spierwerking worden meestal onderverdeeld in 3 categorieën: concentrisch, isometrisch en excentrisch. Een actieve spier die verkort en positief mechanisch werk produceert, zou concentrisch werken; een actieve spier die zijn lengte niet verandert en dus geen nettowerk produceert, zou isometrisch werken; en een actieve spier die door externe krachten wordt verlengd en dus werk absorbeert, of negatief werk produceert, zou excentrisch werken.,1
concentrische en isometrische spieracties zijn goed bestudeerd en goed begrepen, en ze passen goed in de manier waarop we denken over spiercontractie op moleculair niveau: de glijdende filament2, 3 en de cross-bridge theorie.4 daarentegen worden excentrische spieracties lang niet zo goed bestudeerd als concentrische en isometrische acties, en passen ze niet goed in het cross-bridge theorie denken (bijv. Herzog5)., Spieren die excentrisch werken kunnen veel grotere krachten produceren dan spieren die concentrisch of isometrisch werken, 6, 7 Ze blijven sterker na de excentrische actie (resterende krachtverhoging, bijv. Edman et al., 8 Herzog en Leonard9), hebben ze minder energie per eenheid van kracht nodig, 10 en excentrieke spieracties komen voortdurend voor in het dagelijks leven.11 excentrieke spieracties zijn ook geassocieerd met verhoogde risico ‘ s voor spierletsel (bijv. Brooks et al., 12 Armstrong et al.13), instabiliteit van krachtproductie en sarcomere lengtes (bijv.,, Morgan14), en remming van vrijwillige activering (bijv. Westing et al.15). Excentrische spieracties blijven echter onder de loep, en veel van de verschijnselen in verband met excentrische acties zijn aan een bevredigende verklaring ontsnapt. Excentrieke spieracties, de eigenschappen geassocieerd met hen, en de onderliggende mechanistische verklaringen blijven slecht begrepen.
in dit speciale nummer van het Journal of Sport and Health Science (JSHS) hebben deskundigen op dit gebied enkele van de mysteries rond excentrieke spieracties aangepakt., Ze hebben de mechanische eigenschappen van excentrische spierwerking (krachtproductie en resterende krachtverhoging), de neurale controle en spierremmingen geassocieerd met excentrische spieracties, en kwesties geassocieerd met excentrische spierwerking en verwondingen als een hulpmiddel voor revalidatie aangepakt.
Herzog bespreekt waarom spieren sterker zijn wanneer ze actief worden verlengd in vergelijking met wanneer ze inkorten, gebruikmakend van de cross-bridge theorie., Vervolgens identificeert hij de tekortkomingen van de cross-bridge theorie in het verklaren van excentrieke spieracties en bespreekt hij hoe sarcomere length nonuniformity en passieve structurele elementen zijn gebruikt om het gat te vullen dat door de cross-bridge theorie is achtergelaten. Hij gaat verder met het verklaren van fenomenen zoals de resterende krachtverhoging en verminderde energetische kosten in excentrische spierwerking met behulp van een model dat de betrokkenheid van een structureel element in excentrische spieracties omvat.
Nishikawa et al., verken het onderwerp van excentrische actie en restkrachtversterking verder door gebruik te maken van een historische context, en maak een sterk argument voor excentrische spierwerking als hulpmiddel in revalidatieomgevingen, specifiek voor patiëntenpopulaties met een verminderde zuurstofopname capaciteit. Zij gebruiken ook een vergelijkende benadering tussen zoogdieren en molluscan skeletspieren die sommige mysteries rond de overblijvende eigenschap van de krachtverhoging kunnen verklaren.,
Schappacher-Tilp stelt een spannend nieuw model voor van hoe excentrische spieracties en de bijbehorende residuele krachtversterkingseigenschappen kunnen worden verklaard en ondergebracht met behulp van een krachtafhankelijke activering van het myosinefilament. Ze introduceert een nieuw ontdekte cross-bridge toestand, de zogenaamde super-relaxed toestand, die verrassende mogelijkheden biedt voor het stabiliseren van skeletspieren en het verklaren van excentrieke eigenschappen.
