Σημειώσεις Νευρομυικού Ελέγχου με έμφαση στην Προπόνηση Δύναμης

Transcript

1 1 Κοτζαμανίδης Χρήστος Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Τ.Ε.Φ.Α.Α, ΑΠΘ Τομέας Αγωνιστικών Αθλημάτων Σημειώσεις Νευρομυικού Ελέγχου με έμφαση στην Προπόνηση Δύναμης Θεσσαλονίκη Ακαδημαϊκή Περίοδος

2 2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή 1 2. Δομή προπόνησης 4 3. Εισαγωγή στη δύναμη 5 4. Ιδιότητες δύναμης Μηχανισμοί βελτίωσης της δύναμης Εισαγωγικά στοιχεία Ισομετρική προπόνηση δύναμης Προπόνηση σύγκεντρης ισομετρικής Αλτική προπόνηση Σύνθετα προγράμματα ενδυνάμωσης Προπόνηση αντοχής δύναμης Σχεδιασμός της προπόνησης δύναμης 62 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ο όρος νευρομυικός έλεγχος υποδηλώνει την διαδικασία επικοινωνίας μεταξύ του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (ΚΝΣ) και του μυικού συστήματος. Ο όρος επικοινωνία πρακτικά σημαίνει δύο βασικές λειτουργίες: 1. Τη διέγερση ή ενεργοποίηση του μυός από το ΚΝΣ. Είναι γνωστό ότι για την παραγωγή δύναμης ή κίνησης ο μυς αρχικά διεγείρεται (ενεργοποιείται) από το ΚΝΣ και κατόπιν συσπάται. Η έννοια της διέγερσης του μυός σημαίνει ότι ΚΝΣ μεταφέρει στον μυ την εντολή εκτέλεσης του συγκεκριμένου τύπου σύσπασης μέσω του κινητικού προγράμματος που έχει ήδη σχεδιασθεί στις κεντρικές αισθητηριακές και κινητικές περιοχές του εγκεφάλου. Η μεταφορά αυτή του κινητικού προγράμματος εκτελείται αρχικά από τους κινητικούς νευρώνες του εγκεφάλου (ανώτεροι κινητικοί νευρώνες) και του νωτιαίου μυελού (κινητικοί νευρώνες τύπου-α) με τελική κατάληξη στον μυ. Το κινητικό πρόγραμμα μεταφέρεται με την μορφή ηλεκτρικού φορτίου. Κατ επέκταση η έννοια της διέγερσης πρακτικά σημαίνει ότι ο μυς φορτίζεται ηλεκτρικά καταρχάς από το ΚΝΣ και ανάλογα των περιπτώσεων του κινητικού προγράμματος το ηλεκτρικό φορτίο αυτό αυξάνει ή μειώνεται. Η έννοια της σύσπασης σημαίνει ότι ο μυς περνώντας σε άλλη διαδικασία της λειτουργίας του παράγει μηχανικό έργο (δύναμη ή κίνηση). Γίνεται εύκολα αντιληπτό ότι η διαδικασία σύσπασης είναι μία αποκλειστική διαδικασία του μυός. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο μυς σε κατάσταση ηρεμίας συνεχίζει και φορτίζεται ηλεκτρικά (διεγείρεται) από το ΚΝΣ, αλλά η φόρτιση του αυτή είναι χαμηλής

3 3 έντασης για αυτό και η ηλεκτρική τάση που παράγει ο μυς λέγεται δυναμικό ηρεμίας. Όταν απαιτούνται υψηλού επιπέδου συσπάσεις, το ηλεκτρικό δυναμικό αυξάνεται και λέγεται δυναμικό δράσης. Το δυναμικό ηρεμίας του μυός κυμαίνεται γύρω στα -70 έως -90 mv, ενώ μπορεί όταν μετατραπεί σε δυναμικό δράσης να φθάσει στα +35mv 2. Μετά την σύσπαση του μυός τα αισθητήρια όργανα του μυός, τένοντα, αρθρώσεων και δέρματος (μηχανουποδοχείς) στέλνουν στο ΚΝΣ 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 λειτουργία της μεταφοράς της κινητικής εντολής (προγράμματος) που προκαλεί την μυϊκή διέγερση, ονομάζεται κινητική λειτουργία και διενεργείται μέσω της κινητικής ή κεντρόφυγης οδού. Η διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών από τον μυ προς το ΚΝΣ ονομάζεται αισθητηριακή λειτουργία και διενεργείται μέσω της αισθητηριακής ή κεντρομόλου οδού. Ο νευρομυϊκός έλεγχος είναι το επιστημονικό πεδίο που εξετάζει την επίδραση του ΚΝΣ στην ς μυϊκή λειτουργίας τόσο σε κατάσταση ηρεμίας, όσο και κατά την επίδραση διαφόρων εξωτερικών παραγόντων όπως για παράδειγμα είναι οι μεταβολές περιβάλλοντος και η Προπόνηση. Γίνεται κατανοητό ότι το ΚΝΣ και ο μυς αποτελούν ένα συγκεκριμένο σύστημα λειτουργίας το οποίο με βάση τις βασικές αρχές της θεωρίας των συστημάτων έχει τα βασικά χαρακτηριστικά ενός συστήματος όπως: 1. Την ύπαρξη δύο ανεξάρτητων στοιχείων που συνθέτουν την δομή του ως σύστημα, το ΚΝΣ και τον μυ. 2. Τα στοιχεία αυτά έχουν μία συνεχή επικοινωνία μέσω των ηλεκτρικών φορτίων 3. Υφίστανται μία συνεχή αλληλεπίδραση. Πχ μία πολύ απλουστευμένη προσέγγιση στο θέμα αυτό είναι ότι ο μυς δέχεται εντολές από το ΚΝΣ για την εκτέλεση μίας κίνησης, χωρίς από μόνος του να μπορεί να εκτελέσει την κίνηση. Αντίθετα τα αισθητήρια όργανα του μυός, αρθρώσεων, τένοντα και δέρματος δίνουν πληροφορίες για την ποιότητα εκτέλεσης της κίνησης 4. Το νευρομυϊκό σύστημα έχει συγκεκριμένους στόχους, που είναι η βελτιστοποίηση της μυϊκής απόδοσης 5. Η επικοινωνία τους και η υλοποίηση των στόχων τους διέπεται από συγκεκριμένες αρχές. 6. Υπάρχει μία διαρκής αξιολόγηση της λειτουργίας τους. Η αξιολόγηση της λειτουργίας αυτής ονομάζεται όπως αναφέρεται Νευρομυϊκός έλεγχος ή πιο γενικευμένα διαδικασία ανατροφοδότησης (Feed-Back) Θα πρέπει να τονισθεί και να υπογραμμιστεί μία σημαντική διάσταση της λειτουργίας του ΚΝΣ η οποία συνίσταται στα παρακάτω: Δίνει εντολές για αύξηση της διέγερσης (διευκόλυνση) η εντολές για μείωση (αναστολή) της διέγερσης του μύός. Η έκταση της διευκόλυνσης ή της αναστολής εξαρτάται από τους στόχους της κίνησης. Μπορεί δηλ να είναι μεγάλη η μικρή. Παράδειγμα αυτής της αναστολής είναι η περίπτωση της έκκεντρης δύναμης. Μία αιτία που προκαλεί την μη αύξηση της είναι η αύξηση της αναστολής που προκαλείται από τα κινητικά νεύρα. Μετά από προπόνηση έκκεντρου τύπου η αναστολή αυτή μειώνεται και ο μυς διευκολύνεται στην παραγωγή

4 4 αυξημένης παραγωγής έκκεντρης δύναμης χωρίς ιδιαίτερες άλλες μεταβολές του μυός.

5 5 1. ΔΟΜΗ ΠΡΟΠΟΝΗΣΗΣ Η Προπόνηση όπως είναι γνωστό αποτελείται από τρία βασικά μέρη: 1. Τα προπονητικά περιεχόμενα 2. Τον σχεδιασμό της προπόνησης 3. Την αξιολόγηση της προπόνησης. Στα προπονητικά περιεχόμενα περιλαμβάνονται τα παρακάτω βασικά μέρη: 1. Αρχές προπόνησης 2. Προπονητικά περιεχόμενα 3. Μέθοδοι προπόνησης. 4. Μέσα Προπόνησης Στα προπονητικά περιεχόμενα διακρίνονται επιμέρους κατευθύνσεις, όπως: 1. Η φυσική κατάσταση 2. Η τεχνική 3. Η τακτική 4. Η Ψυχολογική Προετοιμασία Η φυσική κατάσταση με την σειρά της ταξινομείται(πιν. 1) Πίνακας 1. Ταξινόμηση Φυσικής Κατάστασης. Δύναμη: 1.Σύγκεντρ η 2. Έκκεντρη 3. Ισομετρική Ταχύτητα Αντοχή 1. Αερόβια 2. Αναερόβ ια 3. Δρομική Ευκαμψία Επιδεξιότητα

