ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΑΠΟΔΟΣΗ &ΥΓΕΙΑ. του ΦΤΙΚΑ ΧΡΗΣΤΟΥ ΤΙΤΛΟΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΑΠΟΔΟΣΗ &ΥΓΕΙΑ Μεταπτυχιακή διατριβή που υποβάλλεται στο καθηγητικό σώμα για την μερική ολοκλήρωση των απαιτήσεων για την απόκτηση του μεταπτυχιακού τίτλου του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (τομέας αγωνιστικών αθλημάτων) του ΦΤΙΚΑ ΧΡΗΣΤΟΥ ΤΙΤΛΟΣ Η άμεση (acute) επίδραση ενός πρωτοκόλλου κόπωσης κύκλου διάτασης-βράχυνσης στη νευρομυϊκή λειτουργία των κάτω άκρων σε άνδρες και προεφήβους. Εγκεκριμένο από το Καθηγητικό σώμα: Κοτζαμανίδης Χ. Αναπ. Καθ. Τ.Ε.Φ.Α.Α Α.Π.Θ.. Αγγελούσης Ν. Επικ. Καθ. Τ.Ε.Φ.Α.Α Δ.Π.Θ.. Μιχαηλίδης Χ. Λέκτορας Τ.Ε.Φ.Α.Α Α.Π.Θ... ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΦΤΙΚΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ : Η άμεση (acute) επίδραση ενός πρωτοκόλλου κόπωσης κύκλου διάτασης-βράχυνσης στη νευρομυϊκή λειτουργία των κάτω άκρων σε άνδρες και προεφήβους. (Υπό την επίβλεψη του αναπληρωτή καθηγητή κ. Κοτζαμανίδη Χρήστου). Ο σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να συγκρίνη τις διαφορές στην νευρομυϊκή λειτουργία των κάτω άκρων σε προέφηβους και ενήλικες μετά από ένα πρωτόκολλο κόπωσης του κύκλου διάτασης βράχυνσης και να καθοριστεί αν το επίπεδο ωρίμανσης επηρεάζει διαφορετικά τα δυναμικά, κινηματικά, και ηλεκτρομυογραφικά χαρακτηριστικά. Έντεκα μη αθλούμενοι προέφηβοι (10,2 ± 0.7 έτη) και δέκα ενήλικες (24.3 ± 3,3 έτη) συμμετείχαν εθελοντικά στην έρευνα. Τους ζητήθηκε να εκτελέσουν δέκα σετ των δέκα μέγιστων αλμάτων με διάλειμμα 45 δευτερόλεπτα ανάμεσα τους. Η δοκιμασία πριν και μετά το πρωτόκολλο κόπωσης περιλάμβανε μέγιστη ισομετρική δύναμη των εκτεινόντων μυών του γόνατος, κατακόρυφο άλμα (SJ) καθώς και κατακόρυφο άλμα μετά από πτώση από 40 εκατοστά (DJ). Ο εξοπλισμός περιλάμβανε έξι κάμερες Μ3 με το σύστημα τρισδιάστατης ανάλυσης Vicon 612 για την καταγραφή των κινηματικών δεδομένων, δυναμοπλατφόρμα για την καταγραφή των κατακόρυφων δυνάμεων, ισοκινητικό δυναμόμετρο (Cybex) για την καταγραφή της μέγιστης ισομετρικής δύναμης των εκτεινόντων του γόνατος και έναν ηλεκτρομυογράφο για την καταγραφή του επιφανειακού ηλεκτρομυογραφήματος στους γαστροκνήμιο μυ, υποκνημίδιο μυ και έσω πλατύ μυ. Κατά την επεξεργασία των αποτελεσμάτων βρέθηκε ότι οι ενήλικες παρουσίασαν σημαντικά μεγαλύτερη πτώση στην ισομετρική δύναμη των εκτεινόντων του γόνατος σε σύγκριση με τους προέφηβους. Επίσης, κατά το κατακόρυφο άλμα οι ενήλικες σημείωσαν σημαντικά μεγαλύτερη μείωση στην κατακόρυφη δύναμη απογείωσης, στην γωνιακή ταχύτητα γόνατος, στο μέγεθος της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας και τέλος στην επίδοση του άλματος σε σύγκριση με τους προέφηβους. Ακόμη, κατά την έκκεντρη φάση 2

3 του DJ, οι ενήλικες σημείωσαν μεγαλύτερη αύξηση στην κατακόρυφη δύναμη προσγείωσης, στο χρόνο επαφής κατά την στηρικτική φάση, στην μέγιστη κάμψη της άρθρωσης του γόνατος καθώς επίσης είχαν και σημαντικά μεγαλύτερη αύξηση στην άρθρωση του γόνατος κατά την επαφή. Επιπλέον, βρέθηκε ότι είχαν σημαντικά μεγαλύτερη μείωση στην προενεργοποίηση, στην αντανακλαστική λειτουργία και στο μέγεθος του ηλεκτρομυογραφίματος. Τέλος οι προέφηβοι είχαν σημαντικά μεγαλύτερη αύξηση στην γωνιακή ταχύτητα γόνατος. Κατά την σύγκεντρη φάση του DJ, οι ενήλικες είχαν σημαντικά μεγαλύτερη μείωση, στην κατακόρυφη δύναμη ώθησης στην γωνιακή ταχύτητα απογείωσης, στο μέγεθος ηλεκτρομυογραφίματος και τέλος στην επίδοση του άλματος. Η πτώση που παρουσίασαν και οι δύο ηλικιακές ομάδες στην μέγιστη ισομετρική δύναμη των εκτεινόντων του γόνατος οφείλεται στην μειωμένη ικανότητα του μηχανισμού σύσπασης λόγω μεταβολικής κόπωσης (Byrne & Eston 2002; Marginson et al 2005; Laaksonen et al 2006; Douset et al 2007). Παρόμοια και η πτώση στο κατακόρυφο άλμα οφείλεται στην πιθανά σε περιφερική - μεταβολική κόπωση (Kuitunen et al. 2002, Horita et al. 1996, Nicol et al. 1996, Gollhofer et al. 1987). Τέλος η πτώση στην επίδοση του κατακόρυφου άλματος μετά από πτώση εξηγείτε από την πιθανή μείωση της σκληρότητας της άρθρωσης του γόνατος όπου κατ επέκταση σημαίνει κεντρική και περιφερική κόπωση. Οι προέφηβοι παρουσιάζουν μικρότερα επίπεδα κόπωσης λόγω της διαφορετικής κατανομής γρήγορων αργών μυϊκών ινών και του ελαστικότερου μυοτενόντιου συμπλέγματος που διαθέτουν (Marginson et al., 2005; Davies et al., 1983; Belanger et al., 1989). Λέξεις κλειδιά: κατακόρυφα άλματα, κόπωση, κύκλος διάτασης βράχυνσης, προενεργοποίηση, αντανακλαστικό διάτασης, ηλεκτρομυογράφημα, κινηματική ανάλυση, προέφηβοι, 3

4 ABSTRACT The acute effects of the exhausting stretch-shortening cycle exercise to the neuromuscular function of lower limps in men and preadolescents. (Under the supervision of Prof. Kotzamanidis Christos) Purpose: The present study focused on the adaptations to the performance, the dynamics and kinematics characteristics and the electromyography of the lower limps, exactly after the exhausting stretchshortening cycle exercise, which it has been studied in previous research but only in adults. Due to the latter, the objective of the present research was to evaluate the aforementioned variables in preadolescence. Moreover, the research examined the differences of the two age groups-the adults and the preadolescents-. Method: Eleven preadolescent boys (9 to 11 years old) and eleven adult men (20 to 30 years old) were tested in maximal isometric voluntary contraction of knee extension muscles, in squat jump and in drop jump 40 before and after the fatigue exercise (10 sets /10 repetitions, 30 break). The instruments used were six M3 cameras with Vicon 612 motion analysis system for the 3-D kinematics of the lower limbs, a Bertec 4060 force plate for the ground reaction forces (GRF), isokinetic dynamometer (CYBEX) for the maximal voluntary isometric strength of knee extensions muscle and a BTS Τelemg EMG system for the measurement of the electrical activity of m.gastrocnemius, soleus, vastus medialis. The analysis of the signals was made in a specifically modulated environment of the software program MATLAB The instruction given to the subjects was to perform the highest possible jump. Results: As far as the performance is concerned, the adults had significantly higher levels of reduction than the preadolescents, in both the maximal isometric voluntary contraction and vertical jumps. To be more specific, the adults had significantly greater reduction in the ground reaction 4

5 force (fz) of the push off phase, in the push off angular velocity and in the maximal a EMG amplitude. The drop jump was analyzed in two phases: the eccentric and the concentric phase. In the eccentric phase, the adults exhibited significantly more alterations in pre-activation, in fz, in joint ankle touch down, in stretch reflexes, in contact time and in EMG activity. On the other hand, the preadolescents exhibited significantly greater alterations in angular velocity and in maximal knee flexion. In concentric phase, the adults exhibited significantly greater reduction in fz, in angular velocity and in EMG activity. Conclusion: In this research, the fatigue exercise resulted in acute reduction in the performance of both age groups. The aforementioned reduction probably derived from the alteration of joint stiffness and, therefore, from the central and peripheral metabolic fatigue. Finally, it was observed that the adult fatigue performance was affected more than the preadolescents performance. This could be due to the higher levels of the slow twitch muscle fibers distribution, to the more flexible muscle tendon complex, to the lower levels of accumulation metabolic products after anaerobic lactic exercise and, finally, to the lower levels of reduction of the muscle tendon stiffness. Keywords: stretch shortening cycle, neuromuscular fatigue, kinematics, preadolescence, stretch reflex, motor control, pre-activation, joint stiffness ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Με την ολοκλήρωση της μεταπτυχιακής διατριβής μου, νοιώθω την ανάγκη να ευχαριστήσω μέσα από την καρδιά μου και πρώτα απ όλους τον κύριο επιβλέποντα καθηγητή μου, καθηγητή κ. Κοτζαμανίδη Χρήστο, που αυτά τα δύο χρόνια ήταν δίπλα μου και έδωσε την πολύτιμη βοήθεια του όποτε χρειάστηκε. Τον ευχαριστώ επίσης για την ευκαιρία που μου έδωσε να πλουτίσω τις γνώσεις μου σε θέματα προπονητικής τόσο στο θεωρητικό όσο και στο πρακτικό μέρος μέσω των εργαστηριακών αξιολογήσεων. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω εγκαρδίως τα άλλα δύο μέλη της τριμελούς συμβουλευτικής επιτροπής, τον αναπληρωτή καθηγητή κ. 5

6 Αγγελούση Νικόλαο και τον λέκτορα κ. Χαράλαμπο Μιχαηλίδη για τις παρατηρήσεις και τις πολύτιμες υποδείξεις τους καθ όλη τη διάρκεια της διατριβής μου. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τον υποψήφιο διδάκτορα, του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών του Α.Π.Θ., Κίτσα Ηλία για την συνδρομή του στην επεξεργασία των ΗΜΓ σημάτων μέσω ειδικά διαμορφωμένου, από το τμήμα των Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών, περιβάλλοντος του λογισμικού προγράμματος MATLAB. Ευχαριστώ πολύ ακόμα, την διδάσκουσα του Τ.Ε.Φ.Α.Α Α.Π.Θ, κύρια Μπάσσα Ελένη για τη σημαντική βοήθεια της στην στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων και τους συναδέλφους υποψηφίους διδάκτορες του τμήματος Λαζαρίδη Σάββα, Παράσχο Ηλία, Χατζηκωτούλα Κώστα, για την παραχώρηση προς μελέτη των δικών τους εργασιών ή τη βοήθεια τους στη διεξαγωγή των μετρήσεων και στην επεξεργασία των δεδομένων της διατριβής. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένεια μου και τα αγαπημένα μου πρόσωπα για την αμέριστη συμπαράσταση τους κατά τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. 6

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ σελ 2 ABSTRACT 4 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ.5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 7 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ.10 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ..12 ΕΙΣΑΓΩΓΗ...14 ΕΙΔΗ ΜΥΪΚΗΣ ΣΥΣΤΟΛΗΣ.15 ΧΡΟΝΙΚΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ ΤΩΝ ΦΑΣΕΩΝ ΤΟΥ ΚΔΒ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟΝ ΚΔΒ...18 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ..19 ΚΟΠΩΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΑΣΚΗΣΗ ΚΔΒ 19 Α) ΜΥΪΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ 21 Β) ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ..21 Γ) ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ...22 Δ) ΠΡΟΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ...22 Ε) ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ...24 ΣΤ) ΡΥΘΜΙΣΗ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ.24 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΡΟΕΦΗΒΩΝ...26 ΣΚΟΠΟΣ..27 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 27 ΔΕΙΓΜΑ...27 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ 28 ΧΡΟΝΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ

8 ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΚΟΠΩΣΗΣ 29 ΑΝΘΡΩΠΟΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ.30 ΚΛΙΜΑΚΑ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΗΣ ΚΟΠΩΣΗΣ (Borg).30 ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΑ ΑΛΜΑΤΑ.30 ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ.31 ΛΗΨΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΥΟΓΡΑΦΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ (EMG)..31 ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ...33 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ.34 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ..35 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 36 ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΟΠΩΣΗΣ (BORG)..36 ΙΣΟΜΕΤΡΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ (CYBEX).36 ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΑΛΜΑ (SJ)...38 Α) Επίδοση...38 Β) Δύναμη κατακόρυφης ώθησης..39 Γ) Γωνιακή ταχύτητα...40 Δ) Ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα...41 i) Γαστροκνήμιος 41 ii) Υποκνημίδιος...42 iii) Έσω πλατύς..43 ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΑΛΜΑ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΠΤΩΣΗ 44 A) Ύψος άλματος...44 Β) Προενεργοποίηση.45 ι) Γαστροκνήμιος..45 ιι) Υποκνημίδιος 46 ΕΚΚΕΝΤΡΗ ΦΑΣΗ..47 Α) Στηρικτικές κατακόρυφες δυνάμεις.47 8

9 Β) Γωνία γόνατος κατά την επαφή...48 Γ Μέγιστη κάμψη γόνατος Δ) Αντανακλαστική λειτουργία Γαστροκνήμιος Ε) Ταχύτητα κάμψης του γόνατος...51 ΣΤ) Χρόνος επαφής Ζ) Ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα...53 i) Γαστροκνήμιος ii) Υποκνημίδιος iii) Έσω πλατύς...55 ΣΥΓΚΕΝΤΡΗ ΦΑΣΗ...56 Α) Κατακόρυφη δύναμη ώθησης.. 56 Β) Γωνιακή ταχύτητα ώθησης Γ) Ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα.. 58 i) Γαστροκνήμιος...58 ii) Υποκνημίδιος...59 iii) Έσω πλατύς...60 ΣΥΖΗΤΗΣΗ...61 ΣΥΝΟΨΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΑΛΜΑ ΑΡΘΡΙΚΗ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑ...63 ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΑΛΜΑ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΠΤΩΣΗ ΕΚΚΕΝΤΡΗ ΦΑΣΗ...65 ΣΥΓΚΕΝΤΡΗ ΦΑΣΗ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΩΝ ΚΑΙ ΕΝΗΛΙΚΩΝ..67 9

10 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ.69 ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΡΟΤΑΣΗ...69 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ..70 ΕΚΚΕΝΤΡΗ ΔΥΝΑΜΗ..70 ΣΥΓΚΕΝΤΡΗ ΔΥΝΑΜΗ...71 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...72 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ ΓΡΑΦΗΜΑ 1 : Καταγραφή της υποκειμενικής κόπωσης σε προέφηβους και ενήλικες εκφρασμένη στη κλίμακα του Borg. ΓΡΑΦΗΜΑ 2 : Ποσοστιαία μεταβολή της ισομετρικής δύναμης των εκτεινόντων του γόνατος σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 3 : Ποσοστιαία μεταβολή της επίδοσης του κατακόρυφου άλματος σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 4 : Ποσοστιαία μεταβολή της κατακόρυφης δύναμης (Fz) ώθησης σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 5 : Ποσοστιαία μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας του γόνατος σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 6 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους ΗΜΓ του γαστροκνήμιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 7 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους ΗΜΓ του υποκνημίδιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. 10

11 ΓΡΑΦΗΜΑ 8 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους ΗΜΓ του έσω πλατύ μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 9 : Ποσοστιαία μεταβολή της επίδοσης κατά το κατακόρυφο άλμα με αναπήδηση σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 10 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) της προενεργοποίησης του γαστροκνήμιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 11 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) της προενεργοποίησης του υποκνημίδιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 12 : Ποσοστιαία μεταβολή της κατακόρυφης δύναμης (Fz) κατά την στηρικτική φάση σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 13 : Ποσοστιαία μεταβολή της γωνίας του γόνατος κατά την επαφή στη φάση στήριξης σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 14 : Ποσοστιαία μεταβολή της μέγιστης κάμψης του γόνατος κατά την στηρικτική φάση σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 15 : Ποσοστιαία μεταβολή των αντανακλαστικών του γαστροκνήμιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 16 : Ποσοστιαία μεταβολή της ταχύτητας κάμψης του γόνατος κατά την στηρικτική φάση σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 17 : Ποσοστιαία μεταβολή του χρόνου στήριξης σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 18 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) EMG του γαστροκνήμιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. 11

12 ΓΡΑΦΗΜΑ 19 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) EMG του υποκνημίδιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 20 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) EMG του έσω πλατύ μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 21 : Ποσοστιαία μεταβολή της κατακόρυφης δύναμης ώθησης σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 22 : Ποσοστιαία μεταβολή της ταχύτητας κάμψης του γόνατος κατά την φάση απογείωσης σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 23 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) EMG του γαστροκνήμιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 24 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) EMG του υποκνημίδιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΓΡΑΦΗΜΑ 25 : Ποσοστιαία μεταβολή του μεγέθους (mean/max) EMG του υποκνημίδιου μυός σε προέφηβους και ενήλικες. ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1 : Μεταβολή της ισομετρικής δύναμης των εκτεινόντων μυών του γόνατος εκφρασμένη σε σχετικές τιμές σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 2 : Μεταβολή του ύψους άλματος σε πραγματικές τιμές σε προέφηβους και ενήλικες. 12

13 Πίνακας 3 : Μεταβολή της κατακόρυφης δύναμης ώθησης σε σχετικές τιμές (Newton / Σωματική μάζα) σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 4 : Μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας ώθησης σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 5 : Μεταβολή της επίδοσης του κατακόρυφου άλματος μετά από πτώση σε απόλυτες τιμές σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 6 : Μεταβολή της κατακόρυφης δύναμης αντίδρασης κατά την επαφή με το έδαφος σε σχετικές τιμες (Newton / Σωματική μάζα) σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 7 : Μεταβόλη της γωνίας της άρθρωσης του γόνατος κατά την επαφή σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 8 : Μεταβολή της μέγιστης κάμψης του γόνατος σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 9 : Μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας γόνατος κατά την φάση της προσγείωσης σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 10 : Μεταβολή του χρόνου παραμονή στην στηρικτική φάση σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 11 : Μεταβολή της κατακόρυφης δύναμης ώθησης σε σχετικές τιμές (Newton / Σωματική μάζα) σε προέφηβους και ενήλικες. Πίνακας 12 : Μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας ώθησης σε προέφηβους και ενήλικες. 13

14 Η άμεση (acute) επίδραση ενός πρωτοκόλλου κόπωσης κύκλου διάτασης-βράχυνσης στη νευρομυϊκή λειτουργία των κάτω άκρων σε άνδρες και προεφήβους. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ολες οι κινήσεις χρειάζονται κάτι πολύ περισσότερο από την απλή συστολή συγκεκριμένων μυών. Η σωστή εφαρμογή της κατάλληλης δύναμης για μια δεδομένη κίνηση, όπως το σέρβις στην αντισφαίριση, ένα απαλό χτύπημα στο γκολφ ή ένα κάθετο άλμα στη πετοσφαίριση, εξαρτάται από μία σειρά συντονισμένων νευρικών σημάτων και την σωστή επιστράτευση συγκεκριμένων μυϊκών ινών. Απαντώντας σε διάφορα εσωτερικά και εξωτερικά ερεθίσματα, μικροποσότητες αισθητικών δεδομένων, μεταβιβάζονται ταχέως για επεξεργασία μέσω των αλληλεπιδρώντων μηχανισμών ελέγχου. Τόσο οι απλές κινήσεις που απαιτούν μικρή μυϊκή δύναμη, όσο και οι πολύπλοκες που απαιτούν μεγάλη δύναμη, βασίζονται στα εισερχόμενα νευρικά ερεθίσματα που οργανώνονται, επεξεργάζονται με τον κατάλληλο τρόπο και αναμεταδίδονται στα εκτελεστικά όργανα, τους μυς (McArdle W. 2000). Ο όρος νευρομυϊκός έλεγχος υποδηλώνει την διαδικασία επικοινωνίας μεταξύ του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (ΚΝΣ) και του μυϊκού συστήματος. Ο όρος επικοινωνία πρακτικά σημαίνει δύο βασικές λειτουργίες: 1. Τη διέγερση ή ενεργοποίηση του μυός από το ΚΝΣ. 2.Μετά την σύσπαση του μυός τα αισθητήρια όργανα του μυός, τένοντα, αρθρώσεων και δέρματος (μηχανουποδοχείς) στέλνουν στο ΚΝΣ 14

15 πληροφορίες για το πώς εκτελέστηκε το κινητικό πρόγραμμα. Η μεταφορά των πληροφοριών αυτών γίνεται πάλι μέσω ηλεκτρικού φορτίου το οποίο προκαλείται από τα αισθητήρια όργανα του μυός, τένοντα, αρθρώσεων και δέρματος. Η συσταλτή δύναμη μεταδίδεται στις αρθρώσεις μέσω της δομής του συνδετικού ιστού όπως είναι οι τένοντες και οι απονευρώσεις. Οι τένοντες και οι απονευρώσεις αποτελούνται κυρίως από κολλαγόνο ιστό ο οποίος έχει ελαστικές ιδιότητες. Αυτό τους δίνει την ικανότητα να μεταφέρουν δυνάμεις σχετική με το μέγεθος της διάτασης στην οποία υποβάλλονται (Koob & Summer 2002). Αυτή η μηχανική ιδιότητα επιτρέπει την αποθήκευση και απόδοση εκρηκτικής ελαστικής ενέργειας κατά την διάρκεια μετακίνησης και άλλων φυσικών κινήσεων (Roberts et al 1997, Fukunaga et al 2001). Η τελική σύνδεση μεταξύ του νωτιαίου και του μυοσκελετικού συστήματος δημιουργείται από την σύναψη του άλφα κινητικού νευρώνα με εξωκαψικές μυϊκές ίνες σε μία θέση γνωστή ως νευρομυϊκή σύναψη ή τελική κινητική πλάκα. Σ αυτήν την σύναψη, η ηλεκτρική ενέργεια που μεταφέρεται από τους α κινητικούς νευρώνες μετατρέπεται σε χημική ενέργεια με την παρέμβαση νευροδιαβιβαστικής ουσίας (ακετιλοχολίνη) η οποία ενώνεται με τους υποδοχείς της ακετυλοχολίνης επιτρέποντας έτσι την ανταλλαγή ιόντων με μεγαλύτερο ρυθμό, μετατρέποντας έτσι το δυναμικό ηρεμίας του μυός σε δυναμικό δράσης. Η παραγωγή αυτού του δυναμικού δράσης ενεργοποιεί κατόπιν μία δεύτερη αλυσίδα μυϊκών συμβάντων που κορυφώνεται με την αλληλεπίδραση δύο πολύ σημαντικών συσταλτών πρωτεϊνών ( ακτίνη και μυοσίνη) στο εσωτερικό του μυός. Αυτή η διαδοχική διαδικασία, είναι υπεύθυνη για την μετατροπή των δυναμικών δράσης σε μυϊκή συστολήδύναμη (Rose D. 1997). ΕΙΔΗ ΜΥΪΚΗΣ ΣΥΣΤΟΛΗΣ Διακρίνουμε τρία είδη μυϊκής συστολής (Κλεισούρας 1997), την μειομετρική, την πλειομετρική, και την ισομετρική. Συχνά όμως η μεομετρική συστολή αναφέρεται ως σύγκεντρη και η πλειομετρική ως έκκεντρη. 15

16 Παρακάτω θα χρησιμοποιηθεί ο όρος έκκεντρη-σύγκεντρη για να οριστεί το είδος της μυϊκής συστολής. Κατά την ισομετρική συστολή βραχύνουν τα συσταλτά στοίχεια του μυός και διατείνονται τα εν σειρά ελαστικά στοιχεία του μύος, αλλά το συνολικό του μήκος παραμένει σταθερό. Για το λόγο αυτό δεν παράγεται εξωτερική κίνηση και μηχανικό έργο και αναφερόμαστε σε μια στατική κατάσταση. Κατά την σύγκεντρη συστολή βραχύνονται τα συσταλτά στοιχεία του μυός, διατείνονται τα ελαστικά με αποτέλεσμα να μειώνεται το μηκός του μυοτενόντιου συστήματος. Στη περίπτωση αυτή, ο μυς υπερνικά την αντίσταση και μετατοπίζει την εξωτερική επιβάρυνση, παράγοντας θετικό μηχανικό έργο. Κατά την έκκεντρη συστολή ο μυς επιμηκύνεται αντενεργώντας στην εξωτερική επιβάρυνση η οποία είναι μεγαλύτερη της παραγόμενης βουλιτικής δύναμης. Σ αυτή τη περίπτωση τόσο ο ελαστικός όσο και ο συσταλτός ιστός επιμηκύνονται και το μυοτενόντιο σύμπλεγμα αυξάνη το μήκος του. Στη διάρκεια της παραπάνω σύσπασης το μηχανικό έργο που παράγεται είναι αρνητικό. Σε ορισμένες φυσικές κινήσεις (π.χ. τρέξιμο, άλματα) οι ενεργούντες μυς υποβάλλονται σε μια ενναλαγή από έκκεντρη σε σύγκεντη δραστηριότητα. Αυτή η διαδοχή ονομάζεται κύκλος διάτασης-βράχυνσης (ΚΔΒ) και παίζει σημαντικό ρόλο στην αθλητική απόδοση. ΧΡΟΝΙΚΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ ΤΩΝ ΦΑΣΕΩΝ ΤΟΥ ΚΔΒ Για δραστηριότητες όπως είναι τα κάθετα άλματα κατά τα οποία ο αθλητής ακολουθεί συγκεκριμένο κινητικό πρόγραμμα, οι εκτείνοντες μυς ενεργοποιούνται πριν την επαφή με το έδαφος ως προετοιμασία για την φάση πρόσκρουσης με το έδαφος, σκληραίνοντας (stiffness) έτσι το μυοτενόντιο σύμπλεγμα και κατ επέκταση τις αρθρώσεις των κάτω άκρων. Έτσι όπως προαναφέρθηκε οι μύες των σκελών προενεργοποιούνται πριν την προσγείωση και παρέχουν μέσω της προδιάτασης μία αρχική αντίσταση για την φάση στήριξης με το έδαφος ενώ επίσης συνδράμει και στην αυξημένη σύγκεντρη συστολή στην συνέχεια. Η πρόβλεψη της προενεργοποίησης που προκαλείτε από το κεντρικό κινητικό πρόγραμμα, ενεργεί για να αποτρέψει 16

