Background: Muscle thickness, pennation angle, and fascicle length describe the architecture of a muscle. These properties can be observed alongside subcutaneous fat thickness using ultrasonography; however, measurement is sensitive to the angle of the transducer against the skin. Typically, the transducer is held perpendicular to skin for imaging. Nonetheless, a convenient, reliable method to ensure transducer angle consistency has not been reported. Objectives: The purpose of this study was to determine the influence of transducer angle on muscle architecture and subcutaneous fat measurements of quadriceps muscles (vastus lateralis and rectus femoris) in healthy young adults. A secondary objective was to determine intra- and inter-rater reliability. Methods: Thirty men and women were recruited (25±2.5 years; BMI: 22.6±3.0 kg/m2). Ultrasound images were acquired from two muscles. An image was taken at an estimated perpendicular angle to the skin. Then, using a 3D-printed device with a protractor that attached to the ultrasound transducer, images were taken at measured angles 5-10˚ medial and lateral to perpendicular. Agreement and error were determined using intraclass correlation coefficients (ICCs) and standard error measurements (SEMs). Results: Good to excellent agreement was demonstrated for muscle and fat thicknesses regardless of transducer angle (ICC >0.66). Intra-rater reliability was excellent for all outcomes within both muscles (ICC >0.89). Inter-rater reliability for the rectus femoris was good to excellent for all transducer angles except for measurements of fascicle lengths at 85° (ICC: 0.33–0.99). Inter-rater reliability improved >20% for the vastus lateralis with the device. Conclusion: Measurements of muscle pennation angle and fascicle lengths, but not muscle or subcutaneous fat thicknesses, were sensitive to transducer angle. Reliability of pennation angle and fascicle lengths improved with the use of our device. Using our device, reliable muscle architecture measures can be made for the rectus femoris and the vastus lateralis in healthy young adults. / Thesis / Master of Science (MSc) / The arrangement of small muscle components, known as fascicles, can be observed in humans using ultrasound imaging. These fascicle arrangements can be measured to improve understanding of muscle function and disease processes. A potential problem of viewing muscle with ultrasound is that the angle of the probe head against the skin can alter the appearance of the muscle fascicles. The goal of this research was to improve current methods of ultrasound imaging of two thigh muscles. We have created a novel 3D-printed device to attach to the existing ultrasound probe. This 3D-printed device stabilizes the ultrasound probe head; and accurately determines the angles between the ultrasound probe head and the surface of the skin. In this study, the use of this device improved reliability of our ultrasound images by >20%. Future use of this device may improve measurements of muscle fascicles acquired with ultrasound imaging.

O exercício excêntrico tem sido utilizado na prevenção/reabilitação de lesões e em programas de treinamento de força para melhorar o condicionamento físico de indivíduos saudáveis. O entendimento das adaptações causadas pelo treinamento excêntrico nos músculos flexores plantares se justifica: 1) pela importância desta musculatura na manutenção de posturas e no ciclo da marcha; 2) pela alta incidência de lesões do tendão de Aquiles; e 3) pelo uso sistemático deste tipo de treinamento em programas de prevenção e reabilitação do tríceps sural. Assim, a presente tese de doutorado busca verificar os efeitos do treinamento excêntrico nas propriedades neuromecânicas e morfológicas dos músculos flexores plantares. No capítulo I foram compiladas informações acerca das adaptações neuromusculares dos flexores plantares e do tendão de Aquiles de indivíduos saudáveis submetidos à programas de treinamento excêntrico. Os estudos encontrados indicam que o treinamento excêntrico pode aumentar a produção de força e ativação muscular, especialmente em testes excêntricos. No entanto, resultados conflitantes e lacunas identificadas na literatura motivaram a realização de dois estudos originais. Os objetivos dos estudos originais foram: 1) determinar a temporalidade das adaptações na ativação e massa muscular de flexores plantares, bem como sua contribuição para os ganhos de força em contrações excêntricas, isométricas e concêntricas ao longo do programa de treinamento (Capítulo II); e 2) avaliar os efeitos de 12 semanas de treinamento excêntrico nas propriedades morfológicas, mecânicas e materiais do tendão de Aquiles de indivíduos saudáveis (Capítulo III). Vinte participantes do sexo masculino realizaram um programa de treinamento excêntrico isocinético (duas vezes por semana, 3-5 séries de 10 repetições máximas). As avaliações das propriedades neuromecânicas e morfológicas dos flexores plantares foram realizadas a cada quatro semanas. Ao final de 12 semanas, o programa de treinamento excêntrico aumentou a produção de torque máximo excêntrico, isométrico e concêntrico; aumentou a atividade eletromiográfica máxima excêntrica e isométrica; e aumentou a espessura muscular. Além disso, os ângulos do pico de torque excêntrico e concêntrico foram deslocados para posições em que os músculos estavam mais alongados. O torque máximo e a espessura muscular aumentaram progressivamente até a oitava semana de treinamento. A ativação neural durante contrações excêntricas e isométricas aumentou após quatro semanas de treino e permaneceu constante até o final do treinamento, enquanto que a ativação neural durante contrações concêntricas permaneceu inalterada durante todo o período de treinamento. Além disso, houve aumento da área de secção transversa, da rigidez e do módulo de Young do tendão de Aquiles. Os incrementos na rigidez e no módulo de Young foram observados após quatro semanas de treinamento, enquanto que o aumento significativo da área de secção transversa tendínea ocorreu após oito semanas de treinamento. Quando tomados em conjunto, estes resultados nos possibilitam entender de que forma as adaptações neuromecânicas e morfológicas dos flexores plantares ocorrem. O aumento da força isométrica e excêntrica nas primeiras quatro semanas de