The study aims to analyze the effects of an 8-week resistance training program on the muscle’s maximum capacity to voluntarily express force and on force control and steadiness. The study compares two cohorts of young and older adults. Specifically, it investigates the steadiness of measured force, as indicated by the force coefficient of variation (COV_F), and its neural determinants, including motor unit discharge frequency (DR) and DR variability (COV_ISI) during stable submaximal contractions at 10% and 30% of the maximum voluntary contraction of knee extensor muscles. A selected sample of 11 young adults and 8 healthy older individuals underwent an 8-week dynamic and progressive resistance training program. Baseline and post-training assessments included habitual physical activity levels (GPAQ questionnaire), anthropometric characteristics, and body composition measured by DEXA. Maximum voluntary contraction (MVC), force control, and steadiness were assessed using an isometric dynamometer. High-density surface electromyography (HDsEMG) was used to record motor unit activity, allowing the study of behavior in large representative populations of motor units activated during maximal and submaximal contractions, specifically in the vastus lateralis muscle. The extracted variables (COV_F, DR, and COV_ISI) were then compared before and after the resistance training program using a two-way repeated measures ANOVA.

Lo studio si propone di analizzare gli effetti di un programma di allenamento contro-resistenza di 8 settimane sulla capacità massima del muscolo di esprimere forza volontariamente e sul controllo e stabilità della forza, confrontando due coorti di giovani adulti e anziani. In particolare, sono stati studiati la stabilità della forza misurata, dal coefficiente di variazione della forza (COV_F), e i suoi determinanti neurali, tra cui la frequenza di scarica (DR) delle unità motorie e la variabilità della DR (COV_ISI) delle unità motorie durante contrazioni submassimali stabili, al 10% e al 30% della massima contrazione volontaria dei muscoli estensori di ginocchio. Un campione selezionato, composto da 11 giovani adulti e 8 anziani sani, è stato sottoposto a un programma di 8 settimane di allenamento contro-resistenza dinamico e progressivo. Al baseline e al termine dell’allenamento, sono stati valutati i livelli di attività fisica abituale (questionario GPAQ), le caratteristiche antropometriche e di composizione corporea mediante DEXA. La MVC, il controllo e la stabilità della forza sono state misurate mediante un dinamometro isometrico. Per registrare l’attività delle unità motorie è stata utilizzata l’elettromiografia di superficie ad alta densità (HDsEMG), che ha permesso di studiare il comportamento di ampie popolazioni rappresentative di unità motorie, attivate durante le contrazioni massimali e sub massimali e rilevate dal muscolo vasto laterale. Le variabili estratte (COV_F, DR e COV_ISI) sono state poi confrontate prima e dopo il programma di allenamento contro-resistenza mediante un ANOVA a due vie per misure ripetute.

Effetti dell’allenamento contro-resistenza sul controllo e sulla stabilità della forza muscolare volontaria in giovani adulti e anziani

FUNAIOLI, MATTIA
2023/2024

Abstract

The study aims to analyze the effects of an 8-week resistance training program on the muscle’s maximum capacity to voluntarily express force and on force control and steadiness. The study compares two cohorts of young and older adults. Specifically, it investigates the steadiness of measured force, as indicated by the force coefficient of variation (COV_F), and its neural determinants, including motor unit discharge frequency (DR) and DR variability (COV_ISI) during stable submaximal contractions at 10% and 30% of the maximum voluntary contraction of knee extensor muscles. A selected sample of 11 young adults and 8 healthy older individuals underwent an 8-week dynamic and progressive resistance training program. Baseline and post-training assessments included habitual physical activity levels (GPAQ questionnaire), anthropometric characteristics, and body composition measured by DEXA. Maximum voluntary contraction (MVC), force control, and steadiness were assessed using an isometric dynamometer. High-density surface electromyography (HDsEMG) was used to record motor unit activity, allowing the study of behavior in large representative populations of motor units activated during maximal and submaximal contractions, specifically in the vastus lateralis muscle. The extracted variables (COV_F, DR, and COV_ISI) were then compared before and after the resistance training program using a two-way repeated measures ANOVA.
2023
Effects of resistance training on voluntary muscle force control and steadiness in young and older adults
Lo studio si propone di analizzare gli effetti di un programma di allenamento contro-resistenza di 8 settimane sulla capacità massima del muscolo di esprimere forza volontariamente e sul controllo e stabilità della forza, confrontando due coorti di giovani adulti e anziani. In particolare, sono stati studiati la stabilità della forza misurata, dal coefficiente di variazione della forza (COV_F), e i suoi determinanti neurali, tra cui la frequenza di scarica (DR) delle unità motorie e la variabilità della DR (COV_ISI) delle unità motorie durante contrazioni submassimali stabili, al 10% e al 30% della massima contrazione volontaria dei muscoli estensori di ginocchio. Un campione selezionato, composto da 11 giovani adulti e 8 anziani sani, è stato sottoposto a un programma di 8 settimane di allenamento contro-resistenza dinamico e progressivo. Al baseline e al termine dell’allenamento, sono stati valutati i livelli di attività fisica abituale (questionario GPAQ), le caratteristiche antropometriche e di composizione corporea mediante DEXA. La MVC, il controllo e la stabilità della forza sono state misurate mediante un dinamometro isometrico. Per registrare l’attività delle unità motorie è stata utilizzata l’elettromiografia di superficie ad alta densità (HDsEMG), che ha permesso di studiare il comportamento di ampie popolazioni rappresentative di unità motorie, attivate durante le contrazioni massimali e sub massimali e rilevate dal muscolo vasto laterale. Le variabili estratte (COV_F, DR e COV_ISI) sono state poi confrontate prima e dopo il programma di allenamento contro-resistenza mediante un ANOVA a due vie per misure ripetute.
Resistance training
Force steadiness
Motor unit
HDsEMG
older adults
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