ΤΟΠΑΛΙΔΟΥ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΠΤΥΧΙΟΥΧΟΣ Τ.Ε.Φ.Α.Α. «ΒΙΟΚΙΝΗΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΚΑΜΨΕΙΣ-ΕΚΤΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΝΩ ΑΚΡΩΝ (PUSH UPS) ΑΠΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΑΦΕΤΗΡΙΕΣ»

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΚΑΙ ΥΓΕΙΑ» ΤΟΠΑΛΙΔΟΥ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΠΤΥΧΙΟΥΧΟΣ Τ.Ε.Φ.Α.Α. «ΒΙΟΚΙΝΗΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΚΑΜΨΕΙΣ-ΕΚΤΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΝΩ ΑΚΡΩΝ (PUSH UPS) ΑΠΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΑΦΕΤΗΡΙΕΣ» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2009

2 ΤΟΠΑΛΙΔΟΥ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ «ΒΙΟΚΙΝΗΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΚΑΜΨΕΙΣ-ΕΚΤΑΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΝΩ ΑΚΡΩΝ (PUSH UPS) ΑΠΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΑΦΕΤΗΡΙΕΣ» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Υποβλήθηκε στο Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Τομέας Αγωνιστικών Αθλημάτων Ημερομηνία Προφορικής Εξέτασης: 13 Νοεμβρίου 2009 Εγκεκριμένο από το καθηγητικό σώμα: 1 ος Επιβλέπων: Ηρακλής Κόλλιας, Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α., Α.Π.Θ. 2 ος Επιβλέπων: Αθανάσιος Ζάκας, Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α., Α.Π.Θ. 3 ος Επιβλέπων: Γεώργιος Παπαϊακώβου, Λέκτορας Τ.Ε.Φ.Α.Α., Α.Π.Θ. 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 6 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ 7 Εκτέλεση της άσκησης 7 Μύες που συμμετέχουν κατά την άσκηση 12 Αποκατάσταση 22 Στρατιωτική εκπαίδευση 26 ΣΚΟΠΟΣ 26 ΣΗΜΑΣΙΑ 27 ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΤΩΝ ΟΡΩΝ 27 ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ 27 ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ 28 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ 28 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ 29 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 29 Δείγμα 29 Όργανα μέτρησης 30 Διαδικασία μετρήσεων 32 Ανάλυση δεδομένων 33 Στατιστική Ανάλυση 34 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 34 ΣΥΖΗΤΗΣΗ 40 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ 43 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 44 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 49 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΣΤΑ ΑΓΓΛΙΚΑ 50 3

4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η βιοκινητική αξιολόγηση της άσκησης των κάμψεων εκτάσεων των άνω άκρων και η σύγκριση της μυϊκής λειτουργίας, σε σχέση με τη μεταβολή της θέσης εκτέλεσης, καθώς και η διερεύνηση της κλίσης του σώματος κατά τη διάρκεια της άσκησης. Στην έρευνα συμμετείχαν έντεκα (n=11) νεαροί άντρες, εννιά από τους οποίους ήταν συστηματικά αθλούμενοι και δύο ήταν φοιτητές του Τ.Ε.Φ.Α.Α., Α.Π.Θ.. Τα άτομα του δείγματος εκτέλεσαν τρεις επαναλήψεις, σε κάθε μία από τις έξι θέσεις της άσκησης, με την ακόλουθη σειρά: βασική θέση, με τα χέρια ανοιχτά, με τα χέρια κλειστά, με τα πόδια ψηλά, με στήριξη στα γόνατα και με τα χέρια ψηλά. Μεταξύ των θέσεων εκτέλεσης υπήρχε ενός λεπτού διάλλειμα. Τα όργανα μέτρησης που χρησιμοποιήθηκαν για την καταγραφή και συλλογή των δεδομένων, ήταν ένα σύστημα δυναμομετρίας, το οποίο κατέγραφε τις κατακόρυφες δυνάμεις και τη μετακίνηση του κέντρου πίεσης, ένας ηλεκτρομυογράφος για την καταγραφή του μυοηλεκτρικού σήματος του δικεφάλου βραχιονίου, της μακράς κεφαλής του τρικέφαλου βραχιονίου, της μέσης μοίρας του δελτοειδή, του μείζονα θωρακικού, του πρόσθιου οδοντωτού και του πολυσχιδή και ένα εγκλισιόμετρο για την καταγραφή της κλίσης του κορμού. Συνάμα, ένας ψηφιακός μετρονόμος έδινε τον ρυθμό, σύμφωνα με τον οποίο οι εξεταζόμενοι έπρεπε να εκτελέσουν την άσκηση. Από τα αποτελέσματα δε φάνηκε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά, στα ποσοστά εφαρμογής δύναμης. Εντούτοις, παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντικά μικρότερη μέση τιμή της κατακόρυφης δύναμης, όταν τα χέρια τοποθετούνταν ψηλά, τόσο για το αριστερό όσο και για το δεξί άνω άκρο. Για το αριστερό άνω άκρο όμως, παρατηρήθηκε μικρότερη μέση τιμή κατακόρυφης δύναμης, συγκριτικά με τις άλλες θέσεις και για τη θέση εκτέλεσης με τα χέρια κλειστά. Ο ρυθμός ανάπτυξης της δύναμης ήταν μεγαλύτερος στη βασική θέση, συγκριτικά με τις θέσεις με τα χέρια κλειστά και τα πόδια ψηλά. Αναφορικά, με τη μυϊκή ενεργοποίηση δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές, πέρα του τρικέφαλου βραχιονίου, ο οποίος παρουσίασε στατιστικά σημαντικά μεγαλύτερη ενεργοποίηση κατά την εκτέλεση της άσκησης από τη βασική θέση και τη θέση 4

5 με τα χέρια κλειστά, συγκριτικά με την εκτέλεση της άσκησης με τα γόνατα κάτω, όπου παρουσίασε και τη μικρότερη μέγιστη και μέση τιμή μυϊκής ενεργοποίησης. Τέλος, δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στη κλίση του κορμού. Το συμπέρασμα της παρούσας έρευνας είναι πως, πέρα από τον τρικέφαλο βραχιόνιο, η μυϊκή ενεργοποίηση των υπόλοιπων μυών δε διαφοροποιείται σημαντικά, από οποιαδήποτε από τις προαναφερθείσες θέσεις και αν εκτελέσουμε την άσκηση. Συνάμα, η θέση με τα χέρια ψηλά, έχοντας ταυτόχρονα μικρότερη μέση τιμή κατακόρυφης δύναμης και μικρό ρυθμό ανάπτυξης δύναμης, δε συστήνεται σε πρωτόκολλα όπου επιδιώκεται βελτίωση της μυϊκής ισχύος. Από την άλλη, η εκτέλεση της άσκησης από τη βασική θέση, όπου επιτυγχάνεται ο μεγαλύτερος ρυθμός ανάπτυξης της δύναμης, με ταυτόχρονη μέγιστη ενεργοποίηση του τρικέφαλου βραχιονίου, κρίνεται ως καταλληλότερη, όταν επιδιώκεται η βελτίωση της μυϊκής ισχύος του παραπάνω μυ. Τέλος, η σωστή θέση του σώματος κατά την εκτέλεση της άσκησης αποτρέπει τις λανθασμένες και επιβαρυντικές κλίσεις του κορμού. 5

6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα press-up (ως προς τη βρετανική τους ονομασία) ή τα push-up (όπως είναι ευρέως γνωστά) είναι μια συνήθης άσκηση προπόνησης δύναμης. Εκτελείται από πρηνή θέση, με τον ασκούμενο να βρίσκεται σε ευθεία με το πρόσωπο προς τα κάτω, ανυψώνοντας και χαμηλώνοντας το σώμα με τη χρήση των χεριών. Αποσκοπεί στη βελτίωση της δύναμης των θωρακικών μυών, των βραχιονίων τρικέφαλων, όπως και του δελτοειδή, του πρόσθιου οδοντωτού και του κορακοβραχιόνιου 1. Ιστορικές πηγές αναφέρουν ότι η άσκηση έχει τις ρίζες της στην Βυζαντινή Αυτοκρατορία και συγκεκριμένα στον Μέγα Κωνσταντίνο, ο οποίος στην προσπάθεια αναδιοργάνωσης του Ρωμαιοκαθολικού Στρατού, την επινόησε, για την ενδυνάμωση του κορμού των στρατιωτών. Ο αγγλικός όρος «push-up» καταγράφθηκε για πρώτη φορά το , ενώ η νεότερη αγγλική ορολογία «press-up», πρωτοεμφανίστηκε το Η άσκηση των κάμψεων-εκτάσεων των άνω άκρων χρησιμοποιείται από μαζικά αθλούμενους, στο μάθημα της Φυσικής-Αγωγής, από αθλητές και ιδιαίτερα στην στρατιωτική εκπαίδευση 1. Παρ όλου που, η συγκεκριμένη άσκηση είναι πολύ δημοφιλής στον γενικό πληθυσμό και χρησιμοποιείται σαν είδος κίνησης ακόμα και σε καθημερινές δραστηριότητες μεταξύ των ατόμων με κακώσεις νωτιαίου μυελού (μεταφορές, στηρίξεις), εντούτοις υπάρχουν ελάχιστες κινησιολογικές μελέτες (Anderson, D.S., et al., 1984; Kotani Y. & Tokuhiro A., 2002). Όπως χαρακτηριστικά αναφέρουν οι Donkers M.J., et al. (1993), αν και τα push-up είναι η πιο δημοφιλής άσκηση, η οποία χρησιμοποιείται για την ενδυνάμωση των μυών των άνω άκρων, μολαταύτα, υπάρχουν ελάχιστα κινηματικά και κινητικά δεδομένα, αναφορικά με τη δραστηριότητα αυτή, λόγω της δυσκολίας των μετρήσεων. Το ότι η συγκεκριμένη άσκηση είναι τόσο διαδεδομένη, οφείλεται στη σημαντικότητα 1 Wikipedia (2009). Press up. 6

7 των μυϊκών ομάδων που εξασκεί, όπως ο πρόσθιος οδοντωτός και οι μύες που σταθεροποιούν την ωμοπλάτη (Decker, M.J., et al., 1999). ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Η άσκηση των push-ups χρησιμοποιείται ευρέως, για την εκγύμναση του κορμού (Freeman, S., et al., 2006), των μυών των άνω άκρων (Donkers, M.J., et al. 1993), του προσθίου οδοντωτού και των σταθεροποιών μυών της ωμοπλάτης (McCann, P.D., et al., 1993; Decker, M.J., et al., 1999), στο τελικό στάδιο των πρωτοκόλλων αποκατάστασης και αποθεραπείας, κυρίως μετά από τραυματισμούς ή χειρουργικές επεμβάσεις στην άρθρωση του ώμου (Kibler, W.B., 1998; Decker, M.J., et al., 1999; Ekstrom, R.A., et al., 2003; Molonge, T.S., et al., 2007), κατά τη στρατιωτική εκπαίδευση (Bell, N.S., et al., 2000; Knapik, J.J., et al., 2001; White, D.W., et al., 2007), αλλά και σε διάφορα πρωτόκολλα που μελετούν τη γενική φυσική ικανότητα (Gregg, R.L., et al., 2002; Lin, H., et al., 2006). Επιπρόσθετα, οι Kotani Y. & Tokuhiro A. (2002), αναφέρουν, την μεγάλη σπουδαιότητα των push-ups από καθιστή θέση, στις δραστηριότητες καθημερινής ζωής (ADL), όπως είναι οι μεταφορές και οι στηρίξεις, σε άτομα με κακώσεις νωτιαίου μυελού (SCI).. Εκτέλεση της Άσκησης Η σπουδαιότητα της άσκησης των κάμψεων-εκτάσεων των άνω άκρων έγκειται στο γεγονός, ότι δεν απαιτεί κανέναν ιδιαίτερο εξοπλισμό ή χώρο και συγχρόνως εξασκεί πολλές μυϊκές ομάδες. Ο αθλητής βρίσκεται σε στήριξη και στην πρηνή θέση. Το σώμα είναι τελείως τεντωμένο. Μόνο οι παλάμες και τα δάχτυλα των ποδιών ακουμπάνε στο έδαφος. Από αυτή τη θέση κάμπτει ο αθλητής τα χέρια, μέχρι το στήθος να ακουμπήσει απαλά το έδαφος. Ακολούθως, τα χέρια τεντώνουν δυναμικά. Για να αποκλειστεί μία υπερφόρτωση της σπονδυλικής στήλης, πρέπει όλο το σώμα να 7