17 την κατάπτωση της άρθρωσης αμέσως μετά την επαφή με το έδαφος και έμμεσα να προετοιμάσει μία αποτελεσματική φάση απογείωσης (Gollhofer και Kyrolainen 1990). Ακόλουθα με την επαφή, το κέντρο μάζας σώματος σταθεροποιείται και επιβραδύνεται η προς τα κάτω κίνηση στον κάθετο άξονα. Στη φάση αυτή, που ονομάζεται έκκεντρη αναστολή (breaking phase), πραγματοποιείται και η αποθήκευση της ελαστικής ενέργειας. Επιπλέον παρατηρείται και η εμφάνιση του αντανακλαστικού διάτασης το οποίο συμβάλει περεταίρω στη μυϊκή σκληρότητα. Κατά την διάρκεια της στηρικτικής φάσης ουσιαστικά υπάρχει μία μετάβαση από την έκκεντρη στην σύγκεντρη σύσπαση των μυών των κάτω άκρων. Το διάστημα αυτό που μεσολαβεί από το τέλος της έκκεντρης σύσπασης και την απαρχή της σύγκεντρης συστολής ονομάζεται διεθνώς «coupling time». Πρακτικά, κατά την διάρκεια εκτέλεσης ενός άλματος βάθους ο όρος ταυτίζεται με το διάστημα όπου τελειώνει η προς τα κάτω έκκεντρη κίνηση-σύσπαση έως ότου ξεκινήσει η σύγκεντρη συστολή. Η αξία της επίτευξης όσο το δυνατόν μικρότερου χρόνου στο μεσοδιάστημα αυτό (coupling time) έχει ερευνηθεί από πολλές μελέτες. Αυτές συγκλίνουν στην άποψη ότι όσο μεγαλύτερη τιμή έχει αυτή η παράμετρος, δηλαδή όσο περισσότερο διαρκεί χρονικά σε ένα άλμα, τόσο λιγότερο αποδοτική είναι η αξιοποίηση του φαινόμενου του κύκλου διάτασης βράχυνσης. (Bosco et al., 1981). Μικρής διάρκειας χρόνοι στήριξης προξενούν ψηλές τιμές στην σκληρότητα των κάτω άκρων και συνεπώς πιο ευνοϊκές προϋποθέσεις για την μετέπειτα κατακόρυφη ταχύτητα απογείωσης στα άλματα βάθους. (Arampatzis et al., 2001) Η σύγκεντρη δράση της μυϊκής λειτουργίας κατά την διάρκεια της φάσης απογείωσης, ενσχύεται από την προηγηθείσα έκκεντρη φάση, η οποία λαμβάνει χώρα κατά την αρχική προσγείωση, λόγω απορρόφησης και απόδοσης ελαστκής ενέργειας. Στον κύκλο διάτασης βράχυνσης, η σωστή χρησιμοποίηση της ελαστικής ενέργειας και η αντιδραστική ικανότητα διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο για την παραγωγή δύναμης στην φάση της προώθησης και του άλματος που ακολουθεί.(bosco et al., 1982) 17

18 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΟΝ ΚΔΒ Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι αλμάτων, οι οποίοι έχουν καλά ερευνηθεί ενβιομηχανικά: το squat jump, το drop jump, και το countermovement jump (Bosco et al 1981, Gollhofer & Rapp 1993). Στο squat jump μπορεί να υπάρξει μια πολύ μικρή έκκεντρη φάση, και ο αθλητής παραμένει σε μια σκυφτεί θέση πριν το άλμα. Στην συνέχεια ακολουθεί η σύγκεντρη μυϊκή δραστηριότητα και η φάση απογείωσης. Στην εκτέλεση ενός drop jump ο αθλητής πέφτει από μία ανυψωμένη από το έδαφος πλατφόρμα και έρχεται σε επαφή με το έδαφος με τα πέλματα, ενώ παράλληλα κάμπτωνται οι αρθρώσεις του ισχίου, του γόνατος και της ποδοκνημικής. Η μυϊκή ενεργοποίηση είναι έκκεντρη ενώ ακολουθεί η ισομετρική και τέλος η σύγκεντρη όπου οι παραπάνω αρθρώσεις εκτείνονται μέχρι την στιγμή της απογείωσης. Το drop jump εμπεριέχει στην κίνηση του τον κύκλο διάτασης βράχυνσης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τον κύκλο διάτασης/βράχυνσης είναι: Τύπος μυός(διαρθρικός/μονοαρθρικός) Ελαστικότητα Μυοτενοντίου συμπλέγματος Μήκος τένοντα Ταχύτητα διάτασης Χρόνος διάτασης Μήκος μυός στη φάση απογείωσης Όλα τα παραπάνω ρυθμίζουν την ποσότητα της ελαστικής ενέργειας που θα απορροφηθεί και θα αποδοθεί στη φάση της απογείωσης Άλλοι παράγοντες Ρύθμιση σκληρότητας Προενεργοποίηση μυός Αντανακλαστική λειτουργία 18

19 Είναι γνωστό από την βιβλιογραφία πως η προδιάταση των μυών (έκκεντρη σύσπαση) διαδραματίζει μοναδικό ρόλο στο SSC (Komi,1984) καθώς αυξάνει την απόδοση σε σύγκριση με καθαρά σύγκεντρη μορφή σύσπασης του μεμονωμένου μυός (Cavagna et al. 1965,1968). Η συσσώρευση ελαστικής ενέργειας κατά την διάρκεια του κύκλου διάτασηςβράχυνσης σε συνδυασμό με την συνεισφορά των αντανακλαστικών του νευρομυϊκού συστήματος αποτελούν παράγοντες που επηρεάζουν την εκτέλεση του άλματος βάθους με αναπήδηση (Komi & Gollhofer 1997, Dietz et al. 1979, Bosco et al. 1981, 1982, Vitasalo et al. 1982). Συγκεκριμένα, η συνεισφορά του αντανακλαστικού βραχείας διάρκειας (short-latency stretchreflex) προστίθεται στην συνολικό μέγεθος που αποδίδει ο μυς κατά την διάρκεια της σύγκεντρης σύσπασης του μυός. Υπάρχουν έρευνες που υποστηρίζουν πως τα αντανακλαστικά αυτά ενεργούν σαν ένας ρυθμιστικός μηχανισμός που πιθανόν ελέγχουν την μυϊκή σκληρότητα (stiffness) (Houk, 1979). Σε μία πρόσφατη έρευνα (Horita et al. 1996) προτάθηκε πως η αλληλεπίδραση μεταξύ των αντανακλαστικών και της μυικής σκληρότητας (stiffness) των εκτεινόντων μυών του γόνατος παίζει σημαντικό ρόλο στην ρύθμιση της απόδοσης σε ένα άλμα βάθους. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ ΚΟΠΩΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΑΣΚΗΣΗ ΚΔΒ Πολλοί είναι οι ερευνητές που προσπάθησην να ορίσουν την κόπωση. Το 1983 ο Edwards έδωσε τον εξής ορισμό: μυϊκή κόπωση είναι η αδυναμία του μυός να διατηρήσει την αρχική ή αναμενόμενη παραγωγή δύναμης ή έργο. Επιπρόσθετα παρουσιάστηκαν στοιχεία ότι μικρής και μεγάλης διάρκειας ασκήσεις κόπωσης οδηγούν σε μείωση της ικανότητας του νευρομυϊκού συστήματος (Bigland-Ritchie 1984). Η ίδια ερευνήτρια και η συνεργάτες της (1978) αναφέρουν οτί η εμφάνηση της κόπωση κατατάσσεται σε α) περιφερική κόπωση όπου εντοπίζεται η δυσλειτουργία κάποιων από τους μηχανισμούς της νευρικής οδού και β) κεντρική κόπωση. 19

20 Περιοχές κεντρικής κόπωσης: Κινητικές περιοχές (εγκεφαλικός φλοιός). Νευρωνικά δίκτυα Νωτιαίου Μυελού. Κινητικοί νευρώνες τύπου-α. Νευρομυϊκή σύναψη (προσυναπτική περιοχή). Περιοχές περιφερικής κόπωσης: Νευρομυϊκή σύναψη (μετασυναπτική περιοχή-τελική κινητική πλάκα) Κυτταρική μεμβράνη. Τ-σωλήνες. Σαρκοπλασματικό δύκτιο. Σταυρωτές γέφυρες. Εξάντληση των ενεργειακών αποθεμάτων Παράγοντες που επηρεάζουν την περφερική κόπωση Μείωση της ροής του αίματος στον μυ. Αύξηση της συγκέντρωσης ορισμένων μεταβολιτών (P +,H +,K + ) και μείωση του ph. Επίσης η έντονη και/ή η παρατεταμένη άσκηση, ειδικότερα αυτή που περιλαμβάνει έκκεντρη μυϊκή δράση, συνδέεται με την καθυστερημένη εμφάνιση πόνου (DOMS). Αυτός ο μυϊκός πόνος είναι γνωστός από το 1902 και οφείλεται από την άσκηση που προκαλεί μυϊκή καταστροφή (Hough 1902). Η πληθώρα των συμπτωμάτων που προέρχεται από την άσκηση που οδηγεί σε μυϊκή καταστροφή (EIMD), ειδικότερα αυτή που προκαλείται από την έκκεντρη μυϊκή δραστηριότητα έχει καταγραφεί σε πολλές έρευνες (Armstrong et al 1991, Byrne et al 2004, Clarkson & Sayers 1999). Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν καθυστερημένη εμφάνιση μυϊκού πόνου (Jones et al 1987), παρουσία ενδομυϊκών πρωτεϊνών στο αίμα (Nosaka & Clarkson 1995), και παρατεταμένη μείωση στη μυϊκή λειτουργία όπως φαίνεται από την μείωση της δύναμης (Cleak & Eston 1992b), της ισχύος (Byrne & Eston 2002), του εύρους κίνησης (Cleak & Eston 1992b), και της δύναμης έχοντας υπόψη ως παράδειγμα το κάθετο αλλά και τα επαναλαμβανόμενα άλματα. 20

21 Παρά την σπουδαιότητα του ΚΔΒ κατά την μυϊκή ενέργεια στην καθημερινή δραστηριότητα ο νευρομυϊκός μηχανησμός που έχει υποστεί κόπωση από ΚΔΒ άσκηση, είναι περίπλοκος και δεν έχει κατανοηθεί ακόμη πλήρως. Η κόπωση του ΚΔΒ έχει συνήθως ως αποτέλεσμα μείωση στην απόδοση δύναμης, αναστρέψιμη μυϊκή καταστροφή και μια σημαντική επίδραση στην μηχανική των μυών των αρθρώσεων (π.χ. προενεργοποίηση), στη μυϊκή σκληρότητα (stiffness) και στη μεσολάβηση των αντανακλαστικών (Komi 2000).Υπάρχουν αρκετά μοντέλα με τα οποία έχει εξεταστεί η εξαντλητική άσκηση με ΚΔΒ αλλά όλα έχουν δώσει παρόμοια αποτελέσματα. Α) ΜΥΪΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ Η νευρομυϊκή προσαρμογή μετά από κόπωση έχει μελέτηθει ευρέως σε καταστάσεις εθελοντικής ισομετρικής μυϊκής ενέργειας. (Bigland-Ritchie et al 1986, Woods et al 1987, Fellows et al 1993). Ένα κοινό στοιχείο αυτών των ερευνών είναι η αξιοσημείωτη μείωση μέγιστης δύναμης μετά από την κόπωση. Β) ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Η επαναλαμβανόμενη υψηλής-δύναμης ΚΔΒ μυϊκή δράση, η οποία χρησιμοποιείται σε πολλές αθλητικές δραστηριότητες, μπορεί να οδηγήσει σε οξείες ή μακροπρόθεσμες διαταραχές της νευρομυϊκής απόδοσης (Nicol & Komi 2003). Ξεκινώντας την βιβλιογραφική ανασκόπηση παρατηρούμε σε πολλές έρευνες μια ξεκάθαρη μείωση της απόδοσης των αλμάτων μετά το πρωτόκολλο κόπωσης. Επίσης έχει βρεθεί μια σημαντική μείωση της μυϊκής λειτουργίας μετά την κόπωση (Avela et al, 1999). Επιπλέον ο Avela & Komi (1998) έδειξαν ότι υπάρχει μείωση της δύναμης και κατά την σύγκεντρη και κατά την έκκεντρη φάση. Όσον αφορά τώρα την δύναμη και τον χρόνο επαφής με το έδαφος, στην έρευνα των Horita και των συνεργατών του (2003), η καμπύλη δύναμης κατά την διάρκεια της φάσης επαφής έδειξε μείωση της κορύφωσης της δύναμης και αύξηση στην διάρκεια επαφής καθώς η ΚΔΒ άσκηση βρισκόταν 21

22 σε εξέλιξη. Συμπερασματικά, ο Μ.Ο. του χρόνου επαφής κατά τα 10 τελευταία άλματα ήταν πολύ μεγαλύτερος σε σχέση με τα 10 πρώτα άλματα. Τα ίδια αποτελέσματα συναντάμε και στην εργασία των Moritani et al (1990), όπου υπήρχε μια σημαντική μείωση της αντιδραστικής δύναμης κατά την επαφή με το έδαφος στο ύψος των συνεχόμενων αλμάτων και της μηχανικής ισχύς ανά μονάδα σωματικού βάρους, ενώ αντίθετα χρόνος επαφής με το έδαφος αυξήθηκε. Επιπλέον ο Gollhofer (1987) αναφέρει ότι υπάρχει μείωση της κάθετης δύναμης μετά την επαφή με το έδαφος που πιθανότατα υποδεικνύει απώλεια στην ανοχή κρούσης. Αυτό μπορεί να αποδοθεί σε αποτυχία συστολής, όπως επίσης και σε μειωμένη συμβολή των αντανακλαστικών στο συντονισμό της σκληρότητας (Nicol et al 1996) Σε κατάσταση κόπωσης η πτώση στην δύναμη μετά την κρούση με το έδαφος συνδέεται συνήθως με την γρηγορότερη και μεγαλύτερη ελαστική κίνηση (Nicol et al 1991, Horita et al 1996). Η πτώση στην δύναμη μετά την κρούση είναι πιθανόν σημαντικός δείκτης μείωσης της αντοχής σε επαναλαμβανόμενα φορτία διάτασης κατά την διαδικασίας κόπωσης (Komi 2000). Γ) ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Τέλος από κινηματική ανάλυση έχει βρεθεί ότι οι μεταβολές στην δύναμη αντίδρασης κατά την κρούση με το έδαφος συνδέονται με προβλήματα διατήρησης της γωνιακής ταχύτητας κατά την επαφή όταν η κόπωση είναι σε εξέλιξη. Ο Horita et al (2003) μελετώντας μια παράμετρο της απόδοσης των αλμάτων βρήκαν ότι η μέση γωνιακή ταχύτητα της άρθρωσης του γόνατος κατά την φάση απογείωσης αυξήθηκε σημαντικά. Επιπλέον η μέγιστη ισχύς και της άρθρωσης του γονάτου αλλά και της άρθρωσης της ποδοκνημικής μειώθηκε αμέσως μετά την άσκηση ΚΔΒ. Παρόλα αυτά, επέστρεψε στην αρχική κατάσταση (πριν την έναρξη της άσκησης) όταν μετρήθηκαν κατά την επαναμέτρηση μετά από 10 και 20 λεπτά. Επίσης στην έρευνα των Kuitunen et al (2002) σημειώθηκε σημαντική μείωση στη ροπή της πελματιαίας κάμψεις κατά την μέγιστη εθελοντική σύσπαση, κάτι που συμφωνεί και με το αποτέλεσμα της έρευνας του Kuitunen et al (2004). 22

23 Δ) ΠΡΟΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ Κατά την διάρκεια της πτώσης- πτήσης στην εκτέλεση ενός άλματος βάθους, μία σειρά από νευρομυικές διαδικασίες λαμβάνουν χώρα για την προετοιμασία της ακόλουθης επαφής με το έδαφος, και μία από αυτές τις διαδικασίες είναι αυτή της προενεργοποίησης των μυών. Η προσγείωση μετά από ένα άλμα βάθους προϋποθέτει την προενεργοποίηση των μυών ώστε να περιορίζεται ο κίνδυνος απώλειας της ισορροπίας, καταπόνησης των αρθρώσεων και πιθανού τραυματισμού. Η ικανότητα αυτή της προενεργοποίησης είναι σημαντική από την σκοπιά της ασφάλειας των παιδιών κατά την πτώση, αφού προετοιμάζει το μυϊκό σκελετικό σύστημα και προστατεύει τις αρθρώσεις για την επερχόμενη επαφή με το έδαφος. Έχει βρεθεί ότι η εξαντλητική άσκηση ΚΔΒ που εκτελείται είτε για τα πάνω είτε για τα κάτω άκρα μπορεί να προκαλέσει την αύξηση της προενεργοποίησης των μυών σε συνάρτηση με το χρόνο της εξάντλησης (Horita et al 1996). Πιο συγκεκριμένα στην περίπτωση της άσκησης με τα άνω άκρα η αύξηση της φάση επαφής προερχόταν κυρίως από την αυξημένη προενεργοποίηση των εκτεινόντων μυών του αγκώνα (Gollhofer et al 1987). Αντίθετα ο Avela & Komi (1998) έδειξαν ότι υπάρχει μείωση της ηλεκτροκτρομυογραφικής δραστηριότητας (EMG) για τον υποκνημήδιο μυ (SOL) και για τον μέσο πλατύ (VM). Οι ίδιοι ερευνητές αναφέρουν ότι αυτό γίνετε περισσότερο εμφανή κατά την προενεργοποίηση και την έκκεντρη φάση σε σχέση με την σύγκεντρη. Στην έρευνα των Nicol και των συνεργατών του (1996) φαίνεται από την ηλεκτρομυογραφική ανάλυση μια σημαντική μείωση της προενεργοποίησης του LG κατά 44%. Τέλος και στην έρευνα των Kuitunen et al (2005) βρέθηκε ότι η μυϊκή δραστηριότητα (αemg) μειώθηκε σημαντικά κατά την διάρκεια των υπομέγιστων αλμάτων για των SOL ( κατά 32% στη προενεργοποίηση, κατά 24% στη φάση απόσβεσης και κατά 32% στη φάση απογείωσης) και για των γαστροκνήμιο (κατά 37%, 40%, 36%, αντίστοιχα). 23