treinamento parece ocorrer devido a adaptações neurais, musculares e tendíneas. No entanto, após maiores períodos de treinamento (i.e. acima de quatro semanas), o aumento da força ocorre devido a incrementos na massa muscular e na rigidez tendínea. Além disso, a ausência de adaptações neurais evidencia que os ganhos de força concêntrica podem estar relacionados apenas com adaptações musculares e tendíneas. / Eccentric exercises are commonly used in prevention, rehabilitation and conditioning training programs. Understanding the adaptations caused by eccentric training on the plantar flexor muscles is justified by: 1) the importance of these muscles in maintaining posture and during gait cycle; 2) the high incidence of Achilles tendon injuries; and 3) the systematic use of this type of training in triceps surae prevention and rehabilitation programs. Thus, the present PhD thesis aims to verify the effects of eccentric training in neuromechanical and morphological properties of the plantar flexor muscles. Chapter I compiled information about the neuromuscular adaptations of the plantar flexors and Achilles tendon of healthy subjects undergoing eccentric training programs. The studies found indicate that eccentric training can increase the production of muscle strength and muscle activation, especially in eccentric tests. The studies found indicate that eccentric training can increase muscle strength and muscle activation, especially in eccentric tests. The purposes of the original studies were: 1) to determine the adaptations time course in plantar flexors activation and muscle mass, as well as their contribution to the strength gains in eccentric, isometric and concentric contractions during the training program (Chapter II); and 2) to evaluate the effects of 12 weeks of eccentric training on Achilles tendon morphological, mechanical and material properties in healthy subjects (Chapter III). Twenty male subjects performed an eccentric isokinetic training program (twice a week, 3-5 sets of 10 maximal repetitions). Plantar flexor neuromechanical and morphological evaluations were performed every 4 weeks. The 12-week training program led to increases in maximum eccentric, isometric and concentric torques; maximum eccentric and isometric electromyographic activity; and muscle thickness. The angles of peak torque in eccentric and concentric tests were shifted towards longer muscle lengths. Maximum torque and muscle thickness increased progressively until the 8th training week. Eccentric and isometric activation increased up to the 4th training week and remained constant until the 12th training week, while no change was found in concentric activation. In addition, Achilles tendon cross-sectional area, stiffness and Young's modulus were increased. The increases in stiffness and Young's modulus were observed after four weeks of training, while the significant increase in tendon cross-sectional area occurred after eight weeks of training. Taken together, these results allow us to understand how the neuromechanical and morphologic adaptations occur in the plantar flexors muscles subjected to a 12-week eccentric training program. The increase in isometric and eccentric strength in the first four weeks of training seems to be related to neural, morphological and tendinous adaptations. However, after longer training periods (i.e. up to four weeks), the strength increase is due to increases in muscle mass and tendon stiffness. Moreover, the absence of evidence in terms of neural adaptations during concentric contractions suggest that the concentric strength gains seem to be related only with muscle and tendon adaptations.

A corrida de rua é descrita como uma atividade aeróbica intensa que atualmente envolve milhões de adeptos. A prática regular desta modalidade esportiva promove alterações nos músculos estriados esqueléticos fato que despertou o interesse em analisar, por meio da eletromiográfica (EMG - Myosystem), seu efeito sobre a atividade dos músculos do sistema estomatognático masseter e temporal em diferentes posições posturais da mandíbula, além de sua espessura por meio da ultrassonografia (Ultrassom portátil SonoSite Titan Nacionalizado), como também, a força de mordida máxima utilizando o dinamômetro digital modelo IDDK- Kratos posicionado na região dos primeiros molares. Foram avaliados 40 indivíduos adultos com idades entre 18 a 65 anos, de ambos os gêneros sem alterações clínicas do sistema estomatognático divididos em dois grupos: Grupo I Corredores e Grupo II Controle, pareados sujeito a sujeito. As médias eletromiográficas foram tabuladas e submetidas à análise estatística utilizando Teste t (SPSS 19.0). Os resultados evidenciaram diferenças significantes (p<0,05) para atividades eletromiográficas no grupo formado por indivíduos praticantes da corrida de rua ocorrendo um maior equilíbrio muscular funcional nas posturas clínicas analisadas. Nas condições em que este estudo foi desenvolvido os resultados indicam que a corrida de rua promoveu alterações significativas no sistema mastigatório. / Running is described as an intense aerobic activity which currently involves millions of fans. Regular practice of this sport promotes changes in skeletal muscles striated fact which aroused interest in analyzing through the electromyographic ( EMG - Myosystem ) , its effect on the activity of the muscles of the stomatognathic system masseter and temporalis muscles in different positions mandible posture , plus its thickness by ultrasonography (SonoSite Titan portable Ultrasound Nationalized ) , as well as the maximum bite force using a digital dynamometer model IDDK Kratos - positioned in the region of the first molars . We evaluated 40 adults aged 18-65 years, of both genders without clinical alterations of the stomatognathic system divided into two groups: Group I Runners and Group II Control matched each subject. The average EMG were tabulated and subjected to statistical analysis using t Test (SPSS 19.0). The results showed significant differences (p < 0.05) in EMG activity for group of individuals practicing the street race occurring more functional muscle balance postures analyzed clinical. In the conditions in which this study was conducted the results indicate that the road race promoted significant changes in the masticatory system.

