Χαρακτηριστικά Κόπωσης. έντασης.

Transcript

1 Χαρακτηριστικά Κόπωσης Κόπωση είναι η ανικανότητα του νευρομυικού συστήματος να διατηρήσει σταθερό, ένα δοσμένο επίπεδο έντασης ανεξαρτήτως της επιλεγόμενης έντασης.

2 Τοπογραφία Κόπωσης *Το σχήμα είναι παρμένο από το διαδίκτυο

3 Κέντρα που επηρεάζουν την νευρική κόπωση Φλοικά νευρωνικά κέντρα Νευρωνικά δίκτυα νωτιαίου μυελού Κινητικός νευρώνας τύπου α Νευρομυική Σύναψη/Προσύναψη Αισθητήρια όργανα Το σχήμα είναι παρμένο από το διαδίκτυο

4 Αίτια Κεντρικής Κόπωσης Μείωση αρτηριακού κορεσμού Ο2- οξυγόνωση εγκεφάλου Μείωση διεγερσιμότητας κεντρικών φλοιικών περιοχών Μείωση διεγερσιμότητας κιν.νευρώνα τύπου α Μείωση συχνότητας διέγερσης μυϊκής ατράκτου Αύξηση προσυναπτικής αναστολής Μη ιδανική επιστράτευση κινητικών μονάδων Gandevia 2001,

5 Περιφερειακή Κόπωση 1.Απελευθέρωση ακετυλχολίνης 2.Τελική κινητική πλάκα. Πρόσδεση ακετυλχολίνης 3.Τ-σωληναριακό σύστημα 4. Αδρό Ενδοπλασματικό δίκτυο. Απελευθέρωση Ca++ 5. ημιουργία σταυρωτών γεφυρών. Μυϊκή σύσπαση Gendevıa 2001

6 Παράγοντες Κόπωσης Μείωση των πηγών ενέργειας Αύξηση της Ενδομυϊκής πίεσης Αιματικός Αποκλεισμός Αυξηση της ποσότητας των μεταβολιτών (P i, Η +, f) και των ελευθέρων ριζών. Παρεμπόδιση της δράσης των ιόντων Ca 2

7 Στην διάρκεια της Μέγιστης Ισομετρικής κόπωση προκαλείται μείωση ροπής, ηλεκτρικής ενέργειας, φωσφοκρεατίνης, ph, και αύξηση μεταβολιτών (Kent-Braun 1999)

8 Μοντέλο συμπεριφοράς Αγωνιστών/Ανταγωνιστών Ανταγωνιστών Μυών.

9 TA EMG activity 120% 100% Torque Soleus EMG % o f M V C 80% 60% 40% TA EMG % % 5% 14% 24% 33% 43% 52% 62% 71% 81% 90% 100% Torque (% of MVC) 60 p < % of endurance time Στην διάρκεια της μέγιστης ισομετρικής κόπωσης μειώνεται η ροπή, η ηλεκτρική ενέργεια των αγωνιστών μυών (αριστερά) και μένει σταθερή η μειώνεται η ηλεκτρική ενέργεια των ανταγωνιστών μυών (δεξιά) (Patikas et al 2002)

10 Στην διάρκεια της υπομέγιστης κόπωσης αυξάνεται παράλληλα η ηλεκτρική δραστηριότητα αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών (Hatzikotoulas et al 2004)

11 ιαφορές στην αγωνιστική και ανταγωνιστική δραστηριότητα στην διάρκεια Μέγιστης και Υπομέγιστης ισοκινητικής κόπωσης (Hasani et al 2005) Αριστερά. Αγωνιστική δραστηριότητα εξιά. Ανταγωνιστική δραστηριότητα.

