Die Variabilität der Entladehäufigkeit beeinflusst die Variation der Kraftschwankungen im Arbeitsbereich eines Handmuskels

Ziel dieser Studie war es, die Fähigkeit eines motorischen Einheitenmodells zu verbessern, die experimentell gemessene Kraftvariabilität über einen breiten Bereich von Kräften vorherzusagen. Die Entladecharakteristika von motorischen Einheiten wurden von 38 motorischen Einheiten des ersten dorsal interossären Muskels gewonnen. Die Entladungen der motorischen Einheiten wurden in separaten isometrischen Kontraktionen aufgezeichnet, die von 4 bis 85 % der maximalen freiwilligen Kontraktionskraft (MVC) über dem Rekrutierungsschwellenwert reichten. Hochschwellige motorische Einheiten wiesen sowohl höhere minimale als auch maximale Entladehäufigkeiten im Vergleich zu niedrigschwelligen Einheiten auf (P < 0,01). Die minimale Entladehäufigkeit erhöhte sich von 7 auf 23 pps, und die maximale Entladehäufigkeit erhöhte sich von 14 auf 38 pps mit einem Anstieg des Rekrutierungsschwellenwerts. Die relative Variabilität der Entladehäufigkeit (CV) nahm exponentiell für jede motorische Einheit von durchschnittlich 30 auf 13 % ab, als die Kraft des Zeigefingers über dem Rekrutierungsschwellenwert anstieg. In separaten Experimenten wurde die Kraftvariabilität auf acht Kraftniveaus von 2 bis 95 % MVC bewertet. Der CV für die Kraft verringerte sich von 4,9 auf 1,4 %, als die Kraft von 2 auf 15 % MVC anstieg (P < 0,01) und blieb bei höheren Kräften konstant (1,2-1,9 %; P = 0,14). Als das motorische Einheitenmodell mithilfe dieser experimentellen Ergebnisse überarbeitet wurde, war die Variabilität der Entladehäufigkeit der kritische Faktor, der zu keinen signifikanten Unterschieden zwischen simulierten und experimentellen Kraftvariabilitäten (P = 0,22) auf allen Kraftniveaus führte. Diese Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass die Variabilität der Entladehäufigkeit ein wesentlicher Bestimmungsfaktor für die Trends in der isometrischen Kraftvariabilität im Arbeitsbereich eines Muskels ist.