Aim: The purpose of this study was: 1) to investigate the alterations and relationships among training variables, performance variables, and physiological variables and 2) investigate the effects of strength training on potentiation complexes. Methods: The study enrolled nine D-1 collegiate throwers and four control subjects. The throwers participated in an 11-week resistance training and throws program. Resistance training volume load and throwing volume were recorded for 11 weeks. Measurements of maximal strength (isometric mid-thigh pulls) and dynamic mid-thigh pulls (DMTP) across a spectrum of loads: Males- 60kg, 140kg, 180kg, 220kg, 140kg, 30% isometric peak force (IPF), Females- 60kg, 80kg, 100kg, 120kg, 80kg, 30% IPF), were measured at weeks 1, 7, and 11. The control group was tested for isometric maximum strength at T1 (week 1) and T3 (week 11) Results: The throwers increased at each time point in isometric peak force (IPF), allometrically scaled IPF (IPFa), and isometric impulse. The throwers strength (IPF and IPFa) was significantly greater than the controls and the throwers experienced statistically significant changes in maximum strength from T1 to T3 when compared to the controls. The throwers demonstrated statistically significant changes in total load variables (variable for load 1+ load 2 + load 3 etc.) for DMTPs. Conclusion: As a whole these data suggest a potential for increased performance capabilities specific to throwing. Some data trends indicate that potentiation can occur as a result of performing a heavy pull before a lighter one. However, increasing maximum strength as a result of focusing on strength training did not enhance this potentiation effect.

Im Rahmen der szintigraphischen Untersuchung der Halswirbelsäule gibt es unterschiedliche Aussagen zum physiologischen Speicherungsverhalten, insbesondere der kaudalen Facettengelenke. Eine Objektivierung der Szintigramme und Ermittlung von Normalbereichen der entsprechenden Speicherquotienten ist daher wichtig und stellt das Ziel dieser Arbeit dar. Zur Untersuchung kamen dafür 31 Pferde, bei denen es sich um Patienten der Chirurgischen Tierklinik in Leipzig aus dem Jahr 2008 handelte. Falls bei einem Pferd eine Lahmheit der Vordergliedmaße vorhanden war, wurde mit Hilfe der klinischen und szintigraphischen Untersuchung, sowie mittels diagnostischer Anästhesien als deren Ursache die Halswirbelsäule ausgeschlossen. Alle Pferde wiesen eine freie Beweglichkeit des Halses in alle Richtungen auf. Zur Bildung von Speicherquotienten wurden die als Interessenareale dienenden Facettengelenke C3/C4 bis C7/Th1, sowie der Wirbelkörper des sechsten Halswirbels zu verschiedenen Referenzarealen ins Verhältnis gesetzt. Als Referenzareale wurden dabei der Wirbelkörper des dritten und des vierten Halswirbels, sowie das auch als Interessenareal dienende Facettengelenk C3/C4 getestet. Anschließend wurden Normalbereiche für die Speicherquotienten ermittelt. Nach sonographischer Muskeldickenmessung über den Facettengelenken wurden deren Speicherquotienten mit Hilfe einer Formel auf einen Nullwert korrigiert, und für diese korrigierten Werte wurden ebenfalls Normalbereiche ermittelt. Es zeigte sich, dass die Speicherquotienten nach der Muskeldickenkorrektur gegenüber den nativen Speicherquotienten eine größere Streuung aufwiesen und somit größere und ungenauere Normalbereiche hervorbrachten. Dementsprechend sollten die nativen Speicherquotienten bevorzugt werden. Als das am besten geeignete Referenzareal für die Interessenareale C4/C5 bis C7/Th1 erweist sich hierbei die Isokontur-ROI auf dem Facettengelenk C3/C4. Für das Interessenareal C3/C4 eignet sich sowohl der Vergleich mit dem Referenzareal C3, als auch der mit dem Referenzareal C4. Das Interessenareal auf dem Wirbelkörper C6 wird am besten zum Referenzareal C4 ins Verhältnis gesetzt. Hervorzuheben sind die nativen Werte der Normalbereiche für die Gelenke C5/C6 und C6/C7, da hier am häufigsten röntgenologische Veränderungen zu finden sind. Sie betragen für das Gelenk C5/C6 auf der linken Halsseite 0,82-1,10 und auf der rechten Halsseite 0,86-1,10. Für das Gelenk C6/C7 beträgt der Normalbereich für die linke Halsseite 0,75-1,23 und für die rechte Halsseite 0,81-1,17. Zusammenfassend ist zu sagen, dass die quantitative Auswertung mittels der „Regions of Interest“-Technik an der Halswirbelsäule durchaus möglich ist und mit dieser Arbeit akzeptable Normalbereiche für die Facettengelenke C3/C4 bis C7/Th1 und für den Wirbelkörper C6 ermittelt werden konnten. Es fehlen nun noch Werte von Pferden mit einer klinischen Halswirbelsäulenproblematik, um die Aussagekraft der hier ermittelten Normalbereiche zu überprüfen.