12 ιαφορές κόπωσης ενηλίκων/προεφήβων

13 Μικρότερη Μυική Μάζα Μικρότερη Νευρομυική ενεργοποίηση Μικρότερη Ισχύς Παράγοντες που επηρεάζουν την κόπωση στην μέγιστη δυναμική προσπάθεια Μικρότερη συσσώρευση κυματογόνων ουσιών Μικρότερος Κυκλοφ αποκλεισμός Ταχύτερη απαγωγή Καματογόνων ουσιών Ratel et al 2003 Μεγαλύτερη χρήση Αερόβιου μεταβολισμού

14 Κόπωση ενηλίκων και ατόμων αναπτυξιακών ηλικιών. 1. Μέγιστης έντασης πρωτόκολλα: Μέγιστου Σπριντ Μέγιστης Ισομετρικής Μέγιστης Ισοκινητικής 2. Υπομέγιστης Εντασης 20% της ΜΙ 60% της ΜΙ 3. Αλτική κόπωση η Κύκλου ιάτασης Βράχυνσης

15 Η δρομική ταχύτητα μειώνεται σε μεγαλύτερο βαθμό στους ενήλικους. Αλλά είναι συνάρτηση και του διαλλείματος που δίνεται μεταξύ των Προσπαθειών (Ratel et al 2005)

16 Το γαλακτικό οξύ, μειώνεται σε μεγαλύτερο βαθμό στους ενήλικους. Αλλά είναι συνάρτηση και του διαλλείματος που δίνεται μεταξύ των Προσπαθειών (Ratel et al 2005)

17 Μέγιστη Ισομετρική κόπωση

18 ιαλειματικό πρωτόκολλα μέγιστης κόπωσης (Armatas et al 2007) 1 2 3

19 Torqu e Agonist EMG Μέγιστη Ισοκινητική Κόπωση (Paraschos et al 2005)

20 Η αύξηση του καρδιακού σφυγμού) και του Γαλ οξέος ήταν μεγαλύτερη στους άνδρες κατόπιν στους εφήβους και μικρότερη στους προέφηβους (Zafeiridis et al 2005)

21 Α Borg scale Pre pubescent Adults ,7 18,2 4 0 Αίσθηση Κόπωσης

22 Κόπωση σε Μέγιστη Ενταση Η κόπωση σε Μέγιστη Ένταση είναι μεγαλύτερη στους ενήλικες διότι τα παιδιά εν ενεργοποιούν στον ίδιο βαθμό το αναερόβιο σύστημα τους αλλά περισσότερο το αερόβιο.(ratel et al 2002) Μάλλον έχουν μικρότερη κατανομή γρήγορων μυϊκών ινών (Van Praag and Dore 2001) Έχουν μικρότερη μυϊκή μάζα (Van Praag and Dore 2001)

23 ιαφορές στην Τοπογραφία της κόπωσης μεταξύ ενηλίκων και προεφήβων

24 ιάρκεια τεστ κόπωσης Time duration (sec) Boys Men

25 Επίπεδο Κεντρικής κόπωσης. 110 Αγόρια Άνδρες 100 (%) Πριν την κόπωση Μετά την κόπωση

26 Μέγιστη προκλητή ροπή Αγόρια Άνδρες (% της αρχική)

27 Χρόνος σύσπασης Αγόρια Άνδρες (% της αρχική)

28 Χρόνος ημίσειας χαλάρωσης Αγόρια 200 Άνδρες (% της αρχική)

29 Συμπέρασμα Ο μηχανισμός κόπωσης σε μέγιστα ισομετρικά πρωτόκολλα που προκαλεί διαφορές μεταξύ παιδιών και ενηλίκων είναι ο μυϊκός

30 Υπομέγιστη Κόπωση

31 Υπομέγιστη Κόπωση εν παρουσιάζονται διαφορές στην κόπωση όταν το προτόκολο κόπωσης είναι υπομέγιστο (Hatzikotoulas et al 2009)

32 Υπομέγιστη Κόπωση στο 20% της ΜΙΚ (Hatzikotoulas et al 2010)

33 Αποκατάσταση μετά από ένα πρωτόκολλο ισομετρικής κόπωσης στο 20% της ΜΙ

34 Torque (in Nm) 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% pre post post3 Torque change (% of pre-fatigue) Adults Boys Adults Boys 20% 60% Plantar Flexion Πρωτόκολλα στο 20 και 60% της ΜΙ (Patikas et al 2012)

