Metoder för mätning av muskelstyrka
Och även om många av de faktorer som påverkar uttrycket av muskelstyrka inte kan kontrolleras av den fitnessproffs som är intresserad av att bedöma muskelstyrka, är det möjligt att kontrollera många av dem. Därför måste motionären, innan han eller hon väljer ett specifikt test för muskelstyrka, ta hänsyn till flera frågor, bland annat testets specificitet, uppvärmningsprotokollet samt tidpunkten och ordningen för muskelstyrketesterna.
Specificitet för muskelstyrka
Utifrån den föregående diskussionen om de mekaniska och fysiologiska faktorer som påverkar muskelstyrkan bör det vara uppenbart att uttrycket av muskelstyrka är specifikt för det test som används. Användning av tester av muskelstyrka som mekaniskt sett inte liknar den prestation som är av intresse kan äventyra den externa och prediktiva validiteten hos de insamlade uppgifterna. Exempelvis har skillnader mellan tränings- och testövningar när det gäller vilken typ av muskelkontraktion som används (Abernethy och Jürimäe 1996; Rutherford och Jones 1986), rörelser med öppen respektive sluten kinetisk kedja (Augustsson m.fl. 1998; Carroll m.fl. 1998) och bilaterala respektive unilaterala rörelser (Häkkinen m.fl. 1996; Häkkinen och Komi 1983) visat sig påverka storleken på den ökning av muskelstyrkan som uppkommer efter en period av motståndsträning. Därför bör fitnessproffs ta hänsyn till rörelseegenskaperna för alla styrketester som används; rörelserna bör likna den prestation som är av intresse med avseende på följande mekaniska faktorer (Siff 2000; Stone, Stone och Sands 2007):
Rörelsemönster
- Rörelsens komplexitet. Detta inbegriper sådana faktorer som rörelser med en eller flera led.
- Posturala faktorer. Den hållning som intas i en viss rörelse dikterar aktiveringen av de muskler som ansvarar för kraftproduktionen.
- Rörelseomfång och områden med accentuerad kraftproduktion. Under typiska rörelser kommer rörelseomfånget i en led att förändras, liksom de tillhörande muskelkrafterna och vridmomenten. Sådan information kan samlas in från en biomekanisk analys av rörelsen.
- Muskelåtgärder. Detta gäller utförandet av koncentriska, excentriska eller isometriska muskelkontraktioner. Som tidigare nämnts är sådan information inte alltid intuitiv och kan kanske inte identifieras genom att observera ledrörelsen i samband med rörelsen.
Kraftstorlek (topp- och medelkraft)
Kraftstorlek avser ledmoment samt markreaktionskrafter (GRF) under rörelsen. Denna information hämtas från biomekaniska analyser.
Kraftutvecklingshastighet (topp- och medelkraft)
Kraftutvecklingshastighet avser hastigheten med vilken ett ledmoment eller GRF utvecklas.
Accelerations- och hastighetsparametrar
I vanliga fall, i idrottsrörelser och vardagsrörelser, förändras både hastighets- och accelerationsegenskaper under hela rörelsen. Hastighet definieras som den hastighet med vilken en kropps position förändras per tidsenhet, medan acceleration avser den hastighet med vilken hastigheten förändras per tidsenhet. Med tanke på Newtons andra rörelselag (a = F/m) observeras de största accelerationerna när de nettokrafter som verkar på kroppen är störst. De största hastigheterna kommer dock inte att sammanfalla med de största accelerationerna och därmed de största nettokrafterna (såvida inte personen rör sig i en tät vätska som t.ex. vatten).
Ballistiska kontra icke-ballistiska rörelser
Ballistiska rörelser är rörelser där rörelsen är ett resultat av en initial impuls från en muskelkontraktion, följt av muskelns avslappning. Kroppens rörelse fortsätter som ett resultat av det momentum som den har från den inledande impulsen (detta är impuls-momentumförhållandet). Detta står i kontrast till icke-bollistiska rörelser, där muskelkontraktionen är konstant under hela rörelsen. Dessa kategorier av rörelser involverar olika mekanismer för nervkontroll.
Med hänsyn till dessa mekaniska variabler ökar sannolikheten att välja ett giltigt test av muskelstyrkan. Forskare har tagit upp farhågor om att sambanden mellan de beroende variabler som är förknippade med styrketester (t.ex. maximal extern belastning som lyfts, maximal kraft som genereras) och prestationsvariabler sällan faktiskt bedöms (Abernethy, Wilson och Logan 1995; Murphy och Wilson 1997). Dessa relationer diskuteras i samband med varje test som behandlas i detta kapitel där det är lämpligt.