24 Ε) ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Άλλη μια παράμετρος που κατέχει σημαντική θέση στη απόδοση του κύκλου διατασής-βράχυνσης είναι και η αντανακλαστική λειτουργια. Πιο συγκεκριμένα, πρόσφατη έρευνα για την επίδραση της κόπωσης πάνω στον κύκλο διάτασης-βράχυνσης έδειξε ότι υπάρχει μία άμεση καθώς επίσης και μία καθυστερημένη (2 με 4 ημέρες μετά) μείωση της απόδοσης του ΚΔΒ και της ευαισθησίας της λειτουργίας των αντανακλαστικών (Horita et al 1996).H εξαντλητική άσκηση ΚΔΒ οδηγεί σε μείωση των αντανακλαστικών (Nikol et al 1996, Avela et al 1999). Επιπρόσθετα και σε συμφωνία με τις προηγούμενες έρευνες, το μεγαλύτερο εύρημα της εργασίας των Nicol et al (1996) ήταν ότι, η εντατική SSC άσκηση προκαλεί μια άμμεση αλλά και σύντομη μείωση της ανταπόκρισης των αντανακλαστικών του γαστροκνήμιου μυ (LG). Σε αντίθεση με τα προηγούμενα αποτελέσματα, έχει αναφερθεί επίσης αύξηση της μέγιστης εθελοντικής EMG (Strojnik & Komi 2000) καθώς και των αντανακλαστικών (Hortobagyi et al 1991) μετά απο σύντομης διάρκειας SSC άσκηση, παρά την μείωση της MVC. Έτσι γίνεται αντιληπτό ότι η ακριβής συμβολή της λειτουργίας των αντανακλαστικών στον καθορισμό της δύναμης και της σκληρότητας σε κατάσταση κόπωσης, παραμένει άγνωστο σε μεγάλο βαθμό. Τέλος οι Avela & Komi (1998) αναφέρουν ότι η μειωμένη λειτουργία των αντανακλαστικών συνδέεται με την μειώμενη μυϊκή σκληρότητα μετά από μακράς διάρκειας άσκηση ΚΔΒ. ΣΤ) ΡΥΘΜΙΣΗ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ Έχει προταθεί ότι η αποτελεσματική χρησιμοποίηση της ελαστικής ενέργειας κατά την φυσική ΚΔΒ κίνηση απαιτεί υψηλή σκληρότητα του μυοτενόντιου συστήματος ( το πηλίκο της αλλαγής της δύναμης διαιρούμενο με την αλλαγή του μήκους) (Gollhofer et al 1984,1992). Μια κατάλληλη ρύθμιση της μυοτενόντιας σκληρότητας επιτρέπει την απορρόφηση των δυνάμεων κρούσης και την αποθήκευση της ελαστικής ενέργειας κατά την διάρκεια της φάσης απόσβεσης (breaking phase). 24

25 Καθώς η άρθρωση της ποδοκνημικής έχει υσποστηριχθεί ότι παίζει σημαντικό ρόλο στην προσαρμογή της σκληρότητας του κάτω άκρου κατά την ΚΔΒ άσκηση (Farley et al 1998, Horita 2000, Arampatzis et al 2001) ανάμενεται ότι η δραστηριότητα των triceps surae μυών να συνδέεται πιθανών με την μυϊκή σκληρότητα του ποδιού στη άσκηση ΚΔΒ. Σε συμφωνία με τα παραπάνω, προηγούμενες παρατηρήσεις έδειξαν ότι οι αλλάγες στην προενεργοποίηση των triceps surae μυών μπορεί να συμβάλλουν στην σκληρότητα της άρθρωσης της ποδοκνημικής( Kuitunen et al 2002) και στην σκληρότητα των κάτω άκρων (Horita 2000), Arampatzis et al 2001) κατά την μέγιστη SSC άσκηση. Η έρευνα των Horita et al (1996) έδειξε μια συνεχή μείωση στην σκληρότητα της άρθρωσης του γόνατος μετά από υπομέγιστη SSC άσκηση. Στην έρευνα των Kuitunen et al (2002) παρατηρήθηκε μια σημαντική μείωση στη σκληρότητα της άρθρωσης της ποδοκνημικής (AJS) μετά την άσκηση κατά 22% στα DJ35, και κατά 25%-27% στα DJ55. Σε μια ακόμη έρευνα του παραπάνω ερεύνητη (Kuitunen et al 2005) κατά την διάρκεια των ακόλουθων υπομέγιστων αλμάτων (μετά από 100 μέγιστα διακοπτόμενα drop jumps), η σκληρότητα των κάτω άκρων μειώθηκε σημαντικά, κυριώς από την μείωση της δυνάμεως αντίδρασης (Fpeak). Αυτό το εύρημα έρχεται σε συμφώνια με των Horita (2000) που έδειξε επίσης ότι η μειωμένη σκληρότητα του ποδιού συνδέεται με την αντίστοιχη μείωση της Fpeak κατά την διάρκεια παρόμοιας SSC άσκησης. Όμως καμιά αλλαγή δεν βρέθηκε στην σκληρότητα ή στις άλλες παραμέτρους κατά την διάρκεια των 100 μέγιστων διακοπτόμενων drop jumps, παρόλο που υπήρχε μεγάλη ατομική διαφοροποίηση (Kuitunen et al 2005). Αυτά τα ευρήματα διαφέρουν από την έρευνα των Skurvydas et al (2000), οι οποίοι ανέφεραν μια σημαντική μείωση στην απόδοση των αλμάτων μετά από ένα παρόμοιο πρωτόκολλο 100 μέγιστων διακοπτόμενων drop jumps. Από την άλλη πλευρά, ο Hortobagyi et al (1991) δεν βρήκαν διαφορές στην απόδοση των αλμάτων κατά την διάρκεια 50 μέγιστων διακοπτόμενων drop jumps. Επίσης, ο Farley et. al. (1998) αναφέρει ότι η σκηρότητα της άρθρωσης της ποδοκνημικής δεν καθορίστηκε από τις αλλαγές στην δραστηριότητα των triceps surae μυών κατά την επαφή με το έδαφος στην διάρκεια υπομέγιστου hopping. 25

26 Κατά τη διάρκεια της κόπωσης, η μειωμένη μυϊκή σκληρότητα είναι κατά ένα μέρος υπεύθυνη για την εξασθένηση της μυϊκής απόδοσης, που προέρχεται από την μειωμένη χρησιμοποίηση της ελαστικής ενέργειας (Avela & Komi 1998). Παρομοίως εξασθένηση της SSC απόδοσης έχει συνδεθεί με την μικρότερη αντοχή στην επαφή με το έδαφος (Gollfofer et al 1987, Nicol et al 1996, Avela et al 1999), και με την μειωμένη σκληρότητα των μυών και των αρθρώσεων (Horita et al 1996). ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΡΟΕΦΗΒΩΝ Είναι τεκμηριωμένο ότι οι προέφηβοι υστερούν σημαντικά σε απόλυτες τιμές δύναμης σε σχέση με τους ενήλικες.(davies, White & Young, 1983). Η αδυναμία των παιδιών να παράγουν δύναμη ανάλογη της μυικής τους μάζας αποδόθηκε από τους ερευνητές στην πιθανή ανωριμότητα του νευρικού συστήματος να ενεργοποιήσει αποτελεσματικά τον αγωνιστή μυ. Με βάση λίγες μελέτες που χρησιμοποίησαν τη μέθοδο της παρεµβαλλόµενης διέγερσης, φαίνεται ότι οι προέφηβοι παρουσιάζουν μικρότερη ικανότητα ενεργοποίησης των κινητικών μονάδων των αγωνιστών μυών σε σχέση µε τους ενήλικες (Belanger & McComas, 1989; Blimkie, 1989; Paasuke, Ereline & Gapeyeva, 2000). Όσον αφορά τον συγχρονισμό των κινητικών μονάδων φαίνεται να αγγίζουν τα επίπεδα των ενηλίκων στην ηλικία των 11 ετών (Gibbs, Harrison & Stephens, 1997). Επιπρόσθετα, οι Smits-Engelsman, Westenberg και Duysens (2003) παρατήρησαν στα παιδιά ηλικίας 9-10 ετών αλλαγή στρατηγικής στον έλεγχο της παραγόμενης δύναμης µε σταδιακή στροφή από τη χρήση των περιφερικών µηχανισµών (feedback) στη χρήση των κεντρικών µηχανισµών ελέγχου ( feedforward). Ο Bosco, 1985 προτείνει ότι η μέγιστη ανοχή σε ασκήσεις όπου συμμετέχει ο κύκλος διάτασης βράχυνσης των εκτεινόντων μυών του ισχίου αυξάνεται μέχρι την ηλικία των 25 ετών και έπειτα επέρχεται σταδιακή μείωση της ανοχής.αυτό ισοδυναμεί με το συμπέρασμα ότι η δραστηριότητα του κύκλου διάτασης βράχυνσης μπορεί να μειωθεί μετά από αυτήν την ηλικία. Επίσης, οι Bosco & Komi (1980) έδειξαν ότι η απόδοση στα κάθετα άλματα και οι μηχανικές-κινηματικές μεταβλητές είναι στενά συνδεδεμένες με το 26

