Pendidikan silang mengurangi kelemahan otot dan memfasilitasi pemulihan kekuatan setelah imobilisasi ortopedi pada wanita: Sebuah studi percontohan

Abstrak
Studi percontohan ini terdiri dari intervensi dua fase untuk memeriksa efektivitas latihan ketahanan unilateral untuk mengurangi konsekuensi negatif dari imobilisasi dan mempercepat pemulihan kekuatan dan ukuran otot setelah periode pelatihan ulang. Sepuluh perempuan diacak ke dalam kelompok latihan unilateral (TRAIN, n  = 6) atau kontrol (CON, n  = 4). Selama Fase 1, semua peserta mengenakan gendongan lengan selama total 4 minggu pada lengan yang tidak dominan. Fase ini mengharuskan kelompok TRAIN untuk melakukan latihan ketahanan unilateral dengan lengan yang tidak diimobilisasi sementara kelompok CON tidak. Fase 2 dimulai setelahnya dan terdiri dari 4 minggu latihan ketahanan bilateral untuk kedua kelompok. Ukuran hasil fungsi neuromuskular dan ukuran otot dinilai pada awal dan setelah setiap fase, dengan fungsi neuromuskular diukur dengan kekuatan dinamis dan isometrik maksimal di samping respons elektromiografi dan ukuran otot diukur menggunakan ultrasonografi dan massa ramping regional melalui DEXA. Pelatihan unilateral lengan yang tidak diimobilisasi selama Fase 1 melemahkan kehilangan kekuatan dinamis ( p  < 0,05; g  > 1,2), tetapi tidak isometrik ( p  > 0,40; g  < 0,095), setelah imobilisasi dan menunjukkan efek besar untuk meningkatkan pemulihan kekuatan setelah pelatihan ulang. Demikian pula, data pencitraan menunjukkan perubahan relatif dalam ukuran otot dan massa ramping regional lengan yang tidak dominan mendukung TRAIN. Meskipun sampel kecil mencegah kesimpulan yang pasti, penelitian kami menunjukkan pelatihan ketahanan lengan yang tidak diimobilisasi melemahkan kelemahan otot dan atrofi untuk lengan kontralateral yang diimobilisasi selama imobilisasi dan memfasilitasi pemulihannya setelah pelatihan ulang.

1. PENDAHULUAN
Imobilisasi ortopedi merupakan bagian penting dari proses rehabilitasi setelah cedera umum terkait olahraga dan intervensi bedah. Cedera ini biasanya memengaruhi satu sisi tubuh dan sering mengakibatkan tidak digunakannya otot sementara karena imobilisasi yang diindikasikan. Namun, selama waktu ini, perubahan yang merugikan terjadi di sepanjang jalur motorik yang memicu kelemahan otot, atrofi otot rangka, dan gangguan fungsional dalam dorongan saraf desenden sebelum durasi imobilisasi yang ditentukan selesai (Campbell et al., 2019 ). Bukti yang muncul menunjukkan bahwa latihan ketahanan pada anggota tubuh yang berlawanan dan tidak terpengaruh saat menjalani imobilisasi melemahkan perubahan yang tidak diinginkan dalam fungsi neuromuskular (Andrushko et al., 2018 ). Fenomena lintas anggota tubuh ini berasal dari efek pendidikan silang, di mana latihan ketahanan pada satu anggota tubuh memberikan adaptasi saraf yang berfungsi untuk meningkatkan kekuatan bagi anggota tubuh kontralateral yang tidak terlatih (Farthing & Zehr, 2014 ; Manca et al., 2021 ). Mengingat prevalensi cedera ortopedi yang menyebabkan imobilisasi dan tidak digunakannya otot, tindakan pencegahan yang mudah dilakukan seperti latihan unilateral menawarkan cara yang dapat dilakukan individu untuk mempertahankan dan bahkan meningkatkan kebugaran otot selama periode tidak aktif yang parah.

Pelestarian fungsi motorik untuk anggota tubuh yang diimobilisasi setelah cross-education kemungkinan dimediasi melalui jaringan motorik lintas anggota tubuh yang redundan dan difusif dalam jalur desenden sistem saraf pusat (Glover & Baker, 2020 ; Manca et al., 2018 ). Meskipun kerangka teoritis yang diusulkan oleh hipotesis pemulihan simetri (Farthing & Zehr, 2014 ) dan seruan baru-baru ini untuk meresepkan cross-education dalam perawatan standar untuk cedera ortopedi (Collins et al., 2017 ; Voskuil, Andrushko, et al., 2023 ), penggunaan cross-education sebagai pendekatan pelengkap untuk memfasilitasi pemulihan anggota tubuh yang terpengaruh (yang diimobilisasi) sebagian besar telah diabaikan. Saat ini, tujuh penelitian (Andrushko et al., 2017 ; Chen et al., 2023 ; Farthing et al., 2009 ; Farthing et al., 2011 ; Magnus et al., 2010 ; Pearce et al., 2013 ; Valdes et al., 2021 ) telah meneliti pengaruh edukasi silang terhadap hasil pemulihan langsung untuk anggota tubuh imobilisasi yang berlawanan pada peserta sehat. Percobaan-percobaan ini sebagian besar mendukung hipotesis pemulihan simetri dengan mengamati pelemahan kelemahan dan atrofi otot versus kelompok kontrol hanya-imobilisasi segera setelah imobilisasi (Andrushko et al., 2017 ; Chen et al., 2023 ; Farthing et al., 2009 ; Farthing et al., 2011 ; Magnus et al., 2010 ; Pearce et al., 2013 ; Valdes et al., 2021 ). Namun, yang masih harus ditangani adalah garis waktu respons anggota tubuh yang diimobilisasi terhadap pelatihan ulang. Ini adalah bukti penting yang diperlukan untuk mendukung hipotesis pemulihan simetri dan lebih jauh lagi aplikasi klinis dari pendidikan silang. Masuk akal bahwa bukti yang menunjukkan bahwa pendidikan silang memperbaiki kelemahan otot karena imobilisasi kemudian harus meningkatkan kembalinya kekuatan otot dan simetri anggota tubuh, namun hal ini saat ini tidak diketahui. Menyelesaikan masalah ini dalam paradigma pelepasan otot yang tidak diindikasikan secara klinis merupakan langkah penting untuk menjembatani perdebatan terkini mengenai manfaat pendidikan silang dalam rehabilitasi pascabedah (Andrushko et al., 2023 ; Kotsifaki et al., 2023 ).

Paradigma yang digunakan untuk mempelajari efek pelestarian pendidikan silang sebagian besar telah dilakukan dengan arm slinging selama periode 21–28 hari (Chen et al., 2023 ; Farthing et al., 2009 ; Pearce et al., 2013 ; Valdes et al., 2021 ). Selama waktu ini, kehilangan kekuatan maksimal antara ~10% dan 20% telah dilaporkan, dengan kehilangan ketebalan otot berkisar antara ~2% hingga 6% (Andrushko et al., 2018 ). Imobilisasi memicu tingkat maladaptasi terbesar pada fungsi neuromuskular selama fase awal pelepasan otot (Campbell et al., 2019 ). Dengan demikian, alasan untuk mengelola pendidikan silang setelah imobilisasi dimulai jelas berdasarkan bukti terbaru yang menunjukkan pelemahan disfungsi neuromuskular setelah imobilisasi selesai (Andrushko et al., 2018 ). Namun, isu kritis mengenai jangka waktu detraining-retraining masih belum terselesaikan. Studi percontohan ini mengatasi kesenjangan ini dengan mengevaluasi kemanjuran pendidikan silang untuk mendukung pemulihan kekuatan selama pelatihan ulang, menyediakan data bukti konsep awal untuk mendukung uji coba skala besar di masa mendatang. Penilaian dilakukan pada awal, setelah 4 minggu imobilisasi, dan setelah 4 minggu pelatihan ulang. Fungsi neuromuskular diukur melalui kekuatan dinamis maksimal (biceps curl dan shoulder press 1RM) dan kontraksi isometrik volunter (MVC) maksimal dari fleksor siku, di samping respons elektromiografi (EMG) dari bisep brakialis. Ukuran dan kualitas otot diukur menggunakan luas penampang otot (mCSA) dan intensitas gema (cEI) yang diperoleh dari ultrasonografi, dengan massa otot regional dinilai melalui Dual-Energy X-ray Absorptiometry (DXA). Kami berhipotesis bahwa pendidikan silang akan mengurangi defisit neuromuskular yang disebabkan oleh imobilisasi dan memfasilitasi pemulihan selama pelatihan ulang.

2 METODE
2.1 Desain Eksperimen
Desain studi terkontrol acak menguji efek arm slinging dengan dan tanpa pelatihan lintas pendidikan secara bersamaan. Peserta secara acak dimasukkan ke dalam kelompok intervensi lintas pendidikan (TRAIN) atau kelompok kontrol imobilisasi saja (CON). Studi 10 minggu terdiri dari dua fase. Pada Fase 1, baik TRAIN maupun CON menjalani imobilisasi lengan nondominan selama 4 minggu. Selama periode ini, TRAIN melakukan latihan ketahanan progresif pada lengan dominan kontralateral, sedangkan CON tidak. Fase 2 terdiri dari 4 minggu pelatihan kekuatan bilateral untuk semua peserta. Ukuran hasil ditangkap di awal dan setelah setiap fase. Studi ini disetujui oleh Institutional Review Board for Human Subjects Research di Texas Christian University (#2021–101) dan mematuhi prinsip-prinsip Deklarasi Helsinki ( pengidentifikasi ClinicalTrials.gov : NCT05097092). Peserta memberikan Informed Consent tertulis sebelum pendaftaran. Diagram alir CONSORT (Eldridge et al., 2016 ) ditunjukkan pada Gambar 1 .

