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Erschienen in: European Journal of Applied Physiology 8/2020

10.06.2020 | Original Article

Intra-limb and muscular coordination during walking on slopes

verfasst von: Arthur H. Dewolf, Raphael M. Mesquita, Patrick A. Willems

Erschienen in: European Journal of Applied Physiology | Ausgabe 8/2020

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Abstract

Purpose

Intra-limb and muscular coordination during gait are the result of the organisation of the neuromuscular system, which have been widely studied on a flat terrain. Environmental factors, such as the inclination of the terrain, is a challenge for the postural control system to maintain balance. Therefore, we hypothesised that the central nervous system flexibly modifies its control strategies during locomotion on slopes.

Methods

Ten subjects walked on an inclined treadmill at different slopes (from − 9° to + 9°) and speeds (from 0.56 to 2.22 m s−1). Intra-limb coordination was investigated via the Continuous Relative Phase, whereas muscular coordination was investigated by decomposing the coordinated muscle activation profiles into Basic Activation Patterns.

Results

A greater stride to stride variability of kinematics was observed during walking on slopes, as compared to walking on the level. On positive slopes, the stride period and width present a greater variability without modification of the time-pattern of the muscular activation and of the variability of intersegmental coordination. On negative slopes, the stride width is larger, the variability of the stride period and of the inter-segmental coordination is greater and the basic activation patterns become broader, especially at slow speeds.

Conclusion

Our findings suggest that the control strategy of downhill walking corresponds to a more conservative gait pattern, which could be adopted to lower the risk of falling at the cost of a greater energy consumption. In uphill walking, where metabolic demands are high, the strategy adopted may be planned to minimise energy expenditure.
Literatur
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Metadaten
Titel
Intra-limb and muscular coordination during walking on slopes
verfasst von
Arthur H. Dewolf
Raphael M. Mesquita
Patrick A. Willems
Publikationsdatum
10.06.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Journal of Applied Physiology / Ausgabe 8/2020
Print ISSN: 1439-6319
Elektronische ISSN: 1439-6327
DOI
https://doi.org/10.1007/s00421-020-04415-4

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