Contribution of central vs. peripheral factors to the force loss induced by passive stretch of the human plantar flexors

Abstract

The purpose of the present research was to identify the contribution of central vs. peripheral factors to the force loss after passive muscle stretching. Thirteen men randomly performed both a 5-min constant-torque stretch of the plantar flexors on an isokinetic dynamometer and a resting condition on 2 separate days. The triceps surae electromyogram (EMG) was recorded simultaneously with plantar flexor isometric torque. Measures of central drive, including the EMG amplitude normalized to the muscle compound action potential amplitude (EMG/M), percent voluntary activation and first volitional wave amplitude, and measures of peripheral function, including the twitch peak torque, 20-to-80-Hz tetanic torque ratio and torque during 20-Hz stimulation preceded by a doublet, were taken before and immediately and 15 min after each condition. Peak torque (-15.7%), EMG/M (-8.2%), and both twitch (-9.4%) and 20-Hz peak torques (-11.5%) were reduced immediately after stretch but recovered by 15 min. There were strong correlations between the torque loss and the reductions in central drive parameters (r = 0.65-0.93). Torque recovery was also strongly correlated with the recovery in EMG/M and percent voluntary activation (r = 0.77-0.81). The moderate decreases in measures of peripheral function were not related to the torque loss or recovery. These results suggest that 1) central factors were strongly related to the torque reduction immediately after stretch and during torque recovery; and 2) the muscle's contractile capacity was moderately reduced, although these changes were not associated with the torque reduction, and changes in excitation-contraction coupling efficiency were not observed.

Acute effects of muscle stretching on physical performance, range of motion, and injury incidence in healthy active individuals: a systematic review

“…Second, DS activities can elevate core temperature (Fletcher and Jones 2004), which can increase nerve conduction velocity, muscle compliance, and enzymatic cycling, accelerating energy production (Bishop 2003). Third, DS and dynamic activities tend to increase rather than decrease central drive, as may occur with prolonged SS (Guissard and Duchateau 2006;Trajano et al 2013). …”

Efeito Agudo De Diferentes Métodos De Alongamento Sobre O Desempenho Da Força Em Séries Sucessivas

“…estático e FNP). Geralmente os efeitos deletérios do alongamento sobre a força estão atrelados às mudanças nas propriedades viscoelásticas da unidade músculo-tendínea, que promovem uma redução na tensão passiva e na rigidez 32 , e/ou à redução na ativação muscular 22 , tornando mais difícil a transferência da força do músculo para o tendão. Além disso, os mecanismos reflexos de inibição autogênica e inibição recíproca são as hipóteses postuladas para explicar a redução na capacidade de contração do musculo, principalmente quando a FNP é utilizada.…”

“…Além disso, tem sido evidenciado que rotinas de alongamento conseguem promover alterações na curva de comprimento-tensão (ângulo-torque) da unidade músculo-tendínea, o que afetaria de forma diferente a produção de força em exercícios realizados de forma dinâmica ou isométrica, sendo essa última mais suscetível aos efeitos negativos 14 . Dois principais mecanismos têm sido sugeridos para explicar o déficit de força promovido por rotinas de alongamento: o mecanismo neural, que alega a redução da sensitividade das fibras intrafusais, a redução da ativação muscular (EMG) e os mecanismos reflexos de inibição autogênica e inibição recíproca, e o mecanismo estrutural, que sugere a redução da tensão passiva e da rigidez músculo-tendínea 22,23 . No entanto, evidências apontam para a ausência da observância dos mecanismos reflexos após rotinas de alongamento 24 .…”

Efeito agudo de diferentes rotinas de alongamento estático sobre o salto com contramovimento.

“…Além disso, rotinas de alongamento intermitentes podem reduzir a histerese na estrutura músculo-tendínea, diminuindo a dissipação de energia nos tecidos após alongamento, favorecendo assim o desempenho concêntrico em exercícios que envolvam o ciclo alongamento encurtamento (KUBO et al 2001). Porém, com rotinas contínuas de alongamento estático, a manutenção prolongada na mesma posição poderia provocar a redução do drive neural eferente, reduzindo a amplitude da ativação muscular (TRAJANO et al, 2013). Além disso, um maior tempo de exposição ao desconforto ou dor provocada pelo alongamento têm se mostrado suficientes para reduzir o drive motor eferente, reduzindo assim a frequência de disparo das unidades motoras (FARINA; ARENDT-NIELSEN; GRAVEN-NIELSEN, 2005;LE PERA, et al, 2001).…”