Allenamento convenzionale con o senza sovraccarico eccentrico: analisi delle proprietà delle unità motorie con elettromiografia di superficie ad alta densità a 60° di ginocchio

Introduction: Resistance training induces neuromuscular adaptations. The aim of the study is to investigate changes in motor unit (MU) characteristics and maximum voluntary contraction (MVC) in the vastus lateralis of the quadriceps after 6 weeks of conventional or eccentric overload training on single-leg press. Materials and Methods: 34 subjects (14 F and 20 M) were selected and equally divided between conventional and eccentric overload protocols. Preliminary and post-protocol data were collected. Initially, MVC was identified, then muscle electrical signals were recorded using high-density electromyography (HDsEMG) placed on the vastus lateralis of the quadriceps using trapezoidal force ramps at 35% and 70% MVC. The MU characteristics investigated were: recruitment and derecruitment thresholds, and relative thresholds, maximum and mean discharge frequency, discharge frequency range, activation duration, PIC. Results: MVC increased in all groups, but significantly only in the male conventional group (+9.59%, p=0.018). No significant differences emerged for the female group. In the male conventional group, for MUs recruited at 70%, the following increased significantly: recruitment threshold (+13.28%, p=0.004), derecruitment threshold (+17.48%, p=0.003) and relative threshold; the following decreased significantly: maximum discharge frequency (-11.4%, p<0.001), mean discharge frequency (-5.23%, p=0.005) and discharge frequency range (-9.31%, p<0.001). PIC decreased in the male ECC group at 35% MVC (-23.57%, p<0.001). Conclusion: The female group showed no differences between PRE and POST, probably due to MU deficiency; therefore, it cannot be considered a reliable sample for statistical purposes. Regarding the male group, at the 60-degree angle, where the muscle is near optimal length for contraction, the conventional protocol might have acted more on the neural component of the muscle, generating a greater strength increase compared to the eccentric overload protocol. The eccentric group nevertheless achieved an increase in strength, despite a decrease in the neural and neuromodulatory component (PIC), suggesting greater development of the morphological component to achieve muscle efficiency with lower neural input.

Introduzione: l'allenamento contro resistenza provoca adattamenti neuromuscolari. L’obiettivo dello studio è quello di indagare le modifiche nelle caratteristiche delle unità motorie (MU) e nella massima contrazione volontaria (MVC) nel vasto laterale del quadricipite dopo 6 settimane di allenamento convenzionale o con sovraccarico eccentrico alla leg press monopodalica. Materiali e metodi: sono stati scelti 34 soggetti (14 F e 20 M), i quali sono stati divisi equamente tra protocollo convenzionale e con sovraccarico eccentrico. Sono stati raccolti i dati preliminari e successivi al protocollo. Inizialmente è stata individuata la MVC, dopodiché sono stati rilevati i segnali elettrici muscolari tramite elettromiografia ad alta densità (HDsEMG) posta sul Vasto Laterale del quadricipite utilizzando rampe di forza trapezoidali al 35% e 70%MVC. Le caratteristiche delle MU indagate sono: soglie di reclutamento e dereclutamento, e relative, frequenza di scarica massima e media, range della frequenza di scarica, durata dell'attivazione, PIC. Risultati: la MVC è aumentata in tutti i gruppi, ma significativamente solo nel gruppo maschile convenzionale (+9,59%, p=0,018). Per il gruppo femminile non sono emerse differenze significative. Nel gruppo maschile convenzionale per le MU reclutate al 70% sono aumentate significativamente: la soglia di reclutamento (+13,28%, p=0,004), soglia di dereclutamento (+17,48%, p=0,003) e relativa; sono diminuite significativamente: la frequenza di scarica massima (-11,4%, p<0,001), frequenza di scarica media (-5,23%, p=0,005) e range della frequenza di scarica (-9,31%, p<0,001). Il PIC è diminuito nel gruppo maschile ECC al 35%MVC (-23,57%, p<0,001). Conclusione: Il gruppo femminile non ha riscontrato differenze tra il PRE e il POST, probabilmente per la carenza di MU, quindi, non può essere considerato un campione attendibile ai fini della statistica. Per quanto riguarda il gruppo maschile, l’angolo a 60 gradi, nel quale il muscolo si trova vicino alla lunghezza ottimale per la contrazione, il protocollo convenzionale potrebbe aver agito maggiormente sulla componente neurale del muscolo generando un aumento di forza maggiore rispetto al protocollo con sovraccarico eccentrico. Il gruppo eccentrico ha, comunque, ottenuto un aumento nella forza, nonostante una diminuzione della componente neurale e neuromodulatoria (PIC), facendo pensare ad uno sviluppo maggiore della componente morfologica per ottenere un’efficienza muscolare con minor input neurale.