6 6 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΔΥΝΑΜΗ Η δύναμη μπορεί να ορισθεί ως η ικανότητα του μυός ή των μυών να υπερνικούν, να συγκρατούν ή να αντιστέκονται σε εξωτερικές αντιστάσεις. Ως εξωτερική αντίσταση θεωρείται οποιοδήποτε αντικείμενο έχει βάρος που για να μετακινηθεί ή να σταθεροποιηθεί απαιτείται ενέργεια. Ανάλογα με τον τρόπο χειρισμού της εξωτερικής αντίστασης, η δύναμη διακρίνεται στους παρακάτω τύπους. Για να γίνει κατανοητή η διάκριση των τύπων δύναμης θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το δεδομένο ότι στην διαδικασία παραγωγής δύναμης συμμετέχουν τόσο ο μυς, όσο και ο τένοντας. Ο μυς παράγει την απαιτούμενη ενέργεια για την κίνηση η οποία μεταβιβάζεται μέσω του τένοντα στο οστό. Για αυτό τον λόγο ο μυς και ο τένοντας θεωρούνται ως ένα σύστημα το οποίο ονομάζεται μυοτενόντιο σύστημα (ΜΤΣ) Υπερνηκιτική Δύναμη. Όταν ένας μυς λειτουργεί υπερνητικά, τότε σημαίνει ότι μπορεί και μετακινεί την εξωτερική αντίσταση. Στην περίπτωση αυτή παρατηρείται κίνηση στην άρθρωση. Η κίνηση αυτή εκτελείται προς την κατεύθυνση του άξονα δράσης του μυός και ο μυς συσπώμενος ελαττώνει το μήκος του ενώ ο τένοντας επιμηκύνεται. Συνολικά όμως το ΜΤΣ μειώνει το μήκος του για αυτό και η παραγόμενη δύναμη λέγεται μυομετρική. Ο τύπος της δύναμης αυτής χαρακτηρίζεται επίσης και ως σύγκεντρος ή ομόκεντρος γιατί η κίνηση εκτελείται προς την κατεύθυνση του μυός. Στο κείμενο θα χρησιμοποιείται ο όρος: σύγκεντρος τύπος δύναμης Σταθεροποιητική δύναμη. Στην περίπτωση που ο μυς κατορθώνει και συγκρατεί την εξωτερική αντίσταση, τότε το ΜΤΣ διατηρεί σταθερό το μήκος του για αυτό και η παραγόμενη δύναμη ονομάζεται ισομετρική. Παρόλα αυτά όμως ο τένοντας αυξάνει το μήκος του ενώ ο μυς το μειώνει. Υποχωρητική Δύναμη. Στην περίπτωση που η παραγόμενη δύναμη, είναι μικρότερη της εξωτερικής αντίστασης τότε αυτή ξεπερνά την αντίσταση του μυός. Επίσης, στην περίπτωση αυτή παρατηρείται κίνηση στην άρθρωση, αλλά η κίνηση αυτή εκτελείται προς την αντίθετη κατεύθυνση από τον άξονα της δράσης του μυός. Η μορφή της παραγόμενης δύναμης τότε ονομάζεται πλειομετρική ή έκκεντρη και το ΜΤΣ αυξάνει το μήκος του. Τόσο ο μυς, όσο και ο τένοντας στην περίπτωση αυτή αυξάνουν το μήκος τους. Στο κείμενο θα χρησιμοποιείται ο όρος: έκκεντρος τύπος δύναμης. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι παρατηρείται και ένας άλλος τύπος δύναμης, η ισοκινητική δύναμη. Η ισοκινητική δύναμη ανήκει και αυτή στην κατηγορία των δυναμικών τύπων δύναμης, γιατί παρατηρείται κίνηση στην άρθρωση και διακρίνεται επίσης σε έκκεντρη και σύγκεντρη. Για λόγους διάκρισης οι τύποι αυτοί της δύναμης θα αναφέρονται ως ισοκινητική έκκεντρη και ισοκινητική σύγκεντρη δύναμη, ενώ οι προηγούμενες που αναφέρθηκαν θα αναφέρονται απλά ως έκκεντρη και σύγκεντρη δύναμη. Η διαφορά της ισοκινητικής δύναμης σε σχέση με τις δύο άλλες μορφές δύναμης εντοπίζεται στην ταχύτητα με την οποία κινείται το μέλος της άρθρωσης. Στην μη ισοκινητική δύναμη, η ταχύτητα του κινούμενου μέλους μεταβάλλεται συνεχώς, με τάση να επιβραδύνεται προς το τέλος της κίνησης. Στην ισοκινητική δύναμη η ταχύτητα του κινούμενου μέλους είναι μεταβλητή επίσης με την παρακάτω διαφοροποίηση. Στην αρχή παρουσιάζει μία τάση επιτάχυνσης κατόπιν μία φάση σταθεροποίησης και προς το τέλος μία φάση επιβράδυνσης.

7 7 Στην πράξη παρατηρείται σε ορισμένες περιπτώσεις ένας συνδυασμός δύο ή τριών διαδοχικών τύπων δύναμης, οι οποίες εκτελούνται διαδοχικά. Μία τέτοια περίπτωση είναι η διαδοχική εκτέλεση έκκεντρης (πρώτη φάση) κατόπιν ακολουθεί η ισομετρική(δεύτερη φάση) και στο τέλος η σύγκεντρη δύναμης (τρίτη φάση). Η διαδικασία αυτή παρατηρείται στις περιπτώσεις όπως για παράδειγμα στα άλματα με πτώση και αναπήδηση, όπου η πτώση και η επαφή με το έδαφος προκαλεί μία αρχική επιμήκυνση (διάταση) του ΜΤΣ, παράγοντας έτσι έκκεντρη δύναμη και αμέσως κατόπιν ακολουθεί η φάση στήριξης (ισομετρική σύσπαση) αναπήδηση (βράχυνση του ΜΤΣ), παράγοντας έτσι σύγκεντρη δύναμη. Για τον παραπάνω λόγο, η μορφή αυτή συνδυαστικής δύναμης ονομάζεται και κύκλος διάτασης-βράχυνσης. Ο κύκλος αυτός παρουσιάζεται και σε άλλες μορφές κίνησης όπως είναι το περπάτημα και το τρέξιμο. Θα πρέπει ακόμη να ειπωθεί ότι επειδή στην διάρκεια της ισομετρικής σύσπασης δεν παρατηρείται κίνηση στην άρθρωση, η μορφή αυτή της δύναμης λέγεται και στατική. Αντίθετα, στην έκκεντρη και σύγκεντρη δύναμη (ισοκινητική και μη) επειδή παρατηρείται κίνηση στην άρθρωση, οι μορφές αυτές της δύναμης ονομάζονται και δυναμικές.. Επειδή η δύναμη εκφράζεται με διάφορους όρους χρήσιμο θα ήταν να διαχωριστεί και από τον όρο ροπή. Ως ροπή εκφράζεται το γινόμενο που προκύπτει από τον πολλαπλασιασμό της δύναμης επί τον μοχλοβραχίονα δύναμης. Ως μοχλοβραχίονας θεωρείται η κάθετη απόσταση από τον άξονα περιστροφής μίας άρθρωσης έως τον άξονα εφαρμογής της δύναμης Προσδιορισμός δύναμης με βάση την συμμετοχή των μυών Ανάλογα με την συμμετοχή των μυών η δύναμη μπορεί να χαρακτηρισθεί ως: Πολυαρθρική όταν απαιτείται συμμετοχή μεγάλου αριθμού αρθρώσεων και κατ επέκταση μεγάλου αριθμού μυών. Τέτοιου είδους κινήσεων είναι η δύναμη που παράγεται στην διάρκεια της ρίψης ενός αντικειμένου, στο κάθετο άλμα κλπ. Είναι η πιο συχνά χρησιμοποιημένη κίνηση. Μονοαρθρική όταν συμμετέχει μόνο μία άρθρωση και κατ επέκταση η δύναμη παράγεται από τους μυς που ενεργοποιούνται στην διάρκεια της επιλεγμένης κίνησης της άρθρωσης. Μονο-μυϊκή είναι η δύναμη που παράγεται από το μία μυική ομάδα. Η περίπτωση αυτή παρουσιάζεται κύρια εργαστηριακά. Ποσοτικός προσδιορισμός δύναμης Σε σχέση με την παραγόμενη ποσότητα δύναμης, η δύναμη ταξινομείται ως: Απόλυτη Δύναμη. Η απόλυτη δύναμη είναι το ανώτατο όριο δύναμης που εν δυνάμει μπορεί να παραχθεί από ένα μυ. Για τα απροπόνητα άτομα έχει εκτιμηθεί ότι δεν μπορούν να παράγουν τιμές απόλυτης δύναμης. Η διαπίστωση αυτή αποδείχθηκε πειραματικά μέσω ηλεκτροδιέγερσης. Αναλυτικότερα, διαπιστώθηκε ότι στα απροπόνητα άτομα στην χρονική φάση που επιτύγχαναν βουλητικά την μέγιστη τιμή της δύναμης τους (ανεξαρτήτως τύπου σύσπασης) όταν εφαρμοζόταν ηλεκτρική διέγερση επαρατηρείτο μια επιπλέον αύξηση της παραγόμενης δύναμης (σχ 1). Η διαφορά αυτή ήταν ελάχιστη ή ανύπαρκτη στα πολύ προπονημένα άτομα. Η επιπλέον παραγόμενη