Introdução: A infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) afeta aproximadamente 3% da população mundial, sendo responsável por cerca de 27% da totalidade dos casos de cirrose. A sarcopenia é apontada como uma das principais complicações extra-hepáticas, tanto a perda de massa como a função muscular parecem ser dependente da etiologia e evolução da doença. Este estudo tem como objetivo avaliar e comparar as características morfológicas, neuromusculares e funcionais entre pacientes cirróticos com vírus positivo, negativo e indivíduos saudáveis. Métodos: Participaram do estudo 20 pacientes com cirrose causada pelo VHC classificados como Child Pugh A, sendo 12 com vírus positivo (GP) e 8 com vírus negativo (GN), além de 12 indivíduos saudáveis (GC). Após a avaliação antropométrica e do nível de atividade física, os indivíduos foram submetidos a ultrassonografia para avaliar morfologia do quadríceps e a espessura muscular, ângulo de penação (AP) e comprimento do fascículo (CF) da arquitetura muscular do vasto lateral (VL) do membro dominante. Após foi realizado o teste de funcionalidade de sentar e levantar em 30 segundos, seguido do teste força dos extensores de joelho (contração voluntária máxima isométrica (CVMI), aplicado concomitante com a avaliação do root mean square (RMS) do sinal eletromiográfico associado à utilização do gatilho de disparo visual para análise do tempo de reação neuromuscular. A partir destas avaliações, também foram calculadas a qualidade muscular (QM), taxa de produção de força (TPF) e eficiência neuromuscular (ENM). Resultados: Os grupos foram pareados por sexo, idade, estatura e massa corporal, não havendo diferença significativa entre os mesmos. A avaliação do nível de atividade física também não apresentou diferença significativa entre os grupos. Os pacientes do GP apresentaram uma espessura muscular do quadríceps (EMQ) significativamente menor que o GN (2,2 [2,1; 2,5] x 3 [2,8; 3,3], respectivamente) e o GC (2,2 [2,1; 2,5] x 2,8 [2,5; 3,2], respectivamente) ambos com p< 0,001, bem como menor espessura do vasto lateral (EMVL) do que o GC, (1,7 [1,6; 2,2] x 2,3 [2,1 x 2,7], p< 0,006). Não houve diferença no AP e CF entre os 3 grupos. Em relação a QM e CVMI não foram identificadas diferenças significativas entre os grupos, porém no sinal RMS durante o pico de força, o GC foi significativamente maior que o GP (0,39 [0,34; 0,44] x 0,31 [0,29; 0,35], p≤ 0,02). Os grupos não apresentaram diferença quanto ao tempo de reação total (TRT), tempo pré-motor (TPM) e tempo motor (TM). A TPF do GC foi significativamente maior que o GP (p≤ 0,05) nos seguintes tempos: 30 milisegundos (ms), 75 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms e250 ms. Quanto a ENM o GC foi significativamente maior que o GP (p≤ 0,05) nos tempos 250 ms, 300 ms, 350 ms, 400 ms e 450 ms. No teste funcional de sentar e levantar em 30 segundos o GC foi significativamente maior que o GP (16 [14; 19,7] x 11,5 [10; 13], p≤ 0,001). Conclusão: Os dados deste estudo demonstraram que pacientes com vírus positivo apresentam maior prejuízo neuromuscular, morfológico e funcional do que indivíduos saudáveis. Ao passo que pacientes com cirrose com vírus negativo apresentaram resultados neuromusculares e morfológicos similares aos indivíduos saudáveis. / Introduction: Infection with hepatitis C virus (HCV) affects about 3% of the world’s population, accounting for about 27% of all cases of cirrhosis. Sarcopenia is considered one of the main extrahepatic complications among patients, both weight loss and muscle function appear to be dependent on the etiology and evolution of the disease. This study aims to evaluate and compare the morphological, neuromuscular and functional characteristics between virus positive and negative cirrhotic patients and healthy individuals. Methods: The study included 20 patients with cirrhosis caused by HCV classified as Child Pugh A, 12 with positive virus (PG), 8 with negative virus (NG) and 12 healthy individuals (CG). Following the anthropometric and the level of physical activity assessments, the subjects underwent ultrasonography to evaluate morphology of the quadriceps and muscle thickness, pennation angle (PA), fascicle length (FL) of the vastus lateralis (VL) muscular architecture of dominat member. After that, the functionality test was performed sitting and standing in 30 seconds and testing the strength of knee extensors (maximal isometric contraction, MIC) concurrent with the root mean square (RMS) assessment of the electromyographic signal associated with the use of a visual stimulation device for analysis of the neuromuscular reaction time. From these assessments, the muscle quality (QM), rate of force development (RFD) and neuromuscular efficiency (NME) were also calculated. Results: The groups were matched by sex, age, height and body mass, with no significant difference in these parameters. The evaluation of the physical activity level also showed no significant difference between the groups. The PG patients showed muscle thickness of the quadriceps (MTQ) significantly lower than the NG (2.2 [2.1; 2.5] x 3 [2.8; 3.3], respectively) and CG (2.2 [2.1; 2.5] x 2.8 [2.5 ; 3.2], respectively) both with p <0.001, as well as lesser thickness of the vastus lateralis (MTVL) than the CG (1.7 [1.6; 2.2] x 2.3 [2.1 x 2.7], p <0.006). There was no difference in PA and FL among the 3 groups. Regarding MQ and MIC no significant differences were identified, however, the RMS signal during peak strength, the CG was significantly higher than the PG (0.39 [0.34; 0.44] x 0.31 [0.29; 0.35], p ≤ 0.02). The groups did not differ on total reaction time (TRT), premotor time (PMT) and motor time (MT). The CG’s RFD was significantly higher than the PG (p ≤ 0.05) at the following times: 30 milliseconds (ms), 75 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms e250 ms. The CG rate of force development (RFD) was significantly higher than in the PG (p ≤ 0.05) at the following times: 30 ms, 75 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms and 250 ms. As for the NME, the CG was significantly higher than the PG (p ≤ 0.05) in times 250 ms, 300 ms, 350 ms, 400 ms and 450 ms. In the functional testing of sitting and standing in 30 seconds CG was significantly higher than the PG (16 [14; 19.7] x 11.5 [10; 13], p ≤ 0.001). Conclusion: Data from this study demonstrated that the virus positive patients showed increased neuromuscular, morphological and functional damage than healthy individuals. While virus negative patients with cirrhosis showed neuromuscular and morphological results similar to that of healthy individuals.

