The impact of exercise position on working efficiency of biceps femoris muscle on the example of sEMG study

Wstęp: Mięsień dwugłowy uda tworzy boczną grupę mięśni kulszowo-goleniowych i stanowi główny zginacz stawu kolanowego. Odpowiada także za rotację zewnętrzną i stabilność tylno-boczną kolana oraz współpracuje z mięśniami działającymi na staw biodrowy. Kontuzje i przeciążenia w obrębie mięśnia dwugłowego uda są jednymi z najbardziej problematycznych urazów spotykanych podczas aktywności fizycznej. Wszelkie dysfunkcje mięśnia dwugłowego uda mogą przyczyniać się do jego osłabienia, a konsekwencji zaniku. Kluczowe znacznie w odbudowie siły mięśniowej ma prawidłowo prowadzone postępowanie fizjoterapeutyczne i usprawniające. Ważnym elementem w procesie wzmacniania mięśnia jest odpowiedni dobór ćwiczeń i interwencji treningowych. Cel pracy: Celem pracy było wyznaczenie pozycji ćwiczeń, w której mięsień dwugłowy uda wykonuje najefektywniejszą pracę podczas skurczu.Materiał i metody: W badaniach uczestniczyło 25 osób (16 kobiet i 9 mężczyzn) w wieku od 20-26 lat stanowiących 49 przebadanych przypadków. Pomiary aktywności bioelektrycznej mięśnia dwugłowego uda przeprowadzono podczas skurczu izometrycznego w pozycji neutralnej podudzia oraz w pozycji maksymalnej rotacji zewnętrznej podudzia przy użyciu elektromiografii powierzchniowej (sEMG). Sygnał rejestrowano podczas trzech pięciosekundowych prób. Pozyskane dane zawierały informacje o wartości średniej i maksymalnej pobudliwości testowanego mięśnia. Analizę statystyczną przeprowadzono w programie STATISTICA 13.3 PL.Wyniki: Mięsień dwugłowy uda wykazuje istotnie wyższą (p<0,01) aktywność bioelektryczną w pozycji maksymalnej rotacji zewnętrznej podudzia, niż w pozycji neutralnej zarówno dla średniej, jak i maksymalnej wartości pobudliwości mięśnia.Wnioski: Pozycja maksymalnej rotacji zewnętrznej podudzia przy 90º zgięciu stawu kolanowego w największym stopniu aktywizuje mięsień dwugłowy uda. Wyniki wskazują, że zastosowanie zmodyfikowanych ćwiczeń z ustawieniem podudzia i stopy na zewnątrz przyczynia się wzmacniania mięśnia dwugłowego uda w sposób izolowany oraz skutecznej odbudowy siły i masy mięśniowej.Introduction: The biceps femoris muscle forms the posterior part of the hamstring muscle group and is the main flexor of the knee joint. It is responsible for external rotation and posterolateral stability of the knee, by cooperation with other muscles it is also involved in the hip joint movement. Strain injuries of biceps femoris are one of the most problematic trauma encountered during physical activity. Dysfunctions of the biceps femoris may lead to loss of muscle strength, mass and consequently lead to atrophy. Properly conducted physiotherapy and rehabilitation procedures are of key importance for rebuilding muscle strength. An important element in the process of strengthening the muscle is the appropriate selection of exercises and training interventions.Aim: The aim of this study was to determine the position of exercises in which the biceps femoris performs the most effective muscle activity during contraction. Material and methods: The study group was composed of 25 students (16 women and 9 men) at the aged of 20-26 constituting 49 examined cases. The measurements of bioelectrical activity of the biceps femoris were performed during isometric contraction in the neutral position of the lower leg and in the maximum external rotation of the lower leg by using surface electromyography (sEMG). The signal was recorded during three five-second trials. The obtained data included information of the mean value of muscle activity and the maximum value of muscle activity. The statistical analysis was performed in the STATISTICA 13.3 PL program.Results: Bioelectrical activity of the biceps femoris muscle is significantly higher (p