Asociación entre la Arquitectura Muscular y el Índice de Calidad Muscular en Adultos Sedentarios / Association Between Muscle Architecture and Muscle Quality Index in Sedentary Adults

La evaluación de la calidad y la arquitectura muscular son importantes para comprender y cuantificar los cambios musculares asociados con el envejecimiento y el estilo de vida sedentario, además nos facilita información de la capacidad del músculo para generar fuerza, potencia o funcionalidad. los objetivos del estudio fueron (I) determinar la asociación entre los parámetros de la arquitectura muscular y el índice de calidad muscular (MQI) y (II) determinar la asociación entre los parámetros de la arquitectura muscular y la potencia media relativa del sit to stand test (STS). Únicamente el grosor muscular (MT) mostró una asociación moderada con el MQI (r = 0,545). En contraste, tanto la longitud del fascículo (FL) como el ángulo de penación (PA) exhibieron asociaciones "muy bajas", las cuales no resultaron significativas con el MQI. Al examinar la relación de los parámetros de la arquitectura muscular con la potencia media relativa de STS, MT presentó una asociación "moderada" (r = 0,444). Sin embargo, tanto FL como PA mostraron asociaciones "muy bajas" y "bajas", respectivamente, con la potencia media relativa al STS. En conclusión, estos hallazgos refuerzan la idea de que MT puede ser un indicador relevante de la calidad muscular y la capacidad de generar potencia en la prueba de STS. Específicamente, se observó que un aumento en MT estaba asociado con una mejora en MQI y la potencia media relativa de STS.

SUMMARY: Assessment of muscle quality and architecture is important for understanding and quantifying muscle changes associated with aging and a sedentary lifestyle and provides information on the muscle's ability to generate strength, power, or function. The aims of the study were (I) to determine the association between muscle architecture parameters and muscle quality index (MQI) and (II) to determine the association between muscle architecture parameters and mean relative power in the sit-to-stand test (STS). Only muscle thickness (MT) showed a moderate association with MQI (r = 0.545). In contrast, both fascicle length (FL) and penile angle (PA) exhibited "very low" associations, which were not significant with the MQI. When examining the relationship between muscle architecture parameters and mean relative STS power, MT presented a "moderate" association (r = 0.444). However, both LF and PA showed "very low" and "low" associations, respectively, with a mean power relative to STS. In conclusion, these findings reinforce the idea that MT may be a relevant indicator of muscle quality and ability to generate power in the STS test. Specifically, an increase in MT was associated with an improvement in MQI and mean power relative to STS.

Influence of probe position in the measurement of muscle thickness and its association with lean mass: an ultrasound study / Influencia de la posición de la sonda en la medición del grosor muscular y su asociación con la masa magra: un estudio ecográfico

SUMMARY: Skeletal muscles play a fundamental role in people's lives and their evaluation provides significant information on health. Different tools have been used to evaluate muscle mass, and the evaluation of muscle thickness (MT) using ultrasound has been included as an alternative, which can be performed with the probe in different positions; however, these could present differences. The objectives of this study were to determine whether there are differences in the measurement of MT in the vastus lateralis (VL) muscle using the probe in the longitudinal or transverse position, and to determine its association with the lean mass of the lower limbs. The results indicated no significant differences between MT measurements with the probe in the longitudinal and transverse positions (p =0.084). However, when associating these measurements with lower limb lean mass, it was found that transverse measurements had a strong association (r =0.547; p < 0.001), while longitudinal measurements had a moderate association (r =0.351; p =0.007). This suggests that measurements with the probe positioned transversely to measure the MT would be the best option. Therefore, it could be useful as an indicator of lower limb lean mass in the absence of tools, such as bioelectrical bioimpedance or magnetic nuclear resonance.

El músculo esquelético cumple un rol fundamental en la vida de las personas, y su evaluación entrega mucha información de la salud. Se han utilizado diferentes herramientas para evaluar la masa muscular, y el último tiempo se ha incluido la evaluación del grosor muscular (MT) a través de la ecografía como una alternativa para estimarla, las cuales se pueden realizar con la sonda en distintas posiciones, sin embargo, estas podrían presentar diferencias. Los objetivos del estudio fueron determinar si existen diferencias en la medición de MT en el músculo vasto lateral (VL) utilizando la sonda en posición longitudinal o transversal y determinar su asociación con la masa magra de los miembros inferiores. Los resultados indican que no existen diferencias significativas entre las mediciones de MT con la sonda en posición longitudinal y transversal (valor p: 0.084). Sin embargo, al asociar estas mediciones con la masa magra de los miembros inferiores, se encontró que las mediciones transversales poseen una asociación fuerte (r: 0.547; valor p < 0.001), mientras que las mediciones longitudinales presentan una asociación moderada (r: 0.351; valor p: 0.007). Esto sugiere que las mediciones con la sonda posicionada transversal para medir MT serían la mejor opción. Por lo tanto, podría ser de utilidad como un indicador de masa magra de los miembros inferiores en caso de no contar con herramientas como la bioimpedancia bioeléctrica o resonancia nuclear magnética.