8 8 δύναμη ονομάζεται προκλητή δύναμη. Η αδυναμία παραγωγής της απόλυτης δύναμης οφείλεται σε νευρογενείς παράγοντες οι οποίοι εμποδίζουν (αναστέλλουν) την παραγωγή της απόλυτης δύναμης. Σχ. 1. Σχηματική παράσταση προκλητής ροπής. Φαίνεται χαρακτηριστικά ότι η παραγωγή δύναμης έχει μία φάση ανάπτυξης και κατόπιν σταθεροποιείται (το διάστημα που αναγράφεται ως 10 sec). Στην φάση της σταθεροποίησης δόθηκε μία μέγιστη ηλεκτρική διέγερση η οποία προκάλεσε και μία περαιτέρω αύξηση ροπής (προκλητή ροπή), η οποία δεν μπορούσε να παραχθεί βουλητικά Μέγιστη Βουλητική Δύναμη. Είναι η ανώτερη τιμή δύναμης που μπορεί να παραχθεί από το άτομο βουλητικά, χωρίς καμία άλλη παρέμβαση( όπως για το παράδειγμα που αναφέρθηκε παραπάνω μέσω ηλεκτροδιέγερσης).. Διακρίνεται σε:. Μέγιστη Ισομετρική Δύναμη (ΜΙΔ). Υπολογίζεται ως η μέγιστη τιμή δύναμης η οποία μπορεί να παραχθεί μετά από ισομετρική σύσπαση. Μέγιστη Σύγκεντρη Δύναμη (ΜΣΔ). Είναι η μέγιστη τιμή που μπορεί να παραχθεί στην διάρκεια της σύγκεντρης σύσπασης. Στην περίπτωση των ελεύθερων βαρών η των μηχανημάτων αντίστασης ονομάζεται 1RM. Στην Περίπτωση της ισοκινητικής ροπής ονομάζεται κορύφωση δύναμης Μέγιστη Έκκεντρη Δύναμη (ΜΕΔ). Είναι η μεγαλύτερη δύναμη που μπορεί να παραχθεί στην διάρκεια της έκκεντρης σύσπασης. Θα πρέπει να διευκρινισθεί ακόμη ότι τόσο η ΜΙΔ όσο και ΜΣΔ παράγονται βουλητικά δηλ μέσω της εντολής του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος. Αντίθετα η έκκεντρη μορφής δύναμης παράγεται κάτω από την επίδραση ενός εξωτερικού μηχανικού αιτίου που όπως αναφέρθηκε δρα αντίθετα προς την κατεύθυνση δράσης του μυός και δεν υπάγεται στον προγραμματισμό του ΚΝΣ. Το επίπεδο της δύναμης το οποίο μπορεί να παραχθεί στην διάρκεια της ισομετρικής σύσπασης (ΜΙΔ) είναι υψηλότερο από αυτό της ΜΣΔ (1RM) γι αυτό η ισομετρική δύναμη θεωρείται και ως Μέγιστη Βουλητική Δύναμη (ΜΒΔ). Επίσης έχει αποδειχθεί ότι η Μέγιστη έκκεντρη δύναμη (ΜΕΔ) είναι μεγαλύτερη της ΜΙΔ (ΜΒΔ) Σχετική δύναμη. Είναι η δύναμη η οποία προκύπτει από την διαίρεση της παραγόμενης δύναμης με έναν ανθρωπομετρικό δείκτη Οι ανθρωπομετρικοί δείκτες μπορεί να είναι το ύψος, το βάρος, η άλιπη σωματική μάζα του σώματος και ακόμη εγκυρότερα η μυϊκή μάζα. Συνήθως υπολογίζεται με αναγωγή ως προς την κάθετη διατομή του μυός ή του όγκου του μυός που προκύπτει μετά από μαγνητική τομογραφία ή μυϊκή βιοψία ή υπέρηχο μυός.

9 9 Μηχανισμοί παραγωγής δύναμης Η παρεχόμενη ενέργεια για την παραγωγή δύναμης προέρχεται μέσω του : Του συσταλτού μηχανισμού. Τον συσταλτό μηχανισμό αποτελούν η ακτίνη και η μυοσίνη οι οποίες συσπώμενες σχηματίζουν τις γνωστές σταυρωτές γέφυρες και παράγουν την συσταλτή δύναμη. Στην κατηγορία της συσταλτής δύναμης υπάγεται η ισομετρική και η σύγκεντρη δύναμη όλων των τύπων. Του ελαστικού μηχανισμού. Ο μηχανισμός αυτός αποτελείται από τα παράλληλα και εν σειρά ελαστικά στοιχεία. Τα παράλληλα ελαστικά στοιχεία είναι ο ελαστικός ιστός που περιβάλλει την κάθε ξεχωριστή μυϊκή ίνα, τις δεσμίδες μυϊκών ινών και ολόκληρο τον μυϊκό ιστό κυρίως χρησιμοποιείται για την παράπλευρη μεταφορά ενέργειας στον τένοντα. Τα εν σειρά ελαστικά στοιχεία που είναι ο τένοντας και ορισμένες ελαστικές πρωτεΐνες που βρίσκονται μέσα στο σαρκομέριο του μυός (τιτίνη, νεμπιουλίνη, δεσμίνη κλπ) διατεινόμενα μηχανικά παράγουν την αντίστοιχη ελαστική η παθητική δύναμη. Ταξινόμηση μυών. Οι μύες ανάλογα με την λειτουργία τους διακρίνονται σε διαφόρους τύπους ταξινόμησης. Η πρώτη κατηγοριοποίηση είναι οι αγωνιστές και ανταγωνιστές μυς. Σε κάθε άρθρωση υπάρχουν απαραιτήτως και αγωνιστές και ανταγωνιστές μύες. Αγωνιστές μύες θεωρούνται αυτοί οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή δύναμης ή την κίνηση μίας άρθρωσης. Οι αγωνιστές μύες διακρίνονται στον κύριο αγωνιστή και στους συναγωνιστές μύες. Το κριτήριο διάκρισης είναι ο βαθμός διέγερσης που παρουσιάζει ένας μυς σε σχέση με άλλους μύες όταν σε μία άρθρωση ενεργοποιείται μεγάλος αριθμός μυϊκών ομάδων. Ανταγωνιστές θεωρούνται οι μύες οι οποίοι συσπώμενοι παράγουν δύναμη η οποία είναι αντίθετη προς την κατεύθυνση της δύναμης ή κίνησης που έχει σχεδιασθεί. Για παράδειγμα στην περίπτωση που εκτελείται έκταση της άρθρωσης του γόνατος τότε ως αγωνιστές θεωρούνται οι μύες του τετρακέφαλου και ανταγωνιστές οι οπίσθιοι μηριαίοι. Όταν εκτελείται όμως κάμψη του γόνατος τότε οι αγωνιστές είναι οι οπίσθιοι μηριαίοι και ανταγωνιστές οι μύες του τετρακέφαλου. Θα πρέπει να διευκρινισθεί ότι όταν οι μύες λειτουργούν ως ανταγωνιστές παράγουν πολύ μικρότερη ροπή από αυτήν που παράγουν όταν λειτουργούν ως ανταγωνιστές μυς. Η ρύθμιση αυτή της συγκεκριμένης δράσης των ανταγωνιστών μυών γίνεται είτε μέσω του κινητικού η αισθητηριακού νευρικού συστήματος και στοχεύει πιθανά: Στην προστασία της άρθρωσης Στην ρύθμιση της κίνησης όταν αυτή είναι πολυαρθρική. Γίνεται κατανοητό ότι ο προσδιορισμός των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών δεν είναι σταθερός και γίνεται ανάλογα με την κατεύθυνση της κίνησης και τον ρόλο των μυών.(σχ 2)

10 10 Σχ 2.Διακρίνεται η κατεύθυνση της δύναμης για εκτείνοντες (extention) και καμπτήρες (flexion) των μυών της αρθρωσης του γονάτου. Ανάλογα με την κατεύθυνση της δύναμης οι εκτείνοντες και οι καμπτήρες μυς διακρίνονται σε αγωνιστές και ανταγωνιστές αντίστοιχα( Εγχειρίδιο Χρήσης Cybex). Σταθεροποιητές μύες. Οι μύες αυτοί σταθεροποιούν μία άρθρωση για να μπορέσουν να ενεργοποιηθούν αποτελεσματικότερα οι παρακείμενοι μύες μίας άλλης άρθρωσης οι οποίοι λειτουργούν ως αγωνιστές μύες. Παράδειγμα, σταθεροποιητές μύες της άρθρωσης του ώμου είναι στην διάρκεια της ριπτικής διαδικασίας η κεντρική μοίρα του δελτοειδούς, ο υπερακάνθιος και ο πρόσθιος οδοντωτός μυς. Άλλο παράδειγμα σταθεροποίησης είναι αυτό της δράσης των κοιλιακών και ραχιαίων μυών στην άσκηση της ανόρθωσης του σώματος από το βαθύ κάθισμα. Με την βοήθεια των παραπάνω μυών διευκολύνεται η δράση των μυών των άνω άκρων. Γίνεται αντιληπτό ότι ο ρόλος των σταθεροποιητών μυών δεν είναι σταθερός αλλά καθορίζεται ξεχωριστά για κάθε κίνηση. Μονοαρθρικοί και δυαρθρικοί μύες. Μία άλλη ταξινόμηση μυών είναι η διάκριση σε μονοαρθρικούς και διαρθρικούς μύες. Η διάκριση αυτή έχει σταθερό χαρακτήρα και σε κάθε άρθρωση υπάρχουν τόσο μονοαρθρικοί όσο και διαρθρικοί μύες. Η διάκριση γίνεται με βάση ανατομικούς και λειτουργικούς όρους. Οι μονοαρθρικοί μύες εκφύονται από το οστό της μίας άρθρωσης και καταφύονται στο άλλο οστό της επικείμενης άρθρωσης. Οι διαρθρικοί μύες αντίθετα εκφύονται από το οστό μίας παρακείμενης άρθρωσης και καταλήγουν στο τελευταίο οστό της επόμενης άρθρωσης. Διαρρέουν δηλαδή δύο αρθρώσεις. Παίρνοντας ως παράδειγμα το γόνατο, από τους εκτείνοντες του, ο έσω και έξω πλατύς καθώς και ο εν τω βάθει τετρακέφαλος είναι μονοαρθρικοί μύες διότι εκφύονται από το μηριαίο οστό και καταφύονται στην κνήμη. Από την άλλη πλευρά ο ορθός μηριαίος είναι διαρθρικός διότι εκφύεται από την λεκάνη και καταφύεται στην κνήμη. Οι μονοαρθρικοί εκτείνοντες μύες συμμετέχουν μόνο στην έκταση του γόνατος, ενώ ο ορθός μηριαίος και στην κάμψη του ισχίου. Γενικότερα οι διαρθρικοί μύες: Θεωρούνται μεταφορείς ενέργειας από μία άρθρωση σε άλλη όταν η κίνηση είναι πολυαρθρική όπως στο άλμα και στην ρίψη και γενικότερα στις σύνθετες κινήσεις Είναι οι πιο γρήγοροι μύες της άρθρωσης. Κυρίως ενεργοποιούνται στις γρήγορες

