Paper of the Month #5: Paulus J et al

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Bestimmte Parameter, die seit langem zur Quantifizierung der durch isokinetische Belastung verursachten Ermüdung verwendet werden, wurden in dieser belgisch-französischen Kooperationsstudie auf den Prüfstand gestellt. Aber auch wenn die dokumentierte geringe Reproduzierbarkeit einige dieser Parameter ungültig erscheinen lässt, gilt dieses Ergebnis nur bei Anwendung des in dieser Studie verwendeten spezifischen Testprotokolls (nur konzentrisch, Kniemuskulatur). Ob dies auf verschiedene Ermüdungsprotokolle und andere Muskelgruppen zutrifft, erfordert eine gründliche Forschung. 

Prof. Dvir kommentiert:

Die isokinetische Dynamometrie gilt weithin als der Goldstandard für Muskelkrafttests. Seine Verwendung in dieser Hinsicht wurde in Tausenden von Arbeiten beschrieben, die sich mit verschiedenen Muskelgruppen, Kontraktionsmodi, Winkelgeschwindigkeiten usw. beschäftigt haben. Allerdings hat die Verwendung dieser Technologie zur Beurteilung von Ermüdbarkeit bei den Forschern viel weniger Beachtung gefunden, da sie weitgehend nicht standardisierte Protokolle und die Einbeziehung anderer Faktoren berücksichtigt, die die Messung der Kraft weniger wahrscheinlich beeinflussen. 

Dieses Ergebnis hat viel mit dem Hauptthema der Untersuchung zu tun: dem menschlichen Wesen. Wie die Autoren dieser wichtigen und umfassenden belgisch-französischen Studie betonten, können "die Motivation des Probanden und/oder die Beschwerlichkeit der Ermüdungsfähigkeit während der Testsitzung die zunehmende Variabilität während der Analyse potenziell erklären, da jede aufeinanderfolgende Kontraktion von der ersten bis zur letzten mit maximaler Intensität über die gesamte ROM erreicht werden muss". Eine solche Anstrengung kann die Fähigkeit des Probanden, die maximale Kontraktion aufgrund von Unbehagen oder anderen störenden Faktoren aufrechtzuerhalten, negativ beeinflussen, auch wenn die Motivation zur Maximierung der Anstrengung fest vorhanden ist. 

Um die Zuverlässigkeit von Ermüdungsindizes zu untersuchen, haben die Autoren reziproke konzentrische Kontraktionen der Kniestreckmuskeln und Beuger verwendet, wohl das am besten erforschte Antagonistenpaar im menschlichen Körper. Der Spitzenmoment (PM) und die maximale Arbeit (MW) jeder Muskelgruppe dienten als Ergebnismessung, die der etwas unterschiedlichen Funktion derselben zugrunde lag. Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse wurde bei gesunden Teilnehmern über 3 Testsitzungen im Hinblick auf die Reproduzierbarkeit einer Gruppe von 54 Variablen untersucht. Unter den 54 wurden eine kleine Anzahl direkt gemessen, während die Mehrheit der Variablen als Verhältnis der gegebenen Variablen innerhalb der Gruppe erhalten wurde (die als "abgeleitete" bezeichnet wird).

Die Notwendigkeit die Reproduzierbarkeit in quantitativer Hinsicht zu analysieren kann nicht genug betont werden. Sie ist ein kritischer Schritt bei der Feststellung der korrekten Verwendung von Ergebnis-Messungen, und die mit isokinetischen Tests verbundenen sind in diesem Zusammenhang keine Außenseiter. Darüber hinaus sind Cutoffs für signifikante Veränderungen (SRD, MDC etc.) möglicherweise das bedeutendste Ergebnis einer solchen Analyse. Es zeigt sich, dass innerhalb der Grenzen der Studie die verhältnisbasierten ("abgeleiteten") Indizes beider Muskelgruppen nicht zur Beurteilung ihrer Ermüdungsfähigkeit herangezogen werden sollten. Darüber hinaus sollte die Anwendung der direkten (gemessenen) Indizes ausschließlich der Analyse der Ermüdung des Quadrizeps vorbehalten sein. 