35 % 60% Adults Boys Lactic acid (mmol/l) ns pre post post3 pre post post3 ns ns Μεταβολή Γαλακτικού οξέος

36 Plantar flexion fatigue Soleus EMG activity (% of maximum) % 60% 0% 25% 50% 75% 100% Adults Boys 0% 25% 50% 75% 100% Adults Boys 40 Tibialis anterior EMG activity (% of maximum) Adults Boys 0 0% 25% 50% 75% 100% 0% 25% 50% 75% 100%

37 Γιατί δεν παρουσιάζεται κόπωση στα Υπομέγιστα Πρωτόκολλα; Ενεργοποιούνται μόνο αργές μυικές ινες Ενεργοποιείται κυρίως το αερόβιο σύστημα εν παρουσιάζεται διαφορά στην ενδομυϊκή πίεση

38 Τοπογραφία υπομέγιστης κόπωσης Όλοι οι εμπλεκόμενοι μηχανισμοί στην διάρκεια της υπομέγιστη ισομετρικής κόπωσης επηρεάζονται ενιαία σταπαιδιάκαιτους ενήλικες

39 Αλτική κόπωση η κόπωση κινήσεων κύκλου ιάτασης/βράχυνσης Μηχανισμοί: Μεταβολικός Αναδιάταξη μυϊκού ιστού Φλεγμονή Φάσεις: Άμεση Προσωρινή αποκατάσταση 2 ώρες μετά εύτερο κύμα κόπωσης 2 ημέρες μετά. Εμφάνιση Συμπτώματος Καθυστερημένου Πόνου μετα από 2-3 ημέρες. Nikol et al 2006

40 Μεταβολή απόδοσης στην διάρκεια 100 αλμάτων Jumping Height of 100 jumps (% of the 1st set) *# *# sets *# *# Boys Men

41 Αίσθημα Πόνου DOMS * * * * Adults 2 1 * * * Prepubescents 0 pre # Time (hours) # *

42 Γιατί τα παιδιά κουράζονται λιγότερο σε αλτικό προτόκολο κόπωσης Συσσωρεύουν μικρότερη ποσότητα μεταβολιτών Αντέχουν περισσότερο στην φλεγμονή διότι έχουν: Πιο ελαστικό τένοντα Μεγαλύτερη κατανομή αργών μυικών ινών

43 Παράγοντες που επηρεάζουν την αποκατάσταση στα παιδιά(dotan and Falk 2006) Μεταβολικοί Ταχύτερη ρύθμιση καρδιοκυ κλοφοριακού. Μορφολογικά δεδομένα ΜικΜεγέθουςΜυικΙνες Μεγ πυκνόττριχοειδών Μικ απόσταση απόσταση Μεταβολιτών Μικρότερο μήκος Κυκλοφοριακού Μικρότερος Χρόνος κυκλοφοριακού Μικρότετ Ποσότητα [La] Μικ Ποσοτ Γλυκ Ενζύμων Μικ Ενεργειακά Επίπεδα Μικρότερ Ποσοτ [H+] Μικ Σχετική Ισχύς Ωρίμανση Μικρότερη Μυική Μάζα (?)Μικρότερη ικανότητα διέγερσης Κινητικ Μοναδων Ταχ Αποκατάσταση

44 Μεταβολικοί Παράμετροι αποκατάστασης Μία από τις σημαντικότερες παραμμέτρους της αποκατάστασης είναι η ταχύτερη ανασύνθεση της φωσφοκρεατίνης. Στα παιδια αναπληρώνεται στα 3λ και στους ενήλικες στα 5λ.(Haris et al 1976, Taylor et al 1997), Τaylor aylor et al 1997)

45 ιαφορές αποκατάστασης μετα από Wingate (Hebestreit et al. 1993).