2.2 Peserta studi
Demografi dasar untuk partisipan ditunjukkan pada Tabel 1. Sebanyak 10 partisipan ( n  = 10 perempuan) menyelesaikan studi secara keseluruhan, dengan empat di kelompok kontrol dan enam di kelompok eksperimen. Kami melakukan analisis daya apriori dengan perangkat lunak G*Power menggunakan ukuran efek ( f  = 0,40) untuk perubahan kekuatan maksimal berdasarkan desain campuran dalam-antara yang serupa (Magnus et al., 2010 ; Valdes et al., 2021 ). Analisis daya menghitung bahwa total 16 partisipan akan dibutuhkan untuk memiliki daya yang memadai. Kriteria inklusi adalah indeks massa tubuh antara 18 dan 35 kg/m 2 , usia 18 dan 35 tahun, dan dominasi tangan kanan. Kriteria eksklusi adalah riwayat pribadi atau keluarga dari bekuan darah, operasi ortopedi, atau cedera pada tungkai atas dalam 6 bulan terakhir, kehamilan dan/atau menyusui, dan latihan ketahanan dalam 3 bulan terakhir.

TABEL 1. Demografi peserta dan statistik deskriptif awal yang menunjukkan rata-rata ± simpangan baku.

Catatan : Karakteristik peserta menurut kelompok dicantumkan. Penggunaan kontrasepsi hormonal, yang dinilai melalui formulir riwayat menstruasi, dilaporkan sebagai jumlah pengguna per kelompok. Persentase lemak tubuh diukur menggunakan absorptiometri sinar-X energi ganda pada awal. Kekuatan genggaman tangan nondominan pada awal dan penggunaan tangan (dinilai dengan kuesioner Waterloo) juga dilaporkan. Tidak ada perbedaan signifikan ( p  > 0 0,05) yang diamati antara kelompok untuk pengukuran apa pun.

2.3 Imobilisasi ortopedi
Imobilisasi dilaksanakan menggunakan gendongan dan kain bedong pada lengan yang tidak dominan, mirip dengan model disuse ortopedi sebelumnya (Magnus et al., 2010 ; Pearce et al., 2013 ; Valdes et al., 2021 ). Peserta mengenakan gendongan selama 28 hari selama jam bangun, dengan target 10 jam per hari, dengan pelepasan yang diperbolehkan untuk mandi, tidur, dan mengemudi. Gendongan menjaga lengan pada fleksi 90°, sementara kain bedong menahannya pada tubuh. Peserta menerima pelatihan dalam melakukan tugas harian dengan gendongan dan melaporkan jam pemakaian mereka melalui survei daring. Untuk mencegah efek samping, mereka diinstruksikan untuk melakukan ~3 menit latihan mobilitas bahu setiap hari dan ditugaskan seorang petugas keselamatan untuk melakukan pengecekan dan pengingat harian. Secara total, waktu yang dilaporkan sendiri yang dihabiskan untuk mengenakan gendongan dan kain bedong adalah 10,4 ± 1,6 jam per hari tanpa perbedaan signifikan antar kelompok.

2.4 Intervensi pelatihan
Studi ini mencakup dua periode latihan ketahanan: Fase 1, khusus untuk kelompok TRAIN, dan Fase 2, yang melibatkan kelompok TRAIN dan CON. Kelompok TRAIN menyelesaikan delapan sesi latihan ketahanan unilateral di Fase 1, sementara kedua kelompok menyelesaikan delapan sesi latihan ketahanan di Fase 2 yang melibatkan kedua lengan. Semua pelatihan diawasi oleh Spesialis Kekuatan dan Pengondisian Bersertifikat, dengan peneliti yang sama membimbing peserta selama penelitian. Intervensi termasuk dumbbell biceps curl dan shoulder press, dimulai pada 75% dari 1RM setiap peserta, dengan tiga set lima pengulangan. Beban progresif diterapkan dengan meningkatkan set menjadi lima di tiga sesi pertama setiap fase, dengan intensitas meningkat sesuai toleransi. Untuk mengurangi nyeri otot dan edema, volume dikurangi menjadi tiga set untuk dua sesi terakhir setiap fase (Magnus et al., 2010 ). Pada Tahap 2, peserta mengonsumsi susu sapi bebas laktosa (~0,2 g/lb. protein) setelah setiap sesi untuk mendukung pemulihan otot, mirip dengan yang lain (Pagan et al., 2024 ; Stock et al., 2017 ). Rincian lebih lanjut mengenai intervensi imobilisasi dan pelatihan disediakan dalam Lampiran S1 .

2.5 Instrumentasi dan prosedur pengujian
Protokol pengenalan standar untuk pengujian kekuatan dilakukan selama kunjungan lab pertama, setelah penyaringan, persetujuan, dan pencitraan. Pengujian kekuatan mengikuti urutan isometrik-kemudian-dinamis, dimulai dengan biceps curl diikuti oleh shoulder press, dengan interval istirahat 90 detik di antara percobaan. Urutan pengujian lengan diacak, kecuali pasca-imobilisasi, saat anggota tubuh yang tidak diimobilisasi diuji terlebih dahulu. Penilaian kekuatan isometrik dan dinamis maksimal dilakukan sekitar 3 hari setelah pengenalan.

