A vizuális és vesztibuláris rendszerek egyensúlybeli szerepének vizsgálata táncosok és tánctapasztalattal nem rendelkező nők szempontjából

A VII. Biomechanikai Konferencián elhangzott előadás anyaga.Az emberi test egyensúlyozása összetett folyamat, mely a központi idegrendszer, a vizuális, a vesztibuláris és a szomatoszenzoros rendszer révén valósul meg. Célunk volt összehasonlítani a professzionális táncosok (t) és tánctapasztalattal nem rendelkező nők (nt) egyensúlyozó képességét statikus helyzetben úgy, hogy a vizuális információ kerül blokkolás alá és úgy, hogy a vesztibuláris rendszer kerül megzavarásra. Összesen 40 fő nő vett részt a kutatásban, ebből 20 fő tánctapasztalattal nem rendelkezett és 20 fő volt táncos. A csoportok testmagasságának és születési idejének átlagaiban nem volt szignifikáns különbség. Tekscan típusú stabilométerrel a TKP előre-hátra, jobbra-balra elmozdulásait és a TKP által bejárt területet, valamint a TKP elmozdulások hosszát mértük. Eredményeink kimutatták, hogy amennyiben vizuális jelek rendelkezésre állnak a vesztibuláris rendszer megzavarása kevésbé befolyásolja a táncosok egyensúlyozó képességét, mint a tánctapasztalattal nem rendelkezőkét, míg a vizuális rendszer megzavarása pont fordítva, a tánctapasztalattal rendelkezők esetén eredményezett nagyobb csökkenést az egyensúlyozó képességben

Szubmaximális izometrikus kontrakció alatt bekövetkező fáradás hatása a motoros egységek aktivációjára a könyökhajlító izmokban

Egy adott izom elektromos aktivációs szintje a kontrakció során felületi EMG-vel (sEMG) vizsgálható. A kontrakció közben rögzített adatok frekvencia alapú elemzése lehetővé teszi a különböző izomrost típusok aktivációs szintjének megkülönböztetését. Kutatásunkban arra kerestük a választ, hogy hogyan befolyásolja a közepes mértékű terhelés a különböző tüzelési frekvenciájú motoros egységek aktivációs szintjét. A vizsgálatban a Testnevelési Egyetem 11 hallgatója vett részt. A vizsgált izom a biceps brachii volt izometriás körülmények között, 90 fokos könyök ízületi szöghelyzetben. Első lépésként ebben a szöghelyzetben felmértük az izometriás maximumukat (MVC), majd meghatároztuk az erő  65%-át és ennek megfelelő súlyzót kellett a személyeknek 90 fokos könyök ízületi szöghelyzetben megtartaniuk teljes kifáradásig. Miután a személyek letették a súlyt, azonnal elvégeztek egy MVC-t 10 másodpercig. A domináns oldali biceps brachii elektromos aktivitását rögzítettük a terhelési protokoll, illetve az azt követő maximális izometriás kontrakció alatt. A Noraxon MyoResearch Master Edition software alkalmazásával 20Hz-es lépcsőkben határoztuk meg az adatok ferkvenciaspektrum intenzitás eloszlását 0-260 Hz között, emellett rögzítettük a frekvenciák átlagát és mediánját. A terhelési protokollból 3 ablak került kivágásra: első 5 mp (A1), középső 5 mp (A2) és utolsó 5 mp (A3), illetve a MVC alatt mért aktivitást (MAX) használtuk a statisztikai analízishez. Eredmények azt mutatják, hogy az idő előrehaladtával, vagyis a fáradás mértékének növekedésével (A1-től a A3-ig) az alacsony frekvanciájú motoros egységek aktivitása szignifikánsan nő (0-40Hz) míg a magas frekvenciájú motoros egységek aktivitása, meglepő módon (60-260 Hz) szignifikánsan csökken. Az eredmények alapján az a tendencia vonható le, hogy a  fáradás izometriás kontrakciónál szubmaximális terhelést alkalmazva az alacsony frekvenciájú motoros egységek aktivációs szintjét megnöveli, míg meglepő módon az aktiváció elején a csak részben bekapcsolt magasabb frekvenciájú motoros egységek aktivitása csökken. Következésképp a teljes kifáradásig végzett aktivitás nem eredményezi a magas tüzelési frekvenciájú rostok magasabb aktivációját a mozgás végén, vagyis amint a fáradtság növekszik az alacsonyabb aktivációs frekvenciájú motoros egységeknél izometriás kontrakció közben, a magasabb aktivációs frekvenciájú motoros egységek nem veszik át a szerepüket, vagy segítik azokat. Ez egy hosszan végzett aerob aktivitás során, például egy hosszabb futó vagy úszó versenyszám végén – nevezzük befutónak vagy hajrának –  jelentős szerepet játszhat a végső eredményben. További vizsgálatok szükségesek annak kiderítésére, hogy a magas frekvenciájú motoros egységek aktivitása emelkedik–e a befutó során dinamikus kontrakciók esetén, mint ahogyan azt elvárnánk

Disrupted Neural Regeneration in Dry Eye Secondary to Ankylosing Spondylitis - With a Theoretical Link between Piezo2 Channelopathy and Gateway Reflex, WDR Neurons, and Flare-Ups

This study aimed at analyzing the corneal neural regeneration in ankylosing spondylitis patients using in vivo corneal confocal microscopy in correlation with Langerhans cell density, morphology, and dry eye parameters. Approximately 24 ankylosing spondylitis subjects and 35 age- and gender-matched control subjects were enrolled. Data analysis showed that all corneal nerve-fiber descriptives were lower in the ankylosing spondylitis group, implicating disrupted neural regeneration. Peripheral Langerhans cell density showed a negative correlation with nerve fiber descriptions. A negative correlation between tear film break-up time and corneal nerve fiber total branch density was detected. The potential role of somatosensory terminal Piezo2 channelopathy in the pathogenesis of dry eye disease and ankylosing spondylitis is highlighted in our study, exposing the neuroimmunological link between these diseases. We hypothesized earlier that spinal neuroimmune-induced sensitization due to this somatosensory terminal primary damage could lead to Langerhans cell activation in the cornea, in association with downregulated Piezo1 channels on these cells. This activation could lead to a Th17/Treg imbalance in dry eye secondary to ankylosing spondylitis. Hence, the corneal Piezo2 channelopathy-induced impaired Piezo2-Piezo1 crosstalk could explain the disrupted neural regeneration. Moreover, the translation of our findings highlights the link between Piezo2 channelopathy-induced gateway to pathophysiology and the gateway reflex, not to mention the potential role of spinal wide dynamic range neurons in the evolution of neuropathic pain and the flare-ups in ankylosing spondylitis and dry eye disease

CD3+/CD56+ NKT-like Cells Show Imbalanced Control Immediately after Exercise in Delayed-Onset Muscle Soreness

The purpose of the study was to carry out an immunophenotypical characterization with a special focus on natural killer cells of junior swimmers from the Hungarian National Swim Team before and after an intensive acute exercise. Nineteen swimmers, ten females and nine males, completed the exercise protocol. Sixteen swimmers experienced delayed-onset muscle soreness. Most of our findings substantiated earlier results, such as the increase in the percentage of the CD3−/CD56+ natural killer cells and the CD3−/CD56dim+ NK cells, and the decrease in the percentage of CD3+ T cells among lymphocytes after the exercise protocol. The drop of natural killer cell activity back to the pre-exercise level was in line with earlier findings. Interestingly, the percentage of CD3+/CD56+ NKT-like cells did not change significantly in those three swimmers who did not report delayed-onset muscle soreness. On the contrary, the percentage of CD3+/CD56+ NKT-like cells among lymphocytes increased in fourteen and decreased in two swimmers reporting delayed-onset muscle soreness. This study for the first time demonstrated a link between the delayed-onset muscle soreness and the imbalanced control of CD3+/CD56+ NKT-like cells among lymphocytes. However, validation of this association in a larger sample size study will be necessary

A motoros egységek aktivitásának változása a biceps brachii izomban különböző intenzitású izometriás terhelések hatására = Changes in motor unit activity in the biceps brachii muscle under different intensities of isometric loading