46 Αποκατάσταση Ισχύος μετα από Wingate test Τα προέφηβα αγόρια είχαν μεγαλύτερη αποκατάσταση σε σχέση με τους ενήλικες 1ο λεπτό αποκατάσταση 89% 2ο λεπτό αποκατάσταση 96% 10 λεπτό αποκατάσταση 103% (Ηerbestreit et al JAP 1993)

47 100% * * * 95% Torque (% max) 90% 85% 80% 75% 70% 65% Boys Men 60% pre-fatigue Repetitions Η αποκατάση είναι ταχύτερη στους προέφηβους Μετά από μέγιστη ισοκινητική κόπωση(kotzamanidou et al 2005).

48 Αποκατάσταση ροπής μετά την κόπωση 100 * Κορίτσια Γυναίκες Ροπή (% της αρχικής) Λεπτά μετά το τέλος του πρωτοκόλλου κόπωσης ιαφορές κόπωσης και αποκατάστασης μεταξύ γυναικών και προέφηβων κοριτσιών μετά από ένα προτοκολο ισομετρικής Κόπωσης στο 20% της ΜΙ (Ηατζικοτούλας κ.α 2008)

49 Η αποκατάσταση ανεξαρτήτως του επιπέδου κόπωσης είναι ταχύτερη στα παιδιά

50 Μέχρι εδώ

51 Ποιοι κοπώνονται περισσότερο Τα υγιή άτομα η τα άτομα με νοητική στέρηση η Με εγκεφαλική παράλυση

52 Τι δεν έχει διερευνηθεί; 2. ιαφορές Οξυγόνωσης (τοπική και κεντρική) 3. Είναι ενιαία η ενεργειακή κατανάλωση μεταξύ παιδιών και ενηλίκων 1. Κιν Νευρώνας

53 Λειτουργία του H-reflex Zehr, 2002,Παπαβασιλείου 2015

54 Μεταβολή ύναμης και Αλτικότητας μετά από 2 ώρες αποκατάσταση

55 Μεταβολή αλτικότητας Drop Jump drj ** ** *** ** ** ** Time (hours) Adults Prepubescents

56 Αποκατάσταση ροπής μετά την κόπωση 100 * Κορίτσια Γυναίκες Ροπή (% της αρχικής) Λεπτά μετά το τέλος του πρωτοκόλλου κόπωσης ιαφορές κόπωσης και αποκατάστασης μεταξύ γυναικών και προέφηβων κοριτσιών μετα από ένα προτοκολο ισομετρικής Κόπωσης στο 20% της ΜΙ (Ηατζικοτούλας κα 2008)

57 Μεταβολή στην αποκατάσταση Γαλ Οξέος μετά από διάλλειμα 3, 1 και 5 λεπτών. Η αποκατάσταση είναι ταχύτερη στους προέφηβους ακολουθούν οι έφηβοι και οι άνδρες(ratel et 2001)

58 Η συγκέντρωση Γαλακτικού οξέος είναι μεγαλύτερη στους άνδρες αλλά η απομάκρυνση είναι ταχύτερη στους προέφηβους (Dotan et al. 2003)

59 Κόπωση ενηλίκων ανδρών και γυναικών

60 Παράγοντες Κόπωσης Ανδρών και Γυναικών (Hicks et al 2001) 1. ιαφορά Μυικής Μάζας 2. Ενδομυική Πίεση 3. ιαφορές μεταβολισμού λόγω δράσης οιστρογόνων. Οι Γυναίκες χρησιμοποιούν περισσότερο τον αερόβιο μεταβολισμό. 4. ιαφορές αιματικής ροής 5. ιαφορες στην κατανομή μυικώ ινών? Μεγαλύτερη κατανομή αργών μυικών ινών στις γυναίκες (Miller ct al 1993,Simoncau ct al 1989) ιδια κατανομή( Gerdle ct al 1997,2000, Pinciveiro ct al 2001).