O exercício excêntrico tem sido utilizado na prevenção/reabilitação de lesões e em programas de treinamento de força para melhorar o condicionamento físico de indivíduos saudáveis. O entendimento das adaptações causadas pelo treinamento excêntrico nos músculos flexores plantares se justifica: 1) pela importância desta musculatura na manutenção de posturas e no ciclo da marcha; 2) pela alta incidência de lesões do tendão de Aquiles; e 3) pelo uso sistemático deste tipo de treinamento em programas de prevenção e reabilitação do tríceps sural. Assim, a presente tese de doutorado busca verificar os efeitos do treinamento excêntrico nas propriedades neuromecânicas e morfológicas dos músculos flexores plantares. No capítulo I foram compiladas informações acerca das adaptações neuromusculares dos flexores plantares e do tendão de Aquiles de indivíduos saudáveis submetidos à programas de treinamento excêntrico. Os estudos encontrados indicam que o treinamento excêntrico pode aumentar a produção de força e ativação muscular, especialmente em testes excêntricos. No entanto, resultados conflitantes e lacunas identificadas na literatura motivaram a realização de dois estudos originais. Os objetivos dos estudos originais foram: 1) determinar a temporalidade das adaptações na ativação e massa muscular de flexores plantares, bem como sua contribuição para os ganhos de força em contrações excêntricas, isométricas e concêntricas ao longo do programa de treinamento (Capítulo II); e 2) avaliar os efeitos de 12 semanas de treinamento excêntrico nas propriedades morfológicas, mecânicas e materiais do tendão de Aquiles de indivíduos saudáveis (Capítulo III). Vinte participantes do sexo masculino realizaram um programa de treinamento excêntrico isocinético (duas vezes por semana, 3-5 séries de 10 repetições máximas). As avaliações das propriedades neuromecânicas e morfológicas dos flexores plantares foram realizadas a cada quatro semanas. Ao final de 12 semanas, o programa de treinamento excêntrico aumentou a produção de torque máximo excêntrico, isométrico e concêntrico; aumentou a atividade eletromiográfica máxima excêntrica e isométrica; e aumentou a espessura muscular. Além disso, os ângulos do pico de torque excêntrico e concêntrico foram deslocados para posições em que os músculos estavam mais alongados. O torque máximo e a espessura muscular aumentaram progressivamente até a oitava semana de treinamento. A ativação neural durante contrações excêntricas e isométricas aumentou após quatro semanas de treino e permaneceu constante até o final do treinamento, enquanto que a ativação neural durante contrações concêntricas permaneceu inalterada durante todo o período de treinamento. Além disso, houve aumento da área de secção transversa, da rigidez e do módulo de Young do tendão de Aquiles. Os incrementos na rigidez e no módulo de Young foram observados após quatro semanas de treinamento, enquanto que o aumento significativo da área de secção transversa tendínea ocorreu após oito semanas de treinamento. Quando tomados em conjunto, estes resultados nos possibilitam entender de que forma as adaptações neuromecânicas e morfológicas dos flexores plantares ocorrem. O aumento da força isométrica e excêntrica nas primeiras quatro semanas de treinamento parece ocorrer devido a adaptações neurais, musculares e tendíneas. No entanto, após maiores períodos de treinamento (i.e. acima de quatro semanas), o aumento da força ocorre devido a incrementos na massa muscular e na rigidez tendínea. Além disso, a ausência de adaptações neurais evidencia que os ganhos de força concêntrica podem estar relacionados apenas com adaptações musculares e tendíneas. / Eccentric exercises are commonly used in prevention, rehabilitation and conditioning training programs. Understanding the adaptations caused by eccentric training on the plantar flexor muscles is justified by: 1) the importance of these muscles in maintaining posture and during gait cycle; 2) the high incidence of Achilles tendon injuries; and 3) the systematic use of this type of training in triceps surae prevention and rehabilitation programs. Thus, the present PhD thesis aims to verify the effects of eccentric training in neuromechanical and morphological properties of the plantar flexor muscles. Chapter I compiled information about the neuromuscular adaptations of the plantar flexors and Achilles tendon of healthy subjects undergoing eccentric training programs. The studies found indicate that eccentric training can increase the production of muscle strength and muscle activation, especially in eccentric tests. The studies found indicate that eccentric training can increase muscle strength and muscle activation, especially in eccentric tests. The purposes of the original studies were: 1) to determine the adaptations time course in plantar flexors activation and muscle mass, as well as their contribution to the strength gains in eccentric, isometric and concentric contractions during the training program (Chapter II); and 2) to evaluate the effects of 12 weeks of eccentric training on Achilles tendon morphological, mechanical and material properties in healthy subjects (Chapter III). Twenty male subjects performed an eccentric isokinetic training program (twice a week, 3-5 sets of 10 maximal repetitions). Plantar flexor neuromechanical and morphological evaluations were performed every 4 weeks. The 12-week training program led to increases in maximum eccentric, isometric and concentric torques; maximum eccentric and isometric electromyographic activity; and muscle thickness. The angles of peak torque in eccentric and concentric tests were shifted towards longer muscle lengths. Maximum torque and muscle thickness increased progressively until the 8th training week. Eccentric and isometric activation increased up to the 4th training week and remained constant until the 12th training week, while no change was found in concentric activation. In addition, Achilles tendon cross-sectional area, stiffness and Young's modulus were increased. The increases in stiffness and Young's modulus were observed after four weeks of training, while the significant increase in tendon cross-sectional area occurred after eight weeks of training. Taken together, these results allow us to understand how the neuromechanical and morphologic adaptations occur in the plantar flexors muscles subjected to a 12-week eccentric training program. The increase in isometric and eccentric strength in the first four weeks of training seems to be related to neural, morphological and tendinous adaptations. However, after longer training periods (i.e. up to four weeks), the strength increase is due to increases in muscle mass and tendon stiffness. Moreover, the absence of evidence in terms of neural adaptations during concentric contractions suggest that the concentric strength gains seem to be related only with muscle and tendon adaptations.

