# name
Sex differences in performance fatigability: evidence from a maximal intermittent protocol using a flywheel device

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Facultat d'Educació

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] The primary aim of this thesis was to compare the mechanisms underlying performance fatigability between males and females following a maximal intermittent fatiguing protocol (IFPmax), consisting of repeated half-squats performed with a flywheel device (FD). The body of the thesis comprises four consecutive studies: Study I examined sex differences in the effects of varying the moment of inertia on the within-session and between-session reliability of performance-related variables during the FD half-squat exercise. Measures derived from the FD half-squat demonstrate good reliability for assessing neuromuscular performance, with improved consistency observed at higher inertial loads, particularly in females. Moreover, the greater between-session variability observed in males suggests that more than one familiarization session may be necessary. Study II investigated the influence of sex on changes in kinetic and kinematic variables throughout the entire IFPmax. The results showed a progressive decline in performance variables, particularly during the second half of the protocol. When analyzing absolute values, males exhibited an earlier performance decrement compared to females. However, when normalized to body mass, performance decline was similar between sexes. Notably, peak and mean power emerged as the most sensitive variables for detecting fatigue. Study III explored sex differences in voluntary muscle activity patterns of the primary muscles involved in the task, by comparing set 1 and set 10 of the IFPmax. The reduction in performance was accompanied by decreased electromyographic (EMG) activity in the vastus lateralis and vastus medialis. Additionally, an increase in the hip-to-knee EMG ratio was observed in both sexes, although the underlying strategies appeared to differ. Males exhibited a marked reduction in knee extensor activity, whereas females showed a compensatory increase in hip extensor activity. While sex differences in agonist activity were partially influenced by initial performance output, this was not the case for antagonist muscles, suggesting the presence of sex-specific recruitment strategies. Study IV assessed sex differences in changes in force production and EMG responses derived from voluntary and electrically evoked responses immediately and 10 minutes after the IFPmax. The findings indicate a more pronounced impairment of contractile mechanisms compared to central mechanisms, with no recovery observed at 10 minutes. Notably, the comparable decline in central mechanisms between sexes immediately post-IFPmax points to a greater peripheral contribution to fatigability in males. However, when accounting for initial mechanical output, the observed sex differences were no longer statistically significant.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat] L’objectiu principal d’aquesta tesi va ser comparar els mecanismes subjacents a la fatigabilitat associada al rendiment entre homes i dones després d’un protocol intermitent i màxim de fatiga (PIFmax), que consistia en la realització repetida de esquats amb un dispositiu de resistència inercial. El cos de la tesi es compon de quatre estudis consecutius:
L’estudi I va examinar les diferències entre sexes en els efectes de la variació del moment d’inèrcia sobre la fiabilitat intra- i intersessió de variables relacionades amb el rendiment durant l’exercici de mitja esquat amb un dispositiu de resistència inercial. Les variables derivades d’aquest exercici van demostrar una bona fiabilitat per avaluar el rendiment neuromuscular, amb una consistència més gran observada a càrregues inercials més elevades, especialment en dones. A més, la major variabilitat entre sessions observada en els homes suggereix la necessitat de més d’una sessió de familiarització.
L’estudi II va investigar la influència del sexe en els canvis de les variables cinètiques i cinemàtiques al llarg del PIFmax. Els resultats van mostrar un descens progressiu en les variables de rendiment, especialment durant la segona meitat del protocol. En analitzar els valors absoluts, els homes van mostrar una disminució del rendiment més primerenca en comparació amb les dones. No obstant això, en normalitzar les dades segons la massa corporal, el descens del rendiment va ser similar entre sexes. Cal destacar que la potència màxima i la potència mitjana es van identificar com les variables més sensibles per detectar la fatiga.
L’estudi III va explorar les diferències entre sexes en els patrons d’activitat muscular voluntària dels principals músculs implicats en la tasca, comparant la sèrie 1 amb la sèrie 10 del PIFmax. La reducció en les variables de rendiment va anar acompanyada d’una disminució de l’activitat electromiogràfica (EMG) del vast lateral i el vast medial. A més, es va observar un augment en la ràtio EMG maluc/genoll en ambdós sexes, tot i que amb estratègies subjacents diferents. Els homes van mostrar una reducció marcada en l’activitat dels extensors de genoll, mentre que les dones van compensar amb un augment significatiu de l’activitat dels extensors de maluc. Les diferències entre sexes en l’activitat dels músculs agonistes van estar parcialment influenciades pel rendiment inicial, però això no es va observar en els músculs antagonistes, cosa que suggereix l’existència d’estratègies de reclutament específiques segons el sexe.
L’estudi IV va avaluar les diferències entre sexes en els canvis en la producció de força i en les respostes EMG, tant voluntàries com evocades elèctricament, immediatament i 10 minuts després del PIFmax. Els resultats van indicar un deteriorament més accentuat dels mecanismes contràctils en comparació amb els mecanismes centrals, sense evidència de recuperació als 10 minuts.

 
Concretament, la disminució similar dels mecanismes centrals entre sexes just després del PIFmax suggereix una contribució perifèrica més gran a la fatigabilitat en els homes. Tanmateix, en ajustar pels valors inicials de rendiment mecànic, les diferències observades entre sexes van deixar de ser estadísticament significatives.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[spa] El objetivo principal de esta tesis fue comparar los mecanismos subyacentes a la fatigabilidad asociada al rendimiento entre hombres y mujeres tras un protocolo intermitente y máximo de fatiga (PIFmax), que consistió en la realización repetida de sentadillas parciales con un dispositivo de resistencia inercial. El cuerpo de la tesis se compone de cuatro estudios consecutivos:
El estudio I examinó las diferencias entre sexos en los efectos de la variación del momento de inercia sobre la fiabilidad intra- e intersesiones de variables relacionadas con el rendimiento durante el ejercicio de sentadillas parciales con un dispositivo de resistencia inercial. Las variables derivadas de dicho ejercicio demostraron una buena fiabilidad para evaluar el rendimiento neuromuscular, con una mayor consistencia observada a cargas inerciales más altas, especialmente en mujeres. Además, la mayor variabilidad entre sesiones observada en los hombres sugiere la necesidad de más de una sesión de familiarización.
El estudio II investigó la influencia del sexo en los cambios en las variables cinéticas y cinemáticas a lo largo del PIFmax. Los resultados mostraron un descenso progresivo en las variables de rendimiento, particularmente durante la segunda mitad del protocolo. Al analizar los valores absolutos, los hombres mostraron una disminución del rendimiento más temprana en comparación con las mujeres. Sin embargo, al normalizar los datos en función de la masa corporal, el descenso del rendimiento fue similar entre sexos. Cabe destacar que la potencia pico y la potencia media se identificaron como las variables más sensibles para detectar la fatiga.
El estudio III exploró las diferencias entre sexos en los patrones de actividad muscular voluntaria de los principales músculos implicados en la tarea, comparando la serie 1 con la serie 10 del PIFmax. La reducción en las variables de rendimiento estuvo acompañada por una disminución de la actividad electromiográfica (EMG) en el vasto lateral y el vasto medial. Además, se observó un aumento en la ratio EMG cadera/rodilla en ambos sexos, aunque con estrategias subyacentes distintas. Los hombres mostraron una reducción marcada en la actividad de los extensores de rodilla, mientras que las mujeres compensaron con un aumento significativo en la actividad de los extensores de cadera. Las diferencias entre sexos en la actividad de los agonistas estuvieron parcialmente influenciadas por el rendimiento inicial, pero esto no se observó en los músculos antagonistas, lo que sugiere la existencia de estrategias de reclutamiento específicas según el sexo.
El estudio IV evaluó las diferencias entre sexos en los cambios en la producción de fuerza y en las respuestas EMG, tanto voluntarias como evocadas eléctricamente, inmediatamente y 10 minutos después del PIFmax. Los hallazgos indicaron un deterioro más acusado de los mecanismos contráctiles en comparación con los mecanismos centrales, sin observarse recuperación a los 10

 
minutos. Específicamente, la caída similar en los mecanismos centrales entre sexos justo después del PIFmax sugiere una mayor contribución periférica a la fatigabilidad en los hombres. Sin embargo, al ajustar por el rendimiento mecánico inicial, las diferencias observadas entre sexos dejaron de ser estadísticamente significativas.

# metadata.dc.rights[].value
cc by-nc-nd (c) Salse Batán, Jorge, 2025

# metadata.dc.title[].value
Sex differences in performance fatigability: evidence from a maximal intermittent protocol using a flywheel device