8 είναι τεντωμένο και η πλάτη να κρατιέται ίσια. Κατά το κατέβασμα του σώματος γίνεται εκπνοή και στο ανέβασμα γίνεται εισπνοή. (Hartmann, J. & Tünnemann, H., 1991). Άλλες πηγές υποστηρίζουν, πως η εκπνοή γίνεται στο ανέβασμα, όταν πιέζουμε και η εισπνοή στο κατέβασμα 2. Βασική θέση Οι Freeman S., et al. (2006) ορίζουν, ως βασική θέση αυτή κατά την οποία οι παλάμες και τα δάχτυλα των ποδιών είναι σε επαφή με το έδαφος. Διατηρούνται οι ανατομικές καμπύλες της σπονδυλικής στήλης και υπάρχει ευθεία θέση του σώματος από την άρθρωση του ώμου, μέχρι την ποδοκνημική. Τα χέρια είναι σε ευθεία και η άρθρωση του ώμου είναι ακριβώς πάνω από αυτήν του καρπού. Από τη θέση αυτή το σώμα χαμηλώνει προς το έδαφος με κάμψη των αγκώνων κατά 90 ο και κατόπιν επανέρχεται στην αρχική θέση εκτείνοντας τα χέρια. Το χαμήλωμα εκτελείται αργά και η επαναφορά είναι εκρηκτική. Πιο συγκεκριμένα για τη θέση των χεριών, οι Lehman G.J., et al. (2007) επισημαίνουν πως, το μεσαίο δάχτυλο πρέπει να βρίσκεται κάτω από την ακρωμιοκλειδική άρθρωση. Για την ομόκεντρη φάση (χαμήλωμα) πολλοί υποστηρίζουν, πως το στήθος πρέπει να φτάνει όσο πιο κοντά στο έδαφος, πριν ξεκινήσει η έκκεντρη φάση (επαναφορά) (Donkers, M.J., et al. 1993). Η θέση αυτή αποτελεί τη βάση για όλες τις παραλλαγές των push-ups (Freeman, S., et al., 2006). Μεταβολή της θέσης των άνω άκρων Σύμφωνα με τους Hartmann J. & Tünnemann H. (1991) το άνοιγμα της στήριξης επηρεάζει σημαντικά τον τρόπο και το είδος της μυϊκής ενεργοποίησης. 2 Wikihow. How to do a push up. 8

9 Τα χέρια μπορούν να τοποθετηθούν, είτε «πιο ανοιχτά» από τους ώμους, συνήθως σε μία απόσταση κατά 50% μεγαλύτερη από το πλάτος αυτών (Σχήμα 1), είτε πιο κοντά μεταξύ τους, μειώνοντας την απόσταση κατά 50% από το άνοιγμα των ώμων (Donkers, M.J., et al. 1993). Η τελευταία θέση συνήθως ονομάζεται «διαμάντι» (Σχήμα 2), καθώς οι δύο αντίχειρες και οι δύο δείκτες ενώνονται μεταξύ τους 2. Αναφορά, γίνεται και στην ανισόπεδη τοποθέτηση των άνω άκρων (Σχήμα 3), με το ένα χέρι να είναι 3 ίντσες μπροστά από την άρθρωση του ώμου και το άλλο 3 ίντσες πίσω από αυτήν (Freeman, S., et al., 2006). Μεταβολή του ύψους της βάσης στήριξης (άνω και κάτω άκρων) Στην κατηγορία αυτή υπάρχουν δύο παραλλαγές. Στη πρώτη τοποθετούνται τα άνω άκρα σε μία βάση στήριξης υψηλότερα από τη θέση όπου είναι τοποθετημένα τα κάτω άκρα (κλίση θετική) και στη δεύτερη, τα κάτω άκρα τοποθετούνται υψηλότερα (κλίση αρνητική), από τα άνω άκρα (Ludewig, P.M., et al., 2004; Lehman, G.J., et al., 2006; Lehman, G.J., et al., 2007). 2 Wikihow. How to do a push up. 9

10 Στην ερευνά τους οι Lehman, G.J., et al. (2007) αναφέρουν, πως το ύψος του γυμναστικού πάγκου που χρησιμοποιήσανε και της μπάλας ήταν 65 εκ. (χωρίς να ασκείται πίεση στην μπάλα), δίχως να αναφέρει το λόγο που επέλεξαν αυτό το ύψος. Καμία έρευνα δεν αναφέρει κάποιο συνιστώμενο ύψος τοποθέτησης των χεριών ή των ποδιών, ούτε έχει διερευνηθεί αν η διαφορά στο ύψος και συνεπώς η γωνία κλίσης του σώματος επηρεάζουν τη μυϊκή δραστηριότητα. Μεταβολή του είδους της επιφάνειας στήριξης Η επιφάνεια στήριξης μπορεί να είναι ένα σταθερό επίπεδο, όπως το έδαφος ή ένας πάγκος, αλλά και ένα ασταθές επίπεδο, όπως για παράδειγμα μία σανίδα ισορροπίας, μία Swiss ball ή και μία απλή μπάλα (Donkers, M.J., et al. 1993; Ludewig, P.M., et al., 2004; Freeman, S., et al., 2006; Lehman, G.J., et al., 2006; Lehman, G.J., et al., 2007). Επίσης, η επιφάνεια στήριξης μπορεί να έχει λαβές, όπως τα περισσότερα μηχανήματα κάμψεων που κατασκευάζονται τα τελευταία έτη (Kotani, Y. & Tokuhiro, A., 2002; Okunribido, O.O. & Haslegrave, C.M., 2008). Η κλίση της λαβής, όταν αυτή είναι σε τοίχο, και ο ασκούμενος σε όρθια θέση, επηρεάζει τη δύναμη που πρέπει να ασκηθεί και την επιβάρυνση των αρθρώσεων. Μια λαβή με κλίση 45 ο, δείχνει να έχει πιο ευεργετικά αποτελέσματα (Okunribido, O.O. & Haslegrave, C.M., 2008). Από την άλλη, η έρευνα των Kotani Y. & Tokuhiro A. (2002), σε παραπληγικά και τετραπληγικά άτομα (Σχήμα 4), τα οποία εκτελούσαν push-ups από καθιστή θέση, χρησιμοποιώντας 4 ειδών διαφορετικά είδη στηρίξεων (λαβή σε συσκευή push-ups, γροθιά, στήριξη στα δάχτυλα και στήριξη στην παλάμη), δείχνει πως δεν επηρεάζεται η εφαρμογή δύναμης, παρά μόνο η ικανότητα ισορροπίας κατά την προσπάθεια ελέγχου του κέντρου βάρους του σώματος. 10

11 Μεταβολή της τοποθέτησης των κάτω άκρων Η πιο γνωστή παραλλαγή της τοποθέτησης των κάτω άκρων, είναι η τετραποδική στήριξη. Είναι αποδεδειγμένο πως, πιο εύκολες αφετηρίες, ως προς την εκτέλεση και την επιβάρυνση, είναι η γονατιστή θέση με λυγισμένα τα ισχία και η όρθια θέση, με την τοποθέτηση των άνω άκρων σε τοίχο (Hartmann, J. & Tünnemann, H., 1991; Lear, L.J. & Gross, M.T., 1998; Decket, M.J., et al., 1999; Lehman, G.J., et al., 2007). Ο ασκούμενος βρίσκεται σε τετραποδική στήριξη, δηλαδή οι παλάμες, τα γόνατα και τα πόδια ακουμπάνε στο πάτωμα. Τα γόνατα και τα ισχία είναι λυγισμένα περίπου σε ορθή γωνία. Από αυτή τη θέση ο ασκούμενος κάμπτει και εκτείνει τα χέρια. Αυτή η παραλλαγή της άσκησης προτιμάται ιδιαίτερα από άτομα, τα οποία εξαιτίας περιορισμένων ικανοτήτων δύναμης δεν μπορούν ακόμη να καταφέρουν την κανονική εκτέλεση της άσκησης (Hartmann, J. & Tünnemann, H, 1991). Οι Decker M.J., et al. (1999) αναφέρουν ότι, η εκτέλεση των κάμψεων με στήριξη στα γόνατα αντί των δακτύλων των κάτω άκρων είναι πιο φιλική για την άρθρωση του ώμου, έχοντας σχεδόν ίδια ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα στις περισσότερες μυϊκές ομάδες. Τέλος, οι Mandroukas K. & Leisnner P. (1984) χρησιμοποίησαν στην ερευνά τους μία θέση, όπου τα γόνατα και τα ισχία ήταν σε κάμψη, αλλά η στήριξη παρέμεινε στα πέλματα και στις παλάμες (Σχήμα 5). 11

12 Λοιπές παραλλαγές Στη βιβλιογραφία γίνεται αναφορά σε πάρα πολλές παραλλαγές της άσκησης των κάμψεων και εκτάσεων των άνω άκρων. Οι περισσότερες από αυτές χρησιμοποιούνται από αθλητές υψηλού επιπέδου ή κατά την αστυνομική και στρατιωτική εκπαίδευση. Ενδεικτικά κάποιες από αυτές είναι: Με συνασκούμενο από όρθια ή εδραία θέση (Hartmann, J. & Tünnemann, H, 1991), βυθίσεις ανάμεσα από τα χέρια (Freeman, S., et al., 2006), με επιπλέον επιβάρυνση (Hartmann, J. & Tünnemann, H, 1991), από κατακόρυφη θέση με το κεφάλι προς τα κάτω 2,3, με παλαμάκι στον αέρα (Freeman, S., et al., 2006) κ.α.. Μύες που συμμετέχουν κατά την άσκηση Πρόσθιος οδοντωτός Οι Hartmann J. & Tünnemann H. (1991) αναφέρουν, πως ο κύριος μυς που συμμετέχει στην άσκηση των κάμψεων και εκτάσεων των αγκώνων είναι ο πρόσθιος οδοντωτός. Η κάτω και η μέση μοίρα του πρόσθιου οδοντωτού μυός συμβάλλει στην κίνηση και στον έλεγχο της ωμοπλάτης. Ο πρόσθιος οδοντωτός περιγράφεται συχνά, ως ο κύριος κινητήριος μυς της ωμοπλάτης. Επίσης, είναι ο μοναδικός μυς, μεταξύ των ωμοθωρακικών μυών, ο οποίος συμμετέχει σε όλες τις κινήσεις (και στις τρεις διαστάσεις 3-D) της ωμοπλάτης κατά τη διάρκεια της ανύψωσης του άνω άκρου. Στις περισσότερες κινήσεις, στις οποίες συμμετέχει η άρθρωση του ώμου υπάρχει ενεργοποίηση των πρόσθιου οδοντωτού μυός (Ludewig, P.M., et al., 2004). Η κίνηση της άρθρωσης του ώμου είναι απαραίτητη στα περισσότερα αθλήματα, που έχουν κίνηση του άνω άκρου πάνω από το ύψος της κεφαλής ή περιλαμβάνουν ρίψεις (κολύμβηση, χειροσφαίριση, υδατοσφαίριση, μπέιζμπολ κ.α.). Η κόπωση ή η αδυναμία του πρόσθιου οδοντωτού ελαττώνει την τροχιά περιστροφής της ωμοπλάτης, επιτρέποντας 2 Wikihow. How to do a push up. 3 Push Ups. How to do all kinds of them. 12

