Wie gezielte Unordnung im Training für Ordnung in der Bewegung sorgt : zufällige Schwingungen wirken auf Muskel- und Nervenzellen ein

Seit über zehn Jahren werden am Institut für Sportwissenschaften die Auswirkungen von Vibrationen auf die Bewegungssteuerung des Menschen erforscht. Das Team um Dr. Christian Haas und Prof. Dietmar Schmidtbleicher fand dabei ein weites Funktionsspektrum mit physiologisch positiven, aber auch negativen Effekten. So können gleichförmige hochfrequente Vibrationen zu Wahrnehmungsstörungen führen oder einen Verlust der Reflextätigkeit bewirken. Andererseits verbessert ein Training mit variablen Vibrationsreizen, so genannten »Stochastischen Resonanzen«, die Koordination. Diese ständig wechselnden Reize trainieren das Zusammenspiel zwischen Sensoren, Gehirn und Muskulatur und bewirken effizientere, an die jeweilige Anforderungssituation angepasste Bewegungsabläufe. Interessanterweise zeigen sich diese Effekte sowohl bei Hochleistungsathleten als auch bei Patienten mit Bewegungsstörungen

VIBRATION TRAINING IN REHABILITATION

Voluntary muscular activation is disturbed in both neurological disorders and orthopaedic injuries. Methods that enable bypassing this activation circle are of fundamental importance in order to set functional training stimuli. Besides electrical stimulation and robot supported gait the app'lication of vibration has become an alternative and complemental treatment method in rehabilitation. The most findings of physiological and motor control, effects of vibratory stimuli result from studies in sport science and basic neurophysiological research. Transferring the effects found in healthy subjects to the different areas of application in rehabilitation seems not possible in a linear way. This paper summarizes the different findings and discusses transfer possibilities and problems

Zur posturalen Kontrolle bei Morbus Parkinson : biomechanische Diagnose und Training