61 Κόπωση ενηλίκων ανδρών και γυναικών Μέγιστη Ισοκινητική κόπωση: Σε αλλες περιπτώσεις δεν παρουσιάζεται διαφορά κόπωση(hicks et al., 2001). Και σε αλλες παρουσιάζεται μεγαλύτερη κόπωση στους ανδρες (Pinciveio et al 2000) Μέγιστη Ισομετρική Ενταση: Σε αλλες περιπτώσεις δεν παρουσιάσθηκαν διαφορές κόπωσης (Russ & Kent-Braun Braun,, 2003; Clark et al., 2003;., 2003; Ditor & Hicks,, 2000; Westing et al., 1988; Maughan et al., 1986; La forest et al., 1990) μεταξύ των δύο φύλων. Σε άλλες εργασίες οι γυναίκες παρουσίασαν μεγαλύτερη αντοχή στην κόπωση (Petrofsky et al., 1975; Kahn & Monod, 1984; Miller et al., 1983; West et al., 1995; Hakkinen,, 1993).

62 Κόπωση ενηλίκων ανδρών και γυναικών. Υπομέγιστη ενταση Σε άλλες περιπτώσεις οι γυναίκες παρουσίασαν μεγαλύτερη αντίσταση στην κόπωση (Clark et al., 2003; West et al., 1995; Fulco al., 1999), ενώ σε άλλες περιπτώσεις όχι Fulco et (Bilodeau et al., 2003; Kent-Braun et al., 2002; Ditor & Hicks,, 2000; Hunter & Enoka,, 2001; Westing et al., 1998; Maughan et al., 1986).

63 Κόπωση ενηλίκων ανδρών και γυναικών. Μάλλον εξαρτάται 1.Απο το επίπεδο αιματικής κυκλοφορίας (Russ et al 2003) 2. Απο το επίπεδο της δύναμης πριν την κόπωση? (Hatzikotoulas et al 2003, Hunter et al 2004a,2004b,Clark et al 2003)

64 Μεταβολή κόπωσης μεταξύ ανδρών και γυναικών ιδίου επιπέδου ύναμης(hatzikotoulas et al 2004, Hunter et al 2004)

65 Μάλλον δεν υπάρχουν διαφορές κόπωσης μεταξύ ανδρών και γυναικών στην κόπωση στην τρίτη ηλικία (Russ et al 2003)

66 Αποκατάσταση μεταξύ ενηλίκων ανδρών και γυναικών Η αποκατάσταση εξαρτάται μάλλον απο το επίπεδο πτώσης της δύναμης(hakkinen and Myllyla,, 1990, Σκούφας κα 204)).

67 H Αποκατάσταση της ισοκινητικής ροπής ήταν ταχύτερη στους προέφηβους κατόπιν στους εφήβους και άνδρες (Zafeiridis et al 2005)

68

69 Fig. 4 - Quantitative and qualitative differences in recovery between children and adults - a schematic representation Qualitative difference Deviation from Homeostasis Exercise Children Adults Quantitative difference Time Total difference

70 Αποκατάσταση μεταξύ ενηλίκων προεφήβων Η αποκατάσταση είναι ταχύτερη στους προεφήβους διότι: Εχουν ταχύτερη ανασύνθεσης ΑΤP ( Van Praag and Dore 2001) Ταχύτερη απομάκρυνσης Μεταβολικών υποπροϊόντων(hebestreit et al.,, 1993), Μαλλον μεγαλύτερη κατανομή αργών μυικών ινών (Van Praag and Dore 2001 ).

71 Παράγοντες Κόπωσης ενηλίκων και ατόμων τρίτης ηλικίας (Russ et al 2003) 1. Μέγαλύτερη κατανομή αργών μυικών ινών στους ενήλικες 2. Μειωμένη ικανότητα παροχής Ο2

72 Παράγοντες αποκατάστασης Ταχύτητα Ανασύνθεσης ΑΤP (Vollestad et al., 1988) Ρυθμός απομάκρυνσης Μεταβολικών υποπροϊόντων(sahlin et al., 1997,Hebestreit et al., 1993), Φύλλο (Hakkinen, 1993; Fulco et al., 1999) Ποσοστό πτώσης δύναμης (Hakkinen, 1993) Κατανομή Μυικών ινών (Hakkinen and Myllyla, 1990). Επίπεδο αερόβιας ικανότητας(ratel et al 2001)