13 την κεφαλή αυτής, να μετατοπίζεται πρόσθια και άνωθεν, οδηγώντας σε πιθανό τραυματισμό. Για τους παραπάνω λόγους, η ενδυνάμωση του πρόσθιου οδοντωτού κρίνεται απαραίτητη (Decker, M.J., et al., 1999). Στα push-ups plus 4 συγκεκριμένα, παρουσιάστηκε ο μεγαλύτερος μέσος όρος μυϊκής δραστηριότητας του πρόσθιου οδοντωτού (63% MVC 5 ), συγκριτικά με άλλες ασκήσεις ώμων (Σχήμα 6) (Decker, M.J., et al., 1999). Συγκρίνοντας τα είδη των push ups, με βάση τη σταθερότητα της επιφάνειας στήριξης (πάγκος ή μπάλα), δεν παρατηρήθηκε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά στην μυϊκή δραστηριότητα, για όλες τις μυϊκές ομάδες, είτε τα χέρια βρίσκονταν πάνω σε πάγκο, είτε πάνω σε μπάλα. Ωστόσο, η εκτέλεση με τα χέρια στον πάγκο, παρουσίασε μικρότερη μυϊκή δραστηριότητα του προσθίου οδοντωτού, συγκριτικά με την τοποθέτηση των ποδιών σε πάγκο (p<0.05) ή σε μπάλα (p<0.05). Η τοποθέτηση των χεριών σε μπάλα έδειξε επίσης, σημαντικά μικρότερη δραστηριότητα συγκριτικά με τα πόδια σε πάγκο ή σε μπάλα (p<0.01). Γενικά, τα push ups plus με τα χέρια σε μπάλα (p<0.01) και σε πάγκο (p<0.001), παρουσίασαν μικρότερη δραστηριότητα του πρόσθιου οδοντωτού, συγκριτικά με τα push ups με τα πόδια σε πάγκο (Lehman, G.J., et al., 2007). Επίσης, έχει καταγραφεί μεγαλύτερο πλάτος μυϊκής δραστηριότητας του προσθίου οδοντωτού, πάνω από 50% MVC κατά τη διάρκεια διαγώνιων εκτελέσεων της άσκησης, συνδυασμένης κάμψης ώμων, προσαγωγής και έξω στροφής κατά 90 ο από πρηνή θέση (de Oliveira, A.S., 2007). Ακόμα και η απλή εκτέλεση των push up plus, που μειώνει την ενεργοποίηση της άνω μοίρας του τραπεζοειδούς, αποτελεί μια εξαιρετική άσκηση για την επιστράτευση του προσθίου οδοντωτού (Ludewig, P.M., et al., 2004). Ωστόσο, δεν υπάρχει καμία έρευνα που να 4 Η εκτέλεση push-ups από τη βασική θέση, με επιπλέον (plus) ανάταση των ώμων, μετά την εξασφάλιση της πλήρης έκτασης των αγκώνων (Ludewig, P.M., et al., 2004). 5 Maximum Voluntary Contraction 13

14 μελετάει τη δραστηριότητα του προσθίου οδοντωτού, αναλογικά με το άνοιγμα των χεριών ή την κάμψη των ισχίων. Τέλος, σύγκριση μεταξύ ατόμων με υγιείς ώμους και ατόμων που παρουσίαζαν πόνο ή δυσλειτουργία, έδειξε πως κατά την ομόκεντρη φάση, στα άτομα με δυσλειτουργία ώμου, ο πρόσθιος οδοντωτός έτεινε να ενεργοποιείται περισσότερο, συγκριτικά με τους υγιείς. Οι τιμές αυτές ήταν όμοιες ή ακόμα και μικρότερες, αναφορικά με τους υγιείς σε όλες τις άλλες φάσεις, αν και οι τιμές δεν μπορούν να θεωρηθούν στατιστικά σημαντικές (Ludewig, P.M., et al., 2004). Τρικέφαλος Βραχιόνιος Η έκταση των χεριών στην άρθρωση του αγκώνα γίνεται με τη δύναμη του τρικέφαλου (Hartmann, J. & Tünnemann, H., 1991). Οι Lehman G.J., et al. (2006) απέδειξαν ότι, υπήρχε αυξημένη ηλεκτρομυογραφική δραστηριοποίηση των τρικέφαλων βραχιονίων μυών, όταν τα άνω άκρα των ασκουμένων βρίσκονταν σε μια ασταθή επιφάνεια, συγκεκριμένα σε Swiss Ball, συγκριτικά με την εκτέλεση push-ups με τα άνω άκρα να είναι τοποθετημένα σε σταθερή βάση. Επίσης, επισημαίνουν πως, είναι ένας από τους μύες που επηρεάζονται περισσότερο από άλλους, όταν δρα σε ασταθή επιφάνεια. Ως κύριο λόγο, αναφέρουν πως ο τρικέφαλος είναι διαρθρικός μυς, ο οποίος έχει σταθεροποίηση και κίνηση, τόσο στην άρθρωση του αγκώνα, όσο και του ώμου, σε σύγκριση με τον μείζων θωρακικό, ο οποίος είναι μονοαρθρικός μυς και δεν επηρεάστηκε η δραστηριότητά του, όταν η Swiss ball αντικαταστάθηκε με τον πάγκο. Το είδος της επιφάνειας για τα κάτω άκρα, δεν επηρεάζει τη δραστηριότητα του τρικέφαλου, καθώς όταν η μπάλα που ήταν κάτω από τα πόδια, αντικαταστάθηκε από ένα πάγκο, η δραστηριότητα του μυ δε μεταβλήθηκε. Αναφορικά, με το άνοιγμα των άνω άκρων, οι Hartmann J. & Tünnemann H. (1991) επισημαίνουν, πως μια ανοιχτή στήριξη επιβαρύνει τον τρικέφαλο σχετικά αδύναμα, σε αντίθεση με τη κλειστή στήριξη, όπου ο τρικέφαλος επιβαρύνεται έντονα. Οι Donkers M.J., et al. (1993), θεωρούν τα push ups μια εξαιρετική άσκηση, καθώς η μέγιστη ροπή κατά την αντίσταση, 14

15 αντιπροσωπεύει το πάνω από το 50% την μέγιστης δύναμης του τρικέφαλου και με μία ρύθμιση της θέσης των χεριών, η ροπή μπορεί να ξεπεράσει το 70% της μέγιστης δύναμης. Ουσιαστικά όμως, καμία άλλη έρευνα πέρα των Lehman G.J., et al. (2006), δε μελετάει τη δραστηριότητα του τρικέφαλου βραχιονίου. Μείζων Θωρακικός Ένας από τους κύριους μύες που ενεργούν κατά την άσκηση των pushups είναι ο μείζων θωρακικός. Οι Lehman G.J., et al. (2007) βρήκαν πως, η ενεργοποίηση του δεν επηρεάζεται από τη σταθερότητα της επιφάνειας στήριξης (π.χ. μπάλα ή έδαφος), καθώς δε λειτουργεί με σκοπό τη σταθεροποίηση της άρθρωσης του ώμου ή του αγκώνα. Στο παραπάνω συμπέρασμα κατέληξαν και οι Drake J.D.M., et al. (2006), διερευνώντας τα όποια πιθανά πλεονεκτήματα της μπάλας (ασταθές έδαφος), συγκριτικά με το χαλάκι γυμναστικής (σταθερό έδαφος). Σχετικά, με την απόσταση των άνω άκρων, επισημαίνεται πως, μία ανοιχτή στήριξη επιβαρύνει το μείζονα θωρακικό σχετικά έντονα ενώ, όπως αναφέρεται, μία κλειστή στήριξη τον ελαφρύνει (Hartmann, J. & Tünnemann, H., 1991). Τραπεζοειδής Οι Ludewig P.M., et al. (2004) μελετώντας τη λειτουργία του τραπεζοειδή κατά τη διάρκεια ασκήσεων push-ups από τη βασική θέση, με στήριξη στους αγκώνες (Σχήμα 7), με στήριξη στα γόνατα και από όρθια θέση ενάντια σε τοίχο, κατέληξαν στο συμπέρασμα, πως η ενεργοποίηση του τραπεζοειδή είναι χαμηλή για όλες τις φάσεις, με εξαίρεση την έκκεντρη, τόσο σε άτομα με δυσλειτουργίες ή κακώσεις ώμων, όσο και σε υγιή πληθυσμό. Γενικά, η ενεργοποίηση του τραπεζοειδή, δεν πλησιάζει τα όρια μιας ουσιαστικής μυϊκής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια των push ups (Moseley, J.B., et. al., 1992; Decker, M.J., et. al., 1999; Ludewig, P.M., et al., 2004). Οι Moseley J.B., et. al. (1992), όρισαν ως κατώτατο όριο 15

16 ενεργοποίησης το 40% MVC και οι Decker M.J., et. al. (1999), το 20% MVC. Ωστόσο στις έρευνες και των δύο η ενεργοποίηση του τραπεζοειδή ήταν κάτω από τα όρια αυτά. Σε πρόσφατη έρευνα, όπου έγινε σύγκριση της απλής εκτέλεσης των push ups από τη βασική θέση και της χρήσης του μηχανήματος Cuff Link (Σχήμα 8 Σχήμα 9), όπου ο ασκούμενος βρισκόταν σε ισομετρική σύσπαση με τους αγκώνες λυγισμένους κατά 90 ο και παρέμεινε στη θέση αυτή για 1 λεπτό, περιστρέφοντας το μηχάνημα σύμφωνα με τη φορά του ρολογιού, αποδείχθηκε, πως η απλή εκτέλεση είχε μεγαλύτερη ενεργοποίηση του μέσω και κάτω τραπεζοειδή, συγκριτικά πάντα με τη χρήση του μηχανήματος (Tucker, W.S., et al., 2008). Φαίνεται, πως δεν υπάρχει καμία σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ των push-ups και του κάτω τραπεζοειδή, παρά μόνο μεταξύ του άνω τραπεζοειδή και των push-ups με τα πόδια ανυψωμένα (Lear, L.J. & Gross, M.T., 1998). Σε παρόμοιο συμπέρασμα κατέληξαν και οι Lehman G.J., et al. (2007) επισημαίνοντας, πως δεν υπάρχει καμία διαφορά στη μυϊκή ενεργοποίηση του κάτω τραπεζοειδή, σε όλες τις εκτελέσεις των push-ups. Μία μικρή διαφορά προκύπτει, όταν τα χέρια στηρίζονται σε γυμναστικό πάγκο, όπου η μυϊκή δραστηριότητα του άνω τραπεζοειδή είναι μικρότερη, συγκριτικά με στήριξη των χεριών σε μπάλα ή ανύψωση των ποδιών, είτε σε μπάλα, είτε σε πάγκο. Ωστόσο, η διαφορά αυτή μπορεί να οφείλεται στην ικανότητα ή μη, των εξεταζομένων να στηριχθούν σε ασταθή επιφάνεια. Δικέφαλος Βραχιόνιος Η ενεργοποίηση των δικεφάλων βραχιονίων μυών, κατά την εκτέλεση push-ups, δεν απασχόλησε πολλούς ερευνητές. Έχει αποδειχθεί πως, η θέση του σώματος, των άνω και κάτω άκρων και η σταθερότητα της επιφάνειας 16

