تفاوت های وابسته به سن و سرعت در فعالیت میوالکتریکی عضلات ساق پا در حین راه رفتن بین جوانان و سالمندان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد بیومکانیک ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج. کرج، ایران

2 مربی گروه تربیت بدنی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج. کرج، ایران

3 استادیار گروه تربیت بدنی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج. کرج، ایران

چکیده

مقدمه و اهداف
 از جمله تغییراتی که در اثر کاهش قدرت عضلات اندام تحتانی رخ می­دهد، کاهش در سرعت راه رفتن است که ممکن است به تغییرات سنی نیز وابسته باشد. بنابراین، هدف پژوهش حاضر، مطالعه تفاوت­های وابسته به سن و سرعت در فعالیت الکتریکی عضلات ساق پا در حین راه رفتن بین جوانان و سالمندان می­باشد.
مواد و روش­ها
 در پژوهش نیمه­تجربی حاضر، تعداد 15 مرد جوان سالم و 15 مرد سالمند سالم به ترتیب با میانگین سنی 46/26 و 3/70 سال، به­طور تصادفی هدفدار انتخاب گردیدند. فعالیت الکتریکی (RMS) عضلات تیبیالیس آنتریور، سولئوس و گاستروکنمیوس به­وسیله دستگاه الکترومایوگرافی سطحی در حین راه رفتن با سرعت خود انتخابی (100%)، کند (80%) و سریع (120%) در فازهای تماس کف پا با زمین (F.F)، میانه استقرار (M.St)، انتهای استقرار (T.St)، ابتدای نوسان (I.Sw) و انتهای نوسان (T.Sw)، اندازه­گیری شد. داده­ها با آزمون­های تحلیل واریانس با اندازه­گیری مکرر و بونفرونی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافته­ها
 فعالیت عضلات گاستروکنمیوس و سولئوس در فازهای M.St و T.St، در سرعت­های 80% و 120% بین دو گروه متفاوت بود (01/0>p). همچنین، فعالیت عضله تیبیالیس آنتریور در فاز F.F، در دو سرعت 100% و 120%؛ در فاز M.St، در هر سه سرعت و در فاز T.Sw، تنها در سرعت 80%، بین جوانان و سالمندان متفاوت بود (01/0>p). در زیرفازهای نوسان، در هر دو گروه سنی، بین سرعت­های 80 و 100 درصد و نیز 100 و 120 درصد، تفاوت معناداری وجود داشت (001/0>p). فعالیت هر سه عضله در همه زیرفازهای استقرار، در جوانان بین سرعت­های 80 و 120 درصد (001/0>p) اما در سالمندان بین همه سرعت­ها (01/0>p)، متفاوت بود.
نتیجه­گیری
بر اساس نتایج تحقیق حاضر، تغییرات وابسته به سن در فعالیت عضلات ساق در طی گیت، حتی در میان سالمندان سالم نیز کاملا مشهود است. این امر ممکن است یک استراتژی برای کنترل بالانس، حفظ حالت یکنواخت متابولیکی و یا محدود کردن خستگی عصبی-عضلانی باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Age- and Speed-Related Differences in Myoelectrical Activity of Leg Muscles during Walking between Younger and Older Adults

نویسندگان [English]

  • Maryam Rastegar 1
  • Mohamad Hosein Naser Melli 2
  • Amir Sarshin 3
1 MSc in Sport Biomechanics, Islamic Azad University of Karaj. Karaj, Iran
2 Academic member in Department of Physical Education, Islamic Azad University of Karaj. Karaj, Iran
3 Assistant Professor in Physical Education and Sport Sciences, Islamic Azad University of Karaj. Karaj, Iran
چکیده [English]