2.6 Kekuatan maksimal dan penilaian EMG
Kekuatan pegangan tangan diperoleh dengan dinamometer pegangan tangan Jamar (Paterson Medical, Green Bay, WI, AS) dan rentang pegangan dicatat dan dipertahankan untuk setiap peserta. Kemudian, kekuatan fleksi siku isometrik diukur saat peserta duduk dengan siku pada 90° melalui sel beban tegangan-kompresi yang terkendali (Model SSM-AJ-500, Interface, Inc., Scottsdale, AZ). Peserta melakukan tiga MVC unilateral dalam kisaran 5%, dengan isyarat verbal dan visual. Kekuatan dinamis dinilai melalui bicep curls unilateral dan shoulder press, menentukan 1RM menggunakan dumbel yang dapat disesuaikan. Pengujian 1RM diselesaikan dalam lima kali percobaan, menggunakan pelat mikro 0,25lb jika diperlukan untuk evaluasi yang tepat. Peneliti mencatat setiap percobaan, dan peserta menilai tenaga mereka menggunakan skala OMNI untuk memandu penyesuaian beban. Secara singkat, aktivitas EMG permukaan bipolar dikumpulkan dari biceps brachii selama pengujian kekuatan (Delsys Inc., Natick, MA, AS.) menurut standar yang ditetapkan. Gaya isometrik maksimal dan amplitudo EMG (EMG AMP ) didefinisikan sebagai nilai puncak sinyal yang difilter dalam rentang waktu 500 ms dan 100 ms, masing-masing, dengan prosedur pemrosesan sinyal seperti yang dijelaskan di tempat lain (Augsburger et al., 2022 ). Nilai maksimal dari tiga percobaan selama kunjungan dan tugas pengujian masing-masing kemudian dirata-ratakan dan digunakan untuk analisis statistik dan juga dinormalisasi terhadap nilai dasar masing-masing. Analisis gaya isometrik dan sinyal EMG dilakukan oleh peneliti yang tidak mengetahui alokasi kelompok.

2.7 Ultrasonografi B-mode dan pencitraan DXA
Ultrasonografi B-mode (GE LOGIQ E10; GE Healthcare, Milwaukee, WI, AS) digunakan untuk mengukur mCSA dan intensitas gema yang dikoreksi subkutan (cEI) pada bisep brakialis. Gambar ultrasonografi dikumpulkan dengan probe array linier pita lebar (GE L8-18i-RS, 4,5–18 MHz, bidang pandang 25 mm; GE Healthcare, Milwaukee, WI, AS). Pengaturannya dibuat konsisten (Frekuensi: 12 Hz, Penguatan: 55 dB, Rentang dinamis: 75) antara setiap partisipan dan titik waktu (Carr et al., 2021 ; Jenkins et al., 2015 ) dengan prosedur akuisisi dan analisis yang sama seperti yang dijelaskan sebelumnya dari kelompok kami (Carr et al., 2021 ; Voskuil, Dudar, et al., 2023 ) dan di tempat lain (Jenkins et al., 2015 ; Young et al., 2015 ) untuk menangkap mCSA pada 50% jarak dari prosesus akromion ke ruang antekubital. Laboratorium kami telah menunjukkan keandalan uji-uji ulang yang kuat untuk pengukuran mCSA pada bisep brakialis (ICC >0,90) (Carr et al., 2021 ). Pemindaian DXA seluruh tubuh (GE Lunar iDXA) dilakukan pada setiap partisipan pada titik waktu yang ditentukan. Kami menggunakan DXA untuk memperoleh massa tubuh ramping regional (RegLBM; lb) untuk sisi kiri tubuh bagian atas. Hasil komposisi tubuh regional diperoleh melalui analisis region of interest (ROI) berdasarkan pengaturan pabrikan yang mencakup jaringan dari vertebra serviks kelima dan vertebra lumbar kelima. Kami juga memperoleh persentase lemak tubuh total (BF%). Semua gambar dikodekan dan dianalisis oleh anggota tim peneliti yang tidak mengetahui partisipan, alokasi kelompok, dan titik waktu masing-masing USG dan pencitraan DXA.

2.8 Analisis statistik
Variabel hasil utama adalah nilai kekuatan maksimal lengan yang diimobilisasi yang dinilai melalui biceps curl dan shoulder press 1RM, serta kekuatan isometrik maksimal fleksor siku dan pegangan tangan. Ukuran hasil tambahan mencakup amplitudo EMG dari biceps brachii selama 1RM dan MVC, mCSA dan cEI dari biceps brachii, serta RegLBM dan total BF%. Uji-t sampel independen satu sisi dengan statistik ukuran efek g Hedge digunakan untuk memeriksa perubahan relatif pada setiap fase untuk mengidentifikasi perbedaan rata-rata antara kelompok yang terkait dengan hipotesis kami. Pendekatan ini dipilih daripada uji omnibus karena ukuran sampel yang kecil dan karena fokusnya pada perubahan spesifik antara kelompok pada setiap fase relatif terhadap garis dasar, yang memungkinkan interpretasi perbedaan yang lebih langsung tanpa asumsi dan kompleksitas yang terlibat dalam pemodelan efek interaksi di semua titik waktu. Dengan memeriksa skor perubahan secara langsung, analisis memberikan gambaran yang lebih jelas tentang ukuran efek dan signifikansi praktis dari perubahan dalam setiap fase, yang lebih sesuai dengan tujuan kami untuk menentukan titik divergensi yang tepat antara kelompok. Analisis eksploratif tentang peningkatan kekuatan dan perubahan morfologi pada lengan yang diimobilisasi ditunjukkan pada Lampiran S1 . Semua data dianalisis dengan Perangkat Lunak JASP (Tim JASP, 2024 ) dan dilaporkan sebagai mean ± SD. α ditetapkan pada 0,05.

