Målemetoder til måling af muskelstyrke

Målemetoder til måling af muskelstyrke

Men selv om mange af de faktorer, der påvirker muskelstyrken, ikke kan kontrolleres af den fitnessprofessionelle, der er interesseret i at vurdere muskelstyrken, kan mange af dem kontrolleres. Derfor skal fitnessspecialisten, inden han vælger en specifik test af muskelstyrke, overveje flere spørgsmål, herunder testens specificitet, opvarmningsprotokollen og tidspunktet for og rækkefølgen af muskelstyrketestene.

Muskelstyrkens specificitet

Fra den foregående diskussion af de mekaniske og fysiologiske faktorer, der påvirker muskelstyrken, bør det være indlysende, at udtrykket af muskelstyrke er specifikt for den anvendte test. Anvendelse af test af muskelstyrke, der mekanisk set ikke svarer til den pågældende præstation, kan kompromittere den eksterne og prædiktive validitet af de indsamlede data. F.eks. er det blevet påvist, at forskelle mellem trænings- og testøvelser med hensyn til den anvendte type muskelkontraktion (Abernethy og Jürimäe 1996; Rutherford og Jones 1986), bevægelser med åben versus lukket kinetisk kæde (Augustsson et al. 1998; Carroll et al. 1998) og bilaterale versus unilaterale bevægelser (Häkkinen et al. 1996; Häkkinen og Komi 1983) påvirker størrelsen af de gevinster i muskelstyrke, der opnås efter en periode med modstandstræning. Derfor bør fitnessfolk overveje bevægelseskarakteristika for enhver anvendt styrketest; bevægelserne bør svare til den præstation af interesse med hensyn til følgende mekaniske faktorer (Siff 2000; Stone, Stone og Sands 2007):

Bevægelsesmønstre

• Bevægelsens kompleksitet. Dette omfatter faktorer som f.eks. bevægelser med et enkelt led i forhold til bevægelser med flere led.
• Posturale faktorer. Den kropsholdning, der indtages i en given bevægelse, dikterer aktiveringen af de muskler, der er ansvarlige for kraftproduktionen.
• Bevægelsesomfang og områder med accentueret kraftproduktion. Under typiske bevægelser vil bevægelsesområdet i et led ændre sig, og det samme gælder de tilknyttede muskelkræfter og -momenter. Sådanne oplysninger kan indhentes fra en biomekanisk analyse af bevægelsen.
• Muskelhandlinger. Dette vedrører udførelsen af koncentriske, excentriske eller isometriske muskelkontraktioner. Som tidligere nævnt er sådanne oplysninger ikke altid intuitive og kan muligvis ikke identificeres ved at observere den ledbevægelse, der er forbundet med bevægelsen.

Kraftstørrelse (spids- og middelkraft)

Kraftstørrelse henviser til ledmomenter samt jordreaktionskræfter (GRF) under bevægelsen. Disse oplysninger stammer fra biomekaniske analyser.

Kraftudviklingshastighed (spids- og middelkraft)

Kraftudviklingshastigheden henviser til den hastighed, hvormed et ledmoment eller GRF udvikles.

Accelerations- og hastighedsparametre

I idræts- og hverdagsbevægelser ændrer både hastigheds- og accelerationsegenskaberne sig normalt i hele bevægelsen. Hastighed er defineret som den hastighed, hvormed et legemes position ændres pr. tidsenhed, mens acceleration henviser til den hastighed, hvormed hastigheden ændres pr. tidsenhed. I henhold til Newtons anden bevægelseslov (a = F / m) er accelerationerne størst, når de nettokræfter, der virker på kroppen, er størst. De største hastigheder vil imidlertid ikke falde sammen med de største accelerationer og dermed de største nettokræfter (medmindre personen bevæger sig i en tæt væske som f.eks. vand).

Ballistiske kontra ikke-ballistiske bevægelser

Ballistiske bevægelser er bevægelser, hvor bevægelsen skyldes en indledende impuls fra en muskelsammentrækning efterfulgt af en afslapning af musklen. Kroppens bevægelse fortsætter som følge af det momentum, som den besidder fra den oprindelige impuls (dette er impuls-momentum-forholdet). Dette står i modsætning til ikke-ballistiske bevægelser, hvor muskelsammentrækningen er konstant under hele bevægelsen. Disse bevægelseskategorier involverer forskellige mekanismer for nervøs styring.

Tilvejebringelse af disse mekaniske variabler vil øge sandsynligheden for at vælge en gyldig test af muskelstyrken. Forskere har rejst den bekymring, at forholdet mellem de afhængige variabler, der er forbundet med styrketest (f.eks. maksimal ekstern løftet belastning, maksimal genereret kraft), og præstationsvariabler sjældent vurderes reelt (Abernethy, Wilson og Logan 1995; Murphy og Wilson 1997). Disse forhold diskuteres i forbindelse med hver test, der behandles i dette kapitel, hvor det er relevant.

