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The aims of the present work was i. to investigate the acute effects of prolonged vibratory stimulation on short-latency stretch reflexes (SLR) of soleus muscle, ii. to assess effects of vibration on parameters of the H-reflex and M-wave stimulus-response curves. There were no changes in the EMG of SLR. During vibration H-reflex amplitudes decreased but H-reflex threshold current increased. None of the H-reflex parameters showed timedependent changes. In contrast, maximum M-wave magnitude (MMAX) decreased after 30min of sustained vibration. The analysis suggests differential effects of presynaptic inhibition on α-motoneurons. The vibration parameters have no effect on excitability of afferent and efferent fibers. The depression of the MMAX after vibratory stimulation may be related to neuromuscular transmission failure and/or reduced sarcolemmal excitability.
Astronauts exposed to microgravity experience physiological deconditioning, especially systems sensitive to force loading such as the musculoskeletal system. In order to attenuate these adverse effects, current ISS crew members perform a daily physical exercise countermeasure program, including treadmill running. However, the maximum vertical loading applied is usually not more than 70-80% of body weight (BW). As the triceps surae is one of the muscles most affected by immobilization but at the same time contributes significantly to vertical support and horizontal propulsion of the human body, it is important to examine the behaviour of its fascicles and tendon under unloading conditions to get a deeper understanding of what might cause the wasting and loss of function. Therefore, the aim of this study was to determine fascicle, tendon and muscle-tendon-unit (MTU) length of the gastrocnemius medialis muscle (GM) during running at 0.38g (Martian gravity), 0.7g (70% BW) and 1g.
Robotergestütztes System für ein verbessertes neuromuskuläres Aufbautraining der Beinstrecker
(2019)
Neuromuskuläres Aufbautraining der Beinstrecker ist ein wichtiger Bestandteil in der Rehabilitation und Prävention von Muskel-Skelett-Erkrankungen. Effektives Training erfordert hohe Muskelkräfte, die gleichzeitig hohe Belastungen von bereits geschädigten Strukturen bedeuten. Um trainingsinduzierte Schädigungen zu vermeiden, müssen diese Kräfte kontrolliert werden. Mit heutigen Trainingsgeräten können diese Ziele allerdings nicht erreicht werden. Für ein sicheres und effektives Training sollen durch den Einsatz der Robotik, Sensorik, eines Regelkreises sowie Muskel-Skelett-Modellen Belastungen am Zielgewebe direkt berechnet und kontrolliert werden. Auf Basis zweier Vorstudien zu möglichen Stellgrößen wird der Aufbau eines robotischen Systems vorgestellt, das sowohl für Forschungszwecke als auch zur Entwicklung neuartiger Trainingsgeräte verwendet werden kann.
