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Functional Performance Following an IceImmersion to the Lower ExtremityK e v i n M . C r o s s , MEd, A T C ; R i c k W. W i l s o n , P h D , P T ; D a v i d H . P e r r i n , P h D , ATCABSTRACT: C r y o t h e r a p y i s a w i d e l y a c c e p t e d component o ft r e a t m e n t f o r a c u t e i n j u r i e s . I t h a s r e c e n t l y r e - e n t e r e d t h e l a t e rs t a g e s o f r e h a b i l i t a t i o n as a c o n t r i b u t i n g m o d a l i t y . C r y o t h e r a -p y ' s d e p r e s s i v e e f f e c t s on t h e b o d y ' s p h y s i o l o g i c a l s y s t e m sh a v e g e n e r a t e d concern among many h e a l t h care p r a c t i t i o n e r sa b o u t i t s e f f e c t on m o t o r a c t i v i t y . T h i s s t u d y e x a m i n e d t h ee f f e c t s o f an i c e i m m e r s i o n on t h r e e f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c et e s t s : t h e s h u t t l e r u n , t h e 6-m h o p t e s t , a n d t h e s i n g l e - l e gv e r t i c a l j u m p . T w e n t y v o l u n t e e r s f r o m D i v i s i o n I l l soccer a n df o o t b a l l t e a m s wh o h a d n o t s u s t a i n e d an i n j u r y t o t h e l o w e re x t r e m i t y w i t h i n t h e p a s t 6 m o n t h s were r a n d o m l y a s s i g n e d t oe i t h e r an e x p e r i m e n t a l or c o n t r o l group. S u b j e c t s i n t h e exper-i m e n t a l group p e r f o r m e d t h r e e t r i a l s o f e a c h f u n c t i o n a l p e r f o r -

Since t h e t i m e o f H i p p o c r a t e s , c o l d t h e r a p y h a s b e e nd o c u m e n t e d as b e n e f i c i a l t r e a t m e n t f o r a c u t e i n j u r i e s . 2 2Due t o t h e d e p r e s s i v e e f f e c t s c o l d h as on many p h y s i o -l o g i c a l s y s t e m s , s u c h as t h e m y o t a t i c r e f l e x , nerve c o n d u c t i o nv e l o c i t y , a n d f o r c e p r o d u c t i o n , t h e p r a c t i c e o f a p p l y i ng a c o l d

m o d a l i t y t o an i n j u r y s i t e b e f o r e r e h a b i l i t a t i v e e x e r c i s e s ora t h l e t i c c o m p e t i t i o n h a s b e e n q u e s t i o n e d . ' 6 ' 2 3 ' 2 4 Much h a sb e e n w r i t t e n a b o u t t h e e f f e c t s o f c r y o t h e r a p y on i n d i v i d u a lp h y s i o l o g i c a l s y s t e m s , s u c h as t h e nervous s y s t e m 1 2 , 1 5 , 1 6 , 2 3 -2 5 , 3 5 a n d t h e m u s c u l a r s y s t e m . 1 2 " 1 6 ' 2 1 2 3 - 2 6

F u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t s a l l o w t h e a t h l e t i c t r a i n e r t oo b s e r v e t h e a t h l e t e ' s p e r f o r m a n c e on p h y s i c a l a c t i v i t i e s t h a ts i m u l a t e t h e m u s c u l a r a n d j o i n t s t r e s s e s e n c o u n t e r e d d u r i n ga t h l e t i c e v e n t s . 2 " 0 " 8 2 0 I n v e s t i g a t o r s h a v e p r o p o s e d t h a t manyo f t h e s e t e s t s are r e l i a b l e i n d i c a t o r s o f l o w e r e x t r e m i t y f u n c t i o nd u e t o t h e i r r e l a t i v e l y h i g h t e s t - r e t e s t i n t r a c l a s s c o r r e l a t i o n s( I C C s ) a n d l o w s t a n d a r d e r r o r o f measurements ( S E M s ) . 6 2 0T h e s e t e s t s may b e more u s e f u l t o t h e p r a c t i c i n g a t h l e t i c t r a i n e rt h a n s p e c i f i c p h y s i o l o g i c a l measures b e c a u s e f e w e r i n f e r e n c e sn e e d t o b e made c o n c e r n i n g t h e i r e f f e c t on p e r f o r m a n c e . I n t h er e s e a r c h s e t t i n g , r e c e n t s t u d i e s c o n c e r n i n g f u n c t i o n a l b r a c i n gh a v e u s e d s u c h t e s t i n g p r o t o c o l s . 5 " " 1 , 2 9 T h e purpose o f t h i ss t u d y was t o assess t h e e f f e c t s o f i c e i m m e r s i o n t o t h e l o w e re x t r e m i t y on f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e .

K e v i n M . C r o s s wa s a m a s t e r ' s d e g r e e s t u d e n t i n a t h l e t i c t r a i n i n g a tt h e U n i v e r s i t y o f V i r g i n i a a t t h e t i m e o f t h i s r e s e a r c h . He i s c u r r e n t l y t h eH e a d A t h l e t i c T r a i n e r a n d a n i n s t r u c t o r a t F e r r u m C o l l e g e i n F e r r u m ,V i r g i n i a .R i c k W. W i l s o n i s D i r e c t o r o f R e s e a r c h a n d P r a c t i c e i n t h e D e p a r t m e n to f P h y s i c a l T h e r a p y a t W i l f o r d H a l l M e d i c a l C e n t e r a t L a c k l a n d A i rF o r c e B a s e i n T e x a s .D a v i d H . Pemn i s A s s o c i a t e P r o f e s s o r a n d D i r e c t o r o f G r a d u a t eA t h l e t i c T r a i n i n g a t t h e U n i v e r s i t y o f V i r g i n i a i n C h a r l o t t e s v i l l e , VA2 2 9 0 3 .V i e w s e x p r e s s e d i n t h i s a r t i c l e a r e t h o s e o f t h e a u t h o r s a n d d o n o tr e f l e c t t h e o f f i c i a l p o l i c y o f t h e D e p a r t m e n t o f D e f e n s e o r o t h e rd e p a r t m e n t s o f t he U n it e d S t a t e s G o v e r n m e n t .

mance t e s t b e f o r e a n d a f t e r t h e a p p l i c a t i o n o f a 2 0 - m i n u t e i c ei m m e r s i o n ( 1 3 0 C ) t o t he l o w e r l e g . S u b j e c t s i n t h e c o m p a r i s o ngroup f o l l o w e d t h e same p r o c e d u r e e x c e p t t h a t a 2 0 - m i n u t er e s t i n g p e r i o d r e p l a c e d t h e c o l d t r e a t m e n t . A m i x e d d e s i g na n a l y s i s o f v a r i a n c e was u s e d t o a n a l y z e t h e d a t a . V e r t i c a l j u m pscores d e c r e a s e d i n t h e e x p e ri m e n ta l group ( 4 1 . 4 6 . 8 cm t o3 9 . 3 6 . 1 c m ) b u t n o t i n t h e c o n t r o l group ( 4 5 . 2 5 . 5 cm t o4 5 . 7 5 . 9 c m ) as a r e s u l t o f t h e t r e a t m e n t . S h u t t l e run t i m e sd e c r e a s e d i n t h e e x p e ri m e n ta l group ( 6 . 5 0 . 3 s e c o n d s t o 6 . 70 . 4 s e c o n d s ) b u t n o t i n t h e c o n t r o l group ( 6 . 8 0 . 4 s e c o n d st o 6 . 8 0 . 4 s e c o n ds ) . S i x- m e t e r h o p t e s t v a l u e s were n o ta f f e c t e d . W e s u g g e s t t h a t c l i n i c i a n s s h o u l d c a r e f u l l y c o n s i d e rt h e i m m e d i a t e e f f e c t s , p o t e n t i a l l y , o f c o l d on m o t o r a c t i v i t y .

M E T HO D SW e u s e d a p r e t e s t - p o s t t e s t d e s i g n w i t h an u n t r e a t e d c o n t r o l

group. S u b j e c t s were r a n d o m l y a s s i g n e d t o one o f tw o c o n d i -t i o n s : t h e i c e i m m e r s i o n or r e s t i n g p e r i o d . B e f o r e a n d i m m e -d i a t e l y f o l l o w i n g t h e t r e a t m e n t , s u b j e c t s p e r f o r m e d t h r e e f u n c -t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t s : t h e s h u t t l e run, t h e 6 - m h o p t e s t , a n dt h e s i n g l e - l e g v e r t i c a l j u m p .To m i n i m i z e t h e e f f e c t s o f f a t i g u e a n d t o e q u a l i z e t h e

d i m i n i s h i n g e f f e c t s o f t h e c o l d t r e a t m e n t d u r i n g t h e t e s t i n gs e s s i o n , t h e o r d e r t h a t s u b j e c t s p e r f o r m e d t h e t h r e e t e s t s wasc o u n t e r b a l a n c e d . T w e n t y m a l e s u b j e c t s ( a g e = 1 9 . 3 + 1 . 2 y r ,h t = 6 9 . 0 2 . 7 i n , wt = 1 6 8 . 3 2 1 . 1 l b ) f r o m a D i v i s i o n I I Ic o l l e g e p a r t i c i p a t e d i n t h i s s t u d y . T h e s u b j e c t s were v o l u n t e e r sf r o m t h e c o l l e g e ' s soccer team a n d t h e f o o t b a l l t e a m ' s s k i l lp o s i t i o n s . O n l y t h o s e s u b j e c t s wh o h a d n o t i n j u r e d e i t h e r l o w e re x t r e m i t y w i t h i n 6 m o n t h s were p e r m i t t e d t o p a r t i c i p a t e i n t h es t u d y . I n a d d i t i o n , an i n f o r m e d c o n s e n t f o r m d e s c r i b i n g t h ee x p e r i m e n t a l p r o c e d u r e s a n d p o t e n t i a l r i s k s a n d b e n e f i t s wasr e a d a n d s i g n e d b y a l l o f t h e s u b j e c t s b e f o r e p a r t i c i p a t i o n i n t h es t u d y .P r o c e d u r e s

S u b j e c t s wore T - s h i r t s , s h o r t p a n t s , s o c k s , a n d t e n n i s s h o e s .E a c h r o d e a s t a t i o n a r y b i k e a t a l o w i n t e n s i t y f o r 5 m i n u t e s asa warm-up a n d p e r f o r m e d on e s t r e t c h f o r t h e q u a d r i c e p sm u s c l e group, h a m s t r i n g s m u s c l e group, a n d t h e t r i c e p s s u r a e .A l l s u b j e c t s p e r f o r m e d t h r e e f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t s :s h u t t l e r u n , 6-m h o p , a n d s i n g l e - l e g v e r t i c a l j u m p .

To ensure t h a t t h e same l e g w o u l d b e u s e d d u r i n g t h es i n g l e - l e g t e s t s , s u b j e c t s p e r f o r m e d t h r e e p r a c t i c e t r i a l s on e a c hl e g f o r t h e 6-m h o p a n d s i n g l e - l e g v e r t i c a l j u m p . Uponc o m p l e t i o n o f t h e t r i a l s , t h e y were a s k e d t o c h o o s e t h e l e g t h a tt h e y f e l t most c o m f o r t a b l e w i t h d u r i n g b o t h t e s t s . Th e c h o s e ne x t r e m i t y was u s e d f o r t h e p r e t e s t a n d p o s t t e s t t r i a l s an dr e c e i v e d t h e t r e a t m e n t .

J o u r n a l o f A t h l e t i c T r a i n i n g 1 1 3

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T o a d m i n i s t e r t h e s h u t t l e r u n , we p l a c e d two s t r i p s o f t a p e ont h e f l o o r 6 . 1 ma p a r t . S u b j e c t s were t o l d t o s p r i n t t o t h e l i n e i nf r o n t o f t he m , t o u c h i t w i t h t h e i r f o o t , a n d s p r i n t b a c k t o t h es t a r t i n g l i n e t w i c e f o r a t o t a l o f 2 4 . 4 m.F o r t h e 6 - m h o p t e s t , two s t r i p s o f t a p e were p l a c e d on t h ef l o o r 6 ma p a r t . We a s k e d t h e s u b j e c t s t o b e g i n on one s t r i p o f

t a p e i n a c r o u c h e d p o s i t i o n on o ne f o o t a n d h o p t o t h e n e x t l i n eas f a s t as p o s s i b l e on t h e same f o o t .

F o r b o t h t h e s h u t t l e ru n a n d 6 - m h o p , we a s k e d s u b j e c t s t ob e g i n e a c h t r i a l w i t h one f o o t o n t h e s t a r t i n g l i n e a n d t o s t a r tw h e n t he y h e a rd t h e w o r d " g o . " A t t h i s p o i n t , we s t a r t e d t h es t o p w a t c h . Upon c o m p l e t i o n o f t h e l a s t l a p , t h e t r i a l e n d e d a n dt h e c l o c k was s t o p p e d . F o r b o t h t e s t s , b e f o r e e a c h p r a c t i c e a n dt e s t t r i a l , we e n c o u r a g e d s u b j e c t s t o c o m p l e t e t h e t e s t i n t h eminimum amount o f t i m e . No e n c o u r a g e m e n t or k n o w l e d g e o fr e s u l t s were g i v e n d u r i n g or a f t e r p r a c t i c e s or t e s t t r i a l s .

T h e s i n g l e - l e g v e r t i c a l j u m p was m e a s u r e d o n t h e V e r t e c( S p o r t s I m p o r t s , C o l u m b u s , O H ) . A f t e r we m e a s u r e d s u b j e c t s 's t a n d i n g r e a c h , we i n s t r u c t e d t h e m t o b e g i n i n a c r o u c h e dp o s i t i o n on one l e g u n d e r t h e V e r t e c ' s s l i v e r s a n d j u m p a s h i g has p o s s i b l e o f f t h e same l e g a n d k n o c k t h e s l i v e r s b a c k w a r d a tt h e t o p o f t h e i r j u m p . T h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e h e i g h t o f t h es u b j e c t s ' j u m p a n d t h e i r s t a n d i n g r e a c h was r e c o r d e d i nc e n t i m e t e r s a s t h e t r i a l s c o r e . B e f o r e e a c h t r i a l , we e n c o u r a g e ds u b j e c t s t o g i v e m a x i m a l e f f o r t a n d t o j u m p when r e a d y . Wegave n o e n c o u r a g e m e n t or k n o w l e d g e o f r e s u l t s d u r i n g or a f t e rp r a c t i c e a n d t e s t t r i a l s .S u b j e c t s c o m p l e t e d one p r a c t i c e t r i a l a n d t h r e e t e s t t r i a l s f o re a c h f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t d u r i n g b o t h t h e p r e t e s t a n dt h e p o s t t e s t . T h e y r e s t e d 4 5 s e c o n d s b e t w e e n e a c h t r i a l . Thet h r e e t e s t s r e q u i r e d a p p r o x i m a t e l y 2 0 m i n u t e s t o c o m p l e t e .

F o l l o w i n g t h e p r e t e s t s e s s i o n , a l l s u b j e c t s r e p o r t e d t o t h ea t h l e t i c t r a i n i n g room a n d r e m o v e d t h e s h o e a n d s o c k f r o m t h ef o o t w h i c h t h e y c h o s e t o use i n t h e f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c et e s t s . T h o s e i n t h e c o n t r o l group r e l a x e d i n a c h a i r f o r 2 0m i n u t e s . E x p e r i m e n t a l group s u b j e c t s i m m e r s e d t h e i r l e g t o t h el e v e l o f t h e f i b u l a r h e a d i n a c o l d w h i r l p o o l o f 1 3 C f o r 2 0m i n u t e s . We c o n s t a n t l y m o n i t o r e d a n d c o n t r o l l e d t h e w a t e rt e m p e r a t u r e t o i n s u r e t h e d e s i r e d t e m p e r a t u r e . A d d i t i o n a l l y , wet u r n e d on t h e w h i r l p o o l t u r b i n e t o n e g a t e any p o s s i b l e i n s u l a -t o r y e f f e c t s .

A f t e r t h e 2 0 - m i n u t e p e r i o d , a l l s u b j e c t s p u t t h e i r s h o e s a n ds o c k s b a c k on a n d q u i c k l y r e t u r n e d t o t h e t e s t i n g area t op e r f o r m t h e p o s t t e s t s . T h i s r e l o c a t i o n t o o k a p p r o x i m a t e l y 2m i n u t e s . S u b j e c t s s t r e t c h e d t h e t r i c e p s surae m u s c l e groupt h r e e t i m e s f o r 1 5 s e c o n d s u s i n g t h e r u n n e r ' s s t r e t c h . T h ep o s t t e s t p r o c e d u r e s were p e r f o r m e d as p r e v i o u s l y d e s c r i b e d .S t a t i s t i c a l A n a l y s i s

T h e average o f t h e t h r e e t e s t t r i a l s f o r e a c h f u n c t i o n a lp e r f o r m a n c e t e s t was u s e d f o r c o m p a r i s o n . A m i x e d d e s i g na n a l y s i s o f v a r i a n c e , w i t h one b e t w e e n s u b j e c t s ' f a c t o r ( t r e a t -ment g r o u p ) a n d on e w i t h i n s u b j e c t s ' f a c t o r ( o c c a s i o n ) , wasu s e d t o d e t e r m i n e w h e t h e r an i c e i m m e r s i o n w o u l d causes i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s among f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e scoreson t h e t h r e e d i f f e r e n t f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t s . T h e a l p h al e v e l was p r e s e t a t 0 . 0 5 .

T h e s t a b i l i t y o f t h e measures o b t a i n e d b e t w e e n t r i a l s f o re a c h o f t h e f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t s was e x a m i n e d u s i n gt h e I C C c a l c u l a t i o n s ( f o r m u l a 2 , 1 ) e s t a b l i s h e d b y S h r o u t a n dF l e i s s . 3 3 T h i s m e t h o d was s e l e c t e d b e c a u s e : 1 ) e a c h measure-ment t r i a l was c o n s i d e r e d a r a n d o m s a m p l e f r o m a l a r g e rp o p u l a t i o n o f t r i a l s , a n d 2 ) e a c h measure on e a c h t r i a l wasd e r i v e d f r o m a s i n g l e v a l u e r a t h e r t h a n a c o m p o s i t e s c o r e . 3 3RESULTS

Mean a n d s t a n d a r d d e v i a t i o n s f o r t h e two g r o u p s ' p e r f o r -mances on t h e t h r e e f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t s are l i s t e d i nT a b l e 1 . T h e v e r t i c a l j u m p was s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d f o l l o w i n gc o l d a p p l i c a t i o n [ F ( 1 , 1 8 ) = 7 . 5 3 , p = . 0 1 ; F i g 1 ] a n d t h es h u t t l e run t i m e s were s i g n i f i c a n t l y s l o w e r f o l l o w i n g t h e c o l dt r e a t m e n t [ F ( 1 , 1 8 ) = 8 . 1 7 , p = . 0 1 ; F i g 2 ] . T h e r e were nod i f f e r e n c e s b e t w e e n groups i n t h e h o p t e s t [ F ( 1 , 1 8 ) = 3 . 3 6 , p= . 0 8 ; F i g 3 ] .

T h e I C C a n d SEM f o r e a c h f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t a r el i s t e d i n T a b l e 2 . T h e r e l a t i v e l y h i g h I C C f o r e a c h t e s t c o n f i r m san a c c e p t a b l e s y s t e m a t i c a n d e r r o r v a r i a n c e , w h i c h c o r r e -s p o n d s t o t h e r e l i a b i l i t y o f measures.DISCUSSION

C o l d ' s e f f e c t s on t h e m u s c l e s p i n d l e a n d t h e m y o t a t i c r e f l e xi s o f g r e a t i m p o r t a n c e w h e n c o n s i d e r i n g t h e m u s c l e ' s p h y s i o l -ogy. When r e d u c t i o n s i n i n t r a m u s c u l a r t i s s u e t e m p e r a t u r eo c c u r , t h e n e u r o n a l d i s c h a r g e a n d s e n s i t i v i t y o f t h e m u s c l es p i n d l e s a r e i m p e d e d . 1 2 , 1 6 , 2 3 - 2 6 A d d i t i o n a l l y , even i f s t i m u l a -t i o n f r o m t h e m u s c l e s p i n d l e a c t i v a t e s t h e r e f l e x a r c , t h en e u r o n a l message f o r i n c r e a s e d m u s c l e e x c i t a b i l i t y may b ei n h i b i t e d d u e t o a s i g n i f i c a n t d e c r e a s e i n t h e motor e n d p l a t e ' sp o t e n t i a l . 2 3Mecomber a n d H e r m a n 2 5 c l i n i c a l l y v a l i d a t e d t h e s e f i n d i n g sb y n o t i n g a d e c r e a s e i n t h e a m p l i t u d e o f a c t i o n p o t e n t i a l s ,t w i t c h c o n t r a c t i o n , a n d nerve c o n d u c t i o n t i m e f o l l o w i n g max-i m a l t e n d o n t a p s o f p r e c o o l e d A c h i l l e s t e n d o n s . C o n s e q u e n t l y ,t h e r e s u l t a n t f o r c e d e v e l o p m e n t w i t h i n t h e m u s c l e a n d t h em y o t a t i c r e f l e x ' s p r o t e c t i v e m e c h a n i s m may b e n e g a t i v e l yi n f l u e n c e d .

F o r more p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n , m u s c l e s t r e n g t h f o l l o w i n g ac o l d t r e a t m e n t h a s a l s o b e e n i n v e s t i g a t e d . C o n f l i c t i n g r e s u l t sr e g a r d i n g t h e e f f e c t s o f c o l d on i s o m e t r i c s t r e n g t h h a v e b e e nr e p o r t e d b y i n v e s t i g a t o r s . 3 , 4 , 7 , 2 2 , 2 7 , 2 8 S i g n i f i c a n t d e c r e m e n t s i nm u s c l e f u n c t i o n h a v e b e e n r e p o r t e d , h o w e v e r , w h e n i s o k i n e t i cd e v i c e s , w h i c h more a c c u r a t e l y q u a n t i f y m u s c l e p e r f o r m a n c e ,are u s e d t o assess c r y o t h e r a p e u t i c e f f e c t s on m u s c l e f u n c t i o n . 2 1T a b l e 1 . P e r f o r m a n c e S c o r e s f o r t h e S i n g l e - L e g V e r t i c a l J u m p ,S h u t t l e R u n , a n d t h e 6-m H op T e s t ( M e a n S D )

E x p e r i m e n t a l C o m p a r i s o nP r e t e s t P o s t t e s t P r e t e s t P o s t t e s t

V e r t i c a l j u m p 4 1 . 4 4 ( 6 . 8 0 ) 3 9 . 3 3 ( 6 . 1 4 ) 4 5 . 1 7 ( 5 . 4 5 ) 4 5 . 7 2 ( 5 . 8 9 )( c m )S h u t t l e r u n ( s ) 6 . 5 4 ( . 2 7 ) 6 . 7 1 ( . 3 9 ) 6 . 7 8 ( . 3 8 ) 6 . 7 5 ( . 4 3 )H o p t e s t ( s ) 2 . 0 7 ( . 1 6 ) 2 . 1 7 ( . 1 4 ) 2 . 1 1 ( . 2 2 ) 2 . 1 1 ( . 1 9 )

1 1 4 V o l u m e 3 1 * Number 2 * J u n e 1 9 9 6

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3/4

5 2 -5 0 .4 8 -4 6 -- - - - I4 4 -4 2 -4 0 -3 8 .3 6 -3 4 .

E x p e r i m e n t a l~ C o m p a r i s o n

P r e - T e s t P o s t - T e s tG r o u p i n g b y o c c a s i o n i n t e r a c t i o n f o r t h e s i n g l e - l e g v e r t i c a l

7 . 2 -7 . 17 . 0 -6 . 9 -6 . 8 l- -6 . 76 . 66 . 5 -6 . 4 -6 . 3 -

E x p e r i m e n t a l-* - C o m p a r i s o n

O . Z P r e - T e s t P o s t - T e s tF i g 2 . G r o u p i n g b y o c c a s i o n i n t e r a c t i o n f o r t h e s h u t t l e run.

-*U-- E x p e r i m e n t a lC o m p a r i s o n

P r e - T e s t P o s t - T e s tF i g 3 . G r o u p i n g b y o c c a s i o n i n t e r a c t i o n f o r t h e s i x - m h o p .T a b l e 2 . I C C s and SE Ms f o r t h e S i n g l e - L e g V e r t i c a l J u m p ,S h u t t l e R u n , an d t h e 6-m H op T e s t

ICC SEMV e r t i c a l j u m p 0 . 8 3 2 . 1 5 cmS h u t t l e run 0 . 9 0 0 . 1 0 sHop t e s t 0 . 7 6 0 . 0 9 s

M u s c l e c o n t r a c t i o n s p e e d a n d f o r c e - g e n e r a t i n g c a p a c i t y 4 arer e d u c e d b y c o l d . D a v i e s a n d Y o u n g 8 n o t e d t h a t , when t h ei n t r a m u s c u l a r t i s s u e t e m p e r a t u r e o f t h e t r i c e p s surae wasr e d u c e d 8 . 4 C b y a c o l d i m m e r s i o n , t h e t i m e t o p e a k t e n s i o na n d h a l f - r e l a x a t i o n were s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d . A l s o , t h et e t a n i c t e n s i o n a t an e l e c t r i c a l l y s t i m u l a t e d f r e q u e n c y o f 40 H z ,t h e m a x i m a l v o l u n t a r y c o n t r a c t i o n , a n d t h e p e a k a n d a v e r a g e

p o wer o u t p u t were s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d . T h e s e p e r f o r m a n c ed e t r i m e n t s were a t t r i b u t e d t o a l o s s o f e l e c t r i c a l l y e v o k e d f o r c eg e n e r a t i o n a n d c o n t r a c t i l e c a p a c i t i e s . 8T h e p o s i t i v e d e p e n d e n c e o f t h e v e l o c i t y o f a d e n o s i n et r i p h o s p h a t e ( A T P ) s p l i t t i n g on m u s c l e t e m p e r a t u r e ma y a l s o

b e a f a c t o r i n t h e d e c r e a s e d m a x i m a l m u s c l e a c t i v i t y . 9 O u rs e l e c t i o n o f 4 5 s e c o n d s o f r e s t b e t w e e n t r i a l s a p p e a r e d t op e r m i t s u b j e c t s t o s u f f i c i e n t l y r e c u p e r a t e . H o w e v e r , d u e t o t h en e g a t i v e e f f e c t s o f c o l d t r e a t m e n t s on ATP r e s y n t h e s i s , s u b -j e c t s ' energy s u p p l y i n t h e t r e a t e d e x t r e m i t y ma y n o t h a v e h a da de q u at e t i m e t o r e b u i l d .

To d e t e r m i n e when an a t h l e t e ma y b e g i n p l a y i n g a f t e r ani n j u r y , m a n u fa c t u re r s o f s e v e r a l e x a m i n a t i o n d e v i c e s , s u c h asi s o k i n e t i c e q u i p m e n t , h a v e i n t r o d u c e d n o r m a t i v e d a t a pro-d u c e d b y t h e i r d e v i c e s f o r r e f e r e n c e . T h e s e same norms h a v eb e e n u s e d t o assess t h e e f f e c t s o f c o l d t h e r a p y on v a r i o u sp h y s i o l o g i c a l m e c h a n i s m s , s u c h as f o r c e p r o d u c t i o n . 2 ' U n f o r -t u n a t e l y f o r t h e p r a c t i c i n g a t h l e t i c t r a i n e r , r e c e n t r e s e a r c h h a sq u e s t i o n e d i f a s i g n i f i c a n t r e l a t i o n s h i p e x i s t s b e t w e e n measure-ments o b t a i n e d f r o m t h e s e d e v i c e s a n d an a t h l e t e ' s f u n c t i o n a la b i l i t y . 2 " 1 9 ' 2 0 ' 3 4 A s a r e s u l t , many f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t sh a v e b e e n d e v e l o p e d t o h e l p d e t e r m i n e an a t h l e t e ' s f u n c t i o n a la b i l i t y .

T h e v e r t i c a l j u m p i s a t i m e - h o n o r e d mode o f d e t e r m i n i n g ana t h l e t e ' s f u n c t i o n a l a b i l i t y . ' I t h a s b e e n s p e c i f i c a l l y u s e d t oassess an a t h l e t e ' s a n a e r o b i c power a n d t o screen p a r t i c i p a n t sf o r a t h l e t i c or o t h e r p h y s i c a l l y d e m a n d i n g a c t i v i t i e s . ' 3 ' 3 2 T h i st e s t i s p a r t i c u l a r l y u s e f u l f o r m e a s u r i n g t h e t r i c e p s s u r a e ' spower o u t p u t as t h i s m u s c l e group i s a p r i m a r y power source,s e c o n d t o t h e h i p e x t e n s o r s , f o r v e r t i c a l d i s p l a c e m e n t . 3 iI n t h e p r e s e n t s t u d y , we w a n t e d t o i s o l a t e t h e t r e a t e de x t r e m i t y t o c o n t r o l f o r e x t e r n a l f a c t o r s s u c h as overcompen-s a t i o n w i t h t h e n o n t r e a t e d l e g . As a r e s u l t , we e l e c t e d t o h a v et h e s u b j e c t s p e r f o r m a s i n g l e - l e g v e r t i c a l j u m p i n s t e a d o f t h es t a n d a r d d o u b l e l e g . T h i s c ho i c e o f m e t h o d o l o g y i s s u p p o r t e db y R i s b e r g a n d E k e l a n d 3 0 wh o s u g g e s t e d t h a t t w o - l e g t e s t s area s s o c i a t e d w i t h t h e a b i l i t y t o p e r f o r m d a i l y f u n c t i o n s , w h e r e a ss i n g l e - l e g t e s t s are more c l o s e l y a s s o c i a t e d w i t h t h e f u n c t i o n a ls t a b i l i t y e n c o u n t e r e d d u r i n g more d e m a n d i n g a c t i v i t i e s .

O u r f i n d i n g s o f a d e c r e a s e i n j u m p i n g h e i g h t i n t h e e x p e r i -m e n t a l group f o l l o w i n g t h e c o l d t r e a t m e n t was c o n g r u e n t w i t ht h o s e o f D a vi e s a n d Y o u n g . 8 Many p h y s i o l o g i c a l e f f e c t s h a dt h e p o t e n t i a l o f n e g a t i v e l y a f f e c t i n g t h e e x p e r i m e n t a l g r o u p ' sp e r f o r m a n c e . As p r e v i o u s l y d i s c u s s e d , i m p a i r m e n t o f t h em u s c l e s p i n d l e ' s a b i l i t y t o i n v o k e t h e m y o t a t i c s t r e t c h r e f l e xd u r i n g t h e p r e p a r a t o r y c r o u c h may h a v e d e c r e a s e d t h e amounto f " r e c o i l " energy w h i c h c o u l d b e e l i c i t e d .A l s o , we o b s e r v e d t h a t , f o l l o w i n g t h e c o l d t r e a t m e n t , s u b -j e c t s i n t h e e x p e r i m e n t a l group o f t e n h a d d i f f i c u l t y m a i n t a i n i n gt h e i r b a l a n c e on t h e t r e a t e d e x t r e m i t y . T h u s , we f e e l t h es u b j e c t s ' s u p p o r t b a s e s were n o t a l w a y s s t a b l e b e f o r e t h e i r t r i a lj u m p s . T h i s a p p a r e n t l o s s o f s t a b i l i t y i s d i f f i c u l t t o e x p l a i nc o n s i d e r i n g t h e r e c e n t r e s e a r c h w h i c h d e n i e s a s i g n i f i c a n t l o s so f p r o p r i o c e p t i o n f o l l o w i n g a c o l d t r e a t m e n t . ' 4 " 1 7 N e v e r t h e -l e s s , a v a r i e t y o f f a c t o r s p o t e n t i a l l y c r e a t e d an e n v i r o n m e n tu n s u i t a b l e f o r m a x i m a l power o u t p u t d u r i n g t h i s t e s t .

We f e e l t h a t t h e 6-m h o p t e s t d i d n o t p e r m i t an a c c u r a t ea n a l y s i s o f t h e e l a p s e d t i m e d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e e x p e r i -J o u r n a l o f A t h l e t i c T r a i n i n g 1 1 5

E0E

0)O . -D

F i g 1 .j u m p .

U0

a)E

l a s0.C U

l a

0.C Qc o i

2 . 4 -

2 . 2 -

2 . 0 -

1 . 8 - I

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4/4

m e n t a l a n d c o m p a r i s o n groups. No s i g n i f i c a n t d e c r e m e n t i np e r f o r m a n c e was s t a t i s t i c a l l y f o u n d ; h o w e v e r , we b e l i e v e t h a tt h i s may b e d u e i n p a r t t o t h e h o p t e s t ' s l o w s t a t i s t i c a l p ow e ro f 0 . 4 1 1 . I t i s our i m p r e s s i o n t h a t t h e p r i m a r y cause o f t h i s l o wpower was t h e s h o r t d u r a t i o n o f e ac h t r i a l t h a t a v e r a g e d 2 . 1 1s e c o n d s . T h u s , we s u g g e s t t h a t 6 m ma y n o t b e an a d e q u a t ed i s t a n c e t o e f f e c t i v e l y assess f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e b y t h eh o p t e s t f o r t i m e .

A c c o r d i n g t o R i s b e r g a n d E k e l a n d , 0 t h e s h u t t l e ru n i s n o t avery r e l i a b l e m e t h o d o f a s s e s s i n g f u n c t i o n a l s t a b i l i t y a n dm u s c l e s t r e n g t h , b e c a u s e i t uses b o t h t h e i n j u r e d a n d n o n i n -j u r e d ( t r e a t e d a n d n o n t r e a t e d ) e x t r e m i t i e s . H o w e v e r , we f o u n dt h a t , f o l l o w i n g t h e t r e a t m e n t , t h e e x p e r i m e n t a l group f i n i s h e dt h e t r i a l s a t a s i g n i f i c a n t l y s l o w e r t i m e t h a n t h e c o m p a r i s o ngroup, as d i d B e r g h a n d E k b l o m 4 wh o r e p o r t e d a p o s i t i v er e l a t i o n s h i p i n t h e i r s u b j e c t s ' s p r i n t i n g p e r f o r m a n c e s a n dm u s c l e t e m p e r a t u r e s . A g a i n , p r e v i o u s d i s c u s s i o n s o f c o l d ' sn e g a t i v e i n f l u e n c e s on m u s c l e c o n t r a c t i l i t y ma y e x p l a i n t h i sd e t r i m e n t i n p e r f o r m a n c e .

When r e f e r r i n g t o t h i s s t u d y , r e a d e r s s h o u l d n o t e t h el i m i t a t i o n s o f t h e s u b j e c t s a m p l e a n d t h e t r e a t m e n t a p p l i c a t i o n .S u b j e c t s were s e l e c t e d f r o m a h e a l t h y p o p u l a t i o n o f a t h l e t e swho h a d not i n j u r e d e i t h e r l o w e r e x t r e m i t y w i t h i n t h e p a s t 6m o n t h s . O b v i o u s l y , members f r o m t h i s p o p u l a t i o n r a r e l yr e c e i v e c o l d t r e a t m e n t s b e f o r e a c t i v i t y . T h u s , t h e s e f i n d i n g sma y n o t a p p l y t o an i n j u r e d p o p u l a t i o n who r e c e i v e c o l dt r e a t m e n t s on a d a i l y b a s i s .

A l s o , i m m e r s i o n o f a j o i n t a n d l a r g e m u s c l e group i n c o l dwater b e f o r e v i g o r o u s a c t i v i t y ma y not b e deemed a p p l i c a b l e t oa s p o r t s e n v i r o n m e n t ; s u b m e r s i o n t a n k s are r a r e l y p r e s e n ta l o n g t h e s i d e l i n e s o f p l a y i n g f a c i l i t i e s . I t i s common t o a p p l ya c o l d t r e a t m e n t o n l y t o a j o i n t a n d t h e i m m e d i a t e s u r r o u n d i n garea t h a t w i l l n o t a f f e c t t h e m u s c u l a t u r e . F u t u r e r e s e a r c hs h o u l d attempt t o d e f i n e t h e e f f e c t s o f a more common c o l da p p l i c a t i o n on f u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e . N e v e r t h e l e s s , our f i n d -i n g s o f d e c r e a s e d p e r f o r m a n c e f o l l o w i n g a l o w e r e x t r e m i t y i c ei m m e r s i o n s h o u l d no t b e u n d e r v a l u e d . A t h l e t i c t r a i n e r s s h o u l dc a r e f u l l y c o n s i d e r t h e p o s s i b l e consequences o f c o l d t h e r a p yb e f o r e r e t u r n i n g t r e a t e d a t h l e t e s t o c o m p e t i t i o n .REFERENCES

1 . A n d e r s o n M A, G i e c k J H , P e r r i n D , W e l t m a n A , R u t t R , Denegar C . T h er e l a t i o n s h i p s among i s o m e t r i c , i s o t o n i c , an d i s o k i n e t i c c o n c e n t r i c a n de c c e n t r i c q u a d r i c e p s a n d h a m s t r i n g s f o r c e and t h r e e components o fa t h l e t i c p e r f o r m a n c e . J O r t h o p S p o r t Phys T h e r . 1 9 9 1 ; 1 4 : 1 1 4 - 1 2 0 .2 . B a r b e r S d , Noyes FR , Mangine RE, McCloskey JW, Hartman W.Q u a n t i t a t i v e assessment o f f u n c t i o n a l l i m i t a t i o n s i n normal an d a n t e r i o rc r u c i a t e l i g a m e n t - d e f i c i e n t k n e e s . C l i n Orthop Re l R e s . 1 9 9 0 ; 2 5 5 : 2 0 4 -2 1 4 .

3 . B a r n e s W , Larson M . E f f e c t s o f l o c a l i z e d h y p e r - an d hypothermia onmaximal i s o m e t r i c g r i p s t r e n g t h . Am J Ph ys M e d . 1 9 8 5 ; 6 4 : 3 0 5 - 3 1 4 .

4 . Bergh U , Ek blom B . Influence of muscle temperature onmaximal muscles t r e n g t h a n d power o u t pu t i n human s k e l e t a l m u s c l e s . Acta P h y s i o l S c a n d .1 9 7 9 ; 1 0 7 : 3 3 - 3 7 .

5 . B o c c h i n f u s o C , S i t l e r M R , Kimura I F . E f f e c t s o f two s e m i - r i g i d p r o p h y -l a c t i c a n k l e s t a b i l i z e r s on s p e e d , a g i l i t y an d v e r t i c a l jump. J Sport R e h a b i l .1 9 9 4 ; 3 : 1 2 5 - 1 3 4 .

6 . Booher LD , Hench KM , Worrel TW, S t i k e l e a t h e r J . R e l i a b i l i t y of t h r e es i n g l e - l e g h o p t e s t s . J S p o r t R e h a b i l . 1 9 9 3 ; 2 : 1 6 5 - 1 7 0 .7 . C o p p i n E G , L i v i n g s t o n e S D , K u e h n L A . E f f e c t s o f h a n d g r i p s t r e n g t h

d u r i n g arm i m m e r s i o n i n a 1 0 d e g r e e w a t e r b a t h . A v i a t S p a c e E n v i r o nM e d . 1 9 7 8 ; 4 9 : 1 3 2 2 - 1 3 2 6 .8 . D a v i e s C T M , Y o u n g K . E f f e c t o f t e m p e r a t u r e on t h e c o n t r a c t i l e p r o p e r t i e sa n d m u s c l e power o f t r i c e p s surae i n h u m a n s . J A p p l P h y s i o l . 1 9 8 3 ; 5 5 :1 9 1 - 1 9 5 .9 . F e r r e t t i G . C o l d a nd m u s c l e p e r f o r m a n c e . I n t J S p o r t M e d . 1 9 9 2 ; 1 3 ( s u p p l1 ) : S 1 8 5 - S 1 8 7 .1 0 . G a u f f i n H , P e t t e r s s o n G , T e g n e r Y , T r o p p H . F u nc ti o n t e s t i n g i n p a t i e n t sw i t h o l d r u p t u r e o f t h e a n t e r i o r c r u c i a t e l i g a m e n t . I n t J S p o r t M e d .1 9 9 0 ; 1 1 : 7 3 - 7 7 .

1 1 . G r o s s M T , E v e r t s J R , R o b e r s o n S E , R o s k i n D S , Y o u n g K D . E f f e c t s o fD o n j o y a n k l e l i g a m e n t p r o t e c t o r a n d A i r c a s t s p o r t s t i r r u p o r t h o s e s onf u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e . J O r t h o p S p o r t s P h y s T h e r . 1 9 9 4 ; 1 9 : 1 5 0 - 1 5 6 .1 2 . H a l v o r s o n G A . T h e r a p e u t i c h e a t a n d c o l d f o r a t h l e t i c i n j u r i e s . P h y sS p o r t s m e d . M a y 1 9 9 0 ; 1 8 : 8 7 - 9 4 .1 3 . H a r m a n E . T h e i m p o r t a n c e o f t e s t i n g power o u t p u t . N a t l S t r e n g t h C o n dA s s o c . 1 9 9 1 ; 1 3 : 7 2 - 7 3 .1 4 . I n g e r s o l l C D , K n i g h t K L , M e r r i c k M A. S e n s o r y p e r c e p t i o n o f t h e f o o t a n da n k l e f o l l o w i n g t h e r a p e u t i c a p p l i c a t i o n o f h e a t a n d c o l d . J A t h l T r a i n .1 9 9 2 ; 2 7 : 2 3 1 - 2 3 4 .1 5 . J o h n s o n E W , O l s e n K J . C l i n i c a l v a l u e o f m o t o r nerve c o n d u c t i o n v e l o c i t yd e t e r m i n a t i o n . J Am Med A s s o c . 1 9 6 0 ; 1 7 2 : 2 0 3 0 - 2 0 3 5 .1 6 . K o w a l M A. R e v i e w o f p h y s i o l o g i c a l e f f e c t s o f c r y o t h e r a p y . J O r t h o pS p o r t P h y s T h e r . 1 9 8 3 ; 5 : 6 6 - 7 3 .1 7 . L a R i v i e r J , O s t e r n i g L R . T h e e f f e c t o f i c e i m m e r s i o n on j o i n t p o s i t i o ns e n s e . J S p o r t R e h a b . 1 9 9 4 ; 3 : 5 8 - 6 7 .1 8 . L e p h a r t S M , K o c h e r M S , H a m e r C D , F u F H . Q u a d r i c e p s s t r e n g t h a n df u n c t i o n a l c a p a c i t y a f t e r a n t e r i o r c r u c i a t e l i g a m e n t r e c o n s t r u c t i o n . Am JS p o r t M e d . 1 9 9 3 ; 2 1 : 7 3 8 - 7 4 3 .1 9 . L e p h a r t S M , P e r r i n D H , F u F H , G i e c k J H , McCue F C , I r r g a n g J J .R e l a t i o n s h i p b e t w e e n s e l e c t e d p h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d f u n c t i o n a lc a p a c i t y i n t h e a n t e r i o r c r u c i a t e l i g a m e n t - i n s u f f i c i e n t a t h l e t e . J O r t h o pS p o r t P h y s T h e r . 1 9 9 2 ; 1 6 : 1 7 4 - 1 8 1 .2 0 . L e p h a r t S M , P e r r i n D H , F u F H , M i n g er K . F u n c t i o n a l p e r f o r m a n c e t e s t sf o r t h e a n t e r i o r c r u c i a t e l i g a m e n t - i n s u f f i c i e n t a t h l e t e . J A t h l T r a i n .1 9 9 1 ; 2 6 : 4 4 - 5 0 .2 1 . M a t t a c o l a C G , P e r r i n D H . E f f e c t s o f c o l d w a t e r a p p l i c a t i o n on i s o k i n e t i cs t r e n g t h o f t h e p l a n t a r f l e x o r s . I s o k i n e t E x e r c S c i . 1 9 9 3 ; 3 : 1 5 2 - 1 5 4 .2 2 . M c G o w i n H . E f f e c t s o f c o l d a p p l i c a t i o n on m a x i m a l i s o m e t r i c c o n t r a c -t i o n . P h y s T h e r R e v . 1 9 6 7 ; 4 7 : 1 8 5 - 1 9 2 .2 3 . M c M a s t e r WC. C r y o t h e r a p y . P h y s S p o r t s m e d . N o v 1 9 8 2 ; 1 0 : 1 1 2 - 1 1 9 .2 4 . M c M a s t e r WC. A l i t e r a r y r e v i e w on i c e t h e r a p y i n i n j u r y . Am J S p o r t M e d .1 9 7 7 ; 2 : 1 2 4 - 1 2 6 .2 5 . M e c o m b e r S A , H e r m n a n RM . E f f e c t s o f l o c a l h y p o t h e r m i a on r e f l e x a n dv o l u n t a r y a c t i v i t y . P h y s T h e r . 1 9 7 1 ; 5 1 : 2 7 1 - 2 8 2 .2 6 . N e w t o n M J , L e h m k u h l D . M u s c l e s p i n d l e response t o b o d y h e a t i n g a n dl o c a l i z e d m u s c l e c o o l i n g : i m p l i c a t i o n s f o r r e l i e f o f s p a s t i c i t y . J Am P h y sT h e r A s s o c . 1 9 6 5 ; 4 5 : 9 1 - 1 0 5 .2 7 . O l i v e r R A , J o h n s o n D J . T h e e f f e c t o f c o l d w a t e r b a t h s on p o s t - t r e a t m e n tl e g s t r e n g t h . P h y s S p o r t s m e d . Nov 1 9 7 6 ; 4 : 6 7 - 6 9 .2 8 . O l i v e r R A , J o h n s o n D J , W h e e l h o u s e W W , G r i f f e n P P . I s o m e t r i c m u s c l ec o n t r a c t i o n response d u r i n g recovery f r o m r e d u c e d i n t r a m u s c u l a r t e m p e r -a t u r e . A r c h P h y s Med R e h a b i l . 1 9 7 9 ; 6 0 : 1 2 6 - 1 2 9 .2 9 . P a r i s D L . T h e e f f e c t s o f t h e S w e d e - O , Ne w C r o s s , a n d M c D a v i d a n k l eb r a c e s a n d a d h e s i v e t a p i n g on s p e e d , b a l a n c e , a g i l i t y , a n d v e r t i c a l j u m p . JA t h l T r a i n . 1 9 9 2 ; 2 7 : 2 5 3 - 2 5 6 .3 0 . R i s b e r g M A , E k e l a n d A . A s s e s s m e n t o f f u n c t i o n a l t e s t s a f t e r a n t e r i o rc r u c i a t e l i g a m e n t s u r g e r y . J O r t h o p S p o r t s P h y s T h e r . 1 9 9 4 ; 1 9 : 2 1 2 - 2 1 6 .3 1 . R o b e r t s o n D G E , F l e m i n g D . K i n e t i c s o f s t a n d i n g b r o a d j u m p a n d v e r t i c a lj u m p . C a n J S p o r t S c i . 1 9 8 7 ; 1 2 : 1 9 - 2 3 .3 2 . S e m e n i c k D . T h e v e r t i c a l j u m p . N a t l S t r e n g t h Cond A s s o c . J u n / J u l1 9 9 0 ; 1 2 : 6 8 - 6 9 .3 3 . S h r o u t P E , F l e i s s J L . I n t r a c l a s s c o r r e l a t i o n s : uses i n a s s e s s i n g r a t e rr e l i a b i l i t y . P s y c h o l B u l l . 1 9 7 9 ; 8 6 : 4 2 0 - 4 2 8 .3 4 . T e g n e r Y , L y s h o l m J , L y s h o l m M , G i l q u i s t J . A p e r f o r m a n c e t e s t t om o n i t o r r e h a b i l i t a t i o n a n d e v a l u a t e a n t e r i o r c r u c i a t e l i g a m e n t i n j u r i e s . AmJ S p o r t M e d . 1 9 8 6 ; 1 4 : 1 5 6 - 1 5 9 .3 5 . Z a n k e l H T . E f f e c t o f p h y s i c a l a g e n t s on m o t o r c o n d u c t i o n v e l o c i t y o f t h eu l n a r n e r v e . A r c h P h y s M ed R e h a b i l . 1 9 6 6 ; 4 7 : 7 8 7 - 7 9 2 .

1 1 6 V o l u m e 3 1 * Number 2 * J u n e 1 9 9 6