1. Aklimacijos prie šalčio poveikis neuroraumeninei funkcijai
- Author
-
Minderis, Petras and Brazaitis, Marius
- Subjects
neuroraumeninė funkcija ,isometric exercises ,pasyvus vėsinimas ,passive cooling ,acclimation ,neuromuscular function ,aklimacija ,izometriniai pratimai - Abstract
Žmogus, veikiamas šalčio stimulo, gali adaptuotis prie jo terminių atsakų lygyje (Young et al., 1986; Jansky et al., 1996). Nors, kaip rodo vienkartinių vėsinimų tyrimai, šaltis yra linkęs pabloginti fizinį pajėgumą, ypatingai dėl pablogėjusių periferinių (raumens) savybių (Giesbrecht et al., 1995), tačiau yra atlikta tik keletas mokslinių tyrimų apie kartotinio šalčio poveikį neuroraumeninei funkcijai. 2-3 savaites lokaliai vėsinant raumenį nepavyko įrodyti neuroraumeninės funkcijos adaptacijos (Geurts et al., 2005; Geurts et al., 2006), tuo tarpu taikant 3 mėnesių viso kūno krioterapiją buvo įrodyta, kad neuroraumeninė funkcija gali adapatuotis prie šalčio dėl padidėjusio raumens agonisto ir sumažėjusio antagonisto aktyvumo (Westerlund et al., 2009). Jeigu pastarajame tyrime šerdinė temperatūra buvo beveik neįtakojama, tai mūsų tyrime ji buvo griežtai kontroliuojama (numušama iki 35,5±0,1 0C). Taip pat skyrėsi neuroraumeninės funkcijos testavimo metodika, kuria visapusiškai stengėmės ištirti aklimacijos prie šalčio poveikį pėdos lenkiamųjų raumenų izometriniams susitraukimams, tiek periferiniame, tiek centriniame lygmenyje. Darbo objektas – aklimacijos prie šalčio veikiama neuroraumeninė funkcija. Tyrimo tikslas – nustatyti ir įvertinti aklimacijos prie šalčio poveikį neuroraumeninei funkcijai. Uždaviniai: 1. Nustatyti ir įvertinti aklimacijos rodiklių (rektalinės, odos, raumens temperatūrų, širdies susitraukimo dažnio, fiziologinio streso) kaitą aklimacijos laikotarpiu. 2. Nustatyti aklimacijos prie šalčio poveikį periferinei (raumeninei) funkcijai. 3. Nustatyti aklimacijos prie šalčio poveikį centrinei (nervinei) funkcijai. Hipotezės: 1. Remdamiesi Jansky et al. (1996) tyrimu, kuriame po 4-6 savaičių viso kūno vėsinimo vandenyje (14 0C, 1 val., 3 kartus per sav.) centrinė ir periferinė (odos) kūno temperatūra buvo mažesnė, kas buvo įvardinta kaip hipoterminė adaptacija, manome, kad mūsų tyrime pasikartos panašūs rezultatai ir įvyks hipoterminė arba izoliacinė-hipoterminė adaptacija prie šalčio. 2. Remdamiesi Geurts et al. (2005) tyrimu, kuriame po kartotinio (3 sav.) lokalaus vėsinimo raumens temperatūra ir tuo pačiu nevalinga jėga nepadidėjo aklimacijos pabaigoje, manome, kad mūsų tyrime po 16 dienų pasyvaus vėsinimo raumenų temperatūra neturėtų kardinaliai pasikeisti, todėl neturėtų keistis kontraktilinės jų savybės ir įvykti periferinė (raumens) adaptacija prie šalčio. 3. Remdamiesi Westerlund et al. (2009) tyrimu, kuris parodė, kad stiprus, pasikartojantis šalčio stimulas visam kūnui, sumažindamas koaktyvaciją, sukelia neuroraumeninės funkcijos adaptaciją, manome, kad nuolatinė švelni hipotermija yra pakankamas stimulas sukelti centrinę (nervinę) adaptaciją ir padidinti centrinį aktyvavimą, raumens agonisto ir sumažinti antagonisto aktyvumą, kas turėtų pagerinti MVJ-2 min krūvio atlikimą. Išvados: 1. Po 16 dienų pasyvaus vėsinamo aklimacija prie šalčio pasireiškė spartesniu rektalinės temperatūros kritimu ir sumažėjusia odos temperatūra, iš ko galima spręsti, kad įvyko izoliacinė-hipoterminė adaptacija prie šalčio. 2. Aklimacija prie šalčio nesukėlė reikšmingų pėdos lenkiamųjų raumenų nevalingos jėgos ir susitraukimo savybių pokyčių, todėl galima teigti, kad periferinė (raumeninė) adaptacija neįvyko. 