17 στήριξης, δεν μεταβάλει την ενεργοποίηση των μυών αυτών (de Oliveira, A.S., et al., 2007). Από την άλλη, οι Lehman G.J., et al. (2007), αναφέρουν πως η μόνη στατιστικά σημαντική διαφορά στην ενεργοποίηση του δικεφάλου βραχιονίου, φάνηκε μεταξύ των push ups με τα πόδια πάνω σε μπάλα, συγκριτικά με τα push ups plus με τα χέρια πάνω σε πάγκο (p<0.05). Δηλαδή, μια πιο δυναμική εκτέλεση, όπως είναι και η ασταθής επιφάνεια, μπορεί να προκαλέσει μία αύξηση της μυϊκής δραστηριότητας, που δεν παρατηρείται στις σταθερές επιφάνειες. Δελτοειδής Οι Decker M.J., et. al. (1999) βρήκαν πως, τα push ups plus, μεταξύ άλλων ασκήσεων αποκατάστασης ώμων, προκάλεσαν το μεγαλύτερο μέσο όρο (103% MVC) και το μεγαλύτερο peak (185% MVC) ενεργοποίησης του προσθίου τμήματος του δελτοειδή, κατά τη φάση εφαρμογής μέγιστης δύναμης. Ομοίως, οι de Oliveira A.S. (2007), βρήκαν μία αύξηση στη ενεργοποίηση του προσθίου τμήματος τους δελτοειδή, κατά τη διάρκεια των ασκήσεων που εκτελούνταν πάνω σε μπάλα, συγκριτικά με μία σταθερή επιφάνεια στήριξης. Επίσης, οι Hartmann, J. & Tünnemann, H. (1991), αναφέρουν πως σε μία κλειστή στήριξη με τα χέρια (π.χ. «διαμάντι»), η αναγκαία εργασία στην άρθρωση του ώμου γίνεται από το πρόσθιο τμήμα του δελτοειδή μυ και από το άνω τμήμα του μείζονος θωρακικού μυ. Για το οπίσθιο τμήμα του δελτοειδή δε γίνεται καμία αναφορά, αλλά και για το πρόσθιο, πέρα από τις παραπάνω έρευνες, καμία άλλη δε διερευνά το θέμα. Πριν γίνει αναφορά στους κοιλιακούς και ραχιαίους μύες και λόγω του ότι οι περισσότερες έρευνες αναφέρονται στη σύγκριση των μυϊκών ομάδων, βάση σταθερής και ασταθούς επιφάνειας στήριξης, είναι απαραίτητο να γίνουν κάποιες παρατηρήσεις. Οι Lehman G.J., et al. (2006) διερευνώντας το θέμα αναφέρουν πως, δεν είναι δυνατόν να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι μία ασταθής επιφάνεια, αυτόματα προκαλεί αύξηση της μυϊκής δραστηριότητας. Επιπροσθέτως, μία ασταθής επιφάνεια και μόνο είναι ανεπαρκής για να 17

18 επηρεάσει όλες τις μυϊκές ομάδες. Η τοποθέτηση των άνω άκρων πάνω σε ασταθή επιφάνεια δεν προκαλεί καμία μεταβολή στη μυϊκή δραστηριότητα, των μυών που μελετήθηκαν (τρικέφαλος βραχιόνιος, μείζων θωρακικός, πλατύς ραχιαίος, ορθός κοιλιακός και έξω λοξός). Αποδείχθηκε πως, η ασταθής επιφάνεια πρέπει να βρίσκεται κάτω από τα άνω άκρα για να προκαλέσει μία υποτιθέμενη αποσταθεροποίηση (διαταραχή της ισορροπίας) και επομένως, μία επακόλουθη αύξηση της μυϊκής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια των push ups. Επίσης, διαφαίνεται ότι, όσο μεγαλώνει προς τα πάνω, η απόσταση του κέντρου μάζας από τη βάση στήριξης (ασταθή επιφάνεια), μπορεί να επηρεαστεί η μυϊκή δραστηριότητα (Lehman, G.J., et al., 2006). Γενικά, για τις ασταθείς επιφάνειες στήριξης συγκριτικά με τις σταθερές, δεν μπορεί να είναι ξεκάθαρο αν η όποια μεταβολή στη μυϊκή δραστηριότητα, δεν είναι απλά η προσπάθεια του ατόμου να ισορροπήσει, καθώς δεν αποκρίθηκαν με τον ίδιο τρόπο όλοι οι συμμετέχοντες, στην αλλαγή της σταθερότητας της επιφάνειας στήριξης. Είναι πιθανόν, να υπάρχουν εξατομικευμένοι παράγοντες που διαμορφώνουν την απόκριση στα ερεθίσματα της σταθερότητας της επιφάνειας. Επίσης ο τύπος προπόνησης μπορεί να επηρεάσει την αντίδραση στην αστάθεια. Τέλος, δεν είναι γνωστό, αν η όποια αύξηση της μυϊκής δραστηριότητας ή έλλειψη της όποιας μεταβολής της, είναι ακούσια ή μπορεί να μεταβληθεί με την προπόνηση ή την ανατροφοδότηση. Κοιλιακοί και Ραχιαίοι Μύες Στη σταθεροποίηση του σώματος κατά τη διάρκεια των push ups, πέρα των άλλων μυϊκών ομάδων, συμμετέχουν οι βραχείς, βαθείς και μακροί ραχιαίοι μύες καθώς και οι κοιλιακοί μύες (Hartmann, J. & Tünnemann, H., 1991). Οι Lehman G.J., et al. (2006) αναφέρεται πως, αύξηση στη μυϊκή δραστηριότητα του ορθού κοιλιακού, εμφανίστηκε μόνο όταν τα χέρια τοποθετούνταν σε ασταθή επιφάνεια. Η τιμές για τον πλατύ ραχιαίο, αφαιρέθηκαν από την έρευνα, καθώς στους πρώτους έξι συμμετέχοντες κατά την ανάλυση του σήματος παρατηρήθηκε κυρίως θόρυβος και πολύ μικρή μυϊκή δραστηριότητα, κατά την εκτέλεση των push ups. 18

19 Κλινικές έρευνες δείχνουν, πως η εκτέλεση των push ups προκαλεί πόνο στην μέση, σε ορισμένους ασθενείς, ενώ άλλους τους ανακουφίζουν. Επομένως, η κατανόηση του μηχανισμού εκτέλεσης των push ups οδηγεί σε καλύτερη πρόληψη και τεχνικές αποκατάστασης (McGill, S.M., 1991). Επίσης, βρέθηκε αύξηση της ενεργοποίησης του τετράγωνου οσφυϊκού (54%), συγκριτικά με άλλους μυς, κατά την εκτέλεση ισομετρικής στήριξης στους αγκώνες και στα πέλματα, με το σώμα παράλληλο προς το έδαφος (McGill, S.M., et al., 1996). Οι Mandroukas, K. & Leisnner, P. (1984), μελέτησαν τη συμμετοχή των κοιλιακών και ραχιαίων μυών κατά τη διάρκεια εκτέλεσης push ups από δύο διαφορετικές αφετηρίες. Η πρώτη είναι η βασική θέση με το σώμα τεντωμένο και η δεύτερη με τα ισχία και τα γόνατα σε κάμψη, με στήριξη ωστόσο, πάλι στις παλάμες και στα δάχτυλα των ποδιών. Μελετήθηκε η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του ορθού κοιλιακού και του ιερονωτιαίου μυός, με επιφανειακά ηλεκτρόδια (Beckman) και με μεγάλες ενδομυϊκές βελόνες (Disa). Οι βελόνες τοποθετήθηκαν σε βάθος περίπου 3-5 cm στον ιερονωτιαίο μυ, 3 cm αμφιπλάγια των ακανθώδων αποφύσεων, στο ύψος του τρίτου-τέταρτου οσφυϊκού σπονδύλου (Ο3-Ο4). Στο ίδιο ύψος τοποθετήθηκαν μικρές βελόνες για την καταγραφή των επιπολείς ραχιαίων μυών. Στον ορθό κοιλιακό μυ τα επιφανειακά ηλεκτρόδια τοποθετήθηκαν 2 cm πάνω από τον ομφαλό. Οι εξεταζόμενοι εκτελούσαν 20 επαναλήψεις. Όταν το σώμα ήταν τεντωμένο, παρατηρήθηκε μέγιστη επιβάρυνση του ορθού κοιλιακού μυός στο τέλος της κάμψης των αγκώνων και στην αρχή της έκτασης αυτών. Κατά τη διάρκεια των 20 επαναλήψεων η δραστηριότητα του ορθού κοιλιακού αυξάνεται μέτρια. Το αντίθετο συμβαίνει με τη δραστηριότητα του ιερονωτιαίου μυός, ο οποίος ενώ στην αρχή, όταν το άτομο είναι ξεκούραστο, ενεργοποιείται ελάχιστα, προς το τέλος της άσκησης παρουσίαζε πάρα πολύ μεγάλη δραστηριότητα. Η δραστηριότητα των εν τω βάθει ραχιαίων μυών εμφανίζεται με υψηλά δυναμικά ακόμα και κατά το πρώτο μέρος της έκτασης των αγκώνων, γεγονός που δεν υφίσταται στην αρχή της άσκησης, όταν δηλαδή, το άτομο ήταν ξεκούραστο. Η δραστηριότητα αυξανόταν όσο πιο πολλές φορές εκτελούνταν η κάμψη και η έκταση των αγκώνων. Απόρροια αυτού, είναι να εμφανίζονται συχνότερα 19

20 οσφυϊκοί πόνοι, με αποτέλεσμα να δυσκολεύονται οι ασκούμενοι να κρατήσουν τη σπονδυλική στήλη στα φυσιολογικά της κυρτώματα. Οι μυϊκοί πόνοι εκδηλώνονταν περισσότερο και γρηγορότερα σε απροπόνητα παρά σε προπονημένα άτομα Αυτό σημαίνει πως, από τη θέση αυτή έχουμε άσκοπη επιβάρυνση της οσφυϊκής μοίρας της σπονδυλικής στήλης. Το παραπάνω αποτέλεσμα δε φάνηκε όταν οι ασκούμενοι είχαν λυγισμένα τα ισχία και τα γόνατα. Ενώ η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα του ορθού κοιλιακού δε διέφερε από την προηγούμενη θέση, με το σώμα τεντωμένο, εντούτοις η δραστηριότητα του ιερονωτιαίου μυός ήταν από την αρχή μέχρι το τέλος των επαναλήψεων αμετάβλητη. Αυτό σημαίνει, πως από αυτή τη θέση η σπονδυλική στήλη και φορτίζεται και προστατεύεται. Η άσκηση από τη θέση αυτή συστήνεται στα παιδιά και στα απροπόνητα άτομα (Μανδρούκας, Κ. 2001). Οι Freeman S., et al. (2006), στην προσπάθειά τους να διευθετήσουν το θέμα αυτό, μελέτησαν την εκτέλεση της άσκησης χρησιμοποιώντας διαφορετικές αφετηρίες, όπως ασύμμετρες θέσεις των χεριών και μεταβλητές επιφάνειες στήριξης, συνυπολογίζοντας την επιβάρυνση της σπονδυλικής στήλης και της κοιλιακής χώρας, καθώς και την παραγωγή πίεσης και ροπής στο μεσοσπονδύλιο διάστημα Ο4-Ο5. Στην έρευνα συμμετείχαν 10 υποκείμενα (9 άντρες και 1 γυναίκα), όλοι αθλητές (οι 2 elite επιπέδου). Οι εξεταζόμενοι εκτελούσαν 3 επαναλήψεις για κάθε άσκηση: απλές κάμψεις, απλές κάμψεις με γρήγορο ρυθμό, κάμψεις με ένα χέρι, με ανισόπεδη τοποθέτηση χεριών (το ένα χέρι 3 ίντσες μπροστά από την άρθρωση του ώμου και άλλο 3 ίντσες πίσω), με παλαμάκι στον αέρα, με το ένα χέρι πάνω σε μπάλα του μπάσκετ και το άλλο στο έδαφος, με τα δύο χέρια σε μεγαλύτερο άνοιγμα από αυτό των ώμων να στηρίζονται σε 2 μπάλες και με τα δύο χέρια πάνω σε μία μπάλα (η μεταξύ τους απόσταση ήταν 6 ίντσες). Η ανάλυση των μυοηλεκτρικών σημάτων έγινε με την τοποθέτηση 14 ζευγών επιφανειακών ηλεκτροδίων (AgAgCl), για την αριστερή και τη δεξιά πλευρά του σώματος. Μετρήθηκε η ενεργοποίηση του ορθού κοιλιακού (3 cm παράλληλα του ομφαλού), του έξω λοξού, του έσω λοξού, του πλατύ ραχιαίου (παράλληλα του Θ9 σπονδύλου) και του ιερονωτιαίου. Επίσης, μετρήθηκαν και άλλοι μύες της δεξιάς πλευράς του σώματος, όπως ο μείζων 20

