ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ

Transcript

1 ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ Η επίδραση της ηλικίας και της γωνιακής ταχύτητας στη σχέση γωνίας της άρθρωσης και μέγιστης ροπής κατά την ισοκινητική σύσπαση των εκτεινόντων μυών του γόνατος προεφήβων και ενηλίκων του ΧΑΤΖΗΙΩΑΝΝΟΥ ΣTΥΛΙΑΝΟΥ 2008 Θεσσαλονίκη

2 Η επίδραση της ηλικίας και της γωνιακής ταχύτητας στη σχέση γωνίας της άρθρωσης και μέγιστης ροπής κατά την ισοκινητική σύσπαση των εκτεινόντων μυών του γόνατος προεφήβων και ενηλίκων του ΧΑΤΖΗΙΩΑΝΝΟΥ ΣTΥΛΙΑΝΟΥ Μεταπτυχιακή διατριβή που υποβάλλεται στο καθηγητικό σώµα για την µερική ολοκλήρωση των απαιτήσεων για την απόκτηση του µεταπτυχιακού τίτλου του Τµήµατος Επιστήµης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισµού του Αριστοτέλειου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης (Προπονητική Οµαδικών Αθληµάτων) Θεσσαλονίκη Εγκεκριµένο από το Καθηγητικό σώµα:... 1PοςP Επιβλέπων: Κοτζαµανίδης Χ., Αναπληρωτής Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α Α.Π.Θ.... 2PοςP Επιβλέπων: Αμοιρίδης Ι., Επίκουρος Καθηγητής (Α.Π.Θ.) Τ.Ε.Φ.Α.Α. Σερρών... 3PοςP Επιβλέπων:Ζάκας Α., Αναπληρωτής Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α Α.Π.Θ.

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Προηγούμενες έρευνες έχουν εξετάσει την επίδραση της ταχύτητας στην παραγωγή ροπής, στην αγωνιστική και ανταγωνιστική δραστηριότητα διαφόρων μυϊκών ομάδων κυρίως σε ενήλικες αλλά και σε ανήλικους. Όταν στην παραπάνω αλληλεπίδραση προστεθεί και ο παράγοντας γωνία της άρθρωσης ή γωνιακού εύρους για ισοκινητικές συσπάσεις τότε η βιβλιογραφία είναι πολύ περιορισμένη, Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν να διερευνηθεί η επίδραση της ηλικίας και της γωνιακής ταχύτητας στη σχέση γωνίας της άρθρωσης και κορύφωσης της ροπής, στη μεταβολή της ροπής ανά διάφορα εύρη κίνησης καθώς και στη μεταβολή της διέγερση των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών του γόνατος. Στην έρευνα συμμετείχαν 12 ενήλικες και 12 προέφηβοι ηλικίας 9-11 ετών. Οι ασκούμενοι εκτέλεσαν σε ισοκινητικό δυναμόμετρο Cybex Norm, δυο μέγιστες σύγκεντρες και έκκεντρες εκτάσεις του γόνατος, στις γωνιακές ταχύτητες των 30, 60, 90, 120, 150 και 200 ο /sec. Γινόταν ταυτόχρονη συλλογή ηλεκτρομυογραφήματος του ορθού μηριαίου, του έσω και έξω πλατέως και της μακράς κεφαλής του δικεφάλου μηριαίου. Ανάλυση διακύμανσης με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις χρησιμοποιήθηκε για τη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων με επίπεδο σημαντικότητας: p<0,05 και Post-hoc test για τον εντοπισμό επιμέρους διαφορών μεταξύ των ομάδων, των γωνιακών ταχυτήτων και των γωνιακών ευρών. Όσον αφορά τη σχέση γωνία της άρθρωσης και μέγιστης ροπής από τα αποτελέσματα φαίνεται επίδραση της γωνιακής ταχύτητας, όχι όμως και της ηλικίας παρ όλο που στους προέφηβους η γωνία ήταν μεγαλύτερη (0=πλήρης έκταση) σ όλες τις γωνιακές ταχύτητες. Επίσης, εντοπίστηκε αύξηση στην αγωνιστική και ανταγωνιστική ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα με την αύξηση της ταχύτητας και για τις δυο ομάδες, χωρίς ωστόσο να υπάρχουν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων. Σχετικά με την επίδραση του γωνιακού εύρους εντοπίστηκαν διαφορές καθώς οι ενήλικες παρουσίασαν τη μέγιστη ροπή στο γωνιακό εύρος των ο ενώ οι προέφηβοι στο αντίστοιχο των ο. Στην αγωνιστική δραστηριότητα δεν υπήρξαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών σε κανέναν μυ ούτε εντός ούτε μεταξύ

4 των ομάδων. Επιπλέον, οι προέφηβοι παρουσίασαν μεγαλύτερη συνενεργοποίηση των ανταγωνιστών στην αρχή και στο τέλος της κίνησης. Από τα αποτελέσματα, προκύπτει ότι οι όποιες διαφορές εντοπίστηκαν μεταξύ των δυο ομάδων στη σχέση παραγωγή ροπής και γωνία της άρθρωσης ή γωνιακού εύρους δεν μπορούν να αποδοθούν σε διαφορές στην ενεργοποίηση των αγωνιστών ή των ανταγωνιστών αλλά μάλλον σε διαφορές στην ελαστικότητα του μυοτενόντιου συστήματος. Επομένως, επιπλέον διερεύνηση απαιτείται στο πεδίο αυτό για την επαλήθευση της παραπάνω υπόθεσης.

5 Περιεχόµενα Περίληψη 1 Περιεχόμενα 3 Κατάλογος πινάκων...5 Κατάλογος γραφημάτων...6 Εισαγωγή...7 Ανασκόπηση Βιβλιογραφίας...8 Σχέση ταχύτητας σύσπασης και παραγωγή ροπής/δύναμης...8 UΣχέση μήκος μυός και παραγωγή ροπής/δύναμης..9 Διέγερση αγωνιστών µυών...11 Σχέση ταχύτητας σύσπασης και διέγερση αγωνιστών µυών..12 Σχέση ταχύτητας σύσπασης, γωνιακού εύρους και διέγερση αγωνιστών µυών ιέγερση ανταγωνιστών µυών...13 Σχέση ταχύτητας σύσπασης και διέγερσης ανταγωνιστών µυών...14 Σχέση ταχύτητας σύσπασης, γωνιακού εύρους και διέγερσης ανταγωνιστών µυών...16 Σκοπός της έρευνας...17 Σηµασία της έρευνας...17 Επεξήγηση των όρων...17 Περιορισµοί της έρευνας...18 Ερευνητικές υποθέσεις...19 Μηδενικές υποθέσεις...19 Μεθοδολογία...20 είγµα...20 Όργανα µέτρησης...20 ιαδικασία µέτρησης...21 Συλλογή και επεξεργασία δεδοµένων...22 Στατιστική Ανάλυση.23 Αποτελέσματα..23 Ροπή ανά γωνιακή ταχύτητα...23

6 Γωνία εντοπισμού της μέγιστης ροπής..25 ΗΜΓ αγωνιστών μυών ανά γωνιακή ταχύτητα 27 ΗΜΓ ανταγωνιστών μυών ανά γωνιακή ταχύτητα.. 31 Ροπή ανά γωνιακό εύρος...33 Απόλυτες τιμές..33 Σχετικές τιμές...35 Αγωνιστική Δραστηριότητα ανά γωνιακό εύρος..37 Ανταγωνιστική Δραστηριότητα ανά γωνιακό εύρος Συζήτηση...40 Ροπή ανά γωνιακή ταχύτητα...40 Γωνία εντοπισμού της μέγιστης ροπής..41 ΗΜΓ αγωνιστών μυών ανά γωνιακή ταχύτητα 42 ΗΜΓ ανταγωνιστών μυών ανά γωνιακή ταχύτητα.. 43 Ροπή ανά γωνιακό εύρος...44 Αγωνιστική Δραστηριότητα ανά γωνιακό εύρος..46 Ανταγωνιστική Δραστηριότητα ανά γωνιακό εύρος Συμπεράσματα.48 Προτάσεις..50 Βιβλιογραφία...52 Καρτέλα συμμετέχοντος...67

7 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1: Στατιστικά σημαντικές διαφορές στη σχετική ροπή μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων..22 Πίνακας 2: Οι μ.ο των τιμών στη σχετική ροπή ανά γωνιακή ταχύτητα ενηλίκων και προεφήβων.23 Πίνακας 3: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην γωνία εντοπισμού της μέγιστης ροπής Πίνακας 4: Οι μ.ο των τιμών στη γωνία εντοπισμού της μέγιστης ροπής ενηλίκων και προεφήβων Πίνακας 5: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ΗΜΓ του έσω πλατύ Πίνακας 6: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ΗΜΓ του έξω πλατύ Πίνακας 7: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ΗΜΓ του ορθού μηριαίου. 27 Πίνακας 8: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ανταγωνιστική ΗΜΓ του δικεφάλου μηριαίου..29 Πίνακας 9: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών στις απόλυτες τιμές ροπής...31 Πίνακας 10: Οι μ.ο των απόλυτων τιμών στη ροπή ανά γωνιακό εύρος ενηλίκων και προεφήβων.32 Πίνακας 11: Οι μ.ο των σχετικών τιμών στη ροπή ανά γωνιακό εύρος ενηλίκων και προεφήβων Πίνακας 12: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών στις σχετικές τιμές ροπής.34 Πίνακας 13: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών στην ανταγωνιστική δραστηριότητα

8 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ Γράφημα 1: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στη σχετική ροπή ανά γωνιακή ταχύτητα...25 Γράφημα 2: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στη γωνία εντοπισμού της μέγιστης τιμής της ροπής ανά γωνιακή ταχύτητα Γράφημα 3: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έσω πλατύ ανά γωνιακή ταχύτητα...30 Γράφημα 4: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έξω πλατύ ανά γωνιακή ταχύτητα Γράφημα 5: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του ορθού μηριαίου ανά γωνιακή ταχύτητα...31 Γράφημα 6: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του δικέφαλου μηριαίου ανά γωνιακή ταχύτητα.. 32 Γράφημα 7: Διαφορές στις απόλυτες τιμές ροπής ανά γωνιακό εύρος μεταξύ ενηλίκων και προεφήβων...34 Γράφημα 8: Διαφορές στις σχετικές τιμές ροπής ανά γωνιακό εύρος μεταξύ ενηλίκων και προεφήβων...35 Γράφημα 9: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έσω πλατύ ανά γωνιακό εύρος..37 Γράφημα 10: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έξω πλατύ ανά γωνιακό εύρος..38 Γράφημα 11: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του ορθού μηριαίου ανά γωνιακό εύρος 38 Γράφημα 12: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του δικεφάλου μηριαίου ανά γωνιακό εύρος.39