O exercício excêntrico tem sido utilizado na prevenção/reabilitação de lesões e em programas de treinamento de força para melhorar o condicionamento físico de indivíduos saudáveis. O entendimento das adaptações causadas pelo treinamento excêntrico nos músculos flexores plantares se justifica: 1) pela importância desta musculatura na manutenção de posturas e no ciclo da marcha; 2) pela alta incidência de lesões do tendão de Aquiles; e 3) pelo uso sistemático deste tipo de treinamento em programas de prevenção e reabilitação do tríceps sural. Assim, a presente tese de doutorado busca verificar os efeitos do treinamento excêntrico nas propriedades neuromecânicas e morfológicas dos músculos flexores plantares. No capítulo I foram compiladas informações acerca das adaptações neuromusculares dos flexores plantares e do tendão de Aquiles de indivíduos saudáveis submetidos à programas de treinamento excêntrico. Os estudos encontrados indicam que o treinamento excêntrico pode aumentar a produção de força e ativação muscular, especialmente em testes excêntricos. No entanto, resultados conflitantes e lacunas identificadas na literatura motivaram a realização de dois estudos originais. Os objetivos dos estudos originais foram: 1) determinar a temporalidade das adaptações na ativação e massa muscular de flexores plantares, bem como sua contribuição para os ganhos de força em contrações excêntricas, isométricas e concêntricas ao longo do programa de treinamento (Capítulo II); e 2) avaliar os efeitos de 12 semanas de treinamento excêntrico nas propriedades morfológicas, mecânicas e materiais do tendão de Aquiles de indivíduos saudáveis (Capítulo III). Vinte participantes do sexo masculino realizaram um programa de treinamento excêntrico isocinético (duas vezes por semana, 3-5 séries de 10 repetições máximas). As avaliações das propriedades neuromecânicas e morfológicas dos flexores plantares foram realizadas a cada quatro semanas. Ao final de 12 semanas, o programa de treinamento excêntrico aumentou a produção de torque máximo excêntrico, isométrico e concêntrico; aumentou a atividade eletromiográfica máxima excêntrica e isométrica; e aumentou a espessura muscular. Além disso, os ângulos do pico de torque excêntrico e concêntrico foram deslocados para posições em que os músculos estavam mais alongados. O torque máximo e a espessura muscular aumentaram progressivamente até a oitava semana de treinamento. A ativação neural durante contrações excêntricas e isométricas aumentou após quatro semanas de treino e permaneceu constante até o final do treinamento, enquanto que a ativação neural durante contrações concêntricas permaneceu inalterada durante todo o período de treinamento. Além disso, houve aumento da área de secção transversa, da rigidez e do módulo de Young do tendão de Aquiles. Os incrementos na rigidez e no módulo de Young foram observados após quatro semanas de treinamento, enquanto que o aumento significativo da área de secção transversa tendínea ocorreu após oito semanas de treinamento. Quando tomados em conjunto, estes resultados nos possibilitam entender de que forma as adaptações neuromecânicas e morfológicas dos flexores plantares ocorrem. O aumento da força isométrica e excêntrica nas primeiras quatro semanas de treinamento parece ocorrer devido a adaptações neurais, musculares e tendíneas. No entanto, após maiores períodos de treinamento (i.e. acima de quatro semanas), o aumento da força ocorre devido a incrementos na massa muscular e na rigidez tendínea. Além disso, a ausência de adaptações neurais evidencia que os ganhos de força concêntrica podem estar relacionados apenas com adaptações musculares e tendíneas. / Eccentric exercises are commonly used in prevention, rehabilitation and conditioning training programs. Understanding the adaptations caused by eccentric training on the plantar flexor muscles is justified by: 1) the importance of these muscles in maintaining posture and during gait cycle; 2) the high incidence of Achilles tendon injuries; and 3) the systematic use of this type of training in triceps surae prevention and rehabilitation programs. Thus, the present PhD thesis aims to verify the effects of eccentric training in neuromechanical and morphological properties of the plantar flexor muscles. Chapter I compiled information about the neuromuscular adaptations of the plantar flexors and Achilles tendon of healthy subjects undergoing eccentric training programs. The studies found indicate that eccentric training can increase the production of muscle strength and muscle activation, especially in eccentric tests. The studies found indicate that eccentric training can increase muscle strength and muscle activation, especially in eccentric tests. The purposes of the original studies were: 1) to determine the adaptations time course in plantar flexors activation and muscle mass, as well as their contribution to the strength gains in eccentric, isometric and concentric contractions during the training program (Chapter II); and 2) to evaluate the effects of 12 weeks of eccentric training on Achilles tendon morphological, mechanical and material properties in healthy subjects (Chapter III). Twenty male subjects performed an eccentric isokinetic training program (twice a week, 3-5 sets of 10 maximal repetitions). Plantar flexor neuromechanical and morphological evaluations were performed every 4 weeks. The 12-week