21 θωρακικός, η μακρά κεφαλή του δικεφάλου βραχιονίου, η έξω κεφαλή του τρικέφαλου βραχιονίου και το πρόσθιο τμήμα του δελτοειδή. Στα αποτελέσματα φάνηκε, ότι όσο πιο δυναμικές ήταν οι ασκήσεις τόσο μεγαλύτερη ήταν οι ενεργοποίηση τόσο των κοιλιακών μυών, όσο και των μυών της ράχης. Συνάμα, υπήρχε μεγαλύτερη πίεση της οσφυϊκής μοίρας τόσο κατά την εκτέλεση των push-ups με το ένα χέρι, όσο και όταν τα άνω άκρα τοποθετούνταν σε μπάλα. Διαπιστώθηκε πως, αν και η εκτέλεση των κάμψεων σε ασταθή επιφάνεια επιβάρυνε περισσότερο την οσφυϊκή μοίρα, εντούτοις η εκτέλεση της άσκησης με το ένα χέρι και οι βαλλιστικές ασκήσεις (παλαμάκι), είχαν ακόμα μεγαλύτερη επιβάρυνση. Επίσης, κατά την εκτέλεση πλειομετρικών κάμψεων υπήρχε μεγαλύτερη επιβάρυνση της οσφυϊκής μοίρας. Αυτό κυρίως επηρέαζε, όσους ήταν ευαίσθητοι σε πιέσεις που ασκούνταν στην σπονδυλική στήλη. Φαίνεται λοιπόν, πως οι πλειομετρικές κάμψεις δεν είναι κατάλληλες για όσους έχουν πόνους μέσης, ωστόσο χρησιμοποιούνται ειδικά για την πλειομετρική εξάσκηση των κοιλιακών μυών αθλητών υψηλού επιπέδου. Γενικά, η μικρότερη μυϊκή ενεργοποίηση παρουσιάστηκε κατά την εκτέλεση push ups από τη βασική θέση. Ωστόσο, λόγο του ότι, όλοι οι συμμετέχοντες ήταν γυμνασμένοι, τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας δεν μπορούν να γενικευθούν στην πλειονότητα του πληθυσμού. Οι Granata, K.P. & Marras, W.S. (2000), κατέληξαν στο συμπέρασμα πως, η εκτέλεση ασκήσεων σε ασταθή επιφάνεια αυξάνει τη συνσύσπαση των μυών του κορμού, συγκριτικά με τη σταθερή επιφάνεια, επειδή αυξάνεται και το ενδεχόμενο της πτώσης. Αν και μόνο οι δύο παραπάνω μελέτες διερεύνησαν διεξοδικά την ενεργοποίηση των κοιλιακών και ραχιαίων μυών, δεν μπορεί να γίνει σύγκριση των αποτελεσμάτων. Αρχικώς, στην πρώτη έρευνα χρησιμοποιήθηκαν ενδομυϊκές βελόνες και στη δεύτερη επιφανειακά ηλεκτρόδια. Κατά δεύτερον, οι Mandroukas K. & Leisnner P. (1984), χρησιμοποίησαν 20 επαναλήψεις push ups. Ο αριθμός αυτός των επαναλήψεων είναι πολύ μεγάλος για το γενικό πληθυσμό και είναι εύλογο, ότι ο κάματος θα επηρεάσει το αποτέλεσμα, τόσο στη μυϊκή δραστηριότητα, όσο και στη διατήρηση της ορθής θέσης του σώματος. Το τρέμουλο που προκαλείται στα άνω άκρα λόγω της έντονης 21

22 κόπωσης, ενδεχομένως να λειτουργεί, όμοια και με μία ασταθή επιφάνεια και ο λόγος της έντονης ενεργοποίησης των μυών της ράχης στις τελευταίες επαναλήψεις, να οφείλεται στην προσπάθεια διατήρησης της ισορροπίας και ταυτόχρονης εκτέλεσης της άσκησης. Οι Freeman S., et al. (2006), διερεύνησαν την ενεργοποίηση κατά τη διάρκεια 3 επαναλήψεων για κάθε θέση, όπως και έγινε και σε άλλες έρευνες (Lehman, G.J., et al., 2006; Lehman, G.J., et al., 2007), άλλοι ερευνητές προτίμησαν τις 5 επαναλήψεις (Lear, L.J. & Gross, M.T., 1998; Ludewig, P.M., et al., 2004), τις 7 (Donkers, M.J., et al., 1993) και μέγιστο τις 10 (Tucker, W.S., et al., 2008). Τέλος, καμία έρευνα δε μελετά την ενεργοποίηση των κοιλιακών και ραχιαίων μυών, συγκρίνοντας τη βασική θέση και τη στήριξη στα γόνατα. Οι Mandroukas K. & Leisnner P. (1984), αναφέρονται σε μία θέση με τα γόνατα και τα ισχία σε κάμψη, ωστόσο η στήριξη παραμένει στις παλάμες και στα δάχτυλα των ποδιών. Αποκατάσταση Μεγάλο μέρος της βιβλιογραφίας αναφέρεται στη χρήση των push ups σε προγράμματα αποκατάστασης, στους πιθανούς τραυματισμούς που η άσκηση αυτή μπορεί να προκαλέσει και στη ευρεία χρήση της κατά τη στρατιωτική εκπαίδευση. Οι περισσότερες έρευνες που μελετούν τα push ups ως θεραπευτική άσκηση, επικεντρώνονται κυρίως στα άνω άκρα (Lear, L.J. & Gross, M.T., 1998; Ludewig, P.M., et al., 2004). Η πρόκληση διαταραχών στην άρθρωση του ώμου και η ανάγκη για αποκατάσταση, έχουν αυξήσει τα έξοδα περίθαλψης των ασθενών. Περίπου 13,7 εκατομμύρια άνθρωποι στις Ηνωμένες Πολιτείες καταφεύγουν κάθε χρόνο σε κάποιον θεραπευτή για προβλήματα ώμων. Η χρήση ασκήσεων κλειστής κινητικής αλυσίδας ενσωματώνονται σε πρωτόκολλα αποκατάστασης σε ασθενείς με διαταραχές στην άρθρωση του ώμου. Θεραπευτές και ερευνητές αναγνωρίζουν τα οφέλη της χρήσης ασκήσεων κλειστής κινητικής αλυσίδας, για τα άνω άκρα (Tucker, W.S., et al., 2008). Η άσκηση κλειστής κινητικής αλυσίδας αναφέρεται σε κίνηση που συμβαίνει σε 22

23 κλειστή κινητική αλυσίδα, όπου το σώμα κινείται πάνω σε ένα σταθερό περιφερικό τμήμα. Για παράδειγμα, μια κίνηση κλειστής κινητικής αλυσίδας πραγματοποιείται σε μια θέση φόρτισης, όπου το πόδι είναι σταθεροποιημένο στο έδαφος και η μυϊκή λειτουργία ανασηκώνει ή χαμηλώνει το σώμα, όπως στο ανέβασμα σκάλας ή σε δραστηριότητες που περιλαμβάνουν βαθύ κάθισμα. Μια δραστηριότητα κλειστής κινητικής αλυσίδας πραγματοποιείται σε άνω άκρα, όταν το άτομο εκτελεί κάμψεις αγκώνων (push ups) (Kisner, C. & Colby, L.A., 2003). Συγχρόνως, πολλοί ερευνητές υποστηρίζουν, ότι ο πρόσθιος οδοντωτός είναι ο κύριος σταθεροποιητής της ωμοπλάτης (Lear, L.J. & Gross, M.T., 1998; Ekstrom, R.A., et al., 2003; Freeman, S., et al., 2006) και η ενδυνάμωσή του, μαζί με την κάτω μοίρας του τραπεζοειδή είναι πολύ σημαντική για την αποκατάσταση τραυματισμών της άρθρωσης του ώμου (Decker, M.J., et al., 1999; Kibler, W.B. & McMullen, J. 2003; Lehman, G.J., et al., 2007). Τα push ups είναι μία άσκηση των άνω άκρων κλειστής κινητικής αλυσίδας, τα οφέλη της οποίας αναφορικά με τον πρόσθιο οδοντωτό και την κάτω μοίρα του τραπεζοειδή έχουν αποδειχθεί (Moseley, J.B., et al., 1992; Lear, L.J. & Gross, M.T., 1998; Decker, M.J., et al., 1999; Ludewig, P.M., et al., 2004). Λόγω της θέσης της γληνοβραχιόνιας άρθρωσης και συγχρόνως της στατικής και δυναμικής σταθεροποίησης του ώμου, τα push ups θεωρούνται κλινικώς ευεργετικά για τη μυϊκή ενεργοποίηση (Tucker, W.S., et al., 2008). Όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο Kibler W.B. (1998), η άσκηση αυτή χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση των δυσλειτουργιών της άρθρωσης του ώμου και της περιοχής της ωμοπλάτης, λόγω της αποδεδειγμένες ενεργοποίησης των μυών που ενεργούν στις περιοχές αυτές. Ωστόσο, λόγω της μυϊκής ισχύος που απαιτείται για την εκτέλεση αυτών, δεν αποτελούν μία πρακτική άσκηση αποκατάστασης για όλες τις κλινικές περιπτώσεις (Tucker, W.S., et al., 2008). Η επιλογή του τρόπου εκτέλεσης των push ups, εξαρτάται από τις ατομικές ικανότητες του κάθε ανθρώπου, όπως το ατομικό ιατρικό ιστορικό, την ικανότητα αντοχής και το είδος προπόνησης (Freeman, S., et al., 2006). Κατά τα προγράμματα αποκατάστασης σε ασθενείς με δυσλειτουργίες στην άρθρωση του ώμου, επιθυμητό είναι να χρησιμοποιούνται ασκήσεις οι οποίες θα 23

