การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและสรีรวิทยาของกล้ามเนื้อVastus Lateralis หลังโปรแกรมออกกำลังกายแบบแรงต้านสองชนิด
คำสำคัญ:
มุมของเส้นกล้ามเนื้อ, ความยาวของเส้นกล้ามเนื้อ, ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ, การออกกำลังกายแบบแรงต้านบทคัดย่อ
บทนำ การปรับตัวของกล้ามเนื้อทางกายวิภาคและสรีรวิทยามีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานประจำวันของเราอย่างมาก การเข้าใจถึงวิธีการฝึกออกกำลังกายที่มีผลต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพกล้ามเนื้อเหล่านี้เป็นประโยชน์ในการพัฒนาความสามารถและเพิ่มประสิทธิภาพในชีวิตประจำวัน
วัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาผลของโปรแกรมออกกำลังกายของกล้ามเนื้อยืดข้อเข่า (knee extensor training) สองแบบในกล้ามเนื้อ Vastus Lateralis ทั้งทางกายวิภาคและสรีรวิทยา
วิธีการศึกษา การศึกษานี้รวมผู้เข้าร่วม 20 คน ที่มีสุขภาพแข็งแรง (อายุ = 21.10±0.40 ปี, ส่วนสูง = 1.74±0.50 เมตร, น้ำหนัก = 69.10±11.00 กิโลกรัม) คัดเลือกมาจากคณะวิทยาศาสตร์การกีฬา มหาวิทยาลัยบูรพา และ แบ่งกลุ่มโดยสุ่มให้เข้าร่วมโปรแกรมฝึกออกกำลังกาย 2 แบบ ภายใน 6 สัปดาห์: โปรแกรมฝึกดั้งเดิมความหนักสูง (HI) หรือโปรแกรมฝึกในรูปแบบผสมความหนักสูงและความหนักน้อยร่วมกับเทคนิคการจำกัดการไหลเวียนโลหิต (MIX) ทดสอบก่อนและหลังโปรแกรมฝึกออกกำลังกาย 1 สัปดาห์ก่อนและหลังจากสิ้นสุดโปรแกรม ประเมินโดย
วัดมุมของเส้นกล้ามเนื้อ (Pennation angle) และความยาวของเส้นกล้ามเนื้อ Vastus lateralis โดยรังสีแพทย์ที่ไม่ทราบโปรแกรมการออกกำลังกายของผู้ถูกศึกษา โดยใช้อัลตราซาวนด์ B-mode และประเมินความแข็งแรงของกล้ามเนื้อที่เพิ่มขึ้น (maximum strength) การวิเคราะห์ทางสถิติใช้ IBM SPSS Statistics เวอร์ชั่น 20
ผลการศึกษา หลังจากการฝึกออกกำลังกายเป็นเวลา 6 สัปดาห์ โปรแกรมฝึก HI และ MIX ทั้งสองโปรแกรมมีผลลัพธ์ในการเพิ่มความยาวของเส้นกล้ามเนื้ออย่างมีนัยสำคัญ โดยมีขนาดเท่ากับ 12.13 มม. และ 11.81 มม. ตามลำดับ (p<0.05) อย่างไรก็ตาม ไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางสถิติที่มีนัยสำคัญในมุมของเส้นกล้ามเนื้อของทั้งสองกลุ่ม (p>0.05) และพบว่า มีการปรับตัวทางสรีรวิทยาโดยมีการเพิ่มขึ้นของ 1 repetition maximum strength ในทั้งสองกลุ่ม คือ 12.60 กก และ 18.63 กก ตามลำดับ (p<0.01)
สรุป ทั้งสองโปรแกรมฝึกมีประสิทธิภาพในการ กระตุ้นการปรับตัวของกล้ามเนื้อทั้งทางกายวิภาคและสรีรวิทยา
References
Werkhausen A, Gløersen Ø, Nordez A, Paulsen G, Bojsen-Møller J, Seynnes OR. Linking muscle architecture and function in vivo: conceptual or methodological limitations? Peer J. 2023; 11: e15194.
Alegre LM, Jimenez F, Gonzalo-Orden JM, Martin-Acero R, Aguado X. Effects of Dynamic resistance training on fascicle length and isometric strength. J Sports Sci. 2006; 24: 501–508.
Matta T, Simão R, de Salles BF, Spineti J, Oliveira LF. Strength Training’s Chronic Effects on Muscle Architecture Parameters of Different Arm Sites. J Strength Cond Res. 2011; 25: 1711-17.