training program led to increases in maximum eccentric, isometric and concentric torques; maximum eccentric and isometric electromyographic activity; and muscle thickness. The angles of peak torque in eccentric and concentric tests were shifted towards longer muscle lengths. Maximum torque and muscle thickness increased progressively until the 8th training week. Eccentric and isometric activation increased up to the 4th training week and remained constant until the 12th training week, while no change was found in concentric activation. In addition, Achilles tendon cross-sectional area, stiffness and Young's modulus were increased. The increases in stiffness and Young's modulus were observed after four weeks of training, while the significant increase in tendon cross-sectional area occurred after eight weeks of training. Taken together, these results allow us to understand how the neuromechanical and morphologic adaptations occur in the plantar flexors muscles subjected to a 12-week eccentric training program. The increase in isometric and eccentric strength in the first four weeks of training seems to be related to neural, morphological and tendinous adaptations. However, after longer training periods (i.e. up to four weeks), the strength increase is due to increases in muscle mass and tendon stiffness. Moreover, the absence of evidence in terms of neural adaptations during concentric contractions suggest that the concentric strength gains seem to be related only with muscle and tendon adaptations.

Introdução: A infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) afeta aproximadamente 3% da população mundial, sendo responsável por cerca de 27% da totalidade dos casos de cirrose. A sarcopenia é apontada como uma das principais complicações extra-hepáticas, tanto a perda de massa como a função muscular parecem ser dependente da etiologia e evolução da doença. Este estudo tem como objetivo avaliar e comparar as características morfológicas, neuromusculares e funcionais entre pacientes cirróticos com vírus positivo, negativo e indivíduos saudáveis. Métodos: Participaram do estudo 20 pacientes com cirrose causada pelo VHC classificados como Child Pugh A, sendo 12 com vírus positivo (GP) e 8 com vírus negativo (GN), além de 12 indivíduos saudáveis (GC). Após a avaliação antropométrica e do nível de atividade física, os indivíduos foram submetidos a ultrassonografia para avaliar morfologia do quadríceps e a espessura muscular, ângulo de penação (AP) e comprimento do fascículo (CF) da arquitetura muscular do vasto lateral (VL) do membro dominante. Após foi realizado o teste de funcionalidade de sentar e levantar em 30 segundos, seguido do teste força dos extensores de joelho (contração voluntária máxima isométrica (CVMI), aplicado concomitante com a avaliação do root mean square (RMS) do sinal eletromiográfico associado à utilização do gatilho de disparo visual para análise do tempo de reação neuromuscular. A partir destas avaliações, também foram calculadas a qualidade muscular (QM), taxa de produção de força (TPF) e eficiência neuromuscular (ENM). Resultados: Os grupos foram pareados por sexo, idade, estatura e massa corporal, não havendo diferença significativa entre os mesmos. A avaliação do nível de atividade física também não apresentou diferença significativa entre os grupos. Os pacientes do GP apresentaram uma espessura muscular do quadríceps (EMQ) significativamente menor que o GN (2,2 [2,1; 2,5] x 3 [2,8; 3,3], respectivamente) e o GC (2,2 [2,1; 2,5] x 2,8 [2,5; 3,2], respectivamente) ambos com p< 0,001, bem como menor espessura do vasto lateral (EMVL) do que o GC, (1,7 [1,6; 2,2] x 2,3 [2,1 x 2,7], p< 0,006). Não houve diferença no AP e CF entre os 3 grupos. Em relação a QM e CVMI não foram identificadas diferenças significativas entre os grupos, porém no sinal RMS durante o pico de força, o GC foi significativamente maior que o GP (0,39 [0,34; 0,44] x 0,31 [0,29; 0,35], p≤ 0,02). Os grupos não apresentaram diferença quanto ao tempo de reação total (TRT), tempo pré-motor (TPM) e tempo motor (TM). A TPF do GC foi significativamente maior que o GP (p≤ 0,05) nos seguintes tempos: 30 milisegundos (ms), 75 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms e250 ms. Quanto a ENM o GC foi significativamente maior que o GP (p≤ 0,05) nos tempos 250 ms, 300 ms, 350 ms, 400 ms e 450 ms. No teste funcional de sentar e levantar em 30 segundos o GC foi significativamente maior que o GP (16 [14; 19,7] x 11,5 [10; 13], p≤ 0,001). Conclusão: Os dados deste estudo demonstraram que pacientes com vírus positivo apresentam maior prejuízo neuromuscular, morfológico e funcional do que indivíduos saudáveis. Ao passo que pacientes com cirrose com vírus negativo apresentaram resultados neuromusculares e morfológicos similares aos indivíduos saudáveis. / Introduction: Infection with hepatitis C virus (HCV) affects about 3% of the world’s population, accounting for about 27% of all cases of cirrhosis. Sarcopenia is considered one of the main extrahepatic complications among patients, both weight loss and muscle function appear to be dependent on the etiology and evolution of the disease. This study aims to evaluate and compare the morphological, neuromuscular and functional characteristics between virus positive and negative cirrhotic patients and healthy individuals. Methods: The study included 20 patients with cirrhosis caused