Svalová síla při chůzi: vliv morfologie kostry

Abstract

The muscle force determines the energy costs of locomotion and the loading of the musculoskeletal system. As the body size increases, the muscle force increases too. The observed less joint flexion in larger individuals could be a moderating mechanism to reduce muscle force when walking. To date, there is a lack of knowledge about the effect of body size and joint angles on muscle force. The aim of this study was to investigate how body size affects muscle force in the stance phase of walking and whether larger individuals can effectively compensate for the increase in muscle force through postural changes. We acquired kinematic, kinetic and electromyographic data for 19 men during normal walking and carrying additional 20 % of body weight. We estimated muscle force using the method of musculoskeletal modeling. We emploeyd the multiple linear regression to asses independent effect of body mass, lower limb length, biiliac breadth and joint flexion angle on total (iF) and maximum (maxF) lower limb muscle force. The body mass had a great positive effect on the gluteus medius muscle force (maxF and iF) but did not affect the iliopsoas muscle force (maxF and iF) nor the vasti muscles force (iF). The lower limb length had a positive effect on the gluteus maximus muscle force (maxF) and a negative effect...

Produkce svalové síly určuje energetické náklady lokomoce a zatížení pohybového aparátu. S rostoucí velikostí těla člověka se zvyšují nároky na svalovou sílu při chůzi. Pozorovaná menší flexe v kloubech u větších jedinců, by mohla představovat moderační mechanismus na snižování svalové síly při chůzi. Poznatky o vlivu velikosti těla a úhlu v kloubu na svalovou sílu dosud chybí. Cílem této práce bylo zjistit, jak velikost těla ovlivňuje svalovou sílu v oporové fázi chůze a zda mohou větší jedinci efektivně moderovat zvýšení svalové síly pomocí posturálních změn. Získali jsme kinematická, kinetická a elektromyografická data od 19 probandů při normální chůzi a chůzi se zátěžovou vestou představující 20 % tělesné hmotnosti. Odhad svalové síly jsme provedli pomocí metody muskuloskeletálního modelování. Nezávislý vliv tělesné hmotnosti, délky dolní končetiny, bikristální šířky pánve a flexního úhlu v kloubu na celkovou (iF) a maximální sílu (maxF) svalů dolní končetiny jsme testovali pomocí mnohonásobné lineární regrese. Tělesná hmotnost měla silný pozitivní efekt na sílu musculus gluteus medius (maxF i iF), ale neovlivnila sílu musculus iliopsoas (maxF a iF) ani sílu musculi vasti (iF). Délka dolní končetiny měla pozitivní vliv na sílu musculus gluteus maximus (maxF) a negativní vliv na sílu musculus...