9 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η µυϊκή δύναµη θεωρείται µία από τις βασικότερες φυσικές ικανότητες του ατόμου καθώς συμβάλλει σημαντικά στη βελτίωση της υγείας, της κινητικής απόδοσης και της αθλητικής προόδου (Blimkie, 1989). Η αυξημένη συμμετοχή ατόμων παιδικής ηλικίας σε αθλητικές δραστηριότητες κινητοποίησε τα τελευταία χρόνια πολλούς ερευνητές, οι οποίοι θέλησαν να εξετάσουν και να αξιολογήσουν την ανάπτυξη της δύναμης κατά την παιδική ηλικία.. Για την καλύτερη και πιο σωστή αξιολόγηση της δύναμης κρίνεται απαραίτητη η γνώση των παραγόντων που επηρεάζουν την ανάπτυξη της. Οι σηµαντικότεροι από αυτούς είναι: Η εγκάρσια επιφάνεια του µυός (cross-sectional area) (Enoka, 2002). Η εγγενής ικανότητα παραγωγής δύναµης των µυϊκών ινών (specific tension) (Lieber & Friden, 2000). Ο τύπος σύσπασης (ισοµετρικός, µειοµετρικός, πλειοµετρικός) (Siff, 2000). Ο τύπος των µυϊκών ινών (Lieber & Friden, 2000). Η διέγερση/ενεργοποίηση των αγωνιστών µυών: αριθµός κινητικών µονάδων που επιστρατεύονται και συχνότητα διέγερσης τους (motor unit recruitment & discharge rate/rate coding) (Semmler & Enoka, 2000). H συνδιέγερση αγωνιστών και ανταγωνιστών µυών (Coactivation/ cocontraction) (Semmler & Enoka, 2000). Το αρχικό µήκος µυός πριν την σύσπαση (Semmler & Enoka, 2000). Ο ρυθµός µεταβολής του µήκους του µυός (ταχύτητα σύσπασης) (Siff, 2000). Το µηχανικό πλεονέκτηµα του µοχλοβραχίονα δύναµης γύρω από την άρθρωση (moment arm) (Enoka, 2002). Η αρχιτεκτονική του µυός (Lieber & Friden, 2000). Σε έρευνες που γίνονται σε τεχνητές συνθήκες (in-vitro) είναι δυνατόν να εξεταστεί ξεχωριστά κάθε ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν τη δύναµη. Κάτι τέτοιο όµως δεν είναι εφικτό στις µελέτες που γίνονται σε φυσιολογικές συνθήκες (in-vivo). Σε αυτήν την περίπτωση υπάρχει αναπόφευκτα αλληλεπίδραση των παραπάνω παραγόντων.

10 Η εγκάρσια επιφάνεια του µυός µπορεί να εξηγήσει το 50 % των διαφορών της δύναµης µεταξύ των ατόµων (Jones, Rutherford & Parker, 1989; Narici, Hoppeler, Kayser, Landoni, Claassen, Gavardi, 1996). Για µια δεδοµένη εγκάρσια επιφάνειά του, η δύναµη που παράγει ο µυς σε µια συγκεκριµένη χρονική στιγµή εξαρτάται κυρίως από την αλληλεπίδραση του µήκους, της ταχύτητας σύσπασης και της ενεργοποίησής του από το νευρικό σύστηµα (Herzog, 2000; Herzog, Hasler, & Abrahamse, 1991). Ενδιαφέρον παρουσιάζει λοιπόν η διερεύνηση της επίδρασης της ταχύτητας σύσπασης στην παραγωγή µέγιστης ισοκινητικής ροπής και στη συνδιέγερση των αγωνιστών και ανταγωνιστών ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Σχέση ταχύτητας σύσπασης και παραγωγή ροπής/δύναμης Ένας παράγοντας που μπορεί να επηρεάσει τη παραγωγή δύναμης είναι η ταχύτητα σύσπασης. Μια σειρά από έρευνες (Fenn & Marsh, 1935; Hill, 1938; Thorstensson, A., Grimby, G., & Karlsson, J.,1976; Coirault, Riou, Pery-Man, Suard, Lecarpentier, 1994; Colson, Pousson, Martin, Van Hoecke, 1999; Westing, Seger, Karlson, Ekblom, 1988; Calmels, Borne, Nellen, Domenach, Minaire, Drost, 1995; Seger & Thorstensson 1994, Seger & Thorstensson 2000 ) που μελέτησαν τη σχέση μεταξύ δύναμης και ταχύτητα σύσπασης ανέφεραν ότι η μυϊκή δύναμη προοδευτικά μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας. Η σχέση της παραγωγής δύναμης και της ταχύτητας σύσπασης συχνά μελετήθηκε από τη σχέση ροπής και γωνιακής ταχύτητας. Σε αυτό το επίπεδο δεν γίνεται λόγος πλέον για τη δύναµη που παράγει ο µυς σε κάποιο µήκος του µυός, αλλά για τη συνισταµένη των ροπών που εφαρµόζονται σε µια γωνία της άρθρωσης (resultant joint moment) και με καθορισμένη ταχύτητα σύσπασης (angular velocity). Η συνισταµένη αυτή περιλαµβάνει τις ροπές από τους αγωνιστές και ανταγωνιστές µύες, τις αρθρικές επιφάνειες καθώς και τους συνδέσµους (Challis, 2000). Οι σχετικές έρευνες ανέφεραν ότι η μέγιστη ροπή που παρατηρείται καθ όλη τη διάρκεια της κίνησης τείνει να εμφανίζεται όλο και σε πιο βραχύ μήκος μυός όσο η ταχύτητα αυξάνεται.( Kawakami, Kubo, Kanehisa, Fukunaga, 2002; Bobbert & Van

11 Ingen Schenau, 1990; Fuglevand, 1987; Taylor, Cotter, Stanley, Marshal, 1991; Thorstensson, Grimby, Karlsson, 1976). UΣχέση μήκος μυός και παραγωγή ροπής/δύναμης Το γεγονός ότι η µυϊκή δύναµη εξαρτάται από το µήκος του µυός είναι γνωστό από τον 19PοP αιώνα (Blix 1891,1893,1894; από Zatsiorsky, 2003). H σχέση δύναµης-µήκους µυός (force-length ή length-tension relationship) µπορεί να µελετηθεί στο επίπεδο της µυϊκής ίνας, στο επίπεδο ολόκληρου του µυός και έµµεσα στο επίπεδο της άρθρωσης µέσω της σχέσης ροπής-γωνίας άρθρωσης (torque-angle ή moment-angle relationship) (Enoka, 2002; Rassier, MacIntosh, & Herzog, 1999). Στο επίπεδο της άρθρωσης η σχέση δύναµης-µήκους µυός που εξετάζεται στο επίπεδο της µυϊκής ίνας και ολόκληρου του µυός µετατρέπεται σε σχέση ροπής-γωνίας άρθρωσης (moment-angle ή torque-angle relationship). Αυτό γίνεται γιατί στις in vivo µελέτες η µεταβολή του µήκους µυός µπορεί να εξετασθεί µόνο έµµεσα µέσω της αλλαγής της γωνίας της άρθρωσης. Επιπρόσθετα σε αυτό το επίπεδο δεν γίνεται λόγος πλέον για τη δύναµη που παράγει ο µυς σε κάποιο µήκος του µυός, αλλά για τη συνισταµένη των ροπών που εφαρµόζονται σε µια γωνία της άρθρωσης (resultant joint moment). Η συνισταµένη αυτή περιλαµβάνει τις ροπές από τους αγωνιστές και ανταγωνιστές µύες, τις αρθρικές επιφάνειες καθώς και τους συνδέσµους (Challis, 2000). Η γραφική παράσταση που παρουσιάζει την σχέση της συνισταµένης των ροπών και της γωνίας της άρθρωσης καλείται καµπύλη δύναµης (strength curve, Hay, 1992; Kulig, 1984). H ροπή, που αναπτύσσεται από τον αγωνιστή µυ σε µια γωνία της άρθρωσης, ισούται µε το γινόµενο της δύναµης του µυός επί το µήκος του µοχλοβραχίονα δύναµης του µυοτενόντιου συστήµατος (muscle-tendon moment arm) στη συγκεκριµένη γωνία. Ως µοχλοβραχίονας δύναµης, ορίζεται η κάθετη απόσταση από το κέντρο περιστροφής της άρθρωσης έως τη γραµµή δράσης του µυοτενόντιου συµπλέγµατος (Maganaris, 2004). Η επίδραση του µοχλοβραχίονα δύναµης στη σχέση ροπής-γωνίας άρθρωσης έγκειται σε δύο σηµεία. Το πρώτο σηµείο έχει να κάνει µε το γεγονός ότι σε µια δεδοµένη γωνία που εµφανίζεται η µέγιστη ροπή δεν σηµαίνει πως ο µυς βρίσκεται στο ιδανικό του µήκος (Zatsiorsky, 2003). Το δεύτερο σηµείο σχετίζεται µε το γεγονός ότι το