24 ενεργοποιούν μέγιστα τον πρόσθιο οδοντωτό, με την ταυτόχρονη ελάχιστη ενεργοποίηση της άνω μοίρας του τραπεζοειδή (Ludewig, P.M., et al., 2004), καθώς αυτοί οι μυς δουλεύουν ταυτόχρονα στην προς τα πάνω περιστροφή της ωμοπλάτης για κινήσεις που γίνονται πάνω από το ύψος της κεφαλής (Decker, M.J., et al., 1999; Ekstrom, R.A., et al., 2003). Πάνω σε αυτή τη βάση κυμάνθηκε η έρευνα των Ludewig P.M., et al. (2004), σε 30 ενήλικες, (n=19) υγιείς και (n=11) με πόνο ή δυσλειτουργία στην άρθρωση του ώμου, οι οποίοι εκτελούσαν push up plus, push up στα γόνατα, με στήριξη στους αγκώνες και στα δάχτυλα των ποδιών και από όρθια θέση ενάντια σε τοίχο. Σκοπός ήταν να διερευνηθεί η ενεργοποίηση των προαναφερθέντων μυών. Αποδείχθηκε πως, κατά την εκτέλεση των push up plus, υπήρχε μέγιστη ενεργοποίηση του προσθίου οδοντωτού και για τις δύο ομάδες. Σε όλες τις παραλλαγές της άσκησης βρέθηκε χαμηλή ενεργοποίηση της άνω μοίρας του τραπεζοειδή και θα συνιστούνταν για κλινική χρήση. Ωστόσο, κατά τον σχεδιασμό προγραμμάτων αποκατάστασης τα push ups στο τοίχο θα πρέπει να προηγούνται αυτών στους αγκώνες. Έπεται, ακολουθεί η εκτέλεση στα γόνατα και τέλος ο ασκούμενος μπορεί να περάσει στην κανονική εκτέλεση της άσκησης. Συνάμα, τα push ups στον τοίχο είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος αποτίμησης της δύναμης του προσθίου οδοντωτού μυός. Οποιαδήποτε ανωμαλία της άρθρωσης του ώμου ή της ωμοπλάτης, μπορεί να διαγνωστεί με 5 έως 10 push ups στον τοίχο (Kibler, W.B., 1998). Άλλες έρευνες αποδεικνύουν πως, μετά από τραυματισμό στην άρθρωση του ώμου, ασθενείς οι οποίοι εκτελούσαν και πριν, σε καθημερινή βάση, την άσκηση των κάμψεων, ήταν σε θέση να επιστρέψουν κατευθείαν στον κλασικό τρόπο εκτέλεσης της άσκησης. Ακόμα και μετά από αρθροσκόπηση ώμου σε δείγμα από στρατιώτες και άντρες του πολεμικού ναυτικού, βρέθηκε πως ήταν σε θέση, να επιστρέψουν στις καθημερινές στρατιωτικές τους δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένων και των υποχρεωτικών push ups (Provencher, M.T., et al., 2005; Molonge, T.S., 2007). Στα προγράμματα αποκατάστασης, συχνά χρησιμοποιείται μία ασταθής επιφάνεια (π.χ. medicine ball), στην προσπάθεια για αύξηση της ενεργοποίησης 24

25 των μυών που λειτουργούν σταθεροποιητικά, αυξάνοντας τα εσωτερικά ερεθίσματα ισορροπίας. Ωστόσο, σχετικά με τη μικρότερη ενεργοποίηση της άνω μοίρας του τραπεζοειδή που επιθυμείται στα προγράμματα αποκατάστασης, η εκτέλεση σε μια σταθερή επιφάνεια ενεργοποιεί λιγότερο το μυ αυτό, από ότι η εκτέλεση σε μια ασταθή επιφάνεια (Lehman, G.J., et al., 2007). Γενικότερα, η εκτέλεση push up και push up plus με τη χρήση Swiss ball δεν επηρεάζει τη δραστηριότητα των μυών που σταθεροποιούν την άρθρωση του ώμου, συγκριτικά πάντα με την εκτέλεση σε σταθερό έδαφος, παρά τις μη δημοσιευμένες αξιώσεις των θεραπευτών και των ειδικών στις ασκήσεις αυτές, ότι η χρήση Swiss ball, έχει σαν αποτέλεσμα τη μέγιστη επιστράτευση των σταθεροποιών μυών που περιβάλλουν τις αρθρώσεις. Ίσως επηρεάζει περισσότερο μία άρση των κάτω άκρων, σε μία οποιαδήποτε επιφάνεια και όχι απαραίτητα σε Swiss ball, τη δραστηριότητα των ωμοθωρακικών μυών, απλά λόγω της αύξησης του βάρους που μεταφέρεται στα χέρια. Αυτό ωστόσο, δε μειώνει τα πιθανά θεραπευτικά οφέλη της χρήσης Swiss ball, για την αύξηση της ικανότητας της ισορροπίας (Lehman, G.J., et al., 2006). Τέλος, αξίζει να αναφερθεί μία περιπτωσιολογική μελέτη, που περιγράφει μία μοναδική περίπτωση τραυματισμού λόγο των push ups. Οι de la Fuente A.F., et al. (2008) αναφέρουν, περίπτωση αμφοτερόπλευρου εξαρθρήματος ώμων, σε γυμνασμένο άντρα, μετά την εκτέλεση 100 επαναλήψεων push ups. Έπειτα από υπερβολική κόπωση των μυών, σε σημείο ανεπάρκειας, ο συγκεκριμένος άντρας κατάρρευσε από τη θέση push ups, που βρισκόταν με το σωματικό του βάρος να υποστηρίζεται αρχικά από τους προσαγωγούς, κάμπτοντας τα άνω άκρα. Είναι πιθανό εκείνη τη στιγμή, ο δεξιός ώμος να εξαρθρώθηκε πιασμένος κάτω από το σώμα. Το εξάρθρημα του αριστερού ώμου, πιθανόν να σημειώθηκε ταυτόχρονα ή αμέσως μετά την πτώση. Όλες οι προηγούμενες αναφορές σε αμφοτερόπλευρα εξαρθρήματα οφείλονταν σε τραυματισμό ή τροχαία ατυχήματα και μόνο δύο, σε άρση βάρους. 25

26 Στρατιωτική Εκπαίδευση Κατά τη στρατιωτική εκπαίδευση, όπως και στις εισαγωγικές εξετάσεις, απαιτείται από τους εκπαιδευόμενους σε διάστημα 2 λεπτών, να εκτελέσουν το μέγιστο αριθμό κάμψεων που μπορούν, από τη βασική θέση, με τα χέρια κάτω από την άρθρωση του ώμου, το σώμα σε ευθεία και το στέρνο να πλησιάζει όσο περισσότερο στο έδαφος (Bell, N.S., et al., 2000; Knapik, J.J., et al., 2001; Gregg, R.L., et al., 2002; White, D.W., et al., 2007). Στην έρευνα των Bell N.S., et al. (2000) φάνηκε ότι, οι άντρες μπορούσαν να εκτελέσουν μεγαλύτερο αριθμό κάμψεων, ωστόσο οι γυναίκες κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης είχαν μεγαλύτερη βελτίωση αναφορικά με την αρχική τους κατάσταση, που άγγιξε το 156%, συγκριτικά με τους άντρες, που η ικανότητά τους στην εκτέλεση κάμψεων βελτιώθηκε κατά 57%. Συγχρόνως όμως, οι γυναίκες είχαν τους διπλάσιους τραυματισμούς, με τον κίνδυνο ενός σοβαρού τραυματισμού για αποχή, να είναι δυόμιση φορές μεγαλύτερος από αυτόν των αντρών. Ως κύριοι λόγοι αναφέρονται, η διαφορά στη φυσική κατάσταση (White, D.W., et al., 2007), στη σωματική σύσταση (Bell, N.S., et al., 2000; White, D.W., et al., 2007), όπως και στη ψυχολογική κατάσταση του εκπαιδευόμενου (Gregg, R.L., et al., 2002). ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η βιοκινητική αξιολόγηση της άσκησης των κάμψεων εκτάσεων των άνω άκρων και η σύγκριση της μυϊκής λειτουργίας σε σχέση με τη μεταβολή της θέσης εκτέλεσης. Επιμέρους σκοπός ήταν η διερεύνηση της κλίσης και της επιβάρυνσης που ασκούνταν στην οσφυϊκή μοίρα της σπονδυλικής στήλης. 26

27 ΣΗΜΑΣΙΑ Η σημασία της έρευνας είναι να βελτιωθεί η γνώση γύρω από την άσκηση των κάμψεων-εκτάσεων των άνω άκρων και να επιλυθούν οι όποιες αντικρουόμενες απόψεις. Συνάμα, δεν υπάρχει μία πλήρης μελέτη, που να διερευνά τον τομέα των κάμψεων, συγχρόνως ηλεκτρομυογραφικά (συμπεριλαμβανομένων όλων των κύριων μυϊκών ομάδων που συμμετέχουν στην άσκηση και όχι μερικών εξ αυτών) και μηχανικά. Στόχος είναι να διερευνηθεί, για κάθε μυ ξεχωριστά, η διαφορά ενεργοποίησης που υπάρχει σε κάθε θέση. Η έρευνα αυτή μελετώντας τα παραπάνω ζητήματα, θα συμπληρώσει τη μέχρι σήμερα επιστημονική γνώση. ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΤΩΝ ΟΡΩΝ Εγκλισιόμετρο: Το όργανο καταγραφής γωνιών κατά την κίνηση. ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Η έρευνα περιορίστηκε στις έξι κύριες θέσεις εκτέλεσης των push ups, οι οποίες επί το πλείστον χρησιμοποιούνται για την καθημερινή εξάσκηση, όπως είναι η βασική θέση εκτέλεσης, η θέση με τα χέρια ανοιχτά, με τα χέρια κλειστά, με τα κάτω άκρα ψηλά, με τα άνω άκρα ψηλά και με τα γόνατα στο έδαφος. Δε μελετήθηκαν εξειδικευμένες θέσεις, που χρησιμοποιούνται από επαγγελματίες αθλητές ή κατά την επίπονη στρατιωτική εκπαίδευση, όπως και απλούστερες μορφές (π.χ. από όρθια θέση), που χρησιμοποιούνται κυρίως στην αποκατάσταση. Επίσης, εξετάστηκαν οι κύριες μυϊκές ομάδες (δικέφαλος βραχιόνιος, τρικέφαλος βραχιόνιος, δελτοειδής, μείζων θωρακικός, πρόσθιος οδοντωτός και πολυσχιδής), που ενεργοποιούνται κατά την άσκηση και για τις οποίες οι μελέτες είναι λίγες, πέρα του τραπεζοειδή, στον οποίον και αναφέρετε μεγάλο μέρος της βιβλιογραφίας (Moseley, J.B., et. al., 1992; Lear, L.J. & Gross, M.T., 1998; Decker, M.J., et. al., 1999; Ludewig, P.M., et al., 2004; Lehman 27

28 G.J., et al., 2007; Tucker, W.S., et al., 2008). Η μελέτη περιορίζεται σε σταθερή επιφάνεια και μόνο, σε αντίθεση με πολλές μελέτες που συγκρίνουν σταθερή και ασταθή επιφάνεια στήριξης (Donkers, M.J., et al. 1993; Ludewig, P.M., et al., 2004; Freeman, S., et al., 2006; Lehman, G.J., et al., 2006; Lehman, G.J., et al., 2007). ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Στην έρευνα υπάρχει ο περιορισμός των εργαστηριακών συνθηκών μέτρησης, συνθήκες που πιθανά να επέφεραν διαφοροποίηση της εκτέλεσης των κινήσεων, σε σχέση με την κίνηση σε συνθήκες πεδίου. Συνάμα, υπάρχουν και τα μειονεκτήματα της επαναλαμβανόμενης μέτρησης, η επίδραση της σειράς με την οποία γίνονται οι μετρήσεις και η επίδραση της μάθησης από τη μια μέτρηση στην άλλη. Οι οδηγίες για τον ορθό τρόπο εκτέλεσης της κάθε θέσης, πριν την έναρξη των μετρήσεων βοήθησαν σημαντικά, στον περιορισμό αυτόβουλων κινήσεων, καθώς οι περισσότεροι δε γνώριζαν και δεν είχαν ακούσει ποτέ, ποιος είναι ο ορθός τρόπος εκτέλεσης. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ Διατυπώνονται οι εξής ερευνητικές υποθέσεις: - Ανάλογα με την κάθε θέση εκτέλεσης των push ups, διαφοροποιείται η ενεργοποίηση ορισμένων μυών. - Ανάλογα με την κάθε θέση, αλλάζει και η κατακόρυφη δύναμη που εφαρμόζεται από τα άνω άκρα. - Η σωστή εκτέλεση της άσκησης, με ορθή θέση του κορμού, δε μεταβάλει τη μυϊκή ενεργοποίηση του πολυσχιδή. 28

