Effects of maturation and exercise loading on the adaptation process of morphological and mechanical properties of muscles and tendons in prepubertal children.
Creators: name: Pentidis, Nikolaos
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2024
Subjects: subject: Achillessehne
subject: Muskelmorphometrie
subject: vorpubertäre Kinder
subject: Muskelkraft
subject: Achilles tendon
subject: Muscle morphometrics
subject: Prepubertal children
subject: Muscle strength
subject: 790 Freizeitgestaltung, darstellende Künste, Sport
subject: 796 Sportarten und Sportspiele
subject: ZX 7358
subject: ZX 9628
subject: WX 8200

description: In der Präadoleszenz verbessert sportliches Training die Muskelkraftkapazität, die Belege für Auswirkungen auf Muskel- und Sehnenplastizität sind jedoch begrenzt. Jedoch könnte es, ähnlich wie bei jugendlichen Sportler:innen, bei präadoleszenten Athlet:innen zu Dysbalancen zwischen Muskelkraft und Sehnensteifigkeit kommen, insbesondere bei häufigen plyometrischen Belastungen. Dadurch wird die Sehne stärker mechanisch beansprucht, was zu einem erhöhten Verletzungsrisiko der Sehne führen kann. Aufgrund des Forschungsmangels über die Auswirkungen sportlichen Trainings auf die Muskel- und Sehnenplastizität in der Präadoleszenz untersucht die vorliegende Arbeit die Entwicklung der morphologischen und mechanischen Eigenschaften der Plantarflexoren und der Achillessehne bei präadoleszenten Athlet:innen mittels Ultraschall- und Dynamometrie. Es wurden zwei Vergleichsstudien zwischen Turner:innen mit mehrjähriger Trainingserfahrung und untrainierten Personen ähnlichen Alters durchgeführt. Die Studien zeigten eine höhere Muskelkraft der Plantarflexoren bei den Athlet:innen, jedoch keine Anpassungen der Achillessehnensteifigkeit, was zu einem höheren Anteil von Athlet:innen mit stark erhöhter Sehnendehnung führte. Zudem gab es keine Hinweise auf eine trainingsbedingte Muskelhypertrophie der Plantarflexoren. Die Auswirkungen von Training und Reifung auf die Muskel-Sehnen-Einheit wurden zusätzlich über ein Jahr untersucht. Die Muskelkraft der Athlet:innen entwickelte sich im Vergleich zu Nichtathlet:innen ähnlich, war jedoch durch größere Schwankungen und eine unausgewogene Adaptation zwischen Muskelkraft und Sehnensteifigkeit gekennzeichnet. Dies führte zu einer höheren Häufigkeit von Sportler:innen mit erhöhter Sehnendehnung und größeren Schwankungen der Sehnendehnung über die Zeit. Die Ergebnisse deuten auf eine erhöhte mechanische Beanspruchung der Sehne bei präadoleszenten Athlet:innen hin, was Auswirkungen auf das Risiko von Überlastungsbeschwerden der Sehne haben könnte.
description: In preadolescence, physical exercise and athletic training improve muscle strength capacity, yet the evidence on the effects of long-term athletic training on muscle-tendon plasticity is limited. Similar to adolescent athletes, preadolescents might develop imbalances between muscle strength and tendon stiffness, particularly with high-frequency plyometric loading. This imbalance exposes the tendon to an increased mechanical demand, potentially leading to an increased risk of tendon injury. Despite limited evidence on preadolescence research about the effects of athletic training on muscle-tendon plasticity, the thesis investigates the development of morphological and mechanical properties of the plantar flexors and Achilles tendon in preadolescent athletes via ultrasonography and dynamometry procedures. Two comparison studies were initially performed between artistic gymnastic athletes, with extensive training history, against untrained peers of similar age. The studies demonstrated higher plantar flexor muscle strength in the athletes, yet the gymnastic-specific training did not cause adaptations of Achilles tendon stiffness, resulting in a higher percentage of athletes with high-level tendon strain. Moreover, there was no evidence of training-induced muscle hypertrophy in the plantar flexors. The effects of athletic training and maturation on the triceps surae muscle-tendon unit were investigated over one year during preadolescence. The development of muscle strength in athletes, even though it was similar compared to non-athletes, was characterised by significantly greater fluctuations and a non-uniform adaptation between muscle strength and tendon stiffness. These two facts together resulted in a higher frequency of athletes with a high level of tendon strain and greater strain fluctuations over time. The findings indicate an increased mechanical demand for the tendon in preadolescent athletes that could have implications for the risk of tendon overuse injury.