12 µήκος του µοχλοβραχίονα αλλάζει µε τη µεταβολή της γωνίας της άρθρωσης (Maganaris, 2000; Murray, Delp & Buchanan, 1995) και του επιπέδου έντασης της παραγόµενης δύναµης (Maganaris, Baltzopoulos & Sargeant, 1998a; Maganaris, Baltzopoulos & Sargeant, 1999; Maganaris, Baltzopoulos, & Sargeant, 2000). Όσον αφορά την άρθρωση του γόνατος, in vivo µελέτες έχουν δείξει ότι ο µοχλοβραχίονας του τετρακέφαλου µυός παρουσιάζει µηχανικό πλεονέκτηµα περίπου 10 mm έναντι του µοχλοβραχίονα των οπίσθιων µηριαίων (Kellis & Baltzopoulos, 1999). Το µεγαλύτερο µηχανικό πλεονέκτηµα του µοχλοβραχίονα δύναµης του τετρακεφάλου παρατηρείται σε γωνία γόνατος (Kellis & Baltzopoulos, 1999), ενώ των οπίσθιών µηριαίων στις (0 = πλήρης έκταση γόνατος, Kellis & Baltzopoulos, 1999; Smidt, 1973). Πέρα από τον µοχλοβραχίονα δύναµης, σηµαντικό ρόλο στη διαµόρφωση της σχέσης ροπής-γωνίας άρθρωσης φαίνεται να παίζει και η αρχιτεκτονική του µυός. Μελέτες σε διάφορες αρθρώσεις του ανθρώπινου σώµατος έχουν δείξει πως στοιχεία αρχιτεκτονικής του µυός, όπως η γωνία πρόσφυσης της µυϊκής ίνας στην γραµµή δράσης του µυοτενόντιου συµπλέγµατος, διαφοροποιούνται τόσο µε τη µεταβολή της γωνίας της άρθρωσης όσο και του επιπέδου έντασης της παραγόµενης δύναµης (Herbert & Gandevia, 1995; Ichinose, Kawakami, Ito, & Fukunaga, 1997; Kawakami, Ichinose & Fukunaga, 1998; Maganaris, Baltzopoulos & Sargeant, 1998b; Maganaris & Baltzopoulos, 1999; Narici, Binzoni, Hiltbrand, Fasel, Terrier & Cerretelli, 1996). 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, Aitkens, McCrory & Bernauer, 1992; Murray, Gardner, Mollinger, & Sepic, 1980), ο τύπος της εξεταζόµενης κίνησης (κάµψη/έκταση της άρθρωσης, Kellis & Baltzopoulos, 1996a; Williams & Stutzman, 1959), η γωνιακή ταχύτητα κατά την ισοκίνηση (Kannus & Beynnon, 1993; Kawakami et al., 2002; Osternig, 1986; Thorstensson, Grimby, & Karlsson, 1976), το εύρος κίνησης κατά την ισοκίνηση (Bobbert & Harlaar, 1993; Pavol & Grabiner, 2000), η θέση των παρακείµενων αρθρώσεων (για τους διαρθρικούς µύες, Currier, 1977; Fisher, Pendergast, & Calkins, 1990; Pavol & Grabiner, 2000) οι εξειδικευµένες ανά άθληµα προσαρµογές της προπόνησης (Herzog, Guimaraes, Anton & Carter-Erdman, 1991; Savelberg & Meijer, 2003), οι τραυµατισµοί (Brockett, Morgan, & Proske, 2004), διάφορες παθήσεις

13 (Fisher & Pendergast, 1997; Gerrits, Gommans, Van Engelen, & De Haan, 2003), η άσκηση µε έκκεντρη δράση των µυών (McHugh, & Tetro, 2003) και η µεταβλητότητα µεταξύ των ατόµων (Pavol & Grabiner, 2000). Η ροπή κατά την ισοµετρική έκταση του γόνατος στον φυσιολογικό ενήλικο πληθυσµό αυξάνεται µε τη µετατόπιση της γωνίας της άρθρωσης ( ανιόν σκέλος ) έως περίπου τις 60-90, όπου και παρουσιάζει τη µέγιστη τιµή της (πλατό δύναµης) (Brownstein, Lamb & Mangine, 1985; Herzog & Terkeurs, 1988; McHugh, & Hogan, 2004; Newham, McCarthy, & Turner, 1991; Williams & Stutzman, 1959). Περαιτέρω µετατόπιση της γωνίας οδηγεί σε µείωση της τιµής της ( καθοδικό σκέλος ). Διέγερση αγωνιστών µυών Όσον αφορά την ικανότητα διέγερσης των κινητικών μονάδων του αγωνιστή μυός οι απόψεις διίστανται. Οι Carolan & Cafarelli (1992) και οι Sale et al (1982) ανέφεραν ότι τα απροπόνητα άτομα έχουν τη δυνατότητα να επιστρατεύσουν το σύνολο των κινητικών τους μονάδων, ενώ άλλοι ερευνητές (Enoka, 1997; Hakkinen, Alen, Komi, 1985; Moritani & devries, 1979; Moritani, 1993) υποστηρίζουν ότι αυτό δεν είναι εφικτό και ότι η επιπλέον διέγερση των κινητικών μονάδων επιτυγχάνεται μόνο με προπόνηση δύναμης, ανεξάρτητου τύπου σύσπασης. Σχετικά με τη διέγερση των αγωνιστών μυών κατά την παιδική ηλικία, στην έρευνα τους οι Belanger & McComas ανέφεραν διαφοροποίηση στην ικανότητα ενεργοποίησης των κινητικών μονάδων ανά μυϊκή ομάδα. Συγκεκριμένα, σε αντίθεση με τους πελματιαίους εκτείνοντες, οι πελματιαίοι καμπτήρες ύστερα από παρεμβαλλόμενη διέγερση (Belanger & McComas, 1981) δεν παρουσίασαν τη δυνατότητα πλήρους ενεργοποίησης. Διαφορετικά αποτελέσματα ανέφερε ο Blimkie (1989), ο οποίος χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνική εντόπισε πλήρη ενεργοποίηση των κινητικών μονάδων σε καμπτήρες μυς του αγκώνα και εκτείνοντες του γόνατος. Αξίζει να σημειωθεί επίσης ότι τα άτομα μεγαλύτερης ηλικίας ενεργοποίησαν μεγαλύτερο ποσοστό κινητικών μονάδων σε σχέση με τα άτομα μικρότερης ηλικίας, χωρίς να εντοπίζονται διαφοροποιήσεις ανά φύλο (Blimkie,1989) όχι όμως και ανά άρθρωση, όπου το επίπεδο ενεργοποίησης ήταν διαφορετικό (Belanger & McComas, 1981; Blimkie,1989). Τέλος οι Paasuke, Ereline, Gapeyeva (2000) εξετάζοντας την προκλητή ως προς τη μέγιστη βουλητική ροπή, ανέφεραν υψηλότερους λόγους στα παιδιά σε σύγκριση με τους

14 εφήβους και τους ενήλικες, αποδεικνύοντας έτσι την χαμηλότερη δυνατότητα των παιδιών για διέγερση των αγωνιστών μυών. Σχέση ταχύτητας σύσπασης και διέγερσης αγωνιστών µυών Σε αντίθεση με τη σχέση μεταξύ ροπής και ταχύτητας σύσπασης, στη σχέση ηλεκτρομυογραφήματος-ταχύτητας σύσπασης εντοπίζεται αύξηση της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας με την αύξηση της ταχύτητας (Seger & Thorstensson, 1994; Seger & Thorstensson, 2000, Tesch, 1990, Westing, 1991). Η σχέση ηλεκτρομυογραφήματος-ταχύτητας κατά την παιδική ηλικία φαίνεται να μην διαφοροποιείται από αυτήν των ενηλίκων. Συγκεκριμένα, οι Seger & Thorstensson (1994) εξετάζοντας τη σύγκεντρη και την έκκεντρη συστολή παιδιών ετών, ανέφεραν ότι τόσο η ροπή όσο και το ηλεκτρομυογράφημα ακολουθούν τις σχέσεις ενηλίκων χωρίς διαφορές μεταξύ των δυο φύλων. Σε μια άλλη έρευνα, οι Seger & Thorstensson (2000) εξετάζοντας παιδιά από την ηλικία των 11 ετών έως αυτά να φτάσουν τα 16 χρόνια, δεν παρατήρησαν καμία διαφοροποίηση στη σχέση ροπήςταχύτητας και ηλεκτρομυογραφήματος-ταχύτητας με την ηλικία. Σχέση ταχύτητας σύσπασης, γωνιακού εύρους και διέγερσης αγωνιστών μυών Όταν στη σχέση αυτήν (ηλεκτρομυογραφήματος-ταχύτητας σύσπασης) συνυπολογιστεί και ο παράγοντας γωνία της άρθρωσης τότε στη βιβλιογραφία δεν έχουμε επαρκείς αναφορές. Συγκεκριμένα, εν γνώσει του συγγραφέα υπάρχουν μόνο δυο βιβλιογραφικές αναφορές, των Babault, Pousson, Michaut & Van Hoeche (2003) και των Kellis & Baltzopoulos (1996). Οι πρώτοι μελέτησαν την επίδραση της γωνιακής ταχύτητας στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα ανά διάφορα γωνιακά εύρη. Ανέφεραν, λοιπόν, ότι με τη χρήση της τεχνικής της παρεμβαλλόμενης διέγερσης αυξάνοντας την ταχύτητα από 30 ο /sec στις 120 ο /sec παρατηρήθηκε αύξηση του επιπέδου ενεργοποίησης στις μεγαλύτερες γωνίες κάμψης του γόνατος, ενώ δεν παρατηρήθηκε καμία μεταβολή στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα. Οι Kellis & Baltzopoulos (1996) χρησιμοποίησαν για δείγμα νεαρές γυναίκες και εξέτασαν τη μεταβολή της ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας ανά διάφορα γωνιακά εύρη σε πέντε διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες. Δεν ανέφεραν διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων, ανέφεραν, όμως, διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών, με τη μεγαλύτερη αγωνιστική δραστηριότητα να σημειώνεται στο γωνιακό εύρος των ο..

15 ιέγερση ανταγωνιστών µυών Ως συνδιέγερση (coactivation ή cocontraction) ορίζεται η υψηλή ενεργοποίηση των αγωνιστών που συνοδεύεται από ταυτόχρονη χαµηλότερη ενεργοποίηση των ανταγωνιστών µυών µιας άρθρωσης (Solomonow & Krogsgaard, 2001). Η συνδιέγερση των αγωνιστών και ανταγωνιστών µυών βασίζεται στην αρχή της αντίστροφης νεύρωσης (Sherrington, 1909; από Smith, 1981), σύµφωνα µε την οποία προκαλείται διέγερση των κινητικών νεύρων του αγωνιστή και ταυτόχρονη αναστολή της δράσης των ανταγωνιστών µυών. Η διέγερση των ανταγωνιστών µυών έχει ως αποτέλεσµα την ανάπτυξη αρνητικής ροπής σε σχέση µε τη ροπή των αγωνιστών, µειώνοντας µε αυτό τον τρόπο τη συνισταµένη ροπή (net torque) που παράγεται κατά τη σύσπαση του µυός (Maganaris, Baltzopoulos & Sargeant, 1998c). Κατά τη µέγιστη σύγκεντρη έκταση του γόνατος, οι καµπτήρες µύες του γόνατος µπορούν να αναπτύξουν ανταγωνιστική ροπή τη τάξης του % της συνολικής ροπής των εκτεινόντων µυών ανάλογα µε το µετρούµενο σηµείο του εύρους κίνησης (Aagaard, Simonsen, Andersen, Magnusson, Bojsen-Moller & Dyhre-Poulsen, 2000; Baratta, Solomonow, Zhou, Letson, Chuinard, D'Ambrosia, 1988; Kellis & Baltzopoulos, 1997). Έχει ακόµα βρεθεί ότι οι ανταγωνιστές µύες µέσω του µηχανισµού της αµοιβαίας αναστολής (reciprocal inhibition) παρεµποδίζουν το νευρικό σύστηµα να διεγείρει πλήρως τους αγωνιστές της κίνησης (Milner, Cloutier, Leger & Franklin, 1995; Tyler & Hutton, 1986). Έτσι, λοιπόν, φαίνεται ότι η διέγερση των ανταγωνιστών µυών διαδραµατίζει ανασταλτικό ρόλο στην παραγωγή δύναµης και γενικότερα στην απόδοση των αθλητών. Πέρα όµως από τα µειονεκτήµατα, η συνδιέγερση παρουσιάζει και εµφανή πλεονεκτήµατα. Συγκεκριµένα, διαδραµατίζει σηµαίνοντα ρόλο στη διατήρηση της σταθερότητας της άρθρωσης (Aagaard et al., 2000; Carpentier, Duchateau & Hainaut, 1996; Kellis, 1998; Kellis & Baltzopoulos, 1999b; Solomonow & Krogsgaard, 2001), στη εξισορρόπηση της κατανοµής της πίεσης στις αρθρικές επιφάνειες (Baratta et al., 1988; Solomonow, Baratta, Zhou & D'Ambrosia, 1988), στη ρύθμιση της µηχανικής αντίστασης της άρθρωσης (Baratta et al., 1988; Solomonow et al., 1988) καθώς και στη παραγωγή κινήσεων που χαρακτηρίζονται από

