ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΙΔΑΝΙΚΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΑΠΟΓΕΙΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΓΟΝΑΤΟΣ ΣΕ ΠΡΟΕΦΗΒΑ ΑΓΟΡΙΑ ΑΠΟ ΣΤΑΤΙΚΟ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΑΛΜΑ του ΣΑΧΑ ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΟΥ ΥΠΟΒΑΛΛΕΤΑΙ ΣΤΟ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2015 Επιβλέπων καθηγητής: κ. Κοτζαμανίδης Χ., Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α. Α.Π.Θ.

2 Η δύναμη αποτελεί βασική φυσική ικανότητα για την εύρυθμη ζωή του ανθρώπου και ακόμα περισσότερο του παιδιού. Η ανθρώπινη κίνηση είναι αποτέλεσμα δυνάμεων που ασκούνται από τους μύες στο σκελετικό σύστημα. Έτσι, παιδιά και έφηβοι με υψηλότερους δείκτες δύναμης ξεχωρίζουν από τους συνομηλίκους τους μέσα από τα ατομικά και ομαδικά αγωνίσματα. Κατ επέκταση, πολλές έρευνες ξεκίνησαν να στήνονται για την μελέτη της δύναμης στα παιδιά. Η θέση που υποστηρίζεται από την National Strength and Conditioning Association, την American Orthopedic Society for Sports Medicine και την American Academy of Pediatrics εισηγείται ότι τα παιδιά ωφελούνται από τη συμμετοχή τους σε ένα κατάλληλα σχεδιασμένο και ελεγχόμενο πρόγραμμα προπόνησης με βάρη. Τα σημαντικότερα οφέλη είναι: Βελτίωση της μυϊκής δύναμης και της τοπικής μυϊκής αντοχής. Μείωση τραυματισμών κατά τη διάρκεια αθλημάτων ή άλλων δραστηριοτήτων αναψυχής. Βελτιωμένη απόδοση στα αθλήματα και στις δραστηριότητες αναψυχής. Αρχικά, είναι κοινά αποδεκτό το γεγονός ότι η προπόνηση δύναμης μπορεί να εφαρμοστεί χωρίς προβλήματα, εκτός από τους ενήλικες, και σε άτομα παιδικής και εφηβικής ηλικίας. Σύμφωνα όμως με έρευνα που διεξήχθη πρόσφατα (Ten Hoor et al., 2015), φάνηκε ότι οι γονείς αν και είναι θετικά προσκείμενοι στην αερόβια προπόνηση, αντιμετωπίζουν αρνητικά την προπόνηση ενδυνάμωσης για τα παιδιά τους. Παρ όλα αυτά, ο κίνδυνος τραυματισμού από την προπόνηση με βάρη στα παιδιά δεν είναι τόσο μεγάλος όσο φαίνεται. Οι Faigenbaum et al. σε πρόσφατη έρευνα τους (2015) έδειξαν ότι μέσα από το μάθημα φυσικής αγωγής, παρατηρήθηκαν σημαντικές βελτιώσεις στην ευλυγισία, αερόβια ικανότητα και δύναμη άνω και κάτω άκρων, ακολουθώντας συγκεκριμένο πρωτόκολλο ενδυνάμωσης. Μέσω προπόνησης δύναμης διαπιστώθηκε αύξηση του μεγέθους των μυών τόσο σε ζώα, όσο και σε ανθρώπους. Σε εργαστηριακές έρευνες με ζώα διαπιστώθηκε αύξηση του μεγέθους των μυών, μόνο λόγο υπερτροφίας (Gollnick et al., 1981/Timson et al., 1985). Το αυξημένο μέγεθος των μυών προπονημένων αθλητών στη δύναμη αποδίδεται σε υπερτροφία των ήδη υπαρχόντων μυϊκών ινών (Alway

3 1994/Alway et al., 1989). Αυτή η αύξηση της εγκάρσιας διατομής των ήδη υπαρχόντων μυϊκών ινών αποδίδεται στην αύξηση του μεγέθους και του αριθμού των νηματίων ακτίνης και μυοσίνης και στην πρόσθεση σαρκομερίων στις υπάρχουσες μυϊκές ίνες (Goldspink 1992/ MacDougall et al., 1992). Ιδιαίτερα χαρακτηριστική είναι η έρευνα των Piazza et al., (2014), που έγινε σε προέφηβα κορίτσια που ασχολούνταν με την ρυθμική γυμναστική. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι παρατηρήθηκε βελτίωση του κατακόρυφου άλματος, μετά από προπόνηση με αντιστάσεις 6 εβδομάδων, χωρίς να παρατηρηθεί μεταβολή στην ευλυγισία και στη σωματική μάζα των αθλητριών. Η συνεχής προπόνηση είναι ίσως ένας σημαντικός παράγοντας για τους προεφήβους που κάνουν προπόνηση δύναμης με αντιστάσεις. Αξίζει να τονιστεί ότι οι ρυθμοί ανάπτυξης στην προεφηβεία είναι τόσο έντονοι, ώστε οποιαδήποτε προπόνηση της δύναμης μετά από την προπόνηση, εξαφανίζεται γρήγορα, αν η προπόνηση δεν έχει συνέχεια και δεν είναι τακτική. Μετά από ένα καλοκαίρι αποχής από την προπόνηση το πλεονέκτημα της δύναμης από την προηγούμενη προπόνηση χάνεται. Η δύναμη των παιδιών βρίσκεται στα ίδια επίπεδα με των παιδιών που δεν γυμνάστηκαν καθόλου. Αυτό οφείλεται αφενός στην αύξηση της δύναμης των παιδιών που δεν γυμνάζονται λόγω της ωρίμανσης, αφετέρου στην απώλεια δύναμης των προπονημένων παιδιών λόγω αποχής από την άσκηση, όπως συμβαίνει στους ενήλικες (Blimkie 1993). Φαίνεται ότι η μυϊκή υπερτροφία ως αποτέλεσμα της προπόνηση με αντιστάσεις είναι πιο έντονη μετά την εφηβεία, όταν αγόρια και κορίτσια ωριμάζουν ορμονικά (Kraemer & Fleck 1993). Στα αγόρια η επίδραση της τεστοστερόνης στη δύναμη και τη μυϊκή υπερτροφία, που αρχίζει κατά την εφηβεία, ακόμη και χωρίς προπόνηση, είναι πολύ σημαντική. H πιθανότητα οξείας ή χρόνιας κάκωσης του αυξητικού χόνδρου των παιδιών υφίσταται (Markiewitz & Andrish 1992). Έτσι, σε ένα πρόγραμμα προπόνησης με αντιστάσεις για παιδιά, δεν θα πρέπει να δίνεται έμφαση στη χρήση μέγιστων ή υπομέγιστων επιβαρύνσεων, αλλά στη σωστή τεχνική, αφού οι περισσότεροι τραυματισμοί από την προπόνησης με βάρη οφείλονται στην λανθασμένη τεχνική. Ένα πρόγραμμα προπόνησης για παιδιά θα πρέπει να είναι άρτια οργανωμένο και να διεξάγεται κάτω από επίβλεψη. Καθώς το παιδί μεγαλώνει μπορεί να εκτελεί

4 και πιο προχωρημένα προγράμματα. Η προπόνηση δύναμης με βάρη καλό είναι να γίνεται σε περιβάλλον που εμπνέει στο παιδί ασφάλεια και το προδιαθέτει ευνοϊκά. Επιπλέον, ο τρόπος διεξαγωγής της προπόνησης χρειάζεται να είναι τέτοιος, ώστε τα παιδιά να αντιλαμβάνονται τους στόχους του προγράμματος. Στο επίπεδο της άρθρωσης (γόνατο, ισχίο, ποδοκνημική) δεν μιλάμε πλέον για παραγόμενη δύναμη, αλλά γίνεται λόγος για σχέση ροπής-γωνίας της άρθρωσης. Επιπρόσθετα, δε γίνεται λόγος για τη δύναμη που παράγει ο μυς σε κάποιο μήκος του, αλλά για τη συνισταμένη των ροπών που εφαρμόζονται σε μια γωνία της άρθρωσης. Η συνισταμένη αυτή περιλαμβάνει τις ροπές από τους αγωνιστές και ανταγωνιστές μύες, τις αρθρικές επιφάνειες, καθώς και τους συνδέσμους (Challis, 2000). Η ροπή που αναπτύσσεται από τον αγωνιστή μυ σε μια γωνία της άρθρωσης του μυός ισούται με το γινόμενο της δύναμης του μυός επί το μήκος του μοχλοβραχίονα δύναμης του μυοτενόντιου συμπλέγματος στην συγκεκριμένη γωνία. Ως μοχλοβραχίονας δύναμης, ορίζεται η κάθετη απόσταση από το κέντρο περιστροφής της άρθρωσης έως τη γραμμή δράσης του μυοτενόντιου συμπλέγματος (Maganaris, 2004). Όσον αφορά την άρθρωση του γόνατος στην οποία εστιάζεται η παρούσα εργασία, μελέτες έχουν δείξει ότι ο μοχλοβραχίονας του τετρακέφαλου μυός παρουσιάζει μηχανικό πλεονέκτημα περίπου 10 mm έναντι του μοχλοβραχίονα των οπίσθιων μηριαίων (Kellis & Baltzopoulos, 1999). Σε πρόσφατη έρευνα που έγινε (Adriana et al., 2013) μετρήθηκαν παιδιά 8 έως 12 ετών στο ισοκινητικό δυναμόμετρο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ισοκινητική αξιολόγηση για τους καμπτήρες και τους εκτείνοντες του γόνατος, σε παιδιά που δεν πάσχουν από κάποια αναπηρία ήταν ιδιαίτερα αξιόπιστη για την μέγιστη ροπή, την μέση μέγιστη ροπή, το έργο και την ισχύ. Η γωνία εμφάνισης της μέγιστης ροπής στο εύρος κίνησης επηρεάζεται από μια σειρά παραγόντων. Οι σημαντικότεροι από αυτούς είναι: ο τύπος μυϊκής δράσης (ισομετρία/ισοκίνηση, Lord et al., 1992; Murray et al., 1980) ο τύπος της εξεταζόμενης κίνησης (κάμψη/έκταση της άρθρωσης, Kellis & Baltzopoulos, 1996, Williams & Stutzman, 1959),