3. Aklimacija prie šalčio padidino pėdos lenkiamųjų raumenų centrinio aktyvavimo koeficientą, raumens agonisto ir sumažino antagonisto aktyvavimą, todėl galima teigti, kad įvyko centrinė (nervinė) adaptacija., Human can adapt to cold in terms of thermal responses (Young et al., 1986; Jansky et al., 1996). Although it is established that cold exposure produces a decrease in physical performance, especially due to the effects of impaired peripheral (muscular) function (Giesbrecht et al., 1995), there are only a few studies regarding effect of repeated cold exposures on the neuromuscular function. 2-3 weeks repeated local cold water immersion failed to show any adaptation in the neuromascular function (Geurts et al., 2005, 2006), but after 3 months of whole body cryotherapy was established that neuromuscular function can adapt to cold due to increased activity of agonist and decreased activity of antagonist (Westerlund et al., 2009). According to this study, the effect on the core temperature seems to be minimal, but in our study it was controlled strictly (reaching 35,5±0,1 0C core temperature). It was also different methodology of testing neuromuscular function in our study, where using isometric contractions of plantar flexors we focused on effect of cold acclimation on peripheral and central function. The object of our study – neuromuscular function affected by cold acclimation. The purpose of our study is to investigate the effect of cold acclimation on the neuromuscular function. Objectives: 1. To observe and evaluate the changes of physiological responses (rectal, skin temperature, heart rate, physiologic stress) during the acclimation period. 2. To establish the effect of cold acclimation on peripheral (muscular) function. 3. To establish the effect of cold acclimation on central (neural) function. Hypothesis: 1. According to Jansky et al. (1996) study which showed lower central and peripheral (skin) body temperature after 4-6 weeks whole-body cooling in water (14 0C, 1 hr, 3 times per week) and referred it to as hypothermic adaptation, it was hypothesized that similar results would recur in our study and hypothermic or insulative-hypothermic adaptation to cold would occur. 2. According to Geurts et al. (2005) study of repeated (3 weeks) local cooling where muscle temperature and electrically evoked twitch didn’t increase at the end of acclimation, it was hypothesized that after 16 days of passive cooling muscle temperature wouldn’t change drastically, suggesting no changes in contractile properties, and peripheral (muscle) adaptation to cold wouldn’t occur. 3. According to Westerlund et al. (2009) study which showed that acute repeated whole-body cold exposure induces neuromuscular adaptation by decreasing co-activation, it was also hypothesized that chronic mild hypothermia is sufficient stimulus to induce central (neural) adaptation and increase central activation, agonist activity and decrease antagonist activity, thereby improve performance of 2 min sustained maximal voluntary contraction (MVC-2min). Conclusions: 1. After 16 days of passive cooling there was more rapid decrease in rectal temperature and more pronounced decrease in skin temperature, suggesting that insulative-hypothermic adaptation to cold occurred. 2. Cold acclimation didn’t result in significant changes of electrically evoked twitch torque and contractile properties of plantar flexors, suggesting that peripheral (muscular) adaptation didn’t occur. 3. Cold acclimation increased central activation ratio, muscle agonist and decreased muscle antagonist activity of plantar flexors, suggesting that central (neural) adaptation occurred.
- Published
- 2011