The impact of exercise position on working efficiency of semitendinosus and semimembranosus muscle on the example of sEMG study.

Wstęp: Mięśnie półścięgnisty oraz półbłoniasty należą do grupy mięśni kulszowo-goleniowych, których główną funkcją jest zginanie stawu kolanowego oraz współpraca z mięśniami prostującymi staw biodrowy. Ze względu na fakt, iż mięśnie te są dwustawowe, predysponują one do częstszych urazów. Najczęściej dochodzi do nich podczas różnych przeciążeń, dynamicznych biegów, skoków oraz nieodpowiedniego przygotowania struktur mięśniowych do aktywności. Aby zapobiec uszkodzeniom tych struktur lub wspomóc ich leczenie ważnym elementem jest dobrze zaplanowana fizjoterapia, która umożliwi selektywne wzmacnianie danych struktur mięśniowych. Cel: Celem pracy było wyznaczenie pozycji wyjściowej w której mięsień półścięgnisty i półbłoniasty będą wykazywać największą aktywność bioelektryczną. Materiał i metody: W badaniu wzięło udział 25 uczestników – studentów Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego. Każdemu uczestnikowi poddano pomiarom mięśnie półścięgniste w obrębie obu kończyn co dało liczbę 50 przypadków. Ze względu na kryteria wyłączenia do analizy statystycznej zakwalifikowano 49 przypadków. Analizę statystyczną przeprowadzono w programie Statistica 13.3. Mięsień półścięgnisty poddano pomiarom elektromiografii powierzchniowej (sEMG). Badanie prowadzono w dwóch pozycjach wyjściowych ułożenia kończyny dolnej. Pierwszą z nich była rotacja wewnętrzna podudzia i stopy, zaś drugą była pozycja neutralna podudzia względem uda. W obu pozycjach staw kolanowy był zgięty do 90 stopni. Procedura badania odbywała się z pomocą urządzenia BIODEX w pozycji leżenia przodem. Podczas badania wykonywany był skurcz izometryczny z oporem. Aktywność bioelektryczna mięśnia była badana trzykrotnie w każdej pozycji wyjściowej. Wartości jakie mierzono podczas badania to średnia wartość pobudzenia mięśnia [µV] oraz maksymalna wartość pobudzenia mięśnia [µV].Wyniki: Aktywność bioelektryczna mięśnia półścięgnistego jest istotnie większa (p<0,01) w pozycji rotacji wewnętrznej niż w pozycji neutralnej podudzia, zarówno dla średnich jak i maksymalnych wartości pobudzenia mięśniowego. Wnioski: Największa aktywność bioelektryczna mięśnia półścięgnistego i półbłoniastego występuje w pozycji rotacji wewnętrznej podudzia i stopy.

Introduction: Semitendinosus and semimembranosus muscle belong to ischio-shin muscles group. Their main function is flexing the knee joint and cooperation with other muscles that are extending the hip joint. Due to the fact that this muscle is taking part in activation of two joints they are more liable on more frequent injuries. Injuries occur when muscles are overloaded for examples when someone is performing dynamics runs or springs. Also, traumas appear without correct preparation of muscle and ligament structures to activity. To avoid muscle injuries or help this structures to recover the most important thing is well planned physiotherapy, which enable the selective strengthening of muscle structures.Aim of study: The aim of this study was to evaluate and assign the initial position for semitendinosus and semimembranosus muscle which will display the highest bioelectrical activity. Material and Methods: The study group was composed of 25 participants – students of Collegium Medicum of Jagiellonian University. Each semitendinosus muscle was evaluated in every participant which gave the number of 50 cases. Due to exclusion criteria there were 49 classificated cases to statistical analysis. The statistical analysis was performed in Statistica 13.3 program. Semitendinosus muscle was evaluated by using the surface electromyography (sEMG). The research was performed in two initial positions of lower leg. The first initial position was pronation of lower leg and foot, and the second position was neutral. In both positions knee joint was flexed to 90 degrees. The procedure of this research was performed on the BIODEX device in position that participant was laying on his front part of the body. In this research the muscle was in isometric contraction with resistance. Bioelectrical activity of muscle was evaluated for three times in each of the initial position. In this study was measured: mean value of muscle activity [µV] and maximum value of muscle activity [µV].Results: Bioelectric activity of semitendinosus muscle is vitally highest (p<0,01) in the pronation position than in neutral position of lower leg and foot as well as for average and maximum value of muscle activity. Conclusion: The highest bioelectric activity of semitendinosus and semimembranosus muscle is performed while lower leg and foot is in pronation.