5 η γωνιακή ταχύτητα κατά την ισοκίνηση (Kannus & Beynnon, 1993; Kawakami et al., 2002), το εύρος κίνησης κατά την ισοκίνηση (Pavol & Grabiner, 2000), η θέση των παρακείμενων αρθρώσεων (για τους διαρθρικούς μύες, Fisher et al., 1990, Pavol & Grabiner, 2000), οι εξειδικευμένες ανά άθλημα προσαρμογές της προπόνησης (Herzog et al., 1991, Savelberg & Meijer, 2003), οι τραυματισμοί (Brockett et al., 2004), Σε άλλη έρευνα που έλαβε χώρα από τους Lazaridis et al., (2015), όπου συμμετείχαν 12 απροπόνητοι άνδρες και προέφηβα αγόρια φάνηκε ότι η άρθρωση του γόνατος ήταν κατά 9 μοίρες πιο μικρή στους άνδρες μετά από εκτέλεση άλματος με πτώση, αλλά τα προέφηβα αγόρια παρουσίασαν μεγαλύτερη κάμψη στο γόνατο, στο βαθύτερο σημείο, κατά 12 και 17 μοίρες, όταν εκτελούσαν άλμα με πτώση από 20 και 40 cm, αντίστοιχα. Το έλλειμμα που παρατηρήθηκε στην επίδοση των αγοριών σε όλους τους τύπους των αλμάτων, αντανακλά την τεχνική τους, η οποία είναι ακόμα ανώριμη. Το συγκεκριμένο γεγονός θα μπορούσε να αποδοθεί στην λιγότερο αποτελεσματική σκληρότητα του τένοντα και ενεργοποίηση του νευρομυϊκού τους συστήματος. Όλοι οι άνθρωποι, κυρίως όμως τα άτομα νεαρής ηλικίας αναγκάζονται να εκτελέσουν κάποιο άλμα μέσα στην καθημερινότητά τους. Τί είναι όμως το «άλμα»; Αλτικότητα ορίζεται η ικανότητα του Νευρο-μυοτενόντιου συστήματος να απογειώνει τον άνθρωπο. Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας ονομάζεται «άλμα». Οι δύο βασικές μορφές άλματος είναι το κατακόρυφο και το οριζόντιο άλμα. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την αλτικότητα είναι μεταξύ άλλων η ηλικία, το φύλλο, η μηχανική ισχύς, το νευρομυϊκό σύστημα, η συμμετοχή των χεριών και η σκληρότητα του μυοτενόντιου συμπλέγματος. Τα είδη αλμάτων περιλαμβάνουν το στατικό κατακόρυφο άλμα, το άλμα με προκαταρκτική ταλάντευση των κάτω άκρων από στατική θέση και αναπήδηση και το άλμα με πτώση και απογείωση. Μέχρι πρότινος εθεωρείτο ότι ο κύκλος διάτασης/βράχυνσης και κατά συνέπεια η αποθήκευση και η χρήση της ελαστικής ενέργειας συμβαίνει μόνο στα άλματα με πτώση και απογείωση.

6 Η ικανότητα χρησιμοποίησης της αποθηκευμένης ελαστικής ενέργειας και των αντανακλαστικών είναι από τις πιο συχνές ερμηνείες για την αύξηση της δύναμης μέσω ασκήσεων του κύκλου διάτασης-βράχυνσης. Υπάρχουν πολλά ερευνητικά δεδομένα που υποστηρίζουν τη χρήση της αποθηκευμένης ελαστικής ενέργειας κατά τον κύκλο διάτασης-βράχυνσης (Bosco et al., 1987/ Farley et al., 1991). Πρόσφατες έρευνες έδειξαν ο κύκλος διάτασης βράχυνσης και η αλυσίδα παραγωγής και χρήσης ελαστικής ενέργειας υφίσταται και στους άλλους τύπους αλμάτων. Το αντικείμενο της παρούσας έρευνας αποτέλεσε στο στατικό κατακόρυφο άλμα. Στην περίπτωση αυτή το άτομο αναπηδά από μία αρχική θέση με κάμψη στην άρθρωση του γόνατος και κατ επέκταση στην άρθρωση του ισχίου και της ποδοκνημικής άρθρωσης. Στο στατικό κατακόρυφο άλμα το άτομο λυγίζει πολύ αργά τα γόνατα, στέκεται για λίγο (περίπου 2 sec) στην επιλεγόμενη γωνία αναπήδησης και έπειτα αναπηδά με όσο το δυνατό μεγαλύτερη ταχύτητα ώθησης. Σκοπός της έρευνας Εικάζεται ότι όσο μεγαλώνει η γωνία στην άρθρωση του γόνατος, τόσο βελτιώνεται το άλμα. Έτσι, σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να διερευνηθεί η ιδανική γωνία απογείωσης στην άρθρωση του γόνατος, σε προέφηβα αγόρια από στατικό κατακόρυφο άλμα. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Δείγμα Στην έρευνα έλαβαν μέρος συνολικά 10 προέφηβα αγόρια, εθελοντικά. Η ηλικία τους ήταν 10.3 ±.7 χρ. η σωματική τους μάζα 41.7 ± 7.8 κιλά. Η βιολογική τους ηλικία σύμφωνα με τα κριτήρια Tanner ήταν στάδιο 1 και 2 (Tanner J.M. & Davies P.S., 1985). Όλοι οι γονείς των συμμετεχόντων υπέγραψαν τη φόρμα αποδοχής και συναίνεσης για την συμμετοχή των προέφηβων στην παρούσα έρευνα. Όλοι οι συμμετέχοντες δήλωσαν υγιείς, χωρίς τραυματισμούς στα κάτω άκρα ή στην

7 σπονδυλική στήλη. Η προπονητική ηλικία του δείγματος ήταν από 1 έως 3 έτη, καθώς κάθε προέφηβος ασχολούνταν συστηματικά με την καλαθοσφαίριση. Όργανα Μέτρησης Η μέτρηση των επιμέρους παραμέτρων του άλματος έγινε με την χρήση του δυναμοδαπέδου Bertec. Η συχνότητα καταγραφής ορίστηκε στα Hz.. Για τον υπολογισμό της γωνίας του γόνατος στην αρχική θέση, χρησιμοποιήσαμε απλό αναλογικό γωνιόμετρο. Διαδικασία Μέτρησης Μετά την προσέλευση, γίνονταν μια πρώτη εξοικείωση με τον χώρο, επεξήγηση και ανάλυση του πρωτοκόλλου που θα ακολουθηθεί, καθώς επίσης και των οργάνων που θα χρησιμοποιήσουμε. Οι εξεταζόμενοι προσέρχονταν στον χώρο του εργαστηρίου ανά 2 άτομα. Ο κάθε προέφηβος ακολούθησε πρόγραμμα προθέρμανσης που περιελάμβανε: χαλαρό τρέξιμο στο δαπεδοεργόμετρο για 5 λεπτά, με αρχική ταχύτητα που επιλέχθηκε ατομικά για κάθε άτομο και πρόγραμμα ασκήσεων προθέρμανσης για τους μύες των κάτω άκρων (τετρακέφαλος, δικέφαλος μηριαίος, γαστροκνήμιος, προσαγωγός, λαγονοψοϊτης). Σε πρώτη φάση, ο υποψήφιος εξοικειώθηκε με το άλμα τύπου Squat Jump, εκκινώντας από διαφορετική αφετηρία κάθε φορά. Σε κάθε άλμα γινόταν μέτρηση της γωνίας του γόνατος, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι θα εκτελέσει άλμα από όλες τις προβλεπόμενες γωνίες, τουλάχιστον 2 φορές. Οι προβλεπόμενες γωνίες του γόνατος προς μέτρηση, ορίστηκαν στις 80º, 90º, 100 º, 110º και 2 άλματα από γωνία που επέλεγε αυτόβουλα ο κάθε υποψήφιος. Μεταξύ των αλμάτων δόθηκε διάλλειμα 60 sec. Στην συνέχεια ακολούθησε παθητικό διάλλειμα 3 λεπτών και ξεκίνησε η κυρίως μέτρηση. O κάθε υποψήφιος έπαιρνε θέση επάνω στο δυναμοδάπεδο. Ο υπεύθυνος της μέτρησης βρισκόταν δίπλα του προκειμένου να μετρήσει με το γωνιόμετρο την γωνία του γόνατος. Ο υποψήφιος λύγιζε σταδιακά τα γόνατα μέχρι να φτάσει στην