Effects of eccentric exercise on muscle architecture in adults: a systematic review / Efectos del ejercicio excéntrico en la arquitectura muscular en adultos: una revisión sistemática

SUMMARY: The purpose of this systematic review was to determine the effects of eccentric training on muscle architecture in the adult population. Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analyses (PRISMA) statements were followed using keywords associated with architecture muscular and eccentric training. Four databases were used: PubMed, Scopus, SPORTDiscus and Web of Science. Methodological quality was assessed using the PEDro scale. A total of 1260 articles were retrieved, 18 included in this review. The parameters most frequently evaluated in the studies consulted were pennation angle (PA), fascicle length (FL), and muscle thickness (MT). These were assessed mainly in lower limb muscles such as biceps femoris long head (BFlh), vastus lateralis (VL), medial gastrocnemius (MG) and lateral gastrocnemius (LG), respectively. Eccentric training for at least four weeks generates adaptations in these parameters, mainly by increasing MT with FL and decreasing PA, determining muscle function. These results provide evidence on the effects of eccentric training on muscle architecture, which could be helpful to prevent injuries and favor muscle recovery processes.

RESUMEN: El propósito de esta revisión sistemática fue determinar los efectos del entrenamiento excéntrico sobre la arquitectura muscular en la población adulta. Se siguieron las recomendaciones del Ìtems de referencia para publicar Revisiones Sistemáticas y Metaanálisis (PRISMA) utilizando palabras clave asociadas con la arquitectura muscular y el entrenamiento excéntrico en cuatro bases de datos: PubMed, Scopus, SPORTDiscus y Web of Science. La calidad metodológica se evaluó mediante la escala PEDro. Se encontró un total de 1260 artículos, del los cuales, 18 fueron incluidos en esta revisión. Los parámetros más frecuentemente evaluados en los estudios fueron el ángulo de penación (AP), la longitud del fascículo (LF) y el grosor muscular (Gm). Estos fueron evaluados principalmente en músculos de los miembros inferiores como la cabeza larga del bíceps femoral (CLBf), el vasto lateral (VL), el gastrocnemio medial (GM) y el gastrocnemio lateral (GL), respectivamente. El entrenamiento excéntrico durante al menos cuatro semanas genera adaptaciones en estos parámetros, principalmente aumentando el GM con la LF y disminuyendo el AP, determinando de esta manera la función muscular. Estos resultados aportan evidencias sobre los efectos del entrenamiento excéntrico en la arquitectura muscular, que podrían ser útiles para prevenir lesiones y favorecer los procesos de recuperación muscular.

Relationship between upper and lower limbs muscle explosive strength with the vastus lateralis and biceps brachii architecture / Correlação entre a força muscular explosiva dos membros superiores e inferiores com a arquitetura do vasto lateral e do bíceps braquial / Correlación entre la fuerza muscular explosiva de las extremidades superiores e inferiores con la arquitectura del vasto lateral y el bíceps braquial

ABSTRACT We aimed to assess upper and lower limbs explosive strength, and its correlation with biceps brachii (BB) and vastus lateralis (VL) architecture. Absolute and maximum torque normalized rate of torque development (RTD) were measured from isometric elbow flexion (EF) and knee extension (KE). BB and VL architectures were assessed by ultrasound. Absolute RTD of KE was higher (129-272%), although normalized RTD was higher in EF (80-21%). The absolute RTD was correlated to muscle thickness only in the BB (r=.39-46). No relationship was found between muscle architecture and normalized RTD. In conclusion, the higher RTD from KE seems to be due to their greater strength. Only the muscle architecture could not explain the differences found in the RTD.

RESUMO Nosso objetivo foi avaliar a força explosiva de membros superiores e inferiores e a sua correlação com a arquitetura do bíceps braquial (BB) e vasto lateral (VL). A taxa de desenvolvimento de torque (TDT) absoluta e normalizada pela força máxima foi medida na flexão de cotovelo (FC) e extensão de joelho (EJ). A arquitetura do BB e do VL foi avaliada por ultrassonografia. A TDT absoluta de EJ foi maior (129-272%), mas a TDT normalizada foi maior na FC (80-21%). A TDT absoluta foi correlacionada com a espessura do BB (r=.39-46). A TDT normalizada não foi correlacionada à arquitetura muscular. Concluindo, a TDT superior da EJ parece causada pela maior força máxima. Apenas a arquitetura muscular não parece explicar a diferença na TDT.

RESUMEN Nuestro objetivo era evaluar la fuerza explosiva de los miembros superiores y inferiores y su correlación con la arquitectura del bíceps braquial (BB) y vasto lateral (VL). Se medio la tasa de desarrollo de torque (TDT) absoluta y normalizada por la fuerza máxima in la flexión de codo (FC) e extensión de rodilla (ER). La arquitectura del BB y VL fue evaluada por ultrasonido. La TDT absoluta de ER fue mayor (129-272%), pero la TDT normalizada fue mayor en la FC (80-21%). La TDT absoluta se correlacionó con el grosor del BB (r=.39-46). La TDT normalizada no se correlacionó con la arquitectura. En conclusión, la TDT superior del ER parece estar causado por la mayor fuerza máxima. La arquitectura muscular sola no parece explicar la diferencia en la TDT.

Variação aguda não uniforme da espessura muscular ao longo do peitoral maior em resposta ao supino reto em homens treinados / Non-uniform acute variation among pectoralis major's muscle thickness after bench press in trained men / Variación aguda no uniforme del espesor muscular al largo del pectoral mayor en respuesta al press de banca en hombres entrenados

O objetivo do estudo foi comparar a variação da espessura muscular (EM) ao longo do peitoral maior (PM) após três séries de 8 a 12 repetições máximas de supino reto. A amostra foi composta por 12 homens treinados. O comportamento da EM foi avaliado pré e imediatamente após a realização do exercício através de ultrassonografias, em três sítios do feixe esternal do PM: medial (próximo ao esterno), central e lateral (próximo ao úmero). Como resultado, o sítio medial apresentou variação relativa da EM de 14,78%, o central de 11,83% e o lateral de 10,04%, com diferença significativa apenas entre o sítio medial quando comparado ao lateral (p=0,036). Tal efeito pode estar relacionado a maior ativação do trecho medial do PM durante o supino reto ou pela específica morfologia do PM.

The aim of this study was to compare the variation of muscle thickness (MT) over the pectoralis major muscle (PM) after 3 sets of 8 to 12 repetitions of bench press. The sample was consisted of 12 trained men. Ultrasound images were acquired, to analyze the MT behavior, at three sites of the PM's sternal head: medial, central and lateral. The medial site had a MT relative variation of 14.78%, the central one of 11.83% and the lateral one of 10.04%, with a statistical difference observed only between the medial site when compared to the lateral site (p = 0.036); The possible cause of these effects might be related to a possible greater activation of the medial site during the bench press or due to PM's morphology. We conclude that the PM shows heterogeneous MT acute variation.

El objetivo del estudio fue comparar la variación de la espesura muscular (EM) a lo largo del pectoral mayor (PM) después de tres series de 8 a 12 repeticiones de press de banca. El comportamiento de la EM fue evaluado pre e inmediatamente después de la realización del ejercicio con ultrasonografías, en tres sitios de la cabeza esternal del PM: medial (cerca del esternón), central y lateral (cerca del húmero). Como resultado, el sitio medial presentó 14,78% de variación relativa de la EM, el central 11,83% y el lateral 10,04%, con diferencia significativa apenas entre el sitio medial cuando comparado al lateral (p = 0,036) . Este efecto puede estar relacionado con la mayor activación del sitio medial del PM durante el press de banca o por la morfología del PM.

Vastus lateralis muscle architecture to estimate knee extension moment of older individuals / Arquitetura do músculo vasto lateral para estimar o momento de extensão do joelho de indivíduos idosos / Arquitectura de los vasto lateral para estimar el momento de la extensión de la rodilla de las personas ancianas

The aim of this study was to compare the knee extension moment of older individuals with the muscle moment estimated through a biomechanical model. This was accomplished by using (1) the specific muscle architecture data of individuals, and (2) the generic muscle architecture available in the literature. The muscle force estimate was determined using a model with the muscle architecture from cadavers and the individual vastus lateralis muscle architecture of sixteen older volunteers. For the muscle moment comparison, all of the volunteers performed maximal voluntary isometric contractions (MVIC) in five different knee extension position angles. The architectural data was acquired using both resonance and ultrasound imaging. Both estimated muscle moments (generic and individual) were higher than the experimental. The architecture of the other vastii may be necessary to make the model more accurate for the older population. Although other factors inherent to ageing, such as co-contractions, fiber type percentage, and passive forces are not considered in the model, they could be responsible for the differences between moments in older people.

O objetivo deste estudo foi comparar o momento de extensão do joelho de idosos com momento muscular estimado por modelo biomecânico, utilizando (i) arquitetura muscular específica dos indivíduos e (II) arquitetura muscular genérica disponível na literatura. Para a estimativa da força muscular foi utilizado um modelo com a arquitetura muscular de cadáveres, e também com a arquitetura do vasto lateral de dezesseis voluntários idosos. Para a comparação todos voluntários realizaram contrações isométricas voluntárias máximas em cinco ângulos. Os dados de arquitetura foram adquiridos por meio de ultrassonografia e por ressonância magnética. Ambos os momentos estimados (genéricos e individuais) foram maiores do que experimental. A arquitetura dos outros músculos do quadríceps pode ser necessária para modelo ser mais preciso para a população idosa. Outros fatores inerentes ao envelhecimento não foram considerados no modelo, como cocontrações, tipagem de fibras e forças passivas, e devem ser responsáveis pelas diferenças entre os momentos.

El objetivo de este estudio fue comparar el torque extensión de la rodilla de ancianos con torque muscular estimado por modelo biomecánico, usando (i) la arquitectura muscular específica de los individuos y (II) (II) la arquitectura muscular genérica disponible en la literatura. Para la estimación de la fuerza muscular se utilizó un modelo con arquitectura muscular de cadáveres, y también con la arquitectura del vasto lateral de dieciséis voluntarios ancianos. Para la comparación todos los voluntarios realizaron contracciones isométricas voluntarias máximas en cinco ángulos. La arquitectura fue adquirida por ecografía y por resonancia magnética. Ambos las torques estimadas (genéricas y individuales) fueron mayores que el experimental. La arquitectura de los otros músculos de los cuádriceps puede ser necesaria para hacer el modelo más preciso para la población anciana. Otros factores inherentes envejecimiento no se consideran en el modelo, como co-contracciones, el tipo de fibra y fuerzas pasivas, y deben ser responsables de las diferencias entre las torques.

Anatomy and functional architecture of the anconeus muscle / Anatomía y arquitectura funcional del músculo ancóneo

The anconeus is a small muscle situated at the elbow. Although the anconeus is active during elbow extension its importance for the movement is probably small. It could work as an elbow stabilizer. The object of this study was to investigate some anatomic and architectural characteristics of the anconeus, in the hope of shedding light on its function. We studied twenty adult cadaveric specimens. The anconeus originates by the lateral epicondyle of the humerus and inserts along the proximal ulna. The superficial shape of the anconeus is triangular. Tridimensionally the anconeus resembles a hemisected rectangular-based pyramid, with the base at the ulna and apex at the lateral epicondyle. The muscle fibers arise obliquely from the tendinous expansion and inserts at the ulna. Thus, the architecture of the anconeus is penniform, an architecture able to produce more force then displacement. The design index of 0.3 also suggests a force muscle.

El ancóneo es un pequeño músculo situado en la región del codo. Aunque el músculo ancóneo es activo durante la extensión del codo su importancia para este movimiento es probablemente pequeña. Podría actuar como estabilizador del codo. El objetivo de este trabajo fue investigar algunas características anatómicas y arquitectónicas del músculo ancóneo, con la esperanza de lanzar una cierta luz en su función. Estudiamos 20 cadáveres de adultos. El músculo ancóneo se origina al lado del epicóndilo lateral y se inserta en la ulna. La forma superficial del músculo ancóneo es triangular. Tridimensionalmente, el músculo ancóneo se asemeja a la mitad de una pirámide de base rectangular, con la base en la ulna y el ápice lateral al epicóndilo lateral. Sus fibras musculares describen un trayecto oblicuo con una extensión tendinosa que se insertan en la ulna. Por lo tanto, la arquitectura del músculo ancóneo es peniforme, una arquitectura conveniente para producir mayor fuerza con el desplazamiento. El índice de diseño de 0,3 también lo sugiere como un músculo de fuerza.