Die posturale Instabilität wird bei Morbus Parkinson neben Rigor, Tremor und Bradykinese als viertes Kardinalsymptom angeführt (GERLACH et al. 2003). Diese Störung der Gleichgewichtskontrolle führt im Vergleich zu gleichaltrigen Personen ohne neurologische Erkrankung zu einem erhöhten Sturzrisiko und zu Einschränkungen in der Mobilität (WOOD et al. 2002). JANKOVIC et al. (1990) beschreiben eine schlechtere Prognose für den allgemeinen Krankheitsverlauf, wenn eine markante posturale Instabilität vorliegt. Die posturale Instabilität gehört daher zu den Hauptfaktoren, die die Lebensqualität der Patienten beeinträchtigen (COMELLA et al. 1995, WADE et al. 2003, SCHRAG et al. 2000). Im Klinikalltag wird die posturale Instabilität nach wie vor mit Verfahren erfasst, denen es an normativen Daten mangelt und die nur unzureichend zu standardisieren sind, z. B. der so genannte Retropulsionstest (BLOEM et al. 1998 und MARCHESE et al. 2003). Nach ROCCHI et al. (2002) zeigt dieser Test nur eine schwache Sensitivität für die Erfassung von posturalen Störungen. Daraus abgeleitet lautete das erste Untersuchungsziel der vorliegenden Arbeit: - Evaluierung eines biomechanischen Diagnoseverfahrens, das die Gleichgewichtsregulation bei Morbus Parkinson unter dynamischen Bedingungen erfasst und auch im Klinikalltag eingesetzt werden kann. Zum Einfluss von Vibrationen und mechanischen Ganzkörperschwingungen liegen inzwischen zahlreiche Studien vor, die eine stimulierende Wirkung auf reflektorische Kontraktionsabläufe beschreiben (vgl. zur Übersicht HAAS et al. 2004a); es existieren dagegen kaum Ergebnisse zu den Effekten mechanischer Ganzkörperschwingungen in der Trainingstherapie. Das zweite Untersuchungsziel lautete dementsprechend: - Evaluation einer neuen Trainingsmaßnahme mittels randomisierter mechanischer Ganzkörperschwingungen zur Therapie der posturalen Instabilität bei Morbus Parkinson. An der Untersuchung nahmen 52 Patienten mit der Diagnose idiopathisches Parkinson-Syndrom teil, die zur Zeit der Studie in der Parkinsonklinik in Bad Nauheim therapiert wurden. Die Zuordnung der Probanden erfolgte randomisiert in eine Experimental- und in eine Kontrollgruppe. Die sensomotorische Gleichgewichtsregulation wurde in drei standardisierten Testbedingungen erfasst. In zwei Tests wurde die posturale Stabilität in einer parallelen Fußstellung und in einer Schrittstellung überprüft (die Messdauer betrug jeweils 32 Sekunden pro Versuch). In einem weiteren Test wurde ein posturaler Reflex auf einen standardisierten Störreiz evaluiert. Die kinematischen Messungen erfolgten auf einer federgelagerten, zwei-dimensional leicht auslenkbaren Standfläche. Es wurden in jeder Testbedingung drei Versuche vor dem Treatment bzw. der Pause für die Kontrollgruppe (Pre-Tests) und drei im Anschluss (Post- Tests) durchgeführt. Das Studiendesign fokussierte somit die Erfassung von adhoc Effekten und nicht von Langzeitadaptationen. Zwei Beschleunigungsaufnehmer zeichneten die Bewegungen der Standfläche auf, wobei der erste die Beschleunigungen der Plattform in Richtung anteriorposterior (ant-post) und der zweite in Richtung medial-lateral (med-lat) erfasste. Zur Quantifizierung der posturalen Stabilität wurden die Auslenkungen der Standfläche bestimmt. Beim posturalen Reflex galt die initiale Dämpfung der Standflächenschwingungen, die mit Hilfe des Abklingkoeffizienten bestimmt wurde, als Auswertungsparameter. Zudem wurde die elektromyographische Muskelaktivität mit bipolaren Oberflächenelektroden an den folgenden antagonistisch wirksamen Muskeln des rechten Unterschenkels erfasst: - M. Tibialis anterior - M. Gastrocnemius (pars lateralis) Zur Quantifizierung der elektromyographischen Aktivität wurde das Integral des gleichgerichteten EMGs berechnet. Beim posturalen Reflex wurde zusätzlich die Reaktionszeit des M. Tibialis bestimmt, d. h. die Verzögerung der muskulären Antwort auf den mechanischen Störreiz. Das Treatment bestand aus mechanischen Ganzkörperschwingungen, die das medizinische Trainingsgerät SRT-medical® (Firma Human mobility, Frankfurt) mit einer gewissen Zufallsgenerierung produziert. Die Vibrationen erfolgen nicht gleichmäßig bzw. sinusförmig, sondern variieren permanent um eine eingestellte Frequenz (+/- 1Hz). Die Schwingungscharakteristik beruht auf dem Phänomen der stochastic resonance. Das Treatment bestand aus fünf Serien à eine Minute mit einer Frequenz von 5-6Hz. Die Hauptergebnisse der vorliegenden Studie sind - die Bestätigung, dass mit der vorgestellten dynamischen Messung der Gleichgewichtsregulation und den hierfür ausgewählten Standpositionen die posturale Stabilität bei Parkinson-Patienten quantitativ und reliabel erfasst werden kann. Diese Ergebnisse korrelieren nicht mit den klinischen Daten des Retropulsionstests. Ferner konnte in einem weiteren Teil der Untersuchung aufgezeigt werden, dass - das Treatment der randomisierten mechanischen Ganzkörperschwingungen die Gleichgewichtskontrolle sowohl bezüglich der posturalen Stabilität als auch hinsichtlich des posturalen Reflexes spontan verbessern kann. In der Überprüfung der posturalen Stabilität ist der Nachweis dieses Effektes aber abhängig von der eingesetzten Messbedingung bzw. von der Standposition. Die kinematischen Ergebnisse konnten allerdings statistisch nicht mit den elektromyographischen bestätigt werden. Die analysierten Effekte werden in der Diskussion mit folgenden Erklärungsansätzen interpretiert: - eine Modifizierung der neuromuskulären Koordination - eine Reduktion des Parkinson-typischen Rigors - eine mögliche Modifikationen der Regulation auf kortikaler und subkortikaler Ebene und - eine Verschiebung der selektiven Aufmerksamkeit auf die Anforderungssituation bzw. eine optimierte Informationsselektion. Ferner wird eine Verbesserung der Propriozeption als Treatmenteffekt ausgeschlossen. Einen besonderen Stellenwert erhalten die aufgezeigten Treatmenteffekte, wenn man berücksichtigt, dass die herkömmliche Medikation bei Morbus Parkinson zwar eine wirkungsvolle Therapie hinsichtlich der meisten Symptomausprägungen bietet, aber nach wie vor nicht zur Verbesserung der posturalen Instabilität beiträgt bzw. hier sogar einen negativen Einfluss ausüben kann (KLAWANS 1986, KOLLER et al. 1990, MARSDEN und OBESO 1994, BLOEM et al. 1996, FRANK et al. 2000, JANKOVIC 2002, GUTTMAN et al. 2003, ROBERTS-WARRIOR et al. 2000, BRONTE-STEWART et al. 2002). Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie kann das Treatment als zusätzliches Element in der Therapie von Morbus Parkinson zum Einsatz kommen, wobei es nicht als Alternative, sondern als Ergänzung zu den herkömmlichen trainings- und physiotherapeutischen Behandlungsstrategien zu sehen ist

High intensity interval training in handcycling: The effects of a 7 week training intervention in able-bodied men

Introduction: In lower body endurance training, quantities of both moderate intensity continuous training (MICT) and high intensity interval training (HIIT) can lead to an improved physiological capacity and performance. Limited research is available regarding the endurance and muscular capacity of the upper body, and how training contributes to improvements in performance capacity is still unknown. The aim of the current study was to evaluate the effects of HIIT and MICT on the physiological capacity and handcycling performance of able-bodied men in a well-controlled laboratory setting. Methods: Twenty four recreationally active men (22 ± 2 years; 1.84 ± 0.04 m; 79 ± 10 kg) were matched on incremental handcycling pre-test performance (peakPO) and then randomly assigned to HIIT, MICT, or a non-training control group (CON, 3 × n = 8). Participants in HIIT completed 14 interval training sessions, performing 4 × 4 min intervals at 85% heart rate reserve (%HRR), and seven continuous training sessions at 55 %HRR (every 2nd training session of the week). Participants in MICT performed 21 training sessions of 30 min at 55 %HRR. After the intervention, changes in peak oxygen uptake (peakVO2) and peak power output (peakPO) were compared within and between HIIT, MICT and CON. Results: The average external training load per training session did not differ between MICT and HIIT (p = 0.713). Improvements after HIIT in peakVO2 (22.2 ± 8.1%) and peakPO (47.1 ± 20.7%) were significantly larger compared with MICT and CON (p < 0.001). Improvements after MICT in peakVO2 (10.7 ± 12.9%) and peakPO (32.2 ± 8.1%) were higher compared to CON (p < 0.001). Higher improvement after HIIT occurred despite training 22% less time than MICT. No significant changes were found in CON. Discussion: As in lower body endurance sports, HIIT proved to be very effective in improving the physiological and performance capacity of upper body exercise. Whilst physiological capacity in both training groups improved significantly compared with CON, the present study shows that peakVO2 and peakPO improved more after HIIT than after MICT in able-bodied men. It is advised to include HIIT into training regimes of recreational and competitive handcyclists to improve the upper body endurance capacity

A comparison of the FitroDyne and GymAware rotary encoders for quantifying peak and mean velocity during traditional multi-jointed exercises

This document is the Accepted Manuscript version of a published work that appeared in final form in Journal of Strength and Conditioning Research. To access the final edited and published work see https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000002952The FitroDyne and GymAware rotary encoders are being increasingly used in resistance training to monitor movement velocity, but how closely their velocity outcomes agree is unknown. Consequently, this study aimed to determine the level of agreement between the FitroDyne and GymAware for the assessment of movement velocity in three resistance training exercises. Fifteen males performed three repetitions of bench press, back squat and bent-over-row exercises at 10% one repetition maximum increments (from 20 to 80%). For each repetition, the FitroDyne and GymAware recorded peak and mean barbell velocity (cm.s-1). Though strongly correlated (r = 0.79 to 1.00), peak velocity values for the GymAware were significantly lower than the FitroDyne for all exercises and loads. Importantly, the random errors between the devices, quantified via Bland and Altman's 95% limits of agreement, were unacceptable, ranging from ± 3.8 to 25.9 cm.s-1. Differences in mean velocity were smaller (and non-significant for most comparisons) and highly correlated (r = 0.86 to 1.00) between devices. Notwithstanding smaller random errors than for the peak values, mean values still reflected poor agreement (random errors between ± 2.1 to 12.0 cm.s-1). These findings suggest that the FitroDyne and GymAware cannot record peak or mean velocity with acceptable agreement, and should neither be employed interchangeably nor their data compared