29 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ Για τον έλεγχο των ερευνητικών υποθέσεων, διατυπώθηκαν οι ακόλουθες στατιστικές υποθέσεις: Μηδενική Υπόθεση (Η 0 ): Η ενεργοποίηση των μυϊκών ομάδων και ο μηχανισμό εκτέλεσης των κάμψεων-εκτάσεων των άνω άκρων είναι ίδιος για όλες τις συνθήκες (μεταβολή αφετηρίας εκτέλεσης της άσκησης). Εναλλακτική υπόθεση: Η ενεργοποίηση των μυϊκών ομάδων και ο μηχανισμός εκτέλεσης των κάμψεων είναι διαφορετικός, ανάλογα με την κάθε αφετηρία εκτέλεσης της άσκησης. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Δείγμα Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 11 νεαροί άντρες. Οι 9 από αυτούς αθλούνταν σε τακτά χρονικά διαστήματα, είτε ελεύθερα, είτε σε ερασιτεχνικά αθλητικά σωματεία και οι 2 ήταν φοιτητές του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού του Α.Π.Θ.. Η επιλογή του δείγματος ως προς το είδος της αθλητικής τους ενασχόλησης, τη φυσική κατάσταση και την προηγούμενη εμπειρία στην εκτέλεση της άσκησης ήταν τυχαία. Όλα τα άτομα είχαν δείκτη μάζας σώματος (ΒΜΙ) μικρότερου του 25 και ήταν υγιή. Τα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά των συμμετεχόντων φαίνονται στον Πίνακα 1. και συμπίπτουν με τους μέσους όρους των ανθρωπομετρικών στοιχείων, όπως αυτοί βρέθηκαν από μετρήσεις σε φοιτητές του Τ.Ε.Φ.Α.Α. του Α.Π.Θ. στο εργαστήριο βιοκινητικής του αντίστοιχου τμήματος, από τους Σιάτρα Θ. & Κόλλια Η., (1996). Βάση αυτών, ο μέσος όρος ύψους των ανδρών θα πρέπει να είναι 178,8 cm, το βάρος 76,1 kg. και η ηλικία 20,9 έτη. 29

30 Πριν από την έναρξη των δοκιμασιών, οι εξεταζόμενοι ενημερώνονταν για τη διαδικασία και τους σκοπούς της έρευνας και συμπλήρωναν μία καρτέλα με τα στοιχεία τους, το ατομικό τους αθλητικό και ιατρικό ιστορικό. Από την έρευνα αποκλείστηκαν, όσοι αντιμετώπιζαν στο παρελθόν, μυοσκελετικά και ορθοσωμικά προβλήματα. Βασική προϋπόθεση για τη συμμετοχή των εξεταζομένων στην έρευνα, ήταν η αποδοχή των όρων που κατοχυρώθηκε με την ενυπόγραφη δήλωσή τους, σύμφωνα με τον οδηγό διεξαγωγής, της Επιτροπής Ερευνών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (1997). Πίνακας 1. Ανθρωπομετρικά Χαρακτηριστικά Συμμετεχόντων Ν=11 Ύψος 177,7 ± 5,2 Βάρος 75,9 ± 6,1 Ηλικία 22,5 ± 2,4 Όργανα Μέτρησης Για την αξιολόγηση των προσπαθειών χρησιμοποιήθηκε ένα σύστημα δυναμομετρίας, το οποίο κατέγραφε τις κατακόρυφες δυνάμεις, από τις οποίες υπολογίστηκε η μετακίνηση του κέντρου πίεσης (COP). Η κατασκευή του αναφερόμενου σταμπιλόμετρου έγινε στο εργαστήριο Βιοκινητικής του Τ.Ε.Φ.Α.Α. (Α.Π.Θ.), από τον καθηγητή κ. Κόλλια Ηρακλή. Τα σήματα από τους αισθητήρες του οργάνου καταγράφονταν απευθείας σε ηλεκτρονικό υπολογιστή τύπου Pentium IV, μέσω κάρτας μετατροπής του σήματος A/D Data Translation DT Ως συχνότητα δειγματοληψίας ορίστηκαν τα 100Hz. Για την καταγραφή του μυοηλεκτρικού σήματος χρησιμοποιήθηκε ένας ηλεκτρομυογράφος (SX 230 Biometrics Ltd), με διπολικά ηλεκτρόδια επιφανείας, 30

31 τα οποία ζύγιζαν 12 γραμμάρια και κολλούσαν στο δέρμα με αυτοκόλλητα διπλής όψεως, διαμέτρου 1,25 εκ.. Τα 6 ηλεκτρόδια τοποθετήθηκαν στο δικέφαλο βραχιόνιο, στη μακρά κεφαλή του τρικεφάλου βραχιονίου, στη μέση μοίρα του δελτοειδή, στο μείζωνα θωρακικό, στον πρόσθιο οδοντωτό και στον πολυσχιδή. Η τοποθέτηση των ηλεκτροδίων έγινε κατά Seniam. Συγκεκριμένα, για τον δικέφαλο βραχιόνιο, το ηλεκτρόδιο τοποθετήθηκε στο μέσο της απόστασης, ανάμεσα από την κεφαλή του βραχιονίου και την άρθρωση του αγκώνα. Στον τρικέφαλο, το ηλεκτρόδιο τοποθετήθηκε στο 50% της απόστασης μεταξύ του οπίσθιου χείλους του ακρωμίου και του ωλέκρανου, 2 δάχτυλα χαμηλότερα από τη μέση γραμμή, ενώ στον δελτοειδή, στην ευθεία που σχηματίζει το ακρώμιο, με την έξω επικονδυλίτιδα, πάνω στο πιο κοίλο μέρος του μυός. Για τον πρόσθιο οδοντωτό, η τοποθέτηση έγινε παράλληλα των μυϊκών ινών, κάτω από τη μασχάλη, πρόσθια του πλατύ ραχιαίου, μεταξύ των πλευρών 4-6. Στον μείζωνα θωρακικό, το ηλεκτρόδιο τοποθετήθηκε στη μέση της γωνίας που σχηματίζει η κεφαλή του βραχιονίου και η θηλή, πάνω στην κοίλη επιφάνεια. Τέλος, στο πολυσχιδή η τοποθέτηση έγινε στο ύψος του 5 ου οσφυϊκού σπονδύλου, στην ευθεία που σχηματίζετε από το 2 ο δεύτερο σπόνδυλο και τη πίσω λαγόνιο άκανθα. Η συχνότητα συλλογής των δεδομένων γινόταν με 1000Ηz το δευτερόλεπτο. Για την καταγραφή της κλίσης του κορμού με το οριζόντιο επίπεδο, χρησιμοποιήθηκε ένα εγκλισιόμετρο, που τοποθετούνταν στην οσφυϊκή μοίρα της σπονδυλικής στήλης των εξεταζομένων. Συγχρόνως, ένας ψηφιακός μετρονόμος έδινε τον ρυθμό, σύμφωνα με τον οποίο οι εξεταζόμενοι έπρεπε να εκτελέσουν την άσκηση. Τέλος, για την καταγραφή των ανθρωπομετρικών χαρακτηριστικών των συμμετεχόντων χρησιμοποιήθηκε ένα αναστημόμετρo (Seca 220), με υποδιαίρεση χιλιοστού του μέτρου και μία ηλεκτρονική ζυγαριά. 31

32 Διαδικασία Μετρήσεων Η διεξαγωγή των μετρήσεων που απαιτούνταν για τη συγκεκριμένη έρευνα έγινε στο εργαστήριο βιοκινητικής του Τ.Ε.Φ.Α.Α. (Α.Π.Θ.). Όλες οι μετρήσεις έγιναν την ίδια ώρα και με τη θερμοκρασία του χώρου να είναι σταθερή στους 23 ο 25 ο. Πρωτίστως, λήφθηκε το ατομικό ιστορικό των συμμετεχόντων (ατομικά στοιχεία, επίπεδο φυσικής δραστηριότητας, ιστορικό τραυματισμών και παθήσεων κ.α.) και εν συνεχεία έγινε η συλλογή των ανθρωπομετρικών χαρακτηριστικών. Στη συνέχεια το κάθε άτομο, εκτέλεσε μία επανάληψη για κάθε είδος push ups για να διασφαλιστεί η κατανόηση του τρόπου εκτέλεσης. Κατόπιν, προσαρμόστηκαν σε κάθε εξεταζόμενο τα ηλεκτρόδια του EMG και το εγκλισιόμετρο. Έπειτα, ο κάθε εξεταζόμενος εκτέλεσε push ups από 6 διαφορετικές αφετηρίες, με την ακόλουθη σειρά: - Βασική θέση: Τα χέρια ακριβώς κάτω από την άρθρωση του ώμου και η παλάμες παράλληλες μεταξύ τους. Το σώμα χαμήλωνε προς το έδαφος μέχρι οι αγκώνες να φτάσουν σε κάμψη 90 ο. Σημαντικό ήταν το σώμα να είναι σε ευθεία, ώμος ισχίο έξω σφυρό. Επειδή η επιφάνεια τοποθέτησης των χεριών στο σταμπιλόμετρο απείχε 10cm από το έδαφος, τα πόδια τοποθετούνταν σε μεταλλικό σταθερό παραλληλόγραμμο ίδιου ύψους. - Με τα χέρια ανοιχτά: Ζητούνταν από τους εξεταζόμενους να διατηρήσουν την ίδια θέση και το σώμα σε ευθεία, αλλά τα χέρια να τοποθετούνταν κατά 50% πιο ανοιχτά από το άνοιγμα των ώμων. - Με τα χέρια κλειστά: Ίδια ακριβώς τοποθέτηση με τη βασική θέση, αλλά οι παλάμες να τοποθετούνται σε «διαμάντι», δείκτες και αντίχειρες ενώνονται. 32

33 - Με τα πόδια ψηλά: Τα πόδια τοποθετούνταν σε σταθερή επιφάνεια, η οποία απείχε 30cm από το έδαφος και η εκτέλεση των push ups ήταν ίδια με τη βασική θέση. Η τελική διαφορά ύψους με τα χέρια ήταν 20 cm. - Με στήριξη στα γόνατα: Η τοποθέτηση των χεριών ήταν όμοια με τη βασική θέση, αλλά ο ασκούμενος στηρίζονταν στα γόνατα. Η λεκάνη χαμήλωνε ταυτόχρονα με τον κορμό. - Με χέρια ψηλά: Τα χέρια τοποθετούνταν σε επιφάνεια η οποία απείχε από το έδαφος 30cm. Το πόδια παρέμειναν στο μεταλλικό παραλληλόγραμμο, όπως στη βασική θέση. Η τελική διαφορά ύψους με τα πόδια ήταν 20cm. Από κάθε αφετηρία ο εξεταζόμενος έπρεπε να εκτελέσει 3 επαναλήψεις, ενώ το διάλειμμα μεταξύ κάθε άσκησης ήταν 1 λεπτό. Κατά τη διάρκεια των εκτελέσεων υπήρχε ένα μετρονόμος, βάση του οποίου οι συμμετέχοντες έπρεπε να εκτελέσουν τις κάμψεις με ρυθμό, 1 sec για την ομόκεντρη φάση (χαμήλωμα), 0,5 sec παραμονής στην τελική θέση και 1 sec για την έκκεντρη (επαναφορά). Ανάλυση Δεδομένων Η ανάλυση των δεδομένων έγινε με ειδικά προγράμματα που διαθέτει το εργαστήριο βιοκινητικής. Για το σήμα του ηλεκτρομυογράφου έγινε επεξεργασία ακατέργαστου σήματος, με ανόρθωση και RMS. Οι μεταβλητές που επιλέχθηκαν ήταν: - a%_1 & b%_1: Η κατακόρυφη δύναμη του δεξιού και του αριστερού χεριού αντίστοιχα, ως ποσοστό του σωματικού βάρους του ασκούμενου κατά την εκτέλεση των push ups. - Asum & Bsum: Η μέση σχετική κατακόρυφη δύναμη του δεξιού και του αριστερού χεριού αντίστοιχα. - RFD: Ο ρυθμός ανάπτυξης της δύναμης. - CopX: Η μετακίνηση του Κέντρου Πίεσης του ασκούμενου στον άξονα Χ. - CopY: Η μετακίνηση του Κέντρου Πίεσης του ασκούμενου στον άξονα Υ. 33

