@misc{SchaeferBittmann2021,
  author    = {Schaefer, Laura and Bittmann, Frank},
  title     = {Paired personal interaction reveals objective differences between pushing and holding isometric muscle action},
  series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe},
  journal   = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe},
  number    = {714},
  issn      = {1866-8364},
  doi       = {10.25932/publishup-51911},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-519119},
  pages     = {23},
  year      = {2021},
  abstract  = {In sports and movement sciences isometric muscle function is usually measured by pushing against a stable resistance. However, subjectively one can hold or push isometrically. Several investigations suggest a distinction of those forms. The aim of this study was to investigate whether these two forms of isometric muscle action can be distinguished by objective parameters in an interpersonal setting. 20 subjects were grouped in 10 same sex pairs, in which one partner should perform the pushing isometric muscle action (PIMA) and the other partner executed the holding isometric muscle action (HIMA). The partners had contact at the distal forearms via an interface, which included a strain gauge and an acceleration sensor. The mechanical oscillations of the triceps brachii (MMGtri) muscle, its tendon (MTGtri) and the abdominal muscle (MMGobl) were recorded by a piezoelectric-sensor-based measurement system. Each partner performed three 15s (80\% MVIC) and two fatiguing trials (90\% MVIC) during PIMA and HIMA, respectively. Parameters to compare PIMA and HIMA were the mean frequency, the normalized mean amplitude, the amplitude variation, the power in the frequency range of 8 to 15 Hz, a special power-frequency ratio and the number of task failures during HIMA or PIMA (partner who quit the task). A "HIMA failure" occurred in 85\% of trials (p < 0.001). No significant differences between PIMA and HIMA were found for the mean frequency and normalized amplitude. The MMGobl showed significantly higher values of amplitude variation (15s: p = 0.013; fatiguing: p = 0.007) and of power-frequency-ratio (15s: p = 0.040; fatiguing: p = 0.002) during HIMA and a higher power in the range of 8 to 15 Hz during PIMA (15s: p = 0.001; fatiguing: p = 0.011). MMGtri and MTGtri showed no significant differences. Based on the findings it is suggested that a holding and a pushing isometric muscle action can be distinguished objectively, whereby a more complex neural control is assumed for HIMA.},
  language  = {en}
}
@article{SchaeferBittmann2021,
  author    = {Schaefer, Laura and Bittmann, Frank},
  title     = {Paired personal interaction reveals objective differences between pushing and holding isometric muscle action},
  series = {PLOS One},
  volume    = {16},
  journal   = {PLOS One},
  number    = {5},
  publisher = {PLOS},
  address   = {San Francisco},
  issn      = {1932-6203},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0238331},
  pages     = {21},
  year      = {2021},
  abstract  = {In sports and movement sciences isometric muscle function is usually measured by pushing against a stable resistance. However, subjectively one can hold or push isometrically. Several investigations suggest a distinction of those forms. The aim of this study was to investigate whether these two forms of isometric muscle action can be distinguished by objective parameters in an interpersonal setting. 20 subjects were grouped in 10 same sex pairs, in which one partner should perform the pushing isometric muscle action (PIMA) and the other partner executed the holding isometric muscle action (HIMA). The partners had contact at the distal forearms via an interface, which included a strain gauge and an acceleration sensor. The mechanical oscillations of the triceps brachii (MMGtri) muscle, its tendon (MTGtri) and the abdominal muscle (MMGobl) were recorded by a piezoelectric-sensor-based measurement system. Each partner performed three 15s (80\% MVIC) and two fatiguing trials (90\% MVIC) during PIMA and HIMA, respectively. Parameters to compare PIMA and HIMA were the mean frequency, the normalized mean amplitude, the amplitude variation, the power in the frequency range of 8 to 15 Hz, a special power-frequency ratio and the number of task failures during HIMA or PIMA (partner who quit the task). A "HIMA failure" occurred in 85\% of trials (p < 0.001). No significant differences between PIMA and HIMA were found for the mean frequency and normalized amplitude. The MMGobl showed significantly higher values of amplitude variation (15s: p = 0.013; fatiguing: p = 0.007) and of power-frequency-ratio (15s: p = 0.040; fatiguing: p = 0.002) during HIMA and a higher power in the range of 8 to 15 Hz during PIMA (15s: p = 0.001; fatiguing: p = 0.011). MMGtri and MTGtri showed no significant differences. Based on the findings it is suggested that a holding and a pushing isometric muscle action can be distinguished objectively, whereby a more complex neural control is assumed for HIMA.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schaefer2014,
