«H επίδραση έκκεντρων ισοκινητικών φορτίων. στη μέγιστη ισομετρική δύναμη και στην αρχιτεκτονική. των εκτεινόντων μυών του γόνατος»

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΦΥΣΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΖΩΗΣ» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ «H επίδραση έκκεντρων ισοκινητικών φορτίων στη μέγιστη ισομετρική δύναμη και στην αρχιτεκτονική των εκτεινόντων μυών του γόνατος» του Κωνσταντίνου Τσίτα Τριμελής Επιτροπή: 1. Γαλαζούλας Χ, Λέκτορας (κύριος επιβλέπων) 2. Παπαϊακωβου Γ. Επ. Καθηγητής 3. Χριστούλας K. Επ. Καθηγητής Θεσσαλονίκη 2012

ii Κωνσταντίνος Τσίτας Α.Π.Θ. «H επίδραση έκκεντρων ισοκινητικών φορτίων στη μέγιστη ισομετρική δύναμη και στην αρχιτεκτονική των εκτεινόντων μυών του γόνατος» ISBN «Η έγκριση της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής από το Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών του συγγραφέως» (Ν. 5343/1932, άρθρο 202, παρ. 2).

iii ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Στο σημείο αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω τους επιβλέποντες καθηγητές μου Χρήστο Γαλαζούλα (Λέκτορα), Γεώργιο Παπαϊακώβου (Επικ. Καθηγητή) και Κοσμά Χριστούλα (Επ. Καθηγητή) για τη σκόπιμη επιστημονική βοήθεια, την ηθική υποστήριξη και συμπαράσταση που μου παρείχαν σε όλη τη διάρκεια της έρευνας. του. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κ. Χ. Παπαδόπουλο για την παραχώρηση του εργαστηρίου Τους έφηβους ποδοσφαιριστές που έλαβαν μέρος στη διεξαγωγή της μεταπτυχιακής διατριβής και τέλος, Την ακτινολόγο Όλγα Κυρίτση για τις πολύτιμες επιστημονικές συμβουλές της και την παραχώρηση του φορητού υπερηχογραφικού μηχανήματος. Τους γονείς μου Αθανάσιο και Ευαγγελία Τσίτα για την αμέριστη συμπαράστασή τους.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Της μεταπτυχιακής διατριβής του ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΤΣΙΤΑ «H επίδραση έκκεντρων ισοκινητικών φορτίων στη μέγιστη ισομετρική δύναμη και στην αρχιτεκτονική των εκτεινόντων μυών του γόνατος» (Υπό την επίβλεψη του Λέκτορα Χρήστου Γαλαζούλα) Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η αξιολόγηση ενός προπονητικού προγράμματος έκκεντρης άσκησης, με τη χρήση πολυαρθρικού ισοκινητικού δυναμόμετρου, σε σχέση με τις μεταβολές που θα επιφέρει στην ισομετρική δύναμη του καθώς και στην αρχιτεκτονική των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης. Στην έρευνα συμμετείχαν 16 έφηβοι ερασιτέχνες ποδοσφαιριστές ηλικίας 15 ετών οι οποίοι χωρίστηκαν με τυχαίο τρόπο σε δύο ομάδες (παρεμβατική ομάδα, n=8 και ομάδα ελέγχου, n=8). Καταγράφηκαν τόσο πριν όσο και μετά το παρεμβατικό πρόγραμμα η μέγιστη ισομετρική δύναμη του τετρακέφαλου μυός καθώς και υπερηχογραφικά στοιχεία της αρχιτεκτονικής των εκτεινόντων μυών του γόνατος (γωνία πτέρωσης του ορθού μηριαίου, του έσω πλατέος και του έξω πλατέος μυός στην άπω μυοτενόντια απονεύρωσή τους καθώς και γωνία πτέρωσης, μήκος μυϊκών ινών και πάχος του ορθού μηριαίου μυός σε απόσταση 5εκ. από την άπω μυοτενόντια απονεύρωσή του). Η παρεμβατική ομάδα προπονήθηκε έκκεντρα για 8 εβδομάδες, 2 φορές την εβδομάδα, με ταχύτητα 0,20m/s, εύρος κίνησης 100-130 ο στην κατά γόνυ άρθρωση και επιβάρυνση 80-90% της μέγιστης έκκεντρης δύναμης (Fecc-max). Μετά το πέρας του έκκεντρου προπονητικού προγράμματος, διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση της μέγιστης ισομετρικής δύναμης των εκτεινόντων μυών του γόνατος στους εφήβους της παρεμβατικής ομάδας συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Διαπιστώθηκε επίσης στατιστικά σημαντική αύξηση του μήκους της μυϊκής ίνας του ορθού μηριαίου μυός στην παρεμβατική ομάδα. Τέλος, παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση της γωνίας πτέρωσης του ορθού μηριαίου και έξω πλατέως μυός στους έφηβους ποδοσφαιριστές της παρεμβατικής ομάδας. Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα η

ii έκκεντρη άσκηση ασκεί πιθανότατα μυογόνο αντίδραση στον ορθό μηριαίο και στον έξω πλατύ μυ με αποτέλεσμα τη μεταβολή της αρχιτεκτονικής τους καθώς και της δύναμης του τετρακέφαλου μυός. Λέξεις κλειδιά: Γωνία πτέρωσης, μυϊκή ίνα, τετρακέφαλος

iii ABSTRACT KONSTANTINIOS TSITAS The effect of isokinetic eccentric training in maximum isometric torque and muscle architecture of knee extensors muscles. (Under the supervision of Lecturer Christos Galazoulas) The aim of this prospective study was to investigate the effect of the eccentric training (by using a multi-joint isokinetic dynamometer) on both the isometric torque and sonographic architexture of the extensors muscles of the knee joint in teenage football players. Sixteen male, elite football players, 15 years of age, were enrolled in our study (experimental group, n=8; control group n=8). After enrolment, half of them assigned randomly to experimental group and the rest 8 athletes were used as control. Outcome measures included strength results (isometric strength of quadriceps muscle) and muscle architectural features (pennation angle of rectus femoris muscle, vastus medialis and vastus lateralis at the distal musculotendinous junction and rectus femoris pennation angle, muscle thickness and fascicle length 5 cm proximal to distal musculotendinous junction). The aforementioned data were collected at baseline and after completion of the eccentric training program. Our eccentric group trained twice per week for 8 weeks at 80% of the Fmax eccentric using a velocity of 0.2 m/sec with a range of motion 130-100 o. In the eccentric training group, isometric knee extensor torque increased significantly compared to control group. Eccentric training increased significantly rectus femoris fascicle length. Finally, pennation angle increased significantly in rectus femoris muscle and vastus lateralis muscle in the experimental group. According to our results eccentric training exerted probably myogenic response and resulted in adaptations in muscle architecture and strength. Keywords: Pennation angle, muscle fascicle, quadriceps muscle

iv ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα ΠΕΡΙΛΗΨΗ... i ABSTRACT... iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... iv ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΠΙΝΑΚΩΝ... vi ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΙΚΟΝΩΝ... vii ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ... viii ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 1 Περιγραφή του προβλήματος... 1 Λειτουργικοί ορισμοί... 2 Περιορισμοί της έρευνας... 3 Ερευνητική υπόθεση... 3 Μηδενική υπόθεση... 3 Εναλλακτική υπόθεση... 3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙI ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΉ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ... 4 Έκκεντρες συσπάσεις..... 4 Έκκεντρη προπόνηση.... 4 Έκκεντρη προπόνηση και μυϊκή βλάβη.... 6 Η προστατευτική δράση επαναλαμβανόμενης έκκεντρης άσκησης... 7 Ταχύτητα έκκεντρης προπόνησης..... 10 Σχεδιασμός ασφαλών προπονητικών προγραμμάτων...... 11 Αρχιτεκτονική δομή των μυών......... 12

v ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙΙΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ... 15 Δείγμα... 15 Περιγραφή των οργάνων μέτρησης... 15 Περιγραφή δοκιμασιών μέτρησης... 17 Πρωτόκολλο προπόνησης... 19 Στατιστική ανάλυση.... 20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙV ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ.... 22 KΕΦΑΛΑΙΟ V ΣΥΖΗΤΗΣΗ.... 29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ VI ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ...... 33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ VII ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ..... 34

vi ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1. Προπονητικό πρόγραμμα..20 Πίνακας 2. Δημογραφικά χαρακτηριστικά των 16 αθλητών...22 Πίνακας 3. Ισομετρική δύναμη της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου...23 Πίνακας 4. Χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής των εκτεινόντων την κατά γόνυ άρθρωση μυών: αρχικές και τελικές τιμές τόσο στην πειραματική ομάδα όσο και στην ομάδα ελέγχου....25

vii ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 1. Το πολυαρθρικό ισοκινητικό μηχάνημα..16 Εικόνα 2. Δυναμοδάπεδο Kistler...16 Εικόνα 3. Μηχάνημα υπερήχων CX-50, Phillips.17 Εικόνα 4. Υπολογισμός των αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών του μυός..19

viii ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Διάγραμμα 1. Κατανομή του ύψους στην πειραματική ομάδα και στην ομάδα ελέγχου...22 Διάγραμμα 2. Κατανομή του βάρους στην πειραματική ομάδα και στην ομάδα ελέγχου...23 Διάγραμμα 3. Ισομετρική δύναμη της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου...24 Διάγραμμα 4. Αρχικό και τελικό μήκος της μυϊκής ίνας του ορθού μηριαίου μυός 5 εκατοστά από την μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα, ομάδα ελέγχου...26 Διάγραμμα 5. Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός 5 εκατοστά από την μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα, ομάδα ελέγχου 26 Διάγραμμα 6. Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του έξω πλατέος μυός στην μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα, ομάδα ελέγχου..27 Διάγραμμα 7. Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός 5 εκατοστά από την μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα.. 27 Διάγραμμα 8 Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του έξω πλατέος μυός στην μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα...28

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι Βlazevich και συν. το 2007 διαπίστωσαν ότι η μέγιστη μυϊκή δύναμη του τετρακέφαλου μυός αυξάνεται μετά από έκκεντρη προπόνηση αντίστασης, διάρκειας 10 εβδομάδων. Σύμφωνα με τους Lindstedt et al. (2001) τα χαρακτηριστικά της χρόνιας έκκεντρης προπόνησης είναι η απορρόφηση ενέργειας και η παραγωγή μεγάλων μυϊκών δυνάμεων με αποτέλεσμα την αύξηση της μυϊκής σκληρότητας, της δύναμης και της μυϊκής υπερτροφίας. Διάφοροι ερευνητές αναφέρουν επίσης μεταβολή της αρχιτεκτονικής των μυών μετά από προπόνηση υψηλών αντιστάσεων. Ειδικότερα ο Blazevich και συν. το 2007 διαπίστωσαν αύξηση της γωνίας πτέρωσης και του μήκους της μυϊκής ίνας μετά από παρεμβατικό πρόγραμμα έκκεντρων και σύγκεντρων ασκήσεων των εκτεινόντων μυών του γόνατος (Blazevich et al. 2007). H γωνία πτέρωσηςτου μυός αυξάνεται με την προπόνηση (Blazevich et al., 2006; Seynnes et al., 2007; Duclay et al., 2009). Αντίθετα ο Poitier και συνεργάτες το 2009 παρατήρησαν αύξηση μόνο του μήκους της μυϊκής ίνας του δικεφάλου μηριαίου μυός και όχι της γωνίας πτέρωσης του μετά από πρόγραμμα έκκεντρων ασκήσεων διάρκειας 8 εβδομάδων. Περιγραφή του προβλήματος Οι μύες είναι οι πιο εύπλαστες ανατομικές δομές του ανθρώπινου σώματος, με αποτέλεσμα την προσαρμογή τους σε διάφορα θετικά ή αρνητικά ερεθίσματα (Seynnes et al., 2008). Σύμφωνα με τον Stubbings και συν. η μυϊκή δύναμη μεταβάλλεται κατά την ανάπτυξη και σχετίζεται με την άσκηση, τη δυσχρησία ή και τη νόσο (Stubbings et al., 2009). Ερευνητές έχουν αποδείξει ότι τόσο η σύγκεντρη όσο και η έκκεντρη προπόνηση είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη μυϊκής δύναμης και υπερτροφίας (Hather et al., 1991). Τo πολυαρθρικό ισοκινητικό δυναμόμετρο, τύπου κλειστής κινηματικής αλυσίδας, προσφέρει τη δυνατότητα εκτίμησης κινηματικών δεδομένων σε πολυαρθρικές κινήσεις που εκτελούνται με

2 μέγιστη ταχύτητα (Dolny et al., 2001). Ενδιαφέρουσα είναι η αξιολόγηση της έκκεντρης προπόνησης σε πολυαρθρικό ισοκινητικό δυναμόμετρο και των μεταβολών που αυτή προκαλεί στην αρχιτεκτονική των εμπλεκόμενων μυών, σε έφηβους αθλητές συσχέτιση η οποία όπως δείχνει η βιβλιογραφία, δεν έχει ερευνηθεί. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η επίδραση ενός προγράμματος έκκεντρης προπόνησης, 8 εβδομάδων, σε πολυαρθρικό ισοκινητικό δυναμόμετρο (16Προπονητικές Μονάδες, επιβάρυνση 80-90% της Fmax-ecc, και ταχύτητα 0,20 m/s), στη μέγιστη ισομετρική δύναμη και στην αρχιτεκτονική των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης. Η μοναδικότητα αυτής της έρευνας έγκειται: στη χρήση του πολυαρθρικού ισοκινητικού μηχανήματος στην εμπλοκή εφήβων αθλητών της ίδιας ηλικίας στην ταυτόχρονη υπερηχογραφική εκτίμηση όχι μόνο του έξω πλατέος μυός, αλλά του ορθού μηριαίου και έσω πλατέος μυός. στο γεγονός ότι οι υπερηχογραφικές μετρήσεις έγιναν με κάμψη του γόνατος σε 120 0 και σε συγκεκριμένα σημεία ορόσημα και στο ό,τι έγινε αναπροσαρμογή της προπονητικής επιβάρυνσης μετά από ενδιάμεση αξιολόγηση της μέγιστης έκκεντρης δύναμης. Λειτουργικοί ορισμοί Έκκεντρη προπόνηση: Προπόνηση με υποχωρητική κίνηση αντίστασης και «παραγωγή» δύναμης με ταυτόχρονη επιμήκυνση του μυός. Αρχιτεκτονική δομή του μυός: Ως αρχιτεκτονική δομή του μυός ορίζεται η γεωμετρική τοποθέτηση των μυϊκών ινών εντός του μυός. Η αρχιτεκτονική δομή του μυός χαρακτηρίζεται κυρίως από το μήκος της μυϊκής ίνας, τη γωνία πτέρωσης, δηλαδή τη γωνία πρόσφυσης των μυϊκών ινών στην απονεύρωση του μυός και το πάχος του μυός (Rutherford & Jones 1992).