3 HASIL
3.1 Kekuatan maksimal & aktivitas AMP EMG
Dalam biceps curl, TRAIN kehilangan kekuatan yang jauh lebih sedikit daripada CON setelah imobilisasi (+5,81 ± 14,6% vs. −12,6 ± 9,3%, p  = 0,029, g  = 1,29), meskipun perbedaan ini tidak signifikan setelah pelatihan ulang (+24,1 ± 13,3% vs. +12,3 ± 11,5%, p  = 0,094, g  = 0,839). Tren serupa diamati dalam shoulder press: TRAIN kehilangan lebih sedikit kekuatan daripada CON pasca-imobilisasi (+13,9 ± 24,1% vs. −13,1 ± 9,14%, Mann–Whitney p  < 0,01, g  = 1,00), tetapi tidak ada perbedaan signifikan setelah pelatihan ulang (+34,9 ± 25,0% vs. +21,7 ± 13,3%, p  = 0,184, g  = 0,556). MVC fleksor siku dan kekuatan genggaman tangan tidak menunjukkan perbedaan signifikan antara kelompok di kedua fase ( p  > 0,4).

Untuk respons EMG AMP , TRAIN mempertahankan 1RM EMG AMP secara signifikan lebih banyak daripada CON pasca imobilisasi (+0,59 ± 21,9% vs. −50,5 ± 17,2%, p  = 0,002, g  = 2,27), tetapi ini tidak signifikan setelah pelatihan ulang (+39,1 ± 77,2% vs. −26,8 ± 26,8%, p  = 0,072, g  = 0,942). TRAIN juga kehilangan lebih sedikit MVC EMG AMP pascaimobilisasi (−8,8 ± 16,9% vs. −41,8 ± 14,0%, p  < 0,01, g  = 1,87) dan memiliki MVC EMG AMP yang lebih besar setelah pelatihan ulang (+9,3 ± 19,3% vs. −39,2 ± 49,8%, p  = 0,029, g  = 1,28). Kekuatan dan data EMG AMP untuk lengan yang diimobilisasi ditunjukkan pada Gambar 2 .

 

3.2 Ultrasonografi & pencitraan DXA
Untuk mCSA biceps brachii, TRAIN kehilangan mCSA yang jauh lebih sedikit daripada CON pasca-imobilisasi (+1,10 ± 5,23% vs. −5,32 ± 4,8%, p  = 0,043, g  = 1,13), meskipun perbedaan ini tidak signifikan setelah pelatihan ulang (+8,1 ± 2,7% vs. +4,5 ± 4,7%, p  = 0,082, g  = 0,894). CON memiliki peningkatan yang signifikan lebih besar dalam mCSA cEI daripada TRAIN pasca imobilisasi (+11,7 ± 15,50% vs. −8,0 ± 10,8%, p  = 0,039, g  = 1,33), tetapi ini tidak signifikan setelah pelatihan ulang (+4,0 ± 17,4% vs. −5,8 ± 7,2%, p  = 0,123, g  = 0,731).

Untuk RegLBM, CON memiliki penurunan yang lebih besar daripada TRAIN pasca imobilisasi (−2,8 ± 3,0% vs. +1,09 ± 3,3%, p  = 0,048, g  = 1,09), tetapi perbedaannya tidak signifikan setelah pelatihan ulang (+2,7 ± 3,2% vs. +4,6 ± 3,2%, p  = 0,195, g  = 0,530). Persentase lemak tubuh tidak berbeda secara signifikan pascaimobilisasi (+0,94 ± 3,8% vs. -3,8 ± 4,2%, p  = 0,055, g  = 1,05), tetapi TRAIN memiliki pengurangan yang jauh lebih besar daripada CON pascapelatihan ulang (-5,2 ± 3,7% vs. +0,54 ± 3,4%, p  = 0,019, g  = 1,44). Data pencitraan ditunjukkan pada Gambar 3 .

4 DISKUSI
Tujuan dari studi ini adalah untuk menguji apakah pendidikan silang mengurangi kehilangan fungsi otot selama imobilisasi ortopedi dan selanjutnya memfasilitasi pemulihan kekuatan setelah periode pelatihan ulang kekuatan. Temuan baru dari studi pendahuluan kecil ini menunjukkan, untuk pertama kalinya, bahwa pendidikan silang kemungkinan memfasilitasi pemulihan kekuatan otot dengan cara yang spesifik untuk tugas setelah anggota tubuh yang sebelumnya diimobilisasi menjalani periode pelatihan ulang kekuatan. Meskipun studi kami terlalu kecil untuk menawarkan kesimpulan yang pasti, pengamatan kami tentang kekuatan dan pelestarian ukuran setelah imobilisasi sebagian besar mendukung hipotesis pemulihan simetri dan data sebelumnya tentang topik ini (Magnus et al., 2010 ; Pearce et al., 2013 ; Valdes et al., 2021 ; Farthing et al., 2009 ; Andrushko et al., 2017 ; Chen et al., 2023 ). Yang terpenting, temuan kami menawarkan dukungan lebih lanjut untuk pelestarian ukuran otot rangka dan massa ramping selama tidak digunakan dengan latihan ketahanan unilateral (Andrushko et al., 2017 ; Chen et al., 2023 ; Magnus et al., 2010 ; Valdes et al., 2021 ) dan memperluas implikasi paradigma pendidikan silang dalam memulihkan ukuran otot setelah anggota tubuh yang diimobilisasi mampu menjalani latihan ketahanan.

Percobaan yang telah menggunakan cross-education untuk mengurangi defisit yang disebabkan oleh imobilisasi terutama telah menggunakan anggota tubuh bagian atas dengan periode pembongkaran tiga (Farthing et al., 2009 ; Pearce et al., 2013 ; Chen et al., 2023 ; Farthing et al., 2011 ) atau 4 minggu (Andrushko et al., 2017 ; Magnus et al., 2010 ; Valdes et al., 2021 ). Sementara Magnus et al. ( 2010 ) melatih fleksi dan ekstensi siku isometrik maksimal selama imobilisasi, aspek unik dari penelitian saat ini yang berhubungan dengan paradigma cross-education dan detraining adalah penggunaan dua tugas gabungan multi-sendi. Relevansinya terletak pada pemuatan kumulatif yang dikenakan pada sistem saraf pusat dan pragmatisme yang ditawarkan oleh paradigma cross-education selama periode pembongkaran otot. Sebagian besar penelitian (Farthing et al., 2009 ; Pearce et al., 2013 ; Valdes et al., 2021 ; Andrushko et al., 2017 ; Farthing et al., 2011 ) melibatkan kelompok pria dan wanita, sementara hanya satu penelitian yang menggunakan semua partisipan pria (Chen et al., 2023 ). Perlu dicatat, semua partisipan dalam penelitian ini adalah perempuan. Hal ini khususnya relevan karena perempuan lebih rentan terhadap hilangnya ukuran dan kekuatan otot yang disebabkan oleh disuse (Girts et al., 2024 ; Michel et al., 2024 ; Trappe et al., 2023 ). Oleh karena itu, temuan kami memberikan bukti baru bahwa pendidikan silang dapat berfungsi sebagai strategi mitigasi yang efektif selama masa tidak digunakan pada perempuan, kelompok yang kurang diteliti dan lebih rentan terhadap gangguan yang disebabkan oleh masa tidak digunakan (Girts et al., 2024 ; Michel et al., 2024 ; Trappe et al., 2023 ). Kami menyarankan bahwa data ini penting dalam literatur karena dapat menginformasikan meta-analisis mendatang yang meneliti perbedaan jenis kelamin dalam menanggapi paradigma pendidikan silang dan masa tidak digunakan.

Dalam konteks intervensi pelatihan, penting untuk mempertimbangkan relevansi penilaian hasil kekuatan yang spesifik atau tidak spesifik terhadap intervensi pelatihan itu sendiri (Buckner et al., 2017 ; Pagan et al., 2024 ). Pengukuran hasil kekuatan kami dinilai dengan 1RM dari unilateral shoulder press dan biceps curl bersama dengan kekuatan isometrik maksimal dari fleksor siku dan pegangan tangan untuk memberikan pandangan yang kuat tentang gangguan dan peningkatan kekuatan maksimal yang spesifik dan tidak spesifik untuk pelatihan dengan paradigma detraining-retraining kami. Sebagian besar penelitian sebelumnya telah menguji kekuatan tugas yang dilatih (Farthing et al., 2009 ; Magnus et al., 2010 ; Andrushko et al., 2017 ; Farthing et al., 2011 ), sementara beberapa telah menguji hasil kekuatan tambahan seperti kekuatan isometrik maksimal dari fleksor siku setelah pelatihan dengan biceps curl dinamis (Chen et al., 2023 ; Pearce et al., 2013 ), atau termasuk jenis kontraksi spesifik dan non-spesifik (Andrushko et al., 2017 ). Pearce et al. ( 2013 ) menunjukkan bahwa setelah intervensi imobilisasi mereka, kelompok kontrol hanya imobilisasi mengalami kehilangan kekuatan 1RM sebesar -19,9% dan kehilangan kekuatan MVC sebesar -5,7%, sedangkan kelompok lintas pendidikan menunjukkan sedikit bukti kehilangan kekuatan selama 1RM dan sedikit peningkatan gaya MVC sebesar +2,7%. Demikian pula, Magnus et al. ( 2010 ) menunjukkan kelompok lintas pendidikan meningkatkan kekuatan anggota tubuh yang diimobilisasi sebesar +7,7% dan +32,2% selama fleksi dan ekstensi siku, masing-masing, sementara kelompok kontrol mengamati perubahan sebesar +4% dan -6,1% dari hasil tersebut setelah intervensi. Baru-baru ini, intervensi (Chen et al., 2023 ; Valdes et al., 2021 ) yang menguji pengaruh pelatihan lintas pendidikan dengan penekanan eksentrik menunjukkan peningkatan dalam perubahan kekuatan rata-rata setelah imobilisasi. Setelah pelatihan eksentrik, Chen et al. ( 2023 ) melaporkan peningkatan gaya MVC sebesar +3,3% dan Valdes et al. ( 2021 ) menunjukkan peningkatan sebesar +2,5% dan +11,7% untuk kekuatan 1RM dan MVC pada lengan yang diimobilisasi, sedangkan kelompok kontrol mengalami penurunan kekuatan maksimal lengan yang diimobilisasi sebesar -16,7% dan -12,3% (Chen et al., 2023 ) dan -21,5% (Valdes et al., 2021), masing-masing. Kami menunjukkan bahwa segera setelah pelatihan, lengan yang diimobilisasi dari TRAIN meningkat sebesar ~13% untuk shoulder press dan ~4% untuk biceps curl 1RM, sedangkan CON kehilangan rata-rata -13% dalam kekuatan dinamis maksimal mereka. Namun, kedua kelompok tampaknya menunjukkan pola yang sama dari kehilangan dan perolehan kekuatan untuk pengukuran kekuatan isometrik. Pola perubahan kekuatan yang sama untuk fleksi siku MVC menarik jika dibandingkan dengan Pearce et al. ( 2013 ) yang menunjukkan pelestarian kekuatan isometrik setelah pelatihan dinamis dan juga dalam konteks data EMG saat ini. Di sini, kami menunjukkan EMG yang dinormalisasi dari biceps brachii berkurang sebesar ~40% untuk CON setelah imobilisasi, sedangkan TRAIN menunjukkan kehilangan ~8%, dengan pola yang sama setelah pelatihan ulang.

