ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΉΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΣΕΡΡΩΝ ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΣΗΣ ΣΤΑ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΉΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΣΕΡΡΩΝ ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΣΗΣ ΣΤΑ ΝΕΥΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΥΟΣΚΕΛΕΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ του Θεόδωρου Μ Καννά ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΜΑΡΤΙΟΣ 2012 ΣΕΡΡΕΣ

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΉΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΣΕΡΡΩΝ ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΣΗΣ ΣΤΑ ΝΕΥΡΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΑ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΜΥΟΣΚΕΛΕΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ του Θεόδωρου Μ Καννά Πτυχιούχος Τ.Ε.Φ.Α.Α Σερρών Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης στην Προπονητική Αθληματων Διδακτορική διατριβή που υποβάλλεται στο καθηγητικό σώμα για τη μερική ολοκλήρωση των απαιτήσεων για την απόκτηση του διδακτορικού τίτλου του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Σερρών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Κινησιολογία) 2012 Σέρρες Επταμελής Εξεταστική Επιτροπή: Αμοιρίδης Ιωάννης, Αναπλ. Καθηγητής (Επιβλέπων) Κέλλης Ελευθέριος, Αναπλ. Καθηγητής Αραμπατζή Φωτεινή, Λέκτορας Κέλλης Σπυρίδων, Καθηγητής Τζιωρτζής Σταύρος, Καθηγητης Γούργουλης Βασίλειος, Αναπλ. Καθηγητής Σούλας Δημήτριος, Αναπλ. Καθηγητής

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Θεόδωρος Μ Καννάς: (Υπό την επίβλεψη του κ. Ιωάννη Γ Αμοιρίδη) Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν να εξεταστούν οι βιομηχανικές διαφορές δύο διαφορετικών πλειομετρικών ασκήσεων και τις επιπτώσεις της προπόνησης και της αποχής από την προπόνηση με τις συγκεκριμένες ασκήσεις. Η εργασία χωρίστηκε σε τρεις (3) επιμέρους εργασίες. Στην 1 η εργασία εξετάστηκαν οι βιομηχανικές διαφορές μεταξύ των αναπηδήσεων σε επίπεδο δάπεδο και των αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο (γωνία: 15º). Δώδεκα (12) φοιτητές του ΤΕΦΑΑ Σερρών εκτέλεσαν τρεις (3) σειρές των δέκα (10) συνεχόμενων αναπηδήσεων σε επίπεδο και κεκλιμένο δάπεδο, ενώ καταγράφονταν οι δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους, τα κινηματικά (Γόνατος και Ποδοκνημικής) και τα ηλεκτρομυογραφικά χαρακτηριστικά (Έσω Γαστροκνήμιου, Υποκνημίδιου και Πρόσθιου Κνημιαίου) και η αρχιτεκτονική του Έσω Γαστροκνήμιου. Τα t-tests για εξαρτημένα ζεύγη έδειξαν στατιστικά σημαντικά μεγαλύτερο ύψος αναπηδήσεων στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο (p< 0.05). Η γωνία κατά τη προσγείωση, η μέγιστη κάμψη και η γωνία της ποδοκνημικής ήταν σημαντικά μικρότερες (ραχιαία κάμψη). Η έκταση του γόνατος κατά την απογείωση παρουσίαζε σημαντικά μεγαλύτερη τιμή. Η δραστηριότητα του Υποκνημίδιου και του Πρόσθιου Κνημιαίου παρουσίαζαν μεγαλύτερες τιμές κατά τη φάση ώθησης στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο (p< 0.05) συγκριτικά με το επίπεδο δάπεδο. Τέλος, το μήκος των μυϊκών δεσμίδων του Έσω Γαστροκνήμιου ήταν σημαντικά μεγαλύτερο κατά την αρχική επαφή με το έδαφος (p< 0.05). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο οδηγούν σε μεγαλύτερο ύψος αναπήδησης σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Οι διαφορές στα κινητικά χαρακτηριστικά, στη δραστηριότητα των μυών και στην αρχιτεκτονική οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η διαφορά στο ύψος είναι πολυπαραγοντική και ότι το μυοτενόντιο σύστημα μπορεί να είναι αποδοτικότερο σε διαφορετικές συνθήκες (κεκλιμένο δάπεδο). Στην 2 η εργασία εξετάστηκαν οι προσαρμογές του μυοτενόντιου συστήματος μετά από πλειομετρική προπόνηση τεσσάρων (4) εβδομάδων. Είκοσι (20) φοιτητές χωρίστηκαν σε δύο ομάδες πλειομετρικής προπόνησης. Η μία ομάδα εκτελούσε αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο και η άλλη αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο. Η αλτική ικανότητα, η ισοκινητική και ισομετρική δύναμη αξιολογήθηκαν ενώ καταγράφονταν οι δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους, τα ηλεκτρομυογραφικά χαρακτηριστικά (Έσω Γαστροκνήμιου και Πρόσθιου Κνημιαίου) και η αρχιτεκτονική του Έσω Γαστροκνήμιου. Η Ανάλυση Διακύμανσης (ANOVA) έδειξε ότι η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο οδήγησε σε αύξηση του ύψους στα γρήγορα άλματα βάθους από είκοσι (20) και σαράντα (40) εκατοστά, αντίστοιχα (p< 0.05). Η δραστηριότητα του Έσω Γαστροκνήμιου παρουσίασε σημαντική αύξηση στη φάση ώθησης των παραπάνω αλμάτων (p< 0.05). Επιπλέον, η σχετική μείωση του μήκους των μυϊκών δεσμίδων του Έσω Γαστροκνήμιου ήταν μικρότερη κατά την απογείωση στα γρήγορα άλματα βάθους (p< 0.05). Αν και η ισοκινητική και ισομετρική δύναμη των πελματιαίων καμπτήρων δε μεταβλήθηκε σημαντικά, η ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης του Έσω Γαστροκνήμιου αυξήθηκε στατιστικά σημαντικά μετά την προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο (p< 0.05). Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση σε i

4 κεκλιμένο δάπεδο κλίσης 15º οδηγεί σε αύξηση της αλτικής ικανότητας σε άλματα που εξαρτώνται κυρίως από την απόδοση των πελματιαίων καμπτήρων. Συμπερασματικά λοιπόν, μπορεί να ειπωθεί ότι η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην προπονητική διαδικασία, ιδιαίτερα όταν η επίδοση του αθλητή εξαρτάται από την απόδοση των πελματιαίων καμπτήρων. Στην 3 η εργασία εξετάστηκαν οι μεταβολές της αλτικής ικανότητας, μετά από αποχή τεσσάρων (4) εβδομάδων από πλειομετρική προπόνηση. Είκοσι (20) φοιτητές χωρίστηκαν σε δύο ομάδες πλειομετρικής προπόνησης. Η μία ομάδα εκτέλεσε αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο και η άλλη αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο. Η αλτική ικανότητα αξιολογήθηκε ενώ καταγράφονταν οι δυνάμεις αντίδρασεις, τα ηλεκτρομυογραφικά χαρακτηριστικά (Έσω Γαστροκνήμιου και Πρόσθιου Κνημιαίου) και η αρχιτεκτονική του Έσω Γαστροκνήμιου. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν πριν, μετά το τέλος της προπονητικής διαδικασίας και 4 εβδομάδες μετά το τέλος της προπόνησης. Η Ανάλυση Διακύμανσης (ANOVA) έδειξε ότι η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο οδήγησε σε μείωση της αλτικής ικανότητας στα γρήγορα άλματα βάθους από είκοσι (20) και σαράντα (40) εκατοστά στα αρχικά επίπεδα (p< 0.05). Η δραστηριότητα του Έσω γαστροκνήμιου παρουσίασε σημαντική μείωση στη φάση ώθησης των παραπάνω αλμάτων (p< 0.05), φθάνοντας στις αρχικές τιμές. Επιπλέον, η σχετική μείωση του μήκους των μυϊκών δεσμίδων του Έσω Γαστροκνήμιου ήταν μεγαλύτερη κατά την απογείωση στα γρήγορα άλματα βάθους (p< 0.05). Η ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης του Έσω Γαστροκνήμιου μειώθηκε στατιστικά σημαντικά μετά την αποχή από την προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο (p< 0.05). Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας έδειξαν ότι η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο κλίσης 15º οδηγεί σε μείωση της ειδικής αλτικής ικανότητας, επαναφέροντας το μυοτενόντιο σύστημα στην αρχική του κατάσταση. Η παρούσα διδακτορική διατριβή έδειξε ότι η διαφοροποίηση του δαπέδου προσγείωσης που εκτελούνται αναπηδήσεις οδηγεί σε αυξημένη απόδοση του μυοτενόντιου συστήματος, καθιστώντας το αποδοτικότερο. Η αυξημένη απόδοση που καταγράφηκε, λόγο του κεκλιμένου δαπέδου, ήταν αποτέλεσμα κινητικών, ηλεκτρομυογραφικών και αρχιτεκτονικών μεταβολών του κάτω ποδιού (πελματιαίων καμπτήρων) κυρίως. Επίσης, η χρήση των αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο στην πλειομετρική προπόνηση οδηγεί σε αύξηση της ειδικής αλτικής ικανότητας (γρήγορα άλματα βάθους), οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι πρέπει να συμπεριληφθεί στην προπονητική διαδικασία. Η αυξημένη ειδική αλτικότητα φαίνεται ότι ήταν αποτέλεσμα μεταβολών που οφείλονται κυρίως στη μεταβολή των ιδιοτήτων της απονεύρωσης και της δραστηριότητας του Έσω Γαστροκνήμιου. Τέλος, φαίνεται ότι η αποχή από την προπόνηση ίδιας χρονικής περιόδου οδηγεί το σύστημα στην αρχική του κατάσταση και την απόδοση του σχεδόν στα αρχικά επίπεδα. ii

5 ABSTRACT Theodoros M Kannas: (Main supervisor: Ioannis G Amiridis) The purpose of the present PhD thesis was to investigate the biomechanical differences between incline and plane hopping and their effects on jumping performance. Therefore, this PhD was conducted in three studies: The 1 st study compared the biomechanical characteristics between hopping on plane and incline (angle: 15º) surface. Twelve (12) male students performed three (3) sets of 10 consecutive jumps on a plane and incline surface, while ground reaction forces, kinematics (knee and ankle), electromyographic (Medial Gastrocnemius, Tibialis Anterior and Soleus) and architectural (Medial Gastrocnemius) parameters were recorded. The results showed that during incline hopping, a significantly (p< 0.05) higher height, maximal ankle excursion and knee extension during take off were observed. The electromyographic activity of Soleus and Tibialis Anterior were significantly greater during the propulsion phase at incline hopping (p< 0.05). Finally, the fascicle length of Medial Gastrocnemius was significantly greater at the initial contact with the ground (p< 0.05). The results showed that hopping on incline surface resulted in greater jumping height compared with hopping on a plane surface. Differences in kinematics, muscle activity and architecture led to the conclusion that height differences depend on several factors and that myotendinous system could be more efficient under different conditions (incline surface). The 2 nd study examined the adaptations of myotendinous system after four (4) weeks of plyometric training. Twenty (20) male participants were divided into two training groups. The first group (10) performed hopping on a plane surface and the second group performed hopping on an incline surface (angle: 15º). Jumping ability, isokinetic and isometric force were evaluated, while ground reaction forces, electromyographic activity (Medial Gastrocnemus and Tibialis Anterior) and architectural characteristics (Medial Gastrocnemius) were recorded. Analysis of Variance (ANOVA) showed that plyometric training on incline surface resulted in greater jumping height at fast drop jumps from twenty (20) and forty (40) centimeters (p< 0.05). After plyometric training on incline surface, the activity of Medial Gastrocnemius was significantly greater during propulsion at fast drop jumps (p< 0. 05). The relative fascicle length of Medial Gastrocnemius was significantly greater during take off at fast drop jumps (p< 0.05). Even though, isokinetic and isometric force of plantar flexors remained at the same level, aponeurosis strain significantly increased after plyometric training on incline surface (p< 0.05). The results of the present study showed that plyometric training on incline surface (15º) resulted in greater jumping heights at jump tests which mostly depend on plantar flexor performance. In conclusion, our results support the idea that the incline hopping exercise could be used during training, especially when athlete s performance depends on plantar flexors performance. The 3 rd study examined jumping ability alterations after four (4) weeks of detraining. Twenty (20) male participants were divided into two groups. The first group (10) performed hopping on a plane surface and the second group performed hopping on incline surface (angle: 15º). Jumping ability was evaluated, while ground reaction forces, electromyographic activity (Medial Gastrocnemus and Tibialis Anterior) and architecture (Medial Gastrocnemius) were recorded. The tests were iii

6 performed before training, immediately after training and four weeks after the end of training. Analysis of Variance (ANOVA) showed that the detraining from plyometric training on incline surface resulted in lower jumping height at fast drop jumps from twenty (20) and forty (40) centimeters (p< 0.05), reaching the values observed before training. The activity of Medial Gastrocnemius was significantly smaller during propulsion at fast drop jumps (p< 0.05). The relative fascicle length of Medial Gastrocnemius was significantly smaller during take off at fast drop jumps (p< 0.05). Aponeurosis strain significantly decreased after detraining from plyometric training on incline surface (p< 0.05). The results of this study showed that four weeks of detraining from incline hopping led to diminished performance of special jumping ability, restoring myotendinous system at initial condition. The present PhD thesis showed that the alterations of hopping surface led to increased performance of the myotendinous system, supporting the idea that incline surface is more efficient. The increased performance was mostly a result of kinematics, electromyographic activity and architecture alterations of lower limb (plantar flexors). In addition, the use of incline hopping during plyometric training increases jumping height of special jumping ability, leading to the conclusion that it should be included in training procedure. The increased jumping performance seemed to be a result of different aponeurosis properties and medial gastrocnemius activity. Finally, detraining of four weeks led the myotendinous system at the condition observed before training and its performance almost at the initial levels. iv

7 Στην αδερφή μου, Κατερίνα Καννά v

8 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρακάτω εργασία πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Νευρομηχανικής του ΤΕΦΑΑ Σερρων του ΑΠΘ από το Δεκέμβριο του 2005 μέχρι το Νοέμβριο του Θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στους: κ. Αμοιρίδη Ιωάννη Γ, αναπληρωτή καθηγητή του ΤΕΦΑΑ Σερρών, για την ευκαιρία που μου έδωσε να πραγματοποιήσω την παρούσα έρευνα, για την ουσιώδη επιστημονική καθοδήγηση κατά τη διάρκεια των σπουδών μου και τα επιστημονικά ερεθίσματα που προήλθαν από τις ατελείωτες και κυρίως, έντονες συζητήσεις μας. Πάνω από όλα τον ευχαριστώ που αποτέλεσαι το λόγο να ασχοληθώ με τη σοβαρή έρευνα και μου έδειξε το δρόμο να το κάνω. Τέλος, τον ευχαριστώ για τη χαρακτηριστική του αρνητική παρακίνηση που με οδήγησε να προσπαθώ για το καλύτερο σε όλους τους τομείς της ζωής μου κ. Κέλλη Ελευθέριο, αναπληρωτή καθηγητή του ΤΕΦΑΑ Σερρών, για την επίβλεψη του κατά τη διάρκεια της έρευνας, τα σχόλια και τις σημαντικές παρεμβάσεις στη συγγραφή της εργασίας. Επίσης, τον ευχαριστώ για την αμέριστη συμπαράσταση, υπομονή και στήριξη του κατά τη διάρκεια των σπουδών μου που ως απότελεσμα είχε να βελτιωθώ ως φοιτητής και ως άτομο κ. Αραμπατζή Φωτεινή, λέκτορα του ΤΕΦΑΑ Σερρών, για την άψογη συνεργασία μας και τη βοήθεια της σε θέματα κατανόησης της προπόνησης και των προσαρμογών που παρατηρούνται μετά αυτήν το συμφοιτητή μου Κάτη Αθανάσιο για τις εποικοδομητικές συζητήσεις και για τη στήριξη που μου παρείχε κατά τη διάρκεια της παρούσας έρευνας. Κυρίως, όμως, τον ευχαριστώ για τη φιλία του, που ξεκίνησε τον Οκτώβριο του 1997 και συνεχίζεται μέχρι και σήμερα τους συμφοιτητές μου Σπηλιοπούλου Στυλιανή, Κουβελιώτη Βασιλική, Μακράκη Μιχαήλ, Καραγιαννίδη Ευάγγελο και Πατσίκα Γλυκερία για τις επιστημονικές συζητήσεις που ως αποτέλεσμα είχαν να προκύψουν νέα ερευνητικά ερωτήματα καθώς και για τη βοήθεια τους κατά τη διάρκεια των μετρήσεων όλους τους συμμετέχοντες της έρευνας για την εθελοντική συμμετοχή τους στην έρευνα και για την υπομονή τους κατά τη διάρκεια της προπονητικής διαδικασίας και των μετρήσεων. vi

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Κεφάλαιο Σελ 1 Γενική εισαγωγή Εισαγωγή Βασικές ιδιότητες του μυοτενόντιου συστήματος Είδη μυϊκής λειτουργίας Ταχοδυναμική σχέση Μηκοδυναμική σχέση Αρχιτεκτονική διάταξη των μυϊκών ινών Μήκος μυϊκής δεσμίδας Γωνία πτέρωσης Τένοντας Μυοτενόντια σύζευξη Πλειομετρική προπόνηση Σκοπός Σημασία της έρευνας Σχεδιασμός της έρευνας Ερευνητικές υποθέσεις Στατιστικές υποθέσεις Βιβλιογραφική ανασκόπηση Γαστροκνήμιοι μύες Αχίλλειος τένοντας Αρχιτεκτονική του γαστροκνήμιου η επίδραση της έντασης της σύσπασης Αρχιτεκτονική του γαστροκνήμιου - η επίδραση της γωνίας της ποδοκνημικής Η επίδραση του μήκους του γαστροκνήμιου στη δραστήριοτητά του Κύκλος Διάτασης Βράχυνσης (ΚΔΒ) Προσδιοριστικοί παράγοντες του ΚΔΒ Μυϊκή δραστηριότητα κατά τον ΚΔΒ Μυοτατικό αντανακλαστικό κατά τον ΚΔΒ Αλληλεπίδραση του γαστροκνήμιου μυός και του αχιλλείου τένοντα κατά την εκτέλεση άλματος Ο ρόλος της πλειομετρικής προπόνησης στην επίδοση

10 2.8.1 H επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στo ύψος του άλματος Η επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στα κινηματικά χαρακτηριστικά του άλματος Οι επιδράσεις της πλειομετρικής προπόνησης στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια των αλμάτων Η επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά των μυών Τροποποιημένα πλειομετρικά πρωτόκολλα Προπόνηση με στόχο την εκμετάλλευση της μηκοδυναμικής σχέσης του γαστροκνήμιου Βιβλιογραφία Βιομηχανικές διαφορές μεταξύ αναπηδήσεων σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο Περίληψη Εισαγωγή Μεθοδολογία Πειραματική προσέγγιση στο πρόβλημα Συμμετέχοντες Διαδικασία Συλλογή δεδομένων Ανάλυση δεδομένων Στατιστική ανάλυση Αποτελέσματα Αξιοπιστία μεταξύ των αναπηδήσεων Δυναμικά Χαρακτηριστικά (Ανάλυση Δυνάμεων) Κινηματική ανάλυση ΗΜΓ Μυϊκή αρχιτεκτονική Συζήτηση Πρακτικές εφαρμογές Βιβλιογραφία Βελτίωση της αλτικής ικανότητας από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο Περίληψη

11 4.2 Εισαγωγή Υλικό και Μέθοδοι Συμμετέχοντες Προπόνηση Αλτική ικανότητα Μυοτενόντια σκληρότητα Συγχρονισμός δεδομένων Ανάλυση δεδομένων Στατιστική ανάλυση Αποτελέσματα Αλτική ικανότητα ΗΜΓ κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μυϊκή αρχιτεκτονική Ισοκινητικές και ισομετρικές δοκιμασίες Ποσοστιαία Διάταση της Απονεύρωσης Συζήτηση Συμπεράσματα Προοπτικές Βιβλιογραφία Μεταβολή της αλτικής ικανότητας προκαλούμενη από την αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο Περίληψη Εισαγωγή Υλικό και μέθοδοι Συμμετέχοντες Προπόνηση Αλτική ικανότητα Προπόνηση Μυοτενόντια σκληρότητα Στατιστική ανάλυση Αποτελέσματα Αλτική ικανότητα Ηλεκτρομυογραφική Δραστηριότητα κατά τη διάρκεια των αλμάτων

12 5.4.3 Ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης Λόγος του μήκους μυϊκής δεσμίδας / το αρχικό μήκος Συζήτηση Περιορισμοί Πρακτικές εφαρμογές Βιβλιογραφία Γενικά συμπεράσματα Παράρτημα Σχετικές δημοσιεύσεις

13 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΚΟΝΩΝ Νούμερο Σελ Εικόνα 1. Κίνηση των σαρκομερίων κατά τη διάρκεια της μυϊκής σύσπασης Εικόνα 2. Τύποι μυϊκής λειτουργίας. Κατά την ισομετρική λειτουργία δεν καταγράφεται κίνηση της άρθρωσης. Κατά τη σύγκεντρη και την έκκεντρη λειτουργία καταγράφεται κίνηση προς τη φορά του βέλους Εικόνα 3. Ταχοδυναμική σχέση του μυ (Hill 1938) Εικόνα 4. Μηκοδυναμική σχέση του μυ (Fukashiro et al., 2006) Εικόνα 5. Η επιμήκης κάτοψη του έσω γαστροκνήμιου στη μέση της μυϊκής γαστέρας (σε πτώμα) (Narici et al., 1996) Εικόνα 6. Παράδειγμα εικόνας υπέρηχου και των παραμέτρων που αναλύθηκαν. Τ= το μυϊκό πάχος, L f = το μήκος της μυϊκής δεσμίδας, P ang = η γωνία πτέρωσης. Τα σημεία Ρ 1 και Ρ 2 χρησιμοποιήθηκαν για την καταγραφή της διάτασης της απονεύρωσης και ως σημείο ελέγχου (Ρ1) (Kannas et al., 2010) Εικόνα 7. Η καμπύλη δύναμης μεταβολής του μήκους του τένοντα σε εργαστηριακές συνθήκες μέχρι την πλήρη λύση του τενόντιου ιστού (Maganaris et al., 2008) Εικόνα 8. Απεικόνιση του αχίλλειου τένοντα με τη χρήση του υπερήχου (αριστερά) (Εργαστήριο Νευρομηχανικής, Σέρρες, 2010) και ο αχίλλειος τένοντας σε ανθρώπινο πτώμα (δεξιά) (Doral et al., 2010) Εικόνα 9. Σχέση μεταξύ της ροπής, της γωνίας της ποδοκνημικής άρθρωσης (-15, 0, 15, 30 ) και του μήκους μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου σε διαφορετικές γωνίες γόνατος (0 =, 45 = και 90 = ) (Kawakami et al., 1998) Εικόνα 10. Η αρχιτεκτονική του έσω γαστροκνήμιου σε ηρεμία. Α: το μήκος της μυϊκής δεσμίδας (Lf) και της γωνίας πτέρωσης (θ) σε σχέση με τη γωνία της ποδοκνημικής. Β: η σχέση Lf και θ. C: η σχέση της εγκάρσιας επιφάνειας του μυ και της γωνίας της άρθρωσης (Narici et al., 1996) Εικόνα 11. Στο τρέξιμο και τα άλματα, σημαντικά φορτία ασκούνται κατά την επαφή με το έδαφος. Αυτό απαιτεί σημαντικά επίπεδα προ-ενεργοποίησης των κάτω άκρων τόσο πριν την επαφή με το έδαφος (Α), όσο και κατά την έκκεντρη φάση (Β) (Komi, 2000) Εικόνα 12. Σχηματική αναπαράσταση του ΚΔΒ και της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας των ραχιαίων και πελματιαίων καμπτήρων της ποδοκνημικής: πρόσθιου κνημιαίου (Tibialis Anterior), έσω γαστροκνήμιου (Medial Gastrocnemius) 5

14 και υποκνημίδιου (Soleus). Η 1 η διακεκομμένη γραμμή ορίζει την επαφή με το έδαφος και η 2 η την απογείωση από το έδαφος (Komi, 1992) Εικόνα 13. Οι μεταβολές του ΜΤΣ, των μυϊκών δεσμίδων και του τενόντιου ιστού κατά τη διάρκεια των διαφόρων φάσεων του άλματος με αντίθετη κίνηση (Kurokawa et al., 2003) Εικόνα 14. Οι μεταβολές του ΜΤΣ, των μυϊκών δεσμίδων και του τενόντιου ιστού του έσω γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια των αλμάτων βάθους σε υπομέγιστες (LOW, όταν το άλμα που ακολουθεί είναι υπομέγιστο), ιδανικές (OP, όταν το άλμα που ακολουθεί είναι μέγιστο) και υπερμέγιστες (HIGH, όταν το άλμα που ακολουθεί είναι υπομέγιστο λόγω μεγάλου ύψους πτώσης) συνθήκες (Ishikawa et al., 2005) Εικόνα 15. Σχηματική απεικόνιση των τροποποιημένων αλμάτων βάθους (ADJ= άλματα ποδοκνημικής, KDJ= άλματα γόνατος και HDJ= άλματα ισχίου) κατά Holcomb et al. (1996) Εικόνα 16. Σχηματική απεικόνιση της διάτασης των μυϊκών δεσμίδων και της απονεύρωσης του Έσω Γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια αναπηδήσεων σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο. Προσέξτε ότι το μήκος των μυϊκών δεσμίδων είναι μεγαλύτερο στο κεκλιμένο δάπεδο, κατά τη αρχική επαφή με το έδαφος. Αντίθετα στο τέλος της έκκεντρης φάσης, το μήκος των δεσμίδων είναι παρόμοιο στις δυο ασκήσεις Εικόνα 17. Δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους και η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του Έσω Γαστροκνήμιου, του Υποκνημίδιου και του Πρόσθιου Κνημιαίου. Ο κάθετες διακεκομμένες γραμμές αντιστοιχούν στην αρχική επαφή με το έδαφος, το τέλος της έκκεντρης φάσης και την απογείωση Εικόνα 18. Μεταβολή της γωνίας του γόνατος και της ποδοκνημικής κατά τη διάρκεια αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο (συνεχόμενη γραμμή) και επίπεδο δάπεδο (διακεκομμένη γραμμή). Οι κάθετες διακεκομμένες γραμμές αντιστοιχούν στην αρχική επαφή με το έδαφος Εικόνα 19. Σχηματική απεικόνιση των προπονητικών ασκήσεων. Πάνω οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο, ενώ κάτω οι αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο

15 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ Νούμερο Σελ Εξίσωση Εξίσωση Εξίσωση Εξίσωση Εξίσωση

16 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ Νούμερο Σελ Γράφημα 1. Σχετικές μεταβολές στην αλτική ικανότητα στις δύο προπονητικές ομάδες, *= στατιστικά σημαντικό (p< 0.05) Γράφημα 2. Οι σχετικές μεταβολές της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του ΈΓας, φάση ώθησης κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών αλτικής ικανότητας στη ΠΚΔ (μαύρο) και στη ΠΕΔ (άσπρο), *= στατιστικά σημαντικό (p< 0.05) Γράφημα 3. Σχετική μεταβολή της ποσοστιαίας διάτασης της απονεύρωσης του ΈΓας μετά από τη ΠΚΔ (μαύρο) και τη ΠΕΔ (άσπρη), *= στατιστικά σημαντικό (p< 0.05) Γράφημα 4. Οι απόλυτες τιμές του ύψους των αλμάτων πριν, αμέσως μετά τη προπονητική περίοδο (4 εβδομάδων) και μετά από αποχή 4 εβδομάδων από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05) Γράφημα 5. Η ομαλοποιημένη δραστηριότητα του ΈΓας κατά τη φάση ώθησης στο DJf20 (A) και DJf40 (B) πριν, αμέσως μετά την προπονητική περίοδο (4 εβδομάδων) και μετά από αποχή 4 εβδομάδων από τη πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδ, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05) Γράφημα 6. Η ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης του ΈΓας πριν, αμέσως την προπόνηση (4 εβδομάδων) και αποχή 4 εβδομάδων από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05) Γράφημα 7. Η σχετική μείωση του μήκους της μυϊκής δεσμίδας του ΈΓας κατά τη φάση ώθηση στα DJf20 (A) και DJf40 (B) πριν, αμέσως μετά την προπονητική περίοδο (4 εβδομάδων) και αποχή 4 εβδομάδων από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο,, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05)

17 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΙΝΑΚΩΝ Νούμερο Σελ Πίνακας 1 Αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά του έσω γαστροκνήμιου μυ όπως αναφέρονται στη βιβλιογραφία Πίνακας 2 Οι επιπτώσεις της πλειομετρικής προπόνησης, όπως αναφέρoνται στη βιβλιογραφία Πίνακας 3 Μέσο ύψος, χρόνος επαφής (έκκεντρη φάση, φάση ώθησης και συνολικά) και σκληρότητα του ποδιού κατά τη διάρκεια αναπηδήσεων (3 μέγιστων) σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο, = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο συνθηκών, p< Πίνακας 4. Η μεταβολή της άρθρωσης του γόνατος και της ποδοκνημικής κατά τη διάρκεια των αναπηδήσεων (3 μέγιστες) σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, το τέλος της έκκεντρης φάσης και την απογείωση, = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο συνθηκών, p< Πίνακας 5.Η μέση και η μέγιστη δραστηριότητα του Έσω Γαστροκνήμιου, του Υποκνημίδιου και του Πρόσθιου Κνημιαίου κατά την προενεργοποίηση, την έκκεντρη και τη φάση ώθησης σε αναπηδήσεις σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο Πίνακας 6. Το μήκος της μυϊκής δεσμίδας, το μυϊκό πάχος και η γωνία πτέρωσης του Έσω Γαστροκνήμιου κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, το τέλος της έκκεντρης φάσης και την απογείωση = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο συνθηκών, p< Πίνακας 7. Σχετικές μεταβολές των αρχιτεκτονικών παραμέτρων κατά τις δοκιμασίες αλτικής ικανότητας μετά από την εφαρμογή των προπονητικών πρωτοκόλλων

18 1 Γενική εισαγωγή 1.1 Εισαγωγή Η κίνηση του ανθρωπίνου σώματος οφείλεται στη μεταβολή της θέσης των μελών γύρω από τις αρθρώσεις. Ο κυριότερος παράγοντας της κίνησης των αρθρώσεων είναι η δύναμη που παράγεται από τους μύες. Η παραγωγή δύναμης προκαλείται από την αλληλεπίδραση των νηματίων σε επίπεδο σαρκομερίου και τη μεταβολή του μήκους των δεσμίδων μυϊκών ινών ανάλογα με την κατάσταση στην οποία βρίσκονται. Η παραγόμενη δύναμη μεταφέρεται από τους τένοντες στις αρθρώσεις. Ο τενόντιος ιστός χαρακτηρίζεται από ελαστικές ιδιότητες, που επηρεάζουν σημαντικά την τελική απόδοση της κίνησης (Lemos, Epstein & Herzog, 2008). Οι κυριότερες λειτουργίες του τένοντα κατά τη διάρκεια της κίνησης είναι: 1) η μεταφορά της παραγόμενης δύναμης από τους μύες στα οστά (Arampatzis, De Monte & Morey-Klasping, 2007a), 2) η αποθήκευση μηχανικής ενέργειας που προέρχεται από τη λειτουργία των μυών, με τη μορφή ελαστικής ενέργειας (Hof, Van Zandwick & Bobbert, 2002) και 3) η δημιουργία ιδανικών συνθηκών για την παραγωγή δύναμης από τις μυϊκές ίνες, σύμφωνα με βασικές αρχές της μυϊκής μηχανικής (Kawakami & Lieber, 2000). Φαίνεται λοιπόν ότι τόσο οι μύες όσο και ο τενόντιος ιστός διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην τελική απόδοση της ανθρώπινης κίνησης. Προηγούμενες έρευνες έδειξαν ότι η απόδοση του μυϊκού συστήματος αυξάνεται, όταν πριν από την σύσπαση προηγηθεί διάταση του μυοτενόντιου συστήματος (ΜΤΣ) (Cavagna, 1977; Komi, 2000). Οι παράγοντες που οδηγούν στην αύξηση της απόδοσης αφορούν τόσο στη μυϊκή λειτουργία όσο και στον τρόπο συμπεριφοράς του ΜΤΣ. Αυτοί περιλαμβάνουν τη μυϊκή δραστηριότητα (Komi, 2000) και το διαθέσιμο χρόνο για ανάπτυξη της δύναμης (Bobbert & van Zandwijk, 1999). Επιπλέον, φαίνεται ότι κατά τη διάρκεια της ενεργητικής διάτασης οι τένοντες αποθηκεύουν ελαστική ενέργεια που απελευθερώνεται στην τελική φάση της κίνησης (Kurokawa, Fukunaga, Nagano & Fukashiro, 2003). Επομένως, είναι λογικό ότι η μυϊκή δραστηριότητα, ο χρόνος μετάβασης από τη διάταση στη βράχυνση και οι ιδιότητες του τένοντα να επηρεάζουν σημαντικά την παραγωγή δύναμης. Οι γαστροκνήμιοι και ο αχίλλειος τένοντας ίσως αποτελoύν ένα από τα πιο ευρέως μελετημένα παραδείγματα ΜΤΣ, το οποίο κατά τη διάρκεια πολλών 10

19 ανθρώπινων κινήσεων στηρίζεται στη χρήση της ελαστικής ενέργειας (Fukunaga, Kawakami, Kubo & Kaneshisa, 2002). Γι αυτόν το λόγο, οι γαστροκνήμιοι θεωρούνται σημαντικοί μύες της ποδοκνημικής άρθρωσης, ιδιαίτερα σε επαναλαμβανόμενες κινήσεις με υψηλές απαιτήσεις σε δύναμη και ταχύτητα, όπως οι δρόμοι ταχύτητας και τα άλματα. Αυτό καθιστά εξαιρετικά ενδιαφέρον, την ανάλυση της συμπεριφοράς του ΜΤΣ των γαστροκνημίων σε παρόμοιες κινήσεις, καθώς και τις επιπτώσεις προπονητικών προγραμμάτων που λαμβάνουν υπόψη τον τρόπο λειτουργίας των συγκεκριμένων μυών. 1.2 Βασικές ιδιότητες του μυοτενόντιου συστήματος Η παραγωγή δύναμης από τον ανθρώπινο οργανισμό διαχωρίζεται σε ενεργητική και παθητική παραγωγή δύναμης. Και τα δύο είδη δύναμης εξαρτώνται από παράγοντες όπως τα επίπεδα της μυϊκής ενεργοποίησης (Moritani & devries, 1979), ο μυϊκός όγκος (Ikai & Fukunaga, 1968), η μυϊκή αρχιτεκτονική (Kawakami, Abe, Kuno & Fukunaga, 1995) και οι ιδιότητες του τενόντιου ιστού (Kawakami & Lieber, 2000). Ο μηχανισμός παραγωγής ενεργητικής δύναμης από το μυ αφορά κύρια στη δράση των γεφυρών ακτίνης-μυοσίνης εντός του σαρκομερίου (Huxley, 1975) (Εικόνα 1). Συγκεκριμένα, οι γέφυρες που δημιουργούνται από τα λεπτά νημάτια της ακτίνης και της μυοσίνης υπερκαλύπτονται η μια μέσα στην άλλη, στο εσωτερικό της μικρότερης λειτουργικής μονάδας του μυ που ονομάζεται σαρκομέριο. Για να παραχθεί δύναμη, οι κεφαλές των γεφυρών περιστρέφονται, έλκοντας την ακτίνη προς τη μυοσίνη προς το κέντρο του σαρκομερίου (Huxley, 1969). Η ενέργεια που χρειάζεται για να πραγματοποιηθεί αυτή η μετατόπιση παράγεται από την υδρόλυση της τρι-φωσφορικής αδενοσίνης (Huxley & Hanson, 1954). Εικόνα 1. Κίνηση των σαρκομερίων κατά τη διάρκεια της μυϊκής σύσπασης. 11

20 1.3 Είδη μυϊκής λειτουργίας Ο μυς μπορεί να παράγει δύναμη με τρεις τρόπους (λειτουργίες)(εικόνα 2). Όταν η παραγόμενη μυϊκή δύναμη υπερνικά την εξωτερική αντίσταση και μειώνεται το συνολικό του μήκος, τότε ο μυς εκτελεί σύγκεντρη λειτουργία. Όταν η παραγόμενη δύναμη ισούται με την εξωτερική αντίσταση και δεν καταγράφεται μεταβολή του συνολικού του μήκους, τότε ο μυς εκτελεί ισομετρική λειτουργία. Τέλος, όταν η εξωτερική δύναμη υπερνικά την παραγόμενη μυϊκή δύναμη και το συνολικό του μήκος αυξάνεται, τότε ο μυς εκτελεί έκκεντρη λειτουργία (Cavagna, 1977). Ωστόσο, η μυϊκή απόδοση εξαρτάται και από δύο βασικές αρχές μυϊκής μηχανικής που διέπουν τη μυϊκή λειτουργία: την ταχοδυναμική και τη μηκοδυναμική σχέση. Εικόνα 2. Τύποι μυϊκής λειτουργίας. Κατά την ισομετρική λειτουργία δεν καταγράφεται κίνηση της άρθρωσης. Κατά τη σύγκεντρη και την έκκεντρη λειτουργία καταγράφεται κίνηση προς τη φορά του βέλους. 1.4 Ταχοδυναμική σχέση Ως ταχοδυναμική σχέση ορίζεται η σχέση που υπάρχει μεταξύ της ικανότητας του μυ να παράγει τάση ανάλογη με την ταχύτητα με την οποία συσπάται (Hill, 1938)(Εικόνα 3). Όσο αυξάνεται η ταχύτητα σύσπασης του μυ, τόσο λιγότερο χρόνο έχει η ακτίνη να συνδεθεί με τη μυοσίνη με αποτέλεσμα τη μικρότερη παραγωγή δύναμης (Fenn & Marsh, 1935; Hill 1938). Αντίθετα, στην έκκεντρη μυϊκή λειτουργία, όσο αυξάνεται η ταχύτητα διάτασης, τόσο μεγαλύτερη δύναμη μπορεί να παράγει ο μυς (Joyce, Rack & Westbury, 1969). Η ταχοδυναμική σχέση μπορεί να εκφραστεί με την ακόλουθη εξίσωση: (P+a)(V+b)=b(Po+a) όπου P= παραγόμενη δύναμη, Po= μέγιστη ισομετρική δύναμη, V= ταχύτητα βράχυνσης, α= σταθερά σχετική με τη δύναμη, b=σταθερά σχετική με την ταχύτητα. Όταν Ρ=0 τότε η V είναι μέγιστη. 12

21 Εικόνα 3. Ταχοδυναμική σχέση του μυ (Hill 1938) 1.5 Μηκοδυναμική σχέση Η μηκοδυναμική σχέση ορίζεται ως η σχέση ανάμεσα στο μήκος και τη δύναμη που παράγει ο μυς. Η συγκεκριμένη σχέση μπορεί να εκφραστεί με την καμπύλη της παραγόμενης δύναμης ως προς το μήκος του μυός (Gordon, Huxley & Julian, 1966). Αρχικά η αύξηση του μήκους συνοδεύεται από απότομη αύξηση της παραγόμενης δύναμης. Αυτό το τμήμα καλείται το «ανοδικό» τμήμα της μηκοδυναμικής της καμπύλης (i). Στη συνέχεια, η δύναμη αυξάνεται αναλογικά με το μήκος (ii) εμφανίζοντας ένα μέγιστο και μια σταθεροποίηση μικρής διάρκειας (πλατό της δύναμης) (iii). Στο τελευταίο τμήμα, η περαιτέρω αύξηση του μήκους του μυ συνοδεύεται από πτώση της παραγόμενης μυϊκής δύναμης (καθοδικό τμήμα της μηκοδυναμικής σχέσης) (iv). Κάθε μυς έχει ένα συγκεκριμένο εύρος μήκους στο οποίο μπορεί να παράγει τη μέγιστη δυνατή δύναμη, το οποίο συμπίπτει με το πλατό της καμπύλης. Το συγκεκριμένο μήκος ονομάζεται ιδανικό μήκος. Σύμφωνα με τη θεωρία των γεφυρών ακτίνης-μυοσίνης, σε αυτό το μυϊκό μήκος οι εγκάρσιες γέφυρες είναι πιο αποδοτικές με αποτέλεσμα ο μυς να παράγει τη μεγαλύτερη δύναμη (Gordon et al., 1966). Ο όρος «αποδοτικές» αναφέρεται στο μέγιστο αριθμό εγκάρσιων γεφυρών που μπορούν να συνδεθούν κατά τη σύσπαση (Gordon et al., 1966). 13

22 Εικόνα 4. Μηκοδυναμική σχέση του μυ (Fukashiro et al., 2006) Γενικά, οι μύες λειτουργούν κοντά στο ιδανικό τους μήκος. Αυτό εξαρτάται, σε ζώντα όντα, από τη γωνία της άρθρωσης (Herzog et al., 1992; Epstein & Herzog 1998; Kawakami, Ichinose & Fukunaga, 1998). Σε ζώντες οργανισμούς η μηκοδυναμική σχέση μεταβάλλεται, διότι το ΜΤΣ προσπαθεί να λειτουργήσει κοντά στο ανοδικό κομμάτι ή στο πλατό της συγκεκριμένης καμπύλης για να μπορεί να παράγει μεγάλα ποσά δύναμης. Το ιδανικό μήκος επιτυγχάνεται σε μια συγκεκριμένη γωνία άρθρωσης στην οποία ο μυς παράγει τη μεγαλύτερη δύναμη. Η μεταβολή της μηκοδυναμικής σχέσης των μυών κατά τη διάρκεια των συνηθισμένων ανθρωπίνων κινήσεων όπως το περπάτημα, το τρέξιμο και τα άλματα παρουσιάζει μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον γιατί συμβάλει καθοριστικά στην αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης των κινήσεων αυτών (Hof et al., 2002). Επιπλέον, ενδιαφέρουσα είναι η δημιουργία νέων προπονητικών ασκήσεων σύμφωνα με τη μηκοδυναμική σχέση των μυών, που πιθανόν να οδηγήσει σε μεγαλύτερα οφέλη στην απόδοση. 1.6 Αρχιτεκτονική διάταξη των μυϊκών ινών Η γεωμετρική διάταξη των μυϊκών δεσμίδων (Εικόνα 5), καθώς και οι ιδιότητες του συνδετικού ιστού (απονεύρωση και τένοντας) επηρεάζουν, τόσο την παραγωγή δύναμης, όσο και τη μηχανική συμπεριφορά του ΜΤΣ (Blazevich, 2006). Η παραγωγή δύναμης του ΜΤΣ εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του, το μήκος των μυϊκών δεσμίδων, τη γωνία πτέρωσης, το μυϊκό πάχος και τη μαλθακότητα της απονεύρωσης και του τένοντα. 14

23 Εικόνα 5. Η επιμήκης κάτοψη του έσω γαστροκνήμιου στη μέση της μυϊκής γαστέρας (σε πτώμα) (Narici et al., 1996) Μήκος μυϊκής δεσμίδας Το μήκος των μυϊκών δεσμίδων αντιπροσωπεύει τον αριθμό των σαρκομερίων σε σειρά (Blazevich, 2006). Σε μύες με ίδιο μήκος σαρκομερίων, η αύξηση του μήκους της μυϊκής δεσμίδας (πχ. μετά από προπόνηση) συνεπάγεται και αύξηση των σαρκομερίων σε σειρά (Lieber & Friden, 2000; Blazevich, 2006). Η ταχύτητα σύσπασης του ΜΤΣ επηρεάζεται άμεσα από το μήκος των μυϊκών δεσμίδων (Zuurbier & Huijing, 1992). Συγκεκριμένα, η ταχύτητα σύσπασης του μυ εξαρτάται από τον αριθμό των σαρκομερίων σε σειρά και την ταχύτητα βράχυνσής τους (Lieber, Brown & Trestik, 1992; Lieber & Friden, 2000). Όσο περισσότερα σαρκομέρια σε σειρά βραχύνονται, τόσο πιο μεγάλη είναι η ταχύτητα σύσπασης του μυ (Lieber & Friden, 2000; Alegre, Jimenez, Gonzalo-Orden, Martin-Acero & Aguado, 2006). Επιπλέον, ο μεγαλύτερος αριθμός σαρκομερίων για το ίδιο μήκος του ΜΤΣ, σημαίνει ότι για την ίδια ταχύτητα μυϊκής σύσπασης, αντιστοιχεί μικρότερη βράχυνση των επιμέρους σαρκομερίων. Συνεπώς και σύμφωνα με τη ταχοδυναμική σχέση που διέπει το μυ, η συνολική ταχύτητα του ΜΤΣ επιτυγχάνεται με μικρότερη επιμέρους ταχύτητα των σαρκομερίων, καθιστώντας τα σαρκομέρια ικανά να παράγουν μεγαλύτερη δύναμη (Blazevich, 2006). 15

24 1.6.2 Γωνία πτέρωσης Σε αρκετούς μύες, οι δεσμίδες των μυϊκών ινών δε διατρέχουν παράλληλα ολόκληρο το μυ, από την έκφυση ως την κατάφυση, αλλά σχηματίζουν γωνία σε σχέση με το διάνυσμα της εφαρμογής δύναμης στον τένοντα. Αυτή η γωνία ονομάζεται γωνία πτέρωσης. Η γωνία πτέρωσης διαφέρει από μυ σε μυ. Ο πρόσθιος κνημιαίος και ο έξω γαστροκνήμιος παρουσιάζουν γωνία πτέρωσης περίπου 10, όταν η ποδοκνημική βρίσκεται σε ουδέτερη θέση (0 ) (Narici et al., 1996; Kawakami et al., 1998). Αντίθετα, ο έσω γαστροκνήμιος και ο υποκνημίδιος παρουσιάζουν γωνίες (Kawakami et al., 1998; Maganaris, Baltzopoulos & Sargeant, 1998). Η γωνία πτέρωσης όλων των μυών αυξάνεται με το επίπεδο της παραγόμενης δύναμης ή μεταβάλλεται κατά την κίνηση της άρθρωσης (Blazevich, 2006). Η γωνία πτέρωσης επηρεάζει άμεσα την παραγωγή δύναμης του μυ καθώς και τη μεταφορά της στον τένοντα. Η δύναμη κάθε δεσμίδας έχει δύο συνιστώσες: αυτή που βρίσκεται προς την ίδια κατεύθυνση με τον άξονα δράσης του τένοντα και την κάθετη συνιστώσα. Εφόσον το διάνυσμα της δύναμης σχηματίζει γωνία με τη φορά έλξης του τένοντα, μεταφέρεται μόνο ένα μέρος της παραγόμενης δύναμης. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία πτέρωσης, τόσο μικρότερο είναι το ποσοστό της παραγόμενης μυϊκής δύναμης που μεταφέρεται στον τένοντα (Blazevich, 2006). Συνεπώς, η μεγαλύτερη γωνία πτέρωσης επιδρά αρνητικά στη μεταφορά δύναμης. Όμως, αυτό δεν ισχύει ακριβώς για την ανθρώπινη επίδοση. Συγκεκριμένα, η γωνία πτέρωσης έχει θετική επίδραση στην παραγωγή δύναμης για τρεις λόγους: 1. Η γωνία πτέρωσης επιτρέπει σε περισσότερες μυϊκές ίνες να είναι συνδεμένες στην ίδια επιφάνεια του τένοντα. Έτσι, περισσότερες μυϊκές δεσμίδες έλκουν τον τένοντα όταν συσπώνται (Fukunaga et al., 2001; Kawakami et al., 1995). 2. Η γωνία πτέρωσης επιτρέπει στις μυϊκές δεσμίδες να περιστρέφονται κατά τη διάρκεια της σύσπασης. Αυτό οδηγεί σε μεγαλύτερη μετατόπιση του τένοντα σε σχέση με τη μετατόπιση των μυϊκών δεσμίδων και κατ επέκταση των σαρκομερίων. Έτσι, η μείωση του μήκους των σαρκομερίων είναι μικρότερη και τα σαρκομέρια παραμένουν πιο κοντά στο ιδανικό τους μήκος (Muhl, 1982; Herring, Grimm & Grimm, 1984) και 3. Με τη σειρά της, η μειωμένη μετατόπιση του μήκους των σαρκομερίων έχει αντίκτυπο στην ταχύτητά τους (αφού η ταχύτητα εκφράζεται με τη μετατόπιση προς το χρόνο σύσπασης), η οποία είναι μικρότερη από την ταχύτητα του ΜΤΣ. Σύμφωνα με την 16

25 ταχοδυναμική σχέση, τα σαρκομέρια θα παράγουν υψηλές τιμές δύναμης αφού εργάζονται σε χαμηλές ταχύτητες, παρόλο που όλο το ΜΤΣ έχει υψηλότερη ταχύτητα μετατόπισης (Blazevich, 2006). Εικόνα 6. Παράδειγμα εικόνας υπέρηχου και των παραμέτρων που αναλύθηκαν. Τ= το μυϊκό πάχος, L f = το μήκος της μυϊκής δεσμίδας, P ang = η γωνία πτέρωσης. Τα σημεία Ρ 1 και Ρ 2 χρησιμοποιήθηκαν για την καταγραφή της διάτασης της απονεύρωσης και ως σημείο ελέγχου (Ρ1) (Kannas et al., 2010) 1.7 Τένοντας Οι τένοντες αποτελούνται από ιστό κολλαγόνου και συνδέουν τους μύες με τα οστά. Έτσι επιτρέπουν τη μετάδοση της παραγόμενης μυϊκής δύναμης στα οστά, προκαλώντας την κίνηση της άρθρωσης (Kannus, 2000). Η δύναμη που παράγεται στο μυ μεταφέρεται στον τένοντα με ένα εκτεταμένο λεπτό στρώμα τένοντα που ονομάζεται απονεύρωση (Magnusson, Narici, Maganaris & Kjaer, 2008). Οι τένοντες του ανθρώπου διαφέρουν σε σχήμα μεταξύ τους. Μπορεί να είναι παχείς και κοντοί ή λεπτοί και μακριοί. Tο σχήμα τους επηρεάζει, τόσο τις μηχανικές τους ιδιότητες, όσο και τον τρόπο με τον οποίο είναι διαταγμένες οι μυϊκές δεσμίδες (Benjamin, Kaiser & Milz, 2008). Κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών μετρήσεων, συνήθως, ο απομονωμένος τένοντας διατείνεται μέχρι την πλήρη ρήξη του (Εικόνα 7). Τα τεστ τέτοιου τύπου δείχνουν ότι η διάταση του τένοντα χωρίζεται σε τέσσερα στάδια (Kannus, 2000). Στο πρώτο στάδιο, η δύναμη προκαλεί ευθυγράμμιση των ινών κολλαγόνου χωρίς να υπάρχει διάτασή τους. Στο δεύτερο στάδιο, η δύναμη προκαλεί τη διάταση των ινών κολλαγόνου μέχρι το σημείο που καταγράφεται ρήξη. Περαιτέρω αύξηση της δύναμης διατείνει επιπλέον τις ίνες κολλαγόνου, 17

26 προκαλώντας τη ρήξη των ινών με απροσδόκητο τρόπο (τρίτο στάδιο) και έπειτα την πλήρη ρήξη του τένοντα (τέταρτο στάδιο). Εικόνα 7. Η καμπύλη δύναμης μεταβολής του μήκους του τένοντα σε εργαστηριακές συνθήκες μέχρι την πλήρη λύση του τενόντιου ιστού (Maganaris et al., 2008). Με βάση τα παραπάνω, η επιμήκυνση ή διάταση του τένοντα είναι η πρώτη χαρακτηριστική του ιδιότητα. Η επιμήκυνση εκφράζεται με τη μεταβολή του μήκους του τένοντα λόγω της εφαρμοζόμενης δύναμης (Ε= Μήκος αρχ - Μήκος τελ ) (Arampatzis, Karamanidis & Albract, 2007b; Bojsen-Moller et al., 2007). Η επιμήκυνση εκφράζεται επίσης και ως Ποσοστιαία Επιμήκυνση (ΠΕ), η οποία υπολογίζεται ως η μεταβολή του μήκους προς το αρχικό μήκος του ιστού [ΠΕ= (Μήκος αρχ - Μήκος τελ) / Μήκος αρχ ] (Arampatzis et al., 2007b; Arampatzis et al., 2005a). Με αυτό τον τρόπο είναι εφικτή η σύγκριση της τενόντιας επιμήκυνσης μεταξύ μυών ή ατόμων. Δύο, ακόμη, ιδιότητες, που χαρακτηρίζουν τους τένοντες είναι: α) το Young s Modulus (υπολογίζεται από την καμπύλη παραμόρφωσης ως προς την ποσοστιαία επιμήκυνση) και β) η μηχανική υστέρηση, η οποία εκφράζεται με το εμβαδό της επιφάνειας μεταξύ της καμπύλης δύναμης και διάτασης του τένοντα όταν φορτίζεται και όταν αποφορτίζεται και αντιπροσωπεύει την ελαστική ενέργεια που χάνεται ως θερμότητα (Maganaris, 2002). Όταν ο τένοντας και η απονεύρωση διατείνονται, αρχικά προβάλλουν σχετικά μικρή αντίσταση, ενώ όσο αυξάνεται η διάταση, αυξάνεται και η αντίστασή τους (αύξηση της σκληρότητας). Συγκεκριμένα, κατά τη διάρκεια της σύσπασης ο μέσος τένοντας παρουσιάζει ποσοστιαία επιμήκυνση που κυμαίνεται από 4 ως 8% (Jozsa & 18

27 Kannus, 1997). Περαιτέρω επιμήκυνση οδηγεί σε διάταση και λύση της συνέχειας του τενόντιου ιστού. Αντίθετα, η απονεύρωση είναι πιο ελαστική από τον τένοντα και η ποσοστιαία επιμήκυνσή της μπορεί να φτάσει και σε τιμές μέχρι 9% (Lieber, Leonard, Brown & Trestik, 1991). Η μεγαλύτερη μαλθακότητα της απονεύρωσης ίσως αποτελεί ένα προστατευτικό μηχανισμό του τενόντιου ιστού, αφού η απονεύρωση περιβάλλει τον μυ και κινείται μαζί του απορροφώντας το μεγαλύτερο μέρος της μυϊκής τάσης Μυοτενόντια σύζευξη Το τμήμα στο οποίο συνδέονται ο μυς και ο τένοντας ονομάζεται μυοτενόντια σύζευξη (Εικόνα 8). Η μορφολογία της σύζευξης μοιάζει με αυτή της άρθρωσης (Trotter, 1993). Οι ιστοί αναδιπλώνονται και εκτείνονται, ο ένας μέσα στον άλλον, σα δάκτυλα. Οι συγκεκριμένες αναδιπλώσεις έχουν ως αποτέλεσμα να αυξάνεται η επιφάνεια της επαφής του τένοντα με το μυ. Η μεγάλη επιφάνεια σύζευξης μειώνει την επιβάρυνση που δέχεται ο τένοντας όταν ο μυς συσπάται, επειδή ακριβώς η φόρτιση δεν ασκείται σε ένα σημείο. Η μυοτενόντια σύζευξη, είναι σχεδιασμένη με στόχο τη μεταφορά της παραγόμενης δύναμης από το μυ στον τένοντα. Η αποδοτικότητά της είναι τόσο μεγάλη ώστε το μεγαλύτερο ποσοστό τραυματισμών να συμβαίνουν στο μυ (μακριά από τη μυϊκή γαστέρα πριν το σημείο της μυοτενόντιας σύζευξης) παρά στην ίδια τη μυοτενόντια σύζευξη (Garret and Tidball, 1987). Οι περισσότεροι τραυματισμοί της μυοτενόντιας σύζευξης συμβαίνουν σε απομονωμένους μύες σε εργαστηριακές δοκιμασίες (Tidball & Chan, 1989). Τόσο η μυϊκή αρχιτεκτονική, όσο και οι ιδιότητες του τένοντα μεταβάλλονται σύμφωνα με τη χρήση και τα ερεθίσματα που δέχονται. Η προπόνηση αποτελεί ένα σημαντικό παράγοντα που μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στη μυϊκή αρχιτεκτονική καθώς και στο τενόντιο ιστό ανάλογα με το περιεχόμενο της. 1.8 Πλειομετρική προπόνηση Οι συνεχείς φορτίσεις του μυοτενόντιου συστήματος οδηγούν σε πρασαρμογές των παραπάνω υποσυστημάτων με αποτέλεσμα την καλύτερη απόδοσή του. Η προπονητική διαδικασία αποτελεί την πιο συχνή μορφή φόρτισης των υποσυστημάτων του ΜΤΣ, που ως στόχο έχει τη μεγιστοποίηση της απόδοσής του. 19

28 Η πλειομετρική προπόνηση χρησιμοποιείται ευρέως στην προπονητική διαδικασία των αθλητών. Η συγκεκριμένη προπόνηση αποτελείται από αλτικές και ριπτικές ασκήσεις και αποτελεί εφαρμογή του Κύκλου Διάτασης-Βράχυνσης (ΚΔΒ). Η χρησιμότητα των πλειομετρικών ασκήσεων έγκειται στο γεγονός ότι συνδυάζουν στοιχεία δύναμης και ταχύτητας (Chmielewski, Myer, Kauffman & Tillman, 2006), με αποτέλεσμα να θεωρείται ως ο καταλληλότερος τύπος άσκησης για την ανάπτυξη της μυϊκής ισχύος (Markovic & Mikulic, 2010). Γι αυτό το λόγο, η πλειομετρική προπόνηση αποτελεί την κύρια μέθοδο για την ανάπτυξη της αλτικής ικανότητας (Bobbert, 1990; Markovic, 2007). Αρκετές έρευνες έχουν γίνει για την επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης, καθώς και των συνδυασμών της, στην αλτική ικανότητα (Blatner & Nobble, 1979; Adams, Worley & Trogmartin, 1987; Markovic & Mikulic, 2010). Η πλειομετρική προπόνηση, εκτός από την ανάπτυξη της εκρηκτικότητας (Matavulj, Kukolj, Ugarkovic, Tihanyi & Jaric, 2001; Salonikidis & Zafeiridis, 2008) χρησιμοποιείται και για τη βελτίωση της νευρομυϊκής λειτουργίας (Hakkinen, Komi & Allen, 1985; Markovic, 2007), καθώς και τη βελτίωση της απόδοσης σε αθλήματα αντοχής (Spurrs, Murphy & Watsford, 2003; Saunders et al., 2006). Ωστόσο, η πλειομετρική προπόνηση παρουσιάζει και ένα σημαντικό μειονέκτημα. Οι περισσότερες αλτικές ασκήσεις αδυνατούν να στοχεύσουν σε κάποια συγκεκριμένη μυϊκή ομάδα ή τμήμα του ΜΤΣ, με αποτέλεσμα να καταγράφονται διαφορετικές επιδράσεις ανάλογα με το περιεχόμενο του προπονητικού προγράμματος (Foure, Nordez, Guette & Cornu, 2009). Σε προηγούμενες έρευνες (Bobbert, Mackay, Schinkelshoek, Huijing & Schenau, 1986a; Holcomb, Lander, Rutland & Dennis, 1996; Walsh, Arampatzis, Schade & Bruggemann, 2004) φάνηκε ότι η τεχνική, το εύρος της κίνησης και ο χρόνος επαφής με το έδαφος μπορούν να αποτελέσουν προσδιοριστικούς παράγοντες για την στοχευμένη πλειομετρική προπόνηση. Ωστόσο, δεν υπάρχουν πολλά ερευνητικά δεδομένα στο τομέα αυτό με αποτέλεσμα να μην είναι εφικτή η σύγκριση της αποτελεσματικότητας των διαφόρων πλειομετρικών προγραμμάτων άσκησης. 1.9 Σκοπός Γίνεται κατανοητό ότι οι προσαρμογές του ΜΤΣ εξαρτώνται από το είδος της προπόνησης και επιπλέον από την άσκηση που θα επιλεχθεί. Αν και οι προσαρμογές της πλειομετρικής προπόνησης έχουν εξεταστεί σε αρκετές έρευνες, τα αποτελέσματα είναι δύσκολο να συγκριθούν αφού οι ασκήσεις που έχουν επιλεχθεί διαφέρουν κατά 20

29 πολύ. Επιπλέον, η ανάγκη για τη δημιουργία ιδανικών προπονητικών μεθόδων οδηγούν στη δημιουργία νέων εξειδικευμένων ασκήσεων που θα οδηγήσουν στην καλύτερη δυνατή απόδοση. Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι: 1) η σύγκριση των εμβιομηχανικών παραμέτρων των αναπηδήσεων σε επίπεδο δάπεδο με τις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο, 2) η σύγκριση των προσαρμογών μεταξύ πλειομετρικών προγραμμάτων προπόνησης που βασίζονται στο κάθε είδος αναπηδήσεων και 3) οι επιπτώσεις της αποχής από την πλειομετρική προπόνηση τέτοιου είδους Σημασία της έρευνας Πολλές έρευνες έχουν ασχοληθεί με τις επιπτώσεις της πλειομετρικής προπόνησης στην ανθρώπινη απόδοση. Ωστόσο, οι περισσότερες έρευνες περιλαμβάνουν γενικές πλειομετρικές ασκήσεις που δεν εκμεταλλεύονται τις μηχανικές αρχές που διέπουν τους μύες. Μία έρευνα, μόνο, δοκίμασε να δημιουργήσει στοχευμένες αλτικές ασκήσεις, χωρίς ωστόσο, να λαμβάνει υπόψη της τα χαρακτηριστικά των μυϊκών ομάδων (Holcomb et al., 1996). Επιπλέον, δε συνηθίζεται η χρήση μόνο μίας άσκησης κατά την προπονητική διαδικασία με αποτέλεσμα να μη γίνεται κατανοητό που οφείλονται οι παρατηρούμενες προσαρμογές. Γίνεται λοιπόν κατανοητή η αναγκαιότητα που υπάρχει για τη χρήση συγκεκριμένων ασκήσεων ώστε να μπορεί να πραγματοποιηθεί η σύγκριση μεταξύ των ερευνών. Μια έρευνα, λοιπόν, που θα χρησιμοποιεί συγκεκριμένες ασκήσεις και θα εκμεταλλεύεται τις βασικές αρχές μυϊκής μηχανικής, θα προσφέρει σημαντικές πληροφορίες για : α) τις νευρικές προσαρμογές, β) τις μυϊκές προσαρμογές και γ) τις προσαρμογές στον τενόντιο ιστό. Επιπλέον, θα προσφέρει καθοδήγηση στους ερευνητές, στους προπονητές και όλους όσους ασχολούνται με την ανάπτυξη της αλτικής ικανότητας Σχεδιασμός της έρευνας Η παρούσα διδακτορική διατριβή περιλαμβάνει τρεις επιμέρους εργασίες που αφορούν στην ανάπτυξη της αλτικής ικανότητας. Η 1 η εργασία περιλαμβάνει τη βιομηχανική ανάλυση και σύγκριση δύο ειδών αναπηδήσεων. Οι αναπηδήσεις 21

30 εκτελέστηκαν από τα ίδια άτομα τόσο σε επίπεδο όσο και σε κεκλιμένο δάπεδο και πραγματοποιήθηκε σύγκριση μεταξύ του ύψους των αναπηδήσεων, της δραστηριότητας των μυών, της αρχιτεκτονικής του έσω γαστροκνήμιου και της διάτασης του τενόντιου ιστού. Στη 2 η εργασία, πραγματοποιήθηκε παρεμβατικό προπονητικό πρόγραμμα, σε δύο ομάδες, με τα δύο είδη αναπηδήσεων που αναλύθηκαν στη 1 η έρευνα. Συγκρίθηκαν: α) οι μεταβολές στην αλτική ικανότητα, β) οι νευρικές προσαρμογές, γ) οι αρχιτεκτονικές προσαρμογές, δ) οι μυϊκές προσαρμογές και ε) οι προσαρμογές του τενόντιου ιστού. Στη 3 η εργασία, καταγράφηκαν α) οι μεταβολές στην αλτική ικανότητα, β) οι νευρικές προσαρμογές, γ) οι αρχιτεκτονικές προσαρμογές, δ) οι μυϊκές προσαρμογές και ε) οι προσαρμογές του τενόντιου ιστού μετά από αποχή από την προπόνηση διάρκειας τεσσάρων εβδομάδων Ερευνητικές υποθέσεις Η γενική ερευνητική υπόθεση της 1 ης έρευνας είναι ότι οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο θα διαφέρουν σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Πιο συγκεκριμένα οι ερευνητικές υποθέσεις είναι ότι τα δύο είδη αναπηδήσεων θα παρουσιάζουν διαφορές ως προς α) το ύψος του άλματος, β) τη σκληρότητα του ποδιού, γ) το χρόνο επαφής, δ) την ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των μυών και ε) την αρχιτεκτονική του έσω γαστροκνήμιου. Η γενική ερευνητική υπόθεση της 2 ης έρευνας είναι ότι η προπόνηση με αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο θα επιφέρει διαφορετικές προσαρμογές από την προπόνηση με αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Πιο συγκεκριμένα: α) το ύψος του άλματος θα διαφέρει μετά από την προπόνηση με τις δύο ασκήσεις, β) ο χρόνος επαφής θα διαφέρει μετά από την προπόνηση με τις δύο ασκήσεις, γ) η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των μυών, κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών της αλτικής ικανότητας, θα διαφέρει μετά από την προπόνηση με τις δύο ασκήσεις, δ) η αρχιτεκτονική, κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών της αλτικής ικανότητας, θα διαφέρει μετά από την προπόνηση με τις δύο ασκήσεις, ε) η μυϊκή δύναμη θα διαφέρει μετά από την προπόνηση με τις δύο ασκήσεις, στ) η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των μυών, κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών της δύναμης, θα διαφέρει μετά από την προπόνηση με τις δύο ασκήσεις, ζ) η αρχιτεκτονική, κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών της αλτικής ικανότητας, θα διαφέρει μετά από την 22

31 προπόνηση με τις δύο ασκήσεις και η) οι ιδιότητες του τενόντιου ιστού θα διαφέρουν μετά από τη προπόνηση με τις δύο ασκήσεις. Η γενική ερευνητική υπόθεση της 3 ης έρευνας είναι ότι η αποχή από την προπόνηση με αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο θα επαναφέρει το μυοτενόντιο σύστημα στην αρχική του κατάσταση. Πιο συγκεκριμένα: α) η αλτική ικανότητα θα επανέλθει στα αρχικά επίπεδα, β) η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των μυών θα είναι η ίδια με την αρχική πριν την προπονητική διαδικασία, γ) η αρχιτεκτονική θα είναι παρόμοια με την αρχική πριν την προπονητική διαδικασία Στατιστικές υποθέσεις Οι στατιστικές υποθέσεις σχετικά με το σκοπό της 1 ης έρευνας είναι οι εξής: Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Το ύψος του άλματος θα είναι το ίδιο μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Το ύψος του άλματος θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Ο χρόνος επαφής θα είναι ο ίδιος μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Ο χρόνος επαφής θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Η σκληρότητα του ποδιού θα είναι η ίδια μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Η σκληρότητα του ποδιού θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Η δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου θα είναι η ίδια μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Η δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Η δραστηριότητα του υποκνημίδιου θα είναι η ίδια μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Η δραστηριότητα του υποκνημίδιου θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Η δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου θα είναι η ίδια μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. 23

32 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Η δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Το μήκος μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου θα είναι το ίδιο μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Το μήκος μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): Η γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου θα είναι η ίδια μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): Η γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου θα διαφέρει μεταξύ των δύο αναπηδήσεων. Οι στατιστικές υποθέσεις σχετικά με το σκοπό της 2 ης έρευνας είναι οι εξής: Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο ύψος του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στο ύψος του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο χρόνο επαφής του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στο χρόνο επαφής του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην κατακόρυφη δύναμη του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στην κατακόρυφη δύναμη του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά το άλμα. 24

33 Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη δύναμη κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στην παραγόμενη δύναμη κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. 25

34 Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. 26

35 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο θα έχει επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο ύψος του άλματος. 27

36 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο ύψος του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο χρόνο επαφής του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο χρόνο επαφής του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην κατακόρυφη δύναμη του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στην κατακόρυφη δύναμη του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. 28

37 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη δύναμη κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στην παραγόμενη δύναμη κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. 29

38 Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισομετρική λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά την έκκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά τη σύγκεντρη λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. 30

39 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά την ισομετρική λειτουργία. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο ύψος των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο ύψος των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο χρόνο επαφής των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στο χρόνο επαφής των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στις δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στις δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων 31

40 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη ροπή κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη δύναμη κατά την ισομετρική λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στην παραγόμενη δύναμη κατά την ισομετρική λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία 32

41 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική έκκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά την ισοκινητική σύγκεντρη λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά την ισομετρική λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά την ισομετρική λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισομετρική λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά την ισομετρική λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά την ισομετρική λειτουργία 33

42 Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά την ισομετρική λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά την ισομετρική λειτουργία Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά την ισομετρική λειτουργία Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης Οι στατιστικές υποθέσεις σχετικά με το σκοπό της 3 ης έρευνας είναι οι εξής: Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο ύψος του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο ύψος του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο χρόνο επαφής του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο χρόνο επαφής του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στην κατακόρυφη δύναμη του άλματος. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στην κατακόρυφη δύναμη του άλματος. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά το άλμα. 34

43 Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα έχει επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά το άλμα. Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο ύψος των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο ύψος των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο χρόνο επαφής των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στο χρόνο επαφής των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στις δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στις δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων 35

44 Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των αλμάτων Μηδενική υπόθεση (Η 0 ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση δε θα έχει καμία επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης Εναλλακτική υπόθεση (Η 1 ): ): η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση θα έχει καμία επίδραση στην ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης 36

45 2 Βιβλιογραφική ανασκόπηση 2.1 Γαστροκνήμιοι μύες Η σημασία των μυών του κάτω ποδός είναι πολύ μεγάλη επειδή συμμετέχουν σε όλες τις καθημερινές κινήσεις. Οι γαστροκνήμιοι αποτελούν τους πιο δυνατούς μύες του κάτω ποδός, ενώ ο Αχίλλειος τένοντας που τους συνδέει με την πτέρνα αποτελεί έναν πολύ ισχυρό τένοντα που δέχεται πολύ μεγάλες επιβαρύνσεις κατά τη διάρκεια της καθημερινότητας (3-7,5 φορές το σωματικό βάρος, (Giddings, Beaupre, Whalen & Carter, 2000). Η επιπολής στοιβάδα των οπισθίων μυών της κνήμης αποτελείται από τον τρικέφαλο γαστροκνήμιο που αποτελείται από τον υποκνημίδιο και το δικέφαλο γαστροκνήμιο. Ο γαστροκνήμιος αποτελείται από δύο κεφαλές, την έσω κεφαλή, που εκφύεται πάνω από τον έσω μηριαίο κόνδυλο και την έξω κεφαλή, που εκφύεται πάνω από τον έξω μηριαίο κόνδυλο. Μερικές ίνες και από τις δύο κεφαλές εκφύονται από τον αρθρικό θύλακο της άρθρωσης του γόνατος. Οι δύο κεφαλές συγκλίνουν προς τα κάτω και σχηματίζουν το κάτω μισό του ιγνυακού βόθρου και στη συνέχεια συνενώνονται με τον τένοντα του υποκνημίδιου σχηματίζοντας τον αχίλλειο τένοντα που καταφύεται στο κύρτωμα της πτέρνας. Η πελματιαία κάμψη της ποδοκνημικής άρθρωσης είναι η κίνηση της ράχης του ποδιού μακριά από την πρόσθια επιφάνεια της κνήμης. Το εύρος της κίνησης της πελματιαίας κάμψης είναι σαφώς μεγαλύτερο από αυτό της ραχιαίας. Η γωνία που μπορεί να σχηματίσει η ποδοκνημική κατά τη ραχιαία κάμψη είναι 20-30, ενώ κατά την πελματιαία μπορεί να φθάσει μέχρι και 50 (Sammarco, 1993). Όταν οι κινήσεις της ποδοκνημικής εκτελούνται σε ακραίο εύρος, η ποδοκνημική υποβοηθάται, τόσο από τις αρθρώσεις του ταρσού όσο και από τις κινήσεις των πελματιαίων καμάρων. Ο γαστροκνήμιος είναι διαρθρικός μυς, συμμετέχει κυρίως στην πελματιαία κάμψη αλλά και στην κάμψη του γόνατος. Οι δύο κεφαλές του, ο έσω και ο έξω γαστροκνήμιος, υποβαστάζουν το βάρος του σώματος κατά τη βάδιση και την ορθοστασία. Η δύναμή του είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε κινήσεις που απαιτούν ταχύτητα, όπως το άλμα. Παράγει τη μέγιστη δύναμη όταν το γόνατο είναι σε πλήρη έκταση και η ποδοκνημική σε ραχιαία κάμψη (Narici et al., 1996; Kawakami et al., 1998; Maganaris, 2003). Αντίθετα, όταν το γόνατο βρίσκεται σε κάμψη έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του μήκους του μυ, που συνοδεύεται με μειωμένη παραγωγή 37

46 δύναμης (Pinniger, Nordlund, Steele & Cresswell, 2001), ακόμη και με τη μέγιστη δυνατή διέγερση (Herzog, 2000; Kennedy & Cresswell, 2001). Έρευνες στην αρχιτεκτονική του μυ έχουν δείξει ότι η κάμψη του γόνατος επηρεάζει σημαντικά το μήκος της μυϊκής δεσμίδας (Herbert, Moseley, Butler & Gandevia, 2002; Arampatzis et al., 2006), ιδιαίτερα σε υπομέγιστες προσπάθειες δύναμης και σε κατάσταση ηρεμίας. 2.2 Αχίλλειος τένοντας Ο αχίλλειος τένοντας (Εικόνα 9) αποτελεί τον καταφυτικό τένοντα των οπισθίων κνημιαίων μυών στην πτέρνα. Ο αχίλλειος τένοντας καταφύεται στο πρώτο τριτημόριο του οστού της πτέρνας. Αντίθετα με τους περισσότερους τένοντες, ο αχίλλειος τένοντας δε βρίσκεται μέσα σε κάλυμμα, αλλά περιβάλλεται από το παρατενόντιο ιστό. Η εξωτερική στοιβάδα του παρατενόντιου αποτελείται από την έσω περιτονία, η μεσαία στοιβάδα ονομάζεται μεσοτενόντιο ενώ η εσωτερική στοιβάδα ονομάζεται επιτενόντιο (Jozsa & Kannus, 1997). Εικόνα 8. Απεικόνιση του αχίλλειου τένοντα με τη χρήση του υπερήχου (αριστερά) (Εργαστήριο Νευρομηχανικής, Σέρρες, 2010) και ο αχίλλειος τένοντας σε ανθρώπινο πτώμα (δεξιά) (Doral et al., 2010). Τα ανατομικά χαρακτηριστικά του αχίλλειου τένοντα και ιδιαίτερα το πάχος του καθορίζει τις μηχανικές του ιδιότητες. Τα ινίδια του κολλαγόνου του ανθρώπινου αχίλλειου τένοντα έχουν διάμετρο που κυμαίνεται από 30 μέχρι 120 nm, με συνήθεις τιμές nm (Magnusson et al., 2002). Οι Magnusson, Aagaard, Dyhre-Poulson 38

47 & Kjaer (2001) βρήκαν ότι ο αχίλλειος τένοντας παρουσιάζει μέση διάταση 13.9 mm. Η σκληρότητά του κυμαίνεται από 394 Nm. m -1 μέχρι 693 Nm. m -1, ενώ η μέση ποσοστιαία διάτασή του είναι 4.4% κατά την παραγωγή μέγιστης δύναμης. Επιπλέον, η απονεύρωση παρουσιάζει τιμές 12.9 mm για τη διάταση του ιστού, ενώ η σκληρότητά της κυμαινόταν από 349 Nmm -1 μέχρι 741 Nmm -1. Η μέση ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης είναι 5.6%. Στην έρευνα των Arampatzis et al. (2005b) βρέθηκε ότι η απονεύρωση και ο τενόντιος ιστός διαφέρουν σημαντικά στην ποσοστιαία διάταση, ειδικά σε ποσά παραγόμενης δύναμης που αντιστοιχούν σε 60 έως 100% της μέγιστης δύναμης. Η μέγιστη διάταση που καταγράφηκε για τον τένοντα ήταν 10.9 mm, ενώ για την απονεύρωση ήταν 16.3 mm. Επιπλέον, η ποσοστιαία διάταση του τένοντα και της απονεύρωσης σε διαφορετικά επίπεδα δύναμης είναι διαφορετική. Μέχρι το 45% της μέγιστης δύναμης, ο τένοντας παρουσιάζει μεγαλύτερη ποσοστιαία διάταση σε σχέση με την απονεύρωση. Αντίθετα, η ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης (5.12%) είναι μεγαλύτερη από αυτή του τένοντα (4.72%) σε ποσοστά άνω του 60% της μέγιστης δύναμης. Τα αποτελέσματα των Arampatzis et al. (2006) έδειξαν ότι η μέγιστη διάταση τένοντα-απονεύρωσης κυμαίνεται από 17.8 μέχρι 19 mm (ποσοστιαία διάταση ~ 6.2%) και ήταν σχεδόν η ίδια, ανεξάρτητα από τη φυσική δραστηριότητα του ατόμου. Η διαφορά σκληρότητας μεταξύ του τένοντα και της απονεύρωσης έγκειται στη θέση τους στο ΜΤΣ. Η σκληρότητα του τένοντα παρουσιάζει μεγάλο εύρος τιμών και εξαρτάται από το προπονητικό υπόβαθρο. Οι τιμές κυμαίνονται από 21.9 kn/strain έως 37.2 kn/strain (Arampatzis et al., 2006), ενώ η μέγιστη ποσοστιαία διάταση ήταν 4.2%, η πίεση 38.2 MPa και το Young s modulus 1017 MPa. Οι παραπάνω τιμές συμφωνούν με αυτές των Maganaris & Paul (2002) που εξέτασαν τις μηχανικές ιδιότητες του αχίλλειου τένοντα και βρήκαν ότι η εγκάρσια επιφάνεια του αχίλλειου τένοντα ήταν 90 mm 2 και η μηχανική υστέρηση έφθασε το 18%. Σε ενήλικες, η δύναμη του τένοντα βρέθηκε να κυμαίνεται από 200 μέχρι 3800 Ν και η αντίστοιχη πίεση μετρήθηκε μεταξύ 20 και 42 MPa (Magnusson et al., 2001; Muramatsu et al., 2001; Maganaris & Paul, 2002). Επιπλέον, οι τιμές του Young s modulus και της μηχανικής υστέρησης κυμαίνονται από 0.3 ως 1.4 GPa και από 11 ως 19%, αντίστοιχα (Maganaris, Narici & Maffiuli, 2008). Οι γαστροκνήμιοι είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή της δύναμης και ο τένοντας για τη μεταφορά της. Ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τόσο την 39

48 παραγωγή δύναμης όσο και τις ιδιότητες του τένοντα είναι η γωνία της ποδοκνημικής άρθρωσης. 2.3 Αρχιτεκτονική του γαστροκνήμιου η επίδραση της έντασης της σύσπασης Η αρχιτεκτονική του γαστροκνήμιου (Πίνακας 1), όπως και κάθε μυός, φαίνεται να επηρεάζεται από τη λειτουργία (Wakahara, Kaneshisa, Kawakami & Fukunaga, 2007; 2009), τη γωνία της άρθρωσης (Arampatzis et al., 2006), την ένταση και το είδος της κίνησης (Ishikawa & Komi, 2007; Wakahara et al., 2007) (Εικόνα 10). Το μήκος των μυϊκών δεσμίδων του γαστροκνήμιου κυμαίνεται από 23,2 mm κατά τη διάρκεια ισομετρικών συσπάσεων (Kannas, Kellis, Arampatzi & de Villareal, 2010), έως και 66 mm κατά την ηρεμία (Arampatzis et al., 2006). Κατά τη διάρκεια της κόπωσης το μήκος κυμαίνεται από 48 έως 36 mm (Mademli & Arampatzis, 2005) ενώ κατά τη διάρκεια ηλεκτρικής διέγερσης ανέρχεται σε 52 mm (Oda et al., 2007). Όσον αφορά στις δυναμικές καταστάσεις, το μήκος της μυϊκής δεσμίδας του γαστροκνήμιου κυμαίνεται από 25 mm κατά τη διάρκεια της γρήγορης έκκεντρης λειτουργίας (Wakahara et al., 2009), έως 59 mm κατά την έναρξη γρήγορης σύγκεντρης λειτουργίας (Wakahara et al., 2007). Στο άλμα από ημικάθισμα, κατά τη διάρκεια της πρώτης φάσης ώθησης, το μήκος των μυϊκών δεσμίδων κυμαίνεται από 56.1 ως 38.6 mm (Kurokawa, Fukunaga & Fukashiro, 2001), ενώ στην έκκεντρη φάση του άλματος με αντίθετη κίνηση το μήκος είναι μεγαλύτερο, αφού πλησιάζοντας τα 66 mm. Στη συνέχεια, κατά την αρχική φάση της ώθησης, το μήκος μειώνεται στα 38 mm, ενώ στην τελική φάση ώθησης μειώνεται ακόμη περισσότερο στα 35 mm (Kurokawa et al., 2003). Στο άλμα βάθους, κατά την έκκεντρη φάση, το μήκος μειώνεται λίγο από τα 41 στα 38 mm, για να μειωθεί κατά τη σύγκεντρη φάση ακόμη περισσότερο, φθάνοντας τα 35 mm (Ishikawa, Komi, Grey, Lepola & Bruggemann, 2005a). Γίνεται λοιπόν κατανοητό ότι το μήκος της μυϊκής δεσμίδας παρουσιάζει ένα μεγάλο εύρος τιμών, και εξαρτάται τόσο από τη γωνία της άρθρωσης όσο και από τις απαιτήσεις της κίνησης που εκτελεί το άτομο. 40

49 Πίνακας 1 Αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά του έσω γαστροκνήμιου μυ όπως αναφέρονται στη βιβλιογραφία. Η γωνία πτέρωσης του γαστροκνήμιου κυμαίνεται από 15º σε κατάσταση ηρεμίας (Muramatsu, Muraoka, Takeshita, Kawakami & Fukunaga, 2002), έως και 67º κατά τη διάρκεια μέγιστης συστολής (Narici et al., 1996; Kawakami et al., 1998). Συνεπώς, είναι προφανές ότι όσο αυξάνεται η ένταση της ισομετρικής σύσπασης, η μεταφορά δύναμης από τον μυ προς τον τένοντα γίνεται σταδιακά λιγότερο αποδοτική (Blazevich, 2006). Φαίνεται, όμως, ότι υπάρχει μια ιδανική γωνία στην οποία ο γαστροκνήμιος παράγει μέγιστη δύναμη. Συγκεκριμένα, οι Manal, Robert & Buchanan (2006) έδειξαν ότι για τους ενήλικες, η ιδανική γωνία πτέρωσης για τον έσω γαστροκνήμιο είναι

50 Η φυσιολογική εγκάρσια επιφάνεια αποτελεί τον πιο ισχυρό δείκτη ικανότητας παραγωγής μέγιστης δύναμης. Η εγκάρσια επιφάνεια του γαστροκνήμιου παρουσιάζει τιμές από 46.5 cm 2 σε κατάσταση ηρεμίας (Narici et al., 1996), έως 68 cm 2 (Fukunaga et al., 2001) και εξαρτάται από το σημείο το οποίο γίνεται η μέτρηση. Εικόνα 9. Σχέση μεταξύ της ροπής, της γωνίας της ποδοκνημικής άρθρωσης (-15, 0, 15, 30 ) και του μήκους μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου σε διαφορετικές γωνίες γόνατος (0 =, 45 = και 90 = ) (Kawakami et al., 1998). Συμπερασματικά, φαίνεται ότι όσο το επίπεδο της διέγερσης του μυ αυξάνει, το μήκος της μυϊκής δεσμίδας μειώνεται (Ito, Kawakami, Ichinose, Fukashiro & Fukunaga. 1998), ενώ η γωνία πτέρωσης αυξάνει (Huijing & Woittiez, 1985; Manal et al., 2006). 2.4 Αρχιτεκτονική του γαστροκνήμιου - η επίδραση της γωνίας της ποδοκνημικής Έρευνες έδειξαν τη σημαντική επίδραση της γωνίας της ποδοκνημικής στα αρχιτεκτονικά του γαστροκνήμιου. Οι Narici et al. (1996) έδειξαν ότι όταν η γωνία της ποδοκνημικής μεταβάλλεται, επηρεάζονται τόσο το μήκος της μυϊκής δεσμίδας, όσο και η γωνία πτέρωσης (Εικόνα 11). Κατά την ηρεμία, η αύξηση της γωνίας της ποδοκνημικής από 0 ο (ουδέτερη θέση) στις 15 ο (πελματιαία κάμψη) οδήγησε σε μείωση του μήκους της μυϊκής δεσμίδας από 57 σε 34 mm και αύξηση της γωνίας πτέρωσης από 15.8 σε 27.7 ο. Επιπλέον, η αύξηση της πελματιαίας κάμψης συνοδεύτηκε και με αύξηση της εγκάρσιας επιφάνειας του γαστροκνήμιου από

51 σε 63.5 cm 2. Σε συνέχεια της προηγούμενης έρευνας, οι Kawakami et al. (1998) βρήκαν ότι το μεγαλύτερο μήκος της μυϊκής δεσμίδας (59 mm) εμφανίζεται σε γωνία ραχιαίας κάμψης 15 ο με το γόνατο σε πλήρη έκταση (180 ο ), ενώ το μικρότερο μήκος (32 mm) καταγράφηκε σε γωνία πελματιαίας κάμψης 30 ο, με το γόνατο σε κάμψη 90. Στις παραπάνω γωνιακές θέσεις παρατηρήθηκαν επίσης ελάχιστες και μέγιστες τιμές της γωνίας πτέρωσης οι οποίες ήταν 22 ο και 45 ο, αντίστοιχα. Οι Arampatzis et al. (2006) επιβεβαίωσαν το γεγονός ότι σε κατάσταση ηρεμίας η μυϊκή αρχιτεκτονική (μήκος μυϊκής δεσμίδας και γωνία πτέρωσης) επηρεάζεται σημαντικά από τη γωνία της ποδοκνημικής και του γόνατος. Αντίθετα, η επίδραση της κάμψης του γόνατος, στην αρχιτεκτονική είναι πολύ μικρή κατά τη διάρκεια μέγιστης ισομετρικής συστολής. Σημαντικά επίσης είναι τα αποτελέσματα των Herbert et al. (2002) που έδειξαν ότι η μεταβολή στο συνολικό μήκος του ΜΤΣ, λόγω της μεταβολής των αρθρώσεων του γόνατος και της ποδοκνημικής, δε μεταφέρεται εξ ολοκλήρου στο μήκος των μυϊκών δεσμίδων του γαστροκνήμιου. Αντίθετα, μόνο ένα ποσοστό της τάξεως του 28% συνεισφέρει στη βράχυνση των μυϊκών δεσμίδων. Αυτό σημαίνει ότι οι μεταβολές της γωνίας των αρθρώσεων «απορροφούνται» πολύ περισσότερο από τον τενόντιο ιστό παρά από τις μυϊκές ίνες. O Maganaris (2003) έδειξε ότι η μεταβολή της άρθρωσης της ποδοκνημικής από γωνία 30 ο πελματιαίας κάμψης σε γωνία 20 ραχιαίας κάμψης, οδήγησε σε γραμμική αύξηση του μήκους της μυϊκής δεσμίδας από 24 σε 39 mm και της παραγόμενης δύναμης από 222 σε 931 Ν. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς, το μήκος των σαρκομερίων που αντιστοιχεί σε αυτά τα μήκη μυϊκής δεσμίδας, είναι μm (Maganaris, 2003). Ο γαστροκνήμιος δεν παρουσιάζει τη μέγιστη δύναμή του κοντά στο ανατομικό μηδέν, όπως συμβαίνει με αρκετούς μυς (Maganaris, 2003). Μελέτες έδειξαν ότι η μέγιστη δύναμη (πλατό της μηκοδυναμικής σχέσης) που μπορεί να επιτευχθεί από τους γαστροκνήμιους αντιστοιχεί σε μήκος μυϊκών δεσμίδων mm (αντίστοιχο μήκος σαρκομερίων μm) (Walker & Schrodt, 1974; Lieber, Loern & Friden, 1994). Το συγκεκριμένο μήκος επιτυγχάνεται στις 57 ο ραχιαίας κάμψης της ποδοκνημικής άρθρωσης (Maganaris, 2003). Οι συγκεκριμένες γωνίες απέχουν αρκετά από το πραγματικό ανατομικό τέλος (50 ) της ποδοκνημικής άρθρωσης (Sammarco, 1993). 43

52 Εικόνα 10. Η αρχιτεκτονική του έσω γαστροκνήμιου σε ηρεμία. Α: το μήκος της μυϊκής δεσμίδας (Lf) και της γωνίας πτέρωσης (θ) σε σχέση με τη γωνία της ποδοκνημικής. Β: η σχέση Lf και θ. C: η σχέση της εγκάρσιας επιφάνειας του μυ και της γωνίας της άρθρωσης (Narici et al., 1996). 2.5 Η επίδραση του μήκους του γαστροκνήμιου στη δραστηριότητά του Η μείωση του μήκους του γαστροκνήμιου κατά την κάμψη του γόνατος ή την πελματιαία κάμψη, συνοδεύεται από μείωση της δραστηριότητάς του (Fugl-Meyer, Sjostrom & Wahlby, 1979; Sale, McComas, MacDougall & Upton, 1982). Οι Cresswell, Loscher & Thorstensson (1995) αναφέρουν ότι η παραγόμενη προκλητή (με ηλεκτρικό ερεθισμό) ροπή μειώνεται, καθώς μειώνεται το μήκος του γαστροκνήμιου (κάμψη γόνατος). Εφόσον, η κάμψη του γόνατος οδηγεί σε μείωση του μήκους της μυϊκής δεσμίδας (Narici et al., 1996; Kawakami et al., 1998), είναι πολύ πιθανόν αυτή η μεταβολή να οδηγήσει σε μείωση της ελκτικής δύναμης του μυ που μεταφέρεται στον τένοντα (Kennedy & Cresswell, 2001). Επιπλέον, υπάρχει ένα συγκεκριμένο μήκος το οποίο αν μειωθεί επιπλέον, η συνεισφορά του μυ στην παραγόμενη ροπή θα είναι ελάχιστη. Αυτή η διαπίστωση ονομάστηκε από τον Herzog (2000) ως «ενεργά ανεπαρκής» (active inefficient) και θεωρήθηκε ότι η μείωση του μήκους οδηγεί σε μείωση της δραστηριότητας του συγκεκριμένου μυ (Herzog, 2000). Αντίθετα, οι Arampatzis et al. (2006) υποστήριξαν ότι ο γαστροκνήμιος δε γίνεται «ενεργά ανεπαρκής» σε τέτοια μυϊκά μήκη. Η ανάλυση της αρχιτεκτονικής έδειξε ότι το μήκος του γαστροκνήμιου μπορεί να μειωθεί ακόμη περισσότερο, ενώ η δραστηριότητά του δεν εξαφανίζεται. Επιπλέον, φαίνεται ότι το μυϊκό μήκος 44

53 παραμένει σταθερό κατά τη διάρκεια της μέγιστης συστολής ανεξάρτητα από τη γωνία του γονάτου. Πιθανολογείται ότι η μειωμένη δυνατότητα παραγωγής δύναμης της ποδοκνημικής οφείλεται στη μειωμένη δραστηριότητα που συνοδεύει το γαστροκνήμιο όταν βρίσκεται σε μικρό μυϊκό μήκος. Επιπλέον, η κάμψη του γόνατος οδηγεί σε μειωμένο μήκος του γαστροκνήμιου, με αποτέλεσμα ο υποκνημίδιος να ενεργοποιείται όλο και περισσότερο για να συντηρηθεί η παραγωγή ροπής στην ποδοκνημική άρθρωση (Kennedy & Cresswell, 2001). Φαίνεται ότι ο υποκνημίδιος γίνεται ο κύριος πελματιαίος καμπτήρας όταν το γόνατο βρίσκεται σε κάμψη. Αυτό μπορεί να είναι αποτέλεσμα του μικρού μυϊκού μήκους των γαστροκνήμιων και κατ επέκταση της ανικανότητάς τους να συσπαστούν επιπλέον. Ένας ακόμη σημαντικός παράγοντας είναι η χαλάρωση (slackness) του Αχίλλειου τένοντα. Η κάμψη του γόνατος οδηγεί σε μείωση της τάσης των γαστροκνήμιων με αποτέλεσμα ο αχίλλειος τένοντας να είναι σε μικρότερη διάταση (Narici et al., 1996). Για να ξεπεραστεί η χαλαρότητα πρέπει να ενεργοποιηθεί περισσότερο ο υποκνημίδιος (Kennedy & Cresswell, 2001), αφού οι γαστροκνήμιοι βρίσκονται ήδη σε μειωμένο μήκος χωρίς ωστόσο να παράγουν δύναμη (Narici et al., 1996; Kawakami et al., 1998). Η μεταβολή της διεγερσιμότητας των κινητικών μονάδων των γαστροκνημίων αποτελεί έναν ακόμη πιθανό μηχανισμό για τη μείωση της δραστηριότητάς τους με το γόνατο σε κάμψη (McNulty, Turker & Macefield, 1999). Οι μυϊκές άτρακτοι μπορεί να μεταβάλλουν το κατώφλι διεγερσιμότητας των κινητικών μονάδων μέσω της μείωσης του κεντρομόλου σήματος. Η χάλαση που περιγράφηκε στην παραπάνω παράγραφο καθιστά πιθανό το μηχανισμό αυτό (McNulty et al., 1999). Παρόλο που ο υποκνημίδιος μυς δε διατρέχει την άρθρωση του γόνατος, φαίνεται ότι όταν το γόνατο είναι σε πλήρη έκταση, η υψηλή ενεργοποίηση του γαστροκνήμιου οδηγεί και σε σύσπαση του υποκνημίδιου. Αυτό είναι πιθανό να οδηγήσει σε αυξημένη μυϊκή απόδοση της ποδοκνημικής άρθρωσης, αφού κατά τη μέγιστη σύσπαση του γαστροκνήμιου συσπάται και ο υποκνημίδιος προσθέτοντας επιπλέον μυϊκή δύναμη. Αυτό γίνεται διότι μεταφέρεται τάση παράλληλα σε όμορο συναγωνιστή μυ. Η υπόθεση υποστηρίζεται από τα αποτελέσματα προηγούμενης έρευνας (Huijing & Baan, 2003) που βρήκε ότι η δραστηριότητα και η παραγωγή δύναμης ενός μυός μπορεί να μεταβάλλει την παραγόμενη δύναμη που μεταφέρεται στο τένοντα του «γειτονικού μυ». 45

54 Το μυοτενόντιο σύστημα του τρικέφαλου κνημιαίου (γαστροκνήμιοιυποκνημίδιος) λειτουργεί σχεδόν σε όλες τις ανθρώπινες κινήσεις εκτελώντας κατά το μεγαλύτερο ποσοστό των περιπτώσεων, αρχικά διάταση και μετά βράχυνση. 2.6 Κύκλος Διάτασης Βράχυνσης (ΚΔΒ) Οι Asmussen & Bonde-Petersen (1974) έδειξαν ότι τα άλματα που αποτελούνται αρχικά από μια δυναμική διάταση του ΜΤΣ έχουν καλύτερη απόδοση σε σχέση με κινήσεις που εκτελούνται χωρίς διάταση. Ο συγκεκριμένος τρόπος μυϊκής λειτουργίας συναντάται στο μεγαλύτερο μέρος των ανθρωπίνων κινήσεων. O Κύκλος Διάτασης-Βράχυνσης (ΚΔΒ), όπως ονομάστηκε (Norman & Komi, 1979), χωρίζεται χρονικά σε δύο φάσεις, ανάλογα με τη μεταβολή του μήκους του ΜΤΣ. Η 1 η φάση χαρακτηρίζεται από την ενεργητική διάταση (αύξηση του μήκους) του ΜΤΣ και η 2 η φάση χαρακτηρίζεται από τη μείωση του μήκους του (Εικόνα 12). Η αυξημένη απόδοση του ΚΔΒ, σε σύγκριση με τις μεμονωμένες μυϊκές λειτουργίες, αποδόθηκε αρχικά στην ικανότητα αποθήκευσης και απελευθέρωσης της ελαστικής ενέργειας (Asmussen & Bonde-Petersen, 1974). Αντίθετα, άλλοι ερευνητές θεωρούν ότι το πλεονέκτημα αυτό πηγάζει από το μεγαλύτερο χρόνο που έχει το άτομο να αναπτύξει τη δύναμή του (Bobbert & Casius, 2005). Κατά τη διάρκεια του ΚΔΒ, ο μυς ενεργεί σαν ελατήριο με αποτέλεσμα να είναι περισσότερο αποδοτικός (Bosco, Komi & Ito, 1981; Bosco, Tarkka & Komi, 1982). Για το λόγο αυτό, η χρήση της ελαστικής ενέργειας αναλυόταν πάντα σε σχέση με τον κύκλο δέσμευσης - αποδέσμευσης της ακτίνης και της μυοσίνης, και την ενέργεια που αποθηκεύεται στις γέφυρες κατά τη διάτασή τους (Cavagna, 1977). Η συσσωρευμένη ελαστική ενέργεια αυξάνει την τελική απόδοση του ΜΤΣ, καθιστώντας πιο αποδοτικό το συγκεκριμένο τρόπο λειτουργίας (Cavagna & Citterio, 1974). 46

55 Εικόνα 11. Στο τρέξιμο και τα άλματα, σημαντικά φορτία ασκούνται κατά την επαφή με το έδαφος. Αυτό απαιτεί σημαντικά επίπεδα προ-ενεργοποίησης των κάτω άκρων τόσο πριν την επαφή με το έδαφος (Α), όσο και κατά την έκκεντρη φάση (Β) (Komi, 2000) Προσδιοριστικοί παράγοντες του ΚΔΒ Οι παράγοντες που επηρεάζουν την αποθήκευση και την απελευθέρωση της ελαστικής ενέργειας είναι: α) το εύρος, β) η ταχύτητα της διάτασης και γ) ο χρόνος μετάβασης από την έκκεντρη στη σύγκεντρη φάση (Cavagna, 1977). Συγκεκριμένα, εάν το εύρος της διάτασης είναι μεγάλο, τότε ο αριθμός εγκάρσιων γεφυρών ακτίνηςμυοσίνης, που παραμένουν συνδεδεμένες και ενεργές, μειώνεται με αποτέλεσμα τη χρήση μικρότερης ποσότητας ελαστικής ενέργειας (Edman, Elzinga & Noble, 1978). Επιπλέον, σε περίπτωση μεγάλης διάτασης κατά την έκκεντρη φάση αποθηκεύεται λιγότερη ελαστική ενέργεια, αφού σε αυτή την περίπτωση, τα μυοϊνίδια αποχωρίζονται μεταξύ τους με αποτέλεσμα όταν ξανασυνδέονται να βρίσκονται σε μικρότερη διάταση (Cavagna, 1977). Αντιθέτως, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα της έκκεντρης φάσης (όσο οι γέφυρες παραμένουν συνδεδεμένες), τόσο μεγαλύτερη είναι η αποθήκευση της ελαστικής ενέργειας. Εάν ο χρόνος μετάβασης από την έκκεντρη στη σύγκεντρη φάση είναι μεγάλος, τότε ένα μεγάλο ποσό της ελαστικής ενέργειας χάνεται ως θερμότητα Μυϊκή δραστηριότητα κατά τον ΚΔΒ Εκτός από τη συνεισφορά του τενόντιου και του μυϊκού ιστού, ένας ακόμη παράγοντας φαίνεται να επηρεάζει την τελική απόδοση του ΚΔΒ. Πρόκειται για την ενεργοποίηση των μυών (Εικόνα 13), η οποία φαίνεται να είναι διαφορετική όταν κάποιος εκτελεί έναν ΚΔΒ σε σχέση με την εκτέλεση μιας απομονωμένης διάτασης ή 47

56 βράχυνσης (Gollhofer, Horstmann, Schmidtbleicher & Schonthal, 1990; Gollhofer & Kyrolainen, 1991). Η διαφορετική δραστηριότητα των μυών σχετίζεται με την προ-ενεργοποίηση, τη δραστηριότητα δηλαδή που καταγράφεται πριν ξεκινήσει η ενεργητική διάταση (Komi, 2000). Αν και χρονικά διαφέρει από μυ σε μυ (Gottlieb & Agarwal, 1979), η έναρξη της προ-ενεργοποίησης τοποθετείται περίπου 100 ms πριν ο μυς αρχίσει να διατείνεται. Η προ-ενεργοποίηση των μυών είναι σημαντικός παράγοντας για την πορεία της μετέπειτα ενεργοποίησης του μυ και στις δύο φάσεις του ΚΔΒ (Moritani, Oddsson & Thorstensson, 1991), με αποτέλεσμα να επηρεάζει την παραγόμενη δύναμη (Ishikawa et al., 2005b; Sousa, Ishikawa, Vilas-Boas & Komi, 2007). Η αυξημένη προ-ενεργοποίηση μπορεί επίσης να αυξήσει τη σκληρότητα του ΜΤΣ (Nichols, 1989). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μεταβολή της διάτασης του ΜΤΣ, καθώς και των επιμέρους μελών του (μυ και τένοντα) κατά την αρχική έκκεντρη φάση (Komi, 2000). Η αύξηση της σκληρότητας επηρεάζει τη μεταβολή του μήκους των σαρκομερίων κατά τον ΚΔΒ, οδηγώντας τα κοντά στο ιδανικό τους μήκος, με αποτέλεσμα να είναι ικανά να παράγουν μεγαλύτερη δύναμη (Fukunaga et al., 2002). Εικόνα 12. Σχηματική αναπαράσταση του ΚΔΒ και της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας των ραχιαίων και πελματιαίων καμπτήρων της ποδοκνημικής: πρόσθιου κνημιαίου (Tibialis Anterior), έσω γαστροκνήμιου (Medial Gastrocnemius) και υποκνημίδιου (Soleus). Η 1 η διακεκομμένη γραμμή ορίζει την επαφή με το έδαφος και η 2 η την απογείωση από το έδαφος (Komi, 1992). Η σκληρότητα της άρθρωσης μπορεί επίσης να επηρεάσει την αντίδραση του σώματος διαμέσου του μηχανισμού της ανατροφοδότησης (αισθητηριακή πληροφορία) (Liu et al., 2006). Ο έλεγχος από το ΚΝΣ γίνεται με την ενεργοποίηση των α-κινητικών νευρώνων. Η σημασία του ελέγχου από το ΚΝΣ επιβεβαιώθηκε στην εργασία των Arampatzis, Bruggemann & Klapsing (2001), που έδειξαν ότι η 48

57 σκληρότητα αυξήθηκε όταν ο χρόνος στήριξης κατά τη διάρκεια των αλμάτων μειώθηκε. Κατά τη διάρκεια του ΚΔΒ ενεργοποιούνται τόσο οι α-κινητικές νευρώνες, όσο και οι γ-κινητικοί νευρώνες (Schmidt, Zhang, Lee, Stroter & Robson, 1999). Οι γ-κινητικοί νευρώνες νευρώνουν τις μυϊκές ατράκτους. Η ενεργοποίησή τους οδηγεί σε τάση των μυϊκών ατράκτων (Schmidt et al., 1999). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα δύο κύριες επιδράσεις: πρώτον, όταν οι μυϊκές άτρακτοι διατείνονται, εκπολώνονται και επικοινωνούν απευθείας με τους α-κινητικούς νευρώνες, αυξάνοντας έτσι την ενεργοποίηση των μυών, και δεύτερον, η διάταση καθιστά τις μυϊκές ατράκτους ακόμη πιο ευαίσθητες σε επιπλέον μεταβολή του μυϊκού μήκους που προκαλείται από την κίνηση. Γι αυτό το λόγο, η ενεργοποίηση των γ-κινητικών νευρώνων προκαλεί αύξηση της ευαισθησίας των αντανακλαστικών (από τις μυϊκές ατράκτους) κατά τη διάρκεια γρήγορων κινήσεων, όπως συμβαίνει στον ΚΔΒ (Kuitunen, Avela, Kyrolainen, Nicol & Komi, 2002; Wilson & Flanagan, 2008) Μυοτατικό αντανακλαστικό κατά τον ΚΔΒ Η αντανακλαστική απάντηση των μυών που προέρχεται από τη διάταση τους ονομάζεται μυοτατικό αντανακλαστικό. Η ενεργοποίηση του μυοτατικού αντανακλαστικού προκαλεί τη σύσπαση των αγωνιστών και των συναγωνιστών μυών με στόχο την προστασία των αρθρώσεων (Kellis, 1998). Οι αισθητικές ίνες Ια εκφύονται από τις ενδομυϊκές ατράκτους και καταφύονται στο νωτιαίο μυελό μέσω των ραχιαίων ριζών. Το μυοτατικό αντανακλαστικό είναι μονοσυναπτικό, δημιουργείται από ένα δινευρωνικό κύκλωμα, το οποίο αποτελείται από μια ομάδα συναπτικών συνδέσεων μεταξύ της αισθητικής ίνας Ια και του α-κινητικού νευρώνα (Sherrington, 1917). Οι κλάδοι της αισθητικής ίνας Ια διεγείρουν, όχι μόνο τους κινητικούς νευρώνες που νευρώνουν τον ομώνυμο μυ, αλλά και εκείνους που νευρώνουν τους ανταγωνιστές μύες. Κάθε αισθητική ίνα Ια πραγματοποιεί διεγερτικές συνδέσεις με όλους τους κινητικούς νευρώνες που νευρώνουν τον αγωνιστή μυ και αρκετούς από τους κινητικούς νευρώνες των συναγωνιστών. Όταν πραγματοποιείται μια κίνηση, η διάταση του μυός ενεργοποιεί το μυοτατικό αντανακλαστικό μέσω της διέγερσης των Ια αισθητικών ινών (Gottlieb & Agarwal, 1979). Στόχος του συγκεκριμένου αντανακλαστικού είναι η προστασία του μυοσκελετικού συστήματος και η διευκόλυνση της κίνησης (Moritani et al., 1991). Η νευρομυϊκή διευκόλυνση, όπως ονομάστηκε, αποτελεί απάντηση (ενεργοποίηση) των αντανακλαστικών στη διάταση του μυός με αποτέλεσμα την αύξηση της 49

58 δραστηριότητας κατά τη σύγκεντρη φάση με συνοδευόμενη αύξηση της τελικής επίδοσης. Κατά τη διάρκεια των αλμάτων, φαίνεται ότι η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των μυών και η συμπεριφορά των αντανακλαστικών επηρεάζονται από το ύψος πτώσης και την τεχνική που εφαρμόζεται (Bobbert, Huijing & Schenau, 1987a; 1987b; Hunter, Marshall & McNair, 2004). Αρχικά, οι Komi and Gollhofer (1997) υπέθεσαν ότι η διεγερσιμότητα των Ια κεντρομόλων ινών αυξάνεται από τα χαμηλά ύψη μέχρι τα μεσαία, ενώ αντίθετα εξαφανίζεται σε μεγάλα ύψη. Σύμφωνα με τους ίδιους ερευνητές, η μυϊκή δραστηριότητα των αντανακλαστικών είναι υπεύθυνη για τη ρύθμιση του μυοτενόντιου συστήματος να υποδεχθεί την επιβάρυνση. Ωστόσο, στην πτώση από μεγάλα ύψη, η απάντηση των αντανακλαστικών εξαφανίζεται, υποδεικνύοντας ότι το νευρικό σύστημα διασφαλίζει την ισορροπία της σκληρότητας του συστήματος για να μεγιστοποιηθεί η απόδοση του και να μειωθεί η πιθανότητα τραυματισμού (Taube, Leukel, Lauber & Gollhofer, 2011). Επιπλέον, οι Luekel, Gollhoher, Keller & Taube (2008a) και οι Leukel, Taube, Gruber, Hodapp & Gollhofer (2008b) έδειξαν ότι καθοριστικός παράγοντας για την απάντηση των αντανακλαστικών είναι το ύψος πτώσης που διεξάγεται το άλμα. Η σχέση που διέπει το ύψος πτώσης με την απάντηση των αντανακλαστικών φαίνεται να είναι αντιστρόφως ανάλογη, με αποτέλεσμα όταν αυξάνεται το ύψος να μειώνεται η αντίδρασή τους (Leukel et al., 2008a; Leukel et al., 2008b). Η πιθανή εξήγηση του συγκεκριμένου φαινομένου είναι ότι η μειωμένη μυϊκή δραστηριότητα και τα μειωμένα αντανακλαστικά, αποτελούν ρυθμιστικό παράγοντα που οδηγεί σε πρόληψη τραυματισμών μειώνοντας την επιβάρυνση που δέχεται το ΜΤΣ σε ακραίες συνθήκες. Πρόσφατα, βρέθηκε ότι τα αντανακλαστικά μικρού χρόνου είναι συνυφασμένα με τη χρονική στιγμή της επαφής με το έδαφος (Zuur et al., 2010). Η συνεισφορά των αντανακλαστικών στην αυξημένη απόδοση, κατά τον ΚΔΒ, είναι πολύ σημαντική και έγκειται στο γεγονός ότι δίνει τη δυνατότητα να αποθηκεύεται ενέργεια από τη διάταση του μυοτενόντιου συστήματος (έκκεντρη φάση) και να απελευθερώνεται στη φάση απογείωσης (σύγκεντρη φάση) (Dietz, Schmidtbleicher & Noth, 1979; Gollhofer et al., 1992; Voigt, Dyhre-Poulson & Simonsen, 1998). Ωστόσο, η συμμετοχή, τόσο του μυϊκού ιστού όσο και του τενόντιου ιστού επηρεάζει και επηρεάζεται από τις απαιτήσεις που έχει η κίνηση που εκτελεί το ΜΤΣ. 50

59 2.7 Αλληλεπίδραση του γαστροκνήμιου μυός και του αχίλλειου τένοντα κατά την εκτέλεση άλματος Μια σειρά ερευνών ασχολήθηκε με την αλληλεπίδραση του μυ και του τένοντα του γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια των αλμάτων (Kurokawa et al., 2001; Kurokawa et al., 2003; Ishikawa et al., 2005b; Fukashiro et al., 2006; Sousa et al., 2007). Αν και θα ήταν λογικό η λειτουργία των δύο ιστών να διαφέρει κατά τη διάρκεια τουλάχιστον των αλμάτων από ημικάθισμα με τα υπόλοιπα, εντούτοις τα αποτελέσματα έδειξαν συγκεκριμένο τρόπο λειτoυργίας και αλληλεπίδρασης. Φαίνεται ότι η πρώτη φάση ώθησης, που τοποθετείται χρονικά από 300 μέχρι 100 ms πριν την απογείωση, είναι πολύ σημαντική και συνοδεύεται με μια «παράξενη» συμπεριφορά. Τόσο στο άλμα από ημικάθισμα, όσο και στο άλμα με αντίθετη κίνηση, καταγράφεται βράχυνση των μυϊκών δεσμίδων (26 και 19.2%, αντίστοιχα), ενώ το συνολικό μήκος του ΜΤΣ παραμένει σταθερό (Kurokawa et al., 2001; Kurokawa et al., 2003) (Εικόνα 14). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη διάταση του τενόντιου ιστού κατά 6 και 4.4%, για το άλμα από ημικάθισμα και με αντίθετη κίνηση, αντίστοιχα. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η βράχυνση των μυϊκών δεσμίδων, και κατ επέκταση η διάταση του τενόντιου ιστού, είναι μεγαλύτερη στην πρώιμη φάση (1 η ) ώθησης παρά στην έκκεντρη φάση. Αυτό οφείλεται, κυρίως, στο γεγονός ότι το μήκος των μυϊκών δεσμίδων συνεχίζει να μειώνεται έως και μερικά ms πριν την απογείωση (Εικόνα 14 και Εικόνα15). Εικόνα 13. Οι μεταβολές του ΜΤΣ, των μυϊκών δεσμίδων και του τενόντιου ιστού κατά τη διάρκεια των διαφόρων φάσεων του άλματος με αντίθετη κίνηση (Kurokawa et al., 2003). 51

60 Εικόνα 14. Οι μεταβολές του ΜΤΣ, των μυϊκών δεσμίδων και του τενόντιου ιστού του έσω γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια των αλμάτων βάθους σε υπομέγιστες (LOW, όταν το άλμα που ακολουθεί είναι υπομέγιστο), ιδανικές (OP, όταν το άλμα που ακολουθεί είναι μέγιστο) και υπερμέγιστες (HIGH, όταν το άλμα που ακολουθεί είναι υπομέγιστο λόγω μεγάλου ύψους πτώσης) συνθήκες (Ishikawa et al., 2005). Κατά τη διάρκεια της 2 ης φάσης ώθησης (-100ms μέχρι την απογείωση), καταγράφεται μια μικρή μείωση του μήκους των μυϊκών δεσμίδων (λειτουργούν σχεδόν ισομετρικά) παρόλο που ο τενόντιος ιστός, αλλά και συνολικά το ΜΤΣ βραχύνεται. Η συγκεκριμένη συμπεριφορά έχει παρατηρηθεί, τόσο στα άλματα με αντίθετη κίνηση, όσο και στα άλματα βάθους (Kurokawa et al., 2003; Ishikawa et al., 2005b; Sousa et al., 2007). Η σχεδόν ισομετρική λειτουργία δημιουργεί ιδανικές συνθήκες για την ανάπτυξη υψηλών επιπέδων ισχύος αφού όσο πιο γρήγορα συσπάται ο μυς, τόσο λιγότερη δύναμη είναι ικανός να παράγει (ταχοδυναμική σχέση). Μία τέτοια πτώση της παραγόμενης δύναμης, κατά τη σύγκεντρη φάση του άλματος, θα οδηγούσε σε μείωση της παραγόμενης ισχύος. Είναι γνωστό ότι η παραγόμενη ισχύς κορυφώνεται σε μεσαίες κυρίως ταχύτητες (0.3 επί τη μέγιστη ταχύτητα συστολής του μυ) (Wolegde, Curtin & Homsher, 1985). Ωστόσο, οι τένοντες μπορούν να επανέλθουν στο αρχικό τους μήκος πολύ γρηγορότερα από τους μύες (Ker, 1981). Αυτή η επαναφορά στο αρχικό τους μήκος φαίνεται να είναι ανεξάρτητη από την ταχύτητα διάτασης για ένα μεγάλο εύρος τους (Ker, 1981; Alexander, 2002). Οι τένοντες, λοιπόν, μπορούν να θεωρηθούν ως ενισχυτές ισχύος κατά τη διάρκεια εκρηκτικών κινήσεων (άλμα) λειτουργώντας όπως ο καταπέλτης. Ο καταπέλτης διατείνεται αργά και επιστρέφει γρήγορα στη θέση του όταν απελευθερωθεί. Αν και το παραγόμενο έργο κατά την απελευθέρωση του τένοντα δεν μπορεί να υπερβεί το έργο κατά τη διάρκεια της διάτασης, το τελευταίο επιτυγχάνεται σε μικρότερο χρόνο με 52

61 αποτέλεσμα η τελική παραγόμενη ισχύς να είναι μεγαλύτερη (Bennet-Clark & Lucey, 1967). Συμπερασματικά, μπορεί να ειπωθεί ότι οι γαστροκνήμιοι λειτουργούν σαν καταπέλτης όταν οι απαιτήσεις σε ισχύ είναι μικρές και μέγιστες. Το αποτέλεσμα της συγκεκριμένης λειτουργίας είναι η μεγιστοποίηση της χρήσης της ελαστικής ενέργειας από τον αχίλλειο τένοντα. Η κίνηση γίνεται πιο αποδοτική με μεγαλύτερη απόδοση, χωρίς να πραγματοποιείται μεγαλύτερο μυϊκό έργο. Αντίθετα, όταν η διάτασή τους είναι πολύ μεγάλη καταγράφεται μια διάταση των μυϊκών δεσμίδων τους, με αποτέλεσμα η χρήση ελαστικής ενέργειας να μην είναι η βέλτιστη. 2.8 Ο ρόλος της πλειομετρικής προπόνησης στην επίδοση Η πλειομετρική προπόνηση αποτελείται από διάφορους τύπους αναπηδήσεων και αλτικών ασκήσεων (εφαρμογή του ΚΔΒ) και έχει ως στόχο να αυξήσει την παραγωγή ισχύος και την εκρηκτικότητα (Adams et al., 1992). Στόχος της είναι οι μύες να παράγουν μεγαλύτερο έργο σε μικρότερο χρόνο (Holcomb et al., 1996). Αυτό επιτυγχάνεται κυρίως μεγιστοποιώντας την απόδοση του ΚΔΒ. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η γρήγορη ενεργητική διάταση οδηγεί στην ενεργοποίηση του μυοτατικού αντανακλαστικού και προκαλεί εντονότερη σύσπαση του μυός (σύγκεντρη φάση) (Lachance 1995; Wagner and Kocak 1997). Όσο πιο γρήγορα πραγματοποιηθεί η έκκεντρη φάση του ΜΤΣ, τόσο μεγαλύτερη θα είναι και η απόδοση του ΚΔΒ (Clutch, Wilton, McGown, 1982; Wagner and Kocak 1997). Η πλειομετρική προπόνηση, που βασίζεται στον ΚΔΒ, φαίνεται να αυξάνει την απόδοση της σύγκεντρης φάσης της κίνησης και της συνολικής παραγόμενης ισχύος (Gebri et al., 1998) H επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στo ύψος του άλματος Η πλειομετρική προπόνηση θεωρείται από τους προπονητές ως το καλύτερο είδος προπόνησης για την ανάπτυξη της αλτικής ικανότητας (Markovic, 2007; Markovic & Mikulic, 2010). Οι προσαρμογές της συγκεκριμένης προπόνησης αφορούν το νευρικό (Kyrolainen et al., 2004) και το μυοτενόντιο σύστημα (Foure et al., 2009). 53

62 Πίνακας 2 Οι επιπτώσεις της πλειομετρικής προπόνησης, όπως αναφέρoνται στη βιβλιογραφία. Πολλές έρευνες έχουν ασχοληθεί με τις επιπτώσεις της πλειομετρικής προπόνησης στο μυοτενόντιο σύστημα ή σύγκριναν τις προσαρμογές της πλειομετρικής προπόνησης με αυτές άλλων προπονητικών μεθόδων (όπως η προπόνηση δύναμης) (Adams et al., 1992; Holcomb et al., 1996; Young, Wilson & Byrne, 1999; Tricoli, Lamas Carnevale & Ugrinowitsch, 2005; Thomas, French & Hayes, 2009). Οι επιδράσεις της πλειομετρικής προπόνησης εξαρτώνται από το είδος των ασκήσεων που χρησιμοποιούνται. Όσον αφορά στην προπόνηση με άλματα βάθους, από πολύ νωρίς, οι Blattner and Noble (1979), έδειξαν τη θετική επίδραση αυτού του είδους πλειομετρικής προπόνησης που οδήγησε σε αύξηση (8.5%) του άλματος με αντίθετη κίνηση με τα χέρια ελεύθερα. Οι Brown, Mayhew & Boleach (1986) αναφέρουν αύξηση της επίδοσης στο άλμα με αντίθετη κίνηση (5%) και στο άλμα με αντίθετη κίνηση με τα χέρια ελεύθερα (6%) σε νεαρούς παίκτες καλαθοσφαίρισης ενώ παρόμοιες αυξήσεις αναφέρονται και από άλλες έρευνες (Wilson, Newton, Murphy & Humphries, 1993; Gehri et al., 1998; Markovic, 2007) (Πίνακας 2). Επιπλέον, οι Wilson et al. (1993) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η πλειομετρική προπόνηση οδηγεί σε μεγαλύτερα οφέλη, κυρίως σε κινήσεις που αποτελούν 54

63 εφαρμογή ενός «γρήγορου» ΚΔΒ. Παρά την αύξηση του ύψους του άλματος, όμως, οι Wilson, Murphy & Giorgi (1996) κατέγραψαν μείωση στη μέγιστη και εκρηκτική δύναμη μετά το πέρας της προπόνησης. Παρόμοια μείωση στην εκρηκτική τους δύναμη αναφέρουν και οι Matavulj et al. (2001) παρά την αύξηση στο άλμα με αντίθετη κίνηση (από 13.8 έως 15.6%) μετά την προπόνηση. Οι Young et al. (1999) κατέγραψαν αύξηση μόνο στο δείκτη εκρηκτικής δύναμης του άλματος (Fz/dt), μετά από προπόνηση αλμάτων βάθους με μικρό χρόνο επαφής συγκριτικά με την προπόνηση αλμάτων βάθους χωρίς χρονικό περιορισμό. Άλλες έρευνες μελέτησαν τις προσαρμογές της προπόνησης με άλματα με αντίθετη κίνηση ή μεταξύ διαφορετικών προγραμμάτων άσκησης. Συγκεκριμένα, οι Kato et al. (2006) έδειξαν ότι η προπόνηση με άλματα με αντίθετη κίνηση οδηγεί σε αύξηση της αλτικής ικανότητας (5.6% στο άλμα με αντίθετη κίνηση) σε νεαρές γυναίκες. Οι Thomas et al. (2009) σύγκριναν την αποδοτικότητα των αλμάτων με αντίθετη κίνηση και αυτή των αλμάτων βάθους από ύψος πτώσης 40 cm. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και τα δύο προπονητικά πρωτόκολλα είναι εξίσου αποδοτικά για την αύξηση της αλτικής ικανότητας (4 cm στο άλμα με αντίθετη κίνηση). Μία ακόμη έρευνα (Fatouros et al., 2000) που σύγκρινε τις επιπτώσεις της πλειομετρικής προπόνησης με τη συνδυαστική προπόνηση (αντιστάσεων και αλμάτων) και της άρσης βαρών έδειξε ότι και οι τρεις τύποι προπόνησης επιδρούν θετικά στην αλτική ικανότητα. Αντίθετα, οι Gehri et al. (1998) βρήκαν ότι η προπόνηση με άλματα βάθους υπερέχει έναντι των αλμάτων με αντίθετη κίνηση. Οι Tricoli et al. (2005) αξιολόγησαν την αλτική ικανότητα μετά από προπόνηση ολυμπιακών άρσεων και πλειομετρίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αλτική ικανότητα (άλμα με αντίθετη κίνηση) αυξήθηκε και στις δύο ομάδες, με τη διαφορά ότι οι ολυμπιακές άρσεις βελτίωσαν και το άλμα από ημικάθισμα. Οι Adams et al. (1992) έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση 7 εβδομάδων βελτιώνει την αλτική ικανότητα κατά 3.81 cm. Επιπλέον, φάνηκε ότι όταν η πλειομετρική προπόνηση συνδυαστεί με την προπόνηση δύναμης, τα οφέλη στην αλτική ικανότητα είναι μεγαλύτερα σε σύγκριση με την απλή πλειομετρική προπόνηση. Σε συμφωνία με τα προηγούμενα, ο Lyttle (1996) έδειξαν ότι η συνδυασμένη προπόνηση (πλειομετρία και αντιστάσεων) προκαλεί τις ίδιες θετικές μεταβολές στην αλτική ικανότητα με την κλασική προπόνηση ισχύος. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα των ερευνών δείχνουν ότι η πλειομετρική προπόνηση επιδρά θετικά στην αλτική ικανότητα, αλλά δεν υπερέχει πάντα των 55

64 άλλων προπονητικών προγραμμάτων και ιδιαίτερα των συνδυαστικών. Ένα επιπλέον στοιχείο είναι ότι τα περισσότερα πλειομετρικά πρωτόκολλα περιέχουν μία ποικιλία ασκήσεων με αποτέλεσμα να μη μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τις ασκήσεις που χρησιμοποιούνται. Γι αυτό το λόγο, στα παρακάτω κεφάλαια (2.9.2 και 2.9.3) χρησιμοποιείται ο όρος πλειομετρική προπόνηση για το σύνολο των προπονητικών πρωτοκόλλων που χρησιμοποιήθηκαν Η επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στα κινηματικά χαρακτηριστικά του άλματος Η επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στα κινηματικά χαρακτηριστικά των αρθρώσεων έχει ερευνηθεί αρκετά κατά την προσγείωση, και αφορά κυρίως στην πρόληψη τραυματισμών (Noyes, Barber-Westin, Fleckenstein, Walsh & West 2005; Lephart et al., 2005; Chappell & Limpisvasti, 2008). Σύμφωνα με όσα είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε, δεν υπάρχουν αρκετά δεδομένα για τις επιπτώσεις της πλειομετρικής προπόνησης στα κινηματικά χαρακτηριστικά διαφόρων αλμάτων, ώστε να γνωρίζουμε πώς επηρεάζει η πλειομετρική προπόνηση την τεχνική εκτέλεση του άλματος. Μετά από πλειομετρική προπόνηση παρατηρούνται μειωμένες δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους που συνοδεύονται με αυξημένη κάμψη του γόνατος, τόσο κατά την προσγείωση, όσο και κατά τη μέση φάση του άλματος (Noyes et al., 2005; Lephart et al., 2005; Chappell & Limpisvasti, 2008). Για παράδειγμα, οι Crowther, Spinks, Leicht & Spinks (2007) έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση που διεξαγόταν σε μαλθακό έδαφος επηρέαζε σημαντικά τα κινηματικά χαρακτηριστικά των αλμάτων (άλμα με αντίθετη κίνηση και άλμα βάθους), οδηγώντας σε μικρότερη κάμψη των αρθρώσεων κατά την προσγείωση. Ωστόσο, πρόσφατα βρέθηκε ότι η πλειομετρική προπόνηση οδηγεί σε αύξηση του ύψους στο άλμα από ημικάθισμα, χωρίς όμως να μεταβάλλεται το κινητικό πρότυπο (Arabatzi, Kellis & de Villareal, 2010). Αντίθετα, στο άλμα με αντίθετη κίνηση, τόσο η άρθρωση του γόνατος, όσο και η άρθρωση του ισχίου παρουσίαζε μικρότερο εύρος κίνησης μετά την πλειομετρική προπόνηση (Arabatzi et al., 2010). Συμπερασματικά, δεν υπάρχουν πολλά ερευνητικά δεδομένα σχετικά με την αλλαγή της τεχνικής εκτέλεσης των αλμάτων μετά από πλειομετρική προπόνηση. Επίσης, φαίνεται ότι δεν έχουν ερευνηθεί διεξοδικά οι επιπτώσεις της πλειομετρικής 56

65 προπόνησης στα κινηματικά χαρακτηριστικά της άρθρωσης της ποδοκνημικής κατά τη διάρκεια των αλμάτων Οι επιδράσεις της πλειομετρικής προπόνησης στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια των αλμάτων Η πλειομετρική προπόνηση επηρεάζει σημαντικά τη δραστηριότητα των μυών κατά τη διάρκεια όλων των αλμάτων (Hakkinen et al., 1984). Τα αποτελέσματα των ερευνών είναι πολλές φορές αντίθετα μεταξύ τους και φαίνεται ότι οι μεταβολές της μυϊκής δραστηριότητας εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το είδος της πλειομετρικής προπόνησης (Kyrolainen et al., 2005; Chimera, Swanik, Swanik & Straub, 2004; Arabatzi et al., 2010). Αρχικά στους μύες του γόνατος, βρέθηκε ότι η πλειομετρική προπόνηση οδηγεί σε σημαντική αύξηση της δραστηριότητας του έσω και έξω πλατύ, ενώ μικρές είναι οι αυξήσεις στη δραστηριότητα του ορθού μηριαίου κατά τη διάρκεια της έκκεντρης και της σύγκεντρης φάσης των αλμάτων. Έρευνες που ακολούθησαν, έδειξαν ότι η δραστηριότητα των μυών δεν αλλάζει (Kyrolainen et al., 2005; Chimera et al., 2004). Ωστόσο, οι Kyrolainen et al. (2005) έδειξαν ότι μετά από πλειομετρική προπόνηση, καταγράφεται σημαντική αύξηση της προ-ενεργοποίησης των εκτεινόντων του γόνατος κατά τη διάρκεια των αλμάτων βάθους. Τα ίδια αποτελέσματα κατέγραψαν και οι Chimera et al. (2004), που βρήκαν ότι η πλειομετρική προπόνηση προκάλεσε αύξηση της προ-ενεργοποίησης των προσαγωγών καθώς και συνενεργοποίηση προσαγωγών - απαγωγών. Όσον αφορά στις επιπτώσεις της πλειομετρικής προπόνησης στους μύες της ποδοκνημικής άρθρωσης, σε πρόσφατη έρευνα (Wu et al., 2010), βρέθηκε ότι η πλειομετρική προπόνηση δε μεταβάλλει τη δραστηριότητα του γαστροκνήμιου, σε αντίθεση με τη δραστηριότητα του υποκνημίδιου που αυξάνεται. Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα έρχονται σε αντίθεση με αυτά άλλων ερευνών που έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση αυξάνει τη μυϊκή δραστηριότητα του γαστροκνήμιου, είτε στην έκκεντρη (Arabatzi et al., 2010), είτε στη σύγκεντρη φάση των αλμάτων (Kubo et al., 2007). Παρόμοια, οι Kyrolainen et al. (2004) βρήκαν ότι η πλειομετρική προπόνηση αύξησε τη μέγιστη δύναμη και τη μυϊκή δραστηριότητα των πελματιαίων καμπτήρων. Αύξηση στη δραστηριότητα των πελματιαίων καμπτήρων κατέγραψαν επίσης και οι Kubo et al. (2007). Ωστόσο, η αυξημένη δραστηριότητα γινόταν εμφανής μόνο στη σύγκεντρη φάση των αλμάτων. Αντίθετα, οι Arabatzi et al. (2010) 57

66 έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση οδηγεί σε αυξημένη δραστηριότητα του γαστροκνήμιου κατά την έκκεντρη φάση του άλματος με αντίθετη κίνηση. Οι διαφορετικές προσαρμογές στη δραστηριότητα του γαστροκνήμιου είναι πιθανόν να οφείλονται στο διαφορετικό είδος ασκήσεων που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της πλειομετρικής προπόνησης Η επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά των μυών Η επίδραση της πλειομετρικής προπόνησης στις ιδιότητες του τένοντα έχει μελετηθεί σε αρκετές έρευνες (Blazevich, Gill, Bronks & Newton, 2003; Alegre et al., 2006; Kubo et al., 2007; Foure et al., 2009). Αντίθετα, οι μεταβολές στη μυϊκή αρχιτεκτονική και στην αλληλεπίδραση του μυοτενόντιου συστήματος κατά τη διάρκεια εκτέλεσης αλμάτων, δεν έχει επαρκώς μελετηθεί μετά από την εφαρμογή πλειομετρικής προπόνησης. Η πλειομετρική προπόνηση φαίνεται πως επηρεάζει τη σκληρότητα του τένοντα. Συγκεκριμένα, οι Burgess, Connick, Graham-Smith & Pearson (2007) βρήκαν ότι η σκληρότητα του τένοντα και το ύψος του άλματος αυξήθηκε σημαντικά μετά από πλειομετρική προπόνηση 6 εβδομάδων. Επιπλέον, φαίνεται ότι η πλειομετρική προπόνηση προκαλεί αποδοτικότερη αποθήκευση και απελευθέρωση ελαστικής ενέργειας από τον τένοντα (Wu et al., 2010) και αυξάνει την αλτική ικανότητα χωρίς, ωστόσο να μεταβάλλει σημαντικά τη σκληρότητα του τένοντα (Kubo et al., 2007; Foure et al., 2009). Οι διαφορές στα αποτελέσματα των ερευνών είναι πιθανό να οφείλονται στο ότι οι ασκήσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατά την πλειομετρική προπόνηση επιβάρυναν διαφορετικούς μύες (Foure et al., 2009). Η κάμψη του γόνατος, ο χρόνος επαφής και η άσκηση αποτελούν παράγοντες που έχουν σημαντική επίδραση στις μυϊκές ομάδες που θα επιβαρυνθούν κατά τη διάρκεια της προπόνησης. Αφού οι παραπάνω παράμετροι δεν είναι ίδιοι κατά τη διάρκεια της προπόνησης είναι πιθανόν να καταγράφονται διαφορετικές επιδράσεις. Είναι γνωστό ότι η αρχιτεκτονική του μυ επηρεάζει τις μηχανικές του ιδιότητες (μηκοδυναμική και ταχοδυναμική σχέση), και κατά συνέπεια την παραγωγή δύναμης και ισχύος. Σύμφωνα με όσα γνωρίζουμε, μόνο μία εργασία έχει πραγματοποιηθεί για να εξετάσει τις αρχιτεκτονικές προσαρμογές της πλειομετρικής προπόνησης (Blazevich et al., 2003), η οποία όμως συνδυάστηκε με ασκήσεις 58

67 δύναμης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η προπόνηση έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της γωνίας πτέρωσης και την αύξηση του μήκους της μυϊκής δεσμίδας των εκτεινόντων μυών του γόνατος με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ιδανικότερες συνθήκες για την παραγωγή ισχύος. 2.9 Τροποποιημένα πλειομετρικά πρωτόκολλα Ένα χαρακτηριστικό που παρουσιάζουν τα δημοσιευμένα πλειομετρικά πρωτόκολλα είναι ότι έχουν ως στόχο τη βελτίωση της απόδοσης όλων των μυών των κάτω άκρων. Ωστόσο, οι νέες τάσεις της προπονητικής επιτάσσουν τη δημιουργία ασκήσεων που θα επιβαρύνουν συγκεκριμένες αρθρώσεις σε περίπτωση που αυτό κρίνεται αναγκαίο για την απόδοση. Ο χρόνος επαφής κατά τη διάρκεια αλμάτων βάθους είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη συμμετοχή των αρθρώσεων στην τελική επίδοση. Ο μικρός χρόνος επαφής συνοδεύεται από μικρό εύρος κίνησης του γονάτου και του ισχίου, με αποτέλεσμα η επίδοση να εξαρτάται από τις ιδιότητες της άρθρωσης της ποδοκνημικής (Bobbert et al., 1986b). Αντίθετα, μεγαλύτερος χρόνος επαφής συνοδεύεται από μεγαλύτερο εύρος του ισχίου και του γόνατος και κατά συνέπεια μεγαλύτερη συμμετοχή τους στο ύψος του άλματος (Bobbert et al., 1986b; Walsh et al., 2004). Το μεγαλύτερο εύρος κίνησης των αρθρώσεων τις καθιστά σημαντικές για την τελική επίδοση. Προσπαθώντας να διαχωρίσουν την επίδραση των προγραμμάτων με άλματα τετρακέφαλου από αυτή με άλματα των πελματιαίων καμπτήρων, οι Young et al. (1999) σύγκριναν δύο προπονητικά πρωτόκολλα. Το πρώτο είχε ως στόχο το μέγιστο άλμα και το άλλο το μέγιστο άλμα με το μικρότερο χρόνο επαφής στο δάπεδο. Η μόνη διαφορά στις προσαρμογές μεταξύ των δύο προγραμμάτων ήταν ότι η προπόνηση με άλματα βάθους με μικρό χρόνο επαφής αύξησε το δείκτη εκρηκτικής δύναμης. Συμπερασματικά μπορεί να υποστηριχθεί ότι η γρήγορη εκτέλεση των αλμάτων βάθους βελτιώνει το ρυθμό ανάπτυξης δύναμης, χωρίς ωστόσο να προκαλεί επιπλέον οφέλη στην αλτική ικανότητα (Young et al., 1999). Σε μια άλλη προσπάθεια να ερευνηθούν οι επιπτώσεις ενός στοχευμένου πλειομετρικού πρωτοκόλλου (ποδοκνημικής-γονάτου-ισχίου), οι Holcomb et al. (1996) σύγκριναν άλματα βάθους με διαφορετική τεχνική. Οι ερευνητές διαφοροποίησαν την τεχνική κατά τη διάρκεια αλμάτων βάθους με στόχο να αυξήσουν το εύρος κίνησης της μιας άρθρωσης και να μειώσουν το εύρος των άλλων 59

68 δύο. Οι αναλύσεις έδειξαν ότι η τροποποίηση του εύρους της κίνησης μιας άρθρωσης μπορεί να μεταβάλλει τα κινηματικά χαρακτηριστικά του άλματος βάθους. Η μεταβολή αυτή οδήγησε σε αυξημένη παραγόμενη ισχύ και αυξημένο έργο των αρθρώσεων που εμφάνισαν μεγαλύτερο εύρος. Κατά συνέπεια η τροποποίηση στην τεχνική είχε ως αποτέλεσμα την επιπλέον φόρτιση των στοχευμένων αρθρώσεων (Holcomb et al., 1996). Εικόνα 15. Σχηματική απεικόνιση των τροποποιημένων αλμάτων βάθους (ADJ= άλματα ποδοκνημικής, KDJ= άλματα γόνατος και HDJ= άλματα ισχίου) κατά Holcomb et al. (1996). Οι ίδιοι ερευνητές (Holcomb et al., 1996) συνέχισαν την παραπάνω έρευνα και εξέτασαν τις επιπτώσεις των τροποποιημένων αλμάτων βάθους στο κατακόρυφο άλμα. Κατά τη διάρκεια της έρευνας συγκρίθηκαν οι επιπτώσεις της προπόνησης με άλματα με αντίθετη κίνηση, της προπόνησης με αντιστάσεις, της απλής πλειομετρικής προπόνησης και της πλειομετρικής προπόνησης που περιείχε τα τρία τροποποιημένα άλματα βάθους (Εικόνα 16). Η μόνη σημαντική αύξηση καταγράφηκε στη συνολική ισχύ και το ύψος του άλματος μόνο μετά από την «κλασική» πλειομετρική προπόνηση. Φαίνεται, λοιπόν, πως τα τροποποιημένα πλειομετρικά πρωτόκολλα μπορεί να φορτίζουν περισσότερο τις αρθρώσεις, αλλά έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην τεχνική των αλμάτων και κατά συνέπεια στην τελική επίδοση. Συμπερασματικά, οι ερευνητές αναφέρουν πως η χρήση τροποποιημένων 60

69 πρωτοκόλλων οδηγεί στη χρήση μη αποδοτικής τεχνικής, με αποτέλεσμα τα όποια οφέλη από την προπόνηση να μη γίνονται εμφανή στην τελική επίδοση. Αν και η χρήση τροποποιημένων πλειομετρικών προγραμμάτων έχει αποτύχει στο παρελθόν να επιδράσει θετικά στην αλτική ικανότητα λόγω της μεταβολής της κινηματικής αλυσίδας, είναι πιθανό η χρήση ενός τέτοιου προγράμματος να αυξήσει την αλτική ικανότητα εάν δε μεταβάλλει την τεχνική του άλματος. Επιπλέον, είναι πιθανόν η χρήση μιας τέτοιας άσκησης να βελτιώσει την απόδοση εάν εκμεταλλεύεται τις βασικές αρχές μυϊκής μηχανικής του μυ στον οποίο στοχεύει Προπόνηση με στόχο την εκμετάλλευση της μηκοδυναμικής σχέσης του γαστροκνήμιου Μετά από εκτεταμένη έρευνα της υπάρχουσας βιβλιογραφίας (Bobbert 1990; Adams et al., 1992; Gehri et al., 1998; Young et al., 1999; Potteiger et a.l, 1999), φαίνεται πως δεν έχει πραγματοποιηθεί πλειομετρικό προπονητικό πρωτόκολλο με στόχο την ειδική ενδυνάμωση των γαστροκνήμιων, εκμεταλλευόμενο τη μηκοδυναμική τους σχέση. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω ασκήσεων ή τεχνικών οι οποίες αναγκάζουν τους μύες να δουλεύουν στα σημεία εκείνα της μηκο-δυναμικής καμπύλης στα οποία έχουν μεγαλύτερη ικανότητα παραγωγής δύναμης. Όταν εκτελούνται πλειομετρικά άλματα, η ποδοκνημική εμφανίζει ένα συγκεκριμένο εύρος κίνησης και επομένως οι γαστροκνήμιοι λειτουργούν σε μια συγκεκριμένη περιοχή της μηκοδυναμικής τους καμπύλης. Αυτό το εύρος, όμως, αντιστοιχεί στο ανοδικό τμήμα της μηκοδυναμικής σχέσης των γαστροκνημίων μακριά από το ιδανικό μήκος τους (πλατό δύναμης). Συνεπώς, είναι πιθανόν να καταγράφονταν καλύτερα προπονητικά αποτελέσματα. εάν ήταν εφικτό να άλλαζε ο τρόπος εκτέλεσης των αλμάτων ώστε να λειτουργήσει η ποδοκνημική στο αποδοτικό της εύρος Η προσγείωση σε κεκλιμένο δάπεδο κατά τη εκτέλεση πλειομετρικών αλμάτων θα μπορούσε να οδηγήσει τους γαστροκνήμιους σε μεγαλύτερο μυϊκό μήκος, σε σύγκριση με το δάπεδο και λόγω της μηκοδυναμικής σχέσης τους, σε παραγωγή μεγαλύτερης δύναμης κατά την εκτέλεση του άλματος. Επιπλέον, η χρήση μιας τέτοιας άσκησης κατά τη διάρκεια της πλειομετρικής προπόνησης θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερη βελτίωση της αλτικής ικανότητας είτε άμεσα, είτε μετά από ένα διάστημα αποχής από τη συγκεκριμένη προπόνηση. 61

70 2.11 Βιβλιογραφία Adams, T.M., Worley, D. & Throgmartin D (1987) The effects of selected plyometric and weight training on muscle leg power. Track Field Q Rev 87: 45-7 Alegre, L. M., Jimenez, F., Gonzalo-Orden, J. M., Martin-Acero, R. & Aguado, X. (2006). Effects of dynamic resistance training on fascicle length and isometric strength. J Sports Sci, 24(5), Alexander, R. M. (2002). Tendon elasticity and muscle function. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol, 133(4), Arabatzi, F., Kellis, E. & Saez-Saez De Villarreal, E. Vertical jump biomechanics after plyometric, weight lifting, and combined (weight lifting + plyometric) training. J Strength Cond Res, 24(9), Arampatzis, A., Karamanidis, K. & Albracht, K. (2007a). Adaptational responses of the human achilles tendon by modulation of the applied cyclic strain magnitude. J Exp Biol, 210(Pt 15), Arampatzis, A., Karamanidis, K., Morey-Klapsing, G., De Monte, G. & Stafilidis, S. (2007b). Mechanical properties of the triceps surae tendon and aponeurosis in relation to intensity of sport activity. J Biomech, 40(9), Arampatzis, A., Karamanidis, K., Stafilidis, S., Morey-Klapsing, G., DeMonte, G. & Bruggemann, G. P. (2006). Effect of different ankle- and knee-joint positions on gastrocnemius medialis fascicle length and emg activity during isometric plantar flexion. J Biomech, 39(10), Arampatzis, A., Morey-Klapsing, G., Karamanidis, K., DeMonte, G., Stafilidis, S. & Bruggemann, G. P. (2005a). Differences between measured and resultant joint moments during isometric contractions at the ankle joint. J Biomech, 38(4), Arampatzis, A., Schade, F., Walsh, M. & Bruggemann, G. P. (2001). Influence of leg stiffness and its effect on myodynamic jumping performance. J Electromyogr Kinesiol, 11(5), Arampatzis, A., Stafilidis, S., DeMonte, G., Karamanidis, K., Morey-Klapsing, G. & Bruggemann, G. P. (2005b). Strain and elongation of the human gastrocnemius tendon and aponeurosis during maximal plantarflexion effort. J Biomech, 38(4),

71 Asmussen, E. & Bonde-Petersen, F. (1974). Storage of elastic energy in skeletal muscles in man. Acta Physiol Scand, 91(3), Benjamin, M., Kaiser, E. & Milz, S. (2008). Structure-function relationships in tendons: A review. J Anat, 212(3), Bennet-Clark, H. C. & Lucey, E. C. (1967). The jump of the flea: A study of the energetics and a model of the mechanism. J Exp Biol, 47(1), Blazevich, A. J. (2006). Effects of physical training and detraining, immobilisation, growth and aging on human fascicle geometry. Sports Med, 36(12), Blazevich, A. J., Gill, N. D., Bronks, R. & Newton, R. U. (2003). Training-specific muscle architecture adaptation after 5-wk training in athletes. Med Sci Sports Exerc, 35(12), Bobbert, M. F. (1990). Drop jumping as a training method for jumping ability. Sports Med, 9(1), Bobbert, M. F. & Casius, L. J. (2005). Is the effect of a countermovement on jump height due to active state development? Med Sci Sports Exerc, 37(3), Bobbert, M. F., Huijing, P. A. & van Ingen Schenau, G. J. (1986a). An estimation of power output and work done by the human triceps surae muscle-tendon complex in jumping. J Biomech, 19(11), Bobbert, M. F., Huijing, P. A. & van Ingen Schenau, G. J. (1987a). Drop jumping. I. The influence of jumping technique on the biomechanics of jumping. Med Sci Sports Exerc, 19(4), Bobbert, M. F., Huijing, P. A. & van Ingen Schenau, G. J. (1987b). Drop jumping. Ii. The influence of dropping height on the biomechanics of drop jumping. Med Sci Sports Exerc, 19(4), Bobbert, M. F., Mackay, M., Schinkelshoek, D., Huijing, P. A. & van Ingen Schenau, G. J. (1986b). Biomechanical analysis of drop and countermovement jumps. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 54(6), Bobbert, M. F. & van Zandwijk, J. P. (1999). Dynamics of force and muscle stimulation in human vertical jumping. Med Sci Sports Exerc, 31(2), Bojsen-Moller, J., Brogaard, K., Have, M. J., Stryger, H. P., Kjaer, M., Aagaard, P., et al. (2007). Passive knee joint range of motion is unrelated to the mechanical properties of the patellar tendon. Scand J Med Sci Sports, 17(4),

72 Bosco, C., Ito, A., Komi, P. V., Luhtanen, P., Rahkila, P., Rusko, H., et al. (1982). Neuromuscular function and mechanical efficiency of human leg extensor muscles during jumping exercises. Acta Physiol Scand, 114(4), Bosco, C., Komi, P. V. & Ito, A. (1981). Prestretch potentiation of human skeletal muscle during ballistic movement. Acta Physiol Scand, 111(2), Brown, M. E., Mayhew, J. L. & Boleach, L. W. (1986). Effect of plyometric training on vertical jump performance in high school basketball players. J Sports Med Phys Fitness, 26(1), 1-4. Burgess, K. E., Connick, M. J., Graham-Smith, P. & Pearson, S. J. (2007). Plyometric vs. Isometric training influences on tendon properties and muscle output. J Strength Cond Res, 21(3), Cavagna, G. A. (1977). Storage and utilization of elastic energy in skeletal muscle. Exerc Sport Sci Rev, 5, Cavagna, G. A. & Citterio, G. (1974). Effect of stretching on the elastic characteristics and the contractile component of frog striated muscle. J Physiol, 239(1), Chappell, J. D. & Limpisvasti, O. (2008). Effect of a neuromuscular training program on the kinetics and kinematics of jumping tasks. Am J Sports Med, 36(6), Chimera, N. J., Swanik, K. A., Swanik, C. B. & Straub, S. J. (2004). Effects of plyometric training on muscle-activation strategies and performance in female athletes. J Athl Train, 39(1), Chmielewski, T. L., Myer, G. D., Kauffman, D. & Tillman, S. M. (2006). Plyometric exercise in the rehabilitation of athletes: Physiological responses and clinical application. J Orthop Sports Phys Ther, 36(5), Cresswell, A. G., Loscher, W. N. & Thorstensson, A. (1995). Influence of gastrocnemius muscle length on triceps surae torque development and electromyographic activity in man. Exp Brain Res, 105(2), Crowther, R. G., Spinks, W. L., Leicht, A. S. & Spinks, C. D. (2007). Kinematic responses to plyometric exercises conducted on compliant and noncompliant surfaces. J Strength Cond Res, 21(2), Dietz, V., Schmidtbleicher, D. & Noth, J. (1979). Neuronal mechanisms of human locomotion. J Neurophysiol, 42(5),

73 Doral, M. N., Alam, M., Bozkurt, M., Turhan, E., Atay, O. A., Donmez, G., et al. Functional anatomy of the achilles tendon. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 18(5), Edman, K. A., Elzinga, G. & Noble, M. I. (1978). Enhancement of mechanical performance by stretch during tetanic contractions of vertebrate skeletal muscle fibres. J Physiol, 281, Fenn, W. O. & Marsh, B. S. (1935). Muscular force at different speeds of shortening. J Physiol, 85(3), Foure, A., Nordez, A., Guette, M. & Cornu, C. (2009). Effects of plyometric training on passive stiffness of gastrocnemii and the musculo-articular complex of the ankle joint. Scand J Med Sci Sports, 19(6), Foure, A., Nordez, A., McNair, P. & Cornu, C (2011). Effects of plyometric training on both active and passive parts of the plantarflexors series elastic component stiffness of muscle-tendon complex. Eur J Appl Physiol, 111(3), Fugl-Meyer, A. R., Sjostrom, M. & Wahlby, L. (1979). Human plantar flexion strength and structure. Acta Physiol Scand, 107(1), Fukashiro, S., Hay, D. C. & Nagano, A. (2006). Biomechanical behavior of muscletendon complex during dynamic human movements. J Appl Biomech, 22(2), Fukunaga, T., Kawakami, Y., Kubo, K. & Kanehisa, H. (2002). Muscle and tendon interaction during human movements. Exerc Sport Sci Rev, 30(3), Fukunaga, T., Miyatani, M., Tachi, M., Kouzaki, M., Kawakami, Y. & Kanehisa, H. (2001). Muscle volume is a major determinant of joint torque in humans. Acta Physiol Scand, 172(4), Giddings, V. L., Beaupre, G. S., Whalen, R. T. & Carter, D. R. (2000). Calcaneal loading during walking and running. Med Sci Sports Exerc, 32(3), Gollhofer, A., Horstmann, G. A., Schmidtbleicher, D. & Schonthal, D. (1990). Reproducibility of electromyographic patterns in stretch-shortening type contractions. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 60(1), Gollhofer, A. & Kyrolainen, H. (1991). Neuromuscular control of the human leg extensor muscles in jump exercises under various stretch-load conditions. Int J Sports Med, 12(1),

74 Gollhofer, A., Strojnik, V., Rapp, W. & Schweizer, L. (1992). Behaviour of triceps surae muscle-tendon complex in different jump conditions. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 64(4), Gordon, A. M., Huxley, A. F. & Julian, F. J. (1966). Tension development in highly stretched vertebrate muscle fibres. J Physiol, 184(1), Gottlieb, G. L. & Agarwal, G. C. (1979). Response to sudden torques about ankle in man: Myotatic reflex. J Neurophysiol, 42(1 Pt 1), Hakkinen, K., Alen, M. & Komi, P. V. (1984). Neuromuscular, anaerobic, and aerobic performance characteristics of elite power athletes. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 53(2), Hakkinen, K., Komi, P. V. & Alen, M. (1985). Effect of explosive type strength training on isometric force- and relaxation-time, electromyographic and muscle fibre characteristics of leg extensor muscles. Acta Physiol Scand, 125(4), Herbert, R. D., Moseley, A. M., Butler, J. E. & Gandevia, S. C. (2002). Change in length of relaxed muscle fascicles and tendons with knee and ankle movement in humans. J Physiol, 539(Pt 2), Herring, S. W., Grimm, A. F. & Grimm, B. R. (1984). Regulation of sarcomere number in skeletal muscle: A comparison of hypotheses. Muscle Nerve, 7(2), Herzog, W. (2000). Muscle properties and coordination during voluntary movement. J Sports Sci, 18(3), Herzog, W., Leonard, T. R., Renaud, J. M., Wallace, J., Chaki, G. & Bornemisza, S. (1992). Force-length properties and functional demands of cat gastrocnemius, soleus and plantaris muscles. J Biomech, 25(11), Hof, A. L., Van Zandwijk, J. P. & Bobbert, M. F. (2002). Mechanics of human triceps surae muscle in walking, running and jumping. Acta Physiol Scand, 174(1), Huijing, P. A. & Baan, G. C. (2003). Myofascial force transmission: Muscle relative position and length determine agonist and synergist muscle force. J Appl Physiol, 94(3), Hunter, J. P., Marshall, R. N. & McNair, P. (2004). Reliability of biomechanical variables of sprint running. Med Sci Sports Exerc, 36(5),

75 Huxley, A. F. (1975). The origin of force in skeletal muscle. Ciba Found Symp(31), Huxley, H. & Hanson, J. (1954). Changes in the cross-striations of muscle during contraction and stretch and their structural interpretation. Nature, 173(4412), Huxley, H. E. (1969). The mechanism of muscular contraction. Science, 164(886), Ikai, M. & Fukunaga, T. (1968). Calculation of muscle strength per unit crosssectional area of human muscle by means of ultrasonic measurement. Int Z Angew Physiol, 26(1), Ishikawa, M. & Komi, P. V. (2007). The role of the stretch reflex in the gastrocnemius muscle during human locomotion at various speeds. J Appl Physiol, 103(3), Ishikawa, M., Komi, P. V., Grey, M. J., Lepola, V. & Bruggemann, G. P. (2005a). Muscle-tendon interaction and elastic energy usage in human walking. J Appl Physiol, 99(2), Ishikawa, M., Niemela, E. & Komi, P. V. (2005b). Interaction between fascicle and tendinous tissues in short-contact stretch-shortening cycle exercise with varying eccentric intensities. J Appl Physiol, 99(1), Joyce, G. C., Rack, P. M. & Westbury, D. R. (1969). The mechanical properties of cat soleus muscle during controlled lengthening and shortening movements. J Physiol, 204(2), Jozsa, L. & Kannus, P. (1997). Histopathological findings in spontaneous tendon ruptures. Scand J Med Sci Sports, 7(2), Kannas, T., Kellis, E., Arampatzi, F. & de Villarreal, E. S. Medial gastrocnemius architectural properties during isometric contractions in boys and men. Pediatr Exerc Sci, 22(1), Kannus, P. (2000). Structure of the tendon connective tissue. Scand J Med Sci Sports, 10(6), Kato, T., Terashima, T., Yamashita, T., Hatanaka, Y., Honda, A. & Umemura, Y. (2006). Effect of low-repetition jump training on bone mineral density in young women. J Appl Physiol, 100(3),

76 Kawakami, Y., Abe, T., Kuno, S. Y. & Fukunaga, T. (1995). Training-induced changes in muscle architecture and specific tension. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 72(1-2), Kawakami, Y., Ichinose, Y. & Fukunaga, T. (1998). Architectural and functional features of human triceps surae muscles during contraction. J Appl Physiol, 85(2), Kawakami, Y. & Lieber, R. L. (2000). Interaction between series compliance and sarcomere kinetics determines internal sarcomere shortening during fixed-end contraction. J Biomech, 33(10), Kellis, E. (1998). Quantification of quadriceps and hamstring antagonist activity. Sports Med, 25(1), Kennedy, P. M. & Cresswell, A. G. (2001). The effect of muscle length on motor-unit recruitment during isometric plantar flexion in humans. Exp Brain Res, 137(1), Ker, R. F. (1981). Dynamic tensile properties of the plantaris tendon of sheep (ovis aries). J Exp Biol, 93, Komi, P. V. (2000). Stretch-shortening cycle: A powerful model to study normal and fatigued muscle. J Biomech, 33(10), Kubo, K., Morimoto, M., Komuro, T., Yata, H., Tsunoda, N., Kanehisa, H., et al. (2007). Effects of plyometric and weight training on muscle-tendon complex and jump performance. Med Sci Sports Exerc, 39(10), Kuitunen, S., Avela, J., Kyrolainen, H., Nicol, C. & Komi, P. V. (2002). Acute and prolonged reduction in joint stiffness in humans after exhausting stretchshortening cycle exercise. Eur J Appl Physiol, 88(1-2), Kurokawa, S., Fukunaga, T. & Fukashiro, S. (2001). Behavior of fascicles and tendinous structures of human gastrocnemius during vertical jumping. J Appl Physiol, 90(4), Kurokawa, S., Fukunaga, T., Nagano, A. & Fukashiro, S. (2003). Interaction between fascicles and tendinous structures during counter movement jumping investigated in vivo. J Appl Physiol, 95(6), Kyrolainen, H., Avela, J., McBride, J. M., Koskinen, S., Andersen, J. L., Sipila, S., et al. (2004). Effects of power training on mechanical efficiency in jumping. Eur J Appl Physiol, 91(2-3),

77 Lemos, R. R., Epstein, M. & Herzog, W. (2008). Modeling of skeletal muscle: The influence of tendon and aponeuroses compliance on the force-length relationship. Med Biol Eng Comput, 46(1), Lephart, S. M., Abt, J. P., Ferris, C. M., Sell, T. C., Nagai, T., Myers, J. B., et al. (2005). Neuromuscular and biomechanical characteristic changes in high school athletes: A plyometric versus basic resistance program. Br J Sports Med, 39(12), Leukel, C., Gollhofer, A., Keller, M. & Taube, W. (2008a). Phase- and task-specific modulation of soleus h-reflexes during drop-jumps and landings. Exp Brain Res, 190(1), Leukel, C., Taube, W., Gruber, M., Hodapp, M. & Gollhofer, A. (2008b). Influence of falling height on the excitability of the soleus h-reflex during drop-jumps. Acta Physiol (Oxf), 192(4), Lieber, R. L., Brown, C. G. & Trestik, C. L. (1992). Model of muscle-tendon interaction during frog semitendinosis fixed-end contractions. J Biomech, 25(4), Lieber, R. L. & Friden, J. (2000). Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture. Muscle Nerve, 23(11), Lieber, R. L., Leonard, M. E., Brown, C. G. & Trestik, C. L. (1991). Frog semitendinosis tendon load-strain and stress-strain properties during passive loading. Am J Physiol, 261(1 Pt 1), C Lieber, R. L., Loren, G. J. & Friden, J. (1994). In vivo measurement of human wrist extensor muscle sarcomere length changes. J Neurophysiol, 71(3), Liu, Y., Peng, C. H., Wei, S. H., Chi, J. C., Tsai, F. R. & Chen, J. Y. (2006). Active leg stiffness and energy stored in the muscles during maximal counter movement jump in the aged. J Electromyogr Kinesiol, 16(4), Mademli, L. & Arampatzis, A. (2005). Behaviour of the human gastrocnemius muscle architecture during submaximal isometric fatigue. Eur J Appl Physiol, 94(5-6), Maganaris, C. N. (2002). Tensile properties of in vivo human tendinous tissue. J Biomech, 35(8), Maganaris, C. N. (2003). Force-length characteristics of the in vivo human gastrocnemius muscle. Clin Anat, 16(3),

78 Maganaris, C. N., Baltzopoulos, V. & Sargeant, A. J. (1998). In vivo measurements of the triceps surae complex architecture in man: Implications for muscle function. J Physiol, 512 (Pt 2), Maganaris, C. N., Narici, M. V. & Maffulli, N. (2008). Biomechanics of the achilles tendon. Disabil Rehabil, 30(20-22), Maganaris, C. N. & Paul, J. P. (2002). Tensile properties of the in vivo human gastrocnemius tendon. J Biomech, 35(12), Magnusson, S. P., Aagaard, P., Dyhre-Poulsen, P. & Kjaer, M. (2001). Loaddisplacement properties of the human triceps surae aponeurosis in vivo. J Physiol, 531(Pt 1), Magnusson, S. P., Narici, M. V., Maganaris, C. N. & Kjaer, M. (2008). Human tendon behaviour and adaptation, in vivo. J Physiol, 586(1), Magnusson, S. P., Qvortrup, K., Larsen, J. O., Rosager, S., Hanson, P., Aagaard, P., et al. (2002). Collagen fibril size and crimp morphology in ruptured and intact achilles tendons. Matrix Biol, 21(4), Manal, K., Roberts, D. P. & Buchanan, T. S. (2006). Optimal pennation angle of the primary ankle plantar and dorsiflexors: Variations with sex, contraction intensity, and limb. J Appl Biomech, 22(4), Markovic, G. (2007). Does plyometric training improve vertical jump height? A metaanalytical review. Br J Sports Med, 41(6), ; discussion 355. Markovic, G. & Mikulic, P. Neuro-musculoskeletal and performance adaptations to lower-extremity plyometric training. Sports Med, 40(10), Matavulj, D., Kukolj, M., Ugarkovic, D., Tihanyi, J. & Jaric, S. (2001). Effects of plyometric training on jumping performance in junior basketball players. J Sports Med Phys Fitness, 41(2), McNulty, P. A., Turker, K. S. & Macefield, V. G. (1999). Evidence for strong synaptic coupling between single tactile afferents and motoneurones supplying the human hand. J Physiol, 518 (Pt 3), Moritani, T. & devries, H. A. (1979). Neural factors versus hypertrophy in the time course of muscle strength gain. Am J Phys Med, 58(3), Moritani, T., Oddsson, L. & Thorstensson, A. (1991). Activation patterns of the soleus and gastrocnemius muscles during different motor tasks. J Electromyogr Kinesiol, 1(2),

79 Muhl, Z. F. (1982). Active length-tension relation and the effect of muscle pinnation on fiber lengthening. J Morphol, 173(3), Muramatsu, T., Muraoka, T., Takeshita, D., Kawakami, Y. & Fukunaga, T. (2002). In vivo mechanical properties of proximal and distal aponeuroses in human tibialis anterior muscle. Cells Tissues Organs, 170(2-3), Muramatsu, T., Muraoka, T., Takeshita, D., Kawakami, Y., Hirano, Y. & Fukunaga, T. (2001). Mechanical properties of tendon and aponeurosis of human gastrocnemius muscle in vivo. J Appl Physiol, 90(5), Narici, M. V., Binzoni, T., Hiltbrand, E., Fasel, J., Terrier, F. & Cerretelli, P. (1996). In vivo human gastrocnemius architecture with changing joint angle at rest and during graded isometric contraction. J Physiol, 496 (Pt 1), Nichols, T. R. (1989). The organization of heterogenic reflexes among muscles crossing the ankle joint in the decerebrate cat. J Physiol, 410, Norman, R. W. & Komi, P. V. (1979). Electromechanical delay in skeletal muscle under normal movement conditions. Acta Physiol Scand, 106(3), Noyes, F. R., Barber-Westin, S. D., Fleckenstein, C., Walsh, C. & West, J. (2005). The drop-jump screening test: Difference in lower limb control by gender and effect of neuromuscular training in female athletes. Am J Sports Med, 33(2), Oda, T., Himeno, R., D, C. H., Chino, K., Kurihara, T., Nagayoshi, T., et al. (2007). In vivo behavior of muscle fascicles and tendinous tissues in human tibialis anterior muscle during twitch contraction. J Biomech, 40(14), Pinniger, G. J., Nordlund, M., Steele, J. R. & Cresswell, A. G. (2001). H-reflex modulation during passive lengthening and shortening of the human triceps surae. J Physiol, 534(Pt 3), Sale, D. G., McComas, A. J., MacDougall, J. D. & Upton, A. R. (1982). Neuromuscular adaptation in human thenar muscles following strength training and immobilization. J Appl Physiol, 53(2), Salonikidis, K. & Zafeiridis, A. (2008). The effects of plyometric, tennis-drills, and combined training on reaction, lateral and linear speed, power, and strength in novice tennis players. J Strength Cond Res, 22(1), Sammarco, G. J. (1993). Kinematics of the ankle: A hinged axis model. Foot Ankle, 14(2),

80 Saunders, P. U., Telford, R. D., Pyne, D. B., Peltola, E. M., Cunningham, R. B., Gore, C. J., et al. (2006). Short-term plyometric training improves running economy in highly trained middle and long distance runners. J Strength Cond Res, 20(4), Schmidt, J. M., Zhang, J., Lee, H. S., Stromer, M. H. & Robson, R. M. (1999). Interaction of talin with actin: Sensitive modulation of filament crosslinking activity. Arch Biochem Biophys, 366(1), Sherrington, C. S. (1917). Reflexes elicitable in the cat from pinna vibrissae and jaws. J Physiol, 51(6), Sousa, F., Ishikawa, M., Vilas-Boas, J. P. & Komi, P. V. (2007). Intensity- and muscle-specific fascicle behavior during human drop jumps. J Appl Physiol, 102(1), Spurrs, R. W., Murphy, A. J. & Watsford, M. L. (2003). The effect of plyometric training on distance running performance. Eur J Appl Physiol, 89(1), 1-7. Taube, W., Leukel, C., Lauber, B. & Gollhofer, A. The drop height determines neuromuscular adaptations and changes in jump performance in stretchshortening cycle training. Scand J Med Sci Sports, in press.. Thomas, K., French, D. & Hayes, P. R. (2009). The effect of two plyometric training techniques on muscular power and agility in youth soccer players. J Strength Cond Res, 23(1), Tidball, J. G. & Chan, M. (1989). Adhesive strength of single muscle cells to basement membrane at myotendinous junctions. J Appl Physiol, 67(3), Tricoli, V., Lamas, L., Carnevale, R. & Ugrinowitsch, C. (2005). Short-term effects on lower-body functional power development: Weightlifting vs. Vertical jump training programs. J Strength Cond Res, 19(2), Trotter, J. A. (1993). Functional morphology of force transmission in skeletal muscle. A brief review. Acta Anat (Basel), 146(4), Voigt, M., Dyhre-Poulsen, P. & Simonsen, E. B. (1998). Modulation of short latency stretch reflexes during human hopping. Acta Physiol Scand, 163(2), Wakahara, T., Kanehisa, H., Kawakami, Y. & Fukunaga, T. (2007). Fascicle behavior of medial gastrocnemius muscle in extended and flexed knee positions. J Biomech, 40(10),

81 Wakahara, T., Kanehisa, H., Kawakami, Y. & Fukunaga, T. (2009). Effects of knee joint angle on the fascicle behavior of the gastrocnemius muscle during eccentric plantar flexions. J Electromyogr Kinesiol, 19(5), Walker, S. M. & Schrodt, G. R. (1974). I segment lengths and thin filament periods in skeletal muscle fibers of the rhesus monkey and the human. Anat Rec, 178(1), Walsh, M., Arampatzis, A., Schade, F. & Bruggemann, G. P. (2004). The effect of drop jump starting height and contact time on power, work performed, and moment of force. J Strength Cond Res, 18(3), Wilson, G. J., Murphy, A. J. & Giorgi, A. (1996). Weight and plyometric training: Effects on eccentric and concentric force production. Can J Appl Physiol, 21(4), Wilson, G. J., Newton, R. U., Murphy, A. J. & Humphries, B. J. (1993). The optimal training load for the development of dynamic athletic performance. Med Sci Sports Exerc, 25(11), Wilson, J. M. & Flanagan, E. P. (2008). The role of elastic energy in activities with high force and power requirements: A brief review. J Strength Cond Res, 22(5), Woledge, R. C., Curtin, N. A. & Homsher, E. (1985). Energetic aspects of muscle contraction. Monogr Physiol Soc 41, Wu, Y. K., Lien, Y. H., Lin, K. H., Shih, T. T., Wang, T. G. & Wang, H. K. Relationships between three potentiation effects of plyometric training and performance. Scand J Med Sci Sports, 20(1), e Young, W. B., Wilson, G. J. & Byrne, C. (1999). A comparison of drop jump training methods: Effects on leg extensor strength qualities and jumping performance. Int J Sports Med, 20(5), Zuur, A. T., Lundbye-Jensen, J., Leukel, C., Taube, W., Grey, M. J., Gollhofer, A., et al.(2010). Contribution of afferent feedback and descending drive to human hopping. J Physiol, 588(Pt 5), Zuurbier, C. J. & Huijing, P. A. (1992). Influence of muscle geometry on shortening speed of fibre, aponeurosis and muscle. J Biomech, 25(9),

82 3 Βιομηχανικές διαφορές μεταξύ αναπηδήσεων σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο Tο συγκεκριμένο κεφάλαιο έχει δημοσιευτεί στο Journal of Strength and Conditioning Research (J Strength Cond Res Dec; 25 (12): ) με τίτλο: Biomechanical differences between incline and plane hopping Authors: THEODOROS M. KANNAS, ELEFTHERIOS KELLIS, AND IOANNIS G. AMIRIDIS 74

83 3.1 Περίληψη Η ανάγκη για την παραγωγή μεγάλων ποσών ισχύος κατά τη διάρκεια δυναμικών κινήσεων, οδήγησε να εξεταστεί κατά πόσο η μεταβολή του μήκους του Έσω Γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια συνεχόμενων Κύκλων Διάτασης-Βράχυνσης (ΚΔΒ), όπως οι αναπηδήσεις, θα μπορούσε να διαφοροποιήσει το ύψος των αναπηδήσεων. Η ερευνητική υπόθεση της παρούσας εργασίας ήταν ότι αναπηδήσεις (συνεχόμενα άλματα με τεντωμένα γόνατα) σε κεκλιμένο (15 ο ) δάπεδο θα παρουσίαζαν υψηλότερα άλματα σε σχέση με αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο εκμεταλλευόμενοι τη μηκοδυναμική σχέση των πελματιαίων καμπτήρων. Δώδεκα άτομα εκτέλεσαν 3 σετ των 10 αναπηδήσεων τόσο σε επίπεδο όσο και σε κεκλιμένο δάπεδο. Εξετάστηκαν και αξιολογήθηκαν οι δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους (Fz), τα κινηματικά χαρακτηριστικά του γόνατος και της ποδοκνημικής, η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα (ΗΜΓ) του Έσω Γαστροκνήμιου (ΈΓας), του Υποκνημίδιου (Υπ) και του Πρόσθιου Κνημιαίου (ΠΚ), καθώς και η μυϊκή αρχιτεκτονική του ΈΓας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι συμμετέχοντες εκτελούσαν σημαντικά υψηλότερα άλματα (p< 0.05) κατά τη διάρκεια αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο ( εκ.) σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο ( εκ). Οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο οδήγησαν σε σημαντικά μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη της ποδοκνημικής και έκταση του γόνατος κατά την απογείωση (p< 0.05). Το μήκος της μυϊκής δεσμίδας του ΈΓας ήταν σημαντικά μεγαλύτερο κατά την αρχική επαφή με το έδαφος στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο (p< 0.05). Επιπλέον, η ΗΜΓ δραστηριότητα του Υπ και ΠΚ κατά τη φάση ώθησης, ήταν σημαντικά μεγαλύτερη στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο (p< 0.05). Επομένως, εάν ο στόχος της προπόνησης είναι η βελτίωση της εκρηκτικότητας των πελματιαίων καμπτήρων, οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως αποδοτικότερο μέσο από τις κλασικές αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Λέξεις κλειδιά: ποδοκνημική, γαστροκνήμιοι, ηλεκτρομυογράφημα, πελματιαίοι καμπτήρες και μυϊκή αρχιτεκτονική 75

84 3.2 Εισαγωγή Έχει αποδειχθεί ότι η ενεργητική προ-διάταση οδηγεί σε αυξημένη επίδοση του μυ, σε σχέση με μια απλή μυϊκή σύσπαση (Cavagna et al., 1965). Η χρήση του Κύκλου Διάτασης Βράχυνσης (ΚΔΒ), οδηγεί σε πιο αποδοτική παραγωγή ισχύος και κατ επέκταση σε μεγαλύτερο ύψος άλματος. Η πλειομετρική προπόνηση αν και έχει αποτελέσει αντικείμενο αρκετών ερευνών (Markovic, 2007; Markovic & Mikulic, 2010), ελκύει ακόμη το επιστημονικό ενδιαφέρον, αφού δεν έχουν καθοριστεί οι μηχανισμοί που οδηγούν στην αυξημένη τελική επίδοση. Οι μηχανισμοί που αναφέρονται πιο συχνά είναι η αυξημένη παραγωγή δύναμης των μυϊκών ινών όταν αυτές διατείνονται (έκκεντρη φάση), καθώς και η επιπλέον ισχύς που παράγεται από τη χρήση ελαστικής ενέργειας μέσω της διάτασης του Μυοτενόντιου Συστήματος (ΜΤΣ) (Komi, 2000). Οι γαστροκνήμιοι είναι οι κύριοι πελματιαίοι καμπτήρες με μακρύς τένοντες και απονευρώσεις και έχουν σημαντική συμβολή στην αλτική ικανότητα του ατόμου αφού την επηρεάζουν με δύο τρόπους (van Soest, Schwab, Bobbert & Ingen Schenau, 1993). Αφενός, ως αγωνιστές μύες, παράγουν δύναμη πριν την απογείωση και, αφετέρου, μέσω της διαρθρικότητάς τους, μεταφέρουν ισχύ από τους μύες του γόνατος στην ποδοκνημική και στη συνέχεια στον άκρο πόδα. Συνεπώς, ο γαστροκνήμιος διατείνεται και συσπάται, εκμεταλλευόμενος τα οφέλη του ΚΔΒ. Η δύναμη που παράγεται από τη σύσπασή του προκαλεί γρήγορη διάταση του τενόντιου ιστού ενώ, κατά την πελματιαία κάμψη, τόσο οι μυϊκές δεσμίδες όσο και ο τενόντιος ιστός βραχύνονται, με αποτέλεσμα την ισχυρότερη κίνηση του ΜΤΣ (Fukashiro et al., 2006). Κατά τον ΚΔΒ οι ίνες του γαστροκνήμιου λειτουργούν σχεδόν ισομετρικά, καθιστώντας τον τένοντα και τις ιδιότητές του υπεύθυνους για την αποθήκευση και απελευθέρωση ελαστικής ενέργειας που οδηγεί σε αύξηση της επίδοσης (Kawakami, Muraoka, Ito, Kaneshisa & Fukunaga, 2002). Οι αναπηδήσεις θεωρούνται μία από τις καταλληλότερες πλειομετρικές ασκήσεις για την ενδυνάμωση του γαστροκνήμιου. Οι αναπηδήσεις είναι μια σειρά επιτόπιων, συνήθως, αλμάτων που χρησιμοποιούνται στην προπόνηση και περιλαμβάνουν τη διάταση και τη βράχυνση του γαστροκνήμιου (Spurrs et al., 2003; Tricoli et al., 2005). Για να γίνει κατανοητή η βιομηχανική των αναπηδήσεων, πρέπει να εξεταστούν οι σχετικές μεταβολές στο μυ και τον τένοντα κατά τη διάταση και τη βράχυνση. Συγκεκριμένα, το εύρος και ο ρυθμός της ενεργητικής διάτασης είναι πολύ 76

85 σημαντικοί παράγοντες. Έχει αποδειχθεί ότι η αυξημένη ταχύτητα διάτασης κατά την έκκεντρη φάση έχει θετική επίδραση στο ύψος του άλματος με αντίθετη κίνηση (CMJ) (Toumi, Best, Martin & Poumarat, 2004). Το ίδιο ισχύει και για τη διάρκεια του χρόνου μετάβασης από την έκκεντρη στη σύγκεντρη φάση του άλματος. Η επίδραση του γαστροκνήμιου στην επίδοση των αναπηδήσεων παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον αφού παρουσιάζεται να λειτουργεί στο ανοδικό τμήμα της μηκοδυναμικής του σχέσης κατά τη διάρκεια της κίνησης (Hof et al., 2003). Προηγούμενες έρευνες (Kawakami et al., 1998; Narici et al., 1996) έδειξαν ότι το μήκος των γαστροκνημίων εξαρτάται και από τη γωνία της ποδοκνημικής άρθρωσης, οδηγώντας τις μυϊκές δεσμίδες σε διαφορετικό τμήμα της μηκοδυναμικής του σχέσης. Η γωνία της ποδοκνημικής αποτελεί έναν σημαντικό παράγοντα που επηρεάζει το μήκος των μυϊκών δεσμίδων (Kawakami et al., 1998). Οι Kawakami et al. (1998) βρήκαν ότι οι γαστροκνήμιοι είναι ικανοί να παράγουν μεγάλα ποσά δύναμης σε μεγάλα μυϊκά μήκη, που αντιστοιχούν σε γωνίες ποδοκνημικής προς τη ραχιαία κάμψη. Ο Maganaris (2003) υπολόγισε ότι το ιδανικό μήκος σαρκομερίου του γαστροκνήμιου μπορεί να επιτευχθεί σε γωνία ποδοκνημικής 57 ο, αποδεικνύοντας ότι το ιδανικό μήκος παραγωγής δύναμης βρίσκεται σε ακραίες γωνίες και πολύ μακριά από την τελική θέση της ποδοκνημικής. Κατά τη διάρκεια μιας αναπήδησης, η ποδοκνημική βρίσκεται αρχικά σε σχεδόν ουδέτερη θέση (0 ο ) και μετά εκτελεί δυναμικά πελματιαία κάμψη. Αυτό οδηγεί τους γαστροκνήμιους σε λιγότερο ιδανικό μήκος. Αντίθετα, εάν ένα άτομο αρχίσει την εκτέλεση αναπηδήσεων με την ποδοκνημική σε μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη, τότε ο γαστροκνήμιος θα λειτουργούσε πιο κοντά στο πλατό της μέγιστης δύναμης, όπως αυτή εκφράζεται από τη μηκοδυναμική σχέση (βλέπε Κεφ. 1). Αυτό μπορεί να επιτευχθεί εκτελώντας αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο που θα οδηγούσαν την ποδοκνημική σε μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη. Επιπλέον, οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο ενδέχεται να επηρεάσουν τη διάταση του τένοντα οδηγώντας σε μεγαλύτερη αποθήκευση και χρήση της ελαστικής ενέργειας (Lichtwark & Wilson, 2006). Με βάση την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας, δεν υπάρχουν μελέτες στις οποίες να εξετάστηκε η τροποποίηση των ασκήσεων της πλειομετρικής προπόνησης ώστε να λειτουργήσει ο Γαστροκνήμιος (Γας) στο ιδανικό μήκος του. Ο σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να εξετάσει εάν οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο μπορούν να οδηγήσουν σε αυξημένη επίδοση του άλματος σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. 77

86 3.3 Μεθοδολογία Πειραματική προσέγγιση στο πρόβλημα Δύο πειραματικές συνθήκες αναπηδήσεων (Κεκλιμένο vs Eπίπεδο) πραγματοποιήθηκαν με τυχαία σειρά. Οι συμμετέχοντες έλαβαν οδηγίες να εκτελέσουν μέγιστα άλματα (αναπηδήσεις) σε όσο το δυνατόν μικρότερο χρόνο. Οι κατακόρυφες Δυνάμεις Αντίδρασης του εδάφους (Fz), η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα (ΗΜΓ) του Έσω Γαστροκνήμιου (ΈΓας), του Υποκνημίδιου (Υπ) και του Πρόσθιου Κνημιαίου (ΠΚ) καθώς και η μυϊκή αρχιτεκτονική του ΈΓας αναλύθηκαν και συγκρίθηκαν μεταξύ των δύο συνθηκών Συμμετέχοντες Δώδεκα εθελοντές φοιτητές (ηλικία = 23.2 ± 2.48 έτη, ύψος = ± 5.54 εκ, μάζα = 75 ± 9.59 κιλά) του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Σερρών πήραν μέρος στη συγκεκριμένη έρευνα. Το πρωτόκολλο έλαβε την έγκριση του ειδικού συμβουλίου του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου και οι συμμετέχοντες υπέγραψαν αίτηση για τη συμμετοχή τους, αφού πρώτα τους εξηγήθηκε το αντικείμενο της έρευνας. Οι συμμετέχοντες δε συμμετείχαν σε πρόγραμμα με αντιστάσεις ή πλειομετρική προπόνηση τους τελευταίους 8 μήνες πριν τη διεξαγωγή των μετρήσεων Διαδικασία Μετά από μια τυποποιημένη προθέρμανση (10 λεπτά χαλαρό τρέξιμο, δυναμικές διατάσεις για τους εκτείνοντες και καμπτήρες μύες του γόνατος και της ποδοκνημικής και μερικά υπομέγιστα άλματα με τα γόνατα όσο το δυνατό πιο τεντωμένα), οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν, με τυχαία σειρά, 3 σειρές από 10 συνεχόμενες αναπηδήσεις σε επίπεδο και κεκλιμένο δάπεδο. Οι συμμετέχοντες εξοικειώθηκαν με τη διαδικασία της μέτρησης, μία εβδομάδα πριν τη μέτρηση (3 φορές συνολικής διάρκειας 150 λεπτών), ενώ τους δόθηκε η εντολή να απέχουν από κάθε είδους αθλητικής δραστηριότητα 48 ώρες πριν τη μέτρηση. Η συχνότητα των αναπηδήσεων υπολογίστηκε κατά τις δοκιμασίες εξοικείωσης από το χρόνο επαφής με το έδαφος και από το χρόνο πτήσης. Η συχνότητα της κίνησης βρέθηκε να είναι παρόμοια και για τα δύο είδη αναπηδήσεων (1.6 Hz). Κατά τη διάρκεια των αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο (ΑΚ), οι 78

87 συμμετέχοντες εκτέλεσαν αναπηδήσεις σε κεκλιμένη ξύλινη κατασκευή με κλίση 15 ο σε σχέση με το έδαφος (πλατφόρμα δύναμης). Η επιλογή της συγκεκριμένης γωνίας έγινε με στόχο να αυξηθεί η ραχιαία κάμψη της ποδοκνημικής, χωρίς ωστόσο να οδηγηθεί σε πολύ ακραία θέση που θα μπορούσε να οδηγήσει σε τραυματισμό. Σύμφωνα με την πιλοτική έρευνα, οι 15 ο κλίση οδηγεί την ποδοκνημική σε πάνω από 20 ο ραχιαία κάμψη. Η επιπλέον ραχιαία κάμψη θα μπορούσε να προκαλέσει διάταση του τένοντα άνω 9% με αποτέλεσμα να καταγραφεί λύση της συνέχειας του τενόντιου ιστού (Maganaris 2008). Κατά τη διάρκεια των πειραματικών δοκιμασιών, δόθηκε στους συμμετέχοντες η οδηγία για μέγιστες αναπηδήσεις σε όσο το δυνατόν μικρότερο χρόνο, με στόχο να ελαχιστοποιηθεί η κάμψη των αρθρώσεων του γόνατος και του ισχίου. Ένα διάστημα 3-5 λεπτών μεσολαβούσε, μεταξύ των σετ ώστε να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση της κόπωσης. Όλα τα τεστ πραγματοποιήθηκαν την ίδια ώρα της ημέρας (15:30-18:00) ώστε να αποφευχθεί κάθε χρονοβιολογική επίδραση. Οι τρεις καλύτερες αναπηδήσεις, με βάση το μέγιστο ύψος, αναλύθηκαν περαιτέρω. Όλη η πειραματική διαδικασία, εποπτευόταν από το ίδιο άτομο, ενώ χρησιμοποιούνταν ένα συγκεκριμένο τυποποιημένο πρωτόκολλο ενθάρρυνσης Συλλογή δεδομένων Δυναμικά χαρακτηριστικά (ανάλυση δυνάμεων) Όλα τα τεστ διεξήχθησαν σε μονοδιάστατη πλατφόρμα δύναμης (διαστάσεων 60 x 40 εκ). Η πλατφόρμα (Model LC4204 K600, A&D Co. Ltd., Japan) έχει τη δυνατότητα να μετράει τις δυνάμεις αντίδρασης (linearity <0.6% of full scale deflection; hysteresis <1% of full scale deflection; range 0 7 KN; overload = 14 KN; natural frequency >650 Hz). Το αναλογικό σήμα από το μετατροπέα δύναμης ενισχύθηκε (sampling rate: 1000 Hz, output voltage: ±10 V; adjustable gain: 1 100) και διασυνδέθηκε με τη μονάδα Biopac MP100 (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA). Το ύψος των αναπηδήσεων και ο χρόνος επαφής υπολογίστηκαν μέσω της καμπύλης δύναμης-χρόνου. Για τον υπολογισμό της δύναμης αντίδρασης Fz κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης, όλη η καμπύλη δύναμης πολλαπλασιάστηκε με το συνημίτονο 15 που ήταν η γωνία της κλίσης. Η ταχύτητα απογείωσης (Vto) υπολογίστηκε από την ανόρθωση της καμπύλης δύναμης-χρόνου κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης, χρησιμοποιώντας την παρακάτω εξίσωση: 79

88 Εξίσωση 1 όπου t είναι ο χρόνος, Mπ είναι η μάζα του σώματος, g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας και dt το διάστημα του χρόνου που ασκείται η δύναμη. Επομένως, το ύψος των αναπηδήσεων υπολογίστηκε από τη Vto, σύμφωνα με την ακόλουθη εξίσωση: Εξίσωση 2 όπου g η επιτάχυνση της βαρύτητας. Η σκληρότητα του ποδιού (Leg stiffness) ορίστηκε ως η συμπίεση του ελατηρίου σε κάποιο συγκεκριμένο επίπεδο δύναμης με την παρακάτω εξίσωση: Εξίσωση 3 όπου Mπ είναι η μάζα του σώματος, t c ο χρόνος επαφής με το έδαφος και t f ο χρόνος πτήσης (Hobara, Kanosue & Suzuki, 2007). Σύμφωνα με τους Dalleau, Belli, Viale, Lacour & Bourdin (2004), η συγκεκριμένη μέθοδος χρησιμοποιήθηκε καθώς και οι δύο συνθήκες αναπηδήσεων χαρακτηρίζονται από συνημιτονοειδή Fz καμπύλη, που είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τον υπολογισμό της σκληρότητας του ποδιού με τη συγκεκριμένη τεχνική (Εξίσωση 3) Κινηματική Ανάλυση Για την ανάλυση της κίνησης χρησιμοποιήθηκε μία κάμερα (JVC 9800) με υψηλή συχνότητα δειγματοληψίας (frame rate 120 Hz). Η κάμερα τοποθετήθηκε σε 90 γωνία σε σχέση με το επίπεδο που πραγματοποιούνταν οι αναπηδήσεις και σε 80

89 απόσταση 8 μέτρων. Για το συγχρονισμό των δυναμικών και των κινηματικών δεδομένων, κατά τη διάρκεια της επαφής με την πλατφόρμα, ένα στροβοσκοπικό φωτάκι, το οποίο ήταν εμφανές στην κάμερα, ενεργοποιούταν με την έναρξη της καταγραφής. Οι ανακλαστήρες τοποθετήθηκαν σε τέσσερα σημεία του σώματος: στο ισχίο (μείζων τροχαντήρα), το γόνατο (έξω πλευρά του γόνατος), στην ποδοκνημική (έξω σφυρό) και στο πόδι (5 ο μετατάρσιο). Πριν από κάθε μέτρηση, ένα βίντεο με μία εικόνα βαθμονόμησης ψηφιοποιούταν για να καθοριστούν οι δισδιάστατες συντεταγμένες (x-z for sagittal plane motion) των αρθρώσεων. Οι δισδιάστατες συντεταγμένες των ανακλαστήρων ψηφιοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα MaxTrack Lite (version 2.0, Innovision Systems Inc). Τα δεδομένα μετατόπισης-χρόνου του κάθε ανακλαστήρα εξομαλύνθηκαν χρησιμοποιώντας ένα δευτέρου βαθμού φίλτρο με μηδενική καθυστέρηση. Επομένως, η οβελιαία μεταβολή των αρθρώσεων του γόνατος και της ποδοκνημικής βασίστηκε στις δισδιάστατες συντεταγμένες. Η πλήρης έκταση του γόνατος ορίστηκε στις 180 ενώ η ποδοκνημική στην ουδέτερη θέση ορίστηκε στις Ηλεκτρομυογράφημα Τρία διπολικά ηλεκτρόδια (χλωριούχου αργύρου, Motion control, IOMED, Inc., voltage range: 4-12 V) με 2 εκ απόσταση μεταξύ των δύο κέντρων τοποθετήθηκαν στη μυϊκή γαστέρα του ΈΓας, του Υπ και του ΠΚ. Κατά την προετοιμασία των συμμετεχόντων, η περιοχή ξυρίστηκε και καθαρίστηκε με αλκοόλ, ώστε να εξασφαλιστεί χαμηλή αντίσταση (Z<1000Ω). Το σήμα του ΗΜΓ ενισχύθηκε με εύρος φάσματος συχνοτήτων από 1.5 Hz έως 2 KHz (Common-Mode Rejection Ratio=90 db; Z input=1 ΜΩ; Gain=1000) και καταγράφηκε ψηφιακά με συχνότητα 1000 Hz. Στη συνέχεια, το σήμα του ΗΜΓ, φιλτραρίστηκε με 4 ης γενιάς Butterworth φίλτρο (εύρος συχνότητας αποκοπής: Hz), ανορθώθηκε και υπολογίστηκε με παράθυρο 10 ms Μυϊκή Αρχιτεκτονική Η μυϊκή αρχιτεκτονική καταγράφηκε χρησιμοποιώντας B-mode υπέρηχο (SSD-3500, 7.5MHz, Aloka, Japan). Συγκεκριμένα, ο ήχος αντανακλόταν από την εξωτερική και την εσωτερική απονεύρωση που καταγράφεται με συχνότητα 30Hz και αποθηκευόταν ψηφιακά. Η κεφαλή από τον υπέρηχο τοποθετήθηκε στο 30% (άνω τμήμα) της απόστασης από τον έξω κνημιαίο κόνδυλο και το έξω σφυρό στον ΈΓας. 81

90 Το συγκεκριμένο σημείο επιλέχθηκε επειδή η εγκάρσια διατομή του ΈΓας είναι η μέγιστη (Fukunaga et al., 1992). Η κεφαλή ασφαλίστηκε με ειδικούς ιμάντες στο πόδι για να αποφευχθεί κάθε μετακίνηση. Ένα σταθερό σημείο (καλώδιο) τοποθετήθηκε μεταξύ της κεφαλής και του δέρματος για να ελέγχεται η θέση της κεφαλής κατά τη διάρκεια όλης της κίνησης. Κατά τη διάρκεια της ανάλυσης, επιλέχθηκε ένα σημείο της εσωτερικής απονεύρωσης. Αυτό το σημείο (P) επιλέχθηκε μετά από προσεκτική επιθεώρηση του βίντεο έτσι ώστε να είναι εμφανές σε όλο το βίντεο Ανάλυση δεδομένων Οι Fz, το ΗΜΓ και τα βίντεο από τον υπέρηχο συνδέθηκαν στη μονάδα Biopac MP100 (Data Acquisition unit) (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA). Η δύναμη από την πλατφόρμα δύναμης και το σήμα από τον υπέρηχο συνδέθηκαν σε μια BNC κάρτα (Models CLB 102 and CLB 107, Biopac Systems, Inc., Goleta, CA), ώστε να μετατραπούν από αναλογικά σε ψηφιακά σήματα. Αυτό επιτρέπει την ταυτόχρονη καταγραφή του ΗΜΓ και του υπερήχου. Επιπλέον, το στροβοσκοπικό φωτάκι (στο βίντεο της κάμερας) επέτρεψε το συγχρονισμό των κινηματικών και των λοιπών σημάτων. Κάθε αναπήδηση χωρίστηκε σε τρεις φάσεις: α) την προενεργοποίηση, που ορίστηκε το χρονικό διάστημα 100ms πριν την επαφή με το έδαφος, β) την έκκεντρη και γ) τη σύγκεντρη φάση, οι οποίες καθορίστηκαν από το χρονικό σημείο ελάχιστης κάμψης του γόνατος (Kellis, Arampatzi & Papadopoulos, 2003). Αυτό το σημείο επιλέχθηκε επειδή, όπως έχει δειχθεί προηγούμενα, το γόνατο επηρεάζει το μήκος του ΈΓας λόγω της διαρθρικότητάς του (Kawakami et al., 1998). Επιπλέον, η πιλοτική έρευνα έδειξε ότι η ελάχιστη κάμψη του γόνατος λαμβάνει χώρα αφού η ποδοκνημική έχει φτάσει στη μέγιστη κάμψη της κατά την έκκεντρη φάση. Οι τιμές της γωνίας της άρθρωσης του γόνατος και της ποδοκνημικής κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, την απογείωση όπως και οι μέγιστες τιμές χρησιμοποιήθηκαν για περαιτέρω ανάλυση. Για κάθε φάση των αναπηδήσεων και για κάθε μυ, η μέση (EMG mean ) και η μέγιστη (EMG max ) τιμή της δραστηριότητας των μυών αναλύθηκε. Επιπλέον, αναλύθηκε για κάθε φάση η συνενεργοποίηση, που εκφράστηκε ως ο λόγος του ανταγωνιστή (EMG max -ΠΚ) προς τους αγωνιστές μύες (EMG max -ΈΓας+Υπ) (Kellis, 1998). 82

91 Το μυϊκός πάχος (TH) υπολογίστηκε ως η κάθετη γραμμή μεταξύ της επιφανειακής και της εν τω βάθη απονεύρωσης του ΈΓας. Μία μυϊκή δεσμίδα επιλέχθηκε, έτσι ώστε να είναι εμφανής κατά τη διάρκεια όλης της σύσπασης. Για να υπολογιστεί η γωνία πτέρωσης (ΓΠ) μία γραμμή σχεδιάστηκε κατά μήκος της μυϊκής δεσμίδας μέχρι το σημείο επαφής με την έσω (εν τω βάθη) απονεύρωση. Η γωνία ανάμεσα στη μυϊκή δεσμίδα και την απονεύρωση ορίστηκε ως ΓΠ (Kawakami et al., 1998). Η ευθεία γραμμή κατά μήκος της μυϊκής δεσμίδας ορίστηκε ως μήκος της μυϊκής δεσμίδας (ΜΔ). Όλες οι αρχιτεκτονικές παράμετροι καταγράφηκαν και αναλύθηκαν σε τρία διαφορετικά χρονικά σημεία: α) κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, β) στο τέλος της έκκεντρης φάσης και γ) κατά την απογείωση Στατιστική ανάλυση Για να καθοριστεί η αξιοπιστία του πρωτοκόλλου, υπολογίστηκε ο συντελεστής αξιοπιστίας [(intraclass correlation coefficient (ICC)] για το ύψος του άλματος σε 10 αναπηδήσεις. Ανάλυση Τ-tests για εξαρτημένα δείγματα, χρησιμοποιήθηκε για να βρεθούν οι στατιστικές διαφορές των παραμέτρων των αναπηδήσεων σε κεκλιμένο και σε επίπεδο δάπεδο. Το επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε στο 0.05 (p< 0.05). 83

92 3.4 Αποτελέσματα Αξιοπιστία μεταξύ των αναπηδήσεων Ο ICCs για το ύψος των αναπηδήσεων ήταν και για τις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο (ΑΚ) και σε επίπεδο δάπεδο (ΑΕ), αντίστοιχα Δυναμικά Χαρακτηριστικά (Ανάλυση Δυνάμεων) Το ύψος των αναπηδήσεων κυμάνθηκε από ± 4.96 εκ έως ± 8.18 εκ και ήταν σημαντικά υψηλότερο στις ΑΚ σε σχέση με τις ΑΕ (t 11 =2.210, p< 0.05) (Πίνακας 3). Ο χρόνος επαφής κατά τη διάρκεια και των δύο συνθηκών κυμαινόταν από ± msec έως ± msec και δε διέφερε σημαντικά μεταξύ τους (t 11 =-0.297, p> 0.05) (Πίνακας 3). Η σκληρότητα του ποδιού κατά τη διάρκεια των αναπηδήσεων κυμαινόταν από ± 6040 N. m -1 έως ± 6085 N. m -1. Το t-test δεν έδειξε σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο συνθηκών (t 11 = 0.560, p > 0.05) (Πίνακας 3). Πίνακας 3 Μέσο ύψος, χρόνος επαφής (έκκεντρη φάση, φάση ώθησης και συνολικά) και σκληρότητα του ποδιού κατά τη διάρκεια αναπηδήσεων (3 μέγιστων) σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο, = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο συνθηκών, p< Κινηματική ανάλυση Οι ΑΚ παρουσίασαν σημαντικά μεγαλύτερη κάμψη στην άρθρωση του γόνατος (t 11 = 2.254, p< 0.05) και σημαντικά μικρότερη (πελματιαία κάμψη) στην ποδοκνημική (t 11 = 2.315, p < 0.05) σε σύγκριση με τις ΑΕ κατά τη διάρκεια της απογείωσης (Πίνακας 4). Η γωνία του γόνατος, κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, δε διέφερε μεταξύ των δύο συνθηκών (t 11 = 1.043, p> 0.05). Αντίθετα, η γωνία της άρθρωσης της ποδοκνημικής ήταν σημαντικά μικρότερη (ραχιαία κάμψη) στις ΑΚ σε σύγκριση με τις ΑΕ (t 11 = 6.973, p< 0.05) (Πίνακας 4). Η μέγιστη κάμψη του γόνατος δεν διέφερε μεταξύ των δύο συνθηκών (t 11 = 2.065, p> 0.05), σε αντίθεση με αυτή της ποδοκνημικής, η οποία ήταν σημαντικά μεγαλύτερη (ραχιαία κάμψη) στις ΑΚ σε σχέση με ΑΕ (t 11 = 7.910, p < 0.05) (εικόνα 19). 84

93 Πίνακας 4. Η μεταβολή της άρθρωσης του γόνατος και της ποδοκνημικής κατά τη διάρκεια των αναπηδήσεων (3 μέγιστες) σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, το τέλος της έκκεντρης φάσης και την απογείωση, = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο συνθηκών, p< ΗΜΓ Τα αποτελέσματα του ΗΜΓ παρουσιάζονται στον Πίνακα 5. Τα t-tests δεν έδειξαν σημαντική διαφορά στη δραστηριότητα του ΈΓας μεταξύ των δύο συνθηκών (p> 0.05). Αντίθετα, το μέσο ΗΜΓ του Υπ και του ΠΚ κατά τη διάρκεια της σύγκεντρης φάσης στις ΑΚ ήταν σημαντικά μεγαλύτερο σε σύγκριση με τις ΑΕ (p< 0.05). Δεν καταγράφηκαν άλλες σημαντικές διαφορές μεταξύ των συνθηκών. Πίνακας 5. Η μέση και η μέγιστη δραστηριότητα του Έσω Γαστροκνήμιου, του Υποκνημίδιου και του Πρόσθιου Κνημιαίου κατά την προενεργοποίηση, την έκκεντρη και τη φάση ώθησης σε αναπηδήσεις σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο Μυϊκή αρχιτεκτονική Το μήκος της μυϊκής δεσμίδας του ΈΓας κυμάνθηκε από 42 ± 6 mm μέχρι 55 ± 11 mm. Το ΜΔ του ΈΓας, κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, ήταν σημαντικά μεγαλύτερο στις ΑΚ σε σύγκριση με τις ΑΕ (t 11 = 2.852, p< 0.05) (Πίνακας 6, Σχήμα 1). Αντίθετα, δεν παρουσιάστηκε καμία σημαντική διαφορά στο ΜΔ μεταξύ των δύο συνθηκών στο τέλος της έκκεντρης φάσης (t 11 = 1.472, p> 0.05) και κατά τη διάρκεια της απογείωσης (t 11 = 0.942, p> 0.05). Η γωνία πτέρωσης του ΈΓας κυμάνθηκε από 36 ± 5 έως 45 ± 6. Οι ΑΚ παρουσίασαν σημαντικά μικρότερη ΓΠ σε σύγκριση με 85

94 τις ΑΕ κατά την αρχική επαφή με το έδαφος (t 11 = 2.325, p< 0.05). Αντίθετα, δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο ειδών αναπηδήσεων στο τέλος της έκκεντρης φάσης (t 11 = 0.164, p> 0.05) και κατά την απογείωση (t 11 = 0.185, p> 0.05) (Πίνακας 6). Πίνακας 6. Το μήκος της μυϊκής δεσμίδας, το μυϊκό πάχος και η γωνία πτέρωσης του Έσω Γαστροκνήμιου κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, το τέλος της έκκεντρης φάσης και την απογείωση = στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο συνθηκών, p<

95 3.5 Συζήτηση Το κύριο εύρημα της παρούσας έρευνας ήταν ότι οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο είχαν ως αποτέλεσμα μεγαλύτερο ύψος άλματος σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Η συγκεκριμένη μεταβολή συνοδεύτηκε από μεγαλύτερο μήκος μυϊκής δεσμίδας κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, μεγαλύτερη ενεργοποίηση του πρόσθιου κνημιαίου και του υποκνημίδιου, καθώς και μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη της ποδοκνημικής και έκταση του γόνατος κατά τη διάρκεια της απογείωσης στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το μήκος της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου ήταν μεγαλύτερο στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο κατά την αρχική επαφή με το έδαφος (Πίνακας 6) σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Αυτό οφείλεται μάλλον στη μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη της ποδοκνημικής και υποδηλώνει μεγαλύτερη βράχυνση του μυός κατά την έκκεντρη φάση στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο, αφού το μήκος των μυϊκών δεσμίδων ήταν παρόμοιο μεταξύ των δύο συνθηκών στο τέλος της έκκεντρης φάσης και κατά την απογείωση (Πίνακας 6). Αντιθέτως, η μέγιστη ραχιαία κάμψη της ποδοκνημικής ήταν σημαντικά μεγαλύτερη στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο (Πίνακας 4). Αυτό δε φαίνεται να υποστηρίζει την ιδέα ότι η μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη οδηγεί και σε μεγαλύτερο μυϊκό μήκος του έσω γαστροκνήμιου. Φαίνεται, λοιπόν, ότι η αυξημένη ραχιαία κάμψη στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο δεν επηρέασε το τελικό μήκος των μυϊκών δεσμίδων, αλλά αύξησε το εύρος της σύσπασης των δεσμίδων, αφού το αρχικό μήκος των δεσμίδων ήταν μεγαλύτερο ενώ στην τελική φάση ήταν το ίδιο. Επιπλέον, αφού η μεγαλύτερη σύσπαση του μυ συνεπάγεται μεγαλύτερη διάταση του τένοντα, μπορεί να ειπωθεί ότι κατά τη διάρκεια των αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο, πραγματοποιείται μεγαλύτερη διάταση του τενόντιου ιστού σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Το μεγαλύτερο μυϊκό μήκος καθιστά ικανό τον έσω γαστροκνήμιο να συσπάται με μεγαλύτερη ταχύτητα για το υπόλοιπο του άλματος, πιθανόν εξαιτίας του μεγαλύτερου αριθμού σαρκομερίων σε σειρά που συσπώνται ταυτόχρονα (Blazevich, 2006). Αυτό οδηγεί σε γρηγορότερη διάταση του τενόντιου ιστού, που φαίνεται να 87

96 είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την παραγωγή ισχύος του συστήματος κατά τη διάρκεια του ΚΔΒ (αναπηδήσεις) (Fukashiro et al., 2006). Εικόνα 16. Σχηματική απεικόνιση της διάτασης των μυϊκών δεσμίδων και της απονεύρωσης του Έσω Γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια αναπηδήσεων σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο. Προσέξτε ότι το μήκος των μυϊκών δεσμίδων είναι μεγαλύτερο στο κεκλιμένο δάπεδο, κατά τη αρχική επαφή με το έδαφος. Αντίθετα στο τέλος της έκκεντρης φάσης, το μήκος των δεσμίδων είναι παρόμοιο στις δυο ασκήσεις. Προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι η ιδανική γωνία πτέρωσης του Έσω γαστροκνήμιου για την παραγωγή μέγιστης δύναμης είναι 34.9 στους άνδρες (Manal et al., 2006). Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο, κατά τη διάρκεια της αρχικής επαφής με το έδαφος, η γωνία πτέρωσης του Έσω γαστροκνήμιου είναι πιο κοντά στην ιδανική γωνία καθιστώντας τον ικανό να παράγει μεγαλύτερη δύναμη (Πίνακας 6). Επιπλέον, προηγούμενη έρευνα έδειξε ότι σε μύες με ίδια δυνατότητα παραγωγής δύναμης, η μικρότερη γωνία πτέρωσης φέρει μηχανικό πλεονέκτημα (Blazevich, 2006). Συνεπώς, η μικρότερη γωνία πτέρωσης του Έσω Γαστροκνήμιου στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο αυξάνει το ποσοστό μεταφοράς της μυϊκής δύναμης που μεταφέρεται στον τένοντα όταν εκτελούνται αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο. Η ΗΜΓ δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου και του υποκνημίδιου κατά τη διάρκεια της έκκεντρης φάσης δε διέφερε μεταξύ των δύο συνθηκών (Πίνακας 5). Αντίθετα, κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης, ο υποκνημίδιος ενεργοποιείται περισσότερο στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο (Πίνακας 5). Αυτό το αποτέλεσμα είναι πιθανόν να σχετίζεται με τις ανατομικές διαφορές των δύο συγκεκριμένων μυών (συνεργοί μύες). Ο έσω γαστροκνήμιος είναι διαρθρικός μυς που είναι υπεύθυνος για την παραγωγή δύναμης 88

97 και τη μεταφορά της από την άρθρωση του γόνατος (κέντρο) στην ποδοκνημική (άκρο). Αντίθετα, ο υποκνημίδιος είναι μονοαρθρικός μυς που επηρεάζει μόνο την άρθρωση της ποδοκνημικής. Οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο προκαλούν μεγαλύτερη διάταση του υποκνημίδιου σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο, με αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη δραστηριότητα του Υποκνημίδιου στη φάση ώθησης. Αυτό ενισχύεται έμμεσα από τους Sousa et al. (2007), οι οποίοι βρήκαν ότι ο έσω γαστροκνήμιος παρουσιάζει μεγαλύτερη δραστηριότητα κατά τις φάσεις της προενεργοποίησης και της διάτασης, ενώ ο υποκνημίδιος παρουσιάζει αυξημένη δραστηριότητα κατά τη φάση ώθησης. Επιπλέον, μπορεί να ειπωθεί ότι ο έσω γαστροκνήμιος έχει λιγότερες κεντρομόλες Ia σε σύγκριση με τον υποκνημίδιο λόγω του μικρότερου αριθμού μυϊκών ατράκτων (Tucker & Turker, 2004). Επομένως, ο έσω γαστροκνήμιος παρουσιάζει μεγαλύτερη αναστολή σε σύγκριση με τον υποκνημίδιο για το ίδιο φορτίο Ib (Sousa et al., 2007). Η παρούσα εργασία έδειξε ότι η δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου είναι μεγαλύτερη κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο (Πίνακας 5). Ο πρόσθιος κνημιαίος αποτελεί ανταγωνιστή των πελματιαίων καμπτήρων. Η μεγαλύτερη ενεργοποίησή του θα μπορούσε να μειώσει την παραγόμενη δύναμη της ποδοκνημικής (Kellis, 1998). Ωστόσο, η αυξημένη ενεργοποίηση του υποκνημίδιου φαίνεται να βοηθά ώστε να ξεπεραστεί αυτή η αρνητική επίδραση. Όντως, η συνενεργοποίηση του πρόσθιου κνημιαίου με τη συνολική ενεργοποίηση των δύο αγωνιστών μυών (έσω γαστροκνήμιο και υποκνημίδιου) είναι παρόμοια και στις δύο συνθήκες (ΑΚ: 8.7%, ΑΕ: 7.3%). Επομένως, φαίνεται ότι η αυξημένη ενεργοποίηση του πρόσθιου κνημιαίου αντισταθμίζεται από την αυξημένη ενεργοποίηση του υποκνημίδιου κατά τις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο, με στόχο την προστασία της σταθερότητας της άρθρωσης (Kellis, 1998). Ένας ακόμη παράγοντας που θα μπορούσε να εξηγήσει την αυξημένη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου είναι η εξειδικευμένη (ανάλογα τη φάση) ρύθμιση των αντανακλαστικών. Έχει διατυπωθεί σε προηγούμενη έρευνα ότι η αυξημένη δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου παρουσιάζεται σε κινήσεις που καταγράφεται αυξημένη ραχιαία κάμψη (Zehr, Stein & Komiyama, 1998) και είναι αποτέλεσμα της αυξημένης αντανακλαστικής δραστηριότητας του μυ (Hauglustaine, Prokop, van Zwieten & Duysen, 2001). 89

98 Εικόνα 17. Δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους και η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του Έσω Γαστροκνήμιου, του Υποκνημίδιου και του Πρόσθιου Κνημιαίου. Ο κάθετες διακεκομμένες γραμμές αντιστοιχούν στην αρχική επαφή με το έδαφος, το τέλος της έκκεντρης φάσης και την απογείωση. Εικόνα 18. Μεταβολή της γωνίας του γόνατος και της ποδοκνημικής κατά τη διάρκεια αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο (συνεχόμενη γραμμή) και επίπεδο δάπεδο (διακεκομμένη γραμμή). Οι κάθετες διακεκομμένες γραμμές αντιστοιχούν στην αρχική επαφή με το έδαφος. 90

99 Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας δεν έδειξαν διαφορές στη σκληρότητα του ποδιού μεταξύ των δύο συνθηκών. Αυτό το αποτέλεσμα φαίνεται λογικό αφού τόσο η συχνότητα των αναπηδήσεων (Hobara et al., 2008), όσο και η προενεργοποίηση των έσω γαστροκνήμιου και υποκνημίδιου είναι ίδια και στις δύο συνθήκες (Πίνακας 4) (Dyhre-Poulsen, Simonsen & Voigt, 1991; Gollhofer & Kyrolainen, 1991). Το συγκεκριμένο αποτέλεσμα υποδεικνύει ότι η σκληρότητα του ποδιού, όπως μετρήθηκε στην παρούσα έρευνα, δεν επηρεάζεται από το δάπεδο που εκτελούνται οι αναπηδήσεις. Παρόλο που η στατιστική σύγκριση μεταξύ των δύο συνθηκών ευνοεί τις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο, η εξέταση των δεδομένων έδειξε μεγαλύτερη διακύμανση στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο (Πίνακας 3). Το συγκεκριμένο αποτέλεσμα δείχνει ότι, παρόλη τη γενική τάση, κάποιοι συμμετέχοντες δεν παρουσίασαν διαφορές στο ύψος του άλματος ανάμεσα στις δυο συνθήκες. Επειδή οι συμμετέχοντες είχαν όλοι ίδιο προπονητικό υπόβαθρο και όλοι εκτέλεσαν τρεις συνεδρίες εξοικείωσης, μια επίδραση της προπονητικής κατάστασης ή της εξοικείωσης μάλλον θα ήταν εξαιρετικά δύσκολη. Φαίνεται, όμως, ότι οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο μπορεί να μην είναι εξίσου αποδοτικές σε όλα τα άτομα. Χρειάζεται έρευνα ώστε να διευκρινιστεί εάν η προπονητική κατάσταση του ατόμου καθορίζει την επίδοση στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο. Ένας περιορισμός της παρούσας έρευνας ήταν ότι δεν αναλύθηκαν οι ροπές των αρθρώσεων και η ποσοστιαία διάταση του τενόντιου ιστού. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να προσφέρει επιπλέον πληροφορίες για τους μηχανισμούς που επηρεάζουν την αυξημένη επίδοση που καταγράφεται στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Επιπλέον, ο υπολογισμός των ιδιοτήτων του τένοντα κατά τις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο θα πρόσφερε επιπλέον πληροφορίες για το ρόλο του έσω γαστροκνήμιου στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο. Αυτό βέβαια θα απαιτούσε την ταυτόχρονη χρήση δύο κεφαλών υπερήχου, κάτι που δεν ήταν πρακτικά εφικτό στη συγκεκριμένη πειραματική διαδικασία. Συμπερασματικά, η παρούσα έρευνα έδειξε ότι οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο οδηγούν σε μεγαλύτερο άλμα σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Αυτό συνοδεύτηκε από μεγαλύτερο μήκος μυϊκής δεσμίδας, μικρότερη γωνία πτέρωσης στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο σε σύγκριση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο 91

100 δάπεδο. Επίσης καταγράφηκε αυξημένη ενεργοποίηση του υποκνημίδιου και του πρόσθιου κνημιαίου κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης Πρακτικές εφαρμογές Η παρούσα έρευνα έδειξε ότι οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο μπορεί να είναι πιο αποδοτικές στη βελτίωση της αλτικής ικανότητας σε σύγκριση με τις κλασικές αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο, αφού εκμεταλλεύονται καλύτερα τη μηκοδυναμική σχέση του έσω γαστροκνήμιου. Παρά τα παραπάνω αποτελέσματα, επιπλέον έρευνες πρέπει να διεξαχθούν, ώστε να καθοριστεί η χρησιμότητα της συγκεκριμένης άσκησης στην προπονητική διαδικασία των αθλητών. Επιπλέον, τα πλεονεκτήματα της προπόνησης σε κεκλιμένο δάπεδο είναι πολύ πιθανόν να εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά του αθλητή και κυρίως από το προπονητικό του υπόβαθρο. 92

101 3.6 Βιβλιογραφία Blazevich, A. J. (2006). Effects of physical training and detraining, immobilisation, growth and aging on human fascicle geometry. Sports Med, 36(12), Cavagna, G. A., Saibene, F. P. & Margaria, R. (1965). Effect of negative work on the amount of positive work performed by an isolated muscle. J Appl Physiol, 20, Dalleau, G., Belli, A., Viale, F., Lacour, J. R. & Bourdin, M. (2004). A simple method for field measurements of leg stiffness in hopping. Int J Sports Med, 25(3), Dyhre-Poulsen, P., Simonsen, E. B. & Voigt, M. (1991). Dynamic control of muscle stiffness and h reflex modulation during hopping and jumping in man. J Physiol, 437, Fukashiro, S., Hay, D. C. & Nagano, A. (2006). Biomechanical behavior of muscletendon complex during dynamic human movements. J Appl Biomech, 22(2), Fukunaga, T., Roy, R. R., Shellock, F. G., Hodgson, J. A., Day, M. K., Lee, P. L., et al. (1992). Physiological cross-sectional area of human leg muscles based on magnetic resonance imaging. J Orthop Res, 10(6), Gollhofer, A. & Kyrolainen, H. (1991). Neuromuscular control of the human leg extensor muscles in jump exercises under various stretch-load conditions. Int J Sports Med, 12(1), Hauglustaine, S., Prokop, T., van Zwieten, K. J. & Duysens, J. (2001). Phasedependent modulation of cutaneous reflexes of tibialis anterior muscle during hopping. Brain Res, 897(1-2), Hobara, H., Kanosue, K. & Suzuki, S. (2007). Changes in muscle activity with increase in leg stiffness during hopping. Neurosci Lett, 418(1), Hobara, H., Kimura, K., Omuro, K., Gomi, K., Muraoka, T., Sakamoto, M., et al. (2010). Differences in lower extremity stiffness between endurance-trained athletes and untrained subjects. J Sci Med Spor, 13(1), Kawakami, Y., Ichinose, Y. & Fukunaga, T. (1998). Architectural and functional features of human triceps surae muscles during contraction. J Appl Physiol, 85(2),

102 Kawakami, Y., Kubo, K., Kanehisa, H. & Fukunaga, T. (2002). Effect of series elasticity on isokinetic torque-angle relationship in humans. Eur J Appl Physiol, 87(4-5), Kellis, E. (1998). Quantification of quadriceps and hamstring antagonist activity. Sports Med, 25(1), Kellis, E., Arabatzi, F. & Papadopoulos, C. (2003). Muscle co-activation around the knee in drop jumping using the co-contraction index. J Electromyogr Kinesiol, 13(3), Komi, P. V. (2000). Stretch-shortening cycle: A powerful model to study normal and fatigued muscle. J Biomech, 33(10), Lichtwark, G. A. & Wilson, A. M. (2006). Interactions between the human gastrocnemius muscle and the achilles tendon during incline, level and decline locomotion. J Exp Biol, 209(Pt 21), Maganaris, C. N. (2003). Force-length characteristics of the in vivo human gastrocnemius muscle. Clin Anat, 16(3), Manal, K., Roberts, D. P. & Buchanan, T. S. (2006). Optimal pennation angle of the primary ankle plantar and dorsiflexors: Variations with sex, contraction intensity, and limb. J Appl Biomech, 22(4), Markovic, G. (2007). Does plyometric training improve vertical jump height? A metaanalytical review. Br J Sports Med, 41(6), ; discussion 355. Markovic, G. & Mikulic, P. Neuro-musculoskeletal and performance adaptations to lower-extremity plyometric training. Sports Med, 40(10), Narici, M. V., Binzoni, T., Hiltbrand, E., Fasel, J., Terrier, F. & Cerretelli, P. (1996). In vivo human gastrocnemius architecture with changing joint angle at rest and during graded isometric contraction. J Physiol, 496 (Pt 1), Sousa, F., Ishikawa, M., Vilas-Boas, J. P. & Komi, P. V. (2007). Intensity- and muscle-specific fascicle behavior during human drop jumps. J Appl Physiol, 102(1), Spurrs, R. W., Murphy, A. J. & Watsford, M. L. (2003). The effect of plyometric training on distance running performance. Eur J Appl Physiol, 89(1), 1-7. Toumi, H., Best, T. M., Martin, A. & Poumarat, G. (2004). Muscle plasticity after weight and combined (weight + jump) training. Med Sci Sports Exerc, 36(9),

103 Tricoli, V., Lamas, L., Carnevale, R. & Ugrinowitsch, C. (2005). Short-term effects on lower-body functional power development: Weightlifting vs. Vertical jump training programs. J Strength Cond Res, 19(2), Tucker, K. J. & Turker, K. S. (2004). Muscle spindle feedback differs between the soleus and gastrocnemius in humans. Somatosens Mot Res, 21(3-4), van Soest, A. J., Schwab, A. L., Bobbert, M. F. & van Ingen Schenau, G. J. (1993). The influence of the biarticularity of the gastrocnemius muscle on verticaljumping achievement. J Biomech, 26(1), 1-8. Zehr, E. P., Stein, R. B. & Komiyama, T. (1998). Function of sural nerve reflexes during human walking. J Physiol, 507(Pt 1),

104 4 Βελτίωση της αλτικής ικανότητας από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο Tο συγκεκριμένο κεφάλαιο έχει δημοσιευτεί στο European Journal of Applied Physiology (reference: Eur J Appl Physiol DOI /s ) με τίτλο: Incline plyometrics-induced improvement of jumping performance Authors: THEODOROS M. KANNAS, ELEFTHERIOS KELLIS, AND IOANNIS G. AMIRIDIS 96

105 4.1 Περίληψη Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να εξεταστούν οι διαφορές στις προσαρμογές της πλειομετρικής προπόνησης σε κεκλιμένο δάπεδο (ΠΚΔ) σε σχέση με την προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο (ΠΕΔ). Είκοσι φοιτητές χωρίστηκαν σε δύο προπονητικές ομάδες: την ΠΚΔ (n=10), που εκτέλεσε συνεχόμενα άλματα σε κεκλιμένη επιφάνεια (15 ) με τα γόνατα σε έκταση και την ΠΕΔ που εκτέλεσε τα ίδια άλματα σε επίπεδη επιφάνεια (n=10) για τέσσερις εβδομάδες (4 συνεδρίες ανά εβδομάδα, 8 έως 10 σειρές των 10 αλμάτων η συνεδρία). Αξιολογήθηκαν η ισοκινητική (-120, -60, -30, 30, 60 και 120. sec -1 ) και η ισομετρική (-15, 0 και 15 ) δύναμη, καθώς και η αλτική ικανότητα (άλμα από ημικάθισμα (SJ), άλμα με αντίθετη κίνηση (CMJ), γρήγορα (DJ f20, DJ f40 ) και αργά (DJ 20, DJ 40 ) άλματα βάθους από 20 και 40cm). Eπίσης, καταγράφηκαν, η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου (ΈΓας) και του πρόσθιου κνημιαίου (ΠΚ), καθώς και η μυϊκή αρχιτεκτονική του ΈΓας. Μετά την προπονητική περίοδο, η αλτική ικανότητα βελτιώθηκε (p< 0.05) στα άλματα DJ f20 and DJ f40, για την ομάδα ΠΚΔ. Οι συγκεκριμένες αυξήσεις συνοδεύτηκαν από μεγαλύτερη ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του ΈΓας κατά τη φάση ώθησης στα DJ f20 and DJ f40 καθώς και από μεγαλύτερο σχετικό μήκος μυϊκών δεσμίδων συγκριτικά με την ΠΕΔ. Η αυξημένη αλτική ικανότητα, μετά την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένη επιφάνεια και η αυξημένη δραστηριότητα του ΈΓας σε ιδανικότερο μυϊκό μήκος πρέπει να ληφθεί υπόψιν των προπονητών και των αθλητών όταν χρησιμοποιούνται οι αναπηδήσεις για την ανάπτυξη της εκρηκτικότητας των πελματιαίων καμπτήρων. Λέξεις κλειδιά: πλειομετρία, προπόνηση, αναπηδήσεις, γαστροκνήμιος, κεκλιμένο 97

106 4.2 Εισαγωγή Η βελτίωση της αλτικής ικανότητας έχει αποτελέσει αντικείμενο πολλών εργασιών και στόχο πολλών προπονητικών μεθόδων (Markovic, 2007). Ο πιο διαδεδομένος και συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος προπόνησης είναι η πλειομετρική προπόνηση. Αυτή συνήθως περιλαμβάνει κατακόρυφα άλματα, τα οποία πραγματοποιούνται με τα δύο πόδια μετά από πτώση από ένα προκαθορισμένο ύψος (Bobbert, 1990). Παρόλο που η πλειονότητα των εργασιών δείχνει ότι η πλειομετρική προπόνηση έχει θετική επίδραση στην αλτική ικανότητα, το μέγεθος της βελτίωσης δεν είναι σαφώς προσδιορισμένο (Markovic, 2007). Για παράδειγμα, έρευνες έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση, αποτελούμενη από άλματα με αντίθετη κίνηση (CMJ) (Luebbers et al., 2003; Thomas et al., 2009) ή άλματα βάθους (DJ) (Gehri et al., 1998), αυξάνει το ύψος του άλματος. Αντίθετα, άλλοι ερευνητές απέτυχαν να βρουν κάποια σημαντική μεταβολή, παρά τις αλλαγές που καταγράφηκαν στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των κάτω άκρων (Chimera et al., 2004) ή στο δείκτη εκρηκτικής δύναμης (Young et al., 1999). Τα αντιφατικά αποτελέσματα είναι πιθανό να οφείλονται σε παράγοντες, όπως τα χαρακτηριστικά της προπόνησης, τη χρονική περίοδο της προπόνησης, καθώς και το είδος των ασκήσεων που χρησιμοποιήθηκαν (Markovic, 2007). Παρόλο που οι μηχανικές ιδιότητες των μυών προσδιορίζουν σε μεγάλο βαθμό τη μυϊκή απόδοση, οι ασκήσεις που εφαρμόζονται στη διάρκεια της προπονητικής διαδικασίας δεν είναι βασισμένες στις ιδιότητες αυτές. Σύμφωνα με την υπάρχουσα βιβλιογραφία, οι Holcomb et al. (1996a) είναι οι μοναδικοί που χρησιμοποίησαν προπόνηση με τροποποιημένα άλματα βάθους, αυξάνοντας το εύρος κίνησης του ισχίου, του γόνατος και της ποδοκνημικής με στόχο την αύξηση της συμμετοχής της αντίστοιχης άρθρωσης. Παρόλο που το συγκεκριμένο πρόγραμμα αύξησε τις αρθρικές ροπές, δεν καταγράφηκε καμία μεταβολή στην αλτική ικανότητα, οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι η χρήση τέτοιων ασκήσεων μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένο συντονισμό με αποτέλεσμα τη μη αποδοτική εκτέλεση άλματος. Επιπλέον, κάποιες έρευνες που στόχος τους ήταν να επιβαρύνουν τους πελματιαίους καμπτήρες και να υπερφορτώσουν τον Αχίλλειο τένοντα χρησιμοποίησαν ειδικά παπούτσια ενδυνάμωσης κατά τη διάρκεια της προπόνησης (Kraemer, Ratamess, Volek, Mazzeti & Gomez, 2000; Ratamess et al., 2007). Τα συγκεκριμένα παπούτσια έχουν αυξημένο ύψος στο μπροστινό μέρος, με αποτέλεσμα η φόρτιση των 98

107 πελματιαίων καμπτήρων να είναι συνεχόμενη. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συνδυασμένη προπόνηση με τα συγκεκριμένα παπούτσια οδηγεί σε μεγαλύτερη βελτίωση της απόδοσης στα μεγάλα σπριντ, παρά στην αλτική ικανότητα (Ratamess et al., 2007). Τα παραπάνω καθιστούν την ιδέα της τροποποίησης των πλειομετρικών ασκήσεων πολύ ενδιαφέρουσα αρκεί να γίνεται σωστή χρήση των μηχανικών ιδιοτήτων του μυ. Θεωρητικά, η μεταβολή του εύρους κίνησης των αρθρώσεων, κατά τη διάρκεια των κατακόρυφων αλμάτων, μεταβάλει το μήκος του μυοτενόντιου συστήματος (Ishikawa et al., 2003; Ishikawa & Komi, 2004), που θα μπορούσε με τη σειρά του να αυξήσει τη μυϊκή απόδοση κατά την εκτέλεση των αλμάτων. Ο ΈΓας συνεισφέρει σημαντικά στην απόδοση του άλματος, ιδιαίτερα στα γρήγορα άλματα βάθους (Bobbert et al., 1986b). Η συμπεριφορά των δεσμίδων του ΈΓας κατά τη διάρκεια του άλματος χαρακτηρίζεται ως ενέργεια «καταπέλτης» (Hof et al., 2002). Τη χρονική στιγμή της αρχικής επαφής με το έδαφος, το μήκος των μυϊκών δεσμίδων του ΈΓας μειώνεται αρχικά και μετά σταθεροποιείται (Ishikawa & Komi, 2004). Κατά τη διάρκεια της έκκεντρης φάσης, οι μυϊκές δεσμίδες του ΈΓας ενεργούν σχεδόν ισομετρικά, ενώ κατά τη φάση ώθησης το μήκος τους μειώνεται (Hof et al., 2002). Κατά τη διάρκεια των αλμάτων, η ποδοκνημική αρχικά βρίσκεται σε ουδέτερη θέση και μετά εκτελεί πελματιαία κάμψη, μεταβάλλοντας τη δυνατότητα παραγωγής δύναμης των πελματιαίων καμπτήρων. Γι αυτό το λόγο, η γωνία της ποδοκνημικής κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης είναι ιδιαίτερα σημαντική για την επίδοση του άλματος βάθους (Maganaris, 2003; Narici et al., 1996). Κατά τη διάρκεια των αλμάτων, ο ΈΓας παράγει μεγάλα ποσά δύναμης σε σχετικά μικρή ταχύτητα (Bobbert et al., 1986a), επειδή το μήκος του παραμένει κοντά στο ιδανικό (Bobbert & van Ingen Schenau, 1988). Ωστόσο, η παραγόμενη δύναμη του ΈΓας θα μπορούσε να ήταν πολύ μεγαλύτερη εάν η τεχνική του άλματος μπορούσε να τροποποιηθεί, έτσι ώστε ο μυς να εργάζεται σε μήκος πιο κοντά στο ιδανικό (πλατό). Οι Kawakami et al. (1998) βρήκαν ότι ο ΈΓας παράγει περισσότερη δύναμη όταν η ποδοκνημική βρίσκεται σε ραχιαία κάμψη. Αυτό σημαίνει ότι εάν ένα άλμα εκτελεστεί με μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη ποδοκνημικής τότε μπορεί να αυξήσει την παραγόμενη δύναμη του ΈΓας και κατά συνέπεια το ύψος του άλματος. Συνεπώς, η ιδέα τροποποίησης της τεχνικής του άλματος για να επιτευχθούν ιδανικότερα φορτία των μυών παρουσιάζει προπονητικό ενδιαφέρον. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφική ανασκόπηση, δεν είναι γνωστό εάν ένα προπονητικό πρόγραμμα με ασκήσεις που θα εκμεταλλευόταν τη μηκοδυναμική σχέση του ΈΓας θα έχει 99

108 καλύτερα αποτελέσματα από ένα συμβατικό πλειομετρικό πρόγραμμα. Ο σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να εξεταστούν οι επιδράσεις της πλειομετρικής προπόνησης σε κεκλιμένο δάπεδο στην αλτική ικανότητα, στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του ΈΓας και του ΠΚ, καθώς και στην μυϊκή αρχιτεκτονική του ΈΓας. 100

109 4.3 Υλικό και Μέθοδοι Συμμετέχοντες Είκοσι εθελοντές φοιτητές (ηλικία: 21.3±1.4 έτη, ύψος: ±6.4 εκ, μάζα: 74.9±7.8 κιλά), του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Σερρών υπέγραψαν τη συγκατάθεσή τους πριν τη συμμετοχή στην παρούσα εργασία. Η εργασία εγκρίθηκε από την αρμόδια επιτροπή για θέματα ηθικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου. Οι συμμετέχοντες απείχαν από συστηματική προπόνηση δύναμης και/ ή πλειομετρίας για διάστημα 8 μηνών Προπόνηση Οι συμμετέχοντες διαχωρίστηκαν τυχαία σε μία από τις δύο προπονητικές ομάδες: α) της ομάδας που εκτελούσε πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο (ΠΚΔ) (n=10) και β) της ομάδας που εκτελούσε πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο (ΠΕΔ) (n=10). Η πρώτη ομάδα εκτελούσε επιτόπια άλματα, με τα γόνατα τεντωμένα, πάνω σε κεκλιμένη επιφάνεια (κλίσης: 15 ) (Εικόνα 20). Για να ελαχιστοποιηθεί ο φόβος που προκαλείται από την έλλειψη οικειότητας αλμάτων σε κεκλιμένη επιφάνεια, τοποθετήθηκαν κάθετες γραμμές από ταινία δημιουργώντας ένα τετράγωνο, ώστε να οδηγούν οπτικά τους συμμετέχοντες. Η ΠΕΔ εκτελούσε τις κλασσικές αναπηδήσεις σε επίπεδη επιφάνεια. Ο χρόνος επαφής κατά τη διάρκεια των δύο ειδών αλμάτων μετρήθηκε με το ERGOJUMP και βρέθηκε να είναι παρόμοιος μεταξύ τους (μέσος χρόνος επαφής ΠΚΔ: 207±42 msec και για την ΠΕΔ: 203±48 msec). Συνολικά 16 συνεδρίες (4 συνεδρίες/ εβδομαδα, για τέσσερις εβδομάδες) πραγματοποιήθηκαν και από τις δύο προπονητικές ομάδες. Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στην εντολή να είναι τα γόνατα σε πλήρη έκταση και να πραγματοποιούνται τα άλματα «όσο το δυνατόν γρηγορότερα και ψηλότερα». 101

110 Εικόνα 19. Σχηματική απεικόνιση των προπονητικών ασκήσεων. Πάνω οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο, ενώ κάτω οι αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Κάθε προπονητική συνεδρία χωρίστηκε σε 3 φάσεις: α) την προθέρμανση (10 λεπτά χαλαρό τρέξιμο, διατάσεις για τα κάτω άκρα και υπομέγιστες συσπάσεις των πελματιαίων καμπτήρων), β) το κυρίως μέρος (8-10 σειρές των 10 μέγιστων αναπηδήσεων με 2 λεπτά διάλειμμα ανάμεσα) και γ) τη φάση της αποκατάστασης (5 λεπτά διατάσεις). Οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν 2 προπονητικές συνεδρίες, μία εβδομάδα πριν την έναρξη της προπονητικής διαδικασίας για να εξοικειωθούν με την τεχνική των προπονητικών ασκήσεων Αλτική ικανότητα Δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους Όλες οι δοκιμασίες πραγματοποιήθηκαν σε μονοδιάστατη πλατφόρμα δύναμης (διαστάσεων 60x40 εκ). Η πλατφόρμα (Model LC4204 K600, A&D Co. Ltd., Japan) καταγράφει τις δυνάμεις αντίδρασης (linearity <0.6% of full scale deflection; hysteresis <1% of full scale deflection; range 0 7 KN; overload = 14 KN; natural frequency >650 Hz) κατά τη διάρκεια των κάθετων αλμάτων. Το αναλογικό σήμα από το μετατροπέα δύναμης ενισχύθηκε (sampling rate: 1000 Hz, output voltage: ±10 V; adjustable gain: 1 100) και καταγράφηκε με τη μονάδα Biopac MP100 (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA). 102

111 Για την αξιολόγηση της αλτικής ικανότητας εκτελέστηκαν οι παρακάτω τύποι αλμάτων: α) Άλμα από ημικάθισμα ή Squat Jump (SJ) Μετά από το τυποποιημένο πρωτόκολλο προθέρμανσης (10 λεπτά χαλαρό τρέξιμο, 10 λεπτά στατικών διατάσεων και υπομέγιστων αλμάτων), οι συμμετέχοντες εκτελούσαν άλμα από ημικάθισμα από γωνία γόνατος 90, χωρίς καμία προπαρασκευαστική κίνηση. Τοποθετούσαν τα χέρια στο ισχίο, έκαμπταν τα γόνατα στις 90, έμεναν για 2 και μετά με λεκτική υπόδειξη εκτελούσαν το άλμα όσο πιο ψηλά μπορούσαν. β) Άλμα με αντίθετη κίνηση ή Counter Movement Jump (CMJ) Από όρθια θέση με τα γόνατα σε πλήρη έκταση, οι συμμετέχοντες εκτελούσαν ημικάθισμα στη γωνία της προηγούμενης δοκιμασίας (90, SJ) και μετά με μία κίνηση πηδούσαν κάθετα όσο πιο ψηλά μπορούσαν. γ) Άλματα βάθους ή Drop Jump (DJ) Οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν 3 μέγιστα άλματα βάθους από 20 και 40 εκ με τυχαία σειρά. Αφού η κάμψη του γόνατος κατά τη διάρκεια της προσγείωσης καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη συνεισφορά των μυϊκών ομάδων (εκτείνοντες του γόνατος vs πελματιαίοι καμπτήρες) (Bobbert et al., 1986b), όλα τα άλματα βάθους εκτελέστηκαν σε δύο συνθήκες με τις εξής οδηγίες: i. Για τα αργά άλματα βάθους «άλμα όσο το δυνατόν ψηλότερα μετά την προσγείωση» και ii. για τα γρήγορα άλματα βάθους «άλμα όσο το δυνατόν γρηγορότερα μετά την προσγείωση». Ένα ηλεκτρονικό γωνιόμετρο (Biopac Systems Inc, Goleta, CA) χρησιμοποιήθηκε για να καταγραφεί η μεταβολή της γωνίας της άρθρωσης του γόνατος. Κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών, οι συμμετέχοντες καλούνταν να ελαχιστοποιήσουν την κίνηση της άρθρωσης του ισχίου και του πάνω μέρους του σώματος. Το άλμα βάθους θεωρούνταν αργό όταν η μέγιστη κάμψη του γόνατος υπερέβαινε τις 60 και γρήγορα όταν η γωνία του γόνατος ήταν μικρότερη από 50. Όταν η γωνία του γόνατος σε κάποιο άλμα ήταν μεταξύ 60 και 50, το άλμα απορριπτόταν και εκτελούνταν μία επιπλέον προσπάθεια σε άλλο. Τα καλύτερα άλματα, σύμφωνα με το μέγιστο άλμα, χρησιμοποιήθηκαν για περαιτέρω ανάλυση. Όλες οι δοκιμασίες είχαν τον ίδιο επιβλέποντα, ο οποίος έδινε ένα τυποποιημένο πρωτόκολλο παρακίνησης σε όλους τους συμμετέχοντες. Το ύψος των αλμάτων και ο χρόνος επαφής υπολογίστηκαν μέσω της καμπύλης δύναμης-χρόνου. Η ταχύτητα απογείωσης (Vto) υπολογίστηκε από την 103

112 ανόρθωση της καμπύλης δύναμης-χρόνου κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης, χρησιμοποιώντας την παρακάτω εξίσωση: Εξίσωση 4 όπου t είναι ο χρόνος, Mπ είναι η μάζα του σώματος, g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας και dt το διάστημα του χρόνου. Το ύψος των αλμάτων υπολογίστηκε από την Vto χρησιμοποιώντας την παρακάτω εξίσωση: Εξίσωση 5 όπου Vto είναι η ταχύτητα απογείωσης και g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας Ισοκινητική αξιολόγηση Για τον έλεγχο της μέγιστης ροπής χρησιμοποιήθηκε το ισοκινητικό δυναμόμετρο Kin-Com (Chatanοοga Groups, USA), το οποίο επιτρέπει την καταγραφή της συνολικής ροπής κατά τη διάρκεια μιας κίνησης, η οποία εκτελείται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. Οι συμμετέχοντες ήταν ακινητοποιημένοι με ιμάντες ώστε μόνο η κίνηση της άρθρωσης που ελέγχεται να είναι επιτρεπτή. Ο άξονας περιστροφής βρίσκεται στην προέκταση του άξονα του δυναμομέτρου. Οι γωνιακές ταχύτητες που χρησιμοποιήθηκαν είναι οι εξής: έκκεντρα sec -1, -60. sec -1, sec -1 και σύγκεντρα 30. sec -1, 60. sec -1, 120. sec -1. Καταγράφηκε επίσης η ισομετρική δύναμη των πελματιαίων καμπτήρων στις 15, 0 και -15. Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων το γόνατο ήταν σταθεροποιημένο στην πλήρη έκταση (0 ) και εκτελέστηκαν 3 μέγιστες επαναλήψεις. Ανάμεσα στις διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες υπήρχε διάλειμμα 3 με στόχο την ελαχιστοποίηση του κάματου. 104

113 Ηλεκτρομυογραφικά δεδομένα Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων, τόσο της αλτικής ικανότητας όσο και της ισοκινητικής δύναμης, καταγράφηκε η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του Έσω Γαστροκνήμιου και του Πρόσθιου Κνημιαίου με διπολικά ηλεκτρόδια επιφανείας (Ag/AgCl Snap electrodes, Chatanooga Group, USA) στη γαστέρα των μυών. Η καταγραφή και αξιολόγηση του σήματος πραγματοποιήθηκε με το σύστημα MP100 Biopac (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA). Πριν την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων η επιφάνεια στην οποία τοποθετήθηκαν καθαρίστηκε προσεκτικά με εντριβή και αιθυλική αλκοόλη, έτσι ώστε να αυξηθεί τοπικά η αγωγιμότητα (2000Ω). Το ηλεκτρομυογραφικό σήμα ανορθώθηκε πλήρως και βρέθηκε η μέγιστη τιμή του ΗΜΓ Αρχιτεκτονικά δεδομένα Η μέτρηση της μυϊκής αρχιτεκτονικής εμπεριείχε τις έξης παραμέτρους: α) το μήκος της μυϊκής δεσμίδας, β) τη γωνία πρόσφυσης της μυϊκής δεσμίδας και γ) το μυϊκό πάχος. Επιμήκη τμηματικές εικόνες του έσω γαστροκνήμιου καταγράφηκαν με μηχάνημα υπέρηχου (SSD-3500, Aloka, Japan). Η κεφαλή του υπέρηχου τοποθετήθηκε στο 30% της απόστασης έξω κνημιαίου κόνδυλου-κέντρο έξω σφυρού. Η συχνότητα σάρωσης ήταν 7,5 MHz. Κατά τη διάρκεια της κίνησης η συχνότητα δειγματοληψίας ήταν 30 εικόνες το δευτερόλεπτο. Οι πληροφορίες από τις παραπάνω μετρήσεις αναλύθηκαν περαιτέρω με το πρόγραμμα ανάλυσης MaxTrack (version 2.0, Innovision Systems Inc). Το μήκος της μυϊκής δεσμίδας ορίστηκε ως η απόσταση από την επιφανειακή στην εν τω βάθη απονεύρωση. Η γωνία πρόσφυσης της μυϊκής δεσμίδας του έσω γαστροκνήμιου ορίστηκε ως η γωνία μεταξύ της εν τω βάθη απονεύρωσης και της εφαπτόμενης γραμμής που ήταν παράλληλη με τη μυϊκή δεσμίδα. Το μυϊκό πάχος ορίστηκε ως η απόσταση μεταξύ της εν τω βάθη και της επιφανειακής απονεύρωσης Μυοτενόντια σκληρότητα Η μέτρηση της μυοτενόντιας σκληρότητας πραγματοποιήθηκε με περαιτέρω ανάλυση των δεδομένων από τον υπέρηχο. Κατά τη διάρκεια δύο προσπαθειών αυξανόμενης δύναμης (ramp) διάρκειας 10 δευτερολέπτων υπολογίστηκε η σκληρότητα του μυοτενόντιου συμπλέγματος. Η σκληρότητα θεωρήθηκε η καμπύλη της ποσοστιαίας διάτασης της έσω απονεύρωσης του ΈΓας σε κάθε ποσοστό της 105

114 μέγιστης παραγόμενης δύναμης. Η παραπάνω μεθοδολογία έχει χρησιμοποιηθεί σε ανάλογες έρευνες (Maganaris and Paul, 2002; Burgess et al., 2007) Συγχρονισμός δεδομένων Η κατακόρυφη δύναμη αντίδρασης (Fz max ), τα σήματα από τα ΗΜΓ και τα βίντεο του υπερήχου συνδέθηκαν και καταγράφηκαν με τη μονάδα Biopac MP100 (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA). Οι καταγραφές από το δυναμοδάπεδο και τον υπέρηχο συνδέθηκαν μέσω BNC 12 bit κάρτας (Models CLB 102 and CLB , Biopac Systems, Inc., Goleta, CA), η οποία μετατρέπει το αναλογικό σε ψηφιακό σήμα. Αυτό επέτρεψε την ταυτόχρονη λήψη των δυναμικών, ηλεκτρομυογραφικών σημάτων και βίντεο του υπερήχου Ανάλυση δεδομένων Το κάθε άλμα χωρίστηκε σε τρεις φάσεις: την προ-ενεργοποίηση, που ορίστηκε η περίοδος 100ms πριν την επαφή με το έδαφος, την έκκεντρη φάση και τη φάση ώθησης που καθορίστηκαν από το χρόνο επαφής και την ελάχιστη γωνία της άρθρωσης του γόνατος (Viitasalo, Salo & Lahtinen, 1998; Kellis et al., 2003). Τα σήματα του ΗΜΓ ανορθώθηκαν και βρέθηκε η μέγιστη τιμή της ενεργοποίησης του Έσω Γαστροκνήμιου και του Πρόσθιου Κνημιαίου κατά τη διάρκεια των τριών φάσεων των αλμάτων (δύο φάσεις στο άλμα από ημικάθισμα). Η συγκεκριμένη τιμή ομαλοποιήθηκε με τη μέγιστη τιμή δραστηριοποίησης του Έσω Γαστροκνήμιου στη φάση ώθησης κατά το άλμα από ημικάθισμα. Η ανταγωνιστική δραστηριότητα ορίστηκε ως ο λόγος της μέγιστης τιμής του Πρόσθιου Κνημιαίου προς τη μέγιστη τιμή του Έσω Γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια της ίδιας φάσης στο άλμα. Οι αρχιτεκτονικές παράμετροι αναλύθηκαν τις ίδιες χρονικές στιγμές με τα κινηματικά δεδομένα. 4.4 Στατιστική ανάλυση Για την στατιστική ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε περιγραφική στατιστική για τους Μέσους Όρους και τις τυπικές αποκλίσεις. Ανάλυση Διακύμανσης (ANOVA) με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις χρησιμοποιήθηκε ώστε να εξεταστεί η επίδραση των προπονητικών πρωτοκόλλων στις εξαρτημένες μεταβλητές του πειράματος. 106

115 4.5 Αποτελέσματα Αλτική ικανότητα Οι σχετικές μεταβολές στο ύψος των αλμάτων παρουσιάζονται στο γράφημα 1. Σημαντική (p< 0.05) αλληλεπίδραση βρέθηκε μεταξύ των παραγόντων ομάδας και χρόνου για τα DJf20 (F(1,18)= 12.73, p= 0.002) και DJf40 (F(1,18)= 7.79, p= 0.012). Τα post-hoc Tukey tests έδειξαν ότι καταγράφηκε σημαντική αύξηση στο ύψος των γρήγορων αλμάτων βάθους μετά από ΠΚΔ (p< 0.05). Αντίθετα για την ΠΕΔ ομάδα δεν καταγράφηκε καμία σημαντική μεταβολή στις παραμέτρους (p> 0.05). Γράφημα 1. Σχετικές μεταβολές στην αλτική ικανότητα στις δύο προπονητικές ομάδες, *= στατιστικά σημαντικό (p< 0.05) ΗΜΓ κατά τη διάρκεια των αλμάτων Οι σχετικές μεταβολές στην ΗΜΓ δραστηριότητα των μυών κατά τη φάση ώθησης των αλμάτων παρουσιάζονται στο γράφημα 2. Στατιστικά σημαντική αλληλεπίδραση βρέθηκε ανάμεσα στους παράγοντες ομάδα και χρόνο στην ΗΜΓ δραστηριότητα του ΈΓας κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης των DJf20 (F(1,18)= 7.56, p= 0.013) και των DJf40 (F(1,18)= 10.83, p= 0.004). Τα post-hoc Tukey test έδειξαν αυξημένη δραστηριότητα του ΈΓας μετά από προπόνηση σε ΠΚΔ (p< 0.05), ενώ δεν καταγράφηκε καμία σημαντική μεταβολή μετά από προπόνηση σε ΠΕΔ (p> 0.05). Καμία άλλη σημαντική μεταβολή (p> 0.05) δεν καταγράφηκε στην ΗΜΓ δραστηριότητα των μυών και για τις δύο προπονητικές ομάδες κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών της αλτικής ικανότητας. 107

116 Γράφημα 2. Οι σχετικές μεταβολές της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του ΈΓας, φάση ώθησης κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών αλτικής ικανότητας στη ΠΚΔ (μαύρο) και στη ΠΕΔ (άσπρο), *= στατιστικά σημαντικό (p< 0.05) Μυϊκή αρχιτεκτονική Οι σχετικές μεταβολές στο μήκος ΜΔ και ΓΠ κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών αλτικής ικανότητας παρουσιάζονται στον πίνακα 7. Δε βρέθηκε καμία στατιστικά σημαντική (p > 0.05) επίδραση στις δύο παραμέτρους μετά και από τα δύο προπονητικά πρωτόκολλα. Αντιθέτως, σημαντική μείωση καταγράφηκε στο λόγο ΜΔ/ ΜΔ όρθια στάση κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης στα DJf20 (F(1,18)= 5.64, p= 0.029) και στα DJf40 (F(1,18)= 4.88, p= 0.04). Τα post-hoc Tukey test έδειξαν σημαντική μεταβολή μόνο μετά από ΠΚΔ (p< 0.05), ενώ δεν καταγράφηκαν σημαντικές μεταβολές μετά από ΠΕΔ (p > 0.05). 108

117 Πίνακας 7. Σχετικές μεταβολές των αρχιτεκτονικών παραμέτρων κατά τις δοκιμασίες αλτικής ικανότητας μετά από την εφαρμογή των προπονητικών πρωτοκόλλων Ισοκινητικές και ισομετρικές δοκιμασίες Δεν καταγράφηκαν σημαντικές αλληλεπιδράσεις στην ΗΜΓ δραστηριότητα του ΈΓας, στο δείκτη συνενεργοποίησης ΠΚ/ΈΓας, στο μήκος των ΜΔ και στη ΓΠ κατά τη διάρκεια των ισοκινητικών και ισομετρικών δοκιμασιών (p> 0.05) και για τις δύο προπονητικές ομάδες Ποσοστιαία Διάταση της Απονεύρωσης Σημαντική αλληλεπίδραση βρέθηκε μεταξύ των παραγόντων ομάδας και χρόνου στην ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης (F(1,18)= 9.11, p= 0.007) (Γράφημα 3). Τα post-hoc Tukey test έδειξαν σημαντική αύξηση της ποσοστιαίας διάτασης μετά από την ΠΚΔ (p< 0.05), ενώ δεν καταγράφηκε καμία σημαντική μεταβολή μετά από την ΠΕΔ (p< 0.05). 109

118 Γράφημα 3. Σχετική μεταβολή της ποσοστιαίας διάτασης της απονεύρωσης του ΈΓας μετά από την ΠΚΔ (μαύρο) και τη ΠΕΔ (άσπρη), *= στατιστικά σημαντικό (p< 0.05). 110

119 4.6 Συζήτηση Τα σημαντικότερα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας ήταν: 1 ον : η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο αυξάνει την αλτική ικανότητα περισσότερο από την πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο, 2 ον : η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης στα γρήγορα άλματα βάθους αυξάνεται μόνο μετά από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο, και 3 ον : το μήκος που λειτουργούν οι μυϊκές δεσμίδες του έσω γαστροκνήμιου λειτουργούν σε ένα πιο αποδοτικό μήκος μετά από την προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο, ενώ δε βρέθηκαν μεταβολές μετά από την προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο. Στην παρούσα έρευνα, δε βρέθηκαν σημαντικές μεταβολές στην αλτική ικανότητα, μετά από πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο τεσσάρων εβδομάδων (Σχήμα 2). Αυτό βρίσκεται σε συμφωνία με τους Young et al. (1999), οι οποίοι έδειξαν ότι πλειομετρική προπόνηση 6 εβδομάδων απέτυχε να προκαλέσει σημαντικές αυξήσεις στο ύψος του άλματος. Είναι πολύ πιθανόν μια σύντομη περίοδος πλειομετρικής προπόνησης να μην επιβαρύνει το ΜΤΣ ώστε να αυξηθεί το ύψος του άλματος. Συνεπώς, οι αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο μπορεί να μην επιβαρύνουν αρκετά τους πελματιαίους καμπτήρες και τον αχίλλειο τένοντα για να αυξήσουν την απόδοσή τους. Οι αναπηδήσεις που πραγματοποιήθηκαν σε κεκλιμένο δάπεδο, επιβαρύνουν περισσότερο τους πελματιαίους καμπτήρες σε σύγκριση με τις κλασσικές αναπηδήσεις, μέσω της μεγαλύτερης διάτασης του μυοτενόντιου συστήματος της ποδοκνημικής. Η ερευνητική υπόθεση φαίνεται να επιβεβαιώνεται, αφού οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο αυξάνουν το ύψος (σχήμα 2) των DJ f20 και DJ f40. Οι Kubo et al. (2007) επίσης κατέγραψαν ότι η αλτική ικανότητα βελτιώθηκε μετά από πλειομετρική προπόνηση των πελματιαίων καμπτήρων μετά από 12 εβδομάδες προπόνησης σε έλκηθρο. Τα παραπάνω αποτελέσματα είναι σε συμφωνία με προηγούμενες έρευνες που έδειξαν ότι η επιβάρυνση που μπορεί να προκαλέσει η συνδυαστική προπόνηση με τη χρήση των ειδικών παπουτσιών, στο μυοτενόντιο σύστημα των κάτω άκρων, μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση της αλτικής ικανότητας και κυρίως της ταχύτητας (Kraemer et al., 2000; Ratamess et al., 2007). Ωστόσο, οι συγκεκριμένες έρευνες χρησιμοποίησαν συνδυαστικά προγράμματα προπόνησης δύναμης και πλειομετρικής προπόνησης με αποτέλεσμα η άμεση σύγκριση των 111

120 αποτελεσμάτων με αυτά της παρούσας έρευνας να είναι δύσκολη. Αντίθετα, στην εργασία των Holcomb et al. (1996b), η χρήση των τροποποιημένων πλειομετρικών ασκήσεων απέτυχε να οδηγήσει σε σημαντικές επιδράσεις στην αλτική ικανότητα, παρά τις αυξήσεις των ροπών των αρθρώσεων μετά την προπόνηση. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας επιβεβαιώνουν την υπόθεσή μας, αφού η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο βελτίωσε το ύψος του άλματος στα DJ f20 και DJ f40 (Γράφημα 1). Οι συγκεκριμένες βελτιώσεις μάλλον οφείλονται στην εξειδίκευση της προπόνησης και τους μύες που συμμετέχουν, αφού η συμμετοχή των πελματιαίων καμπτήρων στα γρήγορα άλματα βάθους είναι ιδιαίτερα υψηλή (Bobbert et al., 1986b). Επιπλέον, είναι πιθανόν η μεγαλύτερη διάταση της απονεύρωσης να προκάλεσε μεταβολές στο σχετικό μήκος που λειτουργούν οι μυϊκές δεσμίδες και αυξημένη ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα κατά τη φάση ώθησης. Η επίδραση είναι πιο εμφανής στα γρήγορα άλματα βάθους, αφού εξαρτώνται, κυρίως, από τις ιδιότητες του μυοτενόντιου συστήματος των πελματιαίων καμπτήρων (Bobbert et al., 1986b). Ωστόσο, τα αποτελέσματα στο ύψος των αλμάτων δείχνουν πως υπάρχει αύξηση στην αλτική ικανότητα (μη σημαντική) σε όλα τα είδη των αλμάτων. Οι παραπάνω παρατηρήσεις υποστηρίζουν την υπόθεση ότι η αλτική ικανότητα, ακόμη και στο άλμα από ημικάθισμα, εξαρτάται σημαντικά από τις ιδιότητες των πελματιαίων καμπτήρων (Bobbert, 2001). Στην παρούσα εργασία δεν υπήρξε καμία σημαντική μεταβολή στη μυϊκή αρχιτεκτονική μετά από τα δύο προπονητικά πρωτόκολλα. Ωστόσο, όταν οι τιμές των μυϊκών δεσμίδων διαιρέθηκαν με τις τιμές σε όρθια θέση (Kurokawa et al., 2001) η μείωση του μήκους του έσω γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια της απογείωσης στα γρήγορα άλματα βάθους υπήρξε μικρότερη μετά από την προπόνηση σε κεκλιμένη επιφάνεια σε σύγκριση με την προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο (Παράρτημα-Πίνακας 11). Αυτό σημαίνει ότι οι μυϊκές δεσμίδες του έσω γαστροκνήμιου βρίσκονται σε μεγαλύτερο σχετικό μήκος κατά τη διάρκεια της απογείωσης μετά από προπόνηση σε κεκλιμένη επιφάνεια. Βασιζόμενες στη μηκοδυναμική σχέση του έσω γαστροκνήμιου, οι μυϊκές δεσμίδες μπορούν να παράγουν μεγαλύτερη δύναμη σε μεγαλύτερο μήκος σε σχέση με ένα μικρότερο μυϊκό μήκος (Kawakami et al., 1998). Η παρούσα έρευνα συμφωνεί με προηγούμενες έρευνες οι οποίες έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση μπορεί να προκαλέσει μεταβολές στη μυϊκή αρχιτεκτονική (Blazevich et al., 2003). Για παράδειγμα, έχει αναφερθεί ότι η συνδυαστική προπόνηση ταχύτητας και αλμάτων ή η προπόνηση αντιστάσεων με μικρό φορτίο και 112

121 υψηλή ταχύτητα μεταβάλλει τη μυϊκή αρχιτεκτονική (Alegre et al., 2006; Blazevich et al., 2003). Μία πιθανή μεταβολή των ιδιοτήτων της απονεύρωσης και του τένοντα θα οδηγούσε σε αυξημένο σχετικό μήκος της μυϊκής δεσμίδας μετά από την προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο. Η συγκεκριμένη υπόθεση φαίνεται να υποστηρίζεται από τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας, αφού καταγράφηκε μεγαλύτερη μαλθακότητα της απονεύρωσης μετά από πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο. Η αύξηση της μαλθακότητας του τένοντα και της απονεύρωσης, με τις ίδιες δυνατότητες παραγωγής δύναμης του μυ, θα οδηγούσε σε μετατόπιση της μηκοδυναμικής σχέσης του μυ προς τα δεξιά (Lemos et al., 2008; Lieber et al., 1992). Κάτι τέτοιο, θα μπορούσε να δικαιολογήσει το μεγαλύτερο σχετικό μήκος μυϊκών δεσμίδων του έσω γαστροκνήμιου κατά τη φάση ώθησης στα γρήγορα άλματα βάθους (Παράρτημα-Πίνακας 11). Επιπλέον, η αύξηση της διάτασης του τένοντα μετά την προπόνηση, θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερη αποθήκευση ελαστικής ενέργειας κατά την έκκεντρη φάση, η οποία απελευθερώνεται κατά τη φάση ώθησης (Kubo et al., 2007). Οι διαφορετικές μεταβολές της αλτικής ικανότητας μετά τα δύο είδη προπόνησης μπορεί να οφείλονται και σε νευρικές προσαρμογές. Έχει αναφερθεί ότι η βελτίωση της αλτικής ικανότητας μετά από πλειομετρική προπόνηση μπορεί να επιτευχθεί μέσω νευρικών προσαρμογών (Viitasalo, Salo & Lahtinen, 1998), όπως αύξηση στην στρατολόγηση των κινητικών μονάδων (Van Cutsem, Duhateau & Hainaut, 1998) και μεταβολή στη μυϊκή συνενεργοποίηση (Chimera et al., 2004). Η αυξημένη ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα (Γράφημα 3) μετά από προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο δείχνει ότι υπήρξε μεγαλύτερη παραγωγή δύναμης του έσω γαστροκνήμιου κατά την απογείωση. Αυτό βρίσκεται σε συμφωνία με τους Kubo et al. (2007) που βρήκαν ότι μετά από 12 εβδομάδες πλειομετρικής προπόνησης, η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των πελματιαίων καμπτήρων κατά τη φάση ώθησης των αλμάτων αυξάνεται. Φαίνεται λογικό ότι η προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο επηρεάζει την ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια των γρήγορων αλμάτων βάθους, υποστηρίζοντας την ιδέα των εξειδικευμένων νευρικών προσαρμογών των συγκεκριμένων μυών. Οι επιπτώσεις της προπόνησης μπορεί, επίσης, να αφορούν στη συνενεργοποίηση των ανταγωνιστών μυών γύρω από μια άρθρωση. Ωστόσο, τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας δεν έδειξαν καμία μεταβολή της συνενεργοποίησης της ποδοκνημικής κατά τη διάρκεια των αλμάτων και για τις δύο 113

122 προπονητικές ομάδες. Τα παραπάνω αποτελέσματα είναι παρόμοια με προηγούμενα που υποστηρίζουν ότι η πλειομετρική ή η προπόνηση ισχύος δε μεταβάλει το πρότυπο της ενεργοποίησης των ανταγωνιστών μυών του γόνατος κατά τη διάρκεια αλμάτων (Kyrolainen & Komi, 1995; Kubo et al., 2007). Αντιθέτως, υπάρχουν έρευνες που υποστηρίζουν ότι η πλειομετρική προπόνηση μεταβάλει τη μυϊκή συνενεργοποίηση, χωρίς ωστόσο σημαντικές μεταβολές στην τελική επίδοση (Chimera et al., 2004; Kubo et al., 2007). Σε κάθε περίπτωση φαίνεται ότι οι διαφορετικές προσαρμογές ανάμεσα στις δύο ομάδες δεν οφείλονται στη συνενεργοποίηση. Οι δύο προπονητικές ομάδες δεν παρουσίασαν καμία σημαντική μεταβολή στην παραγόμενη δύναμη. Αυτό το αποτέλεσμα είναι σε συμφωνία με προηγούμενες έρευνες (Duchateau and Hainault 1984; Blazevich and Jenkins 1999) και την αρχή της εξειδίκευσης, σύμφωνα με την οποία ο μυς προσαρμόζεται συγκεκριμένα στον τύπο λειτουργίας που πραγματοποιεί κατά τη διάρκεια της προπόνησης. Παρομοίως, δεν καταγράφηκε καμία μεταβολή στη δραστηριότητα, στο μήκος και στη γωνία πτέρωσης του έσω γαστροκνήμιου κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών δύναμης. Η μοναδική σημαντική μεταβολή ήταν η αύξηση της ποσοστιαίας διάτασης της απονεύρωσης του έσω γαστροκνήμιου (Γράφημα 3). Η αλλαγή στις ιδιότητες της απονεύρωσης μπορεί να επηρεάσει τη μηκοδυναμική σχέση του μυ (Kawakami et al., 2000). Ωστόσο, οι Lemos et al. (2008) έδειξαν ότι το μήκος των μυϊκών δεσμίδων και η γωνία πτέρωσης είναι παρόμοια κατά τη διάρκεια μέγιστης παραγωγής δύναμης, ακόμη και εάν αυξηθεί η μαλθακότητα της απονεύρωσης. Δεδομένα από μοντέλα (Kawakami et al., 2000) έδειξαν ότι η αύξηση της μαλθακότητας θα οδηγήσει σε μειωμένη παραγωγή δύναμης ακόμη και εάν η ικανότητα παραγωγής δύναμης του μυ αυξηθεί. Συμπερασματικά, μπορεί να ειπωθεί ότι η αυξημένη μαλθακότητα της απονεύρωσης μπορεί να είναι υπεύθυνη για τη μη σημαντική μεταβολή της δύναμης των πελματιαίων καμπτήρων μετά το πρόγραμμα προπόνησης Συμπεράσματα Το ύψος στα γρήγορα άλματα βάθους αυξάνεται μετά από 4 εβδομάδες προπόνησης με αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο, ενώ καμία μεταβολή δεν καταγράφηκε μετά από προπόνηση με αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Η προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο αυξάνει τη μαλθακότητα της απονεύρωσης, το σχετικό μήκος των μυϊκών δεσμίδων του έσω γαστροκνήμιου κατά την απογείωση και την 114

123 ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητά του κατά τη φάση ώθησης των γρήγορων αλμάτων βάθους. Οι παραπάνω παράγοντες πιθανόν να καθιστούν ικανό τον έσω γαστροκνήμιο να παράγει περισσότερη δύναμη, οδηγώντας σε αυξημένη επίδοση μετά από προπόνηση με αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο Προοπτικές Τα οφέλη της πλειομετρικής προπόνησης στην αλτική ικανότητα έχουν αποδειχθεί σε προηγούμενες έρευνες. Οι διαφορές στη διάρκεια της προπονητικής διαδικασίας και των ασκήσεων που χρησιμοποιούνται, είναι πιθανόν να θεωρούνται οι κύριοι παράγοντες για τα αντιφατικά αποτελέσματα. Επιπλέον, η πλειομετρική προπόνηση που αποτελείται από γενικές αλτικές ασκήσεις αποτυγχάνει να επιβαρύνει κάποια συγκεκριμένη άρθρωση (Foure et al., 2009; Spurrs et al., 2003). Ωστόσο, φαίνεται ότι η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο είναι ιδιαίτερα αποδοτική για την άρθρωση της ποδοκνημικής οδηγώντας σε αυξημένη επίδοση στα γρήγορα άλματα βάθους. Οι γρήγορες προσαρμογές της πλειομετρικής προπόνησης σε κεκλιμένο δάπεδο, φαίνονται ελπιδοφόρες. Ωστόσο, προσοχή πρέπει να δοθεί στις προσαρμογές του τένοντα λόγω της μεγάλης διάτασής του. Σύμφωνα με την υπάρχουσα βιβλιογραφία, δεν υπάρχουν δεδομένα που να αφορούν στις μακροχρόνιες επιδράσεις αυτού του είδους της προπόνησης. Επιπλέον έρευνα χρειάζεται για να εξεταστούν με λεπτομέρεια αυτού του είδους πρωτόκολλα και οι πιθανές προσαρμογές που μπορούν να προκαλέσουν. 115

124 4.7 Βιβλιογραφία Alegre, L. M., Jimenez, F., Gonzalo-Orden, J. M., Martin-Acero, R. & Aguado, X. (2006). Effects of dynamic resistance training on fascicle length and isometric strength. J Sports Sci, 24(5), Blazevich, A. J., Gill, N. D., Bronks, R. & Newton, R. U. (2003). Training-specific muscle architecture adaptation after 5-wk training in athletes. Med Sci Sports Exerc, 35(12), Blazevich A.J. & Jenkins, D. (1998) Physical performance differences between weight-trained sprinters and weight trainers. J Sci Med Sport 1(1):12 21 Bobbert, M. F. (1990). Drop jumping as a training method for jumping ability. Sports Med, 9(1), Bobbert, M. F., Huijing, P. A. & van Ingen Schenau, G. J. (1986a). An estimation of power output and work done by the human triceps surae muscle-tendon complex in jumping. J Biomech, 19(11), Bobbert, M. F., Mackay, M., Schinkelshoek, D., Huijing, P. A. & van Ingen Schenau, G. J. (1986b). Biomechanical analysis of drop and countermovement jumps. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 54(6), Bobbert, M. F. & van Ingen Schenau, G. J. (1988). Coordination in vertical jumping. J Biomech, 21(3), Chimera, N. J., Swanik, K. A., Swanik, C. B. & Straub, S. J. (2004). Effects of plyometric training on muscle-activation strategies and performance in female athletes. J Athl Train, 39(1), Foure, A., Nordez, A., Guette, M. & Cornu, C. (2009). Effects of plyometric training on passive stiffness of gastrocnemii and the musculo-articular complex of the ankle joint. Scand J Med Sci Sports,19(6): Gehri, D. J., Richard, Mark D, Kleiner, Douglas M, and Kirkendall, Donald T. (1998). A comparison of plyometric training techniques for improving vertical jump ability and energy production. Journal of Strength and Conditioning Research, 12(2), Hof, A. L., Van Zandwijk, J. P. & Bobbert, M. F. (2002). Mechanics of human triceps surae muscle in walking, running and jumping. Acta Physiol Scand, 174(1),

125 Holcomb, W. R., Lander, J. E, Rutland, R. M, and Wilson Dennis G. (1996a). The effectiveness of a modified plyometric program on power and the vertical jump. Journal of Strength and Conditioning Research, 10(2), Holcomb, W. R., Lander, J.E, Rutland, R. M and Wilson Dennis G. (1996b). A biomechanical analysis of the vertical jump and three modified plyometric depth jumps. Journal of Strength and Conditioning Research, 10(2), Ishikawa, M., Finni, T. & Komi, P. V. (2003). Behaviour of vastus lateralis muscletendon during high intensity ssc exercises in vivo. Acta Physiol Scand, 178(3), Ishikawa, M. & Komi, P. V. (2004). Effects of different dropping intensities on fascicle and tendinous tissue behavior during stretch-shortening cycle exercise. J Appl Physiol, 96(3), Kawakami, Y., Ichinose, Y. & Fukunaga, T. (1998). Architectural and functional features of human triceps surae muscles during contraction. J Appl Physiol, 85(2), Kraemer, W.J., Ratamess, N.A., Volek, J.S., Mazzeti, S.A. & Gomez A (2000) The effect of meridian shoe on vertical jump and sprint performance following short term combined plyometric/sprint and resistance training. J Strength Cond Res, 14(2):28 38 Kubo, K., Morimoto, M., Komuro, T., Yata, H., Tsunoda, N., Kanehisa, H., et al. (2007). Effects of plyometric and weight training on muscle-tendon complex and jump performance. Med Sci Sports Exerc, 39(10), Kurokawa, S., Fukunaga, T. & Fukashiro, S. (2001). Behavior of fascicles and tendinous structures of human gastrocnemius during vertical jumping. J Appl Physiol, 90(4), Kyrolainen, H. & Komi, P. V. (1995). Differences in mechanical efficiency between power- and endurance-trained athletes while jumping. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 70(1), Lemos, R. R., Epstein, M. & Herzog, W. (2008). Modeling of skeletal muscle: The influence of tendon and aponeuroses compliance on the force-length relationship. Med Biol Eng Comput, 46(1), Lieber, R. L., Brown, C. G. & Trestik, C. L. (1992). Model of muscle-tendon interaction during frog semitendinosis fixed-end contractions. J Biomech, 25(4),

126 Luebbers, P. E., Potteiger, J. A., Hulver, M. W., Thyfault, J. P., Carper, M. J. & Lockwood, R. H. (2003). Effects of plyometric training and recovery on vertical jump performance and anaerobic power. J Strength Cond Res, 17(4), Maganaris, C. N. (2003). Force-length characteristics of the in vivo human gastrocnemius muscle. Clin Anat, 16(3), Markovic, G. (2007). Does plyometric training improve vertical jump height? A metaanalytical review. Br J Sports Med, 41(6), ; discussion 355. Narici, M. V., Binzoni, T., Hiltbrand, E., Fasel, J., Terrier, F. & Cerretelli, P. (1996). In vivo human gastrocnemius architecture with changing joint angle at rest and during graded isometric contraction. J Physiol, 496 (Pt 1), Ratamess, N.A., Kraemer, W.J., Volek, J.S., French, D.N., Rubin, M.R., Gomez, A.L., Newton, R.U.& Marsh CM (2007) The effects of ten weeks of resistance and combined plyometric/sprint training with the Meridian Elyte shoe on muscular performance in women. J Strength Cond Res 21(3): Spurrs, R. W., Murphy, A. J. & Watsford, M. L. (2003). The effect of plyometric training on distance running performance. Eur J Appl Physiol, 89(1), 1-7. Thomas, K., French, D. & Hayes, P. R. (2009). The effect of two plyometric training techniques on muscular power and agility in youth soccer players. J Strength Cond Res, 23(1), Van Cutsem, M., Duchateau, J. & Hainaut, K. (1998). Changes in single motor unit behaviour contribute to the increase in contraction speed after dynamic training in humans. J Physiol, 513 (Pt 1), Viitasalo, J. T., Salo, A. & Lahtinen, J. (1998). Neuromuscular functioning of athletes and non-athletes in the drop jump. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 78(5), Young, W. B., Wilson, G. J. & Byrne, C. (1999). A comparison of drop jump training methods: Effects on leg extensor strength qualities and jumping performance. Int J Sports Med, 20(5),

127 5 Μεταβολή της αλτικής ικανότητας προκαλούμενη από την αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο 119

128 5.1 Περίληψη Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να εξεταστούν οι επιπτώσεις της αποχής (detraining) από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο στην αλτική ικανότητα, τη νευρομυϊκή δραστηριότητα και τα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά των πελματιαίων καμπτήρων. Είκοσι φοιτητές χωρίστηκαν σε δύο προπονητικές ομάδες, της πλειομετρικής προπόνησης σε κεκλιμένο δάπεδο (ΠΚΔ) (n=10), που εκτελούσαν συνεχόμενα άλματα σε κεκλιμένη επιφάνεια (15 ) και την ομάδα που εκτελούσε πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο (ΠΕΔ) (n=10). H αλτική ικανότητα, η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα (EMG) του έσω γαστροκνήμιου (ΈΓας) και του πρόσθιου κνημιαίου (ΠΚ), καθώς και η μυϊκή αρχιτεκτονική του ΈΓας καταγράφηκαν και αξιολογήθηκαν αμέσως μετά το τέλος της προπονητικής περιόδου (4 προπονητικές συνεδρίες/ εβδομάδα, 8 έως 10 σειρές των 10 αλμάτων η συνεδρία), καθώς και μετά το πέρας τεσσάρων εβδομάδων. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως μετά την περίοδο αποχής από την προπόνηση οι δύο προπονητικές ομάδες δεν παρουσίασαν καμία σημαντική διαφορά στην αλτική ικανότητα. Επιπλέον, καταγράφηκε μείωση της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του ΈΓας κατά τη φάση ώθησης στα DJ f20 and DJ f40, καθώς και μικρότερο σχετικό μήκος μυϊκών δεσμίδων συγκριτικά με τις τιμές μετά το τέλος της προπόνησης. Η περίοδος αποχής (4 εβδομάδων) οδηγεί σε μείωση της αλτικής ικανότητας που είχε αυξηθεί με την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο. Λέξεις κλειδιά: αποχή από την προπόνηση, πλειομετρική προπόνηση, αναπηδήσεις, γαστροκνήμιος, κεκλιμένο 120

129 5.2 Εισαγωγή Η Πλειομετρική Προπόνηση (ΠΠ) φαίνεται να βελτιώνει την απόδοση του Κύκλου Διάτασης Βράχυνσης (ΚΔΒ) (Markovic 2007). Οι μεταβολές που προκαλούνται οφείλονται σε νευρικές προσαρμογές (Kyrolainen et al., 2004; Kubo et al., 2007), αλλά και σε αλλαγές των ιδιοτήτων του μυ και του τένοντα (Kubo et al., 2007; Foure et al., 2009). Προηγούμενες έρευνες έδειξαν ότι οι προσαρμογές που παρατηρούνται μετά από προπόνηση αντοχής (Lo, Lin, Yao & Ma, 2011) και δύναμης (Staron et al., 1991; Lo et al., 2011) χάνονται μετά από μια περίοδο αποχής του προπονητικού ερεθίσματος. Ωστόσο, υπάρχουν ελάχιστα δεδομένα για τις επιπτώσεις της αποχής από την πλειομετρική προπόνηση (Santos and Janeira 2011). Η ΠΠ προκαλεί μεταβολές στη δραστηριότητα των μυών (Chimera et al., 2004). Μετά από ΠΠ βρέθηκε ότι η μυϊκή δραστηριότητα αυξάνεται, τόσο κατά τη φάση της προενεργοποίησης (Chimera et al., 2004), την έκκεντρη φάση (Ishikawa et al., 2005), καθώς και τη φάση ώθησης (Kubo et al., 2007). Επιπλέον, η ΠΠ μεταβάλλει τη σκληρότητα της άρθρωσης (Kubo et al., 2007) και το ρυθμό ανάπτυξης της δύναμης κατά τη διάρκεια του ΚΔΒ (Irmischer et al., 2004) με αποτέλεσμα την καλύτερη χρήση της ελαστικής ενέργειας (Wu et al., 2010; Foure et al., 2009). Αν και είναι γνωστό πως οι παραπάνω παράγοντες μεταβάλλονται εξαιτίας της αποχής από την προπόνηση, ωστόσο δεν υπάρχουν ερευνητικά δεδομένα τα οποία να δείχνουν τις επιπτώσεις της αποχής μετά από ένα πετυχημένο πρόγραμμα ΠΠ. Αρχικά, έρευνες έδειξαν ότι οι νευρικοί παράγοντες επηρεάζονται πρώτοι από την αποχή από την προπονητική διαδικασία (Hakkinen and Komi 1983; Hakkinen et al., 1985). Οι Clark, Manini, Bolanowski & Ploutz-Snyder (2006) έδειξαν ότι οι νευρικοί παράγοντες, κατά ένα μεγάλο ποσοστό (48%), είναι υπεύθυνοι για τη μείωση της μυϊκής απόδοσης των πελματιαίων καμπτήρων που συνοδεύεται από μείωση της δραστηριότητάς τους. Σε συμφωνία με τα παραπάνω, οι Schulze, Gallgher & Trappe (2002) και Seynnes et al. (2008) έδειξαν ότι η αποχή από την προπόνηση οδηγεί στη μείωση της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας υποστηρίζοντας την ιδέα ότι η μειωμένη μυϊκή απόδοση οφείλεται εν μέρει σε νευρικούς παράγοντες. Ωστόσο, η αποχή από την προπόνηση, εκτός από αλλαγή της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας, φαίνεται ότι προκαλεί και μεταβολές στη μυϊκή αρχιτεκτονική, 121

130 καθώς και στις μηχανικές ιδιότητες του τένοντα (Kubo et al., 2000; Reeves, Maganaris, Ferretti & Narici, 2002). Προηγούμενη έρευνα (Blazevich et al., 2007) έδειξε ότι μετά από ένα μήνα αποχής από την προπόνηση, η εγκάρσια διατομή του μυ επιστρέφει στις αρχικές τιμές, ενώ η δύναμη είναι λίγο μεγαλύτερη από τις αρχικές τιμές. Επομένως, υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την πτώση της μυϊκής απόδοσης εκτός από τη μείωση του μυϊκού όγκου και την αλλαγή της νευρικής δραστηριότητας. Η μυϊκή αρχιτεκτονική αποτελεί έναν επιπρόσθετο παράγοντα που μπορεί να οδηγήσει, τόσο σε αυξημένη απόδοση μετά από την προπόνηση (Aagaard et al., 2001), όσο και σε μειωμένη μυϊκή απόδοση μετά από αποχή από την προπόνηση (Seynnes et al., 2008). Συγκεκριμένα, οι Seynnes et al. (2008) έδειξαν ότι 14 ημέρες μετά το τέλος της προπόνησης δύναμης καταγράφεται σημαντική μείωση της γωνίας πτέρωσης και της μυϊκής δεσμίδας των πελματιαίων καμπτήρων. Οι Narici and Cerreteli (1998) κατέγραψαν μείωση κατά 16,4% στη γωνία πτέρωσης και κατά 12,7% στο μήκος της μυϊκής δεσμίδας στο κάτω άκρο με μυϊκή ατροφία. Μικρότερη αλλά σημαντική μείωση της γωνίας πτέρωσης (-5.5%) κατέγραψαν και οι Abe, Kawakami, Suzuki, Gunji & Fukunaga (1997), υπογραμμίζοντας τη σημαντική επίδραση της αποχής από τη δραστηριότητα στη μυϊκή αρχιτεκτονική. Η μειωμένη γωνία πτέρωσης και το μειωμένο μήκος της μυϊκής δεσμίδας έχει σαν αποτέλεσμα τη μειωμένη παραγωγή δύναμης και ταχύτητας, αντίστοιχα. Ένας ακόμη σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την απόδοση είναι οι ιδιότητες του τένοντα, αφού επηρεάζουν και το μήκος που θα λειτουργήσει ο μυς, αλλά και τη χρήση της ελαστικής ενέργειας. Προηγούμενες έρευνες έδειξαν ότι η προπόνηση δύναμης (Kubo et al., 2007) και η προπόνηση αντοχής (Rosager et al., 2002; Westh et al., 2008) οδηγούν σε αύξηση της σκληρότητας του τένοντα. Τα αποτελέσματα για τις επιπτώσεις της ΠΠ είναι διφορούμενα. Έρευνες δείχνουν ότι η ΠΠ αυξάνει τη σκληρότητα του τένοντα μεταφέροντας την παραγόμενη μυϊκή δύναμη γρηγορότερα (Foure et al., 2009). Αντίθετα, άλλη έρευνα που σύγκρινε τα αποτελέσματα της ΠΠ και της προπόνησης με αντιστάσεις έδειξε ότι η ΠΠ οδηγεί σε αύξηση (μη σημαντική) της μαλθακότητας του τένοντα λόγω της διάτασης που θέτει το μυοτενόντιο σύμπλεγμα (Kubo et al., 2007). Είναι πιθανόν οι ασκήσεις κατά τη διάρκεια της ΠΠ να αποτελούν την εξήγηση για τις διαφορετικές μεταβολές που καταγράφονται από τη συγκεκριμένη προπόνηση στις ιδιότητες του τένοντα. 122

131 Η αποχή από την προπόνηση οδηγεί σε αντιστροφή των προσαρμογών που προκλήθηκαν από το προπονητικό ερέθισμα. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι, ενώ οι μεταβολές στις ιδιότητες του τένοντα αργούν συγκριτικά με αυτές στο επίπεδο του μυ μετά από μία προπονητική διαδικασία, η αποχή από την προπόνηση φαίνεται να επηρεάζει πρώτα τον τένοντα και μετά το μυ (Kubo et al., 2004; Kubo, Ikebukuro, Yata, Tsunoda & Kanehisa, 2010). Φαίνεται ότι η αποχή από τη δραστηριότητα έχει άμεση επίδραση στην αρχιτεκτονική του τενόντιου ιστού, αφού επηρεάζει τη διάταξη των ινών κολλαγόνου μέσα στον τένοντα και κατά συνέπεια τις ιδιότητές του (Maganaris et al., 2008). Τα παραπάνω αποτελέσματα συνηγορούν στο γεγονός ότι ο τένοντας αντιδρά γρηγορότερα στην αποχή από την προπόνηση συγκριτικά με το μυ και τις ιδιότητές του (Kubo et al., 2010) λόγω της μεταβολής της αρχιτεκτονικής του. Σύμφωνα με την υπάρχουσα βιβλιογραφία, δεν υπάρχουν αρκετά ερευνητικά δεδομένα σχετικά με τις επιπτώσεις της αποχής από την πλειομετρική προπόνηση. Ο σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να μελετηθούν οι επιπτώσεις της αποχής από δύο πρωτόκολλα πλειομετρικής προπόνησης στα οποία χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικές ασκήσεις για να εξετάσουν την επίδρασή τους στην αλτική ικανότητα. Η υπόθεση της παρούσας έρευνας είναι ότι η αλτική ικανότητα θα επιστρέψει στα αρχικά επίπεδα μετά από την αποχή από την προπονητική διαδικασία. 123

132 5.3 Υλικό και μέθοδοι Συμμετέχοντες Είκοσι εθελοντές φοιτητές (ηλικία: 21.3±1.4 έτη, ύψος: ±6.4εκ, μάζα: 74.9±7.8 κιλά) του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Σερρών, υπέγραψαν την ενήμερη συγκατάθεσή τους πριν τη συμμετοχή στην παρούσα εργασία.. Η εργασία εγκρίθηκε από την αρμόδια επιτροπή για θέματα ηθικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου. Οι συμμετέχοντες απείχαν από συστηματική προπόνηση δύναμης και/ή πλειομετρίας για διάστημα 8 μηνών Προπόνηση Οι συμμετέχοντες τυχαία διαχωρίστηκαν σε μία από τις δύο προπονητικές ομάδες: της πλειομετρικής προπόνησης σε κεκλιμένο δάπεδο (ΠΚΔ) (n=10) και της πλειομετρικής προπόνησης σε επίπεδο δάπεδο (ΠΕΔ) (n=10). Η πρώτη ομάδα εκτελούσε επιτόπια άλματα, με τα γόνατα τεντωμένα, πάνω σε κεκλιμένη επιφάνεια (κλίση: 15 ) (Σχήμα 1). Για να ελαχιστοποιηθεί ο φόβος που προκαλείται από την έλλειψη οικειότητας αλμάτων σε κεκλιμένη επιφάνεια, κάθετες γραμμές από ταινία τοποθετήθηκαν δημιουργώντας ένα τετράγωνο ώστε να οδηγούν οπτικά τους συμμετέχοντες. Η ΠΕΔ εκτελούσε τις κλασσικές αναπηδήσεις σε επίπεδη επιφάνεια. Ο χρόνος επαφής κατά τη διάρκεια των δύο ειδών προπόνησης μετρήθηκε με το ERGOJUMP και βρέθηκε να είνα παρόμοιος μεταξύ τους (μέσος χρόνος επαφής ΠΚΔ: 207±42msec και για την ΠΕΔ: 203±48msec). Συνολικά 16 συνεδρίες (4 συνεδρίες / εβδομάδα, για τέσσερεις εβδομάδες) πραγματοποιήθηκαν και από τις δύο προπονητικές ομάδες. Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στην εντολή να είναι τα γόνατα σε πλήρη έκταση και να πραγματοποιούνται τα άλματα «όσο το δυνατόν γρηγορότερα και υψηλότερα». Κάθε προπονητική συνεδρία χωρίστηκε σε 3 φάσεις: προθέρμανσης (10 λεπτά χαλαρό τρέξιμο, διατάσεις για τα κάτω άκρα και υπομέγιστες συσπάσεις των πελματιαίων καμπτήρων), το κυρίως μέρος (8-10 σειρές των 10 μέγιστων αναπηδήσεων με 2 λεπτά διάλειμμα ανάμεσα στις σειρές) και τη φάση της αποκατάστασης (5 λεπτά διατάσεις). Οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν 2 προπονητικές συνεδρίες, μία εβδομάδα πριν την έναρξη της προπονητικής διαδικασίας για να εξοικειωθούν με την τεχνική των προπονητικών ασκήσεων. Μετά το τέλος της 124

133 προπονητικής περιόδου, οι συμμετέχοντες απείχαν από κάθε συστηματική διαδικασία προπόνησης για 4 εβδομάδες Αλτική ικανότητα Δυνάμεις αντίδρασης του εδάφους Όλες οι δοκιμασίες πραγματοποιήθηκαν σε μονοδιάστατη πλατφόρμα δύναμης (διαστάσεων 60x40 εκ). Η πλατφόρμα (Model LC4204 K600, A&D Co. Ltd., Japan) καταγράφει τις δυνάμεις αντίδρασης (linearity <0.6% of full scale deflection; hysteresis <1% of full scale deflection; range 0 7 KN; overload = 14 KN; natural frequency >650 Hz) κατά τη διάρκεια των κάθετων αλμάτων. Το αναλογικό σήμα από το μετατροπέα δύναμης ενισχύθηκε (sampling rate: 1000 Hz, output voltage: ±10 V; adjustable gain: 1 100), και καταγράφηκε με τη μονάδα Biopac MP100 Data Acquisition unit (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA) για να αναλυθεί. Για την αξιολόγηση της αλτικής ικανότητας αναλύθηκαν το άλμα από ημικάθισμα ή Squat Jump (SJ), το άλμα με αντίθετη κίνηση ή Counter Movement Jump (CMJ) και τα άλματα βάθους ή Drop Jump (DJ), όπως αυτά περιγράφονται στο Κεφάλαιο 3. Τα καλύτερα άλματα, σύμφωνα με το μέγιστο άλμα, χρησιμοποιήθηκαν για περαιτέρω ανάλυση. Όλες οι δοκιμασίες είχαν τον ίδιο επιβλέποντα, ο οποίος έδινε ένα τυποποιημένο πρωτόκολλο παρακίνησης σε όλους τους συμμετέχοντες. Το ύψος των αλμάτων και ο χρόνος επαφής υπολογίστηκαν μέσω της καμπύλης δύναμης-χρόνου. Στη συνέχεια υπολογίστηκαν η ταχύτητα απογείωσης (Vto), το ύψος του άλματος υπολογίστηκε από την Vto, όπως αναφέρεται αναλυτικά στο Κεφάλαιο Ηλεκτρομυογραφικά δεδομένα Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων της αλτικής ικανότητας και της ισοκίνησης καταγράφηκε η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του ΈΓας και του ΠΚ με διπολικό ηλεκτρόδιο επιφανείας (Ag/AgCl Snap electrodes, Chatanooga Group, USA). Η καταγραφή και αξιολόγηση του σήματος πραγματοποιήθηκε με το σύστημα MP100 Biopac (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA), όπως αναλυτικά παρουσιάζεται στο Κεφάλαιο

134 Το ηλεκτρομυογραφικό σήμα ανορθώθηκε πλήρως και υπολογίστηκε η μέγιστη τιμή του Αρχιτεκτονικά δεδομένα Η μέτρηση της μυϊκής αρχιτεκτονικής εμπεριείχε τις έξης παραμέτρους: το μήκος της μυϊκής δεσμίδας, τη γωνία πρόσφυσης της μυϊκής δεσμίδας και το μυϊκό πάχος (όπως αναλυτικά παρουσιάζονται στο Κεφάλαιο 3). Επιμήκη τμηματικές εικόνες του έσω γαστροκνήμιου καταγράφηκαν με μηχάνημα υπέρηχου (SSD-3500, Aloka, Japan). Η κεφαλή του υπέρηχου τοποθετήθηκε στο 30% της απόστασης έξω κνημιαίου κόνδυλου-κέντρο έξω σφυρού. Η συχνότητα σάρωσης ήταν 7,5 MHz. Κατά τη διάρκεια της κίνησης η συχνότητα δειγματοληψίας ήταν 30 εικόνες το δευτερόλεπτο. Οι πληροφορίες από τις παραπάνω μετρήσεις αναλύθηκαν περαιτέρω με το πρόγραμμα ανάλυσης MaxTrack (version 2.0, Innovision Systems Inc) Συγχρονισμός δεδομένων Η κάθετη δύναμη αντίδρασης (Fz max ), τα σήματα από τα ΗΜΓ και τα βίντεο του υπερήχου συνδέθηκαν και καταγράφηκαν με τη μονάδα Biopac MP100 Data Acquisition (Biopac Systems, Inc., Goleta, CA). Οι καταγραφές από το δυναμοδάπεδο και τον υπέρηχο συνδέθηκαν μέσω BNC 12 bit κάρτας (Models CLB 102 and CLB , Biopac Systems, Inc., Goleta, CA) που μετατρέπει το αναλογικό σε ψηφιακό σήμα. Αυτό επέτρεψε την ταυτόχρονη λήψη των δυναμικών, ηλεκτρομυογραφικών σημάτων και βίντεο του υπερήχου Ανάλυση δεδομένων Το κάθε άλμα χωρίστηκε σε τρεις φάσεις: την προ-ενεργοποίηση, που ορίστηκε η περίοδος 100ms πριν την επαφή με το έδαφος, την έκκεντρη φάση και τη φάση ώθησης που καθορίστηκαν από το χρόνο επαφής και την ελάχιστη γωνία της άρθρωσης του γόνατος (Viitasalo, Salo & Lahtinen, 1998; Kellis et al., 2003). Η μετατόπιση της γωνίας του γόνατος και της ποδοκνημικής του δεξιού ποδιού καταγράφηκαν. Η γωνία των παραπάνω αρθρώσεων αναλύθηκε κατά τη διάρκεια τριών χρονικών στιγμών: στην αρχική επαφή με το έδαφος, στο κατώτερο σημείο του σώματος και τη στιγμή της απογείωσης. Τα σήματα του ΗΜΓ ανορθώθηκαν και βρέθηκε η μέγιστη τιμή της ενεργοποίησης του ΈΓας και του ΠΚ κατά τη διάρκεια των τριών φάσεων των 126

135 αναπηδήσεων. Η συγκεκριμένη τιμή ομαλοποιήθηκε με τη μέγιστη τιμή δραστηριοποίησης του ΈΓας στη φάση ώθησης κατά το άλμα από ημικάθισμα. Η ανταγωνιστική δραστηριότητα ορίστηκε ως ο λόγος της μέγιστης τιμής του ΠΚ προς τη μέγιστη τιμή του ΈΓας κατά τη διάρκεια της ίδιας φάσης στο άλμα. Οι αρχιτεκτονικές παράμετροι αναλύθηκαν τις ίδιες χρονικές στιγμές με τα κινηματικά δεδομένα Προπόνηση Το προπονητικό πρόγραμμα που χρησιμοποιήθηκε διαμορφώθηκε σύμφωνα με τις αρχές ανάπτυξης της εκρηκτικής δύναμης και του ρυθμού ανάπτυξης δύναμης (Jones & Rutherford 1987; Komi 1992; Enoka, 1997). Τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα διαμορφώθηκαν μετά το πέρας του 1 ου μέρους της έρευνας (ανάλυση της προπόνησης). Η ηλεκτρομυογραφική ανάλυση και η ανάλυση δυνάμεων των δύο προπονητικών διαδικασιών έδωσε πληροφορίες για τη συνολική επιβάρυνση κατά τη διάρκειά τους. Το πρόγραμμα σχεδιάστηκε ώστε οι συμμετέχοντες να εισαχθούν ήπια στην προπόνηση για να αποφευχθούν οι τραυματισμοί. Τα διαλείμματα είχαν στόχο τη μείωση της επίδρασης του κάματου κατά την προπόνηση. Η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο διεξήχθη σε γωνία 15º. Η κοινή οδηγία που δόθηκε κατά τη διάρκεια της προπόνησης ήταν η εκτέλεση μέγιστων αλμάτων με όσο το δυνατόν μικρότερο χρόνο επαφής (Bobbert 1996) Μυοτενόντια σκληρότητα Η μέτρηση της μυοτενόντιας σκληρότητας πραγματοποιήθηκε με περαιτέρω ανάλυση των δεδομένων από τον υπέρηχο. Κατά τη διάρκεια δύο προσπαθειών αυξανόμενης δύναμης (ramp) διάρκειας 10 δευτερολέπτων υπολογίστηκε η σκληρότητα του μυοτενόντιου συμπλέγματος. Η σκληρότητα θεωρήθηκε η καμπύλη της ποσοστιαίας διάτασης της έσω απονεύρωσης του ΈΓας σε κάθε ποσοστό της μέγιστης παραγόμενης δύναμης. Η παραπάνω μεθοδολογία έχει χρησιμοποιηθεί σε ανάλογες έρευνες (Maganaris and Paul, 2002; Burgess et al., 2007) Στατιστική ανάλυση Για την στατιστική ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε περιγραφική στατιστική για τους μέσους όρους και τις τυπικές αποκλίσεις. Ανάλυση Διακύμανσης 127

136 (ANOVA) με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις χρησιμοποιήθηκε ώστε να εξεταστεί η επίδραση των προπονητικών πρωτοκόλλων και της αποχής από την προπόνηση στις εξαρτημένες μεταβλητές του πειράματος. 128

137 5.4 Αποτελέσματα Αλτική ικανότητα Οι απόλυτες τιμές στο ύψος των αλμάτων παρουσιάζονται στο γράφημα 4. Σημαντική (p < 0.05) αλληλεπίδραση βρέθηκε μεταξύ των παραγόντων ομάδας και χρόνου για τα DJf20 (F(1,18)= 12.73, p= 0.002) και DJf40 (F(1,18)= 7.79, p= 0.012). Τα post-hoc Tukey tests έδειξαν ότι καταγράφηκε σημαντική αύξηση στο ύψος των γρήγορων αλμάτων βάθους μετά από την προπόνηση με αναπηδήσεις για την ΠΚΔ (p < 0.05). Αντίθετα, για την ΠΕΔ ομάδα δεν καταγράφηκε καμία σημαντική μεταβολή στις παραμέτρους (p> 0.05). Αντίθετα, μετά την περίοδο αποχής από την προπόνηση, τα post-hoc Tukey tests έδειξαν ότι οι τιμές στο ύψος των αλμάτων δεν παρουσίαζαν καμία σημαντική διαφορά (p > 0.05), τόσο μεταξύ των ομάδων προπόνησης, όσο και με τις αρχικές τιμές του ύψους του άλματος. Γράφημα 4. Οι απόλυτες τιμές του ύψους των αλμάτων πριν, αμέσως μετά τη προπονητική περίοδο (4 εβδομάδων) και μετά από αποχή 4 εβδομάδων από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05) Ηλεκτρομυογραφική Δραστηριότητα κατά τη διάρκεια των αλμάτων Οι σχετικές μεταβολές στην ΗΜΓ του ΈΓας κατά τη φάση ώθησης παρουσιάζονται στο γράφημα 5. Στατιστικά σημαντική αλληλεπίδραση βρέθηκε ανάμεσα στους παράγοντες ομάδα και χρόνο στην ΗΜΓ δραστηριότητα του ΈΓας κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης των DJf20 (F(1,18)= 7.56, p= 0.013) και των DJf40 (F(1,18)= 10.83, p= 0.004). Τα post-hoc Tukey tests έδειξαν αυξημένη δραστηριότητα 129

138 του ΈΓας μετά από προπόνηση σε ΠΚΔ (p < 0.05), ενώ δεν καταγράφηκε καμία σημαντική μεταβολή μετά από προπόνηση σε ΠΕΔ (p> 0.05). Καμία άλλη σημαντική μεταβολή (p> 0.05) δεν καταγράφηκε στην ΗΜΓ δραστηριότητα των μυών και για τις δύο προπονητικές ομάδες κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών της αλτικής ικανότητας. Τα post-hoc Tukey tests έδειξαν ότι μετά την περίοδο αποχής από την προπόνηση, η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα δεν παρουσίασε καμία σημαντική (p> 0.05) διαφορά, τόσο μεταξύ των ομάδων προπόνησης, όσο και με τις αρχικές τιμές της δραστηριότητας των μυών. Γράφημα 5. Η ομαλοποιημένη δραστηριότητα του ΈΓας κατά τη φάση ώθησης στο DJf20 (A) και DJf40 (B) πριν, αμέσως μετά την προπονητική περίοδο (4 εβδομάδων) και μετά από αποχή 4 εβδομάδων από τη πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05) Ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης Σημαντική αλληλεπίδρασης βρέθηκε μεταξύ των παραγόντων ομάδας και χρόνου στην ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης (F(1,18)= 9.11, p= 0.007) (Εικόνα 23). Τα post-hoc Tukey test έδειξαν σημαντική αύξηση της ποσοστιαίας διάτασης μετά από ΠΚΔ (p< 0.05), ενώ δεν καταγράφηκε καμία σημαντική μεταβολή μετά από ΠΕΔ (p< 0.05). Τα post-hoc Tukey test έδειξαν ότι μετά την αποχή από την ΠΚΔ η ποσοστιαία διάταση δε παρουσίαζε καμία σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων και των αρχικών τιμών. 130

139 Γράφημα 6. Η ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης του ΈΓας πριν, αμέσως την προπόνηση (4 εβδομάδων) και αποχή 4 εβδομάδων από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05) Λόγος του μήκους μυϊκής δεσμίδας / το αρχικό μήκος Σημαντική μείωση καταγράφηκε στο λόγο ΜΔ/ ΜΔ σε όρθια στάση κατά τη διάρκεια της φάσης ώθησης στα DJf20 (F(1,18)= 5.64, p= 0.029) και στα DJf40 (F(1,18)= 4.88, p= 0.04) (Γράφημα 7). Τα post-hoc Tukey test έδειξαν σημαντική μεταβολή μόνο μετά από ΠΚΔ (p< 0.05), ενώ δεν καταγράφηκαν σημαντικές μεταβολές μετά από ΠΕΔ (p> 0.05). Τα post-hoc Tukey tests έδειξαν ότι μετά την περίοδο αποχής από την προπόνηση, το σχετικό μήκος της μυϊκής δεσμίδας δεν παρουσίαζε καμία σημαντική (p> 0.05) διαφορά, τόσο μεταξύ των ομάδων προπόνησης, όσο και με τις αρχικές τιμές της δραστηριότητας των μυών. Γράφημα 7. Η σχετική μείωση του μήκους της μυϊκής δεσμίδας του ΈΓας κατά τη φάση ώθηση στα DJf20 (A) και DJf40 (B) πριν, αμέσως μετά την προπονητική περίοδο (4 εβδομάδων) και αποχή 4 εβδομάδων από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο και επίπεδο δάπεδο, *=στατιστικά σημαντικό μεταξύ αρχικών τιμών και τιμών μετά την προπονητική περίοδο (p< 0.05) και #=στατιστικά σημαντικό μεταξύ των τιμών μετά την προπονητική περίοδο και την περίοδο αποχής (p< 0.05). 131

140 5.5 Συζήτηση Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας έδειξαν ότι η αλτική ικανότητα επιστρέφει στα αρχικά επίπεδα μετά από διάστημα 4 εβδομάδων αποχής από την προπόνηση. Η συγκεκριμένη μεταβολή συνοδεύτηκε με μείωση της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του έσω γαστροκνήμιου, καθώς και με μείωση του σχετικού μήκους στο οποίο λειτουργούσε ο έσω γαστροκνήμιος κατά τη φάση ώθησης των γρήγορων αλμάτων βάθους. Συνεπώς, η ερευνητική υπόθεση, ότι η αλτική ικανότητα επιστρέφει στα επίπεδα πριν την προπόνηση μετά από 4 εβδομάδες αποχής, γίνεται δεκτή. Προηγούμενες έρευνες έδειξαν ότι η μυϊκή απόδοση μειώνεται μετά από μία περίοδο αποχής από την άσκηση (Mujika and Padilla 2001), ενώ επηρεάζεται και η δραστηριότητα του μυ (Hakkinen, Alen, Kallinen, Newton & Kraemer, 2000), η μυϊκή αρχιτεκτονική (Seynnes et al., 2008), καθώς και οι ιδιότητες του τένοντα (Kubo et al., 2010). Όμως όλες αυτές οι έρευνες αφορούν άλλα είδη προπόνησης και επομένως δεν είναι άμεσα συγκρίσιμες με την παρούσα εργασία. Επίσης, δεν φαίνεται να υπάρχουν δεδομένα για τα αποτελέσματα της αποχής μετά το πέρας της πλειομετρικής προπόνησης. Τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας έδειξαν ότι η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο οδήγησε σε αύξηση της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του έσω γαστροκνήμιου κατά τη φάση ώθησης στα γρήγορα άλματα βάθους. Αντίθετα, η αποχή από την προπόνηση επανέφερε τα επίπεδα της μυϊκής δραστηριότητας στα αρχικά επίπεδα. Τα αποτελέσματα αυτά βρίσκονται σε συμφωνία με προηγούμενες έρευνες που έδειξαν ότι η αποχή από την προπόνηση αντιστάσεων οδηγεί σε μείωση της απόδοσης με ταυτόχρονη μείωση της δραστηριότητας του γαστροκνήμιου (Clark et al., 2006; Syennes et al., 2008). Αρκετές έρευνες σχετίζουν τη μειωμένη μυϊκή απόδοση μετά από μία περίοδο αποχής από την προπόνηση ή την ακινησία με τη μείωση της δραστηριότητας του μυ Οι Schulze et al. (2002) έδειξαν ότι η μείωση της δύναμης των πελματιαίων καμπτήρων συνοδεύεται απο μείωση της δραστηριότητας κατά 28% του έσω γαστροκνήμιου και 31% του υποκνημίδιου. Οι Clark et al. (2006b) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι νευρικές μεταβολές, που είναι υπεύθυνες για τη μείωση της παραγόμενης δύναμης, φθάνουν το 48%. Αντίθετα, πρόσφατη έρευνα που αξιολόγησε τους παράγοντες που επηρεάζονται από την αποχή από την προπόνηση 132

141 έδειξε ότι η μυϊκή δραστηριότητα παρέμεινε υψηλή ακόμη και μετά από 3 μήνες αποχής (Kubo et al., 2010). Οι διαφορές μεταξύ των ερευνών ως προς τη διάρκεια της προπονητικής διαδικασίας και το είδος της προπόνησης, θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις συγκεκριμένες διαφορές. Στην παρούσα έρευνα βρέθηκε ότι η ενεργοποίηση του έσω γαστροκνήμιου μειώθηκε στα γρήγορα άλματα βάθους από 20 και 40 εκ. Η δραστηριότητα του μυ έφθασε στα επίπεδα που ήταν πριν εφαρμοστεί το πρόγραμμα της πλειομετρικής προπόνησης. Ωστόσο, η πλειομετρική άσκηση που χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της πλειομετρικής προπόνησης είναι πολύ εξειδικευμένη με αποτέλεσμα να μη μπορεί να συγκριθεί με τα αποτελέσματα προηγούμενων ερευνών (Foure et al., 2008). Η παρούσα έρευνα έδειξε ότι οι μυϊκές δεσμίδες λειτουργούσαν σε μεγαλύτερο μήκος αμέσως μετά από την προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο. Οι μεταβολές της σκληρότητας της απονεύρωσης δείχνουν ότι αυτό σχετιζόταν με την αυξημένη μαλθακότητα μετά από τη συγκεκριμένη προπόνηση. Ωστόσο, μετά από την περίοδο αποχής, το εύρος του μήκους της μυϊκής δεσμίδας που λειτουργεί ο έσω γαστροκνήμιος επανήρθε στα αρχικά επίπεδα. Μία πιθανή εξήγηση είναι ότι η σκληρότητα της απονεύρωσης αυξήθηκε φτάνοντας τις αρχικές τιμές. Πραγματικά, η ποσοστιαία διάταση της έσω απονεύρωσης του έσω γαστροκνήμιου μετά την αποχή από την προπόνηση φθάνει στις αρχικές της τιμές. Τα παραπάνω δεδομένα επιβεβαιώνουν προηγούμενες έρευνες που έδειξαν ότι οι ιδιότητες του τένοντα και της απονεύρωσης μεταβάλλονται σημαντικά, έστω και αργότερα από το μυϊκό ιστό, μέσω της προπόνησης (Arampatzis et al., 2007; Kongsgaard et al., 2007; Kubo et al., 2007), καθώς και από την αποχή από αυτή (Kubo et al., 2010). Πρόσφατη έρευνα (Kubo et al., 2010) έδειξε ότι η αποχή από την ισομετρική προπόνηση των εκτεινόντων του γόνατος επηρεάζει, πρωταρχικά τις ιδιότητες του τένοντα, ενώ η δύναμη και η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα παραμένει σε αρκετά υψηλά επίπεδα για αρκετό διάστημα. Ωστόσο, οι Kubo et al. (2010) έδειξαν ότι η αποχή επηρεάζει γρηγορότερα τις ιδιότητες του τενόντιου ιστού συγκριτικά με το μυϊκό ιστό. Αυτό σημαίνει ότι ο τενόντιος ιστός επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση γρηγορότερα από το μυϊκό ιστό. Η καθυστερημένη αντίδραση του τενόντιου ιστού στην προπόνηση είναι πιθανόν να οφείλεται στο γεγονός ότι η σύνθεση του κολλαγόνου στο συγκεκριμένο ιστό είναι κατά πολύ μικρότερη συγκριτικά με το μυϊκό ιστό (Miller et al., 2005). Αντίθετα, η αποχή από την προπόνηση φαίνεται ότι επηρεάζει άμεσα τον τένοντα. Σύμφωνα με προηγούμενες 133

142 έρευνες (Kubo et al., 2002; Kubo et al., 2010), φαίνεται ότι ο τένοντας ξεκινά να χάνει τις αποκτούμενες από την προπόνηση προσαρμογές αμέσως μόλις σταματήσει η προπόνηση. Συμπερασματικά λοιπόν μπορεί να ειπωθεί ότι η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένη επιφάνεια οδηγεί σε μείωση της αλτικής ικανότητας επηρεάζοντας τους παράγοντες που είχαν μεταβληθεί μετά από την παρέμβαση Περιορισμοί Ένας περιορισμός της παρούσας έρευνας ήταν ότι οι επαναληπτικές μετρήσεις της αλτικής ικανότητας πραγματοποιήθηκαν 4 εβδομάδες αφού τελείωσε η προπονητική περίοδος. Το χρονικό διάστημα αποχής είναι το ίδιο με την προπονητική περίοδο. Επιπλέον, ένας επιπλέον περιορισμός ήταν ότι η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε φοιτητές του ΤΕΦΑΑ Σερρών Πρακτικές εφαρμογές Η παρούσα έρευνα έδειξε ότι η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση οδηγεί την αλτική ικανότητα στα αρχικά επίπεδα πριν την προπόνηση. Η περίοδος των 4 εβδομάδων αποχής φαίνεται να είναι αρκετή για να μεταβάλει την σκληρότητα της έσω απονεύρωσης και της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του έσω γαστροκνήμιου. Φαίνεται ότι το χρονικό διάστημα 4 εβδομάδων αποχής οδηγεί σε αντιστροφή των προσαρμογών που έχουν προκληθεί από την πλειομετρική προπόνηση 4 εβδομάδων. Οι προπονητές και οι αθλητές, θα πρέπει να λάβουν υπόψη τους τα παραπάνω σε περίπτωση αποχής από την προπόνηση. 134

143 5.6 Βιβλιογραφία Aagaard, P., Andersen, J. L., Dyhre-Poulsen, P., Leffers, A. M., Wagner, A., Magnusson, S. P., et al. (2001) A mechanism for increased contractile strength of human pennate muscle in response to strength training: Changes in muscle architecture. J Physiol, 534(Pt. 2), Abe, T., Kawakami, Y., Suzuki, Y., Gunji, A., & Fukunaga, T. (1997). Effects of 20 days bed rest on muscle morphology. J Gravit Physiol, 4(1), S Arampatzis, A., Karamanidis, K. & Albracht, K. (2007) Adaptational responses of the human Achilles tendon by modulation of the applied cyclic strain magnitude. J Exp Biol, 210, Bobbert, M.F. (1990) Drop jumping as a training method for jumping ability. Sports Med, 9, Burgess, K.E., Connick, M.J., Graham-Smith, P. & Pearson, S.J. (2007) Plyometric vs. isometric training influences on tendon properties and muscle output. J Strength Cond Res, 21, Chimera, N.J., Swanik, K.A., Swanik, C.B. & Straub, S.J. (2004) Effects of Plyometric Training on Muscle-Activation Strategies and Performance in Female Athletes. J Athl Train, 39, Clark, B. C., Fernhall, B., & Ploutz-Snyder, L. L. (2006). Adaptations in human neuromuscular function following prolonged unweighting: I. Skeletal muscle contractile properties and applied ischemia efficacy. J Appl Physiol, 101(1), Ettema, G.J., van Soest, A.J. & Huijing, P.A. (1990) The role of series elastic structures in prestretch-induced work enhancement during isotonic and isokinetic contractions. J Exp Bio,l 154, Foure, A., Nordez, A., Guette, M., & Cornu, C. (2009). Effects of plyometric training on passive stiffness of gastrocnemii and the musculo-articular complex of the ankle joint. Scand J Med Sci Sports, 19(6), Foure, A., Nordez, A., Guette, M. & Cornu, C. (2008) Effects of plyometric training on passive stiffness of gastrocnemii and the musculo-articular complex of the ankle joint. Scand J Med Sci Sports, 19(6), Fukunaga, T., Roy, R.R., Shellock, F.G., Hodgson, J.A., Day, M.K., Lee, P.L., Kwong-Fu, H. & Edgerton, V.R. (1992) Physiological cross-sectional area of 135

144 human leg muscles based on magnetic resonance imaging. J Orthop Res, 10, Hakkinen, K., Alen, M., Kallinen, M., Newton, R. U., & Kraemer, W. J. (2000). Neuromuscular adaptation during prolonged strength training, detraining and re-strength-training in middle-aged and elderly people. Eur J Appl Physiol, 83(1), Houston, M.E., Froese, E.A., Valeriote, S.P., Green, H.J. & Ranney, D.A. (1983) Muscle performance, morphology and metabolic capacity during strength training and detraining: a one leg model. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 51, Irmischer, B. S., Harris, C., Pfeiffer, R. P., DeBeliso, M. A., Adams, K. J., & Shea, K. G. (2004). Effects of a knee ligament injury prevention exercise program on impact forces in women. J Strength Cond Res, 18(4), Kongsgaard, M., Reitelseder, S., Pedersen, T. G., Holm, L., Aagaard, P., Kjaer, M., et al. (2007). Region specific patellar tendon hypertrophy in humans following resistance training. Acta Physiol (Oxf), 191(2), Kellis, E., Arabatzi, F. & Papadopoulos, C. (2003) Muscle co-activation around the knee in drop jumping using the co-contraction index. J Electromyogr Kinesiol, 13, Klimstra, M., Dowling, J., Durkin, J.L. & MacDonald, M. (2007) The effect of ultrasound probe orientation on muscle architecture measurement. J Electromyogr Kinesiol, 17, Komi, P.V. (1986) Training of muscle strength and power: interaction of neuromotoric, hypertrophic, and mechanical factors. Int J Sports Med 7, Suppl 1, Kubo, K., Ikebukuro, T., Yata, H., Tsunoda, N. & Kanehisa, H. (2010) Time course of changes in muscle and tendon properties during strength training and detraining. J Strength Cond Res, 24, Kubo, K., Morimoto, M., Komuro, T., Yata, H., Tsunoda, N., Kanehisa, H. & Fukunaga, T. (2007) Effects of plyometric and weight training on muscletendon complex and jump performance. Med Sci Sports Exerc, 39, Kyrolainen, H., Avela, J., McBride, J.M., Koskinen, S., Andersen, J.L., Sipila, S., Takala, T.E. & Komi, P.V. (2005) Effects of power training on muscle structure and neuromuscular performance. Scand J Med Sci Sports, 15,

145 Lo, M. S., Lin, L. L., Yao, W. J., & Ma, M. C. Training and detraining effects of the resistance vs. Endurance program on body composition, body size, and physical performance in young men. J Strength Cond Res, 25(8), Luebbers, P.E., Potteiger, J.A., Hulver, M.W., Thyfault, J.P., Carper, M.J. & Lockwood, R.H. (2003) Effects of plyometric training and recovery on vertical jump performance and anaerobic power. J Strength Cond Res, 17, Maganaris, C. N., Narici, M. V., & Maffulli, N. (2008). Biomechanics of the achilles tendon. Disabil Rehabil, 30(20-22), Markovic, G. (2007) Does plyometric training improve vertical jump height? A metaanalytical review. Br J Sports Med, 41, discussion 355. Miller, B.F, Olesen, J.H., Hansen, M., Dossing, S., Crameri, R.M., Welling, R.J., Langberg, H., Flyvbjerg, A., Kjaer, M., Babraj, J.A., Smith, K. & Rennie, M. (2005) Coordinated collagen and muscle protein synthesis in human patellar tendon and quadriceps muscle after exercise. J Physiol, 567, Mujika, I., & Padilla, S. (2001). Muscular characteristics of detraining in humans. Med Sci Sports Exerc, 33(8), Narici, M., & Cerretelli, P. (1998). Changes in human muscle architecture in disuseatrophy evaluated by ultrasound imaging. J Gravit Physiol, 5(1), P Narici, M.V., Landoni, L. & Minetti, A.E. (1992) Assessment of human knee extensor muscles stress from in vivo physiological cross-sectional area and strength measurements. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 65, Neufer, P.D. (1989) The effect of detraining and reduced training on the physiological adaptations to aerobic exercise training. Sports Med, 8, Rosager, S., Aagaard, P., Dyhre-Poulsen, P., Neergaard, K., Kjaer, M., & Magnusson, S. P. (2002). Load-displacement properties of the human triceps surae aponeurosis and tendon in runners and non-runners. Scand J Med Sci Sports, 12(2), Santos, E. J., & Janeira, M. A. The effects of plyometric training followed by detraining and reduced training periods on explosive strength in adolescent male basketball players. J Strength Cond Res, 25(2), Schulze, K., Gallagher, P. & Trappe, S. (2002) Resistance training preserves skeletal muscle function during unloading in humans. Med Sci Sports Exerc, 34,

146 Seynnes, O.R., Maganaris, C.N., de Boer, M.D., di Prampero, P.E. & Narici, M.V. (2008) Early structural adaptations to unloading in the human calf muscles. Acta Physiol (Oxf), 193, Staron, R. S., Leonardi, M. J., Karapondo, D. L., Malicky, E. S., Falkel, J. E., Hagerman, F. C., et al. (1991). Strength and skeletal muscle adaptations in heavy-resistance-trained women after detraining and retraining. J Appl Physiol, 70(2), Thomas, K., French, D. & Hayes, P.R. (2009) The effect of two plyometric training techniques on muscular power and agility in youth soccer players. J Strength Cond Res, 23, Viitasalo, J.T., Salo, A. & Lahtinen J (1998) Neuromuscular functioning of athletes and non-athletes in the drop jump. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 78, Westh, E., Kongsgaard, M., Bojsen-Moller, J., Aagaard, P., Hansen, M., Kjaer, M., et al. (2008). Effect of habitual exercise on the structural and mechanical properties of human tendon, in vivo, in men and women. Scand J Med Sci Sports, 18(1), Wu, Y. K., Lien, Y. H., Lin, K. H., Shih, T. T., Wang, T. G., & Wang, H. K. Relationships between three potentiation effects of plyometric training and performance. Scand J Med Sci Sports, 20(1), e

147 6 Γενικά συμπεράσματα Η παρούσα διατριβή διαπραγματεύεται τρία επιμέρους θέματα. Το 1 ο θέμα με το οποίο ασχολήθηκε ήταν η σύγκριση των βιομηχανικών παραμέτρων των αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο σε σχέση με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο, που χρησιμοποιούνται ευρέως στην προπονητική διαδικασία. Το 2 ο θέμα ασχολήθηκε με τη σύγκριση των προσαρμογών του μυοτενόντιου συστήματος μετά από πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο και κεκλιμένο δάπεδο. Τέλος, το 3 ο θέμα ασχολήθηκε με τις επιπτώσεις της αποχής από την πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο και κεκλιμένο δάπεδο. Η κύρια ερευνητική υπόθεση σχετικά με το 1 ο θέμα της διατριβής ήταν ότι οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο θα διαφέρουν βιομηχανικά από τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Πιο συγκεκριμένα ότι το ύψος των αναπηδήσεων σε κεκλιμένο δάπεδο θα ήταν μεγαλύτερο συγκριτικά με τις αναπηδήσεις σε επίπεδο δάπεδο. Η υπόθεσή μας βασιζόταν στη μηκοδυναμική σχέση που διέπει τους πελματιαίους καμπτήρες, σύμφωνα με την οποία, το κεκλιμένο δάπεδο θα οδηγούσε τους πελματιαίους καμπτήρες πιο κοντά στο ιδανικό τους μήκος, καθιστώντας τους ικανούς να παράγουν μεγαλύτερα ποσά δύναμης. Αυτό θα είχε σαν αποτέλεσμα το ύψος των αναπηδήσεων να είναι μεγαλύτερο. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την ερευνητικής μας υπόθεση. Το ύψος των αναπηδήσεων ήταν μεγαλύτερο στις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο. Η άρθρωση του γόνατος βρισκόταν σε μεγαλύτερη έκταση κατά την απογείωση, ενώ η άρθρωση της ποδοκνημικής παρουσίασε μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη κατά την προσγείωση και μέγιστη κάμψη, ενώ μικρότερη πελματιαία κάμψη κατά την απογείωση. Αντίθετα, δεν υπήρχαν άλλες διαφορές στις αρθρώσεις μεταξύ των δύο συνθηκών. Επίσης, βρέθηκε ότι η δραστηριότητα του υποκνημίδιου και του πρόσθιου κνημιαίου, κατά τη φάση της ώθησης, ήταν μεγαλύτερη κατά τις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο. Παρά την αυξημένη δραστηριότητα των δύο ανταγωνιστών μυών, η σκληρότητα του ποδιού παρουσίαζε τις ίδιες τιμές και στις δύο συνθήκες. Αντίθετα, δε βρέθηκε διαφορά στη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου. Οι μυϊκές δεσμίδες του βρίσκονταν σε μεγαλύτερο μήκος στην αρχική επαφή με το έδαφος (αρχή της έκκεντρης φάσης), ενώ στο τέλος της ίδιας φάσης παρουσίαζαν ίδιο μήκος. Επιπλέον, η γωνία πτέρωσης στην αρχική επαφή με το έδαφος ήταν μικρότερη στο κεκλιμένο 139

148 δάπεδο από τη γωνία στο επίπεδο δάπεδο. Καμία διαφορά δε βρέθηκε στην αρχιτεκτονική του έσω γαστροκνήμιου κατά τη φάση ώθησης στις δύο συνθήκες. Το αυξημένο ύψος των αναπηδήσεων φαίνεται να είναι πολυπαραγοντικό αποτέλεσμα. Αρχικά, η άρθρωση της ποδοκνημικής βρίσκεται σε μεγαλύτερη μέγιστη κάμψη (ραχιαία) οδηγώντας σε μεγαλύτερη διάταση το μυοτενόντιο σύστημα. Μετά, κατά τη φάση της απογείωσης, η ποδοκνημική λειτουργεί πιο κοντά στο ιδανικό μήκος αφού πραγματοποιεί μικρότερη πελματιαία κάμψη. Η συμπεριφορά των μυϊκών δεσμίδων αποδεικνύει τη σημασία του τένοντα και της απονεύρωσης στις αναπηδήσεις. Κατά την αρχική επαφή με το έδαφος, οι δεσμίδες έχουν σημαντικά μεγαλύτερο μήκος, γεγονός που δικαιολογείται και από τη μικρότερη πελματιαία κάμψη της ποδοκνημικής. Επιπλέον, η γωνία πτέρωσης είναι μικρότερη με αποτέλεσμα η παραγόμενη μυϊκή δύναμη να μεταφέρεται καλύτερα στον τενόντιο ιστό και κατ επέκταση στην άρθρωση. Στο τέλος της φάσης του φρεναρίσματος το μήκος τους δεν παρουσιάζει διαφορές, παρά τη μεγαλύτερη ραχιαία κάμψη που βρίσκεται η ποδοκνημική. Τα κινηματικά δεδομένα και τα αρχιτεκτονικά δεδομένα της ποδοκνημικής υποδεικνύουν ότι κατά την έκκεντρη φάση η διάταση λόγω της μεγαλύτερης κάμψης δεν απορροφάτε από το μυ (αφού το μήκος των δεσμίδων είναι το ίδιο), αλλά από τον τενόντιο ιστό. Επιπλέον, παρά το σημαντικά μεγαλύτερο εύρος της ποδοκνημικής άρθρωσης κατά τις αναπηδήσεις σε κεκλιμένο, και ιδιαίτερα στην έκκεντρη φάση, η χρονική ανάλυση της κίνησης έδειξε ότι η χρονική διάρκεια της φάσης είναι μικρότερη. Αυτό σημαίνει ότι η μέση γωνιακή ταχύτητα της ποδοκνημικής είναι μεγαλύτερη. Ο τενόντιος ιστός έχει την ικανότητα να επανέρχεται στο αρχικό του μήκος, σαφώς γρηγορότερα από την ικανότητα του μυ να μειώνει το μήκος του. Συνεπώς, μαζί με τους παράγοντες της παραγωγής (μυϊκές δεσμίδες) και καλύτερης μεταφοράς της δύναμης (γωνία πτέρωσης) φαίνεται να πραγματοποιείται καλύτερη χρήση των ιδιοτήτων του τένοντα. Η κύρια ερευνητική υπόθεση του 2 ου θέματος της διατριβής ήταν ότι η πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα οδηγήσει σε διαφορετικές προσαρμογές σε σχέση με την πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο. Πιο συγκεκριμένα, όπως φάνηκε από την 1 η εργασία οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο επιβαρύνουν περισσότερο και με διαφορετικό τρόπο τους πελματιαίους καμπτήρες με αποτέλεσμα να προκαλούν αυξημένο ύψος αλμάτων. 140

149 Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την κύρια ερευνητική μας υπόθεση. Η προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο οδήγησε σε αύξηση του ύψους στα γρήγορα άλματα βάθους από 20 και 40 εκατοστά, αντίστοιχα. Αντίθετα, η πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο δεν προκάλεσε καμία σημαντική μεταβολή στην αλτική ικανότητα. Οι συγκεκριμένες αυξήσεις συνοδεύονταν με αύξηση της δραστηριότητας του έσω γαστροκνήμιου στη φάση ώθησης των αλμάτων. Αντίθετα, η δραστηριότητα του πρόσθιου κνημιαίου δεν άλλαξε. Επιπλέον, παρόλο που δεν αυξήθηκε σημαντικά το μήκος των δεσμίδων του έσω γαστροκνήμιου, το σχετικό μήκος του ήταν μεγαλύτερο κατά τη φάση ώθησης των γρήγορων αλμάτων βάθους. Η ισοκινητική ροπή και η ισομετρική δύναμη των πελματιαίων καμπτήρων δε μεταβλήθηκαν μετά την πλειομετρική προπόνηση. Επιπλέον, η ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης του έσω γαστροκνήμιου αυξήθηκε σημαντικά μετά από πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο. Οι αυξήσεις στα γρήγορα άλματα βάθους υποδεικνύουν εξειδικευμένες προσαρμογές της πλειομετρικής προπόνησης σε κεκλιμένο δάπεδο, αφού η επίδοση σε αυτά εξαρτάται από την απόδοση των πελματιαίων καμπτήρων. Η αυξημένη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου επέδρασε θετικά στην απόδοση, αφού η ενεργοποίηση του μυ είναι αλληλένδετη με την παραγωγή δύναμης. Η αύξηση της δραστηριότητας του μυ ίσως σχετίζεται και με το αυξημένο σχετικό μυϊκό μήκος που καταγράφηκε στη φάση ώθησης των γρήγορων αλμάτων βάθους. Συγκεκριμένα, βρέθηκε ότι μετά την προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο, η μείωση του μήκους των μυϊκών δεσμίδων είναι μικρότερη, με αποτέλεσμα το σχετικό μήκος των δεσμίδων να είναι μεγαλύτερο. Το μεγαλύτερο μυϊκό μήκος συνεπάγεται μεγαλύτερη παραγωγή δύναμης, σύμφωνα με τη μηκοδυναμική σχέση των πελματιαίων καμπτήρων. Επιπλέον, συγκεκριμένα για τον έσω γαστροκνήμιο φαίνεται πως το μεγαλύτερο μυϊκό μήκος συνοδεύεται και με αυξημένη δραστηριότητα. Ωστόσο, το αυξημένο μυϊκό μήκος δεν αποτέλεσε αποτέλεσμα αρχιτεκτονικών αλλαγών ενδομυϊκά, αφού το μήκος των μυϊκών δεσμίδων στην ηρεμία, στην όρθια θέση και κατά τη μέγιστη παραγωγή δύναμης δε μεταβλήθηκαν. Αντίθετα, η συγκεκριμένη αύξηση σχετίζεται με την αλλαγή των ιδιοτήτων των ελαστικών στοιχείων, αφού η αύξηση της ελαστικότητας οδηγεί σε αυξημένο μυϊκό μήκος των δεσμίδων σε υπομέγιστες συνθήκες (μετατόπιση της μηκοδυναμικής σχέσης προς τα δεξιά), χωρίς ωστόσο να μεταβάλει σημαντικά τις τιμές στην ηρεμία και στη μέγιστη σύσπαση. Η ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης υποστηρίζει τη συγκεκριμένη υπόθεση, αφού βρέθηκε να 141

150 αυξάνεται μετά την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο. Η προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο είναι αποδοτική για την αύξηση της αλτικής ικανότητας, ειδικά όταν η επίδοση του αθλητή εξαρτάται από την απόδοση των πελματιαίων καμπτήρων. Ωστόσο, η συγκεκριμένη προπόνηση θα πρέπει να χρησιμοποιείται (σύμφωνα με το προπονητικό υπόβαθρο των αθλητών) με σύνεση λόγω των αυξημένων επιβαρύνσεων που θέτει το μυοτενόντιο σύστημα. Η κύρια ερευνητική υπόθεση του 3 ου θέματος της διατριβής ήταν ότι η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο θα οδηγήσει σε διαφορετικές προσαρμογές σε σχέση με την πλειομετρική προπόνηση σε επίπεδο δάπεδο. Πιο συγκεκριμένα, όπως φάνηκε από την 2 η εργασία οι αναπηδήσεις σε κεκλιμένο δάπεδο οδηγούν σε αύξηση της ειδικής αλτικής ικανότητας μετά από 4 εβδομάδες προπονητικής περιόδου. Ωστόσο, ήταν ενδιαφέρον να εξεταστεί η διάρκεια των συγκεκριμένων προσαρμογών. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την κύρια ερευνητική μας υπόθεση. Η αποχή από την προπόνηση οδήγησε σε μείωση του ύψους στα γρήγορα άλματα βάθους από 20 και 40 εκατοστά, αντίστοιχα. Η δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου στη φάση ώθησης των αλμάτων μειώθηκε φθάνοντας στα αρχικά επίπεδα. Επιπλέον, το σχετικό μήκος του ήταν μικρότερο κατά τη φάση ώθησης των γρήγορων αλμάτων βάθους. Η ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης του έσω γαστροκνήμιου μειώθηκε σημαντικά μετά από την αποχή από την πλειομετρική προπόνηση. Η αποχή από την πλειομετρική προπόνηση οδήγησε σε αντιστροφή των προσαρμογών που είχαν καταγραφεί μετά την πλειομετρική προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο. Η μείωση της δραστηριότητας του έσω γαστροκνήμιου οδήγησε σε μειωμένη απόδοση στα γρήγορα άλματα βάθους. Η ποσοστιαία διάταση της απονεύρωσης είναι πιθανό να σχετίζεται με το μειωμένο σχετικό μήκος των μυϊκών δεσμίδων, καθώς και με τη μειωμένη δραστηριότητα του έσω γαστροκνήμιου. Αν και η προπόνηση σε κεκλιμένο δάπεδο είναι αποδοτική για την αύξηση της αλτικής ικανότητας, ειδικά όταν η επίδοση του αθλητή εξαρτάται από την απόδοση των πελματιαίων καμπτήρων, το χρονικό διάστημα των τεσσάρων εβδομάδων αποχής από την προπόνηση είναι αρκετό για να εξαφανιστούν οι συγκεκριμένες βελτιώσεις στην απόδοση επαναφέροντας το σύστημα στην αρχική του κατάσταση. 142

151 7 Παράρτημα 143

152 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Συγκεντρωτικά οι γωνίες των αρθρώσεων κατά τη διάρκεια των δύο συνθηκών αναπηδήσεων ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΠΙΝΑΚΑΣ 2 Η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του Υποκνημίδιου 144

153 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΠΙΝΑΚΑΣ 3 Η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του Υποκνημίδιου κατά τη διάρκεια των φάσεων των αναπηδήσεων ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΠΙΝΑΚΑΣ 4 Η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του Πρόσθιου Κνημιαίου ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΠΙΝΑΚΑΣ 5 Η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του Πρόσθιου Κνημιαίου κατά τη διάρκεια των φάσεων των αναπηδήσεων. 145

154 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΠΙΝΑΚΑΣ 6 Το ύψος, ο χρόνος επαφής και η σκληρότητα του ποδιού κατά τη διάρκεια των δύο συνθηκών αναπηδήσεων 146

155 3β 1 2 3γ 3α 1: λαμπάκι συγχρονισμού αναλογικών δεδομένων και βίντεο 2: 4 ανακλαστήρες 3α: μονοδιάστατη πλατφόρμα δύναμης 3β: υπέρηχος 3γ: ηλεκτρομυογράφημα ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΕΙΚΟΝΑ 1 Σχεδιασμός καταγραφής πειραματικών δεδομένων 147

156 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ-ΕΙΚΟΝΑ 2 Ανεπεξέργαστα δεδομένα από την καταγραφή της πειραματικής διαδικασίας. 148