73 Νευρομυική Λειτουργία Παιδιού Ανώριμη φλοιονωτιαία οδός Μικρότερος βαθμός ενεργοποίησης κινητικών μονάδων Μικρότερος βαθμός συγχρονισμού κινητικών μονάδων Μεγαλύτερος χρόνος χαλάρωσης Μικρότερη απόδοση Νευρομυικής σύναψης (Blimkie , Smits-Engelsman et al 2004)

74 Η πτώση της δύναμης Και η μεταβολή αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών είναι ενιαία μεταξύ προεφήβων αγοριών και κοριτσιών(kotzamanidis et al 2006)

75 100% 100% Ροπή ( % το υ μ έ γ ισ το υ ) 95% 90% 85% 80% 75% * Άνδρες Γυναίκες Ροπή ( % το υ μ έ γ ισ το υ ) 95% 90% 85% 80% Άνδρες Γυναίκες 70% Μέγιστο % Μέγιστο Χρόνος (λεπτά) Χρόνος (λεπτά) Μεταβολή κόπωσης μεταξύ ανδρών και γυναικών με διαφορετικο(αριστερά) και ιδιο(δεξιά) επίπεδο δύναμης (Σκούφας κ.αl 2004)

76 TA EMG activity 120% 100% Torque Soleus EMG % o f M V C 80% 60% 40% 20% 0% 5% 14% 24% 33% 43% 52% 62% 71% 81% 90% 100% % of endurance time p < Torque (% of MVC) Στην διάρκεια της μέγιστης ισομετρικής κόπωσης μειώνεται η ροπή, η ηλεκτρική ενέργεια των αγωνιστών μυών (αριστερά) και μένει σταθερή η ηλεκτρική ενέργεια των ανταγωνιστών μυών (δεξιά) (Patikas et al 2002). TA EMG

77 Στην διάρκεια της υπομέγιστης κόπωσης αυξάνεται παράλληλα η ηλεκτρική δραστηριότητα αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών (Hatzikotoulas et al 2004)

78 Η πτώση της ισχύος εχει συνάρτηση με την Μέγιστη ΠρόσληψηΟ2 μόνο στους ενήλικες (Ratel et al 2001)

79 Επίδραση της κόπωσης στην κινητική απόδοση 1.Αυξηση του μήκους διασκελισμού 2.Μείωση συχνότητας διασκελισμού 3. Αύξηση χρόνου στήριξης 4. Αύξηση της κάθετης μετατόπισης του Κέντρου Μάζας (Mero and Komi 1992)

80 ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΗ ΚΟΠΩΣΗ Εξάντληση ενεργειακών αποθεμάτων. Αυξηση συγκέντρωσης μεταβολιτών(ιμρ ΙΜΡ, Pi, Η + ) Αναστολή δράσης ιόντων Ca Αύξηση ενδομυϊκής πίεσης Αιματικός αποκλεισμός (Kent-Braun,, 1999, Hiccks et al., 2001)

81 Κόπωση μετά από τεστ κύκλου διάτασης Βράχυνσης Bimodal recovery process after a stretch -

82 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

83

84

85 Agonist EMG amplitude (mv) Adults Boys Adults Boys EMG change (% of pre-fatigue max) 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% pre post post3 Adults Boys Adults Boys 20% 60% 20% 60% Antagonist EMG amplitude (% of max) Soleus p p p Adults Boys Adults Boys EMG change (% of pre-fatigue max) 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Soleus Adults Boys Adults Boys 20% 60% 20% 60% Tibialis Anterior Tibialis Anterior

86 Μεταβολή Ροπής * * MEN BOYS Torque (% initia initial 100 Time (%)

87 Επιπλέον Παράγοντες κόπωσης.. Mείωση της διεγερσιμότητας μυικής ατράκτου Ενεργοποίηση αισθητηρίων οργάνων τύπου ΙΙΙ και ΙV Πρόκληση Κεντρικής κόπωσης μέσω προσυναπτικής αναστολής (Gandevia 2001, Patıkas et al 2001)