Effects of whole-body vibration on postural control in elderly: a systematic review and meta-analysis

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>This systematic review was performed to summarize the current evidence for whole body vibration (WBV) interventions on postural control in elderly.</p> <p>Methods</p> <p>English and German language papers in Medline, PEDro, Cinahl and the Cochrane databases were searched. Two reviewers extracted data on patients' characteristics, type of WBV intervention and outcomes. Two independent reviewers rated the methodological quality of these studies. Data were pooled using random-effects meta-analysis.</p> <p>Results</p> <p>Fifteen papers reporting quantitative data were included. Results from 15 papers could be pooled for a meta-analysis. The studies involved 933 participants. In 7 studies the authors investigated the effects of vibration plates generating vertical sinusoidal vibrations (VS-WBV) and 7 papers described the use of side-alternating sinusoidal vibrations (SS-WBV). One study investigated both VS-WBV and SS-WBV.</p> <p>Weak to moderate evidence of an overall effect as a result of VS-WBV and SS-WBV was observed for (a) static balance for post-intervention values with a standardized mean difference (SMD) -0.06, 95% CI -0.31 to 0.18 and for change values SMD -0.26, 95% CI -1.09 to 0.57, and (b) dynamic balance for post-intervention-values SMD -0.34, 95% CI -0.60 to -0.08. For functional balance (c) an overall outcome for post-intervention values with SMD of 0.34, 95% CI -0.19 to 0.87 was found.</p> <p>Conclusions</p> <p>The 15 studies reviewed were of moderate methodological quality. In summary, SS-WBV seems to have a beneficial effect on dynamic balance in elderly individuals. However, the current results should be interpreted with caution because of the observed heterogeneity of training parameters and statistical methods. Future studies are warranted to evaluate the effects of WBV on postural control in an elderly population.</p

Effect of standing posture during whole body vibration training on muscle morphology and function in older adults: A randomised controlled trial

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Whole body vibration (WBV) is a novel modality of exercise shown to improve musculoskeletal function. This study aims to examine the effects of standing posture during low magnitude WBV training on muscle function and muscle morphology in older adults.</p> <p>Methods</p> <p>Nineteen men and women (50-80 years) were recruited to a three month randomised controlled trial and allocated to one of three groups: WBV with flexed knees (FK), WBV with locked knees (LK), or sham WBV with flexed knees (CON). Exposure was intermittent (1 min WBV:1 min rest) for 20 min, three times per week for 13 weeks. Measurements were taken at baseline and at three months. Primary outcomes included upper and lower body muscle function (strength, power and velocity). Secondary outcomes were muscle morphology, balance, habitual and maximal gait velocity, stair climb power, and chair stand performance.</p> <p>Results</p> <p>Sixteen subjects completed the study. Relative (%) upper body contraction velocity improved significantly after WBV with FK compared to LK (FK 16.0%, LK -7.6%, CON 4.7, p = 0.01). Relative upper body strength (LK 15.1%, p = 0.02; FK 12.1%, p = 0.04; CON 4.7%) increased significantly following WBV compared to control. Absolute (p = 0.05) and relative (p = 0.03) lower leg strength significantly improved with both standing postures (LK 14.4%; FK 10.7%; CON 1.3%). Only the LK group differed significantly from CON in relative leg strength gains (p = 0.02). Potentially clinically meaningful but statistically non-significant improvements in lower leg muscle cross-sectional area (LK 3.7 cm², FK 2.4 cm², CON 2.2 cm²p = 0.13) were observed after WBV with LK compared to the other groups. No significant effects of WBV on any functional performance tests were observed.</p> <p>Conclusions</p> <p>Our results suggest that WBV may improve muscle strength and contraction velocity in some muscle groups in older adults. However, hypothesised differential adaptation to standing posture (FK > LK) was observed only for upper body contraction velocity, making recommendations regarding this prescriptive element inconclusive. The efficacy, mechanism of action and long term feasibility of WBV for musculoskeletal health in older adults warrants continued investigation in robustly designed, sufficiently powered future studies.</p> <p>Trial Registration</p> <p>ACTRN12609000353291.</p

Spasme artériel coronaire sous donépézil (à propos d'un cas)

LILLE2-BU Santé-Recherche (593502101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF