Muscles within muscles: the neuromotor control of intra-muscular segments
Syftet med den här undersökningen var att anatomiskt identifiera, och sedan bestämma funktionen av, enskilda segment i den mänskliga deltoideusmuskeln. Deltamuskelns anatomiska struktur fastställdes genom dissektion och/eller observation av axelgrimman på 11 manliga kadaver (65-84 år gamla). Resultaten visar att deltoideusmuskeln består av sju anatomiska segment (D1-D7) baserat på det distinkta arrangemanget av varje segments ursprung och instick. Radiografisk analys av en kadaverskulderled tyder på att endast det postero-mediala segmentet D7 har en verkanslinje som är riktad under axelledens rotationsaxel. Den funktionella rollen för varje enskilt segment fastställdes sedan med hjälp av en elektromyografisk (EMG) teknik. Sju bipolära ytelektroder i miniatyr (1 mm aktiv platta, 7 mm avstånd mellan elektroderna) placerades över den proximala delen av varje segments muskelmage hos 18 manliga och kvinnliga försökspersoner (18-30 år). EMG-vågformer registrerades sedan under produktion av snabba isometriska kraftimpulser för abduktion och adduktion av axeln med axelleden i 40 graders abduktion i scapulaplanet. Varje försöksperson utförde slumpmässigt 15 isometriska kraftimpulser för abduktion och adduktion efter en kort inskolningsperiod. Alla försökspersoner fick visuell återkoppling om varaktigheten och amplituden av varje isometrisk kraftimpuls via en visuell kraft-tidsvisning som jämförde försökspersonens prestationer med en kriteriekurva för kraft-tid. Rörelsetiden var 400 ms (tid till isometrisk toppkraft) vid en intensitetsnivå på 50 % maximal frivillig kontraktion. Tids- och intensitetsanalyser av EMG-vågformerna samt tidsanalyser av de isometriska kraftimpulserna avslöjade de neuromotoriska kontrollstrategier som används av CNS för att kontrollera aktiviteten i varje muskelsegment. Resultaten visade att de segmentala neuromotoriska kontrollstrategierna skiljer sig åt över hela muskelns bredd och att enskilda segment i deltoideusmuskeln kan identifieras som antingen ”prime mover”, ”synergist”, ”stabilisator” eller ”antagonist”, vilket är funktionella klassificeringar som normalt förknippas med hela muskelfunktionen. Därför drogs slutsatsen att CNS kan ”finjustera” aktiviteten hos minst sex olika segment i den mänskliga deltamuskeln för att effektivt uppfylla kraven i den motoriska uppgiften.