27 ποσοστό των ινών ταχείας συστολής στους μύες. Συνεπώς, μία ραγδαία μείωση του ποσοστού αυτού ως αποτέλεσμα της γήρανσης που επέρχεται στον άνθρωπο οδηγεί στην μείωση της απόδοσης σε τέτοιου είδους ασκήσεις και όχι μόνο. Τέλος, πρόσφατα ερευνητικά δεδομένα δείχνουν πως οι προέφηβοι παρουσιάζουν μεγαλύτερη ελαστικότητα (compliance) του μυοτενόντιου συστήματος σε σχέση με της ενήλικες (Kubo, Kanehisa, Kawakami, & Fukanaga, 2001; Lambertz et al., 2003; Lebiedowska, & Fisk, 1999; Lin, Brown & Walsh, 1997), ενώ διαφέρουν και όσον αφορά στην αρχιτεκτονική του μυός (Binzoni et al., 2001.) ΣΚΟΠΟΣ Υπάρχουν πολύ λίγες έρευνες με κόπωση ύστερα από SSC άσκηση σε παιδιά και επιπλέον δεν υπάρχει καμία έρευνα που να εξετάζει τα κινηματικά χαρακτηριστικά των παιδιών μετά από κόπωση που προκλήθηκε με πλειομετρικές ασκήσεις όσον αφορά τα άλματα. Στην έρευνα της Marginson (2005) βρέθηκε ότι τα παιδιά ενώ μπορεί να έχουν συμπτώματα μυϊκής καταστροφής μετά από έντονη πλειομετρική άσκηση ( κάθετα άλματα), είναι μικρότερης βαρύτητας. Η εξήγηση για τα πιο ήπια συμπτώματα στα παιδιά είναι: η μεγαλύτερη ευλιγισία που οδηγεί σε μικροτερή υπερέκταση των σαρκομερίων κατά την διάρκεια της έκκεντρης άσκησης, οι λιγότερες λευκέςγρήγορες μυϊκές ίνες και/ή μεγαλύτερα και πιθανών ποικίλα πρότυπα συνήθης φυσικής δραστηριότητας. Στην παραπάνω έρευνα, όμως δεν αξιολογήθηκαν δυναμικά και κινηματικά χαρακτηριστικά τα οποία θα έδιναν μια πιο αναλυτική εικόνα όσον αφορά τις διαφορές ανάμεσα σε προέφηβους και ενήλικες μετά από πρωτόκολλο κόπωσης του ΚΔΒ. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Δείγμα Το δείγμα αποτελέσαν 11 προέφηβα αγόρια ηλικίας 9-11 έτη και 11 ενήλικοι άντρες ηλικίας ετών και ύστερα από τυχαία δειγματοληψία από το πολεοδομικό συγκρότημα του δήμου Θεσσαλονίκης, και η προσέλευση των οποίων ήταν εθελοντική. 27

28 Όλοι οι ενήλικες συμμετέχοντες έδωσαν την έγγραφη συγκατάθεσή τους πριν από την συμμετοχή τους, ενώ για τους προέφηβους, υπέγραψαν την φόρμα αποδοχής και συναίνεσης στην έρευνα οι γονείς τους. Οι προέφηβοι βρίσκονται στο πρώτο-δεύτερο στάδιο της σεξουαλικής ωρίμανσης κατά Tanner (1962).Ο καθορισμός του σταδίου ωρίμανσης έγινε από τους γονείς τους και από την επίδειξη φωτογραφιών της ηβικής ανάπτυξης (Duke, Litt & Gross, 1980). Όλοι οι συμμετέχοντες δεν εμφάνιζαν οποιοδήποτε σύμπτωμα νευρολογικής φύσεως καθώς και δεν είχαν υποστεί τραυματισμό στην άρθρωση της ποδοκνημικής ή γονάτου καθώς και στην σπονδυλική στήλη. Αποκλείστηκαν από την έρευνα άτομα παχύσαρκα (ποσοστό λίπους άνω του 30%) και υπέρβαρα λόγω των προβλημάτων που δημιουργεί ο λιπώδης ιστός όταν παρεμβάλλεται μεταξύ ηλεκτροδίων και μυός (Blimkie, Sale & Bar-Or, 1990; De Vito et al., 2003; Kellis,1998;Solomonow et al.,1994) Επίσης, αποκλείστηκαν άτομα που προπονούνται συστηματικά, λόγω της επίδρασης της προπόνησης στο νευρομυϊκό σύστημα (Sale, 2003) καθώς και στα επίπεδα της διέγερσης των ανταγωνιστών μυών (Amiridis et al., 1996; Carolan & Cafarelli, 1992; Leger, & Milner, 2001; Pensini et al., 2002; Pousson et al., 1999). Ακολουθεί ο πίνακας με τα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά των εξεταζόμενων. Πίνακας 2. Ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά των εξεταζόμενων (μέσος όρος ± τυπική απόκλιση) Ν* 22 Ηλικία (έτη) Ύψος (cm) Σωματικό Βάρος (Kg) Ποσοστο % Σ. Λ. 11 Προέφηβοι ± 8 40 ± 7 17 ± 5 11 Ενήλικες ± 5 81 ± 7 17 ± 4 Η έρευνα εγκρίθηκε από το Τμήμα Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού - Τομέας Αγωνιστικών Αθλημάτων, του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Η κόπωση επιτεύχθηκε με εξαντλητική άσκηση ΚΔΒ με κατακόρυφα άλματα. Για να εξεταστεί η επίδραση της κόπωσης πάνω σε κινηματικά και δυναμικά χαρακτηριστικά πραγματοποιήθηκαν 3 squat και 3 drop jumps πριν, και 1 άλμα από κάθε κατηγορία μετά την λήξη του πρωτοκόλλου κόπωσης. 28

29 Επίσης αξιολογήθηκε η δύναμη των εκτεινόντων σε τρία διαφορετικά είδη σύσπασης ( έκκεντρη, ισομετρική και σύγκεντρη) πριν, και μετά το τέλος του πρωτοκόλλου. Χρονοδιάγραμμα εξέτασης: 1) Συμπλήρωση καρτέλας εξεταζόμενου : ιστορικό, ανθρωπομετρικά στοιχεία (ανάστημα, σωματική μάζα, ποσοστό σωματικού λίπους). Εξοικείωση με το εργαστήριο και με τα όργανα μέτρησης (διάρκεια 8 ). 2) Προθέρμανση σε δαπεδοεργόμετρο 5 min και διατάσεις (διάρκεια 8 ). 3) Δυναμομέτρηση (CYBEX) (διάρκεια 10 ). 4) Τοποθέτηση ανακλαστήρων (markers) (διάρκεια 7 ). 5) Τοποθέτηση των ηλεκτροδίων (διάρκεια 7 ). 6) Προσαρμογή του Vicon (στις σωματικές διαστάσεις του εξεταζόμενου, συνθήκες αλμάτων) (διάρκεια 3 ). 7) Επαφή με το δυναμοδάπεδο στο κέντρο (εξοικείωση του εξεταζόμενου) (διάρκεια 3 ). 8) Τεστ αρχικό (διάρκεια 3 ). 9) Εκτέλεση πρωτοκόλλου κόπωσης (διάρκεια 15 ). 10) Υποκειμενική εκτίμηση κόπωσης (διάρκεια 1 ). 11) Τεστ τελικό (άλματα CYBEX) (διάρκεια 15 ). 12) Αποσύνδεση ανακλαστήρων και ηλεκτροδίων (διάρκεια 2 ). Συνολική διάρκεια : 2 ώρες και 5 λεπτά ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΚΟΠΩΣΗΣ Πριν την έναρξη της διαδικασίας κόπωσης του ΚΔΒ υπολογίστηκε το μέγιστο άλμα (100%) κάθε εξεταζόμενου και στην συνέχεια καθορίστηκε το 100% (μέγιστη προσπάθεια) ως σημείο αναφοράς. Έτσι ζητήθηκε από τους ασκούμενους να διατηρήσουν την επίδοση τους στην παραπάνω τιμή παίρνοντας ανατροφοδότηση από το σημάδι που είχε τοποθετηθεί όπως φαίνεται στην εικ. 1. Οι εξεταζόμενοι εκτέλεσαν κατακόρυφα άλματα 10 σετ των 10 επαναλήψεων με 30 διάλλειμμα ανάμεσα στα σετ. Τα κατακόρυφα άλματα εκτελέστηκαν έχοντας τα χέρια στην μεσολαβή και η οδηγία που 29