by HCV classified as Child Pugh A, 12 with positive virus (PG), 8 with negative virus (NG) and 12 healthy individuals (CG). Following the anthropometric and the level of physical activity assessments, the subjects underwent ultrasonography to evaluate morphology of the quadriceps and muscle thickness, pennation angle (PA), fascicle length (FL) of the vastus lateralis (VL) muscular architecture of dominat member. After that, the functionality test was performed sitting and standing in 30 seconds and testing the strength of knee extensors (maximal isometric contraction, MIC) concurrent with the root mean square (RMS) assessment of the electromyographic signal associated with the use of a visual stimulation device for analysis of the neuromuscular reaction time. From these assessments, the muscle quality (QM), rate of force development (RFD) and neuromuscular efficiency (NME) were also calculated. Results: The groups were matched by sex, age, height and body mass, with no significant difference in these parameters. The evaluation of the physical activity level also showed no significant difference between the groups. The PG patients showed muscle thickness of the quadriceps (MTQ) significantly lower than the NG (2.2 [2.1; 2.5] x 3 [2.8; 3.3], respectively) and CG (2.2 [2.1; 2.5] x 2.8 [2.5 ; 3.2], respectively) both with p <0.001, as well as lesser thickness of the vastus lateralis (MTVL) than the CG (1.7 [1.6; 2.2] x 2.3 [2.1 x 2.7], p <0.006). There was no difference in PA and FL among the 3 groups. Regarding MQ and MIC no significant differences were identified, however, the RMS signal during peak strength, the CG was significantly higher than the PG (0.39 [0.34; 0.44] x 0.31 [0.29; 0.35], p ≤ 0.02). The groups did not differ on total reaction time (TRT), premotor time (PMT) and motor time (MT). The CG’s RFD was significantly higher than the PG (p ≤ 0.05) at the following times: 30 milliseconds (ms), 75 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms e250 ms. The CG rate of force development (RFD) was significantly higher than in the PG (p ≤ 0.05) at the following times: 30 ms, 75 ms, 100 ms, 150 ms, 200 ms and 250 ms. As for the NME, the CG was significantly higher than the PG (p ≤ 0.05) in times 250 ms, 300 ms, 350 ms, 400 ms and 450 ms. In the functional testing of sitting and standing in 30 seconds CG was significantly higher than the PG (16 [14; 19.7] x 11.5 [10; 13], p ≤ 0.001). Conclusion: Data from this study demonstrated that the virus positive patients showed increased neuromuscular, morphological and functional damage than healthy individuals. While virus negative patients with cirrhosis showed neuromuscular and morphological results similar to that of healthy individuals.

A corrida de rua é descrita como uma atividade aeróbica intensa que atualmente envolve milhões de adeptos. A prática regular desta modalidade esportiva promove alterações nos músculos estriados esqueléticos fato que despertou o interesse em analisar, por meio da eletromiográfica (EMG - Myosystem), seu efeito sobre a atividade dos músculos do sistema estomatognático masseter e temporal em diferentes posições posturais da mandíbula, além de sua espessura por meio da ultrassonografia (Ultrassom portátil SonoSite Titan Nacionalizado), como também, a força de mordida máxima utilizando o dinamômetro digital modelo IDDK- Kratos posicionado na região dos primeiros molares. Foram avaliados 40 indivíduos adultos com idades entre 18 a 65 anos, de ambos os gêneros sem alterações clínicas do sistema estomatognático divididos em dois grupos: Grupo I Corredores e Grupo II Controle, pareados sujeito a sujeito. As médias eletromiográficas foram tabuladas e submetidas à análise estatística utilizando Teste t (SPSS 19.0). Os resultados evidenciaram diferenças significantes (p<0,05) para atividades eletromiográficas no grupo formado por indivíduos praticantes da corrida de rua ocorrendo um maior equilíbrio muscular funcional nas posturas clínicas analisadas. Nas condições em que este estudo foi desenvolvido os resultados indicam que a corrida de rua promoveu alterações significativas no sistema mastigatório. / Running is described as an intense aerobic activity which currently involves millions of fans. Regular practice of this sport promotes changes in skeletal muscles striated fact which aroused interest in analyzing through the electromyographic ( EMG - Myosystem ) , its effect on the activity of the muscles of the stomatognathic system masseter and temporalis muscles in different positions mandible posture , plus its thickness by ultrasonography (SonoSite Titan portable Ultrasound Nationalized ) , as well as the maximum bite force using a digital dynamometer model IDDK Kratos - positioned in the region of the first molars . We evaluated 40 adults aged 18-65 years, of both genders without clinical alterations of the stomatognathic system divided into two groups: Group I Runners and Group II Control matched each subject. The average EMG were tabulated and subjected to statistical analysis using t Test (SPSS 19.0). The results showed significant differences (p < 0.05) in EMG activity for group of individuals practicing the street race occurring more functional muscle balance postures analyzed clinical. In the conditions in which this study was conducted the results indicate that the road race promoted significant changes in the masticatory system.