Bevezetés: Daganatos betegeknél az izomtömeg csökkenése számos esetben és daganattípusnál megfigyelhető. Ennek hatására a beteg életminősége drasztikusan romolhat, képtelenné válhat az önellátásra. Napjainkban a daganat primer kezelése mellett előtérbe került a betegek fizikális edzése is, hogy életminőségüket fenntarthassák. Ehhez egy kulcs lehet a hirtelen izomvesztést megelőzni képes ellenállásos edzés, amelyet a primer kezelés mellett képes végezni a beteg, s erre egy lehetőség lehet az izometriás edzés. Célkitűzés: Célunk az volt, hogy mérjük a biceps brachii izom aktivációs frekvenciájának karakterisztikáit alanyainkban egy fárasztási protokoll során, miközben állandó kontrollált izometriás feszülést hozunk létre az izomban. Módszer: Vizsgálatunkban 19 egészséges egyetemi hallgató vett részt. A domináns oldal meghatározása után felmértük az alanyok egyismétléses maximumát a GymAware RS eszközzel, majd ennek kiszámítottuk a 65%-át és a 85%-át. Elektródákat helyeztünk a biceps brachii izomra, és a hallgatóknak teljes kifáradásig kellett tartaniuk 65%-on és 85%- on a súlyt. Közvetlenül ezután izometriás maximális kontrakciót (Imax) hajtottak végre az alanyok. A mért elektromiográfiás regisztrátumot 3 egyenlő részre osztottuk, s az első, a középső és az utolsó 3 mp-et (W1, W2, W3) elemeztük. Eredmények: Eredményeink azt mutatják, hogy a fáradással összhangban mind 1RM 65%-os, mind 1RM 85%-os terhelésnél nő az alacsony frekvenciájú motoros egységek aktivitása, míg a magas frekvenciájú motoros egységek aktivációja csökken. Megbeszélés: A jelen kutatás összhangban van korábbi vizsgálatunkkal. Következtetés: Vizsgálati protokollunk nem alkalmas a magas frekvenciájú motoros egységek hosszan tartó aktivációjára, mert az idő múlásával csökken a nagy motoros egységek aktivitása. | Introduction: In patients with cancer, loss of muscle mass is observed in many cases and tumour types. This can lead to a drastic deterioration in the patient's quality of life, with the inability to support themselves. Nowadays, in addi-tion to primary treatment of the tumour, physical training of patients has become a priority in order to maintain their quality of life. One key to this is resistance training to prevent sudden muscle loss, which the patient can do alongside primary treatment, and isometric training may be one option.Objective: Our aim was to measure the activation frequency characteristics of the biceps brachii muscle in our subjects during a fatigue protocol while creating a constant controlled isometric tension in the muscle.Method: 19 healthy university students participated in our study. After determining the dominant side, the subjects' single repetition maximum was assessed using the GymAware RS tool and then 65% and 85% of this was calculated. We placed electrodes on the biceps brachii muscle and had them hold the weight at 65% and 85% until full fatigue. Immediately afterwards, subjects performed an isometric maximal contraction (Imax). The measured electromyogra-phy recordings were divided into 3 equal parts, then the first, middle and last 3 s (W1, W2, W3) were analyzed.Results: Our results show that, consistent with fatigue, at both 1RM 65% and 1RM 85% load, the activity of the low -frequency motor units increases, while the activation of the high-frequency motor units decreases.Discussion: The present study is consistent with our previous study.Conclusion: Our test protocol is not suitable for prolonged activation of high-frequency motor units because the activity of high-frequency motor units decreases over time

Trunk position influences joint activation pattern and physical performance during vertical jumping

Eight well-trained males carried out squat jump and countermovement jump with large (SJL and CMJL) and with small (SJS and CMJS) range of motion to study the influence of trunk position on joint recruitment pattern and jumping height. The main criteria in SJS and CMJS were to maintain trunk in near vertical position during execution. Joint angles, activation time, time at maximum joint velocity for ankle joint, knee joint and hip joint, vertical propulsion time and jumping height were determined using film analysis. The joint activation followed proximal to distal pattern in CMJL, SJL and CMJS, but the pattern was reversed in SJS. The ratio of active state and vertical propulsion time was similar for all joints (63.1 and 72.8%) in CMJL, SJL and CMJS except in SJS where the ratio was significantly less for hip (46.9%) and knee (51.9%). The difference between CMJL and SJL in jumping height was 6.9 ± 2.8 cm which is significantly less than that between CMJS and SJS (14.5 ± 5.3 cm). We concluded that knee joint and hip joint muscles could not contribute to the positive work during the push-off phase when the range of motion is small, the trunk is vertical and the activation level of the muscles is low

Significantly Delayed Medium-Latency Response of the Stretch Reflex in Delayed-Onset Muscle Soreness of the Quadriceps Femoris Muscles Is Indicative of Sensory Neuronal Microdamage

Unaccustomed or strenuous eccentric exercise is known to cause delayed-onset muscle soreness. A recent hypothesis postulated that mechano-energetic microinjury of the primary afferent sensory neuron terminals in the muscle spindles, namely a transient Piezo2 channelopathy, could be the critical cause of delayed-onset muscle soreness in the form of a bi-phasic non-contact injury mechanism. This theory includes that this microlesion could delay the medium-latency response of the stretch reflex. Our aim with this study was to investigate this hypothesis. According to our knowledge, no study has examined the effect of delayed-onset muscle soreness on the medium-latency response of the stretch reflex. Our findings demonstrated that a significant delay in the medium-latency stretch reflex could be observed right after a multi-stage fitness test in the quadriceps femoris muscles of Hungarian professional handball players who consequently experienced delayed-onset muscle soreness. The long-latency stretch reflex and most likely short-latency stretch reflex were unaffected by delayed-onset muscle soreness in our study, which is in line with earlier findings. We translate these findings as indicative of proprioceptive Type Ia terminal microdamage in the muscle spindle in line with the aforementioned new acute non-contact compression axonopathy theory of delayed-onset muscles soreness