11 11 Κινήσεις. Για παράδειγμα στην παραγωγή δύναμης συμβάλλουν ενιαία τόσο οι γαστροκνήμιοι μύες,όσο και ο υποκνημίδιος μύς. Στην περίπτωση όμως αύξησης της ταχύτητας συμβάλλουν κυρίως οι γαστροκνήμιοι μύες Παράγοντες Ανάπτυξης Δύναμης Οι βασικοί Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη της δύναμης είναι: Η ηλικία.έχει διαπιστωθεί ότι η δύναμη επηρεάζεται από την ηλικία χωρίς την παρέμβαση της προπόνησης. Συγκεκριμένα έχει διαπιστωθεί ότι η δύναμη αναπτύσσεται ραγδαία μέχρι την λήξη της εφηβείας (περίπου μέχρι τα 20 χ). Κατόπιν διατηρείται σχετικά σταθερή μέχρι τα 50-60χ και κατόπιν μειώνεται ραγδαία μέχρι το τέλος της ζωής. Οι διακυμάνσεις αυτές της δύναμης αντιστοιχούν στην περίοδο της ανάπτυξης, της ωρίμανσης και της γήρανσης. Προκαλούνται στην διάρκεια της αναπτυξιακής φάσης λόγω αύξησης της μυϊκής μάζας, ωρίμανσης του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος και μεταβολών της αρχιτεκτονικής του μυός (αύξηση σκληρότητας συνδετικού ιστού, αύξηση γωνίας πρόσφυσης της μυϊκής ίνας). Στην Τρίτη ηλικία λόγω μείωσης της μυϊκής μάζας, εκφυλισμού του ΚΝΣ, μεταβολής της αρχιτεκτονικής μυός (υπερβολική αύξηση σκληρότητας συνδετικού ιστού και αύξηση της γωνίας πρόσφυσης της μυϊκής ίνας) o Το φύλο. Οι διαφορές φύλου αρχίζουν να εμφανίζονται μετά την έναρξη της εφηβείας. Μέχρι την έναρξη της εφηβείας οι διαφορές φύλλου είναι ελάχιστες. Μετά την έναρξη της εφηβείας παρουσιάζεται μια υπερβολική διαφοροποίηση της δύναμης υπέρ των ανδρών τόσο σε απόλυτα, όσο και σε σχετικά επίπεδα. Αυτό συμβαίνει εξαιτίας της μεγαλύτερης αύξησης της μυϊκής μάζας στους άνδρες που είναι προϊόν της δράσης των ορμονών και ιδιαίτερα της τεστοστερόνης Η μυική μάζα.η αύξηση της μυϊκής μάζας είναι ένας ευνοϊκός παράγοντας για την ανάπτυξη της δύναμης. Η μεταβολή της μυϊκής μάζας μπορεί να γίνει είτε οντογεννετικά δηλ. με την αύξηση της ηλικίας στην διάρκεια της αναπτυξιακής περιόδου είτε μέσω προπόνησης Οι ανθρωπομετρικοί δείκτες. Η αύξηση του ύψους και σε κάποια έκταση του σωματικού βάρους επηρεάζουν θετικά την δύναμη. Ουσιαστικά οι παραπάνω δείκτες εκφράζουν έμμεσα την επίδραση της μυϊκής μάζας στην ανάπτυξη της μυϊκής δύναμης Το ενδοκρινές σύστημα. Έχει διαπιστωθεί ότι μία σειρά ορμονών όπως η τεστοστερόνη, η αυξητική ορμόνη, οι σωματομεδίνες αλλά και η παρέμβαση άλλων αυξητικών παραγόντων όπως ο IGF-1 (ψευδοινσουλίνη) επηρεάζουν θετικά την αύξηση της μυϊκής μάζας και κατ επέκταση την μυϊκή δύναμη. Ο τύπος της μυϊκής ίνας. Οι σχετικές έρευνες έχουν δείξει ότι οι μύες που κατέχουν μεγαλύτερο ποσοστό γρήγορων μυϊκών ινών παράγουν μεγαλύτερο επίπεδο δύναμης. Η αρχιτεκτονική του Μυός. Η αρχιτεκτονική του μυός απεικονίζει την γωνία πρόσφυσης των μυικών ινών στον τένοντα(σχ.3). Οι μύες ανάλογα με την γωνία πρόσφυσης της μυϊκής ίνας παράγουν ανάλογη ποσότητα δύναμης. Έτσι οι μύες των οποίων οι μυϊκές ίνες προσφύονται με πολύ μικρή γωνία στον τένοντα παράγουν μικρότερη

12 12 δύναμη σε σχέση με τους μύες που οι μυϊκές τους ίνες προσφύονται με μεγαλύτερη γωνία. Σχ. 3 Σχηματική παράσταση αρχιτεκτονικής μυός όπου αναπαρίσταται και η γωνία πρόσφυσης της μυϊκής ίνας. Η χοντρή γραμμή αντιπροσωπεύει τον τένοντα και οι λεπτές πλάγιες γραμμές τις μυϊκές ίνες (από Enoκa, 1998). Το Νευρικό σύστημα. Η δύναμη μπορεί να αυξηθεί μέσω της αποτελεσματικότερης και ευνοϊκότερης, κατά περίπτωση, ικανότητας διέγερσης των κινητικών μονάδων των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών. Η αποτελεσματικότερη διέγερση σημαίνει: Αύξηση του αριθμού των διεγειρόμενων κινητικών μονάδων ενός μυός (σχ4). Κινητική μονάδα είναι το σύνολο των μυϊκών ινών που νευρώνει ένας κινητικός νευρώνας τύπου-α. σχ. 4 Σχηματική παράσταση του ενδομυϊκού συντονισμού. Με την αύξηση της δύναμης (οριζόντιος άξονας) προκαλείται σταδιακή αύξηση του αριθμού των μυϊκών ινών (κιν. μονάδων) που διεγείρονται. Αρχικά συμμετέχουν οι αργές μυϊκές ίνες και σταδιακά οι πιο γρήγορες (αρχή του Heneman, 1965). Η προπόνηση ενδεχόμενα μπορεί να προκαλέσει ενεργοποίηση του σύνολο των μυϊκών ινών δηλ. να συμπεριλάβει και τις λεγόμενες εφεδρικές μυϊκές ίνες.η διέγερση των εφεδρικών μυικών ινών προκαλούν και την περαιτέρω αυξηση της δύναμης μετά από ηλεκτρική διέγερση όπως απεικονίζεται στο σχ 1(από Hurtman and Tunneman 1980) Η αύξηση του αριθμού των κινητικών μονάδων προκαλείται με την αύξηση της ηλικίας ή της προπόνησης. Ουσιαστικά διεγείρονται νέες μυϊκές ίνες, οι λεγόμενες εφεδρικές (ενδομυικός συντονισμός).

13 13 Αύξηση της συχνότητας διέγερσης των κινητικών μονάδων που έχουν ήδη διεγερθεί. Αύξηση διέγερσης των συναγωνιστών μυών (μέσο- μυϊκός συντονισμός). Μείωση της δράσης των ανταγωνιστών μυών.

14 14 3.ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΔΥΝΑΜΗΣ Η διαδικασία ανάπτυξης της δύναμης εξαρτάται και από μερικές άλλες παραμέτρους, οι οποίες ουσιαστικά αποτελούν ιδιότητες της δύναμης. Οι ιδιότητες αυτές είναι: Ρυθμός ανάπτυξης δύναμης (ΡΑΔ). Η σχέση αυτή καθορίζει τη λεγόμενη Εκρηκτική Δύναμη. Με τον όρο ΡΑΔ εννοείται ο ρυθμός με τον οποίο αναπτύσσεται η δύναμη μέχρι να φθάσει σε ένα επίπεδο όπου δεν αναπτύσσεται περαιτέρω (plateau) και σταθεροποιείται δηλ προσεγγίζει την μέγιστη δυνατή παραγόμενη δύναμη. Εκφράζει την ικανότητα του μυός να αναπτύσσει όσο το δυνατό μεγαλύτερο ποσό δύναμης στη μονάδα του χρόνου (msec). Σχ. 5 Γραφική αναπαράσταση ρυθμού ανάπτυξης δύναμης. Στον κάθετο άξονα αναπαρίσταται η δύναμη και στον οριζόντιο ο χρόνος(burle 1985). Εκφράζεται ως Κg η N/msec (σχ.4) Κατ αναλογία δηλ. ο ΡΑΔ εκφράζει την ταχύτητα σύσπασης του μυός. Ο απαιτούμενος χρόνος για την επίτευξη της σταθεροποίησης στους υγιείς ενήλικες είναι περίπου msec. Η εκρηκτικότητα του μυός καθορίζει και την εκρηκτικότητα της κίνησης. Βρέθηκε, ότι υπάρχει υψηλή συσχέτιση μεταξύ του ΡΑΔ και ταχύτητας εκτέλεσης κίνησης. Κατ επέκταση μία κίνηση ονομάζεται εκρηκτική όταν εκτελείται πολύ γρήγορα Ο ΡΑΔ επηρεάζεται από μία σειρά παράγοντες όπως: Η σκληρότητα του τένοντα (Stifness) Από τον τύπο της μυϊκής ίνας. Ευνοείται από τις γρήγορες μυϊκές ίνες. Συγχρονισμός διέγερσης ΚΜ. Συγκεκριμένα έχει διαπιστωθεί ότι ο ΡΑΔ επηρεάζεται από την ικανότητα ταυτόχρονης διέγερσης διαφορετικών τύπων μυϊκών ινών. Έχει διαπιστωθεί ότι στις αρχικές φάσεις της μυϊκής σύσπασης οι μυϊκές ίνες διεγείρονται με μία συχνότητα που φθάνει στα Hz, ενώ στην φάση σταθεροποίησης δύναμης μειώνεται δραστικά. Είναι δε χαρακτηριστικό ότι στην Φάση του ΡΑΔ οι ίδιες μυϊκές ίνες (οι γρήγορες) διεγείρονται κάθε 2-5 msec ενώ συνήθως διεγείρονται από 10 έως 20 msec.το φαινόμενο αυτό καλείται διπλή επαναλαμβανόμενη διέγερση (doublet).

15 15 Από βιοχημικούς παράγοντες όπως είναι η ποσότητα φωσφοκρεατίνης και η κινητικότητα ιόντων Ca από το αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο στο σημείο σύνδεσης με την ακτίνη. Από την ηλικία. Έχει διαπιστωθεί ότι τόσο οι υπερήλικες όσο και οι προέφηβοι έχουν μικρότερο ρυθμό ανάπτυξης δύναμης σε σχέση με τους ενήλικες. Οι λόγοι είναι πιθανό να αποδίδονται τόσο στο μειωμένο ποσοστό γρήγορων μυϊκών ινών και σε αντίστοιχες βιοχημικές διαφοροποιήσεις. Από την προπόνηση. Έχει διαπιστωθεί ότι η προπόνηση επηρεάζει τον ΡΑΔ. Οι τύποι προπόνησης που μπορεί να βελτιώσουν τον ΡΑΔ είναι. 1. Ο δυναμικός. 2. Ο ισομετρικός όταν εκτελείται εκρηκτικά 3. Η αλτική προπόνηση (κύκλος διάτασης-βράχυνσης) 4. Η ιδιοδεκτική προπόνηση Σχέση Δύναμης Μήκους μυός. Η μεταβολή του μήκους μυός επηρεάζει την παραγωγή δύναμης. Έχει διαπιστωθεί ότι η Σχ. 6. Μεταβολή της παραγόμενης ροπής (κάθετος άξονας) σε συνάρτηση με το μήκος του μυός (το μήκος του μυός αντιπροσωπεύεται από το μήκος του σαρκομερίου, οριζόντιος άξονας, φαίνεται χαρακτηριστικά ότι η μεγαλύτερη δύναμη αναπτύσσεται σε μήκος σαρκομερίου γύρω στα 2-2,2 μικρά. μεγαλύτερη παραγωγή δύναμης παράγεται σε ένα ευνοϊκό μήκος μυός. Με βάση του μήκος του σαρκομερίου (λειτουργική υποδιαίρεση μυϊκής ίνας) η μεγαλύτερη παραγωγή δύναμης παρουσιάζεται όταν το σαρκομέριο έχει μήκος 2 έως και 2,2 μ.(σχ.5) Όταν το μήκος του σαρκομερίου αυξάνει ή μειώνει το μήκος του, τότε η δύναμη μειώνεται αναλογικά. Παράγοντες που επηρεάζουν την μεταβολή της δύναμης σε συνάρτηση με το μήκος μυός είναι ακόμη: Μορφο-λειτουργικοί. Συγκεκριμένα στο αυξημένο μήκος παρατηρείται μία μείωση του αριθμού των σταυρωτών γεφυρών ακτίνης και μυοσίνης λόγω της υπερβολικής διάτασης του μυός.

16 16 Μειώνονται επίσης και όταν μειώνεται το μήκος του μυός λόγω συμπίεσης του χώρου. Μεταβολές αρχιτεκτονικής μυός. Στο μικρό μήκος μυός αυξάνει η γωνία πρόσφυσης της μυϊκής ίνας ενώ μειώνεται η σκληρότητα του συνδετικού ιστού. Αντίθετα στο μεγάλο μήκος μειώνεται η γωνία πρόσφυσης και αυξάνει η σκληρότητα του συνδετικού ιστού. Βιοχημικοί λόγοι. Έχει αναφερθεί ότι με τις μεταβολές μήκους μυός μειώνεται η απελευθέρωση της ακετυλοχολίνης από την νευρομυϊκή σύναψη με αποτέλεσμα να μειώνεται και η παραγωγή ηλεκτρικού φορτίου που μεταβιβάζεται στον μυ. Σαν επακόλουθο είναι η μείωση της παραγόμενης δύναμης. Τουλάχιστον για τον καρδιακό μυ έχει αναφερθεί ακόμη ότι μεταβάλλεται και η ισχύς σύνδεσης ιόντων ασβεστίου και σημείου σύνδεσης με την ακτίνη. Νευρογενείς. Η μεταβολή του μήκους μυός μειώνει την ικανότητας διέγερσης του μυός. Τουλάχιστον για τους γαστροκνήμιους μύες στην φάση βράχυνσή τους παρατηρείται αναστολή διέγερσης των αργών κινητικών μονάδων (αργές μυϊκές ίνες) Μηχανικοί παράγοντες. Στην περίπτωση της ροπής η μεταβολή του μήκους του μυός μεταβάλει και τον μοχλοβραχίονα δύναμης με επακόλουθο την μεταβολή της ροπής. Αρθρικοί παράγοντες. Στην περίπτωση αυτή υπάγονται κυρίως δύο περιπτώσεις οι οποίες επηρεάζουν την παραγωγή δύναμης. Για παράδειγμα στην άρθρωση του γονάτου: 1. Η σύσπαση του μυός στα όρια της πλήρους έκτασης του γόνατος (180 ) επιβαρύνει υπερβολικά τον πρόσθιο χιαστό με αποτέλεσμα την αρνητική επίδραση στην παραγωγή δύναμης. 2. Η σύσπαση του μυός σε καμπτικές θέσεις του γονάτου( πχ 90 ) επιδρά αρνητικά στην παραγωγή δύναμης, λόγω αύξησης της ενδοαρθρικής πίεσης Σχέση δύναμης-ισχύος: Με βάση τον νόμο του Hill έχει διαπιστωθεί ότι η μεγαλύτερη ισχύς μπορεί να αναπτυχθεί στην διάρκεια της σύγκεντρης σύσπασης, όταν σε μία κίνηση αναπτύσσεται δύναμη ίση με το 30% της ΜΙΔ. Αδρά θα μπορούσε να ειπωθεί ότι όταν συνδυάζεται περίπου, το 30% της Μέγιστης Ισομετρικής δύναμης με το 30% της μέγιστης ταχύτητας που μπορεί να αναπτυχθεί τότε αναπτύσσεται και η μέγιστη ισχύς που μπορεί να παράγει ένας μυς ( σχ 6). Επειδή αφενός είναι δύσκολο στην πράξη να υπολογισθεί η ΜΙΔ, γιατί απαιτούνται ειδικά ισομετρικά δυναμόμετρα και αφετέρου είναι γνωστό ότι η ΜΙΔ είναι μεγαλύτερη της ΜΣΔ (1RM) από 5-40%, για τον υπολογισμό του 30% της ΜΙΔ χρησιμοποιείται η ΜΣΔ (1RM). Στην προκειμένη περίπτωση χρησιμοποιείται ένα ποσοστό μεταξύ του 35-50% της ΜΣΔ. Η σχέση αυτή είναι σημαντική στην προπόνηση εκρηκτικότητας γιατί σε αυτές τις εντάσεις βελτιώνεται ιδιαίτερα και ο Ρυθμός Ανάπτυξης Δύναμης όσο και οι κινήσεις που απαιτούν εκρηκτικότητα (αλτικότητα, ριπτική ικανότητα) δηλ. υψηλή ταχύτητα. Το σημείο αυτό είναι όταν στο κινούμενο αντικείμενο εφαρμόζεται περίπου το 30% της ΜΙΔ (0,3 Fm) και επιτυγχάνεται το 30% της μέγιστης δύναμης (0.30 Vm)

17 17 Η Μέση ισχύς (P) γραφικά εκφράζεται ως P= V x F δηλ δύναμη χ ταχύτητα. Είναι χαρακτηριστικό ότι μεγαλύτερη ισχύς παράγεται στο αγώνισμα της σφαιροβολίας και όχι της άρσης βαρών. Σχέση Δύναμης -Ταχύτητας Κίνησης. Με βάση την σχέση αυτή αποδείχθηκε ότι: Στην σύγκεντρη δύναμη όσο αυξάνει η ταχύτητα κίνησης τόσο μειώνεται η δύναμη και αντίστροφα (Νόμος του Ηill 1936). Με βάση αυτή τον νόμο οι υψηλές αντιστάσεις μετακινούνται με αργές ταχύτητες αντίθετα οι χαμηλές αντιστάσεις μετακινούνται με μεγαλύτερη ταχύτητα. Στην έκκεντρη δύναμη αντίθετα, όσο αυξάνεται η ταχύτητα κίνησης αναλογικά αυξάνει και η δύναμη. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η αύξηση αυτή της δύναμης στην έκκεντρη δύναμη ακολουθεί την αύξηση της ταχύτητας κίνησης μέχρι ενός ορίου. Μετά από αυτό το όριο ταχύτητας η δύναμη σταθεροποιείται ανεξάρτητα από την αύξηση της ταχύτητα διάτασης του μυός.(σχ 7) Σχ. 7. Σχέση δύναμης-ταχύτητας. Αριστερά έκκεντρη σύσπαση. Δεξιά σύγκεντρη. Είναι εμφανής η διαφορά μεταξύ έκκεντρης και σύγκεντρης σύσπασης όπου στην έκκεντρη σύσπαση η δύναμη με την αύξηση της ταχύτητας αυξάνει και κατόπιν σταθεροποιείται ενώ στην σύγκεντρη σταθερά μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας. Με το αρνητικό πρόσημα - υποδηλώνεται η μεταβολή της ταχύτητας στην έκκεντρη σύσπαση Ειδικού τύπου προπόνηση μπορεί να αυξήσει την αντίσταση που μπορεί να ξεπερασθεί με την ίδια ταχύτητα. Η προπόνηση με υψηλές εντάσεις βελτιώνει την ικανότητα αυτή στις αργές ταχύτητες, δηλ με την ίδια αργή ταχύτητα μπορεί να μετακινηθεί μεγαλύτερη αντίσταση σε σχέση με την αντίστοιχη πριν από την προπόνηση. Αντίθετα με προπόνηση μικρών αντιστάσεων (εκρηκτικού τύπου προπόνηση) θα βελτιωθεί η ικανότητα μετακίνησης μεγαλύτερων εξωτερικών αντιστάσεων σε σχέση με την αντίστοιχη ικανότητα πριν την εφαρμογή της προπόνησης με υψηλές ταχύτητες.

18 18 Σχέση δύναμης και αντοχής Η σχέση αυτή δείχνει την ικανότητα του μυός να ανθίσταται στην κόπωση. Εκφράζει την ικανότητα του μυός: Να επαναλαμβάνει μία δοσμένη αντίσταση για όσο το δυνατό μεγαλύτερο αριθμό επαναλήψεων (Αντοχή Δυναμικής Δύναμης σύγκεντρης, έκκεντρης). Να διατηρεί το επιλεγόμενο ποσοστό δύναμης για όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα (Αντοχή Ισομετρικής Δύναμης). Αντιδραστική Ιδιότητα Δείχνει το χρόνο που χρειάζεται στον κύκλο διάτασης-βράχυνσης να γίνει η μετάβαση από την φάση της έκκεντρης σύσπασης στη φάση της σύγκεντρης (μειομετρικής) σύσπασης. Αντιδραστική ιδιότητα είναι η ικανότητα του μυός να μειώνει αυτό το χρόνο μετάβασης από την μία φάση στην άλλη. Η αντιδραστική ικανότητα εξαρτάται από τον τύπο προπόνησης. Έχει αναφερθεί ότι η αλτικού τύπου προπόνηση (διάτασης-βράχυνσης) μειώνει αυτόν τον χρόνο μετάβασης

19 19 4. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΔΥΝΑΜΗΣ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΠΡΟΠΟΝΗΣΗ. Η βελτίωση της δύναμης οφείλεται σε δύο βασικούς μηχανισμούς. 1.Στον μεταβολικό μηχανισμό της δύναμης. 2. Στον νευρομυϊκό μηχανισμό Μεταβολικός μηχανισμός-μυϊκή υπερτροφία Η ανάπτυξη της δύναμης μέσω του μεταβολικού μηχανισμού προκαλείται από την αύξηση της συσταλτής μυϊκής μάζας δηλ της ακτίνης και της μυοσίνης. Θα πρέπει να σημειωθεί, ότι η αύξηση αυτή της μυϊκής μάζας οφείλεται στην αύξηση του αριθμού των μυοϊνιδίων και όχι των μυϊκών ινών. Δηλ στην υπερτροφία της μυϊκής ίνας και όχι στον πολλαπλασιασμό της (υπερπλασία που συμβαίνει μόνο στα ζώα σχ 8). Σχ.8 Η επίδραση της προπόνησης στην αύξηση της μυϊκής μάζας. Στο επάνω μέρος φαίνεται η διαδικασία της μυϊκής υπερτροφίας, ενώ στο κάτω μέρος η διαδικασία της υπερπλασίας (αύξηση αριθμού μυϊκών ινών), η οποία είναι μάλλον κατάσταση που παρατηρείται μόνο στα ζώα(τροποποιημένο από Mc Dougal 1986). Οι μηχανισμοί που προκαλούν τη μυϊκή υπερτροφία εικάζεται ότι είναι: Η διάσπαση (καταβολισμός) των συσταλτών πρωτεϊνών των μυϊκών κυττάρων δηλ. παράγοντας κακώσεων Τα ενεργειακά ελλείμματα και ειδικότερα της φωσφοκρεατίνης που παρατηρούνται στην διάρκεια της προπόνησης Οι μεταβολές της θερμοκρασίας στην διάρκεια της άσκησης Οι μηχανισμοί αυτοί με την σειρά τους προκαλούν την ενεργοποίηση των αντιστοίχων γονιδίων του DNA που με την σειρά τους αυξάνουν την παραγωγή των συσταλτών πρωτεϊνών (ακτίνης, μυοσίνης) που οδηγούν στην αύξηση της μυϊκής συσταλτής μάζας και κατ επέκταση της δύναμης. Παράλληλα με την αύξηση της μυϊκής μάζας παρατηρείται και μεταβολή στην αρχιτεκτονική του μυός διότι προκαλείται αύξηση της γωνίας πρόσφυσης της μυϊκής ίνας. Μυϊκή υπερτροφία μπορεί να προκαλέσουν όλες οι μορφές σύσπασης (Ισομετρική, Σύγκεντρη και Έκκεντρη και η ισοκινητική).

20 20 Έχει εκτιμηθεί ότι το ποσοστό δύναμης που αναπτύσσεται μέσω μυϊκής υπερτροφίας είναι μεγαλύτερο από αυτό που αναπτύσσεται μέσω του νευρομυϊκού παράγοντα. Στην διαδικασία απόκτησης δύναμης πρώτα προκαλούνται προσαρμογές νευρογενούς χαρακτήρα και κατόπιν η μυϊκή υπερτροφία. Για την πρόκληση μυϊκής υπερτροφίας χρειάζεται ένα διάστημα 5 έως 6 εβδομάδες. Η προπόνηση μυϊκής υπερτροφίας παράλληλα με την αύξηση της μυϊκής μάζας προκαλεί: Αύξηση του ποσοστού των μυϊκών ινών τύπου ΙΙ (γρήγορων μυϊκών ινών). Αλλαγή της αρχιτεκτονικής του μυός, αυξάνοντας την γωνία πρόσφυσης της μυϊκής ίνας στον τένοντα. Η μεταβολή της αρχιτεκτονικής του μυός προκαλεί μία μείωση της σχετικής δύναμης και της ταχύτητας σύσπασης του μυός (μείωση εκρηκτικότητας). Νευρομυϊκός Μηχανισμός Ο μηχανισμός αυτός προκαλεί βελτίωση της δύναμης μέσω της παρέμβασης του ΚΝΣ στη διέγερση του μυός. Η διέγερση του μυός ουσιαστικά επέρχεται μέσω του συντονισμού της διαδοχικής διέγερσης των λειτουργίας των κινητικών μονάδων. Κινητική μονάδα (ΚιΜ) είναι το σύνολο των μυϊκών ινών που νερώνονται και ενεργοποιούνται από τον ίδιο κινητικό νευρώνα τύπου-α. Κινητικός νευρώνας τύπου-α είναι το νευρικό κύτταρο που διεγείρει τις μυϊκές ίνες. Ο κινητικός νευρώνας τύπου-α διεγείρεται με την σειρά του από ανώτερα φλοιϊκά κέντρα και βρίσκεται στον νωτιαίο μυελό. Εκτός από τον κινητικό νευρώνα τύπου α, στον νωτιαίο μυελό βρίσκονται και αλλού τύπου κινητικοί νευρώνες όπως οι τύπου β και οι γ. Οι τύπου γ διεγείρουν την μυϊκή άτρακτο, ενώ ο ρόλος των τύπου β δεν είναι πλήρως διευκρινισμένος Ο αριθμός των μυϊκών ινών μίας κινητικής μονάδος (ΚΙΜ) ποικίλει και μπορεί να είναι από δέκα, φτάνοντας μερικές φορές τις εκατοντάδες. Η κάθε ΚΙΜ αποτελείται από σχετικά ιδίου τύπου μυϊκές ίνες. Οι ΚΙΜ διακρίνονται σε δύο βασικούς τύπους(σχ 9): Τις αργές κινητικές μονάδες που αποτελούνται από αργούς κινητικούς νευρώνες και αργές μυϊκές ίνες, γιατί η ταχύτητα σύσπασης των παραπάνω μυϊκών ινών είναι αργή. Επειδή και μορφολογικά το μέγεθος του νευρώνα αλλά και των μυϊκών ινών είναι μικρό (μικρότερη κάθετη διατομή) για αυτό και οι παραπάνω κινητικές μονάδες λέγονται και μικρές. Τις γρήγορες κινητικές μονάδες που αποτελούνται από γρήγορους κινητικούς νευρώνες και γρήγορες μυϊκές ίνες, γιατί η ταχύτητα σύσπασης των παραπάνω μυϊκών ινών είναι πιο γρήγορη. Επειδή και μορφολογικά το μέγεθος του νευρώνα και των μυϊκών ινών αφενός, αλλά και ο αριθμός των μυϊκών ινών ανά ΚΙΜ είναι σχετικά μεγαλύτερος από τις αργές γι αυτό και οι παραπάνω κινητικές μονάδες λέγονται και μεγάλες ΚΙΜ Αργές μυϊκές ίνες έχουν οι λεγόμενοι επιδέξιοι μυς όπως πχ αυτοί των δακτύλων, οι μυς δηλ που κυρίως εξειδικεύονται στις λεπτές και επιδέξιες κινήσεις που απαιτούν υψηλή συναρμοστική ικανότητα.. Γρήγορες κινητικές μονάδες κυρίως έχουν οι μύες που παράγουν υψηλά επίπεδα δύναμης και οι οποίοι δεν διακρίνονται για την ιδιαίτερα υψηλή τους επιδεξιότητα όπως οι μύες των κάτω άκρων: τετρακέφαλος, γαστροκνήμιος κλπ.

21 21 Επιπλέον διάφορες των διαφόρων τύπων ΚΙΜ εκτός από το μέγεθος είναι ότι οι αργές κινητικές μονάδες σε σχέση με τις γρήγορες : Διεγείρονται πιο γρήγορα Παράγουν μικρότερη δύναμη και ισχύ Παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντοχή στην κόπωση Σχ. 9 Σχηματικοί παράσταση κινητικών μονάδων. Όπου διακρίνεται ο κινητικός νευρώνας τύπου α, με το κυτταρικό σώμα, τον νευράξονα και τις αντίστοιχες μυϊκές ίνες που νευρώνονται από τον κιν. Νευρώνα(Mc Ardle 2000). Στο σημείο αυτό χρήσιμο θα ήταν να διευκρινισθούν δύο όροι: η διέγερση και η σύσπαση μυός. Διέγερση μυός Όπως ειπώθηκε και στην εισαγωγή ένας μυς θεωρείται ότι διεγείρεται όταν μεταβάλλεται το ηλεκτρικό του φορτίο. Η επιπλέον ηλεκτρική φόρτιση του μυός προκαλείται από ηλεκτρικό φορτίο το οποίο μεταφέρεται από το ΚΝΣ μέσω της κινητικής οδού. Για τον παραπάνω λόγο θα ήταν χρήσιμο να περιγραφεί ανατομικά και λειτουργικά η κινητική οδός σε συντομία. Επειδή ως σημείο αναφοράς θεωρείται πάντα το ΚΝΣ η περιγραφή θα αρχίσει από την περιοχή του εγκεφάλου. 1. Ο εγκέφαλος διαιρείται στις παρακάτω περιοχές (λοβούς, σχ.10): Μετωπικός Βρεγματικός Ινιακός Κροταφικός Λοβός

22 22 Σχ. 10.Περιοχές εγκεφάλου Οι περιοχές που έχουν μεγαλύτερο ενδιαφέρουν για την κίνηση εντοπίζονται στο μετωπικό και τον βρεγματικό λοβό. Στον μετωπικό γιατί βρίσκονται οι περιοχές όπου σχεδιάζεται το κινητικό πρόγραμμα και ο βρεγματικός γιατί εκεί καταλήγουν όλες οι πληροφορίες για το πώς εκτελέσθηκε από το μυοτενόντιο σύμπλεγμα το κινητικό πρόγραμμα. Οι περιοχές του μετωπικού λοβού που επεξεργάζονται και στέλνουν προς τον μυ το κινητικό πρόγραμμα λέγονται κινητικές περιοχές. Είναι σαφές ότι οι κινητικές περιοχές καλύπτουν τμήμα του μετωπικού λοβού και βρίσκονται σε συγκεκριμένα σημεία του. Τα σημεία αυτά ονομάζονται (σχ 10). Προκινητικές περιοχές όπου επεξεργάζεται το κινητικό πρόγραμμα και κατόπιν στέλνεται στην κεντρική κινητική περιοχή. Η κεντρική κινητική περιοχή, είναι η περιοχή που στέλνει στο μυοτενόντιο σύμπλεγμα το ήδη επεξεργασμένο κινητικό πρόγραμμα. Υπάρχει ακόμη μία κινητική περιοχή η συμπληρωματική κινητική περιοχή η οποία συμμετέχει κυρίως στην νοητική προπόνηση. Σχ.11 Κινητικές περιοχές Μετωπικού Λοβού. Κύρια κινητική περιοχή (Primary motor Cortex), Προκινητική περιοχή( Premotor Cortex) Συμπληρωματική κινητική περιοχή (Supplementary Cortex). Παράλληλα απεικονίζονται οι κεντρικές αισθητηριακές περιοχές (Primary somatosensory cortex) όπου καταλήγουν όλες οι πληροφορίες των αισθητηριακών οργάνων για το πώς εκτελέσθηκε μία κίνηση και οι οποίες με την σειρά τους μεταβιβάζονται στην κεντρική κινητική περιοχή(enoka 1998). Ένα ενδιαφέρον ακόμη στοιχείο είναι η λεγόμενη σωματοτοπική έκφραση των μυών του κάθε μέλους στην κεντρική κινητική περιοχή. Συγκεκριμένα οι κεντρικοί κινητικοί νευρώνες που ενεργοποιούν τους μύες του κάθε μέλους βρίσκονται σε συγκεκριμένες περιοχές της κεντρικής κινητικής περιοχής και μάλιστα σχηματίζουν ένα παραμορφωμένο παιδί (σχ12)

23 23 Σχ. 12.Σωματο-τοπική κατανομή κύριας κινητικής περιοχής. Η κατανομή αυτή υποδηλώνει. ότι για το κάθε μέλος του σώματος υπάρχει μία συγκεκριμένη περιοχή της κινητικής περιοχής στην οποία βρίσκονται οι κινητικοί νευρώνες που ενεργοποιούν τους μυς των συγκεκριμένων μελών. Από το σχήμα γίνεται κατανοητό ότι η επιφάνεια που καλύπτουν οι κινητικοί νευρώνες των μυών του κάθε μέλους είναι διαφορετική. Γενικότερα όσο πιο επιδέξιο είναι ένα μέλος, τόσο μεγαλύτερη επιφάνεια καλύπτουν οι νευρώνες που ενεργοποιούν ή διεγείρουν τους μύες του κάθε συγκεκριμένου μέλους (πχ χέρι). Για αυτό και οι σχετικές έρευνες έχουν δείξει ότι η προπόνηση κινητικής μάθησης αυξάνει τον αριθμό των κινητικών νευρώνων που ενεργοποιούνται στην κίνηση, ενώ η προπόνηση δύναμης δεν επηρεάζει την κατανομή των νευρώνων στον εγκέφαλο(ενοκα 1998) Χρήσιμο θα ήταν ακόμη να διευκρινισθεί τι είναι και τι περιλαμβάνει το κινητικό πρόγραμμα. Ένα κινητικό πρόγραμμα περιλαμβάνει: Την άρθρωση ή τις αρθρώσεις που θα πρέπει να συμμετάσχουν στην εκτέλεση της κίνησης Τους μύες που θα ενεργοποιηθούν Τα όρια της κίνησης (εύρος κίνησης) Την κατεύθυνση και την τροχιά της κίνησης Την ταχύτητα της κίνησης. Το πρόγραμμα αυτό ολοκληρώνεται και στέλνεται από τους νευρώνες (νευρικά κύτταρα) που βρίσκονται στις αναφερόμενες κινητικές περιοχές. Οι νευρώνες αυτοί λέγονται ανώτεροι κινητικοί νευρώνες. Το δε πρόγραμμα υφίσταται και μεταφέρεται ως ηλεκτρικό φορτίο. Το ηλεκτρικό αυτό φορτίο παράγεται από τους κινητικούς νευρώνες των κεντρικών κινητικών περιοχών. 2. Νωτιαίος μυελός. Το ηλεκτρικό φορτίο κατόπιν μεταφέρεται από τους κινητικούς νευρώνες των κεντρικών κινητικών περιοχών στους κινητικούς νευρώνες τύπου-α που βρίσκονται στον νωτιαίο μυελό.

24 24 3. Νευρομυική σύναψη. Ως σύναψη θεωρείται γενικά το σημείο το οποίο το ηλεκτρικό φορτίο του ενός νευρώνα μεταδίδεται σε έναν άλλο νευρώνα ή τον μυ. Η σύναμη του κινητικού νευρώνα με τον μυ λέγεται νευρομυϊκή σύναψη. Η διαδικασία ανταλλαγής ηλεκτρικού φορτίου από τον κινητικό νευρώνα στον μυ γίνεται συνοπτικά με την παρακάτω διαδικασία: 1. Το ηλεκτρικό φορτίο από το κυτταρικό σώμα μεταφέρεται μέσω του νευράξονα στα άκρα του νευρώνα (αξονικό πέρας). Στα άκρα του νευράξονα βρίσκεται μέσα σε συγκεκριμμένα κυστίδια κάποια ουσία που λέγεται ακετυλοχολίνη. Η ακετυλοχολίνη ανήκει σε μία γενικότερη κατηγορία ουσιών που λέγονται νευροδιαβιβαστές. Για κάθε σύναψη υπάρχει ένας συγκεκριμένος νευροδιαβιβαστής. Η λειτουργία του νευροδιαβαστή θα αναλυθεί σε συντομία παρακάτω. 2. Το ηλεκτρικό φορτίο μόλις φθάσει στο αξονικό πέρας προκαλεί μετατοπίσεις των κυστιδίων της ακετυλοχολίνης μέχρι το σημείο να προκαλέσει την απελευθέρωση της ακετυλοχολίνης από το πέρας του νευρικού κυττάρου. 3. Η απελευθερωμένη ακετυλοχολίνη θα ταξιδέψει μέσω ενός πολύ στενού χώρου που λέγεται συναπτική σχισμή. 4. Θα καταλήξει η μάλλον θα συνδεθεί με κάποιες συγκεκριμένες πρωτεΐνες που βρίσκονται σε ένα συγκεκριμένο σημείο του μυός που λέγεται τελική κινητική πλάκα. Οι πρωτεΐνες αυτές λέγονται μυϊκοί υποδοχείς της ακετυλοχολίνης. 5. Θα μπορούσε να ειπωθεί αδρά ότι οι υποδοχείς της ακετυλχυλοχολίνης αποτελούν ένα είδος εξειδικευμένων διόδων ιόντων πού διαρρέουν την κυτταρική μεμβράνη και καταλήγουν στον ενδοκυττάριο χώρο. Για την συγκεκριμένη περίπτωση είναι τα ιόντα του Νατρίου (Να + ). Σε κατάσταση ηρεμίας τα ιόντα του Να δεν μπορούν να περάσουν από την δίοδο των υποδοχέων της ακετυλοχολίνης. Μετά την πρόσδεση όμως της ακετυλοχολίνης στους υποδοχείς της η δίοδος διευρύνεται και έτσι γίνεται πιο εύκολα το πέρασμα των ιόντων του Να. Αυτή η διευκόλυνση προκαλεί όμως μεταβολές στο ηλεκτρικό φορτίο του μυός. Αναλυτικότερα(σχ.11) γύρω από την κυτταρική μεμβράνη δημιουργείται ένα ηλεκτρικό δυναμικό. Ο εξωκυτάριος χώρος είναι φορτισμένος με θετικό ηλεκτρικό φορτίο και ο εσωκυτάριος με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Έτσι δημιουργείται μία διαφορά η ηλεκτρικού φορτίου ή διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού (ηλεκτρική τάση). Αυτή η διαφορά δυναμικού σε κατάσταση ηρεμίας είναι περίπου -70 έως 90 μvolt. Διατηρείται σταθερή γιατί γίνεται μία σταθερή σε ποσότητα ανταλλαγή ιόντων από τον εξωκυτάριο στον εσωκυτάριο χώρο και αντίθετα. Συγκεκριμένα και πολύ συνοπτικά από τον εξωκυττάριο χώρο εισέρχεται συγκεκριμένος αριθμός ιόντων Να και εξέρχεται ισάριθμος αριθμός ιόντων Κ και αμέσως μετά εξέρχονται και εισέρχονται αντίστοιχα ο ίδιος αριθμός ιόντων Να και Κ και έτσι διατηρείται σταθερό το ηλεκτρικό δυναμικό. Το δυναμικό αυτό λέγεται δυναμικό ηρεμίας

25 25 Σχ 13 Σχηματική παράσταση δημιουργίας δυναμικού δράσης. Αριστερά διακίνηση ιόντων Να σε κατάσταση ηρεμίας (α), ελπόλωσης (β) και επαναπόλωσης (γ). Δεξιά η σχηματική παράσταση εκπόλωσης και επανοπόλωσης. Ο μυς μετά την διέγερση του παραμένει ανερέθιστος μέχρι το μέσον της διαδικασίας της επαναπόλωσης (δηλ. δεν μπορεί να επαναεκπολωθεί). Το τμήμα της καμπύλης διέγερσης πάνω από την ευθεία γραμμή είναι η θετική φάση, ενώ κάτω από την γραμμή η αρνητική φάση (μετά εκπόλωση). 6. Όταν όμως επιχειρείται μία εντονότερη μυϊκή σύσπαση, τότε διαταράσσεται η ανταλλαγή ιόντων. Συγκεκριμένα εισέρχεται μεγαλύτερος αριθμός ιόντων Να σε σχέση με τον αριθμό των εξερχόμενων ιόντων Κ. Αυτό σταδιακά αυξάνει το ηλεκτρικό δυναμικό μετατρέποντάς το σταδιακά σε δυναμικό θετικό μέχρι να πάρει μία ανώτατη τιμή που φθάνει μέχρι και τα +30 έως και 35 μvolt. Τότε το δυναμικό αυτό λέγεται δυναμικό δράσης. Η διαδικασία αυτή λέγεται εκπόλωση της κυτταρικής μεμβράνης. 7. Αμέσως μετά όμως αυξάνει η επαναφορά των ιόντων Κ μέσα στον εσωκυττάριο χώρο σε σχέση με αυτά των ιόντων Να και το θετικό ηλεκτρικό φορτίο μετατρέπεται σε αρνητικό και σταδιακά αποκτά τις τιμές του δυναμικού ηρεμίας (φάση επαναπόλωσης). Μάλιστα δε για ένα χρονικό διάστημα αποκτά και ένα δυναμικό πιο αρνητικό από αυτό του αρχικού δυναμικού ηρεμίας. Η φάση αυτή λέγεται μετάεπανοπόλωση, διατηρείται για ελάχιστο χρονικό διάστημα και κατόπιν ο μυς αποκτά το σύνηθες δυναμικό ηρεμίας. 8. Ένα ακόμα σημαντικό στοιχείο από αυτόν τον κύκλο εκπόλωσηςεπαναπόλωσης-ματαεπανόπωσης είναι ότι ο μύς για ένα συγκεκριμένο

26 26 χρονικό διάστημα (περίπου 1,5 μsec από την έναρξη του δυναμικού δράσης) δεν μπορεί να διεγερθεί με ένα νέο νευρικό ερέθισμα. Η περίοδος αυτή λέγεται ανερέθιστη διαδρομή και διατηρείται τουλάχιστον μέχρι τα 2/3 του συνολικού κύκλου. Πιο συγκεκριμένα μέχρι την μισή διαδρομή της επαναπόλωσης ο μυς δεν μπορεί να επαναδιεγερθεί. Ένας μυς θεωρείται ότι διεγείρεται όταν αυξάνει η παραγωγή του ηλεκτρικού του φορτίου. Ουσιαστικά δηλ. όταν αυξάνει η ηλεκτρική του τάση (το ηλεκτρικό δυναμικό του). Στην περίπτωση αυτή διακρίνονται δύο καταστάσεις ηλεκτρικού φορτίου (ηλεκτρικού δυναμικού): Το ηλεκτρικό δυναμικό ή η τάση ηρεμίας δηλ το ηλεκτρικό φορτίο που παράγει ο μυς όταν βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας. Το ηλεκτρικό δυναμικό δράσης. Η κατάσταση αυτή παρατηρείται όταν ο μυς πρέπει να αυξήσει την παραγωγή δύναμης σε σχέση με το επίπεδο ηρεμίας. Για τον παραπάνω λόγο πρέπει να αυξηθεί η παραγωγή του μυϊκού ηλεκτρικού φορτίου. Πιο συγκεκριμένα ο μυς σε κατάσταση ηρεμίας παράγει ένα σταθερό χαμηλό ηλεκτρικό φορτίο (δυναμικό ηρεμίας) το οποίο κυμαίνεται γύρω στα 90 mvolt. Όταν αυξάνει το επίπεδο σύσπασης του μυός τότε παράγεται πολλαπλάσιο ηλεκτρικό φορτίο. Το ηλεκτρικό αυτό φορτίο (η δυναμικό) ορίζεται ως δυναμικό δράσης. Το δυναμικό αυτό δράσης φθάνει ανάλογα με την ένταση σύσπασης στα mvolt. Οι μετρήσεις αυτές είναι ενδοκυττάριες, αναφέρονται δηλ. πάντα στο ηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται στο εσωτερικό του μυός Η καταγραφή του ηλεκτρικού δυναμικού καταγράφεται μέσω ενός ειδικού μηχανήματος του Ηλεκτρομυογράφου και το δυναμικό που καταγράφεται ονομάζεται ηλεκτρομυόγράφημα (ΗΜΓ). Ο ηλεκτρο-μυογράφος ουσιαστικά καταγράφει το ηλεκτρικό φορτίο που παράγεται στον μυ μέσω του ΚΝΣ. Η καταγραφή του ΗΜΓ γίνεται μέσω δύο διαδικασιών. Το επιφανειακό ΗΜΓ όπου καταγράφεται το δυναμικό δράσης του μυός. 1. Το εντω βάθει που γίνεται μέσω ειδικών βελονών. Με τον τρόπο αυτό καταγράφεται το ξεχωριστό δυναμικό της κάθε ΚΙΜ. 2. Με ειδικές βελόνες μπορεί να περιγραφεί και το δυναμικό της κάθε ξεχωριστής μυϊκής ινας. Στο σχ 10 που ακολουθεί αναπαρίσταται η χρονική διαδικασία παραγωγής δυναμικού δράσης στον εγκέφαλο, στον μυ και ακολούθως η παραγωγή δύναμης. Η έναρξη του εγκεφαλικού δυναμικού (διάστημα RP στο σχ14) αρχίζει περίπου 1000 msec πριν την έναρξη της δύναμης.

27 27 Σχ 14.Σχηματική αναπαράσταση παραγωγής δυναμικού δράσης στον εγκέφαλο (εγκεφαλογράφημα), ηλεκτρομυογραφήματος και δύναμης( Oda and Moritani 1996). Διευκρίνιση όρων: Οι όροι διέγερση και ενεργοποίηση του μυός είναι ταυτόσημοι. Σύσπαση μυός Η σύσπαση του μυός υποδηλώνει την μηχανική λειτουργία του μυός δηλ. την παραγωγή δύναμης ή κίνησης. Η σύσπαση του μυός προκαλείται και ακολουθεί πάντα την μυϊκή διέγερση. Το χρονικό διάστημα μεταξύ μυϊκής διέγερσης και σύσπασης λέγεται Ηλεκτρομηχανική καθυστέρηση (ΗΜΚ).Η χρονική καθυστέρηση μεταξύ διέγερσης και σύσπασης προκαλείται αφενός από τον αναγκαίο χρόνο που απαιτείται για την διάταση των ελαστικών στοιχείων του μυο-τενόντιου συμπλέγματος και ιδιαίτερα του τένοντα και αφετέρου από τον χρόνο που απαιτείται να δημιουργηθούν οι σταυρωτές γέφυρες ακτίνες-μυοσίνης. Αισθητηριακή οδός Όταν ολοκληρωθεί η μυϊκή σύσπαση τότε προκαλείται είτε δύναμη είτε κίνηση και η διαδικασία ολοκληρώνεται με την αποστολή πληροφοριών προς το ΚΝΣ. Η διαδικασία αυτή επιτελείται μέσω των αισθητηριακών οργάνων. Τα αισθητήρια όργανα επιτελούν δύο βασικές λειτουργίες: 1. Στέλνουν πληροφορίες στο ΚΝΣ για το πώς εκτελέσθηκε η κίνηση. Οι πληροφορίες αυτές φθάνουν στην αισθητηριακή περιοχή του βρεγματικού λοβού και από εκεί στην κεντρική κινητική περιοχή και έτσι ολοκληρώνεται ο κινητικός σχεδιασμός. H λειτουργία αυτή λέγεται ανατροφοδότηση (Feed-back) 2. Αντανακλαστικές λειτουργίες. Αντανακλαστική λειτουργία είναι η διαδικασία πρόκλησης κίνησης μέσω της επικοινωνίας των αισθητηριακών οργάνων με τον νωτιαίο μυελό. Συγκεκριμένα, στην προκειμένη περίπτωση η εντολή εκτέλεσης προκαλείται από τα αισθητηριακά όργανα προς τον κινητικό νευρώνα τύπου-α (νωτιαίος