Den typ av utrustning som används för muskelstyrketester har betydande konsekvenser. Till exempel kan vissa tester av muskelstyrka utföras med hjälp av antingen maskinvikter, där rörelsen är begränsad till att följa en fast bana, eller fria vikter, där rörelsen är relativt obegränsad. Ett test som utförs med maskinvikter ger dock inte nödvändigtvis samma resultat som samma test som utförs med fria vikter. Cotterman, Darby och Skelly (2005) rapporterade att de värden som registrerades för mått på maximal muskelstyrka var annorlunda under både knäböj- och bänkpressrörelser när övningarna utfördes i en Smith-maskin jämfört med när de utfördes med fria vikter. Testning av muskelstyrka med olika typer av utrustning introducerar betydande systematisk bias i data och äventyrar därför allvarligt mätningarnas tillförlitlighet samt den externa validiteten.
Warm-up Considerations
En uppvärmning utförs ofta före träning för att optimera prestationen och minska risken för skador (Bishop 2003, a och b; Shellock och Prentice 1985). Som tidigare nämnts kan en muskels kraftförmåga påverkas av slutförandet av tidigare kontraktioner, vilket resulterar i antingen en minskning av kraften (trötthet) eller en ökning av kraften (PAP). Både utmattning och PAP föreslås faktiskt finnas i motsatta ändar av ett kontinuum av skelettmuskelkontraktion (Rassier 2000). Därför kan övningar som utförs som en del av en aktiv uppvärmning väsentligt förändra uttrycket av muskelstyrka under testet.
En ökning av temperaturen i de arbetande musklerna har rapporterats efter både passiva (t.ex. extern uppvärmning) och aktiva (t.ex. att ägna sig åt specifika övningar) uppvärmningsaktiviteter (Bishop 2003, a och b). Effekterna av ökad temperatur på mått på maximal muskelstyrka är dock oklara med ökningar av maximalt isometriskt vridmoment som rapporterats av vissa författare (Bergh och Ekblom 1979), medan andra inte har rapporterat någon förändring (de Ruiter et al. 1999).
Statiska sträckningar ingår ofta i atleters uppvärmningsrutiner. Forskare har rapporterat en minskning av kraften under maximala frivilliga kontraktioner efter en akut episod av statiska sträckningar (Behm, Button och Butt 2001; Kokkonen, Nelson och Cornwell 1998), vilket har fått vissa att föreslå att statiska sträckningar utesluts från uppvärmningsrutiner före styrke- och kraftprestationer (Young och Behm 2002). Rubini, Costa och Gomes (2007) noterade dock nyligen metodologiska problem med många av studierna av statisk stretching och drog slutsatsen att en störning av muskelstyrkan vanligtvis observeras efter ett stretchingprotokoll där många övningar hålls under relativt lång tid, vilket går stick i stäv med vanlig praxis.Därför kan det vara tillåtet att inkludera statiska sträckningar i en uppvärmningsrutin före muskelstyrketestning, så länge den totala sträckningslängden inte är överdriven (fyra uppsättningar övningar för varje muskelgrupp med 10-30 sekunders sträckningslängd rekommenderas) och att övningarna utförs konsekvent under efterföljande testtillfällen.
Det är uppenbart att den uppvärmning som utförs före en styrketestning kan ha ett betydande inflytande på uttrycket av muskelstyrka, och därför bör examinatorn ta vederbörlig hänsyn till uppvärmningen. Den viktigaste faktorn i samband med uppvärmningen verkar dock vara konsistensen i de ingående övningarna; varje förändring i de utförda övningarna kommer att äventyra testets validitet och tillförlitlighet. Jeffreys (2008) har beskrivit följande uppvärmningsprotokoll:
- Allmän uppvärmning. Fem till tio minuter av lågintensiv aktivitet som syftar till att öka hjärtfrekvensen, blodflödet, temperaturen i de djupa musklerna och andningsfrekvensen.
- Specifik uppvärmning. Åtta till tolv minuter av dynamiska sträckningar som innehåller rörelser som arbetar genom det rörelseomfång som krävs för den efterföljande prestationen. Denna period följs av att gradvis öka intensiteten i de rörelsespecifika dynamiska övningarna.
Timing and Order of Tests
Forskare har rapporterat att uttrycket av styrka under både isometriska och isokinetiska förhållanden påverkas av vilken tid på dygnet testerna tas, med större styrkevärden som registreras tidigt på kvällen (Guette, Gondin och Martin 2005; Nicolas et al. 2005). Även om mekanismerna bakom denna dygnseffekt är oklara är innebörden att examinatorer måste ta hänsyn till tiden på dygnet när de administrerar styrketester och säkerställa konsekvens när de administrerar testet under framtida sessioner.
Ett test av muskelstyrka kan vara ett av ett antal tester som utförs på en person. I detta fall måste konditionsexperten överväga var muskelstyrketestet ska placeras i batteriet. Detta övervägande är viktigt med tanke på den effekt som den kontraktila historiken kan ha på uttrycket av muskelstyrka. Harman (2008) föreslog följande ordning för testerna i ett batteri baserat på energisystemets krav och testens färdighets- eller koordinationskrav:
Nonfatiguing tests (antropometriska mätningar)
Agility tests
Maximum power and strength tests
Sprint tests
Muscular uthållighetstester
Fattiggörande anaeroba tester
Aeroba kapacitetstester
Följ denna ordning bör maximera tillförlitligheten för varje test.