Liber gaat dieper in op de kwestie van spierletsel geassocieerd met excentrische spieracties en gaat dieper in op experimenten met desmin-deficiënte spieren., Desmin is niet alleen een essentieel structureel sarcomerisch eiwit, maar is ook een gevoelige biologische indicator van spierverwonding. Hij stelt manieren voor om spierblessures te voorkomen, voortbouwend op het thema van Nishikawa et al. excentrieke spierwerking bekijken als revalidatiehulpmiddel.
de voorgaande vier artikelen zijn gebaseerd op spiercontractietheorie, moleculair en cellulair onderzoek en diermodellen, terwijl de overige vier artikelen zich richten op Toegepast Onderzoek bij mensen met behulp van vrijwillige spiercontractie.,
Dit thema wordt gelanceerd door een uitstekend overzicht van de controleaspecten van excentrische spierwerking door Aagaard. Hij richt zich op de onderdrukte neuromusculaire activiteit in excentrische contracties bij ongetrainde individuen, waaruit blijkt dat deze remming in excentrische spierwerking kan worden overwonnen door specifieke, zware belastingweerstandstraining gedurende weken en maanden. Hij bespreekt de neurale aanpassingen die optreden bij een dergelijke training en hoe ze de spieractivering beïnvloeden in excentrieke actie.,
Hahn zet het argument over remming in vrijwillige excentrische spierwerking voort en richt zich op het probleem van verminderde spierkracht bij vrijwillige excentrische contracties. Hij stelt dat dit misschien niet een “remming” van spieractiviteit op zich is, maar eerder een onbekendheid met op laboratorium gebaseerde excentrische spiertests die kunnen worden overwonnen door de proefpersonen vertrouwd te maken met de excentrische taken voorafgaand aan het testen.
De Brito Fontana et al., toon in een zeldzame beoordeling van restkrachtversterking na excentrische werking van de flexorspieren van de bovenarm dat de neuromusculaire efficiëntie toeneemt bij een verscheidenheid aan excentrische acties, maar dat de neuromusculaire efficiëntie op verschillende manieren wordt bereikt, afhankelijk van de spierlengte. Deze lengte-afhankelijke verschillen resulteren in een kracht–lengte curve die wordt afgevlakt over de elleboog bereik van de beweging na excentrieke actie, waardoor het verbeteren van de spierfunctie op zeer korte en zeer lange lengtes, waar de elleboogflexoren zijn van nature zwak.
ten slotte, Mazara et al., studie neuromusculaire efficiëntie na excentrische spierwerking in de menselijke enkel plantaire flexor groep. Ze tonen een toename van de kracht en een afname van de activering na excentrische spierwerking in vergelijking met de zuiver isometrische referentiecontractie. Zij merkten op dat deze schijnbare toename van spierefficiëntie tegen een prijs kwam: proefpersonen hadden spierkrachtcontrole verminderd, wat suggereert dat spierefficiëntie na excentrieke actie ten koste gaat van verlies in fijne motorische controle., goed opgevangen door de traditionele cross-bridge theorie, dat excentrieke spier acties worden aangestuurd met verschillende activering van strategieën dan concentrische of isometrische contracties, dat deze activering strategieën zijn van kunststof en kunnen worden aangepast door de opleiding en de taak gewenning, dat excentrieke acties veranderen de mechanische eigenschappen van de spieren, dat ze niet een blessure risico (indien goed uitgevoerd), en dat ze bieden voordelen voor revalidatie en training programma ‘ s bij patiënten en sporters die verder gaan dan (en hebben duidelijke voordelen boven) die van concentrische en isometrische contracties.,
onnodig te zeggen dat niet alle mysteries van excentrieke spieracties zijn opgelost in dit speciale nummer. Er is nog steeds de behoefte om de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de toename van kracht en daling van metabolische kosten tijdens en na excentrieke spieracties te verklaren en te begrijpen, een behoefte om remmende wegen in excentrieke spieractie en hun aanpassing met opleiding en vertrouwd te maken, en een behoefte om de voordelen van excentrieke spieractie in opleiding en revalidatie te implementeren en volledig te begrijpen, terwijl blessures worden vermeden., Ik geloof dat het bestuderen van excentrieke spieracties veel meer uitdagingen en verrassingen voor ons oplevert, net als in het afgelopen decennium. Ik geloof ook dat structurele eiwitten, zoals titin, zullen ontstaan als cruciale regulatoren van excentrische kracht en dat het bestuderen van excentrische spieracties zal helpen bij ons begrip van de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan contractie.