8 κατάλληλη γωνία. Μόλις η κάμψη του γόνατος ήταν η ιδανική, ο υπεύθυνος έδινε το σύνθημα, ώστε να εκτελεστεί το άλμα. Στον χειρισμό του δυναμοδαπεδου, μέσω υπολογιστή, υπήρχε βοηθός, ο οποίος με το σύνθημα το ενεργοποιούσε, προκειμένου να ξεκινήσει η μέτρηση. Τα χέρια των υποψηφίων ήταν τοποθετημένα στα άνω μέρος του ισχίου σε όλη την διάρκεια των προσπαθειών. Στην περίπτωση που τα χέρια απελευθερωνόταν κατά την διάρκεια του άλματος η προσπάθεια ακυρώνονταν και οι υποψήφιοι έπρεπε να την επαναλάβουν. Μεταξύ των αλμάτων δόθηκε διάλλειμα 60 sec. Ο κάθε υποψήφιος εκτέλεσε 3 άλματα στις 80º και ακολούθησε διάλλειμα 60 sec. Αντίστοιχα, εκτέλεσε 3 άλματα στις 90º, 100º, 110º και στην γωνία επιλογής, με 60 sec διάλλειμα μεταξύ τους. Η εντολή που δόθηκε ήταν, πήδηξε όσο μπορείς πιο ψηλά. Δόθηκαν οδηγίες για κάθετη αναπήδηση και προσγείωση στις μύτες των ποδιών. Για περαιτέρω ανάλυση, χρησιμοποιήθηκε ο μέσος όρος από τις 3 προσπάθειες στην εκάστοτε γωνία. Τέλος, μετά την ολοκλήρωση της παραπάνω διαδικασίας, ο κάθε υποψήφιος ακολούθησε αποθεραπεία, εκτελώντας διατάσεις των μυών των κάτω άκρων. Οι δείκτες που αναλύθηκαν ήταν: 1. Κατακόρυφη αναπήδηση υπολογίσθηκε με βάση τον χρόνο πτήσης.. 2. Μέση ισχύ ομαλοποιημένη ως την σωματική μάζα (μέθοδος Ώθησης =Δ Ορμής) 3. Ταχύτητα απογείωσης (μέθοδος Ώθησης =Δ Ορμής) 4. Μέγιστη κάθετη δύναμη αντίδρασης 5. Χρόνος πτήσης 6. Χρόνος μέχρι την μέγιστη τιμή κάθετης δύναμης αντίδρασης. Στατιστική επεξεργασία Περιγραφική ανάλυση με μέσους όρους και τυπικές αποκλίσεις χρησιμοποιήθηκαν για τα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά. Για να εξετάσουμε την επίδραση της διαφορετικής γωνίας της άρθρωσης του γόνατος στους επιμέρους δείκτες χρησιμοποιήθηκε η ανάλυση διακύμανσης μονής κατεύθυνσης με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις και διόρθωση Bonferroni.

9 Αλτική απόδοση (cm) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ * * Γωνία άρθρωσης του γόνατος 80 μοίρες 90 μοίρες 100 μοίρες 110 μοίρες Επιλεγόμενη Γωνία Εικ. 1: Στην σύγκριση της αλτικής απόδοσης, η ανάλυση έδειξε στατιστικά σημαντική επίδραση της διαφορετικής γωνίας άρθρωσης του γόνατος ( μοίρες και OPT) Willks Lambda =.147, F (4, 5) =7.248, p<0.05, μέγεθος επίδρασης =.853. Τα αποτελέσματα δείχνουν τον μέσο όρο και την τυπική απόκλιση. *=σημαντικές διαφορές στην αλτική επίδοση μεταξύ των διαφορετικών γωνιών της άρθρωσης του γόνατος.

10 Ταχύτητα απογείωσης (m/s) * * * * Γωνία άρθρωσης του γόνατος 80 μοίρες 90 μοίρες 100 μοίρες 110 μοίρες Επιλεγόμενη Γωνία Εικ. 2: Στην σύγκριση της ταχύτητας απογείωσης, η ανάλυση έδειξε στατιστικά σημαντική επίδραση της διαφορετικής γωνίας άρθρωσης του γόνατος ( μοίρες και OPT) Willks Lambda =.054, F (5, 4) =21.698, p<0.002, μέγεθος επίδρασης =.946. *=σημαντικές διαφορές στην ταχύτητα απογείωσης μεταξύ των διαφορετικών γωνιών της άρθρωσης του γόνατος. Τα αποτελέσματα δείχνουν τον μέσο όρο και την τυπική απόκλιση.

11 Κάθετη Δύναμη Αντίδρασης (Ν) Μέση Ισχύς (Watt/kg) Γωνία άρθρωσης του γόνατος 80 μοίρες 90 μοίρες 100 μοίρες 110 μοίρες Επιλεγόμενη Γωνία Εικ. 3: Στην σύγκριση της ισχύος, η ανάλυση δεν έδειξε στατιστικά σημαντική επίδραση της διαφορετικής γωνίας άρθρωσης του γόνατος ( μοίρες και OPT) Willk s Lambda =.799, F (5, 4) =.315, p>0.05. Τα αποτελέσματα δείχνουν τον μέσο όρο και την τυπική απόκλιση. 1,800 1,600 1,400 1,200 1, * * * * * Γωνία άρθρωσης του γόνατος 80 μοίρες 90 μοίρες 100 μοίρες 110 μοίρες Επιλεγόμενη Γωνία

12 Χρόνος Πτήσης (s) Εικ. 4: Στην σύγκριση της κάθετης δύναμης αντίδρασης, η ανάλυση έδειξε στατιστικά σημαντική επίδραση της διαφορετικής γωνίας άρθρωσης του γόνατος ( μοίρες και OPT) Willks Lambda =.109, F (5, 4) =10.204, p<0.05, μέγεθος επίδρασης =.891. *=σημαντικές διαφορές στην κάθετη δύναμη αντίδρασης μεταξύ των διαφορετικών γωνιών της άρθρωσης του γόνατος. Τα αποτελέσματα δείχνουν τον μέσο όρο και την τυπική απόκλιση * * μοίρες 90 μοίρες 100 μοίρες 110 μοίρες Επιλεγόμενη Γωνία Γωνία άρθρωσης του γόνατος Εικ. 5: Στην σύγκριση του χρόνου πτήσης, η ανάλυση έδειξε στατιστικά σημαντική επίδραση της διαφορετικής γωνίας άρθρωσης του γόνατος ( μοίρες και OPT) Willks Lambda =.239, F (5, 4) =6.379, p<0.05, μέγεθος επίδρασης =.761. *=σημαντικές διαφορές στην κάθετη δύναμη αντίδρασης μεταξύ των διαφορετικών γωνιών της άρθρωσης του γόνατος.

13 Χρόνος μέχρι την μέγιστη κάθετη δύναμη αντίδρασης (s) Γωνία άρθρωσης του γόνατος 80 μοίρες 90 μοίρες 100 μοίρες 110 μοίρες Επιλεγόμενη γωνία Εικ. 6: Στην σύγκριση του χρόνου μέχρι την μέγιστη κάθετη δύναμη,η ανάλυση δεν έδειξε στατιστικά σημαντική επίδραση της διαφορετικής γωνίας άρθρωσης του γόνατος ( μοίρες και OPT) Willks Lambda =.449, F (5, 4) =1.532, p>0.05. Τα αποτελέσματα δείχνουν τον μέσο όρο και την τυπική απόκλιση. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η βασική υπόθεση της εργασίας ήταν ότι αυξάνοντας την γωνία κάμψης του γόνατος πιθανότατα ο μυς συσπώμενος σε πιο ευνοϊκό μήκος θα πετύχαινε μεγαλύτερη αναπήδηση στην κάθετη αναπήδηση. Η υπόθεση βασίστηκε στην εργασία του Marginson (Marginson and Eston, 2001), που έδειξε ότι η μέγιστη δύναμη του παιδιού επιτυγχάνεται σε μεγαλύτερες γωνίες κάμψης του γόνατος πέραν των 90 ο. Επιπλέον οι εργασίες των Bobbert et al. (2010) στους ενήλικες, έδειξαν ότι η απόδοση του άλματος ήταν μεγαλύτερη στις μεγαλύτερες γωνίες κάμψης σε σχέση με τις μικρότερες γωνίες αλλά και την προτιμώμενη γωνία από τα υποκείμενα της έρευνας. Οι ερευνητές το απέδωσαν την διαφοροποίηση αυτή στους παρακάτω λόγους: Η διάρκεια της ώθησης ήταν μεγαλύτερη στις μεγαλύτερες γωνίες κάμψης, κατ επέκταση το διάστημα της επιτάχυνσης ήταν επίσης μεγαλύτερο.

14 Η ενεργός κατάσταση (active state) των αγωνιστών μυών, κατ επέκταση, ήταν μεγαλύτερη επίσης. Η ενεργοποίηση των πελματιαίων καμπτήρων ήταν πιο καθυστερημένη στις μεγαλύτερες γωνίες κάμψης Δεν παρουσιάστηκε διαφοροποίηση στην τιμή της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας μεταξύ των επιλεγόμενων γωνιών. Επίσης δεν παρουσιάστηκαν διαφοροποιήσεις στον συντονισμό της κίνησης στις επιλεγμένες γωνίες Από τα παραπάνω γίνεται φανερό ότι οι διαφοροποιήσεις αυτές οφείλονται καθαρά σε μηχανικούς λόγους που είναι η επιμήκυνση του χρόνου απογείωσης και η κατ επέκταση αύξηση της ενεργούς κατάστασης των αγωνιστών μυών. Οι δύο αυτοί λόγοι είναι ικανοί να προκαλέσουν θετικές επιδράσεις και σε άλλες αλτικές εκτελέσεις όπως στην διαφοροποίηση κατακόρυφης αλτικότητας και άλμα με προκαταρκτική ταλάντευση σώματος (counter movement jump), όπως αναφέρει ο Bobbert et al., Ακόμη, σε δύο διαφορετικές έρευνες βρέθηκε ότι η συνθήκη αυτή, δηλαδή η μεγαλύτερη κάμψη του γόνατος και το μηχανικό της αποτέλεσμα είναι αποτελεσματικότερο, όπου και η κάμψη του γόνατος είναι μικρότερη, όπου το πλεονέκτημα της είναι η χρήση της αποθήκευσης και απελευθέρωσης ελαστικής ενέργειας (Kopper et al., 2013,2014). Επιστρέφοντας στην αρχική υπόθεση θα πρέπει να τονισθεί ότι η δύναμη δεν είναι από μόνη της μία παράμετρος για να εξηγήσει τις διαφοροποιήσεις της αλτικότητας, αλλά τα ληφθέντα αποτελέσματα απορρίπτουν και την υπόθεση ότι τα καλύτερα αποτελέσματα αναπήδησης επιτυγχάνονται στις μεγαλύτερες αρχικές γωνίες κάμψης του γόνατος. Αντίθετα, στα παιδιά επιτυγχάνονται στις μικρότερες γωνίες κάμψης. Το αποτέλεσμα αυτό ενισχύεται και από το αποτέλεσμα και της ταχύτητας απογείωσης. Τα αποτελέσματα της ισχύος και της κάθετης δύναμης αντίδρασης δείχνουν να μην έχουν καμία ουσιαστική επίδραση γιατί δεν διαφοροποιούνται ουσιαστικά από την επιλογή γωνίας. Επομένως δύο παράγοντες που δεν μελετήθηκαν και μπορούν να στηρίξουν τα αποτελέσματα, είναι η ενεργοποίηση των μυών που στα παιδιά δεν ακολουθείται το μοντέλο των ενηλίκων (Lazaridis et al., 2013).