3 Ισοκίνηση: Ως ισοκίνηση ορίζεται η κίνηση με σταθερή ταχύτητα και μεταβαλλόμενη επιβάρυνση. Μπορεί να είναι ομόκεντρη ή έκκεντρη. Ισομετρική αξιολόγηση: Αξιολόγηση της μυϊκής δύναμης σε στατική θέση και χωρίς μεταβολή της ταχύτητας και της γωνίας κίνησης. Περιορισμοί Η έρευνα διεξήχθη με συγκεκριμένο αριθμό εφήβων ερασιτεχνών ποδοσφαιριστών (ομάδα παρέμβασης, ΟΠ, n=8 και ομάδα ελέγχου ΟΕ, n=8) της ένωσης ποδοσφαιρικών σωματείων Σερρών, με το συγκεκριμένο πρωτόκολλο, για το συγκεκριμένο διάστημα προπόνησης 8 εβδομάδων, με το συγκεκριμένο όγκο προπόνησης και με όλα τα ιδιαίτερα στοιχεία του σχεδιασμού της έρευνας (ισοκινητικό, πολυαρθρικό μηχάνημα, συγκεκριμένη ταχύτητα και τοποθέτηση των δοκιμαζόμενων στο μηχάνημα και συγκεκριμένο εύρος κίνησης στο γόνατο 100-130 ο ). Ερευνητική υπόθεση Με το συγκεκριμένο πρωτόκολλο προπόνησης επιτυγχάνονται θετικές μεταβολές στην αρχιτεκτονική δομή των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης σε ηρεμία (πάχος και επιφάνεια διατομής του μυός, γωνία πτέρωσης και μήκος μυϊκών ινών) μετά το πέρας αυτού. - Μηδενική υπόθεση Ηο: Δεν θα υπάρξει στατιστικά σημαντική διαφορά στα απεικονιστικά χαρακτηριστικά των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης πριν και μετά το παρεμβατικό προπονητικό πρόγραμμα. - Εναλλακτική υπόθεση Η1: Το πρόγραμμα θα είναι αποτελεσματικό και θα παρουσιάσει στατιστικά σημαντικές μεταβολές στα απεικονιστικά χαρακτηριστικά των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης.

4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙΙ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Έκκεντρες συσπάσεις Ο Enoka (1996), δηλώνει ότι οι έκκεντρες συσπάσεις απαιτούν «μοναδικές» στρατηγικές δραστηριοποίησης του νευρικού συστήματος, με στρατολόγηση κυρίως γρήγορων κινητικών μονάδων και ότι αυτού του είδους οι συσπάσεις παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντοχή στην κόπωση, κατά τη διάρκεια επαναλαμβανόμενων συσπάσεων. Το μέγιστο ποσό δύναμης που παράγεται στις έκκεντρες μυϊκές συσπάσεις υπερβαίνει τη δύναμη που παράγεται με τις ισομετρικές ή σύγκεντρες μυϊκές συσπάσεις (Grabiner & Owings, 1999). Οι έκκεντρες συσπάσεις είναι λιγότερο ενεργοβόρες ωστόσο είναι δυνατόν να προκαλέσουν βλάβη στο μυοτενόντιο σύστημα, λόγω της μεγαλύτερης παραγόμενης τάσης (Clarkson & Νewhan, 1995). Κατά την έκκεντρη σύσπαση παράγονται μεγαλύτερες δυνάμεις από ότι σε σύγκεντρη σύσπαση. Έτσι είναι πιο εύκολο, ακόμη και για ένα σχετικά αδύναμο άτομο, να μετακινήσει το ίδιο φορτίο με έκκεντρη παρά με σύγκεντρη σύσπαση (Kues & Mayhew, 1996). Σύμφωