ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΤΗΣ ΠΟΔΟΚΝΗΜΙΚΗΣ ΑΡΘΡΩΣΗΣ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΙΕΓΕΡΤΙΚΗ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ της Τσερέπη Δέσποινας ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, 2016

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΤΗΣ ΠΟΔΟΚΝΗΜΙΚΗΣ ΑΡΘΡΩΣΗΣ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΙΕΓΕΡΤΙΚΗ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ της Τσερέπη Δέσποινας Πτυχιούχος Τ.Ε.Φ.Α.Α Θεσσαλονίκης Μεταπτυχιακή διατριβή που υποβάλλεται στο καθηγητικό σώμα για τη μερική εκπλήρωση των υποχρεώσεων, για την απόκτηση του μεταπτυχιακού τίτλου του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή Κοτζαμανίδης Χρήστος, Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α, Α.Π.Θ. Πατίκας Δημήτριος, Επίκουρος Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α. Σερρών, Α.Π.Θ. Χατζητάκη Βασιλεία, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Τ.Ε.Φ.Α.Α, Α.Π.Θ. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, 2016

3 2016 Δέσποινα Τσερέπη ALL RIGHTS RESERVED

4 Περίληψη μεταπτυχιακής διατριβής της ΤΣΕΡΕΠΗ ΔΕΣΠΟΙΝΑΣ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΤΗΣ ΠΟΔΟΚΝΗΜΙΚΗΣ ΑΡΘΡΩΣΗΣ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΙΕΓΕΡΤΙΚΗ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ (Υπό την επίβλεψη του Καθηγητή κ. Χρήστου Κοτζαμανίδη) Η μεταδιεγερτική διευκόλυνση (ΜΔΔ) είναι ένας μηχανισμός που φαίνεται να επηρεάζει την απόδοση και μπορεί να συμβάλει στη βελτίωσή της σε εκρηκτικά αθλήματα. Προκαλείται μετά από εφαρμογή ενός τροποποιητικού ερεθίσματος (conditioning) που μπορεί να είναι βουλητική ή ηλεκτρικά προκλητή σύσπαση, και περιγράφεται ως ποσοστό αύξησης της μέγιστης προκλητής ροπής μετά το τροποποιητικό ερέθισμα σε σχέση με τις τιμές πριν από αυτό. Ωστόσο, το αποτέλεσμα της τελικής προκλητής ροπής, επηρεάζεται από το μέγεθος τόσο της ΜΔΔ, όσο και της κόπωσης που προκαλείται από το τροποποιητικό ερέθισμα. Έχοντας υπόψη ότι το μήκος μυός επηρεάζει τόσο την ΜΔΔ όσο και την επίδραση της κόπωσης στη μυϊκή απόδοση, σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της γωνίας άρθρωσης στη ΜΔΔ, δίνοντας τροποποιητικό ερεθίσματα μέγιστες ισομετρικές βουλητικές συσπάσεις (ΜΒΣ) σε διαφορετικές γωνίες άρθρωσης. Εξετάστηκαν 14 υγιείς ενήλικες εθελοντές, μη συστηματικά αθλούμενοι, σε τέσσερις συνθήκες μέτρησης (τυχαία σειρά), που περιλάμβαναν τους συνδυασμούς 2 γωνιών ποδοκνημικής άρθρωσης για την αξιολόγηση της ΜΔΔ (ραχιαία και πελματιαία κάμψη) και 2 γωνιών εκτέλεσης των ΜΒΣ (ραχιαία και πελματιαία κάμψη). Εφαρμόστηκε ηλεκτρική διέγερση στο κνημιαίο νεύρο, κάθε 30 s για 2.5 min πριν και επί 10 min μετά από τρεις ΜΒΣ διάρκειας 6 s, με 15 s διάλειμμα μεταξύ κάθε ΜΒΣ. Καταγράφηκε η προκλητή ροπή, και το ηλεκτρομυογράφημα του υποκνημιδίου και το έσω γαστροκνημίου μυός. Αναλύθηκαν η μέγιστη προκλητή ροπή, ο χρόνος σύσπασης, ο ρυθμός ανάπτυξης και χαλάρωσης, ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση, και το Μ-κύμα των εξετασμένων μυών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέγιστη προκλητή ροπή, ο ρυθμός ανάπτυξής της και ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης αυξήθηκαν μετά το τροποποιητικό ερέθισμα. -iv-

5 Το φαινόμενο της ΜΔΔ ήταν εντονότερο όταν ο μυς εξετάστηκε σε θέση πελματιαίας κάμψη. Οι τιμές της μέγιστης προκλητής ροπής που μετρήθηκε στη θέση πελματιαίας κάμψης εμφανίστηκαν σημαντικά μεγαλύτερες όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης. Για τις υπόλοιπες μεταβλητές η γωνία που εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τα αποτελέσματα, όπως επίσης και η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγιναν οι ΜΒΣ και της γωνίας μετρήθηκε η προκλητή ροπή δεν ήταν στατιστικά σημαντικά σημαντική. Με την παραδοχή ότι η γωνία άρθρωσης έχει άμεσο αντίκτυπο στο μήκος μυός, μπορούμε να συμπεραίνουμε ότι το μήκος του μυός είναι παράμετρος που μπορεί να επηρεάσει το μέγεθος της ΜΔΔ. Η αυξημένη ΜΔΔ όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι όταν ο μυς είναι σε μικρότερο μήκος κουράζεται λιγότερο, και άρα επιτρέπει την εμφάνιση της ΜΔΔ. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν αξιολογείται η ΜΔΔ πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το μήκος μυός τόσο κατά τη μέτρηση της προκλητής ροπής όσο και κατά την εκτέλεση των τροποποιητικών ερεθισμάτων. Λέξεις κλειδιά: μεταδιεγερτική διευκόλυνση, ποδοκνημική, γωνία άρθρωσης, προκλητή ροπή, μήκος μυός, κόπωση, ηλεκτρική διέγερση, πελματιαία κάμψη, ραχιαία κάμψη, Μ-κύμα. -v-

6 Abstract Master Thesis of DESPOINA TSEREPI JOINT ANGLE DEPEDENCE OF THE ANKLE FLEXORS IN POST ACTIVATION POTENTIATION (Under the supervision of Dr. Christos Kotzamanidis) Post-activation potentiation (PAP) is a mechanism that seems to affect performance, and may contribute to improvements in explosive sports. Induced by a conditioning stimulus that can be a voluntary or electrically evoked muscle contraction, it is expressed as the percentage of increase in peak twitch torque after a conditioning stimulus. However, the final performance is a result of the effect of both PAP and the fatigue caused by the conditioning stimulus. Taking into account the effects of muscle length on PAP and fatigue, the aim of this study was to investigate the effect of joint angle on PAP, with conditioning stimuli consisted of maximal voluntary isometric contractions (MVC) performed at different joint angles. Fourteen healthy, untrained, male, volunteers participated in four randomly assessed measurement conditions, which included all combinations of two ankle angles for assessing the PAP [dorsiflexion (DF) and plantar flexion (PF)] and two ankle angles for the execution of MVC (DF and PF). The tibial nerve was electrically stimulated every 30 s 2.5 min before and for 10 min after the conditioning consisted of three 6-s MVCs with 15 s interval. Twitch torque and the electromyogram of soleus and the medial gastrocnemius muscles was recorded. The maximum torque, contraction time, rate of torque development, half relaxation time, electromechanical delay, and M-wave of the recorder muscles were analyzed. According to the results the parameters that showed a significant change after the conditioning were the peak twitch torque, the rate of torque development, and the half-relaxation time. Potentiation was more intense when the muscles were examined at PF position. Furthermore, when the conditioning was performed at PF position the potentiation was even more higher compared to the conditioning performed at DF position. The remaining variables showed no statistically significant main effect or interaction. -vi-

7 In conclusion the muscle length is a parameter that can affect the size of PAP. The increased PAP when MVCs were performed at PF could be explained by previous findings that support the notion of less fatigue at shorter muscle length. Since fatigue and PAP counteract each other, less fatigue could result in higher PAP. These results underline the muscle length affects PAP and that it is crucial to know not only at which joint angle the twitch torque (or voluntary test) was performed, but also at which angle the conditioning stimulus was performed. Keywords: post-activation potentiation, ankle joint, angle, twitch, torque, muscle length, fatigue, electrical stimulation, plantar flexion, dorsiflexion, M-wave. -vii-

8 Ευχαριστίες Οι συνθήκες που επικρατούν στη χώρα μας είναι αρκετά δύσκολες. Το ίδιο ανηφορικός είναι και ο δρόμος προς τη γνώση. Κάθε μεταπτυχιακός φοιτητής ο οποίος ασχολείται με την έρευνα καλείται να σκαρφαλώσει μια μεγάλη κορυφή, από την οποία σίγουρα θα πέσει πολλές φορές. Ωστόσο όταν φτάσει κανείς στην κορυφή, μόνο τότε καταλαβαίνει πόσο όμορφη ήταν αυτή η μεγάλη ανηφόρα. Σε αυτή τη διαδρομή φυσικά και δεν μπορείς να φτάσεις μόνος σου στο τέλος. Οι ευχαριστίες λοιπόν προς τους ανθρώπους που στάθηκαν δίπλα σου και με τη συμβολή τους βοήθησαν στην εκπλήρωση της εργασίας, είναι το λιγότερο. Αρχικά θέλω να ευχαριστήσω τον kαθηγητή μας, ή αλλιώς το δάσκαλό μας, κύριο Κοτζαμανίδη Χρήστο, ο οποίος με τις γνώσεις του και την καθοδήγησή του, μας έβαλε σε μια διαδικασία καθημερινά να ξεπερνούμε τα όρια μας. Φυσικά, θα ήθελα να ευχαριστήσω την κυρία Χατζητάκη Βασιλεία (Ph.D) Αναπληρώτρια καθηγήτρια Τ.Ε.Φ.Α.Α. Α.Π.Θ., για την τιμή που μου έκανε να είναι μέλος της τριμελούς επιτροπής μου. Το ευχαριστώ είναι λίγο για τον κύριο Πατίκα Δημήτρη (Ph.D) Αναπληρωτή καθηγητή Τ.Ε.Φ.Α.Α. Α.Π.Θ., ο οποίος εκτός του ότι μου πρόσφερε μια αστείρευτη πηγή γνώσης, με τη καθοδήγηση του με βοήθησε να ολοκληρώσω την έρευνα μου. Επιπροσθέτως θα ήθελα να ευχαριστήσω τα μέλη του εργαστηρίου, την κυρία Μπάσσα Ελένη και τον κύριο Παράσχο Ηλία και ιδιαίτερα τη Ξενοφώντος Ανθή, Διδάκτωρ του Τ.Ε.Φ.Α.Α Α.Π.Θ που ήταν δίπλα μου σε όλη αυτή τη μοναχική και δύσκολη πορεία. Όπως επίσης και όλα τα μέλη του εργαστηρίου που είχαμε κοινά μονοπάτια και καταλαβαίναμε ο ένας τον άλλον. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω όλους όσους διέθεσαν τον πολύτιμο χρόνο τους για τη συμμετοχή τους στο πειραματικό μέρος της εργασίας μου, αφού με τη συνέπεια τους και με την εκτίμησή τους προς τα εμένα, με βοήθησαν να ολοκληρώσω την έρευνά μου. Τέλος ένα μεγάλο ευχαριστώ στην οικογένεια μου και τους φίλους μου για την υπομονή που έδειξαν όλο αυτό το διάστημα. -viii-

9 Πίνακας περιεχομένων Περίληψη... iv Abstract... vi Ευχαριστίες... viii Πίνακας περιεχομένων... ix Κατάλογος Εικόνων... xii Κατάλογος Σχημάτων... xiii Κατάλογος Πινάκων... xiv Κατάλογος Γραφημάτων... xv Ευρετήριο συντμήσεων... xvii 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μηχανισμός μυϊκής σύσπασης Διαδικασία μετάδοσης δυναμικού Είδη μυϊκής σύσπασης Παράγοντες δύναμης Μέγεθος και ανατομικά χαρακτηριστικά Το επίπεδο ενεργοποίησης Μηκοδυναμική σχέση Ταχυδυναμική σχέση Μεταδιεγερτική διευκόλυνση Ορισμός Τρόποι επίτευξης μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης Πιθανοί μηχανισμοί επίτευξης μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης Περιφερικοί Μηχανισμοί Νευρικοί μηχανισμοί Παράγοντες επιρροής μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης Παράγοντες σύσπασης Κόπωση Ορισμός Τοπογραφία κόπωσης Παράγοντες περιφερικής κόπωσης ix-

10 Παράγοντες κεντρικής κόπωσης ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Mεταδιεγερτική διευκόλυνση & μήκος μυός Κόπωση & μεταδιεγερτική διευκόλυνση Κόπωση & Μήκος μυός Ερευνητικό κενό Σκοπός Σημαντικότητα Μηδενικές ερευνητικές υποθέσεις Οριοθετήσεις Περιορισμοί μελέτης ΜΕΘΟΔΟΣ Δείγμα Όργανα μέτρησης Eύρος κίνησης και ορισμός γωνιών ποδοκνημικής Δυναμομετρία Παθητική ροπή Μέγιστο ισομετρικό τεστ Ηλεκτρομυογραφία Προετοιμασία δέρματος Τοποθέτηση ηλεκτροδίων Ηλεκτρική διέγερση Μέγιστο Μ-κύμα Πειραματική διαδικασία Πρωτόκολλο - συνθήκες μέτρησης Στατιστική ανάλυση Επιλογή τιμών ανάλυσης ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Σύγκριση πριν και μετά τις μέγιστες βουλητικές συσπάσεις Μέγιστη προκλητή ροπή x-

11 4.1.2 Χρόνος επίτευξης μέγιστης προκλητής ροπής Χρόνος ημίσειας χαλάρωσης Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση Ηλεκτρομυογράφημα στον υποκνημίδιο μυ Ηλεκτρομυογράφημα έσω γαστροκνήμιου μυ Αποκατάσταση Μέγιστη προκλητή ροπή Ρυθμός ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης Ηλεκτρομυογράφημα υποκνημίδιου μυ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Μέγιστη προκλητή ροπή Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής Χρόνος και ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση Μ-κύμα Συμπεράσματα Προτάσεις ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Έντυπο συναίνεσης εξεταζόμενου Ατομική κάρτα εξεταζόμενου xi-

12 Κατάλογος Εικόνων Εικόνα 1: Η δράση ακτίνης-μυοσίνης έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία σύσπασης στον μυ Εικόνα 2: Διαδικασία μυϊκής σύσπασης... 5 Εικόνα 3: Τα 3 είδη σύσπασης... 7 Εικόνα 4: Ισοτονική σύσπαση (Αλλαγή μόνο στο μήκος μυός)... 7 Εικόνα 5: Σχέση δύναμης/μήκους μυός... 9 Εικόνα 6: Ταχο-δυναμική σχέση μυός Εικόνα 7: Δομή ακτίνης-μυοσίνης Εικόνα 8: Απεικόνιση φωσφορυλίωσης μυοσίνης Εικόνα 9: Μήκος μυός και μεταδιεγερτική διευκόλυνση Εικόνα 10: Ισοκινητικό δυναμόμετρο τύπου cybex norm Εικόνα 11: Θέση και οπτικό πεδίο του εξεταζόμενου κατά την πειραματική διαδικασία Εικόνα 13: Ηλεκτρομυόγράφος Biopac Εικόνα 14: Εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για τον καθαρισμό της επιφάνειας που τοποθέτησης ηλεκτροδίων Εικόνα 15: Περιοχή τοποθέτησης ηλεκτροδίων καταγραφής και διέγερσης Εικόνα 16: Ακινητοποίηση μέλους κατά τη διάρκεια της μέτρησης Εικόνα 12: Ηλεκτροδιεγέρτης Grass Εικόνα 17: Απεικόνιση πειραματικής διαδικασίας Εικόνα 18: Οι 4 συνθήκες μέτρησης xii-

13 Κατάλογος Σχημάτων Σχήμα 1: Σχέση παραγόμενης δύναμης/είδος σύσπασης Σχήμα 2: Απεικόνιση ερεθισμάτων μέγιστης έντασης Σχήμα 3: Παράγοντες επιρροής της μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης Σχήμα 4: Διαχωρισμός κόπωσης Σχήμα 5: Παράγοντες καθορισμού υπερίσχυσης κόπωσης ή μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης xiii-

14 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1: Τύποι μυϊκής σύσπασης και σχέση μήκους μυός και παραγωγής έργου Πίνακας 2: Οι δύο έρευνες που μελετούν το μήκος του μυός και το φαινόμενο της ΜΔΔ Πίνακας 3: Αναπαράσταση και σύγκριση πειραματικών πρωτοκόλλων Πίνακας 4: Αναπαράσταση του κενού της βιβλιογραφίας Πίνακας 5: Ηλικιακά και ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά εξεταζομένων Πίνακας 6: Περιεχόμενα πειραματικής διαδικασίας και χρονοδιάγραμμα συνεδρίας Πίνακας 7: Περιγραφή των 4 συνθηκών μέτρησης με μεταβαλλόμενη τη γωνία που εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ, τη γωνία στην οποία μετρήθηκε η προκλητή ροπή και τα αποτελέσματα που έχει στο μήκος μυός των πελματιαίων καμπτήρων Πίνακας 8: Συγκεντρωτικός πίνακας αποτελεσμάτων στατιστικής ανάλυσης τις 2-way ANOVA σε ό,τι αφορά την ποσοστιαία μεταβολή όλων των μεταβλητών αμέσως μετά τις ΜΒΣ Πίνακας 9: Συγκεντρωτικός πίνακας αποτελεσμάτων στατιστικής ανάλυσης τις 2-way ANOVA σε ό,τι αφορά τη μεταβολή όλων των μεταβλητών σε απόλυτες και ποσοστιαίες τιμές πριν και για 10 λεπτά μετά τις ΜΒΣ Πίνακας 10: Αξιολόγηση αποτελεσμάτων παρούσας διατριβής xiv-

15 Κατάλογος Γραφημάτων Γράφημα 1: Τιμές ροπής, γωνίας και ηλεκτρομυογράφημα γαστροκνημίου/υποκνημίδιου Γράφημα 2: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge Γράφημα 3: Η στιγμή του ερεθισμού σε μεγέθυνση Γράφημα 4: Μέγιστο Μ-κύμα μετά από ηλεκτρική διέγερση Γράφημα 5: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge Γράφημα 6: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge Γράφημα 7: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge Γράφημα 8: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge Γράφημα 9: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις μέγιστης προκλητής ροπής πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 10: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις χρόνου επίτευξης μέγιστης προκλητής ροπής πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 11: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του χρόνου ημίσειας χαλάρωσης πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 12: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 13: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 14: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις της ηλεκτρομηχανικής καθυστέρησης πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 15: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 16: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ηλεκτρομυογραφήματος στον έσω γαστροκνήμιο μυ πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β) Γράφημα 17: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις μέγιστης προκλητής ροπής πριν τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β) Γράφημα 18: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής της μέγιστης προκλητής ροπής μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β) xv-

16 Γράφημα 19: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ρυθμού ανάπτυξης ροπής πριν τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές γίναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β) Γράφημα 20: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β) Γράφημα 21: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β) Γράφημα 22: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β) xvi-

17 Ευρετήριο συντμήσεων ΗΜΓ: ηλεκτρομυογράφημα Μ.Ο.: Μέσος όρος Μ max : Μέγιστο Μ-κύμα ΜΒΣ: μέγιστη βουλητική ισομετρική σύσπαση ΜΔΔ: μεταδιεγερτική διευκόλυνση ΠΚ: πελματιαία κάμψη ΠρΡ: Προκλητή ροπή ΡΚ: ραχιαία κάμψη Τ.Α: Τυπική απόκλιση Τ.Σ: Τυπικό σφάλμα n: Νούμερο εξεταζόμενων -xvii-

18 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η παραγωγή δύναμης αποτελεί μια σύνθετη διαδικασία που εμπλέκει πολλά συστήματα (νευρικό, μυϊκό, σκελετικό) και προαπαιτεί την αρμονική και αποδοτική συνεργασία μεταξύ τους. Η προσπάθεια για μεγιστοποίηση της μυϊκής απόδοσης σε αθλητές ή της διατήρησής της σε ειδικές πληθυσμιακές ομάδες, προαπαιτεί την ορθή και κατά δύναμη πλήρη κατανόηση του μηχανισμού με τον οποίο παράγεται η δύναμη. Το αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση ενός μηχανισμού που ευοδώνει την παραγωγή δύναμης, τη λεγόμενη μεταδιεγερτική διευκόλυνση (ΜΔΔ). Για την καλύτερη κατανόηση του φαινομένου και του πλασίου μελέτης του στην παρούσα έρευνα στα επόμενα υποκεφάλαια περιγράφεται ο μηχανισμός σύσπασης, και το φαινόμενο της ΜΔΔ, με έμφαση στις μεταβολές του μυϊκού μήκους. 1.1 Μηχανισμός μυϊκής σύσπασης Η διαδικασία της μυϊκής λειτουργίας είναι περιληπτικά η ακόλουθη: Εντοπισμός ερεθίσματος Εντολή και έναρξης μυϊκής σύσπασης (εγκέφαλος- παρεγκεφαλίδα) Μεταφορά της εντολής δια μέσου του νωτιαίου μυελού στα κινητικά νεύρα και τους νευρικούς άξονες Τελικός αποδέκτης της εντολής ο μυς και πιο συγκεκριμένα τα μυϊκά ινίδια που πρέπει να εκτελέσουν την κίνηση. Κατά τη μυϊκή συστολή λαμβάνουν χώρα χημικές και μηχανικές μεταβολές. Αυτές οι μεταβολές μπορούν να διακριθούν σε πέντε φάσεις: 1. Ηρεμία Το σύμπλεγμα τροπομυοσίνης - τροπονίνης δεν επιτρέπει τη σύνδεση της ακτίνης με την μυοσίνη. 2. Σύζευξη διέγερσης συστολής Η νευρική ώση εκπυρσυκροτεί την απελευθέρωση των ιόντων ασβεστίου από το σαρκοπλασματικό δίκτυο. Το ασβέστιο είναι ο διακόπτης της μυϊκής -1-

19 συστολής, δηλαδή αναστέλλει την ανασταλτική δράση της τροπομυοσίνης - τροπονίνης, επιτρέποντας τη σύνδεση της ακτίνης με τη μυοσίνη. 3. Συστολή Γίνεται διάσπαση της ΑΤΡ που θέτει σε στροφική κίνηση τις εγκάρσιες γέφυρες με αποτέλεσμα τη σύμπλεξη και ολίσθηση των μυονηματίων. 4. Ανακύκλωση Με την επανασύνδεση της ΑΤΡ διαχωρίζεται η ακτομυοσίνη, σε ακτίνη και μυοσίνη και ο κύκλος της στροφικής κίνησης των γεφυρών επαναλαμβάνεται. 5. Χαλάρωση Με την απουσία νευρικών ώσεων, την αναρρόφηση του ασβεστίου και την παρουσία ΑΤΡ ο μυς χαλαρώνει. Σε συνθήκες μυϊκής ηρεμίας τα μυονημάτια της μυοσίνης και ακτίνης δεν έρχονται σε επαφή, είναι δηλαδή ασύζευκτα και μπορούν να μετατοπίζονται μεταξύ τους παθητικά. Μόρια ΑΤΡ είναι συζευγμένα στην απόληξη της εγκάρσιας γέφυρας. Τα ιόντα ασβεστίου (Ca 2+ ) είναι αποθηκευμένα σε μεγάλη ποσότητα στους πλευρικούς σάκους του σαρκοπλασματικού δικτύου. Όταν δεν υπάρχουν ελεύθερα ιόντα ασβεστίου, η τροπονίνη της ακτίνης δρα ως αναστολέας ενεργοποίησης των εγκάρσιων γεφυρών της μυοσίνης καλύπτοντας το σημείο σύνδεσης τους με την ακτίνη. Στη δεύτερη φάση σύζευξη διέγερσης - συστολής η νευρική ώση σηματοδοτεί τη συσταλτική δραστηριότητα του μυϊκού κυττάρου. Η νευρική ώση μεταδίδεται από το κεντρικό νευρικό σύστημα με το νευράξονα του κινητικού νευρικού κυττάρου στην τελική κινητική πλάκα, που αποτελεί το νευρομυϊκή σύνδεση των γεφυρών της μυοσίνης στην ακτίνη. Στη συστολή οι γέφυρες προσκολλώνται στις δεσμευτικές θέσεις της ακτίνης και περιστρέφoνται, όταν η τροπομυοσίνη παραμερίζεται στα πλάγια συνδέοντας τα ιόντα ασβεστίου στην τροπονίνη. Οι σταυρωτές γέφυρες συνδέονται με την ακτίνη υπό γωνία, κάμπτοντας τη μυοσίνη (Εικόνα 1, σελ 3). Κατά τη φάση της συστολής όταν οι ενεργές θέσεις της ακτίνης και μυοσίνης ενώνονται, δραστηριοποιείται το ένζυμο αδενοσινοτριφωσφατάση της μυοσίνης, που διασπά την τριφωσφορική αδενοσίνη απελευθερώνοντας ενέργεια. Η ενέργεια αυτή θέτει σε κίνηση τις εγκάρσιες γέφυρες, που προκαλούν την ολίσθηση των μυονηματίων και τη βράχυνση των σαρκομερίων. Αποτέλεσμα της δραστηριότητας αυτής είναι η ανάπτυξη της μυϊκής δύναμης. Κάθε στροφική κίνηση μιας εγκάρσιας γέφυρας παράγει μόνο μικρή μετατόπιση της ακτίνης πάνω στη μυοσίνη καθώς είναι ανάγκη -2-

20 για την ολοκλήρωση μιας μυϊκής συστολής. Οι εγκάρσιες γέφυρες μπορούν να πραγματοποιούν εκατοντάδες τέτοιες στροφικές κινήσεις. Αυτό σημαίνει, ότι ο δεσμός μεταξύ της γέφυρας και της ακτίνης πρέπει να διασπάται και να αποκαθίσταται συνέχεια. Η διάσπαση του δεσμού και της γέφυρας απαιτεί τη δέσμευση ενός μορίου ΑΤΡ στη μυοσίνη. Έτσι για την αποδέσμευση της γέφυρας από την ακτίνη χρειάζεται η παρουσία της ΑΤΡ. Για το λόγο αυτό, κατά τη μυϊκή συστολή, μετά τη διάσπαση της ΑΤΡ ακολουθεί αμέσως η επανασύνθεση της (φάση ανακύκλωσης). Όταν σταματήσει η μετάδοση των νευρικών ώσεων στην τελική κινητική πλάκα, το ασβέστιο αποσυνδέεται από την τροπονίνη. Με την απομάκρυνση του ασβεστίου, αποκαθίσταται η ανασταλτική δράση της τροπονίνης και της τροπομυοσίνης και στην παρουσία ΑΤΡ δεν μπορούν να γίνουν νέοι δεσμοί ακτομυοσίνης. Τα μυονημάτια επανέρχονται κι αυτά στην αρχική τους θέση και ο μυς χαλαρώνει (φάση χαλάρωσης). Εικόνα 1: Η αλληλεπίδραση ακτίνης-μυοσίνης και το αποτέλεσμα της δημιουργίας μυϊκής σύσπασης. Όταν μια εντολή φθάσει στο μυ, τότε ιόντα ασβεστίου απελευθερώνονται από το σαρκοπλασματικό δίκτυο και ενώνονται με την τροπομυοσίνη. Έτσι απελευθερώνονται οι θέσεις σύνδεσης της μυοσίνης με την ακτίνη. Μόρια του ΑΤP συνδέονται με τη μυοσίνη και έπειτα αυτός ο μηχανισμός συνδέεται με την ακτίνη. Η σύνδεση αυτή προκαλεί υδρόλυση του ATP και ταυτόχρονη κάμψη της κεφαλής της μυοσίνης με αποτέλεσμα την έλξη ακτίνης μυοσίνης και την τελική δημιουργία της κίνησής τους, έχοντας ως αποτέλεσμα τη σύσπαση του μυός. Όσο μεγαλύτερη γωνία κάμψης σχηματίζει αυτή η έλξη τόσο μεγαλύτερη σύσπαση δημιουργείται. -3-

21 1.1.1 Διαδικασία μετάδοσης δυναμικού Καθώς το ερέθισμα μετατρέπεται σε μυϊκό δυναμικό, μεταδίδεται κατά μήκος της μυϊκής ίνας και προκαλείται σύσπαση. Η διαδικασία αυτή αποτελείται από τα εξής βήματα (Enoka, 1988): Όταν το σήμα φτάσει στο νεύρο ενεργοποιούνται οι δίαυλοι ιόντων ασβεστίου (Ca 2+ ) και επιτρέπεται η εισροή των ιόντων εντός της νευρικής απόληξης Με τη σειρά του το Ca 2+ προκαλεί τη σύντηξη του κάθε συναπτικού κυστιδίου με την ενεργό ζώνη και με αυτό τον τρόπο προκαλείται η απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή της ακετυλοχολίνης (Αch) Ταυτόχρονα στη μεμβράνη του μυός συγκεντρώνονται υποδοχείς της Αch Οι δίαυλοι των ιόντων του ασβεστίου ευθυγραμμίζονται με τους υποδοχείς της Αch Ένα μέρος της Αch υδρολύεται ή διαχύεται έξω από τη συναπτική σχισμή, ενώ το υπόλοιπο ανοίγει τους διαύλους Αch στο μυϊκό κύτταρο. To άνοιγμα των διαύλων Αch διαρκεί περίπου 1 ms και επιτρέπει την είσοδο ιόντων νατρίου (Νa + ) εντός της κυτταρικής μεμβράνης Αυτό πραγματοποιείται μέσω της δέσμευσης της Αch και του ανοίγματος πόρων στη μεμβράνη Η αλλαγή ιόντων ισοδυναμεί με την αλλαγή του δυναμικού ηρεμίας της μεμβράνης. Αυτή η αλλαγή ονομάζεται εκπόλωση επειδή η τάση πλησιάζει το μηδέν. Η παραπάνω διαδικασία ονομάζεται νευρομυϊκή μετάδοση και η καταγραφόμενη τάση της κυτταρικής μεμβράνης κατά την εκπόλωση, ονομάζεται δυναμικό τελικής πλάκας. Το δυναμικό αυτό εξαρτάται: Από τον αριθμό των διαύλων ιόντων που υπάρχουν στην τελική πλάκα Από τον αριθμό των διαύλων που ενεργοποιούνται από την Αch Από την αγωγιμότητα του κάθε διαύλου Από τη δύναμη που ασκείται στα ιόντα Η αυξημένη συγκέντρωση Na+ λόγω της δράσης των διαύλων υποδοχέων Αch προκαλεί το άνοιγμα αρκετών διαύλων Na+. Όσο αυξάνεται η συγκέντρωση Na+ και ενεργοποιούνται οι δίαυλοι Αch, τόσο περισσότεροι δίαυλοι νατρίου ανοίγουν. Όταν η συγκέντρωση του νατρίου ξεπεράσει ένα συγκεκριμένο όριο τότε προκαλείται το δυναμικό ενέργειας, το οποίο μεταδίδεται κατά μήκος του κυττάρου χωρίς να -4-

22 φθίνει. Η δημιουργία του δυναμικού ενεργείας σημαίνει ότι έχει πραγματοποιηθεί η μετάδοση του νευρικού ερεθίσματος που θα ενεργοποιήσει το μυ (Εικόνα 2, σελ. 5). Όσο πιο συχνά ερεθίσματα δέχεται η προσυναπτική μεμβράνη, τόσο μεγαλύτερη είναι και η ποσότητα Αch που απελευθερώνεται. Βέβαια όταν σταματήσει η απελευθέρωση, τότε η διαδικασία λειτουργεί αντίστροφα και το κύτταρο επανέρχεται σε κατάσταση ηρεμίας. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται επαναπόλωση. Εικόνα 2: Διαδικασία μυϊκής σύσπασης. Όταν ένα ερέθισμα φτάσει στο άκρο του κινητικού νευρώνα οι δίαυλοι Νa+ ανοίγουν και ο νευρώνας εκπολώνεται. Η εκπόλωση προκαλεί άνοιγμα των διαύλων (Ca 2+ ) με αποτέλεσμα τα ιόντα (Ca 2+ ) να εισέρχονται στον κινητικό νευρώνα και κατά συνέπεια να προκαλούν τη μυϊκή σύσπαση Είδη μυϊκής σύσπασης Στο μυοσκελετικό σύστημα διακρίνουμε τέσσερα είδη μυϊκής σύσπασης (Πίνακας 1, σελ. 6): την ισοτονική (Εικόνα 3, σελ. 7) τη σύγκεντρη ή μειομετρική σύσπαση την έκκεντρη ή πλειομετρική σύσπαση την ισομετρική ή στατική σύσπαση (Kellis & Baltzopoulos, 1998). Η σχέση παραγωγής δύναμης/είδος σύσπασης είναι η εξής: Έκκεντρη>Ισομετρική>Σύγκεντρη (Σχήμα 1, σελ. 6) -5-

23 Έκκεντρη Ισομετρική Σύγκεντρη Σχήμα 1: Σχέση παραγόμενης δύναμης/είδος σύσπασης. Η παραγωγή της δύναμης διαφέρει ανάλογα με το είδος της σύσπασης που πραγματοποιεί ο μυς. Στο παραπάνω σχήμα απεικονίζεται η σχέση μεταξύ των τριών ειδών σύσπασης. Στην κορυφή της πυραμίδας βρίσκεται η έκκεντρη σύσπαση, καθώς ο μυς σε αυτή την περίπτωση αποκτά τη μεγαλύτερη παραγωγή δύναμης λόγω της αύξησης του μήκος μυός. Ακολουθεί η ισομετρική σύσπαση με το μήκος του μυός να παραμένει σταθερό, ενώ κατά τη σύγκεντρη το μήκος του μυός μικραίνει έχοντας ως αποτέλεσμα τη μικρή παραγωγή δύναμης. Ισοτονική σύσπαση: Παραγωγή δύναμης με μεταβολή του μήκους του μυός και με σταθερή παραγωγή μηχανικού έργου (Εικόνα 4, σελ. 7). Σύγκεντρη ή μειομετρική σύσπαση: η τάση του μυός είναι σταθερή, αλλά το μήκος του μεταβάλλεται (βραχύνεται), ξεπερνά την αντίσταση και κινεί το μέλος. Ο μυς υπερνικά την αντίσταση και μετατοπίζει την εξωτερική επιβάρυνση, παράγοντας θετικό μηχανικό έργο. Κατά την φάση αυτή ο μυς σε αντίθεση με το έργο που παράγει εξωτερικά, εσωτερικά γίνεται αποδέκτης μικρότερης δυνατής δύναμης σε σχέση με την ισομετρική. Έκκεντρη ή πλειομετρική σύσπαση: η τάση του μυός είναι σταθερή, το μήκος του μεταβάλλεται (επιμηκύνεται) ενεργώντας ενάντια στην αντίσταση και επιστρέφοντας το μέλος στην αρχική θέση που βρισκόταν, πριν από τη σύγκεντρη σύσπαση. Στη διάρκεια της παραπάνω σύσπασης το μηχανικό έργο που παράγεται είναι αρνητικό, αλλά ο μυς κερδίζει τη μεγαλύτερη δυνατή δύναμη. Ισομετρική σύσπαση: αυξάνεται η τάση του μυός, αλλά ο μυς δεν μπορεί να ξεπεράσει την αντίσταση και δεν παράγεται κίνηση. Για το λόγο αυτό δεν παράγεται εξωτερική κίνηση ή μηχανικό έργο και αναφερόμαστε σε μια στατική κατάσταση. Πίνακας 1: Τύποι μυϊκής σύσπασης και σχέση μήκους μυός και παραγωγής έργου. Τύπος Σύσπασης Μήκος μυός Παραγόμενο έργο Σύγκεντρη Μικρό Θετικό -6-

24 Έκκεντρη Μεγάλο Αρνητικό Ισομετρική Αμετάβλητο Μηδενικό Ισοτονική Μεταβαλλόμενο Σταθερό Το έργο που παράγει ένας μυς διαφέρει ανάλογα με το είδος της σύσπασης. Το είδος της σύσπασης διαφοροποιείται ανάλογα με τη μεταβολή που υπάρχει στο μήκος τους μυός που συσπάται. Ο πίνακας περιγράφει το τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια κάθε σύσπασης. Εικόνα 3: Τα 3 είδη σύσπασης Η σύσπαση του μυός εναλλάσσεται ανάλογα με τη κίνηση του μυός που συσπάται. Κατά την έκκεντρη σύσπαση ο μυς επιμηκύνεται ενεργώντας ενάντια στην αντίσταση, παράγοντας αρνητικό έργο και αυτό έχει ως αποτέλεσμα να κερδίζει ο μυς τη μεγαλύτερη δυνατή δύναμη. Στην ισομετρική σύσπαση το μήκος του μυός είναι αμετάβλητο και για το λόγο αυτό δεν έχουμε παραγωγή έργου. Τέλος κατά τη σύγκεντρη σύσπαση ο μυς μικραίνει, παράγοντας θετικό έργο, αφού υπερνικά την αντίσταση χωρίς ωστόσο να παράγει μεγαλύτερη δύναμη από τις προηγούμενες δύο συσπάσεις. Εικόνα 4: Ισοτονική σύσπαση (Αλλαγή μόνο στο μήκος μυός) Ο μυς παρουσιάζει μια δυναμική εργασία με σταθερή τη δύναμη που καταβάλλει σε όλο το εύρος κίνησής του. Σε αυτή τη περίπτωση υπάρχει μεταβολή στο μήκος του μυός ( επιμήκυνση/βράχυνση) Παράγοντες δύναμης Η δύναμη που μπορεί να παράγει ένας μυς εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως: Μέγεθος και άλλα ανατομικά χαρακτηριστικά Το επίπεδο ενεργοποίησης Το μήκος του μυός -7-

25 Η ταχύτητα σύσπασης Μέγεθος και ανατομικά χαρακτηριστικά Η δύναμη που παράγει ένας μυς εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του (Blimkie & Sale, 1998). Για παράδειγμα μύες που χρειάζεται να έχουν μεγάλη ταχύτητα σύσπασης, παρουσιάζουν μακριές μυϊκές ίνες, μικρή γωνία πτέρωσης και μικρή φυσιολογική εγκάρσια διατομή. Αντίθετα μύες που χρειάζεται να είναι δυνατοί, παρουσιάζουν κοντύτερες μυϊκές ίνες, μεγαλύτερη γωνία πτέρωσης και μεγαλύτερη φυσιολογική εγκάρσια διατομή. Ο διαχωρισμός στον τύπο μυϊκών ινών είναι σημαντικός παράγοντας παραγωγής δύναμης. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι μυϊκών ινών, που αναφέρονται ως «βραδείας σύσπασης» και «ταχείας σύσπασης». Οι μυϊκές ίνες ταχείας σύσπασης παράγουν μεγαλύτερη δύναμη και ισχύ σε σχέση με τις βραδείας σύσπασης Το επίπεδο ενεργοποίησης Ο βαθμός ενεργοποίησης του νευρικού συστήματος επηρεάζει τη δύναμη γιατί καθορίζει τον αριθμό και τον τρόπο ενεργοποίησης των κινητικών μονάδων σε μια σύσπαση, καθώς και τη συχνότητα πυροδότησής τους Μηκοδυναμική σχέση Σε κάθε μυ υπάρχει ένα ιδανικό μήκος, όπου όταν ο μυς διεγερθεί, μπορεί να ασκήσει τη μέγιστη τάση. Αυτό το μήκος ποικίλει ανάλογα με τη δομή του μυ και τη λειτουργία του (Εικόνα 5, σελ. 9). Η μηκοδυναμική σχέση προκύπτει από την καταγραφή της παραγόμενης ισομετρικής δύναμης σε διαφορετικά μήκη μυός in vitro. Παραπάνω αναλύθηκε το πώς προκύπτει η παραγωγή δύναμης με τη δημιουργία εγκάρσιων γεφυρών και ένωση τους συμπλέγματος ακτίνης/μυοσίνης. Όταν ο μυς βραχύνεται τότε τα νημάτια αλληλοκαλύπτονται τόσο πολύ, ώστε να εφάπτονται μεταξύ τους, έχοντας ως αποτέλεσμα την πτώση της παραγόμενης δύναμης. Όσο το μήκος του μυός μεγαλώνει τα νημάτια απομακρύνονται μεταξύ τους και έτσι η δύναμη αυξάνεται. Το ιδανικό μήκος για την παραγωγή δύναμης, είναι ελαφρώς μεγαλύτερο, του μήκος ηρεμίας του μυός (Gordon, Huxley, & Julian, 1966). Στην παραγωγή δύναμης και ισχύος συμβάλουν και τα ελαστικά στοιχεία του μυός. Τα ελαστικά στοιχεία αναφέρονται στο συνδετικό ιστό που συνδέει τα τελικά -8-

26 σαρκομέρια και τους τένοντες. Αυτά τα στοιχεία κρατούν το μυ σε μια συνεχή διάταση, ακόμη και αν βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας. Όταν ο μυς διεγείρεται τα ελαστικά στοιχεία τεντώνονται και έτσι ο μυς δεν αποκτά το μικρότερο δυνατό μήκος. Ο Hill επισήμανε (Hill, 1922) ότι τα ελαστικά στοιχεία δρουν ρυθμιστικά στα συσταλτά τους στοιχεία, όταν ο μυς εισέρχεται απότομα από την ηρεμία στην ενεργή κατάσταση, συγκεντρώνοντας έτσι ελαστική ενέργεια, καθώς η τάση του μυός αυξάνεται. Αντίθετα όταν ο μυς έχει αντίσταση η ελαστική ενέργεια χρησιμοποιείται για να παράγει μεγαλύτερη ταχύτητα από εκείνη που παράγουν μόνα τους τα συσταλτά στοιχεία κατά τη διάρκεια της σύσπασης. Εικόνα 5: Σχέση δύναμης/μήκους μυός. Η μηκοδυναμική σχέση είναι μια θεμελιώδης ιδιότητα του μυός και ορίζει πως η μέγιστη δύναμη, που μπορεί να παράγει ένας μυς, εξαρτάται από το αρχικό του μήκος. Όταν το αρχικό μήκος τη στιγμή της διέγερσης αντιστοιχεί στο μήκος ηρεμίας, ο μυς παράγει τη μεγαλύτερη δύναμη. Όταν ο μυς συστέλλεται με αρχικό μήκος ηρεμίας, παράγει την ανώτατη δυνατή ισομετρική δύναμη. Αντίθετα, η δύναμη μειώνεται. όταν το αρχικό τον μήκος είναι μικρότερο ή μεγαλύτερο από το μήκος ηρεμίας. Όσο μειώνεται το μήκος μυός τόσο μικρότερη παραγωγή δύναμης προκύπτει Ταχυδυναμική σχέση Η παραγωγή δύναμης σχετίζεται άμεσα με την ταχύτητα σύσπασης. Έτσι όταν παρατηρείται αύξηση της δύναμης, υπάρχει ταυτόχρονη μείωση της ταχύτητας σύσπασης. Αντίθετα όταν παρατηρείται μείωση της δύναμης, παρατηρείται και αύξηση της ταχύτητας σύσπασης. Για παράδειγμα όταν γίνεται άρση ενός μεγάλου βάρους με μέγιστη προσπάθεια η ταχύτητα κίνησης είναι μικρή. Αντίθετα, όταν το βάρος γίνει μικρότερο, με την ίδια μέγιστη προσπάθεια, το βάρος κινείται πιο -9-

27 γρήγορα. Η ταχύτητα σύσπασης καθορίζεται από το ρυθμό με τον οποίο κάθε σταυρωτή γέφυρα εκτελεί τη λειτουργία διάσπασης του ΑTP. Σε πείραμα του Hill, που μελετήθηκε σε in vitro μυς βατράχο (Hill, 1938), προέκυψε η σχέση ταχύτητας/δύναμης. Η ταχύτητα της σύσπασης είναι μέγιστη, όταν το φορτίο είναι μηδέν, ενώ το φορτίο είναι μέγιστο όταν η ταχύτητα είναι μηδέν. Κατά τη σύγκεντρη σύσπαση, η μυϊκή δύναμη μειώνεται λόγω αύξησης της ταχύτητας σύσπασης. Αυτή η μείωση της δύναμης αποδίδεται τόσο στη μείωση του αριθμού εγκάρσιων γεφυρών σύνδεσης μεταξύ της ακτίνης και της μυοσίνης, όσο και στη μειωμένη παραγωγή δύναμης από κάθε γέφυρα σύνδεσης. Αντιθέτως κατά την έκκεντρη σύσπαση, η αύξηση της ταχύτητας οδηγεί σε αύξηση της παραγόμενης δύναμης (Εικόνα 6, σελ. 10) Εικόνα 6: Ταχο-δυναμική σχέση μυός. Η ταχύτητα μειώνεται με την αύξηση της επιβάρυνσης. Όταν η ταχύτητα σύσπασης είναι μηδέν, παράγεται η μέγιστη ισομετρική δύναμη. Αν εφαρμοστούν δυνάμεις μεγαλύτερες από την ισομετρική, ο μυς επιμηκύνεται (πλειομετρική σύσπαση). Η διακεκομμένη καμπύλη δείχνει την ισχύ (= δύναμη χ ταχύτητα) που παράγεται ή απορροφιέται. 1.2 Μεταδιεγερτική διευκόλυνση Εκτός από τους παράγοντες που επηρεάζουν την παραγωγή δύναμης και αναφέρθηκαν παραπάνω, υπάρχουν και άλλοι μηχανισμοί που ευνοούν ή δυσχεραίνουν την παραγωγή δύναμης. Ένας μηχανισμός που ενισχύει την παραγωγή δύναμης είναι και το φαινόμενο της ΜΔΔ. -10-

28 1.2.1 Ορισμός Η παραγωγή δύναμης και ισχύος από ένα σκελετικό μυ εξαρτάται όχι μόνο από τα φυσιολογικά του χαρακτηριστικά του, όπως για παράδειγμα ο τύπος μυϊκών ινών και η εγκάρσια επιφάνεια (Hodgson, Docherty, & Robbins, 2005), αλλά και από την προηγηθείσα δραστηριότητά του. Ως ΜΔΔ (post-activation potentiation/facilitation), ορίζεται το φαινόμενο κατά το οποίο παρατηρείται αύξηση της προκλητής ροπής, μετά από μια σύσπαση ή σειρά έντονων συσπάσεων (Desmedt & Hainaut, 1968). Τα ερεθίσματα που προκαλούν ΜΔΔ θα ονομάζονται τροποποιητικά (conditioning) ερεθίσματα για τις ανάγκες της παρούσας διατριβής. Τα τροποποιητικά ερεθίσματα μπορούν να προκληθούν από ηλεκτρικό ερέθισμα, ή βουλητική ενεργοποίηση (Hamada, Sale, MacDougall, & Tarnopolsky, 2000; Sale, 2002; Anthi Xenofondos, Patikas, & Kotzamanidis, 2014). Όταν η σύσπαση προκαλείται από μια σειρά ηλεκτρικών ερεθισμών υψηλής συχνότητας και έντασης τότε η σύσπαση λέγεται τετανική και σε αυτή την περίπτωση ο μηχανισμός ονομάζεται μετατετανική διευκόλυνση (post-tetanic potentiation/facilitation, (O Leary, Hope, & Sale, 1998). Όταν χρησιμοποιείται η εφαρμογή ενός ερεθίσματος ισομετρικής ή μειομετρικής σύσπασης υψηλής έντασης, τότε χρησιμοποιείται ο όρος ΜΔΔ. Αν και το φαινόμενο της ΜΔΔ έχει παρατηρηθεί από τη δεκαετία του 1950, οι περισσότερες μελέτες σε ανθρώπους έχουν γίνει τα τελευταία 25 χρόνια (Hamada et al., 2000; Tillin & Bishop, 2009; Anthi Xenofondos et al., 2014). Συνεπώς η ΜΔΔ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην αθλητική πρακτική κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας των αθλητών (μακρόχρονη ή άμεση επίδραση) για τη μεγιστοποίηση της βελτίωσης της μυϊκής ισχύος κατά την προπόνηση, στην αγωνιστική περίοδο για τη διατήρηση της αγωνιστικής φόρμας, αλλά και κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης των αθλητών, για ταχύτερη ανάρρωση σε συνδυασμό με τη διατήρηση της εκρηκτικότητας τους (Docherty & Hodgson, 2007). Αυτό προϋποθέτει την καλύτερη κατανόηση του φαινομένου και την καταγραφή της χρονικής στιγμής που μεγιστοποιείται, αλλά και των συνθηκών που ευνοούν την εμφάνισή της. -11-

29 1.2.2 Τρόποι επίτευξης μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης Η ΜΔΔ έχει καταγραφεί τόσο σε έρευνες με ανθρώπους, όσο και σε θηλαστικά ζώα (Vandenboom, Grange, & Houston, 1995). Οι τρόποι που μπορούν να προκαλέσουν το φαινόμενο της ΜΔΔ είναι (Σχήμα 2, σελ. 12): Μια σειρά ηλεκτρικά προκλητών επαναλαμβανόμενων μυϊκών συσπάσεων χαμηλής συχνότητας οι οποίες προκαλούν μια προοδευτική θετική επίδραση γνωστή staircase effect (Brian R MacIntosh, 2003) Μια σειρά προκλητών τετανικών συσπάσεων (μετατετανική διευκόλυνση, (Desmedt & Hainaut, 1968) Με μέγιστη εκούσια ισομετρική σύσπαση (Hamada et al., 2000) Mια σειρά εκούσιων δυναμικών συσπάσεων με μέγιστο ή υπομέγιστο φορτίο (Sale, 2002) Η μέτρηση της ΜΔΔ πραγματοποιείται είτε ακούσια (Hamada et al., 2000), με μια ηλεκτρικά προκλητή σύσπαση (twitch), είτε εκούσια με μυϊκές συσπάσεις κατά τη διάρκεια ασκήσεων ή αθλητικών δραστηριοτήτων. Mέγιστη βουλητική σύσπαση (Ηamada et. Al. 2000) Μέγιστο ηλεκτρικό (Desmedt, Hainaut, 1968) Σειρά προκλητών συσπάσεων (Sale 2002) Ερέθισμα μέγιστης έντασης Σχήμα 2: Απεικόνιση ερεθισμάτων μέγιστης έντασης. Mια κίνηση γίνεται πιο γρήγορη αν προηγηθεί ένα μέγιστο ερέθισμα είτε προκλητό είτε βουλητικό. Το φαινόμενο αυτό λέγεται μετατετανική διευκόλυνση (post-tetanic potentiation/facilitation) ή ΜΔΔ (post-activation potentiation/facilitation). Όταν χρησιμοποιείται η εφαρμογή ενός ερεθίσματος ισομετρικής ή μειομετρικής σύσπασης υψηλής έντασης τότε χρησιμοποιείται ο όρος ΜΔΔ Πιθανοί μηχανισμοί επίτευξης μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης Διάφορες επιστημονικές μελέτες, δείχνουν ότι οι κύριοι φυσιολογικοί μηχανισμοί που συνδέονται με πρόκληση της ΜΔΔ είναι δύο: -12-

30 1. Περιφερικοί Μηχανισμοί (Η φωσφορυλίωση των ελαφριών αλυσίδων μυοσίνης (Smith & Fry, 2007) 2. Νευρικοί Μηχανισμοί (Η αύξηση της επιστράτευσης των κινητικών μονάδων με υψηλό κατώφλι ενεργοποίησης ή επίπεδο διεγερσιμότητας (Guellich, Güllich, & Sehmidtbleicher, 2015). Ο πρώτος μηχανισμός, δηλαδή η φωσφορυλίωση των ελαφριών αλυσίδων μυοσίνης προκαλούνται στο επίπεδο του μυός, ενώ ο δεύτερος μηχανισμός στο επίπεδο του νωτιαίου μυελού δηλαδή σε επίπεδο νευρώνων Περιφερικοί Μηχανισμοί Παρακάτω αναλύεται ο μηχανισμός της φωσφορυλίωσης των λεπτών αλυσίδων της μυοσίνης (B R MacIntosh, 2003). Το μόριο της μυοσίνης αποτελείται από έξι υποομάδες, δύο βαριές αλυσίδες και τέσσερις ελαφριές (Szczesna, 2003). Κάθε βαριά αλυσίδα αποτελείται από την κεφαλή και την ουρά, ενώ κάθε ζεύγος ελαφριάς αλυσίδας αποτελείται από μία βασική ελαφριά αλυσίδα και μία ρυθμιστική ελαφριά αλυσίδα (Εικόνα 7, σελ. 14). Η ρυθμιστική ελαφριά αλυσίδα έχει την ικανότητα να φωσφοριώνεται και να συμμετέχει έτσι ενεργά στη σύσπαση των μυών (Aguilar & Mitchell, 2010). Ως φωσφορυλίωση χαρακτηρίζεται η διαδικασία κατά την οποία οι ρυθμιστικές αλυσίδες δεσμεύουν φωσφορικές ρίζες (P i ). Κατά την ηρεμία, η ακτίνη και η μυοσίνη δεν αλληλοεπιδρούν. Όταν ο μυς συσπάται, αυξάνεται η συγκέντρωση Ca 2+ που δεσμεύονται από την καλμοδουλίνης. Η καλμοδουλίνη είναι μια πρωτεϊνη που ενεργοποιεί την κινάση της ελαφριάς αλυσίδας, η οποία φωσφορυλιώνει τις ρυθμιστικές ελαφριές αλυσίδες (Levine, Chantler, Kensler, & Woodhead, 1991). Οι κινάσες είναι ένζυμα που καταλύουν τη φωσφορυλίωση, που στην προκειμένη περίπτωση είναι η μετατροπή του ΑΤΡ σε ADP και P i με απελευθέρωση ενέργειας (Manning & Stull, 1982). Έτσι λοιπόν με τη φωσφορυλίωση παρατηρείται μια αύξηση στην ευαισθησία σύνδεσης ακτίνηςμυοσίνης με το Ca 2+ (Szczesna, 2003). Αυτό οδηγεί σε ενισχυμένες συσπάσεις καθώς η ακτίνη με τη μυοσίνη ενώνονται με μια κάμψη και όχι κάθετη, πράγμα που προκαλεί μεγαλύτερη ενεργοποίηση, αυξανόμενη απόδοση (Εικόνα 8, σελ. 14). -13-

31 Εικόνα 7: Δομή ακτίνης-μυοσίνης. Ξενοφώντος Α. (2015). Το φαινόμενο της μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης μετά από μέγιστη ισομετρική σύσπαση: Ανάλυση περιφερικών και κεντρικών παραγόντων, Διδακτορική διατριβή Εικόνα 8: Απεικόνιση φωσφορυλίωσης μυοσίνης. Tο ασβέστιο παίζει πολύ σημαντικό ρόλο κατά τη διάρκεια της σύσπασης, καθώς όσο αυξάνεται το ασβέστιο, τόσο αυξάνει και η δύναμη. Όσο υπάρχει ασβέστιο, υπάρχει και ο σχηματισμός εγκάρσιων γεφυρών σύνδεσης μεταξύ ακτίνης και μυοσίνης. Σε ηρεμία τα νημάτια ακτίνης-μυοσίνης δε συνδέονται. Κατά τη σύσπαση τα νημάτια της μυοσίνης συνδέονται με τα νημάτια ακτίνης δημιουργώντας γέφυρες σύνδεσης μεταξύ των κεφαλών τους (Huxley, 2000). Το μοντέλο των Huxley υποστηρίζει ότι κατά την ηρεμία οι εγκάρσιες γέφυρες της μυοσίνης σε σχέση με την ακτίνη είναι σχεδόν κάθετες (90 ). Αντιθέτως κατά τη σύσπαση αυτή η σχέση εμφανίζεται με μια γωνία 45 η οποία προκαλείται από την απελευθέρωση του ασβεστίου. Συνεπώς η δύναμη του μυός εξαρτάται από το ποσοστό απελευθέρωσης του ασβεστίου. Τα διαφορετικά μήκη μυός προκαλούν και διαφορετική συγκέντρωση ασβεστίου με αποτέλεσμα και τη διαφορετική παραγωγή δύναμης (A Xenofondos et al., 2015). -14-

32 Νευρικοί μηχανισμοί Οι κινητικές μονάδες διεγείρονται σύμφωνα με την αρχή «όλον ή ουδέν». Η επιστράτευσή τους ακολουθεί την «αρχή του μεγέθους» κατά την οποία, οι μικρές κινητικές μονάδες διεγείρονται πρώτα και στη συνέχεια οι μεγαλύτερες. Αυξάνοντας την ένταση της σύσπασης αυξάνεται παράλληλα και ο αριθμός των κινητικών μονάδων που διεγείρονται, από τις μικρότερες στις μεγαλύτερες, δηλαδή από τις αργές στις γρήγορες κινητικές μονάδες. Έτσι για να στρατολογηθούν οι γρήγορες μυϊκές ίνες, η ένταση της σύσπασης θα πρέπει να είναι μέγιστη. Σύμφωνα με την αρχή του μεγέθους, αυτές οι κινητικές μονάδες που θα διεγερθούν θα έχουν υψηλότερο κατώφλι ερεθισμού και θα είναι οι μεγαλύτερες και οι γρηγορότερες. Η αύξηση της ενεργοποίησης των κινητικών μονάδων μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη απόδοση (Hodgson et al., 2005) και θα ήταν ικανή να εξηγήσει την αύξηση της ροπής και του ρυθμού ανάπτυξης της δύναμης μετά από ένα ερέθισμα Παράγοντες επιρροής μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη ΜΔΔ μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κατηγορίες (Σχήμα 3, σελ. 16): 1. Στα χαρακτηριστικά του ατόμου 2. Στους παράγοντες σύσπασης Από τα χαρακτηριστικά του ατόμου αυτά που επιδρούν στη ΜΔΔ είναι το προπονητικό επίπεδο και ο τύπος μυϊκών ινών. Στους παράγοντες σύσπασης εμπλέκονται με το φαινόμενο άμεσα το είδος σύσπασης, η διάρκεια και η ένταση του ερεθίσματος. -15-

33 Παράγοντες που επηρεάζουν τη ΜΔΔ Χαρακτηριστικά ατόμου Παράγοντες Σύσπασης Προπονητικό Επίπεδο Τύπος μυϊκών ινών Τύπος Σύσπασης Διάρκεια- Ένταση Ερεθίσματος Μήκος Μυός Σχήμα 3: Παράγοντες επιρροής της μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη ΜΔΔ ταξινομούνται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Στα χαρακτηριστικά του ατόμου και στους παράγοντες συσπάσεις. Προπονητικό επίπεδο: Το προπονητικό επίπεδο επηρεάζει το μέγεθος της ΜΔΔ. Έρευνες που πραγματοποιήθηκαν σε ανθρώπους έδειξαν ότι τα προπονημένα άτομα ανταποκρίνονται περισσότερο στη ΜΔΔ παρά τα απροπόνητα άτομα (Arabatzi et al., 2014; Chiu et al., 2003; Anthi Xenofondos et al., 2014). Η αιτία αυτής της προσαρμογής στην περίπτωση των προπονημένων αθλητών είναι η γρήγορη στρατολόγηση και ένα αυξανόμενο ποσοστό του ρυθμού ενεργοποίησης των κινητικών μονάδων σε σύγκριση με αυτόν στα απροπόνητα άτομα (Güillich & Schmidtbleicher, 1996). Σε έρευνά τους οι Gourgoulis και Aggeloussis (Gourgoulis, Aggeloussis, Kasimatis, Mavromatis, & Garas, 2003), παρατήρησαν ότι τα άτομα με τη μεγαλύτερη μέγιστη δύναμη παρουσίασαν μεγαλύτερη βελτίωση στο κάθετο άλμα (4,01%), ενώ τα άτομα με τη χαμηλότερη μέγιστη δύναμη παρουσίασαν μια βελτίωση μόνο 0,42%. Εκτός από τη δυνατότητα του κεντρικού νευρικού συστήματος και των κινητικών μονάδων να ανεχτούν υψηλότερες συχνότητες ενεργοποίησης, ίσως να υπάρχει και ένα άλλο φαινόμενο προσαρμογής, δηλαδή τα προπονημένα άτομα έχουν μεγαλύτερο συγχρονισμό στη στρατολόγηση των κινητικών μονάδων έτσι ώστε να ενεργοποιήσουν ένα μεγαλύτερο αριθμό μυϊκών ινών σε μικρότερο χρονικό διάστημα. Τύπος μυϊκών ινών: Αν κάποιος μυς έχει μεγαλύτερο ποσοστό τύπου ΙΙ μυϊκών ινών ή κάποιο άτομο έχει μύες με μεγαλύτερο ποσοστό τύπου ΙΙ μυϊκών ινών, -16-

34 τότε το φαινόμενο της ΜΔΔ είναι εντονότερο (Hamada, Sale, MacDougall, & Tarnopolsky, 2000; Xenofondos, Patikas, Koceja et al., 2014). Αυτό είναι αποτέλεσμα της μεγαλύτερης ικανότητας φωσφορυλίωσης της μυοσίνης ως αντίδραση των υψηλών συχνοτήτων ενεργοποίησης (Inglis, Howard, McIntosh, Gabriel, & Vandenboom, 2011; Moore & Stull, 1984; Vandenboom, Grange, & Houston, 1993). Ένας άλλος παράγοντας που θα μπορούσε να επηρεάσει τη ΜΔΔ είναι η αρχιτεκτονική του μυός. Έχει αναφερθεί ότι μετά από 3-6 λεπτά από την ώρα που πραγματοποιήθηκαν μέγιστες εθελοντικές συσπάσεις, η γωνία πρόσφυσης του μυός, που είναι και υπεύθυνη για την παραγωγή ισχύος μειώνεται (Mahlfeld, Franke, & Awiszus, 2004). Ωστόσο, μια πιο πρόσφατη μελέτη δεν επαληθεύει αυτή τη διαπίστωση (Reardon et al., 2014) και αυτό γιατί η ΜΔΔ είναι ένα φαινόμενο που πραγματοποιείται σε μυϊκό επίπεδο, και ως εκ τούτου θα ήταν αναμενόμενο τα χαρακτηριστικά του μυός να επηρεάζουν την εμφάνιση της ΜΔΔ. Φύλο: Το φαινόμενο της ΜΔΔ εξετάστηκε ανάμεσα σε άντρες και γυναίκες. Σε έρευνα που διεξήγαγαν οι Jensen και Ebben (Jensen & Ebben, 2003), αποδεικνύεται ότι αν και οι γυναίκες παρήγαγαν χαμηλότερη μέγιστη δύναμη αντίδρασης εδάφους και δεν πήδηξαν τόσο ψηλά όσο οι άντρες, δεν υπήρξε καμία επίδραση φύλου στα αποτελέσματα μεταξύ των επαναλήψεων. Έτσι, προτείνεται ότι η επίδραση της συνδυαστικής προπόνησης είναι παρόμοια για τους αθλητές άνδρες και γυναίκες, κατά συνέπεια η ΜΔΔ επηρεάζει τα άτομα οποιοδήποτε φύλου Παράγοντες σύσπασης Τύπος σύσπασης: Όταν μιλάμε για τον τύπο της σύσπασης αναφερόμαστε στο αν θα έχουμε βουλητική σύσπαση (π.χ μέγιστη ισομετρική σύσπαση) ή προκλητή σύσπαση (π.χ ηλεκτροδιέγερση). Ενώ υπάρχουν αρκετές μελέτες για το τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια βουλητικών συσπάσεων (Vandervoort, Quinlan, & McComas, 1983), δεν υπάρχουν αρκετές μελέτες για τη ΜΔΔ έπειτα από ελεγχόμενες συσπάσεις. Ακόμη μεγαλύτερο εμφανίζεται το κενό σύγκρισης μεταξύ βουλητικών και προκλητών συσπάσεων. Στις περισσότερες μελέτες χρησιμοποιούνται βουλητικές συσπάσεις κάτι το οποίο αποδεικνύει πως η ΜΔΔ είναι μεγαλύτερη έπειτα από βουλητικές συσπάσεις. Διάρκεια ερεθίσματος: μέγιστη ΜΔΔ λαμβάνουμε έπειτα από μια σύσπαση χρόνου 5-10s με επικρατέστερη διάρκεια αυτή των 10s μέγιστης ισομετρικής -17-

35 βουλητικής σύσπασης (Miyamoto, Mitsukawa, Sugisaki, Fukunaga, & Kawakami, 2010). Ένταση ερεθίσματος: η ΜΔΔ δεν παρατηρείται κατά τη διάρκεια υπομέγιστης βουλητικής σύσπασης. Ο Vandervoort και οι συνεργάτες του (1983) σε μελέτη, έδειξαν πως η ΜΔΔ εμφανίστηκε μεγαλύτερη κατά τη διάρκεια της μέγιστης ισομετρικής βουλητικής σύσπασης (ΜΒΣ), συγκριτικά με την υπομέγιστη βουλητική σύσπαση. Διάρκεια φαινομένου: Μετά από μία σύσπαση ενεργοποιούνται δύο ανταγωνιστικοί μηχανισμοί (κόπωση και ΜΔΔ) με τελικό αποτέλεσμα την αύξηση ή τη μείωση της απόδοσης, το οποίο εξαρτάται πάντα από το ποιος από τους δυο μηχανισμούς θα υπερισχύσει. Η επίδραση της ΜΔΔ μειώνεται με το πέρας του χρόνου και φαίνεται να είναι εμφανής για 5-20 λεπτά (Vandervoort et al., 1983). Μήκος μυός: όσον αφορά τη ΜΔΔ και το μήκος του μυός, υπάρχουν μόλις δυο έρευνες οι οποίες συμφωνούν μεταξύ τους. Σε έρευνα των Βabault και Kawakami διαπιστώθηκε πως μεγαλύτερη εμφάνιση ΜΔΔ υπάρχει όταν το μήκος του μυός είναι μικρό. Αυτό όμως χρήζει περαιτέρω μελέτης, καθώς διαπιστώθηκε κενό στη βιβλιογραφία όσον αφορά το συνδυασμό μήκος μυός, ΜΔΔ και κόπωσης. Κόπωση: Η ΜΔΔ και η κόπωση είναι φαινόμενα τα οποία μπορούν να συνυπάρχουν. Πιο συγκεκριμένα η κόπωση δρα ανταγωνιστικά ως προς τη ΜΔΔ. Έτσι όσο μεγαλύτερη είναι η κόπωση τόσο μικρότερη είναι η εμφάνιση της ΜΔΔ. Συνεπώς αν κάποιος μυς κουράζεται λιγότερο, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η επίδραση της ΜΔΔ. Αντίθετα, όσο πιο μεγάλη είναι η εξασθένηση του μυός, τόσο λιγότερη η επίδραση της ΜΔΔ (Rassier & MacIntosh, 2000). Επειδή η ΜΔΔ είναι παράγοντας αύξησης της απόδοσης και η κόπωση φαίνεται να δρα ανασταλτικά ως προς την εμφάνιση του, παρακάτω αναλύεται ένα κεφάλαιο που σχετίζεται με την κόπωση. 1.3 Κόπωση Ορισμός Η κόπωση ως έννοια έχει πολλές διαστάσεις. Για την παρούσα διατριβή ως κόπωση ορίζεται οποιαδήποτε μείωση στην ικανότητα μέγιστης παραγωγής δύναμης ή ισχύος που προκαλείται μετά από άσκηση (Neyroud, Vallotton, Millet, -18-

36 Kayser, & Place, 2014). Όταν μετράται πειραματικά, η κόπωση ποσοτικοποιείται ως μείωση της μέγιστης δύναμης που μπορεί να καταβάλλει ένας μυς (Brian R MacIntosh & Rassier, 2002). Η κόπωση συχνά συγχέεται με τη μυϊκή αδυναμία και δεν οφείλεται σε εξασθένηση μιας μοναδικής λειτουργίας, αλλά αντιθέτως σε πολλούς μηχανισμούς, κινητικούς και αισθητικούς, οι οποίοι ποικίλλουν ανάλογα με τη δραστηριότητα Τοπογραφία κόπωσης Η κόπωση δεν οφείλεται στην εξασθένηση μιας μοναδικής λειτουργίας αλλά αντιθέτως σε πολλούς μηχανισμούς κινητικούς και αισθητικούς. Οι μηχανισμοί που προκαλούν κόπωση ποικίλλουν ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της εκάστοτε δραστηριότητας. Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να αναγνωρίζεται ο υπεύθυνος ή ο κατεξοχήν μηχανισμός που εξασθενεί, οδηγώντας στην εμφάνιση του φαινομένου της κόπωσης. Έτσι μπορούμε να πούμε πως υπάρχει τοπογραφία της κόπωσης. Η τοπογραφία της κόπωσης χωρίζεται (Σχήμα 4, σελ. 22) 1. Περιφερική (Μυϊκό Σύστημα) 2. Κεντρική (Κεντρικό Νευρικό Σύστημα Εγκέφαλος & Νωτιαίος μυελός) Παράγοντες περιφερικής κόπωσης Η περιφερική κόπωση η οποία σχετίζεται με όλες τις αλλαγές που γίνονται σε επίπεδο μυός εξαρτάται (Minett & Duffield, 2014): Μειωμένη λειτουργία του κυκλοφορικού συστήματος, λόγω αυξημένης ενδομυϊκής πίεσης (αιματικός αποκλεισμός) Όταν ένας μυς είναι ενεργός υπάρχει αύξηση της ενδομυϊκής πίεσης, με αποτέλεσμα να συμπιέζονται τα αιμοφόρα αγγεία και να φράσουν τη ροή του αίματος. Διαταραχή κινητικότητας ιόντων Ca 2+, λόγω αυξημένης συγκέντρωσης μεταβολικών προϊόντων στο μυ. Κατά την άσκηση υψηλής έντασης η απαιτούμενη ενέργεια εξασφαλίζεται τόσο από την αποδόμηση της φωσφοκρεατίνης όσο και από τη γλυκολυτική παραγωγή του ATP. Αυτές οι μεταβολικές διεργασίες έχουν ως συνέπεια τη συσσώρευση μεγάλων ποσοτήτων ιόντων υδρογόνου και ανόργανου -19-

37 φωσφορικού, που παίζουν σημαντικό ρόλο στην πρόκληση κόπωσης. Αυτές οι ουσίες αναστέλλουν την απελευθέρωση του ασβεστίου από το σαρκοπλασματικό δίκτυο και μειώνουν την πρόσδεσή του με την τροπονίνη. Συνεπώς αδρανοποιούνται οι εγκάρσιες γέφυρες, μειώνοντας τον ενεργό αριθμό τους με άμεση επίπτωση στην παραγωγή δύναμης. Διαταραχή λειτουργίας της αντλίας Na +, K +. Η συγκέντρωση αυτών των ιόντων καθορίζει τη διεγερσιμότητα των μυϊκών ινών και συνεπώς την παραγωγή μυϊκής δύναμης. Σε επαναλαμβανόμενες έντονες μυϊκές προσπάθειες, μπορεί να διαταράσσεται η ομαλή λειτουργία της αντλίας, όπου το κάλιο συσσωρεύεται έξω από την κυτταρική μεμβράνη και μειώνεται στο εσωτερικό του κυττάρου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την πόλωση του κυττάρου και τη μείωση του μεγέθους και της συχνότητας της μετάδοσης του ενεργειακού δυναμικού (Sejersted & Sjøgaard, 2000). Εξάντληση των ενεργειακών αποθεμάτων Η σπουδαιότητα του ενεργειακού μεταβολισμού στην πρόκληση καμάτου εξαρτάται από τη φύση της μυϊκής προσπάθειας (είδος, ένταση, διάρκεια). Σε υπερμέγιστες προσπάθειες μικρής διάρκειας, η μείωση της απόδοσης και ο κάματος οφείλονται στην εξάντληση των αποθεμάτων της φωσφοκρεατίνης. Σε έντονες προσπάθειες μεγάλης διάρκειας, ο κάματος αποδίδεται στην εξάντληση των αποθεμάτων μυϊκού γλυκογόνου. Αυξημένη μυϊκή καταστροφή Ένα σύνηθες φαινόμενο που παρατηρείται σε αθλητές και κυρίως σε αγύμναστα άτομα είναι ο μυϊκός πόνος. Παρατηρείται μετά από εξαντλητική προπόνηση και έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της μέγιστης δύναμης. Αιτία αυτού του φαινομένου φαίνεται να είναι η συσσώρευση προϊόντων μεταβολισμού στους μυς, που σχετίζονται με την αύξηση παραγωγής γαλακτικού οξέος. Αύξηση της θερμοκρασίας του μυός και του σώματος Έρευνες έχουν δείξει ότι υπάρχει ένα κρίσιμο επίπεδο θερμοκρασίας του σώματος (40 Ο c) που σχετίζεται με την κόπωση (Nielsen et al., 1993). Όσο πιο αργά φτάσει το άτομο σε αυτό το κρίσιμο επίπεδο κατά την άσκηση, τόσο πιο αργά θα επέλθει η κόπωση. Το ίδιο ισχύει και για τη χαμηλή θερμοκρασία. -20-

38 Παράγοντες κεντρικής κόπωσης Η τοπογραφία της κεντρικής κόπωσης εμφανίζεται σε επίπεδο νωτιαίου μυελού και κεντρικού νευρικού συστήματος. Η κεντρική κόπωση εξαρτάται από αλλαγές που συμβαίνουν στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Τέτοιες αλλαγές μπορεί να είναι (Minett & Duffield, 2014): Μη ιδανική επιστράτευση των κινητικών μονάδων. Ως κεντρικός κάματος ορίζεται η ασκησιογενή παρακμή της μυϊκής δύναμης που προκαλείται από τη μειωμένη πυροδότηση των κινητικών νευρώνων. Αυτό συμβαίνει διότι κατά τη διάρκεια της εκούσιας σύσπασης δεν επιστρατεύονται όλοι οι νευρώνες που νευρώνουν το μυ, είτε άλλοι νευρώνες δεν πυροδοτούν με τη βέλτιστή τους συχνότητα. Αρκετοί ερευνητές παρατήρησαν ότι με την παρεμβολή της ηλεκτρικής διέγερσης ο κουρασμένος μυς προσαυξάνει τη δύναμή του κα έτσι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η αδυναμία του κεντρικού νευρικού συστήματος να διοχετεύει επαρκή σήματα αποτελεί αιτία κόπωσης (Bigland-Ritchie, Jones, Hosking, & Edwards, 1978). Εγκεφαλική πυροδότηση Η αδυναμία του ανθρώπου να αποστείλει κατά την εκούσια μυϊκή προσπάθεια τα απαιτούμενα σήματα από τον εγκέφαλο στους μυς, αποτελεί αιτία κόπωσης. Σε έρευνα του Gandevia διατυπώθηκε ότι η κόπωση εδρεύει στα ανώτερα κινητικά κέντρα. Αυτό διατυπώθηκε διεγείροντας τον κινητικό φλοιό και παρατηρήθηκε ότι η διέγερση προσαυξάνει τη δύναμη και δημιουργεί μυϊκό κάματο (Gandevia, n.d.). Αύξηση της προσυναπτικής αναστολής λόγω συσσώρευσης μεταβολιτών και της ενεργοποίησης των αισθητηρίων οργάνων τύπου III & IV Ως προσυναπτική περιοχή καθορίζεται το πέρας του νευράξονα απ όπου απελευθερώνεται η ακετυλοχολίνη (νευροδιαβιβαστής ο οποίος προκαλεί την διέγερση του μυός). Σημείο κόπωσης σε αυτή την περίπτωση είναι η μείωση της απελευθερωμένης ποσότητας ακετυλοχολίνης. Μείωση της συχνότητας διέγερσης της μυϊκής ατράκτου Τα αντανακλαστικά διεκπεραιώνονται από τα νευρικά κυκλώματα στο νωτιαίο μυελό και βασίζονται σε πληροφορίες που στέλνουν δύο τύποι μυϊκών αισθητήρων. Τις μυϊκές ατράκτους που είναι ευαίσθητες στις μεταβολές του μήκους του μυός και τις νευρικές απολήξεις που είναι -21-

39 ευαίσθητες σε μεταβολίτες που συσσωρεύονται στον μυ κατά την κόπωση (Gandevia, n.d.). Διαταραχή στη διεγερσιμότητα του κινητικού φλοιού λόγω μεταβολής στη συγκέντρωση νευροδιαβιβαστών(π.χ. σεροτονίνη, ντοπαμίνη, ακετυλοχολίνη). Ο κινητικός φλοιός διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στην εμφάνιση κεντρικής κόπωσης. Αυτός ο κάματος προκύπτει από την αύξηση των επιπέδων σεροτονίνης στον εγκέφαλο κατά την παρατεταμένη άσκηση. Η σεροτονίνη είναι ένας νευροδιαβιβαστής που προκαλεί υπνηλία και υποτονικότητα και η συγκέντρωσή της αυξάνεται δραστικά σε παρατεταμένη άσκηση (Davis, Alderson, & Welsh, 2000). Ανασταλτική δράση στο μεταβολισμό της σεροτονίνης ασκούν και η ντοπαμίνη όπως και η ακετυλοχολίνη (Bailey, S. P., Davis, J. M., & Ahlborn, 1992). ΚΟΠΩΣΗ ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΗ ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΜΥΟΣ ΜΕΙΩΜΕΝΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Σχήμα 4: Διαχωρισμός κόπωσης. Η κόπωση χωρίζεται περιφερική (μυϊκό σύστημα) και κεντρική (κεντρικό νευρικό σύστημα εγκέφαλος & νωτιαίος μυελός). -22-

40 2 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Η ΜΔΔ είναι ένα σύνθετο φαινόμενο που επηρεάζεται από γεγονότα που συμβαίνουν σε μυϊκό επίπεδο, αλλά και σε νευρικό επίπεδο, δεδομένου το ότι μπορεί να υπάρξει εμφάνιση κόπωσης. Το φαινόμενο αυτό επηρεάζει θετικά την ανθρώπινη απόδοση. Αν και υπάρχει μεγάλος αριθμός μελετών, το φαινόμενο χρήζει περαιτέρω και πιο στοχευμένης έρευνας, έτσι ώστε να δοθούν εξηγήσεις με μεγαλύτερη ακρίβεια, για τη σχέση της ΜΔΔ με την ανθρώπινη απόδοση. Έτσι η παρούσα μελέτη θα ασχοληθεί με τη ΜΔΔ και την επίδραση της γωνίας της ποδοκνημικής άρθρωσης. Από την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας προκύπτει ότι υπάρχει συσχέτιση μήκος μυός/μδδ και μήκος μυός/κόπωσης. Αν και υπάρχουν αρκετές μελέτες που εξετάζουν τις διακυμάνσεις στη μηκοδυναμική σχέση και την απόδοση, έχει εντοπιστεί μεγάλο κενό βιβλιογραφίας στην εξέταση μήκος μυός-μδδ-κόπωσης. Μεμονομένα έχει εξεταστεί η σχέση μήκος μυός-κόπωσης, μήκος μυός ΜΔΔ. 2.1 Mεταδιεγερτική διευκόλυνση & μήκος μυός Κάθε μυς εμφανίζει τη μέγιστη απόδοση του σε συγκεκριμένη γωνία. Έτσι είναι γνωστό από τη βιβλιογραφία πως οι αλλαγές στο μήκος του μυός, προκαλούν και αλλαγές στην τελική απόδοση μιας σύσπασης (Εικόνα 9, σελ. 24). Η διακύμανση μεταξύ γωνιών παρουσιάζει βελτιώσεις στην απόδοση (Simoneau, Martin, & Van Hoecke, 2007). Σε έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί για το μήκος μυός και παραγωγής δύναμης, βρέθηκε ότι σε μεγάλος μήκος μυός υπάρχει μεγαλύτερη παραγωγή ροπής (Kamimura & Takenaka, 2007). Η καλύτερη απόδοση ίσως οφείλεται στο γεγονός πως όταν αυξάνεται το μήκος του μυός, περισσότερες σταυρωτές γέφυρες είναι σε επαφή μέσα στο σαρκομέριο του μυός, άρα η ακτίνη με τη μυοσίνη ενώνονται πιο γρήγορα και έτσι παίρνουμε μεγαλύτερη παραγωγή δύναμης (Gordon, Huxley, & Julian, 1966). Όσον αφορά τη ΜΔΔ και το μήκος του μυός, υπάρχουν μόλις δυο έρευνες, οι οποίες συμφωνούν μεταξύ τους. Σε έρευνα των Βabault και των συνεργατών του (2007), εξετάστηκε η ΜΔΔ στην άρθρωση του γόνατος (Πίνακας 2 σελ. 25). Τα αποτελέσματα έδειξαν πως η ΜΔΔ εκφράστηκε εντονότερα όταν το μήκος του μυός ήταν μικρό. Στην έρευνα συμμετείχαν εννέα άνδρες όπου ακολούθησαν ένα -23-

41 πειραματικό πρωτόκολλο με τρεις γωνίες μέτρησης. Μία γωνία για την ουδέτερη θέση (96 ), το μεγάλο μήκος μυός (58 ) και το μικρό μήκος μυός (20 ). Σε κάθε μήκος μυός πραγματοποιήθηκαν τρεις ΜΒΣ ενώ η ΜΔΔ μελετήθηκε σε σταθερή γωνία, όπου ήταν η ουδέτερη θέση (Babault, Maffiuletti, & Pousson, 2008). Σε πιο πρόσφατη έρευνα των Kawakami, Miyamoto (2010), πάνω στην οποία βασίζεται και όλος ο προβληματισμός της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής διατριβής, τα αποτελέσματα φαίνεται να συμφωνούν με την προηγούμενη έρευνα ( Πίνακας 3 σελ. 25). Πιο συγκεκριμένα εξετάστηκε η άρθρωση της ποδοκνημικής (γαστροκνήμιος, υποκνημίδιος), σε οκτώ ενήλικες άνδρες. Παρομοίως και σε αυτή τη μελέτη πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις σε τρεις γωνίες, με τη διαφορά ότι σε κάθε γωνία αφού πραγματοποιήθηκαν μέγιστες ισομετρικές συσπάσεις, έπειτα μετρήθηκε και η ΜΔΔ. Μεγαλύτερο ποσοστό ΜΔΔ εμφανίστηκε όταν το μήκος του μυός ήταν μικρό. Έτσι όταν ο μυς βρίσκεται σε βράχυνση εμφανίζεται μεγαλύτερη ΜΔΔ. Εικόνα 9: Μήκος μυός και μεταδιεγερτική διευκόλυνση Κάθε μυς εμφανίζει τη μέγιστη απόδοση του σε συγκεκριμένη γωνία. Έτσι είναι γνωστό από τη βιβλιογραφία πως οι αλλαγές στο μήκος του μυός, προκαλούν και αλλαγές στην τελική απόδοση μιας σύσπασης. Η ραχιαία κάμψη αναπαριστά το μεγάλο μήκος μυός και ορίζεται ως ραχιαία κάμψη (ΡΚ), ενώ η πελματιαία κάμψη αναπαραστά το μικρό μήκος μυός και ορίζεται ως πελματιαία κάμψη (ΠΚ). H αλλαγή στο μήκος του μυός ορίζεται για κάθε μυ σε σχέση με το ανατομικό του μηδέν. Συμπερασματικά από τις παραπάνω μελέτες προκύπτει: -24-

42 ΜΔΔ (μικρό μήκος μυός) > ΜΔΔ (μεγάλο μήκος μυός) Πίνακας 2: Οι δύο έρευνες που μελετούν το μήκος του μυός και το φαινόμενο της ΜΔΔ. Βιβλιογραφία Μέθοδοι Αποτελέσματα Babault et al. (2008) Άρθρωση γόνατος Αυξημένη ΜΔΔ σε μικρό μήκος μυός Miyamoto, et al. (2010) Άρθρωση ποδοκνημικής Πίνακας 3: Αναπαράσταση και σύγκριση πειραματικών πρωτοκόλλων. Η υπάρχουσα διατριβή βασίστηκε στα ευρήματα δύο εργασιών. Του Miyamoto και του Babault. Στον παρακάτω πίνακα βλέπουμε σε ποια μήκη μυός αξιολογήθηκαν η ΜΔΔ και MBΣ (Babault et al., 2008; Miyamoto et al., 2010). Όπου M είναι η έρευνα των Miyamoto. Στο συγκεκριμένο πρωτόκολλο εξετάστηκε ταυτόχρονα στο ίδιο μήκος μυός και οι ΜΒΣ και η ΜΔΔ. Αντίθετα στην έρευνα των Babault η ΜΔΔ μετρήθηκε μόνο στο ανατομικό μηδέν ενώ οι MΒΣ σε τρία διαφορετικά μήκη μυός (μεγάλο, μεσαίο, μικρό). 2.2 Κόπωση & μεταδιεγερτική διευκόλυνση Η ΜΔΔ και η κόπωση συνυπάρχουν στο σκελετικό μυ (Μοοre R.L, 1984), γιατί κάθε μυϊκή δραστηριότητα μπορεί να ενεργοποιήσει τόσο τους φυσιολογικούς μηχανισμούς της κόπωσης όσο και της ΜΔΔ. Οι μηχανισμοί της πρόκλησης ΜΔΔ μπορεί να θεωρηθεί, ότι μπορούν να «εξουδετερώσουν», εν μέρει, τους περιφερικούς και νευρικούς μηχανισμούς της κόπωσης λόγω του ότι είναι σε πολλά σημεία αντίθετοι (π.χ. ο ένας αυξάνει και ο άλλος μειώνει την ευαισθησία των συσταλτών πρωτεϊνών στο ασβέστιο, Σχήμα 5, σελ. 26). Η επικράτηση της ενεργοποίησης ή της -25-

43 κόπωσης θα καθορίσει και την αποτελεσματικότητα του πρωτοκόλλου στο να βελτιώσει τη μυϊκή απόδοση (Tillin & Bishop, 2009). Για παράδειγμα όταν ο όγκος της άσκησης είναι μικρός (μικρή διάρκεια ή λίγες επαναλήψεις), η ΜΔΔ υπερισχύει της κόπωσης, με αποτέλεσμα την άμεση βελτίωση της απόδοσης. Όσο όμως ο όγκος της άσκησης ενεργοποίησης μεγαλώνει, η κόπωση υπερισχύει της ΜΔΔ με αποτέλεσμα τη μειωμένη απόδοση. Κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης, η ΜΔΔ μειώνεται με αργότερο ρυθμό σε σχέση με την κόπωση, με συνέπεια να έχουμε βελτίωση της απόδοσης σε κάποιο χρονικό σημείο αρκετά μετά από το τέλος της άσκησης ενεργοποίησης. Η υπερίσχυση της κόπωσης ή της ΜΔΔ καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά της άσκησης ενεργοποίησης, το χρόνο αποκατάστασης και ορισμένα φυσιολογικά χαρακτηριστικά των δοκιμαζόμενων. Χαρακτηριστικά Άσκησης όγκος άσκησης ένταση άσκησης είδος σύσπασης Χρόνος Αποκατάστασης Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά δοκιμαζόμενων Τύπος μυικών ινών Επίπεδο φυσικής κατάστασης Σχήμα 5: Παράγοντες καθορισμού υπερίσχυσης κόπωσης ή μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης. 2.3 Κόπωση & Μήκος μυός Ένας μυς συμπεριφέρεται διαφορετικά σε κάθε διαφορετικό μήκος μυός. Η κόπωση σχετίζεται με τον αριθμό ενεργοποίησης των εγκάρσιων σταυρωτών γεφυρών, κατά τη διάρκεια μιας σύσπασης (περιφερική κόπωση). Σε μικρό μήκος μυός ενεργοποιείται μικρό ποσοστό σταυρωτών γεφυρών σε σχέση με το μεγάλο μήκος μυός, συνεπώς στο μικρό μήκος μυός η κόπωση εμφανίζεται μικρότερη. Σε έρευνα των Fitch-McComas (1985), η οποία πραγματοποιήθηκε σε δέκα υγιείς -26-

44 άνδρες, οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε ηλεκτρικές συσπάσεις στα διάφορα μήκη μυός και έπειτα συγκρίθηκαν (Fitch & McComas, 1985). Τα αποτελέσματα έδειξαν πως η κόπωση είναι μικρότερη όταν ο μυς βραχύνεται. Σε πιο πρόσφατη έρευνα του Lee (2007), τα αποτελέσματα ταυτίστηκαν με την έρευνα του Fitch. Δώδεκα υγιή άτομα εξετάστηκαν σε δύο μήκη μυός για τον τετρακέφαλο μυ. Αφού υποβλήθηκαν και για τις δύο γωνίες σε πρωτόκολλο κόπωσης με συνεχείς συσπάσεις, τα αποτελέσματα έδειξαν πως σε μικρό μήκος μυός η κόπωση είναι μικρότερη σε σχέση με το μεγάλο μήκος μυός (Lee et al., 2007). Όταν πραγματοποιήθηκαν ΜΒΣ σε μεγάλο μήκος μυός η κόπωση ήταν περιφερική, ενώ συσπάσεις σε μικρό μήκος μυός προκαλούσαν κεντρική κόπωση. Έτσι προκύπτει: Κόπωση (μικρό μήκος μυός) < Κόπωση (μεγάλο μήκος μυός) Από την παραπάνω μελέτη της βιβλιογραφίας, συμπεραίνουμε πως μέχρι σήμερα δεν υπάρχει κάποια έρευνα που να συσχετίζει το μήκος μυός, τη κόπωση και τη ΜΔΔ. Σε έρευνα του Place (2005), μετρήθηκε η ΜΔΔ σε μεγάλο και μικρό μήκος μυός, όμως τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν υπομέγιστης έντασης. Λιγότερη κόπωση και ενισχυμένη εμφάνισης ΜΔΔ εμφανίστηκε στο μικρό μήκος μυός (Place, Maffiuletti, Ballay, & Lepers, 2005). 2.4 Ερευνητικό κενό Δεν υπάρχουν έρευνες, που να εξετάζουν τη ΜΔΔ στα διαφορετικά μήκη μυός, με την εφαρμογή της ίδιας σύσπασης-conditioning (Πίνακας 4 σελ. 28). Εφόσον τα χαρακτηριστικά της σύσπασης-conditioning (ΜΒΣ) που προκαλεί ΜΔΔ επηρεάζουν το μέγεθος του ΜΔΔ, η μελέτη του ΜΔΔ σε διαφορετικά μήκη μυός, θα πρέπει να γίνει με εφαρμογή της ίδιας σύσπασης-conditioning σε κάθε μήκος μυός που μελετάται η ΜΔΔ. Η παρούσα μελέτη θα προσπαθήσει να καλύψει αυτό το κενό βασιζόμενη στη ήδη υπάρχουσα βιβλιογραφία μετρώντας τη ΜΔΔ τις διαφορετικές γωνίες αλλά με την ίδια κόπωση. -27-

45 Πίνακας 4: Αναπαράσταση του κενού της βιβλιογραφίας. Από την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας φανερώθηκε πως έως σήμερα δεν υπάρχει ένα πρωτόκολλο που να εξετάζει τη ΜΔΔ στα διαφορετικά μήκη μυός, με την εφαρμογή της ίδιας σύσπασης-conditioning. Όπου χ το πρωτόκολλο της τρέχουσας μελέτης, το οποίο καλύπτει το κενό της βιβλιογραφίας. 2.5 Σκοπός Σκοπός της έρευνας είναι η διερεύνηση της επίδρασης του μήκος μυός στη ΜΔΔ. Δεν υπάρχουν έρευνες, που να εξετάζουν τη ΜΔΔ στα διαφορετικά μήκη μυός, με την εφαρμογή της ίδιας σύσπασης-conditioning. Εφόσον τα χαρακτηριστικά του τροποποιητικού ερεθίσματος (ΜΒΣ) επηρεάζουν το μέγεθος του ΜΔΔ, η μελέτη του ΜΔΔ σε διαφορετικά μήκη μυός, θα πρέπει να γίνει με εφαρμογή του ίδιου τροποποιητικού ερεθίσματος σε κάθε μήκος μυός που μελετάται η ΜΔΔ. Ωστόσο μέχρι σήμερα δεν είναι γνωστό αν κάτι τέτοιο έχει σημαντική επίδραση και συνεπώς αν το μήκος μυός για το τροποποιητικό ερέθισμα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη. 2.6 Σημαντικότητα Η παρούσα μελέτη θα προσπαθήσει να δώσει απαντήσεις, για το αν και σε ποιο μήκος μυός, εκφράζεται εντονότερα η ΜΔΔ. -28-

46 Θα γίνει γνωστό στον προπονητή σε ποια μήκη μυός (γωνίες άρθρωσης) θα περιμένει μεγαλύτερη εμφάνιση ΜΔΔ, έτσι ώστε να μπορέσει να το εκμεταλλευτεί στην προπόνηση ή σε αγώνα, για μεγαλύτερη απόδοση. Θα εμπλουτιστεί η υπάρχουσα βιβλιογραφία σχετικά με τη μελέτη της ΜΔΔ και έτσι σε επόμενες μελέτες, οι ερευνητές θα εκμεταλλευτούν το ιδανικότερο μήκος μυός για την εμφάνιση της ΜΔΔ, στους πειραματικούς σχεδιασμούς τους. 2.7 Μηδενικές ερευνητικές υποθέσεις Oι παράμετροι τις προκλητής ροπής μεταβάλλονται μετά από τις ΜΒΣ. Οι παράμετροι της προκλητής ροπής μεταβάλλονται εντονότερα όταν οι καταγραφές γίνονται κατά την πελματιαία κάμψη δηλαδή σε μικρό μήκος μυός. Το δυναμικό του ηλεκτρομυογραφήματος για τον υποκνημίδιο και έσω γαστροκνήμιο δε μεταβάλλεται μετά τις μέγιστες ισομετρικές συσπάσεις. Τα ποσοστά μεταβολής για τις παραμέτρους τις προκλητής ροπής μεταξύ των δύο συνθηκών μεταβάλλονται στατιστικά σημαντικά κατά την πελματιαία κάμψη. 2.8 Οριοθετήσεις Η συμμετοχή ήταν εθελοντική, χωρίς καμία ανταμοιβή. Οι συμμετέχοντες έδωσαν την έγγραφη συγκατάθεσή τους, για να συμμετάσχουν στην έρευνα. Αποκλείστηκαν από την έρευνα παχύσαρκα και υπέρβαρα άτομα (ποσοστό λίπους >19%, Gallagher et. al.) Oι συμμετέχοντες είχαν το δικαίωμα να εγκαταλείψουν τη διαδικασία, οποτεδήποτε το θελήσουν και για οποιοδήποτε λόγο. 2.9 Περιορισμοί μελέτης Δεν ήταν γνωστό το ακριβές επίπεδο φυσικής κατάστασης των συμμετεχόντων. Δεν ήταν δυνατός ο απόλυτος έλεγχος της ψυχολογικής κατάστασης του δείγματος και τη διάθεσή του για μέγιστη προσπάθεια -29-

47 Η τήρηση τον οδηγιών για αποφυγή της κόπωσης και των καταχρήσεων (κάπνισμα, ποτό, καφεΐνη) βασίστηκε στην διαβεβαίωση από τους ασκούμενους και δεν υπήρχε δυνατότητα άμεσου ελέγχου. -30-

48 3 ΜΕΘΟΔΟΣ 3.1 Δείγμα Στην έρευνα έλαβαν μέρος 20 άντρες απροπόνητοι των οποίων τα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 5, σελ. 31). Πίνακας 5: Ηλικιακά και ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά εξεταζομένων. n=20 Μ.Ο Τ.Α. Εύρος Τιμών Ηλικία (έτη) 24,4 4, Ύψος (cm) 179,2 6, Σωματική μάζα (kg) 79, ,6-99,0 Λιπώδης μάζα (%) 10 0, Ραχιαία κάμψη ( ) 7,7 5, Πελματιαία κάμψη ( ) 24,8 4,3 16,5-31,0 Μ.Ο. = μέσος όρος, Τ.Α.= τυπική απόκλιση Από την έρευνα αποκλείστηκαν άτομα με παχυσαρκία, επειδή στα άτομα αυτά εξαιτίας της παρεμβολής λιπώδους ιστού μεταξύ των ηλεκτροδίων και του εξεταζόμενου μυός, παρουσιάζουν κακής ποιότητας ηλεκτρομυογραφικές καταγραφές. Ο έλεγχος του λίπους έγινε πριν την έναρξη της μέτρησης. Μετρήθηκαν 4 δερματοπτυχές με δερματοπτυχόμετρο (Lafayette, SkinfoldCaliper). Οι δερματοπτυχές που εξετάστηκαν ήταν η μηριαία, η κοιλιακή, η υπερλαγόνια και η δερματοπτυχή του τρικέφαλου βραχιόνιου. Η λιπώδης μάζα δεν ξεπερνούσε σε κανέναν εξεταζόμενο το 30% της σωματικής τους μάζας. Για τον υπολογισμό του σωματικού λίπους ως ποσοστό της σωματικής μάζας χρησιμοποιήθηκε ο παρακάτω τύπος (Jackson & Pollock, 1985): Σωματικό λίπος (%) = 0,29288 Α - 0,0005 Α2 + 0,15845 Η - 5,76377 όπου Η η ηλικία σε έτη και Α το άθροισμα των τεσσάρων δερματοπτυχών σε mm. Όλοι οι συμμετέχοντες, ήταν υγιείς χωρίς κάποιο μυοσκελετικό τραυματισμό ιδίως σ ότι αφορά τη σπονδυλική στήλη και τα κάτω άκρα. Ενημερώθηκαν πλήρως -31-

49 σχετικά με τη διαδικασία και υπέγραψαν τη φόρμα εθελοντικής συναίνεσης για συμμετοχή στην έρευνα (βλ. Παράρτημα, σελ. 90). Επιπροσθέτως τονίστηκε ότι οποιαδήποτε στιγμή, ήταν ελεύθεροι να εγκαταλείψουν το ερευνητικό πρωτόκολλο, αφού ενημερώσουν όσο πιο έγκαιρα γινόταν. Οι εξεταζόμενοι δεν είχαν κάνει χρήση αλκοόλ και τσιγάρου τις τελευταίες 48 ώρες πριν από τη δοκιμασία. 3.2 Όργανα μέτρησης Όλες οι μετρήσεις, έγιναν στο χώρο του εργαστηρίου προπονητικής και αθλητικής απόδοσης του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης με τα όργανα μέτρησης που διατίθενται εκεί. 3.3 Eύρος κίνησης και ορισμός γωνιών ποδοκνημικής Για τη μέτρηση του εύρους κίνησης της ποδοκνημικής άρθρωσης, η άρθρωση ακινητοποιήθηκε στην κάθετη θέση (90 ) και λήφθηκαν οι τιμές της μέγιστης πελματιαία κάμψης (ΠΚ) και μέγιστης ραχιαίας κάμψης (ΡΚ). Οι μοίρες αυτές όρισαν το 100% του εύρους της κάθε κίνησης της άρθρωσης, για κάθε εξεταζόμενο ξεχωριστά (Simoneau et al., 2007). Το παραπάνω ποσοστό αντικατοπτρίζει τα ακραία όρια του εύρους. Προκειμένου να υπάρχει δυνατότητα παραγωγής ροπής και για να μην υπάρξει τραυματισμός των εξεταζόμενων επιλέχθηκε να μην γίνει εφαρμογή των ΜΒΣ και καταγραφή της ΠρΡ στα όρια του εύρους κίνησης. Γι αυτόν το λόγο υπολογίστηκε το 80% της ΡΚ και το 50% της ΠΚ και οι μετρήσεις στη θέση ΡΚ (μεγάλο μήκος μυός) και ΠΚ (μικρό μήκος μυός) έγιναν σε αυτά τα ποσοστά γωνιών Δυναμομετρία Για τη δυναμομετρία χρησιμοποιήθηκε το ισοκινητικό δυναμόμετρο τύπου Cybex Norm (Εικόνα 10, σελ. 33). Οι μετρήσεις έγιναν ακολουθώντας τις οδηγίες του κατασκευαστή ως προς τη βαθμονόμησή του και τη θέση προσαρμογής της ποδοκνημικής άρθρωσης στο δυναμόμετρο. Όλες οι μετρήσεις έγιναν στο δεξί πόδι των ασκούμενων που τυγχάνει να είναι και το κυρίαρχο πόδι για όλους. Η ακινητοποίηση των υπόλοιπων μελών του σώματος επιτεύχθηκε με την πρόσδεσή τους, με τέσσερις ειδικές αυτοκόλλητες ταινίες στα εξής σημεία: μία για τη -32-

50 σταθεροποίηση του θώρακα, η δεύτερη για τη σταθεροποίηση των ισχίων, η τρίτη για την πρόσδεση του εξεταζόμενου σκέλους και η τέταρτη για την πρόσδεση της ποδοκνημικής άρθρωσης (Εικόνα 11, σελ. 33). Για την καλύτερη απόδοση των εξεταζόμενων παρεχόταν κατά τη διάρκεια της προσπάθειας οπτική ανατροφοδότηση της ροπής μέσω οθόνης ηλεκτρονικού υπολογιστή και δινόταν προφορική παρακίνηση και ψυχολογική ενθάρρυνση πριν και κατά τη διάρκεια της προσπάθειας. Η έναρξη και λήξη κάθε σύσπασης δινόταν από τον ερευνητή προφορικά. Εικόνα 10: Ισοκινητικό δυναμόμετρο τύπου cybex norm. Εικόνα 11: Θέση και οπτικό πεδίο του εξεταζόμενου κατά την πειραματική διαδικασία. -33-

51 3.3.2 Παθητική ροπή Μετά τη σταθεροποίηση του πέλματος του εξεταζομένου στο δυναμόμετρο, καταγράφηκε η ροπή που παράγεται, ενώ ο μυς βρίσκεται σε πλήρη χαλάρωση (παθητική ροπή). Η ροπή αυτή είναι αποτέλεσμα του βάρους του μέλους και της τάσης που ασκούν τα συσταλτά και παθητικά στοιχεία του μυός καθώς επίσης και οι σύνδεσμοι στην άρθρωση (Weiss, Kearney, & Hunter, 1986). Η ροπή αυτή καταγράφηκε για να αφαιρεθεί από τις υπόλοιπες καταγραφές προκλητής και βουλητικής ροπής Μέγιστο ισομετρικό τεστ Πριν την έναρξη της δοκιμασίας διευκρινιζόταν από τον εξεταστή ο τρόπος με τον οποίο θα πρέπει ο εξεταζόμενος να ωθεί το δυναμόμετρο, έτσι ώστε η παραγόμενη ροπή να είναι αποτέλεσμα της απομονωμένης ενεργοποίησης των πελματιαίων καμπτηρών και όχι από άλλες μυϊκές ομάδες. Πριν το ισομετρικό τεστ, ο εξεταζόμενος εκτέλεσε 3-4 υπομέγιστες συσπάσεις για εξοικείωση. Σε κάθε εξέταση εκτελέστηκε από ένα μέγιστο ισομετρικό τεστ για τους πελματιαίους καμπτήρες. Ο σκοπός αυτού του τεστ ήταν η καταγραφή της τιμής της ΜΒΣ για κάθε εξεταζόμενο, τόσο στην ουδέτερη θέση, όσο στη ραχιαία και πελματιαία κάμψη. Σκοπός αυτού του τεστ ήταν η αξιολόγηση της τιμής των ΜΒΣ (Γράφημα 1 σελ. 35), και η ανατροφοδότηση ως προς τον εξεταζόμενο για τις τιμές των βουλητικών συσπάσεων που πρέπει να καταγράφονται στο κυρίως πρωτόκολλο, έτσι ώστε να είναι μέγιστες. -34-

52 Γράφημα 1: Τιμές ροπής, γωνίας και ηλεκτρομυογράφημα γαστροκνημίου/υποκνημίδιου. Απεικόνιση της ροπής (αφιλτράριστη, πρώτη σειρά), της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του υποκνημίδιου (emg sol, τρίτη σειρά) και του γαστροκνήμιου (emg gas τέταρτη σειρά) αλλά και της γωνίας κατά τη διάρκεια των ΜΒΣ. Στην τελευταία σειρά βρίσκεται η ροπή φιλτραρισμένη. 3.4 Ηλεκτρομυογραφία Η καταγραφή του ηλεκτρομυογραφικού σήματος από τον υποκνημίδιο και έσω γαστροκνήμιο έγινε με τον ο ασύρματο ηλεκτρομυογράφο Bionomadix (BiopacSystems, Inc., Εικόνα 12, σελ. 35, Γράφημα 2: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge 4.1., σελ. 36). Εικόνα 12: Ηλεκτρομυόγράφος Biopac -35-

53 Γράφημα 2: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge 4.1. Απεικόνιση της ροπής (αφιλτράριστη, πρώτη σειρά), της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του υποκνημιδίου (emg sol, τρίτη σειρά), του γαστροκνήμιου (emg gas τέταρτη σειρά), αλλά και της γωνίας κατά τη διάρκεια των ΜΒΣ. Στην τελευταία σειρά βρίσκεται η ροπή φιλτραρισμένη. Πριν και μετά τις ΜΒΣ διακρίνονται οι ερεθισμοί, οι οποίο είναι πέντε πριν τις ΜΒΣ και είκοσι μετά τις ΜΒΣ Προετοιμασία δέρματος Το δέρμα του εξεταζόμενου προετοιμάστηκε καταλλήλως πριν την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων. Η προετοιμασία περιλάμβανε καλό καθάρισμα, ξύρισμα και τρίψιμο με καθαρό οινόπνευμα γύρω από την περιοχή τοποθέτησης, έτσι ώστε να μειωθεί η αντίσταση στο δέρμα (Εικόνα 13, σελ. 37). -36-

54 Εικόνα 13: Εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για τον καθαρισμό της επιφάνειας που τοποθέτησης ηλεκτροδίων. Για την καλύτερη λήψη των σημάτων πριν από τη διαδικασία της καλωδίωσης προηγήθηκε ο καθαρισμός της περιοχής των ηλεκτροδίων. Χρησιμοποιήθηκε λευκό οινόπνευμα, σφουγγάρι για την απομάκρυνση των νεκρών κυττάρων και ξυραφάκι για την απομάκρυνση της τριχοφυΐας. Το καθάρισμα είναι πολύ σημαντικός παράγοντας για τη λήψη έγκυρων καταγραφών, καθώς κάθε ξένο σώμα στην περιοχή έχει ως συνέπεια τη μειωμένη ποιότητα σημάτων Τοποθέτηση ηλεκτροδίων Η τοποθέτηση των ηλεκτροδίων έγινε στο δεξί πόδι (Εικόνα 15, σελ. 38), στο σημείο όπου παρατηρήθηκε το κέντρο της μεγαλύτερης μάζας του υπό καταγραφή μυός. Συγκεκριμένα για τον υποκνημίδιο τα ηλεκτρόδια τοποθετούνταν στα 2/3 της απόστασης μεταξύ του έσω μηριαίου κονδύλου και του έσω σφυρού. Τα ηλεκτρόδια καταγραφής του έσω γαστροκνημίου μυός τοποθετούνταν στο 1/3 της απόστασης ανάμεσα στην κεφαλή της περόνης και της φτέρνας βάση SENIAM,(Hermens et al., n.d.). Το ηλεκτρόδιο της γείωσης τοποθετήθηκε στην κνήμη, σε ύψος ανάμεσα στις δύο καταγραφές. Ο εντοπισμός της θέσης τοποθέτησης των ηλεκτροδίων έγινε ενώ ο εξεταζόμενος βρισκόταν σε θέση ακροστασίας (Εικόνα 14, σελ. 38). -37-

55 Εικόνα 14: Περιοχή τοποθέτησης ηλεκτροδίων καταγραφής και διέγερσης. Τα ηλεκτρόδια καταγραφής τοποθετήθηκαν βάση SENIAM (Hermens et al., n.d.): (Α) στον υποκνημίδιο: Στα 2/3 της γραμμής μεταξύ των έσω κονδύλων του μηριαίου οστού με το έσω σφυρό και (Β) στον γαστροκνήμιο: Στο 1/3 της γραμμής μεταξύ της κεφαλής της περόνης και τη φτέρνα. Εικόνα 15: Ακινητοποίηση μέλους κατά τη διάρκεια της μέτρησης 3.5 Ηλεκτρική διέγερση Για την προκλητή διέγερση των νεύρων χρησιμοποιήθηκε ο ερεθιστής Grass S88 (Grass, USA, Εικόνα 16, σελ. 39) με δυνατότητα ερεθισμού μέχρι 15 V στα 10 ma. Ο ερεθισμός του κνημιαίου νεύρου έγινε με διπολικά ηλεκτρόδια επιφανείας σε κατάσταση ηρεμίας. Τα ηλεκτρόδια καλύφθηκαν με ζελέ αγωγιμότητας και ακολούθησε η διαδικασία εντοπισμού του κνημιαίου νεύρου με μικρές μετατοπίσεις της ανόδου του ηλεκτροδίου ερεθισμού στον ιγνυακό βόθρο με πλήξεις μικρής και -38-

56 υπομέγιστης έντασης. Όταν γινόταν ο εντοπισμός του νεύρου δινόταν 2,3 μέγιστες πλήξεις για επιβεβαίωση. Για τον εντοπισμό του κνημιαίου νεύρου τοποθετήθηκε η κάθοδος στον ιγνυακό βόθρο και εξωτερικά, ενώ η άνοδος εφαρμόστηκε 2-3 cm κάτω από την επιγονατίδα. Ο εντοπισμός του νεύρου έγινε με μικρές μετατοπίσεις της καθόδου και με ελαφρά άσκηση πίεσης. Για τη διέγερση του κνημιαίου νεύρου τοποθετήθηκε ένα κυκλικό αυτοκόλλητο ηλεκτρόδιο διαμέτρου 15 mm, το οποίο σταθεροποιήθηκε περαιτέρω με αυτοκόλλητη ταινία. Η ένταση του ερεθίσματος ρυθμιζόταν ανάλογα με τις ανατομικές κατασκευαστικές ιδιαιτερότητες της ποδοκνημικής άρθρωσης του κάθε εξεταζόμενου ώστε να προκληθεί μέγιστο M- κύμα. Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκε ερεθισμός μέγιστης έντασης. Εικόνα 16: Ηλεκτροδιεγέρτης Grass 88. Πριν από κάθε μέτρηση ο ερεθιστής ρυθμιζόταν ανάλογα με το πρωτόκολλο και τις ιδιαιτερότητες του κάθε εξεταζόμενου. Το κνημιαίο νεύρο ερεθιζόταν με μέγιστης έντασης ρεύμα, όμως για κάθε ασκούμενο η ένταση ήταν διαφορετική. 3.6 Μέγιστο Μ-κύμα Η ένταση του ερεθίσματος ρυθμίστηκε ανάλογα με τον κάθε εξεταζόμενο, ώστε να προκληθεί μέγιστο Μ-κύμα (Γράφημα 4, σελ. 40). Όταν το εύρος δυναμικού του Μ-κύματος έφθανε σε πλατό δινόταν 10% επιπλέον τάσης ρεύματος (Γράφημα 3, σελ. 40). Όλοι οι υπόλοιποι ερεθισμοί δόθηκαν με αυτήν την τάση. Για την καταγραφή της προκλητής ροπής πριν το τροποποιητικό ερέθισμα δόθηκαν 5 ερεθισμοί ανά 30 s. μέσως μετά τις ΜΒΣ, δινόταν ανά 30 s ένας ερεθισμός για 10 λεπτά. -39-

57 Γράφημα 3: Η στιγμή του ερεθισμού σε μεγέθυνση. H φάση του ερεθισμού σε μεγέθυνση όπου απεικονίζεται: η τιμή της ροπής (αφιλτράριστη, πρώτη σειρά), της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του υποκνημιδίου (emg sol, τρίτη σειρά), του γαστροκνήμιου (emg gas τέταρτη σειρά), αλλά και της γωνίας κατά τη διάρκεια του ερεθισμού. Στην τελευταία σειρά βρίσκεται η ροπή φιλτραρισμένη. Γράφημα 4: Μέγιστο Μ-κύμα μετά από ηλεκτρική διέγερση. Η πρώτη γραμμή απεικονίζει το μέγιστο Μ-κύμα του υποκνημιδίου, ενώ η δεύτερη του γαστροκνημίου. Η ένταση του ερεθίσματος ρυθμίστηκε ανάλογα με τον κάθε εξεταζόμενο, ώστε να προκληθεί μέγιστο Μ-κύμα. Όταν το δυναμικό Μ-κύματος έφθανε σε πλατό δινόταν 10% επιπλέον τάσης ρεύματος 3.7 Πειραματική διαδικασία Η πειραματική διαδικασία εκτελέστηκε σε μία συνεδρία (Πίνακας 6, σελ. 43). Αφού πραγματοποιήθηκε γνωριμία με τον εξεταζόμενο, σχετική ενημέρωση και περιγραφή της διαδικασίας, έγινε η καταγραφή των σωματομετρικών χαρακτηριστικών και ακολούθησε η προθέρμανση διάρκειας 5 λεπτών. Η προθέρμανση έγινε για πρόληψη τραυματισμού κατά τη διάρκεια του μέγιστου ισομετρικού τεστ και περιλάμβανε χαλαρό τρέξιμο σε δαπεδοεργόμετρο και διατάσεις των κάτω άκρων. Μετά την προθέρμανση εφαρμόστηκαν τα ηλεκτρόδια καταγραφής και ο εξεταζόμενος τοποθετήθηκε σε θέση εξέτασης. Οι δοκιμαζόμενοι -40-

58 κάθισαν στο ειδικό κάθισμα του δυναμόμετρου, έτσι ώστε η γωνία του ισχίου να είναι στις (120º), το γόνατο βρισκόταν σε πλήρη έκταση (180º), και η πρόσδεση της ποδοκνημικής άθρωσης γινόταν στη θέση του ανατομικού μηδέν (90º). Αυτή η θέση του γόνατος επιλέχθηκε έτσι ώστε να μην είναι δυνατή η ώθηση του δυναμόμετρου με έκταση γόνατος. Από τη θέση αυτή ο εξεταζόμενος είχε οπτική ανατροφοδότηση της ροπής από την οθόνη του Cybex, (Εικόνα 17, σελ. 41). Κατά τη μέτρηση, ο κορμός, ο μηρός και το άκρο πόδι ακινητοποιήθηκαν με ανελαστικούς ιμάντες. Το κεφάλι και τα άνω άκρα παρέμειναν ακίνητα κατά την εξέταση και στηρίζονταν έτσι ώστε η θέση του εξεταζόμενου να είναι άνετη (Εικόνα 18, σελ. 42). Εικόνα 17: Οπτική ανατροφοδότηση εξεταζόμενου κατά τη διάρκεια της μέτρησης. -41-

59 Εικόνα 18: Θέση εξεταζόμενου κατά τη διάρκεια της μέτρησης. Έπειτα πραγματοποιήθηκε η σταθεροποίηση της ποδοκνημικής άρθρωσης και ο ορισμός των γωνιών μέτρησης. Ακολούθησαν υπομέγιστες ισομετρικές συσπάσεις με στόχο την εξοικείωση του εξεταζόμενου με τον τύπο της σύσπασης και την καταγραφή της ΜΒΣ. Οι καταγραφές των ΜΒΣ στο κυρίως πρωτόκολλο πραγματοποιούνταν μετά τη λήψη της προκλητής ροπής. Στη συνέχεια τοποθετήθηκε το ηλεκτρόδιο ερεθισμού για το κνημιαίο νεύρο και καταγράφηκε το M max στην ηρεμία καθώς και η ένταση ερεθισμού που απαιτείται για την πρόκλησή όλων των κινητικών μονάδων των μυών. Ακολουθούσε το κυρίως μέρος της εξέτασης που περιλάμβανε την εφαρμογή 4 συνθηκών με τυχαία σειρά. Η κάθε συνθήκη περιγράφεται σε παρακάτω υποκεφάλαιο (Πίνακας 7, σελ. 44). Μετά το τέλος και της τέταρτης συνθήκης απομακρύνθηκαν τα ηλεκτρόδια από το εξεταζόμενο μέλος, εκτέλεσε διατάσεις και χαλαρό ελεύθερο περπάτημα. Η συνεδρία είχε διάρκεια περίπου 130 λεπτά ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες του εξεταζόμενου (π.χ. ευκολία στην εύρεση του νεύρου και σταθεροποίηση των ηλεκτροδίων ερεθισμού). -42-

60 Πίνακας 6: Περιεχόμενα πειραματικής διαδικασίας και χρονοδιάγραμμα συνεδρίας. Α/Α Περιεχόμενο Διάρκεια 1 Γνωριμία με εξεταζόμενο 5 2 Έντυπο συγκατάθεσης εξεταζόμενου 1 3 Λήψη σωματομετρικών και συμπλήρωση στοιχείων εξεταζόμενου 5 4 Προθέρμανση 5 5 Ξύρισμα/απολέπιση περιοχής τοποθέτησης ηλεκτροδίων 5 6 Τοποθέτηση ηλεκτροδίων καταγραφής σε γαστροκνήμιο και υποκνημίδιο 5 7 Μέτρηση εύρους κίνησης της ποδοκνημικής άρθρωσης 2 8 Εξοικείωση με το ισοκινητικό δυναμόμετρο 5 9 Τοποθέτηση ηλεκτροδίων διέγερσης στο κνημιαίο νεύρο και λήψη M max 5 10 Ρύθμιση διεγέρτη και καταγραφή σημάτων (Έλεγχος ότι λειτουργούν όλα) 1 11 Έναρξη μέτρησης με τυχαία σειρά προτίμησης συνθηκών 12 1 η συνθήκη Ξεκούραση ( αποδέσμευση μέλους) η συνθήκη Ξεκούραση ( αποδέσμευση μέλους) η συνθήκη Ξεκούραση ( αποδέσμευση μέλους) η συνθήκη Απομάκρυνση ηλεκτροδίων / χαλάρωμα 1 Συνολική διάρκεια μέτρησης:

61 3.8 Πρωτόκολλο - συνθήκες μέτρησης Το πρωτόκολλο μέτρησης περιλάμβανε τέσσερις συνθήκες (Πίνακας 7, σελ. 44). Οι συνθήκες αυτές πραγματοποιούνταν για κάθε εξεταζόμενο με τυχαία σειρά. Η δημιουργία των 4 συνθηκών μέτρησης προέκυψαν από το συνδυασμό των παρακάτω περιπτώσεων: Α: γωνία που εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ (ΡΚ ή ΠΚ) και Β: γωνία στην οποία καταγράφηκε η προκλητή ροπή (ΡΚ ή ΠΚ). Ως εκ τούτου οι συνδυασμοί Α/Β που προκύπτουν από τα παραπάνω ήταν: 1. ΡΚ/ΡΚ (βλ. παράδειγμα καταγραφής Γράφημα 5, σελ. 47) 2. ΡΚ/ΠΚ (βλ. παράδειγμα καταγραφής Γράφημα 6, σελ. 48) 3. ΠΚ/ΡΚ (βλ. παράδειγμα καταγραφής Γράφημα 7, σελ. 49) 4. ΠΚ/ΠΚ (βλ. παράδειγμα καταγραφής Γράφημα 8, σελ. 50) Οι γωνίες ορίστηκαν με βάση το εύρος κίνησης της ποδοκνημικής άρθρωσης και κάθε μια από αυτές που αναπαριστούσε το μεγάλο και μικρό μήκος μυός για τη συγκεκριμένη πειραματική διαδικασία. Πίνακας 7: Περιγραφή των 4 συνθηκών μέτρησης με μεταβαλλόμενη τη γωνία που εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ, τη γωνία στην οποία μετρήθηκε η προκλητή ροπή και τα αποτελέσματα που έχει στο μήκος μυός των πελματιαίων καμπτήρων. Συνθήκη μέτρησης Μήκος μυός κατά τη μέτρηση της ΜΒΣ Μήκος μυός κατά τη μέτρηση της προκλητής ροπής 1. ΡΚ/ΡΚ μεγάλο μεγάλο 2. ΡΚ/ΠΚ μεγάλο Μικρό 3. ΠΚ/ΡΚ μικρό μεγάλο 4. ΠΚ/ΠΚ μικρό Μικρό Σε κάθε συνθήκη καταγράφηκε η προκλητή ροπή (ΠρΡ) μετά από διέγερση του κνημιαίου νεύρου στη γωνία της εκάστοτε συνθήκης (Εικόνα 20, σελ. 46). Πραγματοποιήθηκαν πέντε διεγέρσεις με διάλειμμα 30 s και καταγράφηκε η ΠρΡ. Από κάθε καταγραφή υπολογίστηκε η μέγιστη τιμή της ΠρΡ (αφαιρώντας την παθητική ροπή) και επιλέχθηκε για αξιολόγηση η διάμεσος τιμή, δηλαδή -44-

62 αποκλείστηκαν οι δύο μεγαλύτερες και δύο μικρότερες από τις πέντε καταγραφές. Η καταγραφή ΠρΡ που επιλέχθηκε αυτές χρησιμοποιήθηκε ως τιμή αναφοράς πριν το τροποποιητικό ερέθισμα, δηλαδή τις ΜΒΣ (ΠρΡ 1 - πριν). Έπειτα εκτελέστηκαν τρεις ΜΒΣ, διάρκειας 6 s, με 15 s διάλειμμα ανάμεσά σε κάθε ΜΒΣ. Αμέσως μετά (<10 s) ακολούθησαν 20 διεγέρσεις, για 10 λεπτά, με συχνότητα μια ανά 30 s. Οι καταγραφές αυτές αποτέλεσαν τις τιμές μετά το τροποποιητικό ερέθισμα (ΠρΡ 2 μετά). Από τη στιγμή που το φαινόμενο της ΜΔΔ εμφανίζεται εντονότερο αμέσως μετά το τροποποιητικό ερέθισμα και φθίνει στη διάρκεια του χρόνου λογαριθμικά, υπολογίστηκαν μέσοι όροι ανά λεπτό από το 3 ο έως το 7 ο λεπτό, και από το 7 ο έως το 10 ο λεπτό υπολογίστηκε επίσης ο μέσος όρος τιμών (Εικόνα 19, σελ. 45). Εικόνα 19: Απεικόνιση πειραματικής διαδικασίας. Απεικόνιση κυρίως πρωτοκόλλου μέτρησης με τις μέγιστες βουλητικές συσπάσεις να καταγράφονται ως ΜΒΣ και η προκλητή ροπή ως ΠρΡ. Τα ανθρωπάκια απεικονίζουν τις αλλαγές των γωνιών με το πράσινο χρώμα να αναπαριστάται η θέση ραχιαίας κάμψης, ενώ με κόκκινο η θέση πελματιαίας κάμψης. Ως ΜΔΔ αναγράφεται η μεταδιεγερτική διευκόλυνση που εμφανίζεται σαν το γινόμενο της ΠρΡ2/ΠρΡ1. Στην πρώτη φάση του πρωτοκόλλου δόθηκαν 5 μέγιστες ηλεκτρικές διεγέρσεις ανά 30 δευτερόλεπτα, έπειτα 3 ΜΒΣ των 6 δευτερολέπτων, ανά 15 δευτερόλεπτα και μετά ακολούθησε το 10λεπτο της αποκατάστασης όπου δόθηκαν 20 ηλεκτρικές διεγέρσεις ανά 15 δευτερόλεπτα. -45-

63 Εικόνα 20: Οι 4 συνθήκες μέτρησης. Οι συνθήκες μέτρησης αλλάζουν ανάλογα με τη γωνία που μετριέται τόσο η ΜΒΣ όσο και η προκλητή ροπή (ΠρΡ). Στην πρώτη συνθήκη και η ΜΒΣ αλλά και η ΠρΡ μετρήθηκαν σε ΡΚ (μεγάλο μήκος μυός). Στη δεύτερη συνθήκη η ΜΒΣ μετρήθηκε σε μεγάλο μήκος μυός που ορίστηκε ως ΡΚ ενώ η ΜΔΔ σε μικρό μήκος που ορίστηκε ως ΠΚ. Στην τρίτη συνθήκη η ΜΒΣ μετρήθηκε σε μικρό μήκος μυός (ΠΚ), ενώ η ΜΔΔ σε μεγάλο μήκος μυός (ΡΚ). Τέλος η τέταρτη συνθήκη είχε ίδια γωνία μέτρησης (ΠΚ) τόσο για τη ΜΒΣ, όσο και για τη ΜΔΔ. -46-

64 Γράφημα 5: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge 4.1. Αναπαράσταση της πρώτης συνθήκης μέτρησης όπου η γωνία διατηρείται σταθερή τόσο για τη λήψη των ΜΒΣ, όσο και για τη λήψη της ΜΔΔ. Το μήκος του μυός είναι μεγάλο και η συνθήκη ορίζεται ως ΡΚ/ΡΚ. -47-

65 Γράφημα 6: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge 4.1. Αναπαράσταση της δεύτερης συνθήκης μέτρησης όπου η γωνία για τη μέτρηση των MBΣ ορίζεται στο ΡΚ, ενώ για τη λήψη της ΜΔΔ στο ΠΚ. Υπάρχει διακύμανση του μήκος μυός από μεγάλο σε μικρό αντίστοιχα και η συνθήκη ορίζεται ως ΡΚ/ΠΚ. -48-

66 Γράφημα 7: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge 4.1 Αναπαράσταση της τρίτης συνθήκης μέτρησης όπου η γωνία για τη μέτρηση των MBΣ ορίζεται στο ΠΚ, ενώ για τη λήψη της ΜΔΔ στο ΡΚ. Υπάρχει διακύμανση του μήκος μυός από μικρό σε μεγάλο αντίστοιχα και η συνθήκη ορίζεται ως ΡΚ/ΠΚ. -49-

67 Γράφημα 8: Πρόγραμμα επεξεργασίας δεδομένων μέσω Acqknowledge 4.1 Αναπαράσταση της τέταρτης συνθήκης μέτρησης όπου η γωνία διατηρείται σταθερή τόσο για τη λήψη των ΜΒΣ, όσο και για τη λήψη της ΜΔΔ. Το μήκος του μυός είναι μικρό και η συνθήκη ορίζεται ως ΠΚ/ΠΚ. -50-

68 3.9 Στατιστική ανάλυση Για τη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό πρόγραμμα Statistica 8 (Statsoft). Οι εξαρτημένες μεταβλητές ήταν οι παρακάτω: Η μέγιστη προκλητή ροπή Ο χρόνος επίτευξης της μέγιστης προκλητής ροπής Ο ρυθμός ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής Ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης Ο ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση Ηλεκτρομυογράφημα στον υποκνημίδιο μυ Ηλεκτρομυογράφημα στον έσω γαστροκνήμιο μυ Για όλες τις μεταβλητές σε κάθε εξεταζόμενο, υπολογίστηκε ο μέσος όρος (Μ.Ο.) και η τυπική απόκλιση (Τ.Α). Για την ανάλυση των δεδομένων που συγκρίνουν τις απόλυτες τιμές των παραμέτρων πριν και αμέσως μετά τις ΜΒΣ χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο διακύμανσης τριών παραγόντων 3 2 (three-way ANOVA), όπου οι κύριοι παράγοντες μελέτης ήταν η γωνίας που καταγράφηκαν οι ΜΒΣ, η γωνία που μετρήθηκε η ΜΔΔ και η μεταβολή των παραμέτρων σε σχέση με τη μεταβλητή του χρόνου. Για την ανάλυση των δεδομένων που συγκρίνουν τα ποσοστά μεταβολής των παραμέτρων πριν και μετά τις ΜΒΣ χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο διακύμανσης 2χ2 (two-way ANOVA), όπου οι κύριοι παράγοντες ήταν η γωνία που εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ, και η γωνία που καταγράφηκε η ΜΔΔ. Για τα ποσοστά μεταβολής των παραμέτρων μετά τις μέγιστες βουλητικές συσπάσεις, δηλαδή κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης, χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο διακύμανσης 2χ11( two-way ANOVA), όπου οι κύριοι παράγοντες ήταν η μεταβλητή του χρόνου, η γωνία που καταγράφηκαν οι ΜΒΣ ή η γωνία που καταγράφηκε η ΜΔΔ. -51-

69 Τέλος για την ανάλυση των δεδομένων που συγκρίνουν τις απόλυτες τιμές των παραμέτρων πριν και μετά τις ΜΒΣ, χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο διακύμανσης 2χ12 (two-way ANOVA), με κύριους παράγοντες τη μεταβλητή του χρόνου και τη γωνία που μετρήθηκε η ΜΔΔ. To επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε p<0, Επιλογή τιμών ανάλυσης Για όλες τις παραμέτρους υπολογίστηκαν οι μέσοι όροι και οι τυπικές αποκλίσεις. Ωστόσο μέχρι για φτάσουμε σε αυτούς τους υπολογισμούς, για κάθε παράμετρο αναλύθηκαν τα εξής δεδομένα: Καταγραφές ερεθισμών πριν τις ΜΒΣ Για κάθε ένα από τους 5 ερεθισμούς καταγράφηκε η καθαρή ροπή. Αναλύθηκε ο ερεθισμός εκείνος που αποτελούσε τη μέση τιμή των συνολικών ερεθισμών. Καταγραφές ερεθισμών μετά τις ΜΒΣ Αναλύθηκαν όλοι οι ερεθισμοί κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης, οι οποίοι συνολικά ήταν 20, αφού η καταγραφή τους γινόταν ανά 30 s. Ωστόσο για τη στατιστική ανάλυση και το 10λεπτο της αποκατάστασης κρατήθηκαν 11 ερεθισμοί. Αυτό έγινε καθώς γνωρίζουμε ότι η επίδραση της ΜΔΔ μειώνεται εκθετικά με το πέρας του χρόνου και μπορεί να είναι εμφανής για 3-20 λεπτά, ανάλογα με το πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται (Blimkie & Sale, 1998; Hamada et al., 2000; Anthi Xenofondos et al., 2014). Έτσι έως το 4 ο λεπτό της αποκατάστασης απεικονίζονται οι απόλυτες τιμές των ερεθισμών ανά 30 s, από το 4 ο λεπτό έως το 6 ο λεπτό, υπολογίστηκε ο μέσον όρος της τιμής όλων των ερεθισμών στο συγκεκριμένο διάστημα, ενώ από το 7 ο λεπτό ως και το τέλος της αποκατάστασης υπολογίστηκε ο μέσος όρος της τιμών των συνολικών ερεθισμών για το συγκεκριμένο διάστημα. Μέγιστη προκλητή ροπή ορίστηκε η μέγιστη τιμή της προκλητής ροπής η οποία εμφανίστηκε μετά από τον προκλητό ερεθισμό. Ο χρόνος επίτευξης της μέγιστης προκλητής ροπής υπολογίστηκε ως το χρονικό σημείο που εμφανίστηκε η μέγιστη τιμή της προκλητής ροπής. Ο ρυθμός ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής υπολογίστηκε ως το πηλίκο της μέγιστης προκλητής ροπής με το χρόνο επίτευξης της μέγιστης ροπής. -52-

70 Ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης ορίστηκε ως η διαφορά του χρονικού σημείου κατά την οποία η προκλητή ροπή μειώνεται στο 50% της μέγιστης τιμής της, με τη χρονική στιγμή της μέγιστης προκλητής ροπής. Η ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση ορίστηκε ως η διαφορά του χρονικού σημείου κατά το οποίο εμφανίστηκε η μέγιστη τιμή της ροπής, με το χρονικό διάστημα που χρειάστηκε ο υποκνημίδιος μυς και ο γαστροκνήμιος να ανταποκριθούν στην ηλεκτρική διέγερση. Το δυναμικό Μ-κύμα τόσο για τον υποκνημίδιο όσο και για τον γαστροκνήμιο ορίστηκε ως η διαφορά της μέγιστης θετικής με τη μέγιστη αρνητική τιμή δυναμικού της κυματομορφής, που εμφανίστηκε 5-10ms μετά την προκλητή διέγερση. -53-

71 4 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 4.1 Σύγκριση πριν και μετά τις μέγιστες βουλητικές συσπάσεις Μέγιστη προκλητή ροπή Για τη μέγιστη προκλητή ροπή παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση μετά τις ΜΒΣ (F=39,7, p<0,001). Η αύξηση ήταν μεγαλύτερη όταν η μέτρηση της προκλητής ροπής γινόταν σε πελματιαία κάμψη (F=18,2, p<0,001). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό αύξησης της μέγιστης προκλητής ροπής (F=0,7, p=0,404), ενώ η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση για τη μέγιστη προκλητή ροπή (F=0,6, p=0,456, Γράφημα 9, σελ. 57) Χρόνος επίτευξης μέγιστης προκλητής ροπής Όσον αφορά το χρόνο επίτευξης της μέγιστης προκλητής ροπής δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική μείωση μετά τις ΜΒΣ (F=1,4, p=0,264). Η μείωση του χρόνου επίτευξης της μέγιστης προκλητής ροπής φαίνεται να είναι μεγαλύτερη μετά από τις ΜΒΣ, χωρίς όμως να υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά (F=0,8, p=0,372). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό μείωσης του χρόνου επίτευξης της μέγιστης προκλητής ροπής (F<0,1, p=0,799), ενώ η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση για το χρόνο επίτευξης της μέγιστης προκλητής ροπής (F=0,5, p=0,486, Σφάλμα! Το αρχείο προέλευσης της αναφοράς δεν βρέθηκε.) Χρόνος ημίσειας χαλάρωσης Ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης δεν επηρεάστηκε στατιστικά σημαντικά μετά τις ΜΒΣ (F=0,8, p=0,366). Πιο συγκεκριμένα ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης της προκλητής ροπής εμφανίζει τάση μείωσης μετά τις ΜΒΣ, χωρίς όμως κάποια σημαντική στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση (F=0,4, p=0,570). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε στατιστικά σημαντικά το ποσοστό -54-

72 μείωσης του χρόνου της ημίσειας χαλάρωσης (F=0,3, p=0,526). Η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση στην τιμή του χρόνου ημίσειας χαλάρωσης κατά την πελματιαία κάμψη (F=6,4, p=0,024, Γράφημα 11, σελ. 59) Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής O ρυθμός ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής αυξήθηκε στατιστικά σημαντικά μετά τις ΜΒΣ (F=10,4, p=0,006). Η αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής ήταν μεγαλύτερη όταν η μέτρηση γινόταν σε πελματιαία κάμψη (F=7,8, p=0,015). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό αύξησης του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής (F<0,1, p=0,970). Επίσης η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση για το ρυθμό ανάπτυξης της προκλητής ροπής (F=0,1, p=0,796, Γράφημα 12, σελ. 60) Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης Για το ρυθμό ημίσειας χαλάρωσης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση μετά τις ΜΒΣ (F=15,9, p<0,001). Η αύξηση ήταν μεγαλύτερη όταν η μέτρηση του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης γινόταν σε πελματιαία κάμψη (F=7,8, p=0,015). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό αύξησης του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης (F=2,3, p=0,147). Επίσης η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή για τον παράγοντα του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση κατά τη διάρκεια της πελματιαίας κάμψης (F=2,1, p=0,165, Γράφημα 13, σελ. 61) Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση Η ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση δεν επηρεάστηκε στατιστικά σημαντικά μετά τις ΜΒΣ (F=2,6, p=0,131). Φαίνεται να υπάρχει τάση μείωσης μετά τις ΜΒΣ, χωρίς όμως να υπάρχει στατιστική σημαντική διαφορά. Η μείωση φαίνεται να είναι μεγαλύτερη, αλλά χωρίς στατιστική σημαντική διαφορά κατά την πελματιαία κάμψη (F<0,1, p=0,987). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το -55-

73 ποσοστό μείωσης της ηλεκτρομηχανικής καθυστέρησης (F =0,3, p=0,555), ενώ η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση για τον παράγοντα της ηλεκτρομηχανικής καθυστέρησης (F=0,2, p=0,60, Γράφημα 14, σελ. 62) Ηλεκτρομυογράφημα στον υποκνημίδιο μυ Το ηλεκτρομυογράφημα στον υποκνημίδιο μυ δεν επηρεάστηκε στατιστικά σημαντικά μετά τις ΜΒΣ (F=0,3, p=0,564). Πιο συγκεκριμένα οι τιμές πριν αλλά και μετά τις MΒΣ φαίνεται να κυμαίνονται στα ίδια επίπεδα (F=1,6, p=0,217). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό αύξησης της ηλεκτρομυογραφήματος (F=0,4, p=0,537), ενώ η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση για το ηλεκτρομυογράφημα του υποκνημίδιου μυ (F=0,2, p=0,603, Γράφημα 15, σελ. 63) Ηλεκτρομυογράφημα έσω γαστροκνήμιου μυ Το ηλεκτρομυογράφημα στον έσω γαστροκνήμιο μυ δεν επηρεάστηκε στατιστικά σημαντικά μετά τις ΜΒΣ (F=0,8, p=0,393). Πιο συγκεκριμένα οι τιμές πριν αλλά και μετά τις MΒΣ φαίνεται να κυμαίνονται στα ίδια επίπεδα (F=2,2, p=0,171). H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό αύξησης της ηλεκτρομυογραφήματος (F=0,7, p=0,410), ενώ η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση για το ηλεκτρομυογράφημα του έσω γαστροκνήμιου μυ (F<0,1, p=0,869, Γράφημα 16, σελ. 64). -56-

74 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Μέγιστη προκλητή ροπή (Nm) 30,0 Twitch 25,0 ΠΡΙΝ 20,0 15,0 * * ΜΕΤΑ 10,0 5,0 Α 0,0 ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ Β 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% * ΜΒΣ@ΡΚ * ΜΒΣ@ΠΚ ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ Γράφημα 9: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις μέγιστης προκλητής ροπής πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. * στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) μεταξύ ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ. -57-

75 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Χρόνος επίτευξης μέγιστης προκλητής ροπής (ms) 30,0 CT 25,0 20,0 ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ 15,0 10,0 5,0 Α 0, % 30% 20% 10% 0% -10% -20% Β -30% Γράφημα 10: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις χρόνου επίτευξης μέγιστης προκλητής ροπής πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. -58-

76 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Χρόνος ημίσειας χαλάρωσης (ms) 140,0 HRT 120,0 100,0 80,0 ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ 60,0 40,0 20,0 Α 0, % 10% 5% 0% -5% -10% -15% Β -20% * * ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ Γράφημα 11: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του χρόνου ημίσειας χαλάρωσης πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. * στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) μεταξύ ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ. -59-

77 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής (ms) 1,8 1,6 1,4 1,2 * RFD * ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Α 0,0 ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ 160% 140% 120% * * 100% 80% 60% ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ 40% 20% Β 0% ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ Γράφημα 12: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. * στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) μεταξύ ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ. -60-

78 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης (ms) 160,0 HRR 140,0 120,0 100,0 * * ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ Α 15% 10% 5% 0% -5% -10% -15% Β -20% * * ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ ΠρΡ@ΡΚ ΠρΡ@ΠΚ Γράφημα 13: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. * στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) μεταξύ ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ. -61-

79 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση (ms) 30,0 EMD 25,0 20,0 ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ 15,0 10,0 5,0 Α 0, % 5% 0% -5% -10% -15% Β -20% Γράφημα 14: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις της ηλεκτρομηχανικής καθυστέρησης πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. -62-

80 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Ηλεκτρομυογράφημα υποκνημίδιου μυ (mv) 7,0 MSOL 6,0 5,0 4,0 ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ 3,0 2,0 1,0 Α 0, % MSOL% 10% 5% 0% -5% -10% Β -15% Γράφημα 15: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. -63-

81 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή πριν τις ΜΒΣ (%) Ηλεκτρομυογράφημα έσω γαστροκνημίου μυ (mv) 3,0 MGAS 2,5 2,0 ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ 1,5 1,0 0,5 Α 0,0 Β 20% 15% 10% 5% 0% -5% -10% -15% -20% -25% -30% Γράφημα 16: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ηλεκτρομυογραφήματος στον έσω γαστροκνήμιο μυ πριν και μετά την εκτέλεση των ΜΒΣ (Α) και του ποσοστού μεταβολής πριν και μετά τις ΜΒΣ (Β). H συνθήκη καταγραφής της προκλητής ροπής (ΠρΡ) σε ραχιαία και πελματιαία κάμψη αναγράφεται ως ΠρΡ@ΡΚ και ΠρΡ@ΠΚ αντίστοιχα. Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαίας και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. -64-

82 Πίνακας 8: Συγκεντρωτικός πίνακας αποτελεσμάτων στατιστικής ανάλυσης τις 2-way ANOVA σε ό,τι αφορά την ποσοστιαία μεταβολή όλων των μεταβλητών αμέσως μετά τις ΜΒΣ. Μεταβλητή ΜΒΣ ΠρΡ ΜΒΣ ΠρΡ Μέγιστη προκλητή ροπή 0,7 (0,404) Χρόνος επίτευξης μέγιστης προκλητής ροπής 0,1 (0,799) Χρόνος ημίσειας χαλάρωσης 0,3 (0,570) Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής <0,1 (0,97) Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης 2,3 (0,147) Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση 0,3 (0,555) Ηλεκτρομυογράφημα υποκνημίδιου 0,4 (0,537) 18,2 (<0,001) 0,8 (0,372) 0,4 0,526 7,8 (0,015) 7,8 (0,015) <0,1 (0,987) 1,6 (0,217) 0,5 (0,457) 0,5 (0,486) 6,42 (0,024) 0,1 (0,796) 2,1 (0,165) 0,2 (0,605) 0,2 (0,603) Ηλεκτρομυογράφημα έσω γαστροκνήμιου 0,7 (0,410) 2,2 (0,171) <0,1 (0,869) [F-τιμές και (p-τιμές)] για την σύγκριση των ποσοστιαίων μεταβολών αμέσως μετά τις ΜΒΣ για τον παράγοντα που αφορά τη γωνία της ποδοκνημικής άρθρωσης που έγιναν οι προκλητές συσπάσεις (ΠρΡ), τον παράγοντα που αφορά τη γωνία που εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ και την αλληλεπίδρασή τους. 4.2 Αποκατάσταση Μέγιστη προκλητή ροπή Η μέγιστη προκλητή ροπή κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση ραχιαίας κάμψης εμφάνισε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=22,8 p<0,001), ενώ η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=0,2, p=0,651). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών δεν ήταν στατιστικά σημαντική (F=1,2, p=0,266) και η προκλητή ροπή ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένη σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ για 2 λεπτά όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση ραχιαίας κάμψης και για 1 λεπτό όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης (Γράφημα 17Α, σελ.70). -65-

83 Όσον αφορά τη μέγιστη προκλητή ροπή εκφρασμένη ως ποσοστό της αρχικής (πριν τις ΜΒΣ) κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση ραχιαίας κάμψης, παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=23,6, p<0,001), ενώ η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=0,6, p=0,446). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών ήταν στατιστικά σημαντική (F=1,1, p=0,303) και το ποσοστό αύξησης της προκλητής ροπής δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ όταν αυτές εκτελέστηκαν, τόσο σε θέση ραχιαίας κάμψης, όσο και σε θέση πελματιαίας κάμψης κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης (Γράφημα 18Α, σελ.71). Για τη μεταβολή της μέγιστης προκλητής ροπής κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση πελματιαίας κάμψης εμφάνισε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=28,4, p<0,001), ενώ η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=3,4, p<0.084). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών ήταν στατιστικά σημαντική (F=2,7, p=0,002) στη θέση της πελματιαίας κάμψης και η προκλητή ροπή ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένη σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ για 1 λεπτό όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση ραχιαίας κάμψης και για 4 λεπτά όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης (Γράφημα 17Β, σελ.70). Σχετικά με τη μεταβολή του ποσοστού της μέγιστης προκλητής ροπής κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση πελματιαίας κάμψης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=11,2, p<0,001), ενώ η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=4,5, p=0,052). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών ήταν στατιστικά σημαντική (F=11,1, p<0,001) και το ποσοστό της μέγιστης προκλητής ροπής μεταξύ των δύο συνθηκών ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ για μισό λεπτό, όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης (Γράφημα 18Β, σελ.71) Ρυθμός ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής Σχετικά με τη μεταβολή του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη -66-

84 θέση ραχιαίας κάμψης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=22,8, p<0,001). Η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=0,2, p=0,651). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών δεν ήταν στατιστικά σημαντική (F=1,2, p=0,266) και ο ρυθμός αύξησης της μέγιστης προκλητής ροπής δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένος σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ, τόσο για τη θέση της ραχιαίας κάμψης, όσο και όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης (Γράφημα 19Α, σελ. 72). Αντιθέτως όσον αφορά τη μεταβολή του ποσοστού του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση ραχιαίας κάμψης δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=1,8, p=0,062). Η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=1,5, p=0,236). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών δεν ήταν στατιστικά σημαντική (F=1,2, p=0,259) και το ποσοστό αύξησης του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής μεταξύ των δύο συνθηκών δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης (Γράφημα 20Α, σελ. 73). Όσον αφορά τη μεταβολή του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση πελματιαίας κάμψης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική η επίδραση της μεταβλητής του χρόνου, (F=10,9 p<0,001), μόνο όταν η γωνία εκτέλεσης για τις MBΣ ήταν σε θέση πελματιαίας κάμψης (F=4,1, p=0,062). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών εμφάνισαν στατιστικά σημαντική διαφορά και κυρίως κατά τη μέτρηση της προκλητής ροπής στην πελματιαία κάμψη (F=2,7, p<0,001). Ο ρυθμός ανάπτυξης της προκλητής ροπής δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένος σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ, όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση ραχιαίας κάμψης, ενώ αντίθετα παρατηρήθηκε αύξηση όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης στο σημείο έναρξης του δεκαλέπτου (Γράφημα 19Β, σελ. 72). Αντιθέτως, το ποσοστό του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση πελματιαίας κάμψης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής -67-

85 του χρόνου (F=15,0, p<0,001), ενώ η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=1,1, p=0,303. H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών ήταν δεν ήταν στατιστικά σημαντική (F=0,7, p<0,672) και το ποσοστό αύξησης του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής μεταξύ των δύο συνθηκών δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης (Γράφημα 20Β, σελ.73) Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης Για τη μεταβολή του ποσοστού του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση ραχιαίας κάμψης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=2,3, p=0,013). Η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F<0,1, p=0,865). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών δεν ήταν στατιστικά σημαντική (F=1,4, p=0,163, Γράφημα 21Α, σελ.74). Σχετικά με το ποσοστό μεταβολής του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης μεταξύ των δύο συνθηκών δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης. τη μεταβολή του ποσοστού του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση πελματιαίας κάμψης παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=7,8, p<0,001). Η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=0,2, p=0,606). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών ήταν στατιστικά σημαντική (F=2,8, p=0,002) και το ποσοστό αύξησης του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης μεταξύ των δύο συνθηκών ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ κατά τα πρώτα 30 δευτερόλεπτα της μέτρησης και όταν οι ΜΒΣ πραγματοποιήθηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης, Γράφημα 21Β, σελ.74) Ηλεκτρομυογράφημα υποκνημίδιου μυ Για τη μεταβολή του ποσοστού του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση ραχιαίας κάμψης δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση -68-

86 της μεταβλητής του χρόνου (F=0,7, p=0,715). Η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=0,1, p=0,666). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών δεν ήταν στατιστικά σημαντική (F=1,3, p=0,222) και το ποσοστό αύξησης του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ μεταξύ των δύο συνθηκών δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης (Γράφημα 22Α, σελ. 75). Ίδια συμπεριφορά ως προς τη μεταβολή του ποσοστού του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ κατά τη διάρκεια των 10 λεπτών μετά τις ΜΒΣ, υπήρξε όταν η αξιολόγηση έγινε στη θέση πελματιαίας κάμψης δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική επίδραση της μεταβλητής του χρόνου (F=0,6, p=0,780). Η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε τη συγκεκριμένη μεταβλητή (F=0,6, p=0,429). H αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών δεν ήταν στατιστικά σημαντική (F=0,5, p=0,848) και το ποσοστό αύξησης του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ μεταξύ των δύο συνθηκών δεν ήταν στατιστικά σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις τιμές που καταγράφηκαν πριν τις ΜΒΣ κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης (Γράφημα 22Β, σελ. 75). -69-

87 Μέγιστη προκλητή ροπή (Nm) Μέγιστη προκλητή ροπή (Nm) A 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 * * * * * ΠρΡ@ΡΚ ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ 5,0 0,0 Πριν Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) B 16,0 14,0 12,0 ΠρΡ@ΠΚ 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 * * * Πριν Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ Γράφημα 17: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις μέγιστης προκλητής ροπής πριν τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β). Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαία και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. * στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) σε σχέση με την αρχική τιμή για τη συνθήκη ΜΒΣ@ΡΚ. : στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) σε σχέση με την αρχική τιμή για τη συνθήκη ΜΒΣ@ΠΚ. -70-

88 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Α 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% -5% -10% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) ΠρΡ@ΠΚ Β 90% 80% 70% 60% # # 50% 40% 30% ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ 20% 10% 0% -10% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) Γράφημα 18: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής της μέγιστης προκλητής ροπής μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β). Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαία και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. # στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) μεταξύ της προκλητής ροπής μεταξύ των δύο συνθηκών στη διάρκεια του 10λέπτου. -71-

89 Ρυθμός ανάπτηξης ροπής (Nm/ms) Ρυθμός ανάπτηξης ροπής (Nm/ms) A 1,8 1,6 1,4 ΠρΡ@ΡΚ 1,2 1,0 ΜΒΣ@ΡΚ 0,8 ΜΒΣ@ΠΚ 0,6 0,4 0,2 0,0 Πριν Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) B 1,8 1,6 1,4 ΠρΡ@ΠΚ 1,2 1,0 ΜΒΣ@ΡΚ 0,8 ΜΒΣ@ΠΚ 0,6 0,4 0,2 0,0 Πριν Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) Γράφημα 19: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ρυθμού ανάπτυξης ροπής πριν τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές γίναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β). Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαία και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. * στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) σε σχέση με την αρχική τιμή για τη συνθήκη ΜΒΣ@ΡΚ. : στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) σε σχέση με την αρχική τιμή για τη συνθήκη ΜΒΣ@ΠΚ. -72-

90 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Α 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -10% -20% -30% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ ΠρΡ@ΠΚ Β 160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ 20% 0% -20% -40% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) Γράφημα 20: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β). Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαία και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά για κάθε προσπάθεια μεταξύ των δύο συνθηκών, στη διάρκεια του 10λέπτου. -73-

91 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Α 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ Β 160% 140% 120% # ΠρΡ@ΠΚ 100% 80% 60% ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ 40% 20% 0% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) Γράφημα 21: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β). Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαία και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. # στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05) μεταξύ της προκλητής ροπής μεταξύ των δύο συνθηκών στη διάρκεια του 10λέπτου. -74-

92 Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Ποσοστό μεταβολής σε σχέση την τιμή μετά τις ΜΒΣ (%) Α 20% 15% 10% 5% 0% -5% -10% -15% -20% -25% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ Β 20% 15% 10% ΠρΡ@ΠΚ 5% 0% -5% ΜΒΣ@ΡΚ ΜΒΣ@ΠΚ -10% -15% -20% Χρόνος μετά τις συσπάσεις (min) Γράφημα 22: Μέσοι όροι και τυπικές αποκλίσεις του ποσοστού μεταβολής του ηλεκτρομυογραφήματος στον υποκνημίδιο μυ μετά τις ΜΒΣ και για 10 λεπτά μετά από αυτές, όταν οι καταγραφές έγιναν σε θέση ραχιαίας κάμψης (A) και πελματιαίας κάμψης (Β). Η συνθήκη εκτέλεσης των ΜΒΣ σε θέση ραχιαία και πελματιαίας κάμψης αναγράφεται ως ΜΒΣ@ΡΚ και ΜΒΣ@ΠΚ, αντίστοιχα. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά για κάθε προσπάθεια μεταξύ των δύο συνθηκών, στη διάρκεια του 10λέπτου. -75-

93 Πίνακας 9: Συγκεντρωτικός πίνακας αποτελεσμάτων στατιστικής ανάλυσης τις 2-way ANOVA σε ό,τι αφορά τη μεταβολή όλων των μεταβλητών σε απόλυτες και ποσοστιαίες τιμές πριν και για 10 λεπτά μετά τις ΜΒΣ. Μεταβλητή ΠρΡ Χρόνος ΠρΡ Χρόνος Μέγιστη προκλητή ροπή σε θέσης ραχιαίας κάμψης (απόλυτες τιμές) 0,2 (0,652) 22,9 (<0,001) 1,2 (0,267) Μέγιστη προκλητή ροπή σε θέση ραχιαίας κάμψης (% της αρχικής) 0,6 (0,446) 23,6 (<0,001) 1,1 (0,303) Μέγιστη προκλητή ροπή σε θέση πελματιαίας κάμψης (απόλυτες τιμές) 3,4 (0,984) 28,4 (<0,001) 2,7 (<0,001) Μέγιστη προκλητή ροπή σε θέση πελματιαίας κάμψης (% της αρχικής) 4,5 (<0,001) 22,3 (<0,001) 11,1 (<0,001) Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής σε θέση ραχιαίας κάμψης (απόλυτες τιμές) 0,2 (0,651) 22,8 (<0,001) 1,2 (0,266) Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής σε θέση ραχιαίας κάμψης (% της αρχικής) 1,5 (0,236) 1,8 (0,062) 1,2 (0,259) Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής σε θέση πελματιαίας κάμψης (απόλυτες τιμές) 4,1 (0,062) 10,9 (<0,001) 2,75 (<0,001) Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής σε θέση ραχιαίας κάμψης (% της αρχικής) 4,5 (0,052) 22,3 (<0,001) 11,1 (<0,001) Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης σε θέση ραχιαίας κάμψης (% της αρχικής) <0,1 (0,865) 2,3 (0,013) 1,45 (0,163) Ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης σε θέση πελματιαίας κάμψης (% της αρχικής) 0,2 (0,606) 7,8 (<0,001) 2,8 (<0,001) Ηλεκτρομυογράφημα υποκνημίδιου σε θέση ραχαίας κάμψης (% της αρχικής) 0,1 (0,666) 0,7 (0,715) 1,3 (0,222) Ηλεκτρομυογράφημα υποκνημίδιου σε θέση πελματιαίας κάμψης (% της αρχικής) 0,6 (0,429) 0,6 (0,780) 0,5 (0,848) F-τιμές και (p-τιμές) για τον παράγοντα που αφορά τη γωνία της ποδοκνημικής άρθρωσης που μετρήθηκε η προκλητή ροπή (ΠρΡ), και τη χρονική στιγμή καταγραφής (Χρόνος). -76-

94 5 ΣΥΖΗΤΗΣΗ Στην παρούσα έρευνα αξιολογήθηκε η επίδραση της γωνίας της ποδοκνημικής άρθρωσης, στη ΜΔΔ. Χρησιμοποιήθηκε κοινό πρωτόκολλο για όλους τους εξεταζόμενους, δίνοντας τροποποιητικά ερεθίσματα τα οποία αποτελούταν από ΜΒΣ που εκτελέστηκαν σε διαφορετικά μήκη μυός. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα από τις παραμέτρους που αναλύθηκαν, μετά τις ΜΒΣ αυξήθηκαν η μέγιστη προκλητή ροπή, ο ρυθμός ανάπτυξής ροπής και ο ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης. Το φαινόμενο της ΜΔΔ ήταν εντονότερο όταν ο μυς εξετάστηκε σε θέση πελματιαίας κάμψης. Η γωνία στην οποία εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε την αύξηση των παραμέτρων, ενώ η γωνία που καταγράφηκε η ΠρΡ συνέβαλε σημαντικά σε αυτή την αύξηση. Για τις υπόλοιπες μεταβλητές δεν παρατηρήθηκε κάποια βελτίωση. Πίνακας 10: Αξιολόγηση αποτελεσμάτων παρούσας διατριβής. Απεικόνιση αποτελεσμάτων σε σχέση με τον παράγοντα της γωνίας που εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ, της γωνίας που καταγράφηκε η ΠρΡ και τη χρονική στιγμή. Όπου : Αύξηση (p<0,05), Μείωση (p<0,05), Καμία μεταβολή (p>0,05). Οι μέγιστες βουλητικές συσπάσεις αναγράφονται ως ΜΒΣ, η προκλητή ροπή ως ΠρΡ. -77-

95 5.1.1 Μέγιστη προκλητή ροπή Η μέγιστη προκλητή ροπή μεταφράζεται ως η δύναμη που παράγεται από τη δημιουργία σταυρωτών γεφυρών (Hall & Sanes, 1993). Η αύξηση της μέγιστης προκλητής ροπής μετά από τις ΜΒΣ, τεκμηριώνει την ύπαρξη της ΜΔΔ. Το φαινόμενο της μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης μπορεί να οφείλεται σε αλλαγές που συμβαίνουν σε μυϊκό επίπεδο και συγκεκριμένα στη φωσφορυλίωση των λεπτών αλυσίδων της μυοσίνης (B R MacIntosh, 2003). Ως φωσφορυλίωση χαρακτηρίζεται η διαδικασία κατά την οποία οι ρυθμιστικές ελαφριές αλυσίδες δεσμεύουν μόρια φωσφόρου. Η φωσφορυλίωση των ρυθμιστικών ελαφριών αλυσίδων ενισχύει επόμενες συστολές, τροποποιώντας τη δομή της κεφαλής της μυοσίνης και κινώντας την μακριά από τον κορμό του νήματος. Έτσι έχουμε αύξηση της πιθανότητας των σταυρωτών γεφυρών να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους, ενισχύοντας την ταχύτητα με την οποία μπλέκονται οι σταυρωτές γέφυρες (Hodgson et al., 2005). Αυτό οδηγεί σε μια αύξηση στην ευαισθησία σύνδεσης της ακτίνης-μυοσίνης με το Ca 2+ (Szczesna, 2003). Η ευαισθησία αυτή έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή έργου με χαμηλότερα ποσοστά Ca 2+. Τα ερεθίσματα που προκαλούν ΜΔΔ, μπορούν να προκαλέσουν και κόπωση. Αν για παράδειγμα καταγραφεί μια μεγάλη βουλητική σύσπαση δε θα εμφανιστεί ΜΔΔ, λόγω κόπωσης (Boyas & Guével, 2011). H κόπωση δρα ανταγωνιστικά ως προς την εμφάνιση της ΜΔΔ και επηρεάζεται από το μήκος μυός. Όσο περισσότερο κουράζεται ένας μυς τόσο λιγότερη θα είναι και η εμφάνιση της ΜΔΔ (Rassier & MacIntosh, 2000; A Xenofondos et al., 2015). Αντιθέτως, όσο λιγότερο κουράζεται ένας μυς τόσο μεγαλύτερη θα είναι η εμφάνιση της ΜΔΔ (Neyroud et al., 2014; Patikas, Xenofondos, & Kotzamanidis, 2016). Συνεπώς, είναι αναγκαίο να γνωρίζουμε σε ποιο μήκος μυός εμφανίζεται μικρότερη κόπωση. Η κόπωση είναι μικρή σε μικρό μήκος μυός (Fitch & McComas, 1985; Lee et al., 2007). Aπό τα παραπάνω μπορούμε να αντιληφθούμε πως μεγάλη ΜΔΔ αναμένουμε σε μικρό μήκος μυός, καθώς σε αυτό το μήκος εμφανίζεται μικρή κόπωση, λόγω μικρής παραγωγής δύναμης (Simoneau et al., 2007). Στην παρούσα έρευνα η μέγιστη προκλητή ροπή αυξήθηκε μετά τις ΜΒΣ και το ποσοστό μεταβολής της προκλητής ροπής μετά τις ΜΒΣ σε σύγκριση με τις τιμές πριν από αυτές, κυμάνθηκε, όταν μετρήθηκε σε θέση ραχιαίας κάμψης, από 16% έως 20%, ενώ από 50% έως 70% σε θέση πελματιαίας κάμψης (Γράφημα 18, σελ. 71). Η -78-

96 μεγαλύτερη αύξηση εντοπίστηκε όταν οι ΜΒΣ πραγματοποιήθηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης, δηλαδή σε θέση που έχουμε μικρή παραγωγή δύναμης και συνεπώς μικρή εμφάνιση κόπωσης (Γράφημα 9, σελ. 57). Τα παραπάνω αποτελέσματα συμφωνούν με προηγούμενες όπου βρέθηκε αύξηση της ΜΔΔ σε μικρό μήκος μυός (Babault et al., 2008; Miyamoto et al., 2010). Πιο συγκεκριμένα για την έρευνα του Babault εντοπίστηκε αύξηση της ΜΔΔ, όταν οι ΜΒΣ πραγματοποιήθηκαν σε μικρό μήκος μυός. Στην έρευνα του Μiyamoto εντοπίστηκε αυξημένη ΜΔΔ, όταν εκτελέστηκαν οι ΜΒΣ σε μικρό μήκος μυός και όταν η ΜΔΔ καταγράφηκε σε αυτό το μήκος. Στην παρούσα διατριβή η καταγραφή της ΜΔΔ έγινε με το συνδυασμό 2 διαφορετικών ερεθισμάτων για κάθε μήκος μυός που εξετάστηκε η ΜΔΔ. Αν και συμφωνούν τα αποτελέσματα με τις συγκεκριμένες μελέτες στην παρούσα μελέτη η ΜΔΔ εμφανίζεται ακόμη εντονότερη όταν οι ΜΒΣ εκτελούνται σε μικρό μήκος μυός. Αυτό συμβαίνει διότι όπως αναλύθηκε παραπάνω σε μικρό μήκος μυός, εμφανίζεται μικρή παραγωγή δύναμης με συνέπεια τη μικρή εμφάνιση κόπωσης (Εικόνα 21, σελ 79). Εικόνα 21: Σύγκριση αποτελεσμάτων των υπάρχουσων ερευνών με την παρούσα μελέτη. Με πράσινο χρώμα απεικονείζεται η μελέτη του Miyamoto, με μωβ η μελέτη του Babault και με κόκκινο η παρούσα διατριβή. Όσο μεγαλώνει ο κύκλος, τόσο μεγαλώνει και το μέγεθος της ΜΔΔ. Τα αποτελέσματα συμφωνούν πως σε μικρό μήκος μυός εμφανίζεται εντονότερα η ΜΔΔ. -79-

97 5.1.2 Ρυθμός ανάπτυξης μέγιστης προκλητής ροπής Αύξηση εμφανίστηκε και στο ρυθμό ανάπτυξης της προκλητής ροπής, έχοντας παρόμοια συμπεριφορά με ότι συνέβη στη μέγιστη προκλητή ροπή. Οι τιμές που παρατηρήθηκαν για το ποσοστό μεταβολής του ρυθμού ανάπτυξης της προκλητής ροπής κυμαίνονταν από 38% έως 40% για τη ραχιαία κάμψη, ενώ από 100% έως 110% για την πελματιαία κάμψη. Όσον αφορά το ποσοστό μεταβολής μεταξύ των συνθηκών για τις τιμές μετά τις ΜΒΣ δε σημειώθηκαν σημαντικές διαφορές για την παράμετρο του ρυθμού ανάπτυξης της ροπής. Αντίθετα εμφανίστηκαν διαφορές στη σύγκριση του ποσοστού πριν και μετά τις ΜΒΣ προσπάθειες, τόσο για τη ραχιαία, όσο και για την πελματιαία κάμψη. Σε θέση πελματιαίας κάμψης και όταν οι ΜΒΣ έγιναν σε αυτή τη θέση, οι τιμές για την παράμετρο του ρυθμού ήταν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα αυξημένες σε σχέση με τη θέση της ραχιαίας κάμψης. Ο ρυθμός ανάπτυξης της δύναμης επηρεάζεται από το ρυθμό απελευθέρωσης του ασβεστίου ((Tillin & Bishop, 2009). Συνεπώς ο ρυθμός ανάπτυξης της ροπής αποδίδεται σε μηχανισμούς που εντοπίζονται εντός των μυών και συγκεκριμένα στη φωσφορυλίωση των λεπτών αλυσίδων της μυοσίνης (Tillin & Bishop, 2009). Ο μηχανισμός αυτός έχει αποδοθεί κυρίως στην αύξηση της κινητικότητας των ιόντων του Ca 2+ που απελευθερώνονται από το αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο και της ευαισθησίας σύνδεσής τους με την ακτίνη, δεδομένο που αυξάνει το ρυθμό με τον οποίο σχηματίζονται και συνδέονται οι σταυρωτές γέφυρες. Στην παρούσα μελέτη εμφανίστηκε αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης της μέγιστης προκλητής ροπής σε πελματιαία κάμψη, σε μήκος μυός που δεν παράγεται μεγάλη δύναμη και συνεπώς δεν εμφανίζεται γρήγορα η κόπωση. Η αύξηση αυτή οφείλεται στο γεγονός ότι δεν εξαντλείται το ασβέστιο τόσο γρήγορα σε σχέση με τη θέση της ραχιαίας κάμψης. Το ασβέστιο παίζει πολύ σημαντικό ρόλο κατά τη διάρκεια της σύσπασης, καθώς όσο αυξάνεται το ασβέστιο, τόσο αυξάνει και η δύναμη (B R MacIntosh, 2003). Όσο υπάρχει ασβέστιο, υπάρχει και ο σχηματισμός εγκάρσιων γεφυρών σύνδεσης μεταξύ ακτίνης και μυοσίνης (Huxley, 2000). Έτσι η δύναμη του μυός εξαρτάται από το ποσοστό απελευθέρωσης του ασβεστίου. Τα διαφορετικά μήκη μυός προκαλούν και διαφορετική συγκέντρωση ασβεστίου με αποτέλεσμα και τη διαφορετική παραγωγή δύναμης. Στην αθλητική πράξη αυτό το δεδομένο μπορεί να συσχετιστεί με την αύξηση στην επίδοση (Tillin & Bishop, 2009). Η ΜΔΔ είναι μηχανισμός ο οποίος -80-

98 επηρεάζει την απόδοση και φαίνεται να συμβάλλει στη βελτίωσή της σε εκρηκτικά αθλήματα. Έτσι αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης της ροπής σημαίνει και αύξηση της ΜΔΔ, άρα και αύξηση απόδοσης. Κάτι τέτοιο όμως χρήζει περαιτέρω ερευνητικής δουλειάς καθώς η βελτίωση στην απόδοση δε σημαίνει και απαραίτητα καλύτερη επίδοση Χρόνος και ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης Ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης δεν επηρεάστηκε μετά τις ΜΒΣ. H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό μείωσης του χρόνου της ημίσειας χαλάρωσης. Ούτε και η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή εμφάνισε διαφορές για τις δύο θέσεις καταγραφής. Αντίθετα για το ρυθμό ημίσειας χαλάρωσης παρατηρήθηκε αύξηση μετά τις ΜΒΣ και συγκεκριμένα κατά την πελματιαία κάμψη. H γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ δεν επηρέασε το ποσοστό αύξησης του ρυθμού ημίσειας χαλάρωσης. Αντιθέτως η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή εμφάνισε στατιστικά διαφορές κατά τη διάρκεια της πελματιαίας κάμψης. Ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης συνδέεται με το ρυθμό επαναδέσμευσης των ιόντων ασβεστίου. Φαίνεται πως η συνύπαρξη μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης και του χρόνου ημίσειας χαλάρωσης δεν είναι πάντα εφικτή (Rassier & MacIntosh, 2000). Τα αποτελέσματα φαίνεται να διαφωνούν με κάποιες παλαιότερες έρευνες που εμφανίζουν μείωση του χρόνου ημίσειας χαλάρωσης κατά τη διάρκεια της μεταδιεγερτικής διευκόλυνσης (Grange, Vandenboom, Xeni, & Houston, 1998; Hamada et al., 2000). Η σύγκρουση αυτή στη βιβλιογραφία πιθανό να οφείλεται στα διαφορετικά πρωτόκολλα που ακολουθήθηκαν και στα επιμέρους χαρακτηριστικά τους. Η εμφάνιση κόπωσης είναι παράμετρος αύξησης του χρόνου ημίσειας χαλάρωσης. Ο χρόνος ημίσειας χαλάρωσης επηρεάζεται από το ρυθμό με τον οποίο το σαρκοπλασματικό δίκτυο δεσμεύει Ca 2+ (O Leary et al., 1998). Όσο μεγαλύτερη είναι η παραγωγή δύναμης, τόσο μεγαλύτερη εμφανίζεται η αύξηση στο ρυθμό ημίσειας χαλάρωσης και άρα τόσο γρηγορότερα πραγματοποιείται η εξασθένηση του ασβεστίου με αποτέλεσμα τη μικρή εμφάνιση ΜΔΔ. Αυτό θα μπορούσε να μεταφραστεί στην αθλητική πράξη ως μείωση απόδοσης. -81-

99 5.1.4 Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση Στην ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση δεν εμφανίστηκε κάποια σημαντική μεταβολή μετά τις ΜΒΣ. Η μείωση φαίνεται να είναι μεγαλύτερη, αλλά χωρίς να προκύπτει σημαντική διαφορά, κατά την πελματιαία κάμψη. Τόσο η γωνία στην οποία εφαρμόστηκαν οι ΜΒΣ, όσο και η αλληλεπίδραση μεταξύ της γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και της γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισαν σημαντικές διαφορές. Δεν υπάρχει κάποια έρευνα που να μελετά την ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση σε σχέση με το μήκος μυός. Η ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση αντικατοπτρίζει τη μεταφορά του δυναμικού δράσης κατά μήκος των εγκάρσιων Τ σωληνάριων, την απελευθέρωση Ca 2+ από το σαρκοπλασματικό δίκτυο, το σχηματισμό σταυρωτών γεφυρών μεταξύ ακτίνης και μυοσίνης, όπως και τη διάταση των ελαστικών στοιχείων του μυός μέχρι την εμφάνιση της δύναμης. Ο λόγος που δεν εμφανίστηκαν κάποιες αλλαγές σε αυτή την παράμετρο πιθανόν να οφείλεται στο δείγμα της μέτρησης, όπου αποτελούνταν από απροπόνητα άτομα, ένα χαρακτηριστικό που επηρεάζει αρνητικά την ΜΔΔ Μ-κύμα Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική μεταβολή στο Μ-κύμα τόσο για τον υποκνημίδιο, όσο και για τον έσω γαστροκνήμιο μυ. Οι δυο αυτές παράμετροι δεν επηρεάστηκαν σημαντικά μετά τις ΜΒΣ με τις τιμές να κυμαίνονται περίπου στα ίδια επίπεδα. H γωνία, καθώς και η αλληλεπίδραση μεταξύ γωνίας που έγινε η ΜΒΣ και γωνίας που εξετάστηκε η προκλητή ροπή δεν εμφάνισαν διαφορές για κανέναν από τους δύο μύες. Σε προηγούμενη μελέτη εντοπίστηκαν διαφορές στο ηλεκτρομυογράφημα του υποκνημιδίου κατά τα πρώτα λεπτά αμέσως μετά τις ΜΒΣ στη θέση της ραχιαίας κάμψης (Miyamoto, Fukutani, Yanai, & Kawakami, 2012). Σε μελέτη του Babault, που πραγματοποιήθηκε στους εκτείνοντες του γόνατος δε βρέθηκαν διαφορές στο Μ-κύμα του τετρακεφάλου όταν η μελέτη καταγράφηκε σε μικρό μήκος μυός με μικρή γωνιακή ταχύτητα. Αντίθετα βρέθηκαν διαφορές στο μεγάλο μήκος μυός και σε μεγάλη γωνιακή ταχύτητα (Babault et al., 2008). Αυτές οι διαφορές είναι πιθανό να οφείλονται στο ότι χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικά πρωτόκολλα μέτρησης. Στην τρέχουσα μελέτη λήφθηκε υπόψη και μελετήθηκαν τόσο η γωνία που καταγράφηκαν οι ΜΒΣ, όσο και οι γωνία που μετρήθηκε η ΜΔΔ, καθώς και η αλληλεπίδραση των παραμέτρων. Αντίθετα για την έρευνα του -82-

100 Miyamoto για κάθε γωνία μέτρησης της ΜΒΣ υπήρχε και κοινή γωνία καταγραφής της ΜΔΔ, ενώ για τη μελέτη του Babault άλλαζε η γωνία μέτρησης της ΜΒΣ, ενώ παρέμεινε σταθερή η γωνία καταγραφής της ΜΔΔ. Το Μ-κύμα μας δίνει πληροφορίες για τη λειτουργία νευρομυϊκής σύναψης (διαθεσιμότητα νευροδιαβιβαστών, λειτουργία μετασυναπτικών υποδοχέων, διαθέσιμη ενέργεια επαναπρόσληψης και επανασύνθεσης ακετυλοχολίνης) και για τη διάδοση δυναμικών δράσης κατά μήκος της μυϊκής ίνας (λειτουργία αντλίας νατρίου-καλίου). Ο γαστροκνήμιος σε σχέση με τον υποκνημίδιο έχει μεγαλύτερα ποσοστά τύπου ΙΙ μυικών ινών, όπως και η μεμβράνη των συγκεκριμένων μυϊκών ινών έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα σε αντλίες Να + / Κ + (Vandenboom et al., 1993). Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό που είναι ικανό να προκαλέσει αύξηση ή και διατήρηση του επιπέδου του M max κατά τη μεταδιεγερτική διευκόλυνση (T. Hamada et al., 2000). Σε όλες τις έρευνες υπάρχει τάση πτώσεις του M max, τόσο όταν οι ΜΒΣ εκτελούνταν σε ραχιαία κάμψη όσο και όταν η ΜΔΔ καταγραφόταν σε αυτή τη θέση. Αυτό σημαίνει ότι σε αυτό το μήκος μυός η εμφάνιση της κόπωσης λόγω μεγάλης παραγωγής δύναμης εμφάνισε τάση μείωσης του M max. H πτώση του M max που υφίστανται και οι δύο μύες μετά τις ΜΒΣ μπορεί να οφείλεται σε διατάραξη της ισορροπίας της αντλίας (Perrey, Racinais, Saimouaa, & Girard, 2010) έναν περιφερικό παράγοντα όπου είναι ικανός να προκαλέσει κόπωση. Φαίνεται λοιπόν ότι το μήκος του μυός και η μηκοδυναμική σχέση του, επηρεάζει το μέγεθος της ΜΔΔ. Ειδικότερα για τους πελματιαίους καμπτήρες η μεγαλύτερη ΜΔΔ παρουσιάζεται σε μήκος μυός όπου δεν παράγεται η μεγαλύτερη ροπή. Αντίθετα το μήκος του μυός είναι μικρό και τα επίπεδα δύναμης μικρά. Κατά συνέπεια το μήκος του μυός θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στην αξιολόγηση της προκλητής ροπής. Επεκτείνοντας αυτό το συμπέρασμα στην αθλητική πράξη, θα μπορούσαμε να περιμένουμε μεγαλύτερα οφέλη μέσω του μηχανισμού της ΜΔΔ σε μικρότερα μήκη μυός. Ωστόσο, κάτι τέτοιο φτάνει να επιβεβαιωθεί με πειραματικά δεδομένα, αφού η αύξηση που παρατηρείται στην προκλητή ροπή δεν μεταφράζονται απαραίτητα και σε βελτίωση στην επίδοση (Tillin & Bishop, 2009). -83-

101 Από τις έρευνες έχει διαπιστωθεί πως η ΜΔΔ εμφανίζεται εντονότερα σε μικρό μήκος μυός, ενώ η κόπωση σε μεγάλο μήκος μυός. Ωστόσο αν δε λάβουμε υπόψη την παράμετρο της κόπωσης θα οδηγηθούμε σε ένα λανθασμένο συμπέρασμα για την επίδραση του μήκος μυός ώστε να υπάρξει καλύτερη απόδοση ως προς τη ΜΔΔ. Δεν μπορούμε να μιλάμε για την καλύτερη απόδοση της ΜΔΔ σε ένα συγκεκριμένο μήκος μυός, αν δε λάβουμε υπόψη την παράμετρο της κόπωσης. Με την παρούσα έρευνα απαντήθηκαν τα εξής ερωτήματα: 1. Πως η γωνία που μετράμε την προκλητή ροπή επηρεάζει την εμφάνιση της ΜΔΔ 2. Γιατί η γωνία που εκτελώ τις ΜΒΣ επηρεάζει τη ΜΔΔ Για το πρώτο ερώτημα η απάντηση ίσως να εντοπίζεται εντός των μυών και συγκεκριμένα στη φωσφορυλίωση των λεπτών αλυσίδων της μυοσίνης (B R MacIntosh, 2003). Ο μηχανισμός αυτός αποδίδεται κυρίως στην αύξηση της κινητικότητας ιόντων του ασβεστίου που απελευθερώνονται από το σαρκοπλασματικό δίκτυο και της ευαισθησίας σύνδεσης τους με την ακτίνη και τη δημιουργία πολλών σταυρωτών γεφυρών. Κατά την πελματιαία κάμψη η δυνατότητα δημιουργίας σταυρωτών γεφυρών είναι εντονότερη με αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη εμφάνιση ΜΔΔ (Simoneau et al., 2007; Vandervoort et al., 1983). Για το δεύτερο ερώτημα θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ο παράγοντας της κόπωσης και του μήκους μυός. Γνωρίζουμε ότι κάθε μυς εμφανίζει καλύτερη απόδοση σε συγκεκριμένο μήκος μυός (Kamimura & Takenaka, 2007). Επιπροσθέτως είναι γνωστό ότι σε κάθε μήκος μυός εμφανίζεται και διαφορετική κόπωση (Lee et al., 2007). Όταν το μήκος του μυός είναι μεγάλο υπάρχει μεγάλη παραγωγή δύναμης, ενώ όταν είναι μικρό το αντίθετο (Fitch & McComas, 1985; Simoneau et al., 2007). Η μεγάλη παραγωγή δύναμης προκαλεί γρηγορότερη κόπωση και έτσι ένας μυς σε ραχιαία κάμψη κοπώνεται γρηγορότερα σε σχέση με την πελματιαία κάμψη. Αυτό διαπιστώθηκε στην παρούσα έρευνα καθώς ο ρυθμός ημίσειας χαλάρωσης εμφανίστηκε σημαντικά αυξημένος κατά τη ραχιαία κάμψη. 5.2 Συμπεράσματα Το μήκος του μυός είναι παράμετρος που μπορεί να επηρεάσει το μέγεθος της ΜΔΔ. Η αυξημένη ΜΔΔ όταν οι ΜΒΣ εκτελέστηκαν σε θέση πελματιαίας κάμψης, -84-

102 πιθανό να οφείλεται στο γεγονός ότι όταν ο μυς είναι σε μικρότερο μήκος κουράζεται λιγότερο, και άρα επιτρέπει την εμφάνιση της ΜΔΔ. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν αξιολογείται η ΜΔΔ πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το μήκος μυός τόσο κατά τη μέτρηση της προκλητής ροπής, όσο και κατά την εκτέλεση των ερεθισμάτων πρόκλησής της (conditioning). Η ΜΔΔ συνεπώς μεγιστοποιείται σε μικρό μήκος μυός. Σημαντικότερο ρόλο στο μέγεθός της παίζει η γωνία στην οποία καταγράφεται παρά η γωνία στην οποία εκτελούνται η ΜΒΣ. Η κόπωση είναι παράμετρος που επηρεάζει την εμφάνιση της ΜΔΔ και έτσι πριν από τη δημιουργία ενός πρωτοκόλλου, πρέπει να αξιολογείται και η παράμετρος της κόπωσης. 5.3 Προτάσεις Η παρούσα μελέτη έδειξε τη σχέση μεταβολής γωνίας άρθρωσης για τη μέτρηση και πρόκληση ΜΔΔ στο μέγεθος της ΜΔΔ. Η μελέτη αυτή μπορεί να αποτελέσει τη βάση για νέες έρευνες που θα μελετήσουν διεξοδικότερα το φαινόμενο και στόχο τη μεταφορά των αποτελεσμάτων στην αθλητική πράξη. Η σύγκλιση έμεσων και άμεσων συμπερασμάτων ερευνών που μελετούν το φαινόμενο από διαφορετικές σκοπιές θα συμβάλει σε αυτήν την κατεύθυνσή. Παρακάτω προτείνονται ορισμένες τέτοιες ιδέες για μελλοντικές έρευνες που θα οδηγήσουν σε ακόμη ασφαλέστερες και πιο γενικευμένες απαντήσεις. Μελέτη επίδρασης μήκους μυός και ΜΔΔ υπό την επίδραση o της προπόνησης o της ηλικίας (τρίτη ηλικία και αναπτυξιακές) o του φύλου Μελέτη του φαινομένου σε περισσότερες ενδιάμεσες και πιο ακραίες γωνίες Μελέτη του φαινομένου σε άλλες αρθρώσεις Προσομοίωση συνθηκών μέτρησης εκτός εργαστηρίου Μελέτη με ηλεκτρικά ερεθίσματα, αντί των ΜΒΣ Μελέτη μεγαλύτερου δείγματος Μελέτη του φαινομένου με δεδομένα αρχιτεκτονικής του μυός -85-

103 6 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Aguilar, H. N., & Mitchell, B. F. (2010). Physiological pathways and molecular mechanisms regulating uterine contractility. Human Reproduction Update, 16(6), Arabatzi, F., Patikas, D. A., Zafeiridis, A., Giavroudis, K., Kannas, T., Gourgoulis, V., & Kotzamanidis, C. M. (2014). The post-activation potentiation effect on squat jump performance: age and sex effect. Pediatric Exercise Science, 26(2), Babault, N., Maffiuletti, N. A., & Pousson, M. (2008). Postactivation potentiation in human knee extensors during dynamic passive movements. Med Sci Sports Exerc, 40(4), Bailey, S. P., Davis, J. M., & Ahlborn, E. N. (1992). Effect of increased brain serotonergic activity on endurance performance in the rat. Acta Physiologica Scandinavica, 145(1), Bigland-Ritchie, B., Jones, D. A., Hosking, G. P., & Edwards, R. H. T. (1978). Central and Peripheral Fatigue in Sustained Maximum Voluntary Contractions of Human Quadriceps Muscle. Clinical Science, 54(6). Blimkie, C. J. R., & Sale, D. G. (1998). Strength development and trainability during childhood. Boyas, S., & Guével, A. (2011). Neuromuscular fatigue in healthy muscle: underlying factors and adaptation mechanisms. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine, 54, Chiu, L., Fry, A., Weiss, L., Schilling, B., Brown, L., & Stacey, S. (2003). Postactivation Potentiation response in athletic and recreationally trained individuals. Journal of Strength and Conditioning Research, 17(4), Davis, J. M., Alderson, N. L., & Welsh, R. S. (2000). Serotonin and central nervous system fatigue: nutritional considerations. The American Journal of Clinical Nutrition, 72(2 Suppl), 573S 8S. Retrieved from Desmedt, J. E., & Hainaut, K. (1968). Kinetics of myofilament activation in potentiated contraction: staircase phenomenon in human skeletal muscle. Nature, 217(5128), Retrieved from Docherty, D., & Hodgson, M. J. (2007). The application of postactivation potentiation to elite sport. Int J Sports Physiol Perform, 2(4), Retrieved from Enoka, R. M. (1988). Muscle strength and its development. New perspectives. Sports Med, 6(3), Retrieved from Fitch, S., & McComas, A. (1985). Influence of human muscle length on fatigue. J Physiol, 362, Retrieved from Gallagher et. al. (n.d.). Healthy percentage body fat ranges: an approach for developing guidelines based on body mass index1 3. Gandevia, S. C. (n.d.). Spinal and Supraspinal Factors in Human Muscle Fatigue. Gordon, A. M., Huxley, A. F., & Julian, F. J. (1966). The variation in isometric tension with sarcomere length in vertebrate muscle fibres. J Physiol, 184(1), 170. Gourgoulis, V., Aggeloussis, N., Kasimatis, P., Mavromatis, G., & Garas, A. (2003). Effect of a submaximal half-squats warm-up program on vertical jumping ability. Journal of Strength and Conditioning Research / National Strength & Conditioning Association, 17(2), Retrieved from Grange, R. W., Vandenboom, R., Xeni, J., & Houston, M. E. (1998). Potentiation of in vitro concentric work in mouse fast muscle. J Appl Physiol (1985), 84(1), Retrieved from

104 Guellich, A., Güllich, A., & Sehmidtbleicher, D. (2015). Potentiation of Explosiv Force, (October). Güillich, A., & Schmidtbleicher, D. (1996). MVC-induced short-term potentiation of explosive force. New Studies in Athletics, 11(4), Hall, Z. W., & Sanes, J. R. (1993). Synaptic structure and development: the neuromuscular junction. Cell, 72 Suppl, Retrieved from Hamada, T., Sale, D. G., MacDougall, J. D., & Tarnopolsky, M. A. (2000). Postactivation potentiation, fiber type, and twitch contraction time in human knee extensor muscles. J Appl Physiol (1985), 88(6), Retrieved from Hermens, H. J., Freriks, B., Merletti, R., Stegeman, D., Blok, J., Rau, G., Hägg, G. (n.d.). European Recommendations for Surface ElectroMyoGraphy Results of the SENIAM project. Hill, A. V. (1922). The maximum work and mechanical efficiency of human muscles, and their most economical speed. The Journal of Physiology, 56(1 2), Retrieved from Hill, A. V. (1938). The heat of shortening and the dynamic constants of muscle. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 126(843), Hodgson, M., Docherty, D., & Robbins, D. (2005). Post-activation potentiation: underlying physiology and implications for motor performance. Sports Med, 35(7), Retrieved from Huxley, A. F. (2000). Cross-bridge action: present views, prospects, and unknowns. J Biomech, 33(10), Retrieved from Inglis, J. G., Howard, J., McIntosh, K., Gabriel, D. A., & Vandenboom, R. (2011). Decreased motor unit discharge rate in the potentiated human tibialis anterior muscle. Acta Physiologica, 201, Jensen, R. L., & Ebben, W. P. (2003). Kinetic analysis of complex training rest interval effect on vertical jump performance. Journal of Strength and Conditioning Research, 17, Kamimura, T., & Takenaka, T. (2007). Potentiation of knee extensor contraction by antagonist conditioning contraction at several intensities. J Physiol Anthropol, 26(4), Retrieved from Kellis, E., & Baltzopoulos, V. (1998). Muscle activation differences between eccentric and concentric isokinetic exercise. Med Sci Sports Exerc, 30(11), Lee, S. C. K., Braim, A., Becker, C. N., Prosser, L. A., Tokay, A. M., & Binder Macleod, S. A. (2007). Diminished fatigue at reduced muscle length in human skeletal muscle. Muscle Nerve, 36(6), Levine, R. J., Chantler, P. D., Kensler, R. W., & Woodhead, J. L. (1991). Effects of phosphorylation by myosin light chain kinase on the structure of Limulus thick filaments. J Cell Biol, 113(3), Retrieved from MacIntosh, B. R. (2003). Role of calcium sensitivity modulation in skeletal muscle performance. News Physiol Sci, 18, MacIntosh, B. R. (2003). Role of calcium sensitivity modulation in skeletal muscle performance. News Physiol Sci, 18, Retrieved from MacIntosh, B. R., & Rassier, D. E. (2002). What is fatigue? Canadian Journal of Applied Physiology, 27(1), Mahlfeld, K., Franke, J., & Awiszus, F. (2004). Postcontraction changes of muscle architecture in human quadriceps muscle. Muscle Nerve, 29(4), Manning, D. R., & Stull, J. T. (1982). Myosin light chain phosphorylation-dephosphorylation in mammalian skeletal muscle. Am J Physiol, 242(3), C Retrieved from Minett, G. M., & Duffield, R. (2014). Is recovery driven by central or peripheral factors? A role for the brain in recovery following intermittent-sprint exercise. Front Physiol, 5, 24.

105 Miyamoto, N., Fukutani, A., Yanai, T., & Kawakami, Y. (2012). Twitch potentiation after voluntary contraction and neuromuscular electrical stimulation at various frequencies in human quadriceps femoris. Muscle Nerve, 45(1), Miyamoto, N., Mitsukawa, N., Sugisaki, N., Fukunaga, T., & Kawakami, Y. (2010). Joint angle dependence of intermuscle difference in postactivation potentiation. Muscle Nerve, 41(4), Moore, R. L., & Stull, J. T. (1984). Myosin light chain phosphorylation in fast and slow skeletal muscles in situ. American Journal of Physiology, 275(5 Pt1), C462 C471. Neyroud, D., Vallotton, A., Millet, G. Y., Kayser, B., & Place, N. (2014). The effect of muscle fatigue on stimulus intensity requirements for central and peripheral fatigue quantification. European Journal of Applied Physiology, 114, Nielsen, B., Hales, J. R., Strange, S., Christensen, N. J., Warberg, J., & Saltin, B. (1993). Human circulatory and thermoregulatory adaptations with heat acclimation and exercise in a hot, dry environment. The Journal of Physiology, 460, Retrieved from O Leary, D. D., Hope, K., & Sale, D. G. (1998). Influence of gender on post-tetanic potentiation in human dorsiflexors. Can J Physiol Pharmacol, 76(7 8), Retrieved from Patikas, D. A., Xenofondos, A., & Kotzamanidis, C. M. (2016). Theoretical background and practical applications of the physiological mechanism of post-activation potentiation. The European Proceedings of Social & Behavioural Sciences, XI, Perrey, S., Racinais, S., Saimouaa, K., & Girard, O. (2010). Neural and muscular adjustments following repeated running sprints. European Journal of Applied Physiology, 109(6), Place, N., Maffiuletti, N. A., Ballay, Y., & Lepers, R. (2005). Twitch potentiation is greater after a fatiguing submaximal isometric contraction performed at short vs. long quadriceps muscle length. J Appl Physiol (1985), 98(2), Rassier, D. E., & MacIntosh, B. R. (2000). Coexistence of potentiation and fatigue in skeletal muscle. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 33(5), Reardon, D., Hoffman, J. R., Mangine, G. T., Wells, A. J., Gonzalez, A. M., Jajtner, A. R., Fragala, M. S. (2014). Do changes in muscle architecture affect post-activation potentiation? J Sports Sci Med, 13(3), 483. Sale, D. G. (2002). Postactivation potentiation: role in human performance. Exercise and Sport Sciences Reviews, 30(3), Sejersted, O. M., & Sjøgaard, G. (2000). Dynamics and consequences of potassium shifts in skeletal muscle and heart during exercise. Physiological Reviews, 80(4), Retrieved from Simoneau, E., Martin, A., & Van Hoecke, J. (2007). Effects of joint angle and age on ankle dorsi- and plantar-flexor strength. J Electromyogr Kinesiol, 17(3), Smith, J. C., & Fry, A. C. (2007). Effects of a ten-second maximum voluntary contraction on regulatory myosin light-chain phosphorylation and dynamic performance measures. J Strength Cond Res, 21(1), Szczesna, D. (2003). Regulatory light chains of striated muscle myosin. Structure, function and malfunction. Curr Drug Targets Cardiovasc Haematol Disord, 3(2), Retrieved from Tillin, N. A., & Bishop, D. (2009). Factors modulating post-activation potentiation and its effect on performance of subsequent explosive activities. Sports Med, 39(2),

106 Vandenboom, R., Grange, R. W., & Houston, M. E. (1993). Threshold for force potentiation associated with skeletal myosin phosphorylation. American Journal of Physiology, 265(Cell Physiol. 34), C Vandenboom, R., Grange, R. W., & Houston, M. E. (1995). Myosin phosphorylation enhances rate of force development in fast-twitch skeletal muscle. American Journal of Physiology, 268(Cell Physiol. 37), C596 C603. Vandervoort, A. A., Quinlan, J., & McComas, A. J. (1983). Twitch potentiation after voluntary contraction. Exp Neurol, 81(1), Retrieved from Xenofondos, A., Patikas, D. A., & Kotzamanidis, C. M. (2014). On the mechanisms of post-activation potentiation: the contribution of neural factors. Journal of Physical Education and Sport, 14(2), Xenofondos, A., Patikas, D., Koceja, D. M., Behdad, T., Bassa, E., Kellis, E., & Kotzamanidis, C. (2015). Post-activation potentiation: The neural effects of post-activation depression. Muscle Nerve, 52(2),

107 7 Παράρτημα 7.1 Έντυπο συναίνεσης εξεταζόμενου -90-