Den type udstyr, der anvendes til muskelstyrketest, har betydelige konsekvenser. For eksempel kan nogle test af muskelstyrke udføres ved hjælp af enten maskinvægte, hvor bevægelsen er tvunget til at følge en fast bane, eller frie vægte, hvor bevægelsen er relativt ubegrænset. En test, der udføres med maskinvægte, vil imidlertid ikke nødvendigvis give samme resultat som den samme test, der udføres med frie vægte. Cotterman, Darby og Skelly (2005) rapporterede, at de værdier, der blev registreret for målinger af maksimal muskelstyrke, var forskellige under både squat- og bænkpresbevægelser, når øvelserne blev udført i en Smith-maskine sammenlignet med, når de blev udført med frie vægte. Test af muskelstyrke med forskellige typer udstyr introducerer en betydelig systematisk bias i dataene og kompromitterer derfor alvorligt målingernes pålidelighed såvel som den eksterne validitet.

Warm-up Overvejelser

En opvarmning udføres ofte før træning for at optimere præstationen og reducere risikoen for skader (Bishop 2003, a og b; Shellock og Prentice 1985). Som tidligere nævnt kan en muskels kraftkapacitet påvirkes af afslutningen af tidligere sammentrækninger, hvilket resulterer i enten et fald i kraft (træthed) eller en stigning i kraft (PAP). Faktisk foreslås det, at både træthed og PAP findes i modsatte ender af et kontinuum af skeletmuskelkontraktion (Rassier 2000). Derfor kan øvelser, der udføres som en del af en aktiv opvarmning, ændre udtrykket af muskelkraft under testen betydeligt.

En stigning i temperaturen i de arbejdende muskler er blevet rapporteret efter både passive (f.eks. ekstern opvarmning) og aktive (f.eks. udførelse af specifikke øvelser) opvarmningsaktiviteter (Bishop 2003, a og b). Virkningerne af øget temperatur på målinger af maksimal muskelstyrke er imidlertid uklare med stigninger i maksimalt isometrisk drejningsmoment rapporteret af nogle forfattere (Bergh og Ekblom 1979), mens andre har rapporteret ingen ændring (de Ruiter et al. 1999).

Statiske strækninger indgår ofte i atleters opvarmningsrutiner. Forskere har rapporteret om en reduktion i kraft under maksimale frivillige sammentrækninger efter en akut omgang statisk udstrækning (Behm, Button og Butt 2001; Kokkonen, Nelson og Cornwell 1998), hvilket har fået nogle til at foreslå, at statisk udstrækning udelukkes fra opvarmningsrutiner forud for styrke- og kraftpræstationer (Young og Behm 2002). Rubini, Costa og Gomes (2007) bemærkede imidlertid for nylig metodologiske problemer med mange af undersøgelserne af statisk udstrækning og konkluderede, at der normalt observeres en forstyrrelse af muskelstyrken efter en udstrækningsprotokol, hvor mange øvelser holdes i forholdsvis lang tid, hvilket er i modstrid med almindelig praksis.Derfor kan det være tilladt at inkludere statiske strækøvelser i en opvarmningsrutine forud for muskelstyrketest, så længe den samlede strækvarighed ikke er overdreven lang (fire sæt øvelser for hver muskelgruppe med 10-30 sekunders strækvarighed anbefales), og at øvelserne udføres konsekvent under de efterfølgende testsessioner.

Det er klart, at den opvarmning, der udføres forud for en styrketest, kan have en betydelig indflydelse på udtrykket af muskelstyrke, og derfor bør undersøgeren give opvarmningen behørig opmærksomhed. Den vigtigste faktor i forbindelse med opvarmningen synes dog at være konsistensen af de indarbejdede øvelser; enhver ændring i de udførte øvelser vil kompromittere testens validitet og pålidelighed. Jeffreys (2008) skitserede følgende opvarmningsprotokoller:

• Generel opvarmning. Fem til 10 minutters aktivitet med lav intensitet, der har til formål at øge hjertefrekvens, blodgennemstrømning, temperatur i de dybe muskler og åndedrætsfrekvens.
• Specifik opvarmning. Otte til 12 minutter med udførelse af dynamiske udstrækninger, der omfatter bevægelser, der arbejder gennem det bevægelsesområde, der kræves i den efterfølgende præstation. Efter denne periode øges intensiteten af de bevægelsesspecifikke dynamiske øvelser gradvist.

Tid og rækkefølge af testene

Forskere har rapporteret, at udtrykket af styrke under både isometriske og isokinetiske forhold påvirkes af tidspunktet på dagen, hvor testene udføres, idet der registreres større styrkeværdier tidligt på aftenen (Guette, Gondin og Martin 2005; Nicolas et al. 2005). Selv om mekanismerne bag denne døgnvirkning er uklare, er konsekvensen, at eksaminatorerne skal tage hensyn til tidspunktet på dagen, når de administrerer styrketest, og sikre konsistens, når de administrerer testen i fremtidige sessioner.

En test af muskelstyrke kan være en af en række test, der udføres på en person. I dette tilfælde skal den fitnessprofessionelle overveje, hvor muskelstyrketesten skal placeres i batteriet. Denne overvejelse er vigtig i betragtning af den virkning, som den kontraktile historie kan have på udtrykket af muskelstyrke. Harman (2008) foreslog følgende rækkefølge for testene i et batteri baseret på kravene til energisystemet og testens færdigheds- eller koordinationskrav:

Nonfatiguing tests (antropometriske målinger)

Agility tests

Maximum power and strength tests

Sprint tests

Muscular udholdenhedstests

Fatiging anaerobe tests

Aerobe kapacitetstests

Følgningen af denne rækkefølge skulle maksimere pålideligheden af hver test.