Relatie tussen spierkracht, sprint- en aeroob vermogen bij volwassenen met cerebrale parese

Sonja de Groot

Paul BessemsMarcel Lamberts

Marijn EversPieter van der Luijt

Annet DallmeijerLuc van der Woude

Thomas Janssen

Aanleiding

Mark Homan - wielrenner met cerebrale parese (CP)

- Wilde graag naar Paralympische spelen- Wilde getest worden en advies krijgen- Kwam via via bij Reade terecht

Introductie

• Cerebrale parese

– Term voor stoornissen die ontstaan na een beschadiging van de hersenen bij een ongeboren baby of bij een kind in het 1e levensjaar.

– Houdings- en bewegingsstoornissen en vaak ook stoornissen in de gevoelsgewaarwording, communicatie en het gedrag.

– Incidentie: 2-2.5 per 1000 geboortes.

Introductie

• Bewegingsstoornissen

• Lagere fysieke activiteit (invers gerelateerd aan leeftijd in CP)

• Lagere fitheid / gezondheidsproblemen

Maar:

Er is geen reden om niet deel te nemen aan een trainingsprogramma!

Introductie

• Weinig onderzoek bij volwassenen met CP.

• Belangrijke maten van fysieke capaciteit:– Spierkracht– Sprintvermogen– Piek aeroob vermogen

• Piek aeroob vermogen: – Wellicht beperkt door perifere factoren (b.v. spierkracht) ipv centrale

factoren (cardiorespiratoire systeem).

Introductie

• Vraagstellingen:

– Hoe is de fysieke capaciteit van volwassenen met CP vergeleken met volwassenen zonder CP?

– Is de relatie tussen spierkracht, sprintvermogen en het maximale aerobe vermogen tijdens fietsen hetzelfde bij volwassenen met en zonder CP?

• Deelnemers:– 21 mannen zonder CP

33.0 ± 12.8 jaar (range: 19-55 jaar) BMI: 22.8 ± 1.6 kg/m2

– 20 personen met CP 80% man 28.8 ± 11.0 jaar (range: 18-49 jaar) BMI: 22.3 ± 2.4 kg/m2

GMFCS I: N = 15GMFCS II: N = 5

Unilaterale CP: N = 10Bilaterale CP: N = 10

Atleten: N = 12 (2 wielrenners, 10 voetballers)

• Design: 3 testen (isometrische/isokinetische spierkracht, Wingate test, Max. test)

Methode

Gross Motor Function Classification System

Methode

• Spierkracht m.b.v. Biodex dynamometer

– Isometrische knie-extensie en -flexiekracht Knie in 60° flexie (0° is extensie) 3x afwisselend 5 sec maximale isometrische knie-extensie en knieflexie,

30 sec rust tussen elke meting. Gemiddelde waarde van 3 metingen werd verder gebruikt.

– Isokinetische knie-extensie en -flexiekracht Hoeksnelheid 60°/s 3x afwisselend maximale isokinetische knie-extensie en knieflexie,

30 sec rust tussen elke meting. Gemiddelde waarde van 3 metingen werd verder gebruikt.

– Groep zonder CP: alleen knie-extensiekracht gemeten in rechterbeen

Methode

• Sprintvermogen m.b.v. Wingate test

– 5 min. warming up– 30 sec vol sprinten tegen een constante weerstand– Weerstand: afhankelijk van het lichaamsgewicht

van de proefpersoon 70% van lichaamsgewicht <70% afhankelijk van indruk van fitheid en krachtscore

– Uitkomstmaten: Gemiddelde vermogen (P30)

Methode

• Aeroob vermogen m.b.v. maximale inspanningstest

– Personen zonder CP Start 100 W 30 W/ 2 min omhoog Tot uitputting

– Personen met CP Start 20 W 3 protocollen: easy (+10 W/min), moderate (+15 W/min), heavy (+20 W/min) Tot uitputting

– Uitkomstmaten: VO2max POmax

Methode

• Statistiek– Verschillen tussen de groepen met en zonder CP: Onafhankelijke t-test– Relaties spierkracht, sprintvermogen, aeroob vermogen:

Lineaire univariate regressiemodellen per groep– Significant: p<0.05

Resultaten

• Isometrische spierkracht: Knie-extensie

* = significant verschil tussen CP en controle# = significant verschil tussen GMFCS I en II

60%

Resultaten

• Isokinetische spierkracht: Knie-extensie

48%

* = significant verschil tussen CP en controle# = significant verschil tussen GMFCS I en II^ = significant verschil tussen unilaterale and bilaterale CP

Resultaten

• Isometrische spierkracht: Knieflexie

# = significant verschil tussen GMFCS I en II

Resultaten

• Isokinetische spierkracht: Knieflexie

# = significant verschil tussen GMFCS I en II^ = significant verschil tussen unilaterale en bilaterale CP

Resultaten

• Sprintvermogen

60%

* = significant verschil tussen CP en controle# = significant verschil tussen GMFCS I en II^ = significant verschil tussen unilaterale and bilaterale CP

Resultaten

• Piek aeroob vermogen

80%

* = significant verschil tussen CP en controle# = significant verschil tussen GMFCS I en II^ = significant verschil tussen unilaterale and bilaterale CP

Resultaten

• Piek zuurstofopname

85%

# = significant verschil tussen GMFCS I en II^ = significant verschil tussen unilaterale en bilaterale CP

Resultaten

• RelatiesZonder CP Met CP

R2 R2

Isometrische extensiekracht ~ Sprint 39% 67%

Isokinetische extensiekracht ~ Sprint 28% 73%

Isometrische extensiekracht ~ POpiek 11% 65%

Isokinetische extensiekracht ~ POpiek 11% 70%

Sprint ~ POpiek 53% 95%

Sprint ~ VO2piek 56% 82%

Groep met CP:

• Relaties sterker voor minst aangedane been vlg. met meest aangedane been

• Extensiekracht sterkere relaties dan flexiekracht

R2 = verklaarde variantie

Percentage dat aangeeft hoeveel b.v. kracht het sprintvermogen verklaart.

Discussie

Volwassenen met CP:

• Fysieke capaciteit 15-52% lager dan volwassenen zonder CP– Kracht meest aangedaan

• VO2piek en POpiek hoger dan in literatuur

• GMFCS I betere fysieke capaciteit dan GMFCS II

• Unilaterale CP betere fysieke capaciteit dan bilaterale CP

Discussie

Volwassenen met CP:

• Relaties spierkracht – sprintvermogen – aeroob vermogen

– Iets sterker voor minst aangedane been vgl. met meer aangedane been.

– Sterker voor isokinetische kracht dan isometrische kracht.

– Sterker voor extensiekracht dan voor flexiekracht.

– Sterker dan bij volwassenen zonder CP.

Discussie

Volwassenen zonder CP:

• Relaties spierkracht – sprintvermogen – aeroob vermogen

– Resultaten vgl. met literatuur over mensen zonder beperkingen (R2 ≤ 0.25). Kin-Isler et al., 2008: isokinetische kracht ~ sprintvermogen: R2=0.25 Al-Haza et al., 2001: sprintvermogen ~ VO2max: R2=0.20 Cometti et al., 2001: isokinetische kracht niet gerelateerd aan 30m hardloop sprint

– I.t.t. literatuur over deze relaties bij armactiviteiten van rolstoelgebruikers Janssen et al. 1993: isometrische kracht ~ sprintvermogen: R2=0.76

sprintvermogen ~ POpiek: R2=0.81 Kofsky et al. : hoge isokinetische of isometrische kracht => hoge VO2piek

Discussie

Mogelijke verklaring:

• Lagere fysieke capaciteit?

– Arslan et al. (2005): Groep met lagere fysieke capaciteitlaten sterkere relatie zien tussen spierkracht en sprintvermogen (vrouwen vs. mannen, inactieve mensen vs. actieve mensen)

– Spierkracht beperkende factor?

Discussie

Mogelijke verklaring:

• Naast verminderde spierkracht ook coördinatieproblemen bij mensen met CP. – Meer cocontractie – Daardoor meer energieverbruik, minder efficiënt

Discussie

Praktische implicatie:

• Statistische modellen te gebruiken om de juiste weerstand te schatten voor de sprinttest en de maximale inspanningstest.

Conclusie

• Sterkere relaties tussen spierkracht, sprintvermogen en piek aeroob vermogen werden gevonden in volwassenen met CP vergeleken met volwassenen zonder CP.

• Spierkracht of coördinatie zijn mogelijk de beperkende factoren bij beenarbeid bij volwassenen met CP.

Bedankt voor uw aandacht!