneko, M. (1997). Effects of combined training loads on relations among force, velocity, and power development. Canadian Journal of Applied Physiology 22(4): 328-36 Vernon, D. (2009). Human potential: exploring techniques used to enhance human performance.
East Sussex, UK: Routledge
Wolf, S.L. (1980). Electromyographic biofeedback in exercise programs. The Physician and Sportsmedicin 8(11): 61-69
Zaichkowsky, L.D., Fuchs, C.Z. (1988). Biofeedback applications in exercise and athletic performance. Exercise and Sport Sciences Reviews 16: 381-421.
Bilaga1
Godkännande för deltagande i träningsstudie angående maximal
muskelaktivering
I den här studien utvärderar vi effekten av styrketräning. Du kommer främst att jobba med lårens framsida. Studien börjar med ett antal mätningar där vi mäter din maximala styrka. Därefter följer en fem veckor lång träningsperiod där får träna tre gånger per vecka enligt ett bestämt schema. Efter träningsperioden genomför vi ytterligare ett testtillfälle där effekten av träningen utvärderas. Under varje tillfälle (test och träning) kommer vi att registrera din muskelaktivering med hjälp av yt‐EMG. Det innebär att vi kommer att fästa elektroder på fyra muskelhuvuden på lårets fram‐ och baksida. Under det första och sista tillfället kommer vi även att ge elstimulering under testerna. Det innebär att du kommer att känna ett visst obehag under bråkdelen av en sekund. Under både test och träning ska du tänk på att ta i maximalt varje gång. Oroa dig inte för att bli trött mot slutet. Du ska inte försöka ”spara” dig för att orka prestera maximalt hela testet. Ge järnet varje gång. Du kan när du vill under testet (eller träningsperioden) välja att avbryta försöket utan att uppge något skäl för detta. Vid avslutad studie får du en ersättning på 3000 kronor. Ersättningen är skattepliktig. Jag är införstådd med vad studien handlar om och väljer att vara med. Underskrift Namnförtydligande DatumBilaga 2
Käll- och litteratursökning
Syfte och frågeställningar:
Syftet med denna studie var att jämföra effekterna av ren excentrisk isokinetisk träning med och utan EMG BF. Frågeställningar är: Resulterar träning med EMG biofeedback i en större styrkeökning än utan? Ökar den viljemässiga aktiveringsförmågan (AF) som ett resultat av styrketräning? Blir ökningen ännu större om man dessutom använder sig av EMG BF-träning? Finns det en skillnad i träningseffekt hos antagonist-coaktiveringen mellan grupperna?
Vilka sökord har du använt?
EMG biofeedback, strength training, eccentric training, concentric training. Jag använde också ryska sökord som motsvarar de här uppräknade sökorden. Olika kombinationer av sökorden prövades, vilket gav de mest relevanta referenserna.
Var har du sökt?
Jag har använt Googlescholar och SciFinder for Academics (ett mycket kraftfullt interface mot databaser såsom PubMed). Eftersom Croce (1986) är en nyckelreferens, gick jag igenom samtliga artiklar och böcker som har citerat Croce sedan 1986 (17 referenser).
Sökningar som gav relevant resultat
Jag hittade de flesta artiklarna med hjälp av Googlescholar och SciFinder, och genom
referenser i artiklar och böcker jag läste. Googlescholar har fördelen att vara publik, vilket gör det lätt att arbeta med den hemifrån. Den är inte heltäckande och jag använde SciFinder som komplement.
Kommentarer
Artiklarna jag citerar i uppsatsen är spridda över många olika tidskrifter. Jag har tvingats vara restriktiv i citeringen av artiklar som gäller biofeedback i rehabilitering.