Effects of 22 °C muscle temperature on voluntary and evoked muscle properties during and after high-intensity exercise

摘要

The purpose of this study was to investigate the effect of 22°C local muscle temperature of intact human plantar flexors performing fatiguing contractions on evoked and voluntary contractile properties before and after fatigue. Twelve subjects were tested on plantar flexor voluntary torque, percent muscle activation derived from twitch interpolation, integrated electromyographic (iEMG) activity, and evoked torque and temporal characteristics of maximal twitch and tetanic stimulations before fatigue and 1, 5, and 10min after intermittent, high-intensity, isometric fatigue under both normothermic and hypothermic conditions. Hypothermic and normothermic changes between time points were analysed by repeated-measures analysis of variance. Normothermic fatigue induced small to large effects (Cohen's d: 0.29-3.06) on voluntary and evoked contractile properties, whereas most effects of unfatigued hypothermia were limited to rate-dependent processes (Cohen's d: 0.78-1.70). Most tetanic properties were potentiated 1 min after normothermic fatigue, but remained unchanged by hypothermic fatigue, resulting in significant differences between the two conditions. Soleus iEMG significantly declined 1 min after normothermic fatigue (-29%), but not after hypothermic fatigue. Twitch torque was potentiated by 29% one minute after fatigue while normothermic, but was potentiated by 46% while hypothermic; rate of twitch torque development and time to peak twitch were potentiated by 39% and 10% while normothermic, but 89% and 28% while hypothermic. Although voluntary contractile properties are generally impaired soon after normothermic fatigue, most were not after hypothermic fatigue. Furthermore, evoked contractile properties were generally higher 1min after hypothermic fatigue. We conclude that the hypothermic condition slows the recovery of potentiated evoked contractile properties back to baseline values.Le but de cette étude est d'analyser les effets de la diminution de la température des fléchisseurs plantaires à 22°C sur les propriétés contractiles évaluées dans des conditions de déclenchement volontaire ou de stimulation électrique avant et après une fatigue causée par la répétition de contractions musculaires jusqu'à épuisement. Douze sujets participent à cette étude. Au cours des séances expérimentales de flexions plantaires déclenchées volontairement, on évalue le moment de force, le pourcentage d'activation des muscles calculé d'après l'interpolation des secousses musculaires et l'activité myoélectrique intégrée (iEMG). Au cours des séances de stimulation électrique, on évalue le moment de force obtenu, les caractéristiques temporelles de la secousse musculaire maximale et de la tension tétanique avant la manifestation de la fatigue et 1, 5 et 10min après la manifestation de la fatigue due à l'action isométrique de haute intensité et de nature intermittente dans des conditions de normothermie et d'hypothermie. C'est par l'analyse de variance avec mesures répétées qu'on teste les différences dans le temps observées en conditions de normothermie et d'hypothermie. La fatigue normothermique cause de petites à grandes modifications (d de Cohen : 0,29- 3,06) au niveau des propriétés contractiles mesurées à la suite d'une intervention volontaire ou à la suite d'une stimulation électrique; les effets causés par l'hypothermie sur des muscles non fatigués se sont limités à la vitesse des phénomènes (d de Cohen : 0,78- 1,70). La plupart des propriétés tétaniques sont potentialisées 1 minute après la manifestation de la fatigue dans la condition de normothermie, mais ne sont pas modifiées dans la condition d'hypothermie; les différences entre les deux conditions sont significatives. La valeur du signal myoélectrique intégré du soléaire a diminué 1min après la manifestation de la fatigue en condition de normothermie (-29 %), mais pas en condition d'hypothermie. La tension de secousse a augmenté de 29 % 1 minute après la manifestation de la fatigue en condition de normothermie et de 46 % en condition d'hypothermie.