30 δόθηκε ήταν, συνεχόμενη προσπάθεια εκτελώντας μέγιστο άλμα. Γι αυτό το λόγω υπήρχε και προφορική υποστήριξή από τους εξεταστές και κατά την διάρκεια της προσπάθειας. Η προσπάθεια τερμάτιζε είτε σύμφωνα με αυτό που όριζε το πρωτόκολλο είτε αν το άτομο δεν μπορούσε να εκτέλεση, εγκαταλείποντας την προσπάθεια από κόπωση. ΑΝΘΡΩΠΟΜΕΤΡΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Πραγματοποιήθηκαν ανθρωπομετρικές μετρήσεις οι οποίες περιλάμβαναν μέτρηση ύψους, βάρους και μέτρηση του μήκους των ισχίων, πάχος γόνατος και ποδοκνημικής και στα δύο άκρα με ειδικό όργανο του εργαστηρίου (Αnthropometer Model 01291, Lafayette Instrument Company, Lafayette, Indiana) ΚΛΙΜΑΚΑ ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΗΣ ΚΟΠΩΣΗΣ (Borg) Ακριβώς μετά το τέλος του πρωτοκόλλου κόπωσης του κύκλου διάτασης βράχυνσης, ζητήθηκε από τους εξεταζόμενους να εκτιμήσουν την κόπωση τους, εκφρασμένοι πάνω σε μια 20βάθμια κλίμακα. Το νούμερο ένα αντιστοιχούσε σε πολύ ελαφριά κούραση ενώ το δέκα σε πάρα πολύ έντονηεξαντλητική Παρά πολύ ελαφρύ Πολύ ελαφρύ Μέτρια ένταση Πολύ έντονο Εξαντλητικό ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΑ ΑΛΜΑΤΑ Το τεστ περιλάμβανε δύο κατηγορίες αλμάτων : drop jump από ύψος 40 εκ. και squat jump, τα οποία εκτελέστηκαν σε μια δυναμοπλατφορμα (60 Χ 125 εκ.). κάθε κατηγορία περιλάμβανε τρια άλματα πριν το πρωτόκολλο κόπωσης και μια προσπάθεια αμέσως μετά και τριάντα λεπτά μετά το τέλος. Από τα πέντε πρώτα άλματα επιλέχθηκε αυτό με την καλύτερη επίδοση για περεταίρω αξιολόγηση. Οι εξεταζόμενοι τοποθετούσαν τα χέρια τους στην 30

31 λεκάνη σε κάθε προσπάθεια. Η διάρκεια της φάσης πτήσης υπολογίστηκε από τον τύπο V=0.5(Tair x g) Όπου g= επιτάχυνση της βαρύτητας (9.81 m.s-²) και Tair = χρόνος πτήσης σε δευτερόλεπτα ( Komi & Bosco, 1978) και κατόπι το ύψος άλματος από τον τύπο Height (m)= V²/2g ( Komi & Bosco, 1978). ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Οι μέγιστες δυνάμεις αντίδρασης με το έδαφος (ορίστηκε ως η μέγιστη τιμή κατά την διάρκεια της στήριξης, τόσο στην φάση απόσβεσης όσο και στην φάση απογείωσης) ομαλοποιήθηκαν ως προς το σωματικό βάρος (σε kg), (Hass et al. 2005) για παραπέρα στατιστική ανάλυση. Η ομαλοποίηση αυτή όταν πραγματοποιήθηκε, αποσκοπούσε στην ελαχιστοποίηση των διαφορών μεταξύ των δύο διαφορετικών ομάδων. Ο υπολογισμός της δύναμης των εκτεινόντων μυών του γονάτου πραγματοποιήθηκε με το ισοκινήτικο μηχάνημα Cybex. Η απομόνωση των εκτεινόντων του γονάτου επιτεύχθηκε ακινητοποιώντας τα σημεία που αναφέρονται στις ειδικές οδηγίες του μηχανήματος. Οι εξεταζόμενοι εκτέλεσαν τρεις προσπάθειες σε κάθε είδος μυϊκή συστολή (έκκεντρη, ισομετρική, σύγκεντρη) εκ των οποίων η καλύτερη επίδοση κρατήθηκε για περαιτέρω αξιολόγηση. Ακριβώς μετά την λήξη του πρωτοκόλλου κόπωσης εκτέλεσαν μια προσπάθεια σε κάθε είδος μυϊκής συστολής καθώς επίσης το ίδιο πραγματοποιήθηκε και 30 μετά. Η ανάλυση έγινε ως προς την μέγιστη ροπή που αναπτύχθηκε σε κάθε προσπάθεια. ΛΗΨΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΛΕΚΤΡΟΜΥΟΓΡΑΦΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ (EMG) Η απόσταση μεταξύ των κέντρων των ηλεκτροδίων ήταν 1,5 cm για να αποφευχθεί η πιθανότητα συλλογής σήματος από κοντινούς μύες (cross talk). Η γείωση τοποθετούνταν στον έσω σφυρό του αμφίπλευρου ποδιού. Οι 31

32 περιοχές τοποθέτησης των ηλεκτροδίων εντοπίζονταν μετά από μέγιστη βουλητική ισομετρική σύσπαση από την καθιστή θέση. Πριν την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων οι παραπάνω περιοχές τρίβονταν με γυαλόχαρτο, ξυρίζονταν και απολυμάνθηκαν με οινόπνευμα, ώστε να εξασφαλιστεί χαμηλή αντίσταση του δέρματος. Για την σταθερότερη τοποθέτηση των ηλεκτροδίων στο δέρμα των εξεταζόμενων γινόταν επικόλλησή της με μονωτική ταινία. Σταθεροποίηση πραγματοποιούνταν και για τα καλώδια των ηλεκτροδίων, ώστε να μειωθούν οι πιθανότητες συλλογής θορύβου λόγω της μετατόπισης της. Η διαδικασία τοποθέτησης των ηλεκτροδίων ήταν ίδια για όλους της εξεταζόμενους, ενώ υπήρχε συνεχής έλεγχος της σωστής θέσης των ηλεκτροδίων, καθ όλη τη διάρκεια της δοκιμασίας.. Η ακριβής τοποθέτηση των ηλεκτροδίων στους μύες VL, GM, SOL φαίνεται της εικόνες 2 α, 2β, και 2γ αντίστοιχα. Eικόνα 1. Σημεία τοποθέτησης ηλεκτροδίων στου μύες υποκνημίδιο (SOL,1 α ), έσω γαστροκνήμιο (GM, 1γ). (Hermens et al., 1999). 1 α 1γ H συλλογή του ΗΜΓ έγινε με συχνότητα δειγματοληψίας 1000 Hz, προενισχύθηκε επί 1000 και φιλτραρίστηκε από Hz. Για την ανάλυση του Η.Μ.Γ. έγινε επεξεργασία του ακατέργαστου σήματος. Ακολούθησε ανόρθωση και υπολογισμός της μέσης τιμής του Η.Μ.Γ. Η σχετικοποίηση των δεδομένων έγινε ως προς την μέγιστη τιμή του σήματος 32

33 (Burden et al. 2003). Το καλύτερο άλμα χρησιμοποιήθηκε για ΕΜG ανάλυση. Στο squat jump, το EMG σήμα ενισχύθηκε καθ όλη την διάρκεια της κίνησης (σύγκεντρη φάση). Αντίθετα το σήμα στο drop jump ενισχύθηκε ξεχωριστά στις ακόλουθες φάσεις : προενεργοποίηση πριν την επαφή, φάση προσγείωσης (έκκεντρη), φάση απογείωσης (σύγκεντρη). Η προενεργοποίηση ορίστηκε μέσα στα 100 ms πριν την επαφή με το έδαφος. (Komi et al. 1987). Για τους σκοπούς της προενεργοποίησης, η έναρξη του ηλεκτρομυογραφήματος (ΗΜΓ) κάθε μυός αναγνωρίσθηκε ως η πρώτη σύσπαση που θα είναι μεγαλύτερη κατά 5 τυπικές αποκλίσεις (SD) από την μέση τιμή του σήματος ηρεμίας για 1- sec. Το πρώτο σημείο πάνω από το μέσο όρο συν 5 τυπικές αποκλίσεις υπολογίστηκε με την βοήθειας μαθηματικής εξίσωσης. Το μέσο σήμα ηρεμίας υπολογίστηκε σε ένα 10-msec παράθυρο πριν την έναρξη της κίνησης. Η ακρίβεια της μαθηματικής εξίσωσης για την ανίχνευση της έναρξης της σύσπασης, επαληθεύτηκε ποιοτικά με οπτική εξέταση του αναδιπλωμένου (rectified) και φιλτραρισμένου σήματος. Για την αντανακλαστική λειτουργία του γαστροκνήμιου μυός αναλύθηκε το χρονικό διάστημα από την επαφή μέχρι και 40ms μετά. Η παραπάνω διαδικασία μέχρι και την οπτική επαλήθευση πραγματοποιήθηκε με την βοήθεια του λογισμικού πακέτου Matlab 7.1. ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Ο εξοπλισμός VICON 612 motion analysis system (Oxford Metrics Ltd., Oxford, Oxforshire, UK) με έξι Μ3 κάμερες χρησιμοποιήθηκε για να καταγράψει την τρισδιάστατη κίνηση δεκαέξι ειδικών ανακλαστήρων διαμέτρου 2.5 εκ. οι οποίοι τοποθετήθηκαν σε ειδικά ανατομικά σημεία και των δύο κάτω άκρων και της πυελικής ζώνης (left/right PSIS,ASIS, mid thigh, medial and lateral knee, tibial Tubercle, mid shank, distal shank, heel, dorsal surface of the midfoot, lateral foot and toe (between second and third metatarsals). Αρχικά πραγματοποιήθηκε μία στατική προσπάθεια και ο εξεταζόμενος ζητήθηκε να μείνει ακίνητος στο κέντρο της δυναμοπλατφόρμας για διάστημα 3 δευτερολέπτων. Η διαδικασία αυτή έγινε για να υπάρχει το 33