Franchi MV, Raiteri BJ, Longo S, Sinha S, Narici MV, Csapo R. Muscle Architecture Assessment: Strengths, Shortcomings and New Frontiers of in Vivo Imaging Techniques. Ultrasound Med Biol. 2018; 44: 2492–2504.
Chleboun GS, France AR, Crill MT, Braddock HK, Howell JN. In vivo measurement of fascicle length and pennation angle of the human biceps femoris muscle. Cells Tissues Organs. 2001; 169: 401-9.
Kwah LK, Pinto RZ, Diong J, Herbert RD. Reliability and validity of ultrasound measurements of muscle fascicle length and pennation in humans: a systematic review. J Appl Physiol (1985). 2013; 114: 761-9.
Zhou GQ, Chan P, Zheng YP. Automatic measurement of pennation angle and fascicle length of gastrocnemius muscles using real-time ultrasound imaging. Ultrasonics. 2015; 57: 72–83.
Aagaard P, Andersen JL, Dyhre-Poulsen P, Leffers AM, Wagner A, Magnusson SP, et al. A mechanism for increased contractile strength of human pennate muscle in response to strength training: changes in muscle architecture. J Physiol. 2001; 534: 613–23.
Blazevich AJ, Gill ND, Bronks R, Newton RU. Training-specific muscle architecture adaptation after 5-wk training in athletes. Med Sci Sports Exerc. 2003; 35: 2013–22.
Seynnes OR, de Boer M, Narici MV. Early skeletal muscle hypertrophy and architectural changes in response to highintensity resistance training. J Appl Physiol. 2007; 102: 368–73.
Erskine RM, Jones DA, Williams AG, Stewart CE, Degens H. Inter-individual variability in the adaptation of human muscle specific tension to progressive resistance training. Eur J Appl Physiol. 2010; 110: 1117–25.
Abe T, Fukashiro S, Harada Y, Kawamoto K. Relationship between sprint performance and muscle fascicle length in female sprinters. J Physiol Anthropol Appl Human Sci. 2001; 20: 141–7.
Ando R, Saito A, Umemura Y, Akima H. Local architecture of the vastus intermedius is a better predictor of knee extension force than that of the other quadriceps femoris muscle heads. Clin Physiol Funct Imaging. 2015; 35: 376–82.
Drazan JF, Hullfish TJ, Baxter JR. Muscle structure governs joint function: linking natural variation in medial gastrocnemius structure with isokinetic plantar flexor function. Biol Open. 2019; 8: bio048520.
Ruiz-Cardenas JD, Rodriguez-Juan JJ, Rios- Diaz J. Relationship between jumping abilities and skeletal muscle architecture of lower limbs in humans: systematic review and meta-analysis. Hum Mov Sci. 2018; 58: 10–20.
Lee KL, Oh TW, Gil YC, Kim HJ. Correlation between muscle architecture and anaerobic power in athletes involved in different sports. Sci Rep. 2021; 11: 13332.
Zaroni RS, Brigatto FA, Schoenfeld BJ, Braz TV, Benvenutti JC, Germano MD, et al. High Resistance Training Frequency Enhances Muscle Thickness in Resistance-Trained Men. J Strength Cond Res. 2019; 33: S140-51.
Fukunaga T, Ichinose Y, Ito M, Kawakami Y, Fukashiro S. Determination of fascicle length and pennation in a contracting human muscle in vivo. J Appl Physiol (1985). 1997; 82: 354-8.
Natsume T, Ozaki H, Saito AI, Abe T, Naito H. Effects of Electrostimulation with Blood Flow Restriction on Muscle Size and Strength. Med Sci Sports Exerc. 2015; 47: 2621–27.
Korkmaz E, Dönmez G, Uzuner K, Babayeva N, Torgutalp ŞŞ, Özçakar L. Effects of Blood Flow Restriction Training on Muscle Strength and Architecture. J Strength Cond Res. 2022; 36: 1396–1403.
Cohen J. A power primer. Psychol Bull. 1992; 112: 155–9.
Franchi MV, Atherton PJ, Reeves ND, Flück M, Williams J, Mitchell WK, et al. Architectural, functional and molecular responses to concentric and eccentric loading in human skeletal muscle. Acta Physiol (Oxf). 2014; 210: 642–54.
Noorkoiv M, Nosaka K, Blazevich AJ. Neuromuscular adaptations associated with knee joint angle specific force change. Med Sci Sports Exerc. 2014; 46: 1525–37.