16 συντονισµό και ακρίβεια (DeLuca & Mambritto, 1987; Solomonow & Krogsgaard, 2001). H ανταγωνιστική δραστηριότητα δεν είναι ίδια σε όλες τις περιπτώσεις, αλλά εξαρτάται από µια σειρά παραγόντων. Οι σηµαντικότεροι από αυτούς που αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία είναι: ο τύπος της σύσπασης (Kellis & Baltzopoulos,1996b, 1997,1998,1999b; Snow, Cooper, Quanbury & Anderson, 1993,1995), η ταχύτητα της σύσπασης (Carpentier, Duchateau & Hainaut, 1999; Hagood, Solomonow, Baratta, Zhou & D'Ambrosia, 1990; Kellis & Baltzopoulos, 1996a; Snow et al., 1993), η άρθρωση που ασκείται (Eloranta, 1989; Solomonow et al., 1988), οι µυς που εµπλέκονται (Aagaard et al., 2000; Carpentier, Duchateau & Hainaut, 1999; Kellis & Baltzopoulos, 1998; Miller, Croce, & Hutchins, 2000; Osternig, Hamill, Lander & Robertson, 1986; Snow, et al., 1993, 1995; Solomonow et al., 1988), το εύρος της κίνησης (Hagood et al., 1990; Karst and Hazan, 1987) η ηλικία -διαφορές µεταξύ ενηλίκων και ηλικιωµένων- (Hakkinen, Alen, Kallinen, Izquierdo, Jokelainen, Lassila, Malkia, Kraemer, & Newton, 1998; Klein, Rice & Marsh, 2001; Macaluso, Nimmo, Foster, Cockburn, McMillan, & De Vito, 2002; Valkeinen, Ylinen, Malkia, Alen & Hakkinen, 2002), η νευροµυϊκή κόπωση (Ebenbichler, Kollmitzer, Glockler, Bochdansky, Kopf & Fialka, 1998; Mullany, O'Malley, St Clair Gibson & Vaughan, 2002; Psek & Cafarelli, 1993; Rothmuller & Cafarelli, 1995; Weir, Keefe, Eaton, Augustine, & Tobin, 1998), οι τραυµατισµοί (Da Fonseca et al., 2004; Grabiner & Weiker, 1993; Osternig, Caster, & James, 1995), η κινητική µάθηση (Bernardi, Solomonow, Nguyen, Smith & Baratta, 1996; Moore & Marteniuk, 1986; Osu et al., 2002; Patton & Motensen, 1971), οι προσαρµογές της προπόνησης δύναµης (Amiridis et al., 1996; Carolan & Cafarelli, 1992; Leger, & Milner, 2001; Pensini, Martin & Maffiuletti, 2002; Pousson, M., Amiridis, I. G., Cometti & Van Hoecke, 1999) καθώς και η γωνία άρθρωσης, το επίπεδο έντασης και η ηλικία. Σχέση ταχύτητας σύσπασης και διέγερσης ανταγωνιστών µυών Η ενεργοποίηση των ανταγωνιστών παρατηρήθηκε να µένει σταθερή (De Vito, McHugh, Macaluso & Riches, 2003; Grabiner, Campbell, Hawthorne & Hawkins, 1989) ή να αυξάνεται (Draganich et al., 1989; Grabiner & Weiker, 1993; Kingma et al., 2004) με αύξηση της ταχύτητας σύσπασης ή όταν η άρθρωση επιβαρύνεται µε µεγαλύτερες αντιστάσεις.

17 Όσον αφορά τη σχέση ταχύτητα σύσπασης και ανταγωνιστικής δραστηριότητας, οι Amiridis et al (1996) ανέφεραν παρόμοια αποτελέσματα στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των ανταγωνιστών μυών σε σύγκεντρες και έκκεντρες προσπάθειες, που παρέμεινε ανεπηρέαστη από την μεταβολή της ταχύτητας. Αντίθετα, άλλες μελέτες σημείωσαν μια υψηλότερη ανταγωνιστική ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια σύγκεντρων συσπάσεων σε σύγκριση με τις έκκεντρες καθώς και αύξηση των επιπέδων συνενεργοποίησης με την αύξηση της ταχύτητας κατά τη διάρκεια των σύγκεντρων προσπαθειών (Kellis and Baltzopoulos, 1996; Haggod, Solomonow, Baratta, Zhou and D Ambrosia, 1990; Osterning, Hamill, Lander and Corcos, 1984; Carpentier, Duchateau & Hainaut, 1996). Μάλιστα οι Haggod et al (1990) ανέφεραν μια αύξηση στην ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα της τάξεως του 128% από τις 15 ο /sec στις 240 ο /sec, ενώ οι Kellis and Baltzopoulos εντόπισαν 30% αύξηση της συνενεργοποίησης των ανταγωνιστών από τις 30 ο /sec στις 150 ο /sec. Σε σχέση με την ανταγωνιστική δραστηριότητα κατά την παιδική ηλικία προηγούμενες μελέτες που μελέτησαν την επίδραση του τύπου μυϊκής σύσπασης στην ανταγωνιστική δραστηριότητα ανηλίκων ανέφεραν διφορούμενα αποτελέσματα. Ο Sale (1987) υποστήριξε ότι τα παιδιά παρουσιάζουν μεγαλύτερη συνενεργοποίηση των ανταγωνιστών σε σχέση με τους ενήλικες. Στο ίδιο συμπέρασμα κατέληξε και η ερευνητική ομάδα των Frost, Dowling, Dyson και Bar-Or (1997) και οι Frost, Bar-Or, Dowling και Dyson (2002) ανέφεραν υψηλότερα επίπεδα συνδιέγερσης στο βάδισµα και στο τρέξιµο στην ηλικία των 7-8 ετών σε σχέση µε τις ηλικίες των και ετών. Χωρίς να εξετάσουν την ανταγωνιστική δραστηριότητα οι Seger & Thorstensson (1994) υπέθεσαν ότι τα παιδιά έχουν µεγαλύτερα επίπεδα συνδιέγερσης σε σχέση µε τους ενήλικες κατά τις µέγιστες ισοκινητικές προσπάθειες λόγω του ότι δεν είναι συνηθισµένα σε τέτοιες επιβαρύνσεις. Ωστόσο η υπόθεση αυτή δεν επαληθεύτηκε, καθώς κατά την ισοκίνηση η ανταγωνιστική ηλεκτροµυογραφική δραστηριότητα των µυών του µηρού σε προέφηβους (Bassa, Patikas & Kotzamanidis, 2005) και σε έφηβους (Kellis, & Unnithan, 1999) καθώς και η ανταγωνιστική ροπή σε έφηβους (Kellis, 2003) βρέθηκε να παρουσιάζει ανάλογες τιµές µε τους ενήλικες. Πιο συγκεκριμένα οι Bassa et al (2005) ανέφεραν ότι αύξηση της γωνιακής ταχύτητας κατά τη διάρκεια σύγκεντρων προσπαθειών κάμψης και έκτασης του γόνατος

18 επέφερε και αύξηση της ανταγωνιστικής δραστηριότητας του δικεφάλου και του έξω πλατύ μυός παιδιών ηλικίας 8-10 ετών. Ωστόσο, η σύγκριση μεταξύ ενηλίκων και προεφήβων δεν ανέδειξε καμιά στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δυο ομάδων Σχέση ταχύτητας σύσπασης, γωνιακού εύρους και διέγερσης ανταγωνιστών µυών Όταν στη σχέση ταχύτητα σύσπασης και ανταγωνιστικής δραστηριότητας προστεθεί και ο παράγοντας γωνιακό εύρος τότε η διέγερση των ανταγωνιστών στην άρθρωση του γόνατος παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Κοντά στην πλήρη έκταση του γόνατος η σύσπαση του τετρακέφαλου προκαλεί πρόσθια µετατόπιση και εσωτερική περιστροφή της κνήµης, µε αποτέλεσµα ο πρόσθιος χιαστός σύνδεσµος (ACL) να δέχεται υψηλές πιέσεις (Beynnon, Howe, Pope, Johnson & Fleming, 1992; Kaufman, An, Litchy, Morrey & Chao, 1991; Nisell, Ericson, Nemeth & Ekholm, 1989; Renstrom, Arms, Stanwyck, Johnson & Pope, 1986). Μελέτες σε ζώα (Raunest, Sager, & Burgener, 1996; Solomonow et al., 1987) και πρόσφατα στον άνθρωπο (Dyhre-Poulsen & Krogsgaard, 2000; Tsuda, Okamura, Otsuka, Komatsu & Tokuya, 2001) διαπίστωσαν κάποιο είδος αντανακλαστικής νευρικής επικοινωνίας µεταξύ των µηχανουποδοχέων του ACL και των οπίσθιων µηριαίων µε σκοπό την διατήρηση της σταθερότητας της άρθρωσης. Εφόσον υφίσταται αυτή η επικοινωνία, σε θεωρητικό επίπεδο αναµένεται η αύξηση του επιπέδου έντασης της σύσπασης στην γωνία περίπου των 15, που ο ACL δέχεται την υψηλότερη πίεση από τον τετρακέφαλο (Pandy, & Shelburne, 1997), να οδηγήσει σε αυξημένη ενεργοποίηση των ανταγωνιστών (οπίσθιων µηριαίων). Νεότερες μελέτες που χρησιμοποίησαν αξιόπιστες μεθόδους ομαλοποίησης κατά την ισοκίνηση φαίνεται να επιβεβαιώνουν αυτήν την εκτίµηση, καθώς ανέφεραν μεγαλύτερη ποσοστιαία συµµετοχή της ανταγωνιστικής ροπής στη συνισταμένη ροπή (net torque) για τις γωνίες κοντά στην έκταση του γόνατος (Aagaard et al., 2000; Kellis, 2003; Kellis, & Baltzopoulos, 1997). Από τις προηγούμενες έρευνες μόνο μία (Kellis, 2003) χρησιμοποίησε ως δείγμα ανήλικους και συγκεκριμένα εφήβους, ενώ δεν υπάρχει εν γνώσει μας αντίστοιχη έρευνα που να εξέτασε τη σχέση ανταγωνιστικής δραστηριότητας-γωνιακού εύρους σε παιδιά ή προεφήβους. Από τα παραπάνω γίνεται αντιληπτό ότι η διερεύνηση της ανταγωνιστικής δραστηριότητας κατά την παιδική ηλικία και συγκεκριμένα κατά τη διάρκεια ισοκινητικών συσπάσεων σε διάφορες ταχύτητες χρειάζεται επιπλέον έρευνα.