  author    = {Schaefer, Laura},
  title     = {Synchronisationsph{\"a}nomene myotendin{\"o}ser Oszillationen interagierender neuromuskul{\"a}rer Systeme},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72445},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2014},
  abstract  = {Muskeln oszillieren nachgewiesener Weise mit einer Frequenz um 10 Hz. Doch was geschieht mit myofaszialen Oszillationen, wenn zwei neuromuskul{\"a}re Systeme interagieren? Die Dissertation widmet sich dieser Fragestellung bei isometrischer Interaktion. W{\"a}hrend der Testmessungen ergaben sich Hinweise f{\"u}r das Vorhandensein von m{\"o}glicherweise zwei verschiedenen Formen der Isometrie. Arbeiten zwei Personen isometrisch gegeneinander, k{\"o}nnen subjektiv zwei Modi eingenommen werden: man kann entweder isometrisch halten - der Kraft des Partners widerstehen - oder isometrisch dr{\"u}cken - gegen den isometrischen Widerstand des Partners arbeiten. Daher wurde zus{\"a}tzlich zu den Messungen zur Interaktion zweier Personen an einzelnen Individuen gepr{\"u}ft, ob m{\"o}glicherweise zwei Formen der Isometrie existieren. Die Promotion besteht demnach aus zwei inhaltlich und methodisch getrennten Teilen: I „Single-Isometrie" und II „Paar-Isometrie". F{\"u}r Teil I wurden mithilfe eines pneumatisch betriebenen Systems die hypothetischen Messmodi Halten und Dr{\"u}cken w{\"a}hrend isometrischer Aktion untersucht. Bei n = 10 Probanden erfolgte parallel zur Aufzeichnung des Drucksignals w{\"a}hrend der Messungen die Erfassung der Kraft (DMS) und der Beschleunigung sowie die Aufnahme der mechanischen Muskeloszillationen folgender myotendin{\"o}ser Strukturen via Mechanomyo- (MMG) bzw. Mechanotendografie (MTG): M. triceps brachii (MMGtri), Trizepssehne (MTGtri), M. obliquus externus abdominis (MMGobl). Pro Proband wurden bei 80 \% der MVC sowohl sechs 15-Sekunden-Messungen (jeweils drei im haltenden bzw. dr{\"u}ckenden Modus; Pause: 1 Minute) als auch vier Erm{\"u}dungsmessungen (jeweils zwei im haltenden bzw. dr{\"u}ckenden Modus; Pause: 2 Minuten) durchgef{\"u}hrt. Zum Vergleich der Messmodi Halten und Dr{\"u}cken wurden die Amplituden der myofaszialen Oszillationen sowie die Kraftausdauer herangezogen. Signifikante Unterschiede zwischen dem haltenden und dem dr{\"u}ckenden Modus zeigten sich insbesondere im Bereich der Erm{\"u}dungscharakteristik. So lassen Probanden im haltenden Modus signifikant fr{\"u}her nach als im dr{\"u}ckenden Modus (t(9) = 3,716; p = .005). Im dr{\"u}ckenden Modus macht das l{\"a}ngste isometrische Plateau durchschnittlich 59,4 \% der Gesamtdauer aus, im haltenden sind es 31,6 \% (t(19) = 5,265, p = .000). Die Amplituden der Single-Isometrie-Messungen unterscheiden sich nicht signifikant. Allerdings variieren die Amplituden des MMGobl zwischen den Messungen im dr{\"u}ckenden Modus signifikant st{\"a}rker als im haltenden Modus. Aufgrund dieser teils signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Messmodi wurde dieses Setting auch im zweiten Teil „Paar-Isometrie" ber{\"u}cksichtigt. Dort wurden n = 20 Probanden - eingeteilt in zehn gleichgeschlechtliche Paare - w{\"a}hrend isometrischer Interaktion untersucht. Die Sensorplatzierung erfolgte analog zu Teil I. Die Oszillationen der erfassten MTG- sowie MMG-Signale wurden u.a. mit Algorithmen der Nichtlinearen Dynamik auf ihre Koh{\"a}renz hin untersucht. Durch die Paar-Isometrie-Messungen zeigte sich, dass die Muskeln und die Sehnen beider neuromuskul{\"a}rer Systeme bei Interaktion im bekannten Frequenzbereich von 10 Hz oszillieren. Außerdem waren sie in der Lage, sich bei Interaktion so aufeinander abzustimmen, dass sich eine signifikante Koh{\"a}renz entwickelte, die sich von Zufallspaarungen signifikant unterscheidet (Patchanzahl: t(29) = 3,477; p = .002; Summe der 4 l{\"a}ngsten Patches: t(29) = 7,505; p = .000). Es wird der Schluss gezogen, dass neuromuskul{\"a}re Komplement{\"a}rpartner in der Lage sind, sich im Sinne koh{\"a}renten Verhaltens zu synchronisieren. Bez{\"u}glich der Parameter zur Untersuchung der m{\"o}glicherweise vorhandenen zwei Formen der Isometrie zeigte sich bei den Paar-Isometrie-Messungen zwischen Halten und Dr{\"u}cken ein signifikanter Unterschied bei der Erm{\"u}dungscharakteristik sowie bez{\"u}glich der Amplitude der MMGobl. Die Ergebnisse beider Teilstudien best{\"a}rken die Hypothese, dass zwei Formen der Isometrie existieren. Fraglich ist, ob man {\"u}berhaupt von Isometrie sprechen kann, da jede isometrische Muskelaktion aus feinen Oszillationen besteht, die eine per Definition postulierte Isometrie ausschließen. Es wird der Vorschlag unterbreitet, die Isometrie durch den Begriff der Hom{\"o}ometrie auszutauschen. Die Ergebnisse der Paar-Isometrie-Messungen zeigen u.a., dass neuromuskul{\"a}re Systeme in der Lage sind, ihre myotendin{\"o}sen Oszillationen so aufeinander abzustimmen, dass koh{\"a}rentes Verhalten entsteht. Es wird angenommen, dass hierzu beide neuromuskul{\"a}ren Systeme funktionell intakt sein m{\"u}ssen. Das Verfahren k{\"o}nnte f{\"u}r die Diagnostik funktioneller St{\"o}rungen relevant werden.},
  language  = {de}
}