The effect of ischaemic preconditioning on central motor output and contractile properties in healthy males following fatiguing isokinetic exercise
Authors
Krogh, Malene ; Rasmussen, Stine Brock ; Borg, Laura
Term
4. semester
Education
Publication year
2019
Submitted on
2019-06-06
Pages
32
Abstract
Iskæmisk præconditionering (IPC) er en metode, hvor blodtilførslen til en arm eller et ben kortvarigt begrænses med en trykmanschet og derefter genskabes. Nogle studier tyder på, at IPC kan udskyde træthed ved at ændre den centrale motoriske udgang (hjernens signal til musklerne), men dette er usikkert. Vi undersøgte, om IPC kan bremse træthed og mindske fald i kortikospinal excitabilitet (hvor responsiv forbindelsen mellem hjerne og rygmarv er), frivillig aktivering (hvor fuldt nervesystemet aktiverer en muskel) og musklens kontraktile respons. Ti raske mænd gennemførte to laboratoriebesøg med mindst syv dages mellemrum. Før de udførte en udtrættende opgave med 90 dorsalfleksioner af anklen ved konstant hastighed, modtog de enten IPC (4 x 5 minutter ved 250 mmHg) eller en sham‑procedure (4 x 5 minutter ved 20 mmHg). Vi målte maksimal kraft, frivillig aktivering og potentieret twitch‑moment ved hjælp af nervestimulation ved baseline, lige før opgaven og efter. Vi målte også kortikospinal excitabilitet med transkraniel magnetisk stimulation på samme tidspunkter. Under procedurerne målte vi vævsiltning med nær‑infrarød spektroskopi og muskelaktivitet med overflade‑EMG. I begge betingelser faldt den maksimale kraft med cirka halvdelen efter den udtrættende opgave, uden forskel mellem IPC og sham. Frivillig aktivering og potentieret twitch viste ingen forskelle mellem betingelser. Kortikospinal excitabilitet var lavere efter opgaven end ved baseline og før opgaven. Effektudviklingen faldt gradvist gennem de 90 kontraktioner. Oxygenationen under den udtrættende opgave viste ingen forskelle mellem betingelser eller intervaller for iltet eller de‑iltet hæmoglobin, men total hæmoglobin var højere med IPC og steg under opgaven. Disse resultater tyder på, at IPC i denne sammenhæng ikke udskød træthed eller ændrede den centrale motoriske udgang under udtrættende arbejde.
Ischaemic preconditioning (IPC) briefly restricts blood flow to a limb with a pressure cuff and then releases it. Some studies suggest it can delay fatigue by changing the brain‑to‑muscle drive (central motor output), but this is uncertain. We tested whether IPC would slow fatigue and lessen reductions in corticospinal excitability (how responsive the brain–spinal cord pathway is), voluntary activation (how fully the nervous system drives a muscle), and the muscle’s contractile response. Ten healthy men completed two lab visits at least seven days apart. Before performing a fatiguing task of 90 ankle dorsiflexion contractions at a constant speed, they received either IPC (4 cycles of 5 minutes at 250 mmHg) or a sham procedure (4 cycles of 5 minutes at 20 mmHg). We assessed maximal torque, voluntary activation, and potentiated twitch torque using nerve stimulation at baseline, immediately before the task, and after. We assessed corticospinal excitability with transcranial magnetic stimulation at the same times. During the procedures, we also measured tissue oxygenation with near‑infrared spectroscopy and muscle activity with surface electromyography. In both conditions, maximal torque fell by about half after the fatiguing task, with no difference between IPC and sham. Voluntary activation and potentiated twitch torque did not differ between conditions. Corticospinal excitability was lower after the task than at baseline and before the task. Power output declined across the 90 contractions. Oxygenated and deoxygenated haemoglobin did not differ between conditions or across intervals, but total haemoglobin was higher with IPC and increased during the task. These findings indicate that, in this setting, IPC did not delay fatigue or change central motor output during fatiguing exercise.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents