Abstract Purpose: This study aimed to investigate the effects of cold spray and cold pack applications on the biomechanical properties, muscle strength, and activity of the quadriceps femoris muscle. Methods: Fifty-three male participants aged 18 to 25 were included in this randomised controlled study. Participants were randomly assigned to two groups: cold spray (n=27) and cold pack (n=26). The cold spray group received a 10-second application to the quadriceps, whereas the cold pack group received a 5-minute application. Measurements included skin surface temperature, muscle mechanical properties (MyotonPRO), isometric muscle strength (Lafayette dynamometer), and muscle activity (surface EMG). These measurements were conducted at three time points: before the intervention (baseline), immediately after the application, and five minutes post-application. Results: Participant characteristics were similar between groups (p>0.05). Both groups showed time-dependent changes in muscle properties. Myoton-F, -S, and -D increased following the application, while Myoton-R decreased. Strength increased only in the cold spray group (p<0.05). The mean EMG workload was higher at baseline in the cold spray group (p<0.05), but no time-related change was observed in either group. EMG onset time decreased over time in the cold pack group (p<0.05). Skin temperature dropped significantly in both groups after the application (p<0.05), with a greater and more prolonged effect in the cold spray group (p<0.05). Conclusion: These findings suggest that both cold spray and cold pack can induce short-term changes in quadriceps muscle function by altering the muscle`s mechanical properties. Cold spray appears to improve muscle strength, while cold pack may influence the timing of muscle activation. Zusammenfassung Zielsetzung: Diese Studie hatte zum Ziel, die Auswirkungen von Kältespray- und Kältepackanwendungen auf die biomechanischen Eigenschaften, die Muskelkraft und die Aktivität des Musculus quadriceps femoris zu untersuchen. Methoden: An dieser randomisiert-kontrollierten Studie nahmen 53 männliche Probanden im Alter von 18-25 Jahren teil. Die Teilnehmer wurden zufällig in 2 Gruppen eingeteilt: Kältespray (n=27) und Kältepack (n=26). Die Kältespray-Gruppe erhielt eine 10-sekündige Applikation auf den Quadrizeps, während die Kältepack-Gruppe eine 5-minütige Applikation erhielt. Erfasst wurden die Hautoberflächentemperatur, die mechanischen Eigenschaften des Muskels (MyotonPRO), die isometrische Muskelkraft (Lafayette-Dynamometer) sowie die Muskelaktivität (Oberflächen-EMG). Diese Messungen wurden zu 3 Zeitpunkten durchgeführt: vor der Intervention (Baseline), unmittelbar nach der Anwendung und 5 Minuten nach der Anwendung. Ergebnisse: Die Teilnehmercharakteristika waren zwischen den Gruppen vergleichbar (p>0,05). Beide Gruppen zeigten zeitabhängige Veränderungen der Muskelfunktionen. Myoton-F, -S und -D nahmen nach der Anwendung zu, während Myoton-R abnahm. Eine Zunahme der Muskelkraft konnte ausschließlich in der Kältespray-Gruppe festgestellt werden (p<0,05). Der EMG-Arbeitsdurchschnitt war zu Beginn in der Kältespray- Gruppe höher (p<0,05), jedoch wurde in keiner Gruppe ein zeitabhängiger Effekt beobachtet. Die EMG-Onset-Zeit nahm in der Kältepack-Gruppe über die Zeit ab (p<0,05). Die Hauttemperatur sank in beiden Gruppen signifikant nach der Anwendung (p<0,05), wobei der Effekt in der Kältespray-Gruppe stärker und länger anhaltend war (p<0,05). Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sowohl Kältespray als auch Kältepack kurzfristige Veränderungen der Quadrizepsfunktion durch die Modulation mechanischer Muskeleigenschaften hervorrufen können. Kältespray scheint die Muskelkraft zu verbessern, während Kältepack den Zeitpunkt der Muskelaktivierung beeinflussen könnte.
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