Backgroundand Aim: Reduced walking speed is one of the changes that occur because of the reduction in lower extremity muscle strength due to the aging process. The purpose of the present study was to examine age- and speed-related differences in the electrical activity of leg muscles between younger and older adults during walking.
Materials and Methods: In the current semi-experimental study, 15 healthy young men and 15 healthy older men, with the mean age of 26.46 and 70.3 years, respectively, were randomly selected. The electrical activities of the tibialis anterior, soleus, and gastrocnemius muscles were measured using a surface electromyographic system during walking at preferred (100%), slow (80%), and fast (120%) speeds in the Foot Flat (FF), Midstance (MSt), Terminal Stance (TSt), Initial Swing, and Terminal Swing (TSw) phases. Data was analyzed using two-way analysis of variance with repeated measures and Bonferroni tests.
Results: TheRoot Mean Squares (RMS) of the electrical activity of the gastrocnemius and soleus in the MSt and TSt phases at 80% and 120% speeds were significantly different between the groups (P<0.01). Further, the RMS of electrical activity of the tibialis anterior differed significantly between the groups (P<0.01) in the FF phase at 100% and 120% speeds, in the MSt phase at any of the 3 speeds, and in the TSw phase at 80% speed. Moreover, in the swing phases in both groups, the activity differed significantly between the 80% and 100% speeds and between the 100% and 120% speeds (P<0.001). The activities of all muscles in all stance phases differed significantly between the 80% and 120% speeds among the younger group (P<0.001) and at all speeds among the older adults (P<0.01).
Conclusion: Age-related changes in the electrical activity of the leg muscles during walking are clearly noticeable even among healthy older adults. This may be a strategy to control balance, maintain a steady metabolic state, or limit neuromuscular fatigue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • age
  • Speed
  • Leg Muscles
  • Walking
  • Myoelectrical Activity
  1. Kimura T, Kobayashi H, Nakayama E, Hanaoka M. Effects of aging on gait patterns in the healthy elderly: AnthroSci, 2007; 115 (7): 67-72.##
  2. Hortobágyi T, Finch A, Solnik S, Rider P, DeVita P. Association between Muscle Activation and Metabolic Cost of Walking in Young and Old Adults. Gerontology J, 2011. 66 A (5): 541-47.##
  3. Sadeghi H, Ghasempour H, Yadegaripour M, Shojaedin S. The effect of eight week combined aquatic and non-aquatic training program on the lower extremity strength and gait speed of elderly men. Salmand. 2013; 7 (4):59-66. [In Persian]##
  4. Proczai R, Bejek Z, Illyés A. Kinamatic and kinetic parameters of healthy elderly people. Periodical Polytechnincal Ser Mech Eng J, 2005. 49(1): 63–7.##
  5. Sadeghi H, Norouzi H R. Spatio-Temporal Parameters Changes in Gait of Male Elderly Subjects. Salmand. 2010; 4 (2):71-76. [In Persian]##
  6. Sadeghi H. [Balance control and forward move during walking in a healthy and normal young and old persons]. Research projects, University of Kharazmi, 2014. [In Persian]##
  7. Arshi AR, Eskandari F, Navvab Motlagh F, Karimi M. Comparing pelvic and trunk kinematics between young and older adults during treadmill walking, 21st Iranian Conference on Biomedical Engineering, Tehran, Iran, 2014; 21 (2): 633-7.##
  8. Larsen AH, Puggaard L, Hamalainen U, Aagaard P. Comparison of ground reaction forces and antagonist muscle coactivation during stair walking with ageing. J Electromyogr Kinesiol, 2008; 18(4):568–80. ##
  9. Hortobagyi T, Solnik S, Gruber A, Rider P. Interaction between age and gait velocity in the amplitude and timing of antagonist muscle co-activation. Gait & Posture, 2009; 29 (1): 558–64.##
    1. Schmitz A. Silder A, Heiderscheit B, Mahoney J, Thelen DG. Differences in lower-extremity muscular activation during walking between healthy older and young adults. J Electromyogr Kinesiol. 2009, (19): 1085–1091.##
    2. Peterson DS, Martin PE. Effects of age and walking speed on co-activation and cost of walking in healthy adults. Gait & Posture J, 2010. 31(3): 355–59##
    3. Hortobagyi T, DeVita P. Muscle pre- and co-activity during downward stepping are associated with leg stiffness in aging. ElectromyogrKinesiol J, 2000. 10 (2): 117–26. ##
    4. Toda H, Nagano A, Luo Z. Age and gender differences in the control of vertical ground reaction force by the hip, knee and ankle joints. PhysTherSci J, 2015. 27: 1833–38.##
    5. Dingwell JB, and Marin LC. Kinematic variability and local dynamic stability of upper body motions when walking at different speeds. Biomech J, 2006. 39(3): 444-52.##
    6. Dobbs RJ, Lubel DD, Charlett A, Bowes SG. Hypothesis: age-associated changes in gait represent, in part, a tendency towards Parkinsonism. Age Ageing J, 1992. 21(3): 221-5.##
    7. Laughton CA. Slavin M, Katdare K. Aging, muscle activity, and balance control: physiologic changes associated with balance impairment. Gait and Posture J, 2006. 18(2): 101-8.##
    8. Nagai K, Yamada M, Uemura K, Yamada Y, Ichihashi N, Tsuboyama T. Differences in muscle co-activation during postural control between healthy older and young adults. Archives of Gerontology and Geriatrics J, 2011; 53 (3): 338–43.##