Effects of preconditioning over history effects in skeletal muscles of rat

Abstract

Kasın uzun boyda uyarılmasının uzun boyda kas kuvvetini etkilemezken, kısa kas boylarında kuvvet düşüşüne yol açtığı önceki çalışmalardan bilinmektedir. Kasın ürettiği kuvvet üzerindeki bu etki uzama geçmişi etkileri olarak adlandırılmaktadır. Bu etkinin önkoşulluma ile, kasın sırasıyla uzun boyda ve kısa boyda uyarılması yoluyla minimum seviyeye indirildiği de gösterilmiştir. Fakat literatürde bu yöntemi ve etkilerini sistematik olarak araştıran bir çalışma henüz yapılmamıştır. Bu çalışmada uzama geçmişi etkilerinin varlığı kontrol ölçümleriyle gösterildikten sonra, önkoşulluma yönteminin uzama geçmişi etkileri üzerinde nasıl bir etkisinin olduğu i) EDL distal ii) EDL proximal iii) TA+EHL'e bakılarak incelendi ve kontrol ölçümleriyle uzama geçmişi etkilerinin uzun boydan kısa boya geçildiğinde kuvvet düşüşüne neden olup olmadığı araştırıldı. Deney sonucunda önkoşullama ile bu kuvvet düşüşünün EDL distal tendonunda ortadan kalktığı gözlendi. EDL proximal tendonunda ise önkoşullama sonrası etki hemen ortadan kalkmamasına rağmen, sonraki ölümlerde önkoşullamanın işe yaradığı gözlenmiştir. Uzatılmayan komşu kasta (TA+EHL) ise önceki çalışmaların sonuçlarına uygun olarak kuvvet düşüşü gözlenmedi. Sonuç olarak önkoşullamanın EDL kasında, en azından EDL distal kuvveti tarafında, uzama geçmişi etkilerini ortadan kaldırdığını gösteren bu çalışma kas mekaniği üzerine çalışan araştırmacıların deneylerini düzenlerken dikkate almaları gereken bulgular sunmuştur.

It has been already known that activity at high lengths, leads at least, to major decreases of active force at low lengths, whereas forces at high length are hardly changed. This impact on muscle force is named as length-history effects. And it has been experienced that such effects can be minimized by a method called preconditioning in which alternating contractions are done at high and low lengths until no further decreases of active force at low lengths are seen. However, whether preconditioning does minimize the history effects or not, has not been investigated systematically in any studies so far. One of the goals of this study is to be able to observe the effects of history effects in repeated measurements by taking control measurements. Another aim of this work is to assess the effects of preconditioning over history effects in rat muscles. In order to achieve this goal, length force graph was obtained on the extensor digitorium longus (EDL) as well as to that of its synergistic muscles i.e., TA+EHL complex. Then preconditioning was performed. After that, three more length force graphs were obtained again to quantify the changes to the forces produced by these muscles. In this study, it was found that preconditioning helps to minimize the history effects in EDL distal tendon. In contrast to EDL distal, control measurement shows that preconditioning performed by EDL lengthening distally is not a solution for force decreases in EDL proximal although after preconditioning EDL muscle seems history-free. On the basis of results obtained from TA+EHL complex, the measurements taken from neighboring muscle is reliable for analysis. As a result, it can be said that any studies involving control measurement should perform preconditioning to minimize history effects. Our results therefore provide a better way to minimize the history effects for the scientists designing muscular mechanics experiments involving rat muscles.