34 - In evros: Το εύρος της κλίσης του κορμού. - Η μέγιστη και η μέση τιμή της ηλεκτρικής διεγερσιμότητας του δικεφάλου βραχιονίου (Dik), της μακράς κεφαλής του τρικεφάλου βραχιονίου (Tri), της μέσης μοίρας του δελτοειδή (Del), του μείζωνα θωρακικού (Thw), του προσθίου οδοντωτού (PrO) και του πολυσχιδή (Pol). Στατιστική Ανάλυση Η στατιστική ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με το στατιστικό πακέτο S.P.S.S. (ver. 13). Χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος ανάλυσης διακύμανσης πολλαπλών μεταβλητών (MANOVA), για επαναλαμβανόμενες μετρήσεις (Καμπίτσης Χ. & Χαραχούσου Καμπίτση Υ., 1999). Για όλες τις εξαρτημένες μεταβλητές υπολογίστηκε ο μέσος όρος, η τυπική απόκλιση και η μέγιστη τιμή. Ως επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε το p<0,05. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ο εξεταζόμενος ξεκινούσε τη προσπάθειά του από την ουδέτερη θέση με τους αγκώνες τεντωμένους, κατόπιν κατά την έκκεντρη φάση χαμήλωνε, μέχρι οι αγκώνες να καμφθούν κατά 90 ο και ολοκλήρωνε τον κύκλο της κίνησης, επανερχόμενος στην αρχική θέση. Κάθε εκτέλεση είχε 3 κύκλους, δηλαδή 3 επαναλήψεις. Στο Σχήμα 10. που ακολουθεί, φαίνεται ένα χαρακτηριστικό γράφημα τις ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας του τρικέφαλου βραχιονίου (πράσινη γραμμή), του μείζωνα θωρακικού (πορτοκαλί γραμμή) και του πολυσχιδή (κίτρινη γραμμή), κατά τη διάρκεια των 3 επαναλήψεων. Φαίνεται πως, η ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα των δύο πρώτων μυών είναι πιο έντονη εν συγκρίσει με τις υπόλοιπες μυϊκές ομάδες (Σχήμα 11.). 34

35 Σχήμα 10. Σχήμα 11. Στο παρακάτω σχήμα (Σχήμα 12.) απεικονίζεται η συνολική μετατόπιση του Κέντρου Πίεσης (COP), καθώς και του αριστερού χεριού και του δεξιού χεριού σε μία τυχαία προσπάθεια. 35

36 Σχήμα 12. Αποτελέσματα Δυναμικής Ανάλυσης Δεν παρατηρήθηκε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά, στα ποσοστά εφαρμογής δύναμης τόσο του αριστερού, όσο και του δεξιού άνω άκρου. Ωστόσο, στις κατακόρυφες δυνάμεις του αριστερού και του δεξιού χεριού, παρατηρήθηκαν κάποιες διαφορές, σε ορισμένες θέσεις που είναι στατιστικά σημαντικές (f (1,10) =5, p<0.05). Στα γραφήματα που ακολουθούν παρουσιάζονται οι μέσες τιμές και οι τυπικές αποκλίσεις των κατακόρυφων δυνάμεων των 2 χεριών και για τις 6 θέσεις. Γράφημα. 1 Γράφημα.2 Tο post hoc test (Bonferroni) έδειξε διαφορές στις μέσες τιμές των κατακόρυφων δυνάμεων, κατά την εκτέλεση της άσκησης με τα χέρια 36

37 τοποθετημένα ψηλά (θέση 6), συγκριτικά με όλες τις υπόλοιπες θέσεις. Πιο συγκεκριμένα η μέση τιμή της κατακόρυφης δύναμης του δεξιού άνω άκρου, ήταν στατιστικά σημαντικά μικρότερη (Asum=254,41N ± 35,94), όταν τα άνω άκρα τοποθετούνταν υψηλότερα από τα κάτω (θέση 6), συγκριτικά με όλες τις άλλες θέσεις (Γράφημα 2.). Ομοίως και για το αριστερό χέρι (Γράφημα. 1), η μέση τιμή της κατακόρυφης δύναμης στην θέση 6, ήταν σημαντικά μικρότερη (Bsum=250,56N ±34,91), αναφορικά με τις υπόλοιπες θέσεις. Συνάμα, για το αριστερό άνω άκρο και μόνο, φάνηκε πως εφαρμοζόταν μικρότερη κατακόρυφη και στην εκτέλεση με τα χέρια σε κλειστή στήριξη «διαμάντι» (θέση 3) (Bsum=292,29N ±36,94), συγκριτικά με τις άλλες θέσεις. Ωστόσο, στην κλειστή στήριξη (θέση 3), για το αριστερό άνω άκρο, η μέση κατακόρυφη δύναμη ήταν μεγαλύτερη, από αυτήν που εφαρμόζονταν, όταν τα χέρια τοποθετούν υψηλότερα (θέση 6), όπου και στις δύο περιπτώσεις η κατακόρυφη δύναμη ήταν μικρότερη από τις άλλες θέσεις. Αναφορικά, με το ρυθμό ανάπτυξης της δύναμης (RFD), βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές, μεταξύ των θέσεων εκτέλεσης (f (1,10) =5, p<0.05). Για το αριστερό άνω άκρο (Γράφημα. 3) κατά την εκτέλεση της άσκησης από τη βασική θέση (θέση 1), το RFD ήταν μεγαλύτερο (489,81 Ν/ms ±188,55), συγκριτικά με την εκτέλεση της άσκησης από τη θέση «διαμάντι» (θέση 3)(358,54 N/ms ±130,53). Επίσης, στατιστικά σημαντική διαφορά υπήρχε και για το δεξί άνω άκρο (Γράφημα. 4), όπου στη θέση με τα χέρια ψηλά (θέση 6), εμφανιζόταν μικρότερος ρυθμός ανάπτυξης της δύναμης (308,5 N/ms ±79,98), συγκριτικά με τη θέση όπου τα πόδια ήταν ψηλά (θέση 4)( 392,13 N/ms ±88,29). Γράφημα. 3 Γράφημα. 4 37

38 Από την ανάλυση της μετατόπισης του κέντρου πίεσης δε βρέθηκε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά, ως προς τον τρόπο εκτέλεσης των κάμψεων. Από το Γράφημα. 5 ωστόσο, παρατηρούμε, πως το εύρος μετακίνησης του COP στον άξονα Χ, σε όλες τις θέσεις ήταν μεγαλύτερο από τον άξονα Υ. Τέλος, παρατηρούμε ότι κατά την εκτέλεση με τα χέρια κλειστά (θέση 3), παρότι η βάση στήριξης ήταν μικρότερη από τις άλλες αφετηρίες, το συνολικό εύρος μετακίνησης του COP(x,y) ήταν μικρότερο, τόσο για το αριστερό, όσο και για το δεξί άνω άκρο. Γράφημα. 5 COP 200, , , ,0000 COP Y COP X 0, , ,0000 Ποιοτική παρατήρηση της κατανομής βάρους Όλα τα άτομα του δείγματος ήταν δεξιόχειρες. Δήλωσαν, πως στις περισσότερες καθημερινές τους δραστηριότητες χρησιμοποιούσαν το δεξί χέρι. Από τις παρατηρήσεις βρέθηκε πως, όλοι οι συμμετέχοντες εφάρμοζαν μεγαλύτερο ποσοστό μέσης σχετικής δύναμης στο δεξιό άνω άκρο, σε όλες τις εκτελέσεις (Γράφημα. 6). 38

39 Γράφημα. 6 ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΒΑΡΟΥΣ % 51,000 50,500 50,000 49,500 49,000 ΔΕΞΙ ΑΡΙΣΤΕΡΟ 48,500 48, Συνάμα, όταν τους ζητήθηκε στο τέλος των μετρήσεων να εκτιμήσουν ποια θέση τους φάνηκε δυσκολότερη, όλοι δήλωσαν πως η θέση με τα χέρια κλειστά «διαμάντι» (θέση 3), τους καταπόνησε περισσότερο, με έναν εξεταζόμενο, σχεδόν να αδυνατεί να εκτελέσει 3 ολοκληρωμένες επαναλήψεις. Από το ίδιο γράφημα, φαίνεται πως στη θέση αυτή έτειναν να επιβαρύνουν περισσότερο το άνω άκρο που θεωρούσαν πιο επιδέξιο. Αποτελέσματα Εγκλισιόμετρου Τέλος, από τα αποτελέσματα του εγκλισιόμετρου, δε φάνηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές στην κλίση του κορμού κατά την εκτέλεση των κάμψεων μεταξύ των διαφορετικών αφετηριών. Αποτελέσματα ανάλυσης ηλεκτρομυογράφου Από τη στατιστική ανάλυση των δεδομένων που καταγράφηκαν από τον ηλεκτρομυογράφο, δεν παρατηρήθηκε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά στην ενεργοποίηση του δικεφάλου, του δελτοειδή, του προσθίου οδοντωτού, του μείζονα θωρακικού και του πολυσχιδή, που να σχετίζεται με τη διαφορετική αφετηρία στην εκτέλεση των κάμψεων. Για τον τρικέφαλο βραχιόνιο υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Πιο συγκεκριμένα, η μέγιστη τιμή της μυϊκής ενεργοποίησης του τρικέφαλου βραχιονίου (Γράφημα. 7), παρουσίασε στατιστικά σημαντική διαφορά κατά την εκτέλεση των κάμψεων από τη βασική 39

40 θέση (θέση 1) και από τη θέση με τα χέρια κλειστά (θέση 3), συγκριτικά με την εκτέλεση της άσκησης με τα γόνατα κάτω (θέση 5) (f (1,10) =5, p<0.05). Δηλαδή, η μυϊκή ενεργοποίηση του τρικέφαλου βραχιονίου στη θέση 1 και στη θέση 3, ήταν μεγαλύτερη από τη θέση 5. Γράφημα. 7 Γράφημα. 8 Η μέση τιμή του τρικεφάλου παρουσιάζει στατιστικά σημαντική διαφορά στο πέμπτο είδος εκτέλεσης, με τα γόνατα κάτω, όπου και εμφανίζει τη μικρότερη τιμή (f (1,10) =5, p<0.05) συγκριτικά με όλες τις άλλες θέσεις (Γράφημα. 8). Γενικά, κατά την εκτέλεση των push ups με τα γόνατα κάτω (θέση 5) έχουμε τη μικρότερη ενεργοποίηση του τρικέφαλου βραχιονίου. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Οι κάμψεις-εκτάσεις των άνω άκρων, αναντίρρητα είναι μία ιδιαίτερα δημοφιλής άσκηση. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν οι βασικές θέσεις και οι κύριες μυϊκές ομάδες που συμμετέχουν στην άσκηση αυτή, όπως αυτές αναφέρονται παραπάνω. Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων διατηρήθηκε ένα ευχάριστο κλίμα, το οποίο βοήθησε στην εξοικείωση των συμμετεχόντων με τον χώρο. Στις προηγούμενες ερευνητικές εργασίες αναφέρεται, πως είναι σημαντικό να παρατηρηθεί και κατά πόσο η αλλαγή της τοποθέτησης των άνω άκρων επηρεάζει το αποτέλεσμα της μυϊκής ενεργοποίησης, χωρίς να γίνεται η όποια στροφή και προβολή της ωμοπλάτης, όπως στα push ups plus (Decker, M.J., et al., 1999; Ludewig, P.M., et al., 2004; Freeman, S., et al., 2006; 40