Ist das das Ende der isokinetischen Fatigue-Analyse der Kniesehne? Die Autoren räumen ein, dass konzentrische maximale repetitive Aktivität keine gewöhnliche Funktion dieser Muskeln ist und lassen daher die Tür offen für eine Studie, die sich z.B. auf die exzentrische Wirkung dieser Muskelgruppe konzentriert. Es kann auch sein, dass die in dieser Studie verwendete Winkelgeschwindigkeit nicht ideal für dieses spezielle Ziel war. Ebenso könnte die Verwendung von reziproken vs. Einzelkontraktionsmodus-Tests mit nur einem Muskel das Bild verzerren und wäre daher eine Untersuchung wert.

Andererseits, sofern das in dieser Studie beschriebene spezifische Protokoll in zukünftigen Studien angewendet wird, sollte man sehr vorsichtig sein, wenn man Schlussfolgerungen über die Ermüdungsfähigkeit entweder der Streckmuskeln oder der Beuger des Knies zieht.

Die Studie von Paulus et al finden Sie hier
Die Arbeit kann direkt beim Verlag erworben werden.

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Zitierung
Paulus J, Bosquet L, Forthomme B, Donneaud A-F, Grémeaux V, Croisier J-L. Measured and derived parameters of isokinetic fatigability of knee muscles: What can we apply, what should we not? Isokinetics and Exercise Science 27(1), 2019

Paper of the Month - die Initiative

Das Hauptziel der PoM-Initiative ist es, als Update-Forum für Anwender der isokinetischen Dynamometrie zu dienen. Jüngste Arbeiten zu dieser Technologie und ihren Anwendungen (in der Regel der letzten 3 Monate) werden regelmäßig von Prof. Zeevi Dvir gesichtet. Ausgewählt werden die Studien, die seiner Meinung nach einen wichtigen/relevanten Beitrag zur Wissenschaft der isokinetischen Untersuchungen und Konditionierungen darstellen. Bei der Auswahl werden die Innovationskraft, die wissenschaftliche Genauigkeit und die potentielle Anwendbarkeit der Studie ohne Vorurteile berücksichtigt, was PHYSIOMED's Engagement für die höchsten Standards unterstreicht, für die das Unternehmen als weltweit führender Anbieter von isokinetischen Technologien steht.

Prof. Dvir ist an der Fakultät für Physikalische Therapie der Sackler Faculty of Medicine der Universität Tel Aviv tätig und arbeitet auch als nicht-lehrender Professor am Biomechanics and Ergonomics Lab, School of Kinesiology and Health Studies (SKHS), Queen's University, Kanada.  

Prof. Dvir ist international führend in der Isokinetik. Er ist Autor des in diesem Bereich allgemein anerkannten führenden Titels "Isokinetics: Muscle Testing, Interpretation and Clinical Applications" (Churchill Livingstone, 1st ed., 1995; Elsevier 2nd ed., 2004). Seit 1998 ist er auch Chefredakteur der Isokinetics and Exercise Science (IOS Press, Amsterdam, Holland), der einzigen internationalen Zeitschrift, die sich mit den wissenschaftlichen und praktischen Aspekten der Technologie beschäftigt. Prof. Dvir hat mehr als 60 Arbeiten zur Isokinetik veröffentlicht. Er prägte die Begriffe Dynamic Control Ratio (DCR), auch bekannt als das funktionale Verhältnis. Die DCR wurde hauptsächlich im Zusammenhang mit dem muskulären Gleichgewicht das Knie betreffend angewendet, insbesondere im Hinblick auf ACL-Defizite und -Rekonstruktion und wird als das Verhältnis Hecc/Qcon ausgedrückt. Prof. Dvir war auch der Erste, der die DCE (Differenz zwischen dem Ecc/Con-Verhältnis bei hoher und niedriger Geschwindigkeit) beschrieb, um den submaximalen Aufwand zu beurteilen: ein Kernkonzept in der gerichtsmedizinischen Analyse von Muskelschwäche. Ein ihm zugeschriebenes US-Patent ebnete den Weg zu einer Reihe von Veröffentlichungen, die die Verwendung von isokinetischen Tests und Konditionierungen für kurze Bewegungsumfänge beschreiben.

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