15 Ο δεύτερος παράγοντας είναι η αποθήκευση και η απόδοση ελαστικής ενέργειας. Η εργασία του Kurokawa et al. (2001) έδειξε ότι ο κύκλος διάτασης βράχυνσης και κατ επέκταση της αποθήκευσης και απόδοσης ελαστικής ενέργειας, υφίσταται και στην κατακόρυφη αναπήδηση. Σύμφωνα με τον Kopper et al. (2013, 2014), ο κύκλος διάτασης βράχυνσης και κατ επέκταση της αποθήκευσης και απόδοσης ελαστικής ενέργειας είναι πιο αποδοτικός στις μικρές γωνίες κάμψης του γόνατος στα άλματα. Συμπερασματικά, το θέμα της επιλογής της αρχικής γωνίας κάμψης παρουσιάζει ενδιαφέρον διερευνώντας όμως παράλληλα την νευρομυϊκή και την ελαστική διάσταση του μυοτενόντιου συμπλέγματος. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Adriana N. Santos, Silvia L. Pavão, Mariana A. Avila, Tania F. Salvini, Nelci A. C. F. Rocha, Reliability of isokinetic evaluation in passive mode for knee flexors and extensors in healthy children, Revista Brasileira de Fisioterapia. 2013; 17(2): Alway S.E., Force and contractile characteristics after stretch overload in quail anterior latissimus dorsi muscle, J Appl Physiol. 1994; 77(1): Blimkie C.J., Resistance training during preadolescence. Issues and controversies, Sports Med. 1993; 15(6): Bobbert M.F., Casius L.J., Is the effect of a countermovement on jump height due to active state development? Med Sci Sports Exerc. 2005; 37(3):440-6). Bobbert M.F., Casius L.J., Sijpkens I.W., Jaspers R.T., Humans adjust control to initial squat depth in vertical squat jumping, J Appl Physiol 1985; 105(5): Bobbert M.F., Casius L.J., Sijpkens I.W., Jaspers R.T., Humans adjust control to initial squat depth in vertical squat jumping, J Appl Physiol 1985; 105(5):

16 Bobbert M.F., Van Soest A.J., Effects of muscle strengthening on vertical jump height: a simulation study, Med Sci Sports Exerc. 1994; (8): Bosco C., Montanari G., Tarkka I., Latteri F., Cozzi M., Iachelli G., Faina M., Colli R., Dal Monte A., La Rosa M., et al., The effect of pre-stretch on mechanical efficiency of human skeletal muscle, Acta Physiol Scand. 1987; 131(3): Brockett C. L., Morgan D. L. & Proske U., Predicting Hamstring Strain Injury in Elite Athletes, Med Sci Sports Exerc 2004; 36(3), Challis J.H., Muscle-tendon architecture and athletic performance. In V. M. Zatsiorsky (Ed.), Biomechanics in sport: The scientific basis of performance 2000; (pp ). Oxford, UK: Blackwell Science. Faigenbaum A.D., Bush J.A., McLoone R.P., Kreckel M.C., Farrell A., Ratamess N.A., Kang J., Benefits of Strength and Skill-based Training During Primary School Physical Education, J Strength Cond Res. 2015; (5): Farley C.T., Blickhan R., Saito J., Taylor C.R., Hopping frequency in humans: a test of how springs set stride frequency in bouncing gaits, J Appl Physiol 1985; 71(6): Fisher N.M., Pendergast D.R., Calkins E.C., Maximal Isometric Torque of Knee Extension as a Function of Muscle Length in Subjects of Advancing Age, Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 1990; 71(10), Gollnick P.D., Timson B.F., Moore R.L., Riedy M., Muscular enlargement and number of fibers in skeletal muscles of rats, J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 1981; 50(5): Häggmark.T, Jansson E., Svane B., Cross-sectional area of the thigh muscle in man measured by computed tomography, Scand J Clin Lab Invest. 1978; 38(4): Herzog W., Guimaraes A.C., Anton M.G., Carter-Erdman K.A. Momentlength relations of rectus femoris muscles of speed skaters/cyclists and runners, Med Sci Sports Exerc 1991; 23(11), Kannus P. & Beynnon B., Peak torque occurrence in the range of motion during isokinetic extension and flexion of the knee, Int J Sports Med 1993;

17 14(8), Kawakami Y., Kubo K., Kanehisa H., Fukunaga T, Effect of series elasticity on isokinetic torque-angle relationship in humans, Eur J Appl Physiol 2002; 87(4-5) Kellis E. & Baltzopoulos V., The effects of normalization method on antagonistic activity patterns during eccentric and concentric isokinetic knee extension and flexion, Electromyogr Kinesiol 1996b; 6(4), Kellis, E. & Baltzopoulos, V., In vivo determination of the patella tendon and hamstrings moment arms in adult males using videofluoroscopy during submaximal knee extension and flexion, Clinical Biomechanics 1999a; 14(2), Kopper Β., Csende Ζ., Trzaskoma Z., Tihanyi J., Stretch-shortening cycle characteristics during vertical jumps carried out with small and large range of motion, Journal of Electromyography and Kinesiology : , Kopper B., Csende Z., Safar S., Hortobαgyi T., Tihanyi J., Muscle activation history at different vertical jumps and its influence on vertical velocity, Journal of Electromyography and Kinesiology : Kraemer W.J., Fleck S.J., Dziados J.E., Harman E.A., Marchitelli L.J., Gordon S.E., Mello R., Frykman P.N., Koziris L.P., Triplett N.T., Changes in hormonal concentrations after different heavy-resistance exercise protocols in women, J Appl Physiol 1993; 75(2): Kurokawa S., Fukunaga T., Fukashiro S., Behavior of fascicles and tendinous structures of human gastrocnemius during vertical jumping, J Appl Physiol 2001; 90: , Lazaridis S.N., Bassa E.I., Patikas D., Hatzikotoulas K., Lazaridis F.K., Kotzamanidis C.M., Biomechanical comparison in different jumping tasks between untrained boys and men, Pediatr Exerc Sci. 2013; 25(1): Lord J. P., Aitkens, S. G., McCrory, M. A., Bernauer, E. M., Isometric and Isokinetic Measurement of Hamstring and Quadriceps Strength. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 1992; 73(4),

18 MacDougall J.D., Tarnopolsky M.A., Chesley A., Atkinson S.A., Changes in muscle protein synthesis following heavy resistance exercise in humans: a pilot study, Acta Physiol Scand. 1992; 146(3): Maganaris C.N., Imaging-based estimates of moment arm length in intact human muscle-tendons, Eur J Appl Physiol 2004; 91(2-3), Marginson V. & Eston R., The relationship between torque and joint angle during knee extension in boys and men, J Sports Sci. 2001; 19(11): Markiewitz A.D., Andrish J.T., Hand and wrist injuries in the preadolescent and adolescent athlete, Clin Sports Med. 1992; 11(1): Murray M.P., Gardner G.M., Mollinger L.A., Sepic S.B., Strength of isometric and isokinetic contractions: knee muscles of men aged 20 to 86. Phys Ther 1980; 60(4), Pavol M.J., Grabiner M.D., Knee strength variability between individuals across ranges of motion and hip angles. Med Sci Sports Exerc 2000; 32(5), Piazza M., Battaglia C., Fiorilli G., Innocenti G., Iuliano E., Aquino G., Calcagno G., Giombini A., Di Cagno A., Effects of resistance training on jumping performance in pre-adolescent rhythmic gymnasts: a randomized controlled study, Ital J Anat Embryol. 2014; 119(1):10-9. Savelberg H.H., & Meijer K., Contribution of mono - and biarticular muscles to extending knee joint moments in runners and cyclists. J Appl Physiol 2003; 94(6), Tanner J.M. & Davies P.S., Clinical longitudinal standards for height and height velocity for North American children, J Pediatr. 1985; 107(3): Ten Hoor G.A., Sleddens E.F., Kremers S.P., Schols A.M., Kok G., Plasqui G., Aerobic and strength exercises for youngsters aged 12 to 15: what do parents think?, BMC Public Health. 2015; 15(1):994. Wells D.J., Goldspink G., Age and sex influence expression of plasmid DNA directly injected into mouse skeletal muscle, FEBS Lett. 1992; 306(2-3): Williams M. & Stutzman L., Strength variation through the range of joint motion. Phys Ther Rev 1959; 39(3),

19