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Erschienen in: European Journal of Applied Physiology 6/2020

28.04.2020 | Original Article

Corticospinal excitability is altered similarly following concentric and eccentric maximal contractions

verfasst von: Pierre Clos, Yoann Garnier, Alain Martin, Romuald Lepers

Erschienen in: European Journal of Applied Physiology | Ausgabe 6/2020

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Abstract

Purpose

To examine corticospinal excitability and neuromuscular function following the completion of eccentric (ECC) or concentric (CON) maximal exercises of same mechanical work.

Methods

Ten males (29.9 ± 11.8 years) performed maximal isokinetic knee extensor contractions in four experimental sessions. The two first sessions (one in ECC and one in CON) ended with a dynamic peak torque loss of 20%. The work completed in each contraction type was then achieved in the other contraction type. Neuromuscular function- maximal voluntary isometric contraction (MVIC), voluntary activation level (VAL), potentiated doublet (Dt), M-wave- and corticospinal excitability- motor evoked potential (MEP) amplitude and silent period (SP)—were assessed in the vastus lateralis (VL) and rectus femoris (RF) muscles at 20% MVIC before and immediately after exercise.

Results

To lose 20% of dynamic peak torque subjects performed 1.8 times more work in ECC than CON (P = 0.03), inducing a non-different decline in MVIC (P = 0.15). VAL dropped after the ECC sessions only (− 8.5 ± 6.7%; all P < 0.027). Only, the CON session featuring the greatest work affected Dt amplitude (− 9.4 ± 23.8%; P = 0.047). In both muscles, MEP amplitude decreased (all P < 0.001) and MEP SP stayed constant (all P > 0.45), irrespective of contraction type (all P > 0.15).

Conclusion

Same-work maximal ECC and CON exercises induced similar fatigue level but from different origins (preferentially central for ECC vs peripheral for CON). Yet, net corticospinal excitability did not depend on contraction type.
Literatur
Zurück zum Zitat Aagaard P, Simonsen E, Andersen J, Magnusson S, Halkjær-Kristensen J, Dyhre-Poulsen P (1998) Neural inhibition during eccentric and concentric quadriceps contraction: effects of resistance training. Med Sci Sports Exerc 30:207CrossRef Aagaard P, Simonsen E, Andersen J, Magnusson S, Halkjær-Kristensen J, Dyhre-Poulsen P (1998) Neural inhibition during eccentric and concentric quadriceps contraction: effects of resistance training. Med Sci Sports Exerc 30:207CrossRef
Zurück zum Zitat Amiridis IG, Martin A, Morlon B, Martin L, Cometti G, Pousson M, van Hoecke J (1996) Co-activation and tension-regulating phenomena during isokinetic knee extension in sedentary and highly skilled humans. Eur J Appl Physiol 73:149–156. https://doi.org/10.1007/BF00262824CrossRef Amiridis IG, Martin A, Morlon B, Martin L, Cometti G, Pousson M, van Hoecke J (1996) Co-activation and tension-regulating phenomena during isokinetic knee extension in sedentary and highly skilled humans. Eur J Appl Physiol 73:149–156. https://​doi.​org/​10.​1007/​BF00262824CrossRef
Zurück zum Zitat Behrens M, Husmann F, Gube M, Felser S, Weippert M, Bruhn S, Zschorlich V, Mau-Moeller A (2017) Intersession reliability of the interpolated twitch technique applied during isometric, concentric, and eccentric actions of the human knee extensor muscles. Muscle Nerve 56:324–327. https://doi.org/10.1002/mus.25498CrossRefPubMed Behrens M, Husmann F, Gube M, Felser S, Weippert M, Bruhn S, Zschorlich V, Mau-Moeller A (2017) Intersession reliability of the interpolated twitch technique applied during isometric, concentric, and eccentric actions of the human knee extensor muscles. Muscle Nerve 56:324–327. https://​doi.​org/​10.​1002/​mus.​25498CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Inghilleri M, Berardelli A, Cruccu G, Manfredi M (1993) Silent period evoked by transcranial stimulation of the human cortex and cervicomedullary junction. J Physiol 466:521–534PubMedPubMedCentral Inghilleri M, Berardelli A, Cruccu G, Manfredi M (1993) Silent period evoked by transcranial stimulation of the human cortex and cervicomedullary junction. J Physiol 466:521–534PubMedPubMedCentral
Zurück zum Zitat Kellis E, Baltzopoulos V (1998) Muscle activation differences between eccentric and concentric isokinetic exercise. Med Sci Sports Exerc 30:1616–1623CrossRef Kellis E, Baltzopoulos V (1998) Muscle activation differences between eccentric and concentric isokinetic exercise. Med Sci Sports Exerc 30:1616–1623CrossRef
Zurück zum Zitat Komi P, Linnamo V, Silventoinen P, Sillanpää M (2000) Force and EMG power spectrum during eccentric and concentric actions. Med Sci Sports Exerc 32:1757–1762CrossRef Komi P, Linnamo V, Silventoinen P, Sillanpää M (2000) Force and EMG power spectrum during eccentric and concentric actions. Med Sci Sports Exerc 32:1757–1762CrossRef
Zurück zum Zitat McHugh MP (2003) Recent advances in the understanding of the repeated bout effect: the protective effect against muscle damage from a single bout of eccentric exercise. Scand J Med Sci Sports 13:88–97CrossRef McHugh MP (2003) Recent advances in the understanding of the repeated bout effect: the protective effect against muscle damage from a single bout of eccentric exercise. Scand J Med Sci Sports 13:88–97CrossRef
Zurück zum Zitat Taylor JL, Allen GM, Butler JE, Gandevia SC (1997) Effect of contraction strength on responses in biceps brachii and adductor pollicis to transcranial magnetic stimulation. Exp Brain Res 117:472–478CrossRef Taylor JL, Allen GM, Butler JE, Gandevia SC (1997) Effect of contraction strength on responses in biceps brachii and adductor pollicis to transcranial magnetic stimulation. Exp Brain Res 117:472–478CrossRef
Metadaten
Titel
Corticospinal excitability is altered similarly following concentric and eccentric maximal contractions
verfasst von
Pierre Clos
Yoann Garnier
Alain Martin
Romuald Lepers
Publikationsdatum
28.04.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Journal of Applied Physiology / Ausgabe 6/2020
Print ISSN: 1439-6319
Elektronische ISSN: 1439-6327
DOI
https://doi.org/10.1007/s00421-020-04377-7

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