19 Σκοπός της έρευνας Διερευνήθηκε η επίδραση της ηλικίας και της γωνιακής ταχύτητας στη σχέση γωνίας της άρθρωσης και κορύφωσης της ροπής, στη μεταβολή της ροπής ανά διάφορα εύρη κίνησης καθώς και στη μεταβολή της διέγερση των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών Σηµασία της έρευνας Από την ανασκόπηση της σχετικής βιβλιογραφίας, βρέθηκαν λίγες εργασίες οι οποίες εξέτασαν την επίδραση της ταχύτητας στη γωνία εντοπισμού της μέγιστης ισοκινητικής ροπής, ενώ δεν εντοπίστηκε καµία εργασία που να σύγκρινε προέφηβους και ενήλικες στο πεδίο αυτό. Επίσης, δεν αξιολογήθηκε το εύρος της άρθρωσης του γόνατος σε συνδυασμό με μεταβαλλόμενη γωνία στην παραγωγή ροπής. Επιπρόσθετα, δεν έχει διερευνηθεί επαρκώς η διαφορά ενεργοποίησης αγωνιστών μυών σε μεταβαλλόμενες γωνιακές ταχύτητες, ενώ όσον αφορά την ανταγωνιστική δραστηριότητα εντοπίστηκε μόνο μια εργασία (Bassa et al, 2002) που να εξέτασε την επίδραση της ισοκινητικής σύσπασης διαφορετικών γωνιακών ταχυτήτων στην ανταγωνιστική δραστηριότητα των παιδιών, όπου χρησιμοποιήθηκαν 3 γωνιακές ταχύτητες. Η παρούσα εργασία διερεύνησε την επίδραση περισσότερων γωνιακών ταχυτήτων (6) στη διέγερση των αγωνιστών και ανταγωνιστών µυών του µηρού κατά την ισοκινητική έκταση του γόνατος σε προέφηβους και ενήλικες. Επεξήγηση των όρων Αγωνιστής µυς: Ο µυς που ευθύνεται άµεσα για την συγκεκριµένη κίνηση (Basmajian & DeLuca, 1985). Ανταγωνιστής µυς: Ο µυς που ευθύνεται για την αντίθετη κίνηση (Basmajian & DeLuca, 1985). Πλειοµετρική (έκκεντρη) σύσπαση: Η µη βουλητική σύσπαση του µυός που προκαλείται κατά την φάση της µηχανικά επιβαλλόµενης επιµήκυνσης. ιέγερση (ενεργοποίηση) του µυός: Η ηλεκτρική διέγερση του µυός πριν την σύσπαση. Ενήλικας: Ο άνθρωπος που βρίσκεται στην περίοδο της πλήρους ωρίµανσης και οστεοποίησης.

20 ΗλεκτροΜυοΓραφία (ΗΜΓ): Η καταγραφή και µελέτη της ηλεκτρικής δραστηριότητας (δυναµικών ενέργειας) του µυός που προκαλείται κατά τη φάση διέγερσής του από το νευρικό σύστηµα. Ισοκινητική δύναµη: Η µυϊκή σύσπαση κατά την οποία η ταχύτητα της κίνησης ελέγχεται και παραµένει σταθερή από ειδικό µηχάνηµα (Thistle, Hislop, Moffroid, Hofkosh, & Lowman, 1967). Κινητική µονάδα (ΚΜ): Η βασική λειτουργική νευροµυϊκή οντότητα που ανατοµικά αποτελείται από τον νευρώνα µε τις µυϊκές ίνες που νευρώνει. Μέθοδος παρεµβαλλόµενης τεχνητής σύσπασης (twitch interpolation technique): Σύµφωνα µε αυτή την τεχνική κατά την διάρκεια µιας µέγιστης βουλητικής σύσπασης, δίνεται ένα υπερµέγιστο ηλεκτρικό ερέθισµα στον ενεργό µυ. Εάν δεν παρατηρηθεί περαιτέρω αύξηση της δύναµης τότε συµπεραίνεται ότι ο µυς έχει ενεργοποιηθεί πλήρως βουλητικά (Belanger & McComas, 1981). Μέγιστη βουλητική ισοµετρική δύναµη: Η µέγιστη βουλητική ενεργοποίηση του µυός χωρίς µετατόπιση του ενεργού µέλους. Προέφηβος: Η αναπτυξιακή περίοδος που περιλαµβάνει τη µέση παιδική ηλικία και την πρώιµη εφηβική, όπως ορίστηκε από τον Blimkie (1989). Σύγκεντρη (µειοµετρική) σύσπαση: Η βουλητική σύσπαση του µυός που προκαλεί την βράχυνσή του. Συνδιέγερση (coactivation ή cocontraction): ορίζεται η υψηλή ενεργοποίηση των αγωνιστών που συνοδεύεται από ταυτόχρονη χαµηλότερη ενεργοποίηση των ανταγωνιστών µυών µιας άρθρωσης (Solomonow & Krogsgaard, 2001). Περιορισµοί της έρευνας Το δείγµα αποτέλεσαν µόνο 12 πρόεφηβα αγόρια και 12 ενήλικοι άντρες. εν ήταν δυνατό να ελεγχθεί η σωµατική κόπωση και η ψυχολογική διάθεση του δείγµατος κατά τη διάρκεια της πειραµατικής διαδικασίας. εν ήταν δυνατόν να υπολογιστεί το ποσοστό στο οποίο οι συµµετέχοντες ενεργοποιούν βουλητικά τους µύες του µηρού, καθώς κάτι τέτοιο µπορεί να επιτευχθεί µόνο µέσω χρήσης της παρεµβαλλόµενης τεχνητής σύσπασης (twitch interpolation technique).

21 εν ήταν εφικτό να υπολογιστεί η συµµετοχή του µοχλοβραχίονα δύναµης και της αρχιτεκτονικής του µυός στην παραγωγή ροπής των προεφήβων, λόγω περιορισµών στα χρησιµοποιούµενα όργανα µέτρησης και λόγω ανυπαρξίας στη βιβλιογραφία σχετικών αναφορών για το συγκεκριµένο ηλικιακό φάσµα. Η τοποθέτηση των διπολικών ηλεκτροδίων επιφανείας έγινε στη γαστέρα των υπό εξέταση µυών κατά τη διάρκεια πλήρους έκτασης του σκέλους. Κατά την µετατόπιση του σκέλους προς την πλήρη κάμψη, μεταβαλλόταν η µυϊκή µάζα και πιθανά να άλλαζε το σηµείο όπου η συγκεκριµένη µυϊκή οµάδα παρουσιάζει την καλύτερη δυνατή παραγωγή ηλεκτροµυογραφικού σήµατος. Ερευνητικές υποθέσεις Οι ερευνητικές μας υποθέσεις ήταν ότι: Η γωνία εµφάνισης της µέγιστης βουλητικής ροπής κατά την ισοκινητική έκταση του γόνατος θα διαφέρει µεταξύ προεφήβων και ενηλίκων. Το επίπεδο διέγερσης των αγωνιστών µυών του µηρού των ενηλίκων θα είναι υψηλότερο από αυτό των προέφηβων. Το επίπεδο διέγερσης των αγωνιστών µυών ολόκληρου του δείγµατος θα διαφέρει ανάλογα µε τη γωνιακή ταχύτητα της ισοκινητικής σύσπασης. Η διέγερση των ανταγωνιστών µυών του µηρού θα είναι µεγαλύτερη στους προέφηβους σε σχέση µε τους ενήλικες Η διέγερση των ανταγωνιστών µυών του µηρού ολόκληρου του δείγµατος θα διαφέρει ανάλογα µε τη γωνιακή ταχύτητα σύσπασης της άρθρωσης του γόνατος. Η διέγερση των αγωνιστών µυών του µηρού ολόκληρου του δείγµατος θα διαφέρει ανάλογα µε το γωνιακό εύρος της άρθρωσης που θα αναλυθεί. Μηδενικές υποθέσεις Η γωνία εµφάνισης της µέγιστης βουλητικής ροπής κατά την ισοκινητική έκταση του γόνατος δεν θα διαφέρει µεταξύ προεφήβων και ενηλίκων. Το επίπεδο διέγερσης των αγωνιστών µυών του µηρού των ενηλίκων και των προέφηβων θα είναι το ίδιο.

22 Το επίπεδο διέγερσης των αγωνιστών µυών ολόκληρου του δείγµατος δεν θα διαφέρει ανάλογα µε τη γωνιακή ταχύτητα της ισοκινητικής σύσπασης. Η διέγερση των ανταγωνιστών µυών του µηρού στους προέφηβους και στους ενήλικες θα είναι το ίδιο. Η διέγερση των ανταγωνιστών µυών του µηρού ολόκληρου του δείγµατος δεν θα διαφέρει ανάλογα µε τη γωνιακή ταχύτητα σύσπασης της άρθρωσης του γόνατος. Η διέγερση των αγωνιστών µυών του µηρού ολόκληρου του δείγµατος δεν θα διαφέρει ανάλογα µε το γωνιακό εύρος της άρθρωσης που θα αναλυθεί. Μεθοδολογία είγµα Στην έρευνα συμμετείχαν εθελοντικά και ύστερα από τυχαία δειγµατοληψία 12 προέφηβα αγόρια ηλικίας 9-11 ετών και 12 ενήλικες άντρες ετών. Όλοι οι ενήλικες συµµετέχοντες έδωσαν την έγγραφη συγκατάθεσή τους πριν από την συµµετοχή τους, ενώ για τους προέφηβους υπέγραψαν την φόρµα αποδοχής και συναίνεσης στην έρευνα οι γονείς τους. Οι προέφηβοι βρίσκονταν στο πρώτο στάδιο της σεξουαλικής ωρίμανσης κατά Tanner (1962). Ο καθορισµός του σταδίου ωρίµανσης έγινει από τους γονείς τους και από τους ίδιους µε επίδειξη φωτογραφιών της ηβικής ανάπτυξης (Duke, Litt & Gross, 1980). Όλοι οι συµµετέχοντες ήταν υγιείς, χωρίς ιστορικό τραυµατισµού της σπονδυλικής στήλης και των κάτω άκρων. Όργανα µέτρησης Η µέτρηση της µέγιστης βουλητικής ισοµετρικής ροπής της άρθρωσης του γόνατος έγινε µε το ισοκινητικό δυναµόµετρο Cybex Norm (CYBEX Division of Lumex, Ronkonkoma, New York). Η καταγραφή και αξιολόγηση του ΗΜΓ των αγωνιστών και ανταγωνιστών µυών του µηρού έγινε µε τον τηλεµετρικό ηλεκτροµυογράφο Τelemg (BTS, Milano, Italy). Για τη συλλογή του ΗΜΓ χρησιμοποιήθηκαν διπολικά κυκλικά ηλεκτρόδια επιφανείας µιας χρήσης Αg-AgCl (Fiab Spa) διαµέτρου 0,8 cm, τα οποία συνδέθηκαν µε τη συσκευή καταγραφής µέσω οπτικής ίνας. Το αναλογικό σήμα από το δυναµόµετρο διαβιβάστηκε σε κανάλι αναλογικής εισόδου του Τelemg ώστε να επιτευχθεί συγχρονισμός μεταξύ ροπής και ΗΜΓ. Η

23 ψηφιοποίηση των σηµάτων έγινε µέσω A/D κάρτας και η ανάλυση τους µέσω του λογισµικού προγράµµατος Myolab 1.0. που είναι εγκατεστηµένο σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Τέλος, η µέτρηση του σωµατικού λίπους έγινε µε το δερµατοπτυχόµετρο LAFAYETTE (Lafayette Instrument Co. Lafayette, Indiana, USA). ιαδικασία µέτρησης Ο κάθε εξεταζόµενος προσήλθε στο εργαστήριο µε ενυπόγραφη δήλωση αποδοχής συµµέτοχης του στην πειραµατική διαδικασία. Συμπληρώθηκε ειδική καρτέλα του εξεταζόμενου που περιλάμβανε το ιστορικό του και τα ανθρωποµετρικά του στοιχεία (ανάστηµα, σωµατικό βάρος, ποσοστό σωµατικού λίπους). Οι δερµατοπτυχές που εξετάστηκαν κατά την λιποµέτρηση για τους ενήλικες ήταν του τρικεφάλου βραχιόνιου, η υπερλαγόνια, η κοιλιακή, και η µηριαία και ο υπολογισµός του ποσοστού του σωµατικού λίπους έγινε µε την εξίσωση των Jackson & Pollock (1978). Για τους προέφηβους μετρήθηκαν δυο δερματοπτυχές: μία στον τρικέφαλο και μία στον υποπλάτιο. Ο υπολογισμός του ποσοστού λίπους έγινε με την εξίσωση των Slaughter et al (1988). Ακολούθησε προθέρμανση σε κυκλοεργόµετρο µε χαµηλή ένταση διάρκειας πέντε λεπτών και διατάσεις των κυριοτέρων µυϊκών οµάδων των κάτω άκρων υπό την καθοδήγηση του ίδιου ερευνητή. Η τοποθέτηση των ηλεκτροδίων έγινε σύµφωνα µε τις συστάσεις του SENIAM (Hermens, Freriks, Disselhorst-Klug, & Rau, 2000). Συγκεκριµένα, η τοποθέτηση των ηλεκτροδίων καταγραφής έγινει: για τον έσω πλατύ στο 80 % της απόστασης µεταξύ της πρόσθιας λαγόνιας άκανθας και του έσω κνηµιαίου κυρτώµατος του γόνατος, για τον ορθό µηριαίο στο µέσο της απόστασης µεταξύ της πρόσθιας λαγόνιας άκανθας και του ανώτερου τµήµατος της επιγονατίδας, για τον έξω πλατύ στα 2/3 της απόστασης µεταξύ της πρόσθιας λαγόνιας άκανθας και του έξω κνηµιαίου κυρτώµατος του γόνατος και για το δικέφαλο µηριαίο στο µέσο της απόστασης µεταξύ του µείζονος ισχιακού κυρτώµατος και του έξω κονδύλου της κνήµης. Η απόσταση µεταξύ των κέντρων των ηλεκτροδίων θα είναι περίπου 2 cm για να αποφευχθεί η πιθανότητα συλλογής σήµατος από κοντινούς µύες (cross talk). Η γείωση τοποθετήθηκε στον έσω σφυρό του αµφίπλευρου ποδιού. Οι περιοχές τοποθέτησης των ηλεκτροδίων εντοπίστηκαν µετά από µέγιστη βουλητική ισοµετρική σύσπαση από την καθιστή θέση για τους πρόσθιους µηριαίους και από την πρηνή θέση για τον δικέφαλο µηριαίο µυ. Πριν την τοποθέτηση

24 των ηλεκτροδίων οι παραπάνω περιοχές τρίφτηκαν µε γυαλόχαρτο, ξυρίστηκαν και απολυμάνθηκαν µε οινόπνευµα. Η διαδικασία τοποθέτησης των ηλεκτροδίων ήταν η ίδια για όλους τους εξεταζόμενους, έγινε συνεχής έλεγχος της σωστής θέσης των ηλεκτροδίων, καθ όλη τη διάρκεια της δοκιµασίας. Στη συνέχεια ο εξεταζόµενος κάθισε στην καρέκλα του ισοκινητικού δυναµοµέτρου (γωνία κορµού-µηρού 115P P) και έγινε σταθεροποίηση του κορµού, της λεκάνης και του δεξιού κάτω άκρου µε ελαστικούς ιµάντες. Ο άξονας περιστροφής του δυναµόµετρου ευθυγραμίστηκε µε το κέντρο περιστροφής του γόνατος (έξω µηριαίο επικονδύλιο κύρτωµα). Αφού έγινε εξοικείωση στο πρωτόκολλο που επρόκειτο να εφαρµοστεί µε εκτέλεση υποµέγιστων προσπαθειών και δόθηκαν οι απαραίτητες οδηγίες πραγματοποιήθηκε η µέτρηση. Ο εξεταζόµενος εκτέλεσε 2 µέγιστες βουλητικές ισοκινητικές συσπάσεις (εκτάσεις) των πρόσθιων µηριαίων του δεξιού κάτω άκρου στις γωνιακές ταχύτητες των 30 ο, 60 ο, 90 ο, 120 ο, 150 ο, 200 ο /sec. Εκτός από τις εκτάσεις του γόνατος, εκτέλεσε με τις ίδιες γωνιακές ταχύτητες και δύο µέγιστες βουλητικές ισοκινητικές έκκεντρες κάµψεις του γόνατος καθώς και από δυο ισομετρικές εκτάσεις και κάμψεις του γόνατος στις 60 ο και 30 ο αντίστοιχα, που χρησιμοποιήθηκαν για την οµαλοποίηση της ανταγωνιστικής δραστηριότητας των οπίσθιων µηριαίων. Σε περίπτωση που μεταξύ των δυο προσπαθειών εντοπιζόταν απόκλιση πάνω από 10% εκτελούνταν και τρίτη προσπάθεια. Η σειρά των προσπαθειών ήταν τυχαία, ενώ μεταξύ των προσπαθειών δόθηκε ενδιάµεσο διάλειµµα 2-3 min για να αποφευχθεί η εµφάνιση κόπωσης. Το εύρος κίνησης ορίστηκε από 0 ο -100 ο της κάμψης του γόνατος (0 ο = πλήρης έκταση). H σειρά διεξαγωγής των προσπαθειών ήταν τυχαία. Επιπρόσθετα δινόταν συνεχώς παρακίνηση από τον ερευνητή και οπτική ανατροφοδότηση στην οθόνη του υπολογιστή. Σε όλες τις τιµές της καταγραφόµενης ροπής υπολογίστηκε η επίπτωση της βαρύτητας του µοχλοβραχίονα και του σκέλους του κάθε εξεταζόµενου (Kellis & Baltzopoulos, 1996c). Μετά το τέλος του πρωτοκόλλου µέτρησης έγινε αποθεραπεία και διατάσεις του εξεταζόµενου. Συλλογή και επεξεργασία δεδοµένων H συλλογή του ΗΜΓ έγινε µε συχνότητα δειγµατοληψίας 1000 Hz, προενισχύθηκε επί 1000 και φιλτρρίστηκε από Hz. Όσον αφορά τη ροπή υπολογίστηκε η κορυφαία τιμή σ όλο το εύρος της κίνησης καθώς και η μέση ροπή ανά διαφορετικό εύρος γωνίας στη γωνιακή ταχύτητα των 60 ο sec (Τα γωνιακά εύρη που υπολογίστηκαν ήταν 0ο-10 ο, 11 ο -20 ο, 21ο-30ο, 31ο-40 ο, 41 ο - 50 ο, 51 ο -60 ο, 61 ο -70ο, 71 ο -80 ο, 81 ο -90 ο, 91 ο -100 ο της κάμψης του γόνατος)