Walker S, Trezise J, Haff GG, Newton RU, Häkkinen K, Blazevich AJ. Increased fascicle length but not patellar tendon stiffness after accentuated eccentric-load strength training in already-trained men. Eur J Appl Physiol. 2020; 120: 2371–82.
Ruple BA, Mesquita PHC, Godwin JS, Sexton CL, Osburn SC, McIntosh MC, et al. Changes in vastus lateralis fibre cross-sectional area, pennation angle and fascicle length do not predict changes in muscle cross-sectional area. Exp Physiol. 2022; 107: 1216-24.
Stasinaki A-N, Zaras N, Methenitis S, Tsitkanou S, Krase A, Kavvoura A, Terzis G. Triceps Brachii Muscle Strength and Architectural Adaptations with Resistance Training Exercises at Short or Long Fascicle Length. J Funct Morphol Kinesiol. 2018; 3: 28.
Fukutani A, Kurihara T. Comparison of the muscle fascicle length between resistancetrained and untrained individuals: crosssectional observation. SpringerPlus. 2015; 4: 341.
Simpson CL, Kim BDH, Bourcet MR, Jones GR, Jakobi JM. Stretch training induces unequal adaptation in muscle fascicles and thickness in medial and lateral gastrocnemii. Scand J Med Sci Sports. 2017; 27: 1597 604.
Hinks A, Franchi MV, Power GA. The influence of longitudinal muscle fascicle growth on mechanical function. J Appl Physiol (1985). 2022; 133: 87–103.
Zollner AM, Abilez OJ, Böl M, Kuhl E. Stretching skeletal muscle: chronic muscle lengthening through sarcomerogenesis. PLoS One. 2012; 7: e45661.
McMahon GE, Morse CI, Burden A, Winwood K, Onambélé GL. Impact of range of motion during ecologically valid resistance training programs on muscle size, subcutaneous fat, and strength. J Strength Cond Res. 2014; 28: 245–55.
Farup J, Kjølhede T, Sørensen H, Dalgas U, Møller AB, Vestergaard PF, Ringgaard S, Bojsen-Møller J, Vissing K. Muscle morphological and strength adaptations to endurance vs. resistance training. J Strength Cond Res. 2012; 26: 398–407.
Ema R, Wakahara T, Miyamoto N, Kanehisa H, Kawakami Y. Inhomogeneous architectural changes of the quadriceps femoris induced by resistance training. Eur J Appl Physiol. 2013; 113: 2691–703.
Schoenfeld BJ, Grgic J, Ogborn D, Krieger JW. Strength and Hypertrophy Adaptations Between Low- vs. High-Load Resistance Training: A Systematic Review and Metaanalysis. J Strength Cond Res. 2017; 31: 3508–23.
Gear KM, Kim K, Lee S. Effects of Training with Blood Flow Restriction on Muscular Strength: A Systematic Review and Meta- Analysis. Int J Exerc Sci. 2022; 15: 1563–77.
Centner C, Wiegel P, Gollhofer A, König D. Effects of Blood Flow Restriction Training on Muscular Strength and Hypertrophy in Older Individuals: A Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med. 2019; 49: 95–108.
Aily JB, de Noronha M, de Almeida AC, Pedroso MG, Maciel JG, Mattiello-Sverzut AC, Mattiello SM. Evaluation of vastus lateralis architecture and strength of knee extensors in middle-aged and older individuals with knee osteoarthritis. Clin Rheumatol. 2019; 38: 2603-11.
El-Ansary D, Marshall CJ, Farragher J, Annoni R, Schwank A, McFarlane J, Bryant A, Han J, Webster M, Zito G, Parry S, Pranata A. Architectural anatomy of the quadriceps and the relationship with muscle strength: An observational study utilising real-time ultrasound in healthy adults. J Anat. 2021; 239: 847-55.
Sørensen B, Aagaard P, Hjortshøj MH, Hansen SK, Suetta C, Couppé C, Magnusson SP, Johannsen FE. Physiological and clinical effects of low-intensity blood-flow restricted resistance exercise compared to standard rehabilitation in adults with knee osteoarthritis-Protocol for a randomized controlled trial. PLoS One. 2023; 18: e0295666.
Zhao Y, Zheng Y, Ma X, Qiang L, Lin A, Zhou M. Low-Intensity Resistance Exercise Combined With Blood Flow Restriction is More Conducive to Regulate Blood Pressure and Autonomic Nervous System in Hypertension Patients-Compared With High-Intensity and Low-Intensity Resistance Exercise. Front Physiol. 2022; 13: 833809.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 Burapha University
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.