Bahasa Indonesia: Setelah periode imobilisasi dengan arm sling, perubahan relatif dalam ketebalan otot biceps brachii menurun hingga ~3%–5% (Magnus et al., 2010 ; Pearce et al., 2013 ), dan data terbaru (Chen et al., 2023 ) menunjukkan hilangnya mCSA biceps brachii hingga ~12%. Penggunaan ultrasonografi dan DXA memungkinkan pengamatan biceps brachii dan pemeriksaan perubahan komposisi tubuh regional dan total sebagai respons terhadap detraining dan retraining. Pengukuran mCSA yang berasal dari ultrasonografi dan penilaian massa ramping berbasis DXA telah dibandingkan dengan pencitraan MRI dan CT, menunjukkan kesesuaian yang baik dan hubungan yang kuat (Noorkoiv et al., 2010 ; Tavoian et al., 2019 ). Namun, sensitivitas DXA dalam mendeteksi perubahan longitudinal pada massa ramping tampak dipertanyakan (Tavoian et al., 2019 ). Kami menunjukkan bahwa rata-rata, mCSA biceps brachii untuk CON berubah sebesar −5% dan +4,5% setelah Fase 1 dan Fase 2, sedangkan perubahan pada TRAIN masing-masing adalah ~+1,0% dan ~+8%. Perubahan cEI untuk CON setelah Fase 1 serupa dengan perubahan yang disebabkan oleh imobilisasi untuk ekstensor lutut (MacLennan et al., 2020 ). Pola serupa dengan besaran yang lebih kecil terlihat melalui data DXA dengan perubahan regional massa ramping untuk CON sebesar −2,8% dan +2,7%, dan +1,1 dan +4,6% untuk TRAIN. Khususnya, perubahan komposisi tubuh total berbeda antara kelompok, dengan lemak tubuh total menurun dalam TRAIN dibandingkan dengan CON setelah Fase 2. Perubahan arah dan ukuran efek mendukung efek yang dilihat oleh orang lain dengan ukuran sampel yang lebih besar (Andrushko et al., 2018 ). Pengamatan baru kami tentang perubahan komposisi tubuh dalam menanggapi arm slinging dengan atau tanpa latihan ketahanan unilateral yang bersamaan menarik untuk dipertimbangkan sehubungan dengan perubahan yang akan terjadi dengan skenario yang lebih mendalam atau berkepanjangan dari tidak digunakannya dan tidak aktifnya otot dan menawarkan dukungan lebih lanjut untuk pendapat sebelumnya bahwa, minimal, pendidikan silang melindungi terhadap deconditioning global (Farthing & Zehr, 2014 ).

Temuan baru kami tentang peningkatan pemulihan kekuatan spesifik tugas pada lengan yang diimobilisasi sebagai hasil dari pendidikan silang mungkin disebabkan oleh beberapa faktor. Secara sederhana, berkurangnya kehilangan kekuatan setelah imobilisasi menghasilkan lebih sedikit kelemahan yang harus diatasi selama pelatihan ulang. Seperti yang ditunjukkan oleh Chen et al. ( 2023 ), pelatihan dengan penekanan eksentrik pada lengan yang tidak diimobilisasi mengurangi kerusakan otot pada lengan yang diimobilisasi setelah imobilisasi. Temuan ini menyoroti potensi latihan pendidikan silang dengan penekanan eksentrik untuk menawarkan efek perlindungan selama imobilisasi dan pelatihan ulang. Selain itu, mekanisme saraf yang mendasari pendidikan silang harus dipertimbangkan. Hipotesis akses bilateral dan hipotesis aktivasi silang (Carroll et al., 2006 ; Ruddy & Carson, 2013 ) adalah teori dominan yang tidak saling eksklusif yang terlibat. Rincian hipotesis ini telah dibahas secara luas di tempat lain (Calvert & Carson, 2022 ). Mengenai data saat ini, tidak jelas bagaimana pelemahan atrofi otot dapat dijelaskan hanya melalui mekanisme saraf, terutama mengingat bahwa aktivitas cermin pada anggota tubuh homolog yang tidak aktif tampaknya tidak terkait dengan efek pendidikan silang (Andrushko et al., 2017 ; Ruddy et al., 2016 ). Sayangnya, kami tidak mengukur aktivitas EMG selama sesi pelatihan untuk berkontribusi pada perdebatan ini. Pendidikan silang diketahui bersifat spesifik pada kelompok otot (Andrushko et al., 2017 ), yang tampaknya akan mengesampingkan mekanisme sistemik, karena efek sistemik harus menghasilkan transfer yang tidak spesifik. Oleh karena itu, masuk akal bahwa pendidikan silang secara menguntungkan mempertahankan jalur sintesis protein otot dan/atau mengurangi ubikuitinasi melalui mekanisme yang saat ini tidak diketahui (Hendy et al., 2012 ; Hendy & Lamon, 2017 ). Meskipun gagasan ini ditentang oleh paradigma latihan ketahanan unilateral lainnya yang mendahului ketidakgunaan tungkai bawah, yang menunjukkan efek penghematan atrofi otot dari latihan ketahanan terbatas (Smeuninx et al., 2025 ) atau tidak terbatas (Jameson et al., 2021 ) pada tungkai yang dilatih. Demikian pula, temuan dari model hewan ketidakgunaan bersamaan dengan strategi mitigasi unilateral menunjukkan pelestarian ukuran otot ipsilateral (Lawrence et al., 2020 ) dan kontralateral (Miller et al., 2018 ), dengan peningkatan sintesis dan pergantian protein otot untuk yang terlibat dananggota tubuh yang tidak terlibat. Oleh karena itu, ada kebutuhan yang jelas untuk mencari tahu mekanisme yang mendasari pelemahan disfungsi neuromuskular dengan latihan ketahanan unilateral selama tidak digunakan, karena respons khusus konteks dan jenis kelamin dapat mengungkap target terapi baru dengan implikasi yang luas.

5 KETERBATASAN
Beberapa keterbatasan harus dipertimbangkan saat menginterpretasikan data kami. Yang paling menonjol, ukuran sampel kecil dari studi percontohan ini dan kurangnya pendekatan statistik omnibus mencegah kesimpulan yang pasti. Meskipun ada upaya perekrutan selama 2 tahun, kami tidak dapat memenuhi tujuan pendaftaran kami karena relokasi laboratorium. Meskipun demikian, temuan awal ini, pada wanita, memberikan wawasan berharga ke dalam garis waktu detraining-retraining dan dapat menginformasikan uji klinis yang lebih besar dan meta-analisis di masa mendatang. Data ini memiliki keterbatasan dalam menyimpulkan mekanisme saraf, karena kami mengumpulkan EMG permukaan hanya dari bisep brakialis. Sementara pendekatan ini memungkinkan penilaian rangsangan otot global selama fleksi siku, pendekatan ini tidak memberikan informasi tentang perilaku unit motorik tertentu atau adaptasi saraf hulu. Selain itu, tidak adanya pemantauan EMG untuk otot homolog yang tidak aktif selama pelatihan, yang dapat memperjelas peran aktivitas cermin fisiologis dalam efek yang diamati, merupakan keterbatasan yang penting. Tantangan pembutaan dalam intervensi latihan didokumentasikan dengan baik (Boutron et al., 2007 ). Meskipun kami membutakan penilai hasil dan mencoba menutupi hipotesis penelitian dari peserta, pengaruh potensial seperti karakteristik permintaan, efek ekspektasi, dan efek plasebo tidak dapat dikesampingkan. Terakhir, meskipun peserta melaporkan sendiri kebiasaan nutrisi dan aktivitas fisik mereka dan diinstruksikan untuk mempertahankan rutinitas mereka yang biasa, informasi ini dikumpulkan hanya pada titik waktu pengujian dan tidak diukur secara objektif. Hal ini sebagian dapat menjelaskan perubahan lemak tubuh yang diamati antara kelompok, terlepas dari intervensi.

6 KESIMPULAN
Hasil studi percontohan ini menunjukkan bahwa latihan ketahanan unilateral pada lengan yang tidak terlibat selama 4 minggu imobilisasi ortopedi mempertahankan kekuatan otot maksimal pada lengan yang diimobilisasi dan kemungkinan memfasilitasi pemulihan kekuatan khusus tugas selama pelatihan ulang. Tidak adanya efek pada fleksor siku isometrik dan kekuatan genggaman tangan kemungkinan menggarisbawahi spesifisitas efek lintas-pendidikan. Temuan ini memiliki implikasi untuk pekerjaan translasi yang bertujuan untuk mengidentifikasi jalur mekanistik dan target yang bertanggung jawab atas efek pelestarian yang terlihat di sini dan di tempat lain untuk lengan yang diimobilisasi sebagai hasil dari latihan ketahanan unilateral.