25 Η εκτίµηση της διέγερσης των αγωνιστών έγινε µε βάση την προσπάθεια στην οποία καταγράφηκε η υψηλότερη ροπή ανά γωνιακή ταχύτητα. Ως αγωνιστική δραστηριότητα έγινε υπολογισμός του λόγου του μέσου όρου του ΗΜΓ (AVERAGE) προς τη μέγιστη τιμή του ΗΜΓ στην ίδια προσπάθεια και στο ίδιο εύρος κίνησης. Η εκτίµηση της διέγερσης των ανταγωνιστών έγινε υπολογίζοντας το λόγο του AVERAGE του δικέφαλου µηριαίου όταν δρα ως ανταγωνιστής ως προς την δραστηριότητα του ιδίου μυός όταν δρα ως αγωνιστής στο ίδιο εύρος και γωνιακή ταχύτητα κατά την έκκεντρη σύσπαση. Στατιστική Ανάλυση Ανάλυση επαναλαμβανόμενων μετρήσεων χρησιμοποιήθηκε για να εξετάσει, στο πρώτο μέρος της έρευνας, την επίδραση της ηλικίας (2)και της γωνιακής ταχύτητας (6) στις σχετικές τιμές ροπής των εκτεινόντων μυών του γόνατος, στη σχέση γωνία της άρθρωσης και εντοπισμού της μέγιστης ροπής, στα επίπεδα δραστηριότητας των αγωνιστών και των ανταγωνιστών μυών. Ανάλυση επαναλαμβανόμενων μετρήσεων χρησιμοποιήθηκε για να εξετάσει, στο δεύτερο μέρος της έρευνας, την επίδραση της ηλικίας (2)και του γωνιακού εύρους (10) στις απόλυτες και στις σχετικές τιμές ροπής των εκτεινόντων μυών του γόνατος, στα επίπεδα δραστηριότητας των αγωνιστών και των ανταγωνιστών μυών. Στατιστικά σημαντικές αλληλεπιδράσεις εξετάστηκαν με αναλύσεις διακύμανσης και Post-hoc test για τον εντοπισμό επιμέρους σημαντικών διαφορών μέσα στην ομάδα και με διαδοχικά T-test για τον εντοπισμό επιμέρους σημαντικών διαφορών μεταξύ των ομάδων. Το επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε ως p<0,05. Αποτελέσματα Ροπή ανά γωνιακή ταχύτητα Σχετικές τιμές Σαν σχετική ροπή υπολογίστηκε ο λόγος της ροπής προς την άλιπη μάζα σώματος. Από τη στατιστική ανάλυση των σχετικών τιμών της ροπής εντοπίστηκε σημαντική επίδραση της γωνιακής ταχύτητας (F5,110=140,298, p<0,001) καθώς και αλληλεπίδραση της γωνιακής ταχύτητας και της ηλικίας (F5,110 = 3,785, p<0,05). Συγκεκριμένα, οι ενήλικες παρήγαγαν υψηλότερες τιμές σχετικής ροπής σ όλες τις

26 γωνιακές ταχύτητες σε σχέση με τους προέφηβους. Εντός των ομάδων παρατηρήθηκε μείωση της ροπής με την αύξηση της ταχύτητας και στις δυο ομάδες. Οι στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 1: Στατιστικά σημαντικές διαφορές στη σχετική ροπή μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων Ενήλικες 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * * * 60 ο /sec * * 90 ο /sec * 120 ο /sec * * 150 ο /sec * * ο /sec * * * * - - Προέφηβοι 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec - - * * * * 60 ο /sec * * * 90 ο /sec * * * 120 ο /sec * * ο /sec * * -* ο /sec * * * * στατιστικά σημαντική διαφορά -* τείνει να είναι στατιστικά σημαντική διαφορά - καμία στατιστικά σημαντική διαφορά P<0.05

27 Γράφημα 1: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στη σχετική ροπή ανά γωνιακή ταχύτητα ΣΧΕΤΙΚΗ ΡΟΠΗ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΜΕΓΙΣΤΗ ΡΟΠΗ/ΑΛΙΠΗ ΜΑΖΑ ΣΩΜΑΤΟΣ 5, , , , ,00000 * 2 * * * * * ILIKIA 1 0, ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ Error bars: 95,00% CI * Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων Πίνακας 2: Οι μ.ο των τιμών στη σχετική ροπή ενηλίκων και προεφήβων. 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec Ενήλικες 3,91 0,58 Προέφηβοι 2,70 0,52 3,58 0,63 2,37 0,44 3,36 0,64 2,07 0,30 3,06 0,69 1,88 0,30 2,67 0,56 1,63 0,31 2,32 0,48 1,51 0,27 Γωνία εντοπισμού της μέγιστης ροπής Όσον αφορά τη γωνία που εντοπίστηκε η μέγιστη τιμή της ροπής κατά τη διάρκεια της κίνησης, παρατηρήθηκε επίδραση της ταχύτητας (F5,110=50,166, p<0,001)όχι όμως και αλληλεπίδραση της ταχύτητας και της ηλικίας (F5,110=,807, p>0,05). Συγκεκριμένα παρ όλο που στους προέφηβους η γωνία ήταν μεγαλύτερη σ όλες τις γωνιακές ταχύτητες, δεν υπήρξε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δυο ομάδων (p>0,05). Ωστόσο, εντός των ομάδων υπήρξαν στατιστικά σημαντικές

28 διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων, οι οποίες παρατίθενται πιο αναλυτικά στον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 3: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην γωνία εντοπισμού της μέγιστης ροπής. Ενήλικες 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * * * 60 ο /sec * 90 ο /sec * 120 ο /sec * ο /sec * ο /sec * * * Προέφηβοι 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * * * 60 ο /sec * 90 ο /sec ο /sec * ο /sec * ο /sec * * * στατιστικά σημαντική διαφορά -* τείνει να είναι στατιστικά σημαντική διαφορά - καμία στατιστικά σημαντική διαφορά P<0.05

29 Γράφημα 2: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στη γωνία εντοπισμού της μέγιστης τιμής της ροπής ανά γωνιακή ταχύτητα ΓΩΝΙΑ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΡΟΠΗΣ 80 ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ ΓΩΝΙΑ ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ Error bars: 95,00% CI Πίνακας 4: Οι μ.ο των τιμών στη γωνία εντοπισμού της μέγιστης ροπής ενηλίκων και προεφήβων. 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec Ενήλικες 69,75 8,03 64,73 5,78 63,59 6,46 61,14 6,55 58,16 6,09 55,69 4,7 Προέφηβοι 74,02 10,77 68,708 10,26 64,54 8,94 62,71 8,1 59,69 6,75 57,62 8,49 ΗΜΓ αγωνιστών μυών ανά γωνιακή ταχύτητα Σχετικά με την ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των αγωνιστών μυών ανά γωνιακή ταχύτητα η στατιστική ανάλυση έδειξε επίδραση της ταχύτητας (F5,110=12,440, p<0,001), (F5,110=13,855, p<0,001), (F5,110=4,256, p<0,005) όχι όμως και αλληλεπίδραση της ταχύτητας και της ηλικίας (F5,110=1,069, p>0,05), (F5,110=,845, p>0,05), (F5,110=,939, p>0,05) για τον έσω πλατύ (VAM), τον έξω πλατύ(val) και τον ορθό μηριαίο(rf) αντίστοιχα. Πίνακας 5: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ΗΜΓ του έσω πλατύ. ΕΣΩ ΠΛΑΤΥΣ (VAM) Ενήλικες

30 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * 60 ο /sec * 90 ο /sec * 120 ο /sec ο /sec ο /sec * * * Προέφηβοι 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * 60 ο /sec * 90 ο /sec ο /sec ο /sec ο /sec * * * στατιστικά σημαντική διαφορά -* τείνει να είναι στατιστικά σημαντική διαφορά - καμία στατιστικά σημαντική διαφορά P<0.05 Πίνακας 6: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ΗΜΓ του έξω πλατύ. ΕΞΩ ΠΛΑΤΥΣ(VAL) Ενήλικες 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * * * 60 ο /sec * * 90 ο /sec * * 120 ο /sec * ο /sec * * * ο /sec * * * Προέφηβοι 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * * *

31 60 ο /sec ο /sec ο /sec * ο /sec * ο /sec * * στατιστικά σημαντική διαφορά -* τείνει να είναι στατιστικά σημαντική διαφορά - καμία στατιστικά σημαντική διαφορά P<0.05 Πίνακας 7: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ΗΜΓ του ορθού μηριαίου. ΟΡΘΟΣ ΜΗΡΙΑΙΟΣ (RF) Ενήλικες 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * * 60 ο /sec * * 90 ο /sec ο /sec ο /sec -* -* ο /sec * * Προέφηβοι Καμία στατιστικά σημαντική διαφορά * στατιστικά σημαντική διαφορά -* τείνει να είναι στατιστικά σημαντική διαφορά - καμία στατιστικά σημαντική διαφορά P<0.05

32 Γράφημα 3: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έσω πλατύ ανά γωνιακή ταχύτητα ΗΜΓ ΤΟΥ ΕΣΩ ΠΛΑΤΥ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΗΜΓ ΤΟΥ ΕΣΩ ΠΛΑΤΥ 0, , ,10000 ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ Error bars: 95,00% CI Γράφημα 4: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έξω πλατύ ανά γωνιακή ταχύτητα. ΗΜΓ ΤΟΥ ΕΞΩ ΠΛΑΤΥ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΗΜΓ ΤΟΥ ΕΞΩ ΠΛΑΤΥ 0, , , , , ,05000 HΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ Error bars: 95,00% CI

33 Γράφημα 5: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του ορθού μηριαίου ανά γωνιακή ταχύτητα. ΗΜΓ ΤΟΥ ΟΡΘΟΥ ΜΗΡΙΑΙΟΥ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΗΜΓ ΤΟΥ ΟΡΘΟΥ ΜΗΡΙΑΙΟΥ 0, , , , , ,05000 HΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ Error bars: 95,00% CI Ανταγωνιστική δραστηριότητα ανά γωνιακή ταχύτητα Αναφορικά με την ανταγωνιστική δραστηριότητα ανά γωνιακή ταχύτητα δεν παρατηρήθηκε καμία αλληλεπίδραση της γωνιακής ταχύτητας και της ηλικίας (F5,110=1,132, p>0,05). Να σημειωθεί ότι οι προέφηβοι παρουσίασαν μεγαλύτερη ανταγωνιστική δραστηριότητα σ όλες τις γωνιακές ταχύτητες, χωρίς ωστόσο να υπάρχουν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των δυο ομάδων. Εντός των ομάδων εντοπίστηκε επίδραση της ταχύτητας (F5,110=5,021, p<0,001). Παρατηρήθηκε αύξηση της ανταγωνιστικής δραστηριότητας με την αύξηση της γωνιακής ταχύτητας. Συγκεκριμένα οι στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 8: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ταχυτήτων στην ανταγωνιστική ΗΜΓ του δικεφάλου μηριαίου. Ενήλικες 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec *

34 60 ο /sec * 90 ο /sec * 120 ο /sec * 150 ο /sec * 200 ο /sec * -* * * -* - Προέφηβοι 30 ο /sec 60 ο /sec 90 ο /sec 120 ο /sec 150 ο /sec 200 ο /sec 30 ο /sec * 60 ο /sec * 90 ο /sec ο /sec ο /sec * 200 ο /sec * -* - * - Γράφημα 6: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του δικέφαλου μηριαίου ανά γωνιακή ταχύτητα. ANTAΓΩΝΙΣΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΗΜΓ ΔΙΚΕΦΑΛΟΥ ΜΗΡΙΑΙΟΥ 0, , , ,05000 ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, ΓΩΝΙΑΚΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ Error bars: 95,00% CI

35 Ροπή ανά γωνιακό εύρος Απόλυτες τιμές Από τη στατιστική ανάλυση που έγινε για να εξεταστεί η μεταβολή των απόλυτων τιμών ροπής σύμφωνα με το γωνιακό εύρος, φάνηκε ότι υπάρχει αλληλεπίδραση του γωνιακού εύρους και της ηλικίας (F9,198=49,906, p<0,001) καθώς και επίδραση του γωνιακού εύρους εντός των ομάδων (F9,198=149,685, p<0,001). Συγκεκριμένα, υπήρξε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δυο ομάδων σε όλα τα γωνιακά εύρη, με τους ενήλικες να παρουσιάζουν, όπως ήταν φυσικό, μεγαλύτερες απόλυτες τιμές από τους προέφηβους. Επιπλέον, εντοπίστηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών εντός των δυο ομάδων. Οι διαφορές αυτές παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 9: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών στις απόλυτες τιμές ροπής. Ενήλικες ο 20 ο 30 ο 40 ο 50 ο 60 ο 70 ο 80 ο 90 ο 100 ο 0-10 ο - - * * * * * * * ο * * * * * * ο * * * * * - * ο * * * * * - * ο * * * * * ο * * * * * * ο * * * * -* * * ο * * * * * * ο * * - - * * * * - * ο - - * * * * * * * - Προέφηβοι ο 20 ο 30 ο 40 ο 50 ο 60 ο 70 ο 80 ο 90 ο 100 ο 0-10 ο - - * * * * * * * ο - - * * * * * * * -

36 20-30 ο * * - * * * * * * * ο * * * - - * * * * * ο * * * * ο * * * * * ο * * * * * ο * * * * * ο * * * * * ο - - * * * * * * * - * στατιστικά σημαντική διαφορά -* τείνει να είναι στατιστικά σημαντική διαφορά - καμία στατιστικά σημαντική διαφορά P<0.05 Γράφημα 7: Διαφορές στις απόλυτες τιμές ροπής ανά γωνιακό εύρος μεταξύ ενηλίκων και προεφήβων. ΡΟΠΗ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΟ ΕΥΡΟΣ 250,00000 ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 200,00000 ΡΟΠΗ 150, , , , ΕΥΡΟΣ ΓΩΝΙΑΣ Error bars: 95,00% CI Πίνακας 10: Οι μ.ο των απόλυτων τιμών στη ροπή ανά γωνιακό εύρος ενηλίκων και προεφήβων ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο Ενήλικες 28,45 67,61 105,06 143,49 176,95 205,46 214,84 189,28 114,65 39,93

37 12,6 20,82 31,76 36,05 36,72 36,12 27,58 25,13 46,68 15,8 Προέφηβοι 10,29 19,71 34,14 46,92 55,55 60,12 60,77 64,53 60,14 21,3 6,76 7,51 11,24 12,6 12,04 12,95 8,30 9,07 8,32 7,14 Σχετικές τιμές Αναφορικά με τις σχετικές τιμές ροπής (ροπή/άλιπη μάζα σώματος) των ενηλίκων και των προεφήβων φάνηκε ότι υπάρχει τόσο αλληλεπίδραση του γωνιακού εύρους και της ηλικίας (F9,198=13,579, p<0,001) όσο και επίδραση του γωνιακού εύρους εντός των ομάδων (F9,198=177,107, p<0,001). Μεταξύ των ομάδων η στατιστική ανάλυση έδειξε ότι υπήρξαν σημαντικές διαφορές σε όλα τα γωνιακά εύρη εκτός των: 0-10 ο, ο και ο. Να σημειωθεί μάλιστα ότι στα δυο τελευταία γωνιακά εύρη (80-90 ο και ο ) οι προέφηβοι παρουσίασαν μεγαλύτερες τιμές σχετικής ροπής απ ότι οι ενήλικες, σε αντίθεση με όλα τα υπόλοιπα γωνιακά εύρη, όπου υπερείχαν οι ενήλικες. Γράφημα 8: Διαφορές στις σχετικές τιμές ροπής ανά γωνιακό εύρος μεταξύ ενηλίκων και προεφήβων ΣΧΕΤΙΚΗ ΡΟΠΗ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΟ ΕΥΡΟΣ ΣΧΕΤΙΚΗ ΡΟΠΗ (ΡΟΠΗ/ ΑΛΙΠΗ ΜΑΖΑ) 4, , , ,00000 * * * * * * * ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, EΥΡΟΣ ΓΩΝΙΑΣ Error bars: 95,00% CI * Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων

38 Πίνακας 11: Οι μ.ο των σχετικών τιμών στη ροπή ανά γωνιακό εύρος ενηλίκων και προεφήβων ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο Ενήλικες 0,41 0,99 1,54 2,21 2,60 3,02 3,16 2,79 1,70 0,59 0,17 0,30 0,47 0,54 0,57 0,62 0,50 0,48 0,75 0,28 Προέφηβοι 0,35 0,67 1,17 1,60 1,89 2,05 2,06 2,19 2,04 0,72 0,24 0,26 0,37 0,32 0,41 0,46 0,27 0,33 0,28 0,24 Εντός των ομάδων οι στατιστικά σημαντικές διαφορές που εντοπίστηκαν μεταξύ των γωνιακών ευρών παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 12: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών στις σχετικές τιμές ροπής. Ενήλικες ο 20 ο 30 ο 40 ο 50 ο 60 ο 70 ο 80 ο 90 ο 0-10 ο - - * * * * * * * ο * * * * * * ο * * * * * - * ο * * * * * - * ο * * * * * ο * * * * * * ο * * * * * * ο * * * * * * ο * * - - * * * * - * ο - - * * * * * * * - Προέφηβοι ο 20 ο 30 ο 40 ο 50 ο 60 ο 70 ο 80 ο 90 ο 0-10 ο - - * * * * * * * ο - - * * * * * * * ο * * - -* * * * * * * ο * * * - - * * * * * 100 ο 100 ο ο * * * *

39 50-60 ο * * * * * ο * * * * * ο * * * * * ο * * * * * ο - - * * * * * * * - * στατιστικά σημαντική διαφορά -* τείνει να είναι στατιστικά σημαντική διαφορά - καμία στατιστικά σημαντική διαφορά P<0.05 Αγωνιστική Δραστηριότητα ανά γωνιακό εύρος Σχετικά με την ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των αγωνιστών μυών ανά εύρος γωνίας στη στατιστική ανάλυση δεν φάνηκε αλληλεπίδραση του γωνιακού εύρους και της ηλικίας ούτε για τον έσω πλατύ (F9,198=,373, p>0,05), ούτε για τον έξω πλατύ (F9,198=1,653, p>0,05) αλλά ούτε και για τον ορθό μηριαίο(f9,198=,172, p>0,05). Επίσης καμία στατιστικά σημαντική διαφορά δεν εντοπίστηκε εντός των ομάδων και μεταξύ των διαφορετικών ευρών γωνίας για κανέναν από τους τρεις μυς [(F9,198=1,748, p>0,05), (F9,198=1,462, p>0,05), (F9,198=1,345, p>0,05) για έσω, έξω πλατύ και ορθό μηριαίο αντίστοιχα] Γράφημα 9: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έσω πλατύ ανά γωνιακό εύρος HΜΓ ΕΣΩ ΠΛΑΤΥ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΟ ΕΥΡΟΣ ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΗΜΓ ΕΣΩ ΠΛΑΤΥ 0, , ,10000 ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, EΥΡΟΣ ΓΩΝΙΑΣ Error bars: 95,00% CI

40 Γράφημα 10: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του έξω πλατύ ανά γωνιακό εύρος ΗΜΓ ΕΞΩ ΠΛΑΤΥ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΟ ΕΥΡΟΣ ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΗΜΓ ΤΟΥ ΕΞΩ ΠΛΑΤΥ 0, , ,10000 ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, EΥΡΟΣ ΓΩΝΙΑΣ Error bars: 95,00% CI Γράφημα 11: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του ορθού μηριαίου ανά γωνιακό εύρος ΗΜΓ ΟΡΘΟΥ ΜΗΡΙΑΙΟΥ ΑΝΑ ΓΩΝΙΑΚΟ ΕΥΡΟΣ ΟΜΑΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΗΜΓ ΤΟΥ ΟΡΘΟΥ ΜΗΡΙΑΙΟΥ 0, , , ,10000 ΗΛΙΚΙΑ ΕΝΗΛΙΚΕΣ ΠΡΟΕΦΗΒΟΙ 0, EΥΡΟΣ ΓΩΝΙΑΣ Error bars: 95,00% CI

41 Ανταγωνιστική Δραστηριότητα ανά γωνιακό εύρος Για την ανταγωνιστική δραστηριότητα του δικεφάλου μυός η στατιστική ανάλυση έδειξε επίδραση του γωνιακού εύρους (F9,198=,11,552, p<0,001) καθώς και αλληλεπίδραση του γωνιακού εύρους και της ηλικίας (F9,198=,4,104, p<0,001). Πιο συγκεκριμένα, μεταξύ των ομάδων στατιστικά σημαντική διαφορά υπήρξε μόνο στο γωνιακό εύρος των ο και έτεινε να υπάρχει στο γωνιακό εύρος των 0-10 ο. Γράφημα 12: Διαφορές ενηλίκων και προεφήβων στο ΗΜΓ του δικεφάλου μηριαίου ανά γωνιακό εύρος * Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων Εντός των ομάδων διαφορές υπήρξαν μόνο μεταξύ των γωνιακών ευρών των προεφήβων οι οποίες παρατίθενται στον παρακάτω πίνακα: Πίνακας 13: Στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των γωνιακών ευρών στην ανταγωνιστική δραστηριότητα. Ενήλικες