Krótkotrwałe wibracje zmniejszają depresję pobudliwości neuronalnej po aktywacji; mechanizm zwiększania wydajności ruchowej przez wibracje

Jak wiadomo z badań nad mechanizmami wibroterapii, krótkotrwałe wibracje całego ciała (WBV) zwiększają aktywację nerwowo-mięśniową. Wśród odpowiedzialnych mechanizmów postuluje się desensytyzację (zmniejszanie wrażliwości na pobudzenie) wrzecion mięśniowych przez wibracje lokalne. Ponadto uważa się, że wibracje lokalne, jak i WBV, wpływają na trwałe zmniejszenie pobudliwości rdzenia kręgowego. Może za to odpowiadać mechanizm depresji (obniżenia pobudliwości neuronalnej) po aktywacji (post-activation depression, PAD). PAD aktywowana jest, gdy co najmniej dwa następujące po sobie sygnały pobudzają ten sam neuron aferentny Ia w odstępie międzybodźcowym trwającym od 1 do 10 s (w wyniku wyczerpania “zapasu” neurotransmiterów spada pobudliwość). Niemiecko-szwajcarska grupa naukowców, autorzy prezentowanego artykułu, postanowili sprawdzić owy mechanizm, tzn. zadali pytanie, czy 2 minuty WBV mogą wpłynąć na PAD i przez to na obniżenie pobudliwości rdzenia kręgowego.

• PAD została zmniejszona po 2 minutach podawania wibracji o częstotliwości 10 Hz.
• Redukcja PAD utrzymywała się jeszcze przez kilka minut po podaniu wibracji.
• Jest mało prawdopodobne, aby PAD wyjaśniała obserwowane po podaniu wibracji zahamowanie pobudliwości rdzenia kręgowego, natomiast może wyjaśniać zwiększoną wydajność motoryczną po terapii wibracyjnej.

Opracowano na podstawie:

Acute whole-body vibration reduces post-activation depression in the triceps surae muscle. Krause A, Gollhofer A, Lee K, Freyler K et al. Hum Mov Sci. 2020 Aug;72:102655.

Badana populacja

W badaniu uczestniczyło 28 ochotników (16 mężczyzn/ 12 kobiet, wiek 25 ± 3 lata, wzrost 176 ± 10 cm, masa ciała 71 ± 13 kg).

Procedura badania

Stosowano badania z powtarzanymi pomiarami, tzn. najpierw zbadano wpływ wibracji, a potem u tych samych osób przeprowadzono te same badania, ale bez wibracji – jako badania kontrolne (patrz dalej). Krótkotrwały wpływ WBV na hamowanie pobudliwości rdzenia kręgowego poprzez PAD oceniano przed i do 10 minut po treningu powtarzanych ćwiczeń WBV. Aby przetestować wiarygodność modelu powtórzonych pomiarów, przeprowadzono dokładnie te same pomiary wstępne bez interwencji wibracyjnej dwa razy (2 pozycje) dla pierwszych 14 badanych i uzyskano dobre wartości (α Cronbacha = 0,81) dla stosunków Hcond/H.

PAD oceniano w mięśniu płaszczkowatym za pomocą stymulacji sparowanymi impulsami przed, 2 min, 4 min i 10 min po 2 min WBV (10 Hz, 2 mm). Metodyka obejmowała elektromiografię (mięsień płaszczkowaty, mięsień piszczelowy przedni) oraz zapisy goniometryczne (zasięg ruchu: kostka, staw kolanowy). Odruchy H wywoływano stymulacją nerwów obwodowych i oceniano za pomocą odruchów warunkowych.

Wykorzystanie wibracji w badaniu

Uczestnicy stali boso w pozycji pionowej na platformie wibracyjnej Galileo Sport (Novotec Medical, Pforzheim, Niemcy). Poprzez mechaniczne oscylacje wokół osi strzałkowej na ludzkie ciało przykładano naprzemienne siły. Zmienne drgań obejmowały amplitudę 2 mm i częstotliwość 10 Hz, co dawało wartość przyspieszenia 0,8 g. Wybór 10 Hz uzasadniono na podstawie wcześniejszych badań, w których twierdzono, że częstotliwości naturalne niższe niż 20–30 Hz mogą mieć wpływ na organizm ludzki. Pięty zostały uniesione, kolana lekko ugięte, a twarze były zwrócone do przodu. Stosowano dwa powtórzenia 1-minutowych treningów WBV z 1-minutowymi przerwami, aby uniknąć zmęczenia.

Wyniki

Hcond/H był znacząco zwiększony o +55% (2 min), +32% (4 min) i +35% (10 min) po WBV (P < 0,05). Wykazano, że wyjściowa aktywność mięśni i pozycja stawów są wiarygodne (wartości α Cronbacha > 0,990) podczas całej procedury testowej.

Komentarz

Prezentowane wyniki pokazały, że hamowaniu pobudliwości rdzenia kręgowego, indukowanemu podawaniem wibracji, towarzyszy zmniejszenie PAD na zakończeniach presynaptycznych, które łączą włókna aferentne la z neuronem ruchowym α. Jest zatem mało prawdopodobne, aby PAD wyjaśniała obserwowane po podaniu wibracji zahamowanie pobudliwości rdzenia kręgowego, natomiast zmniejszenie PAD może wyjaśniać zwiększoną wydajność motoryczną po terapii wibracyjnej, ale potrzebne są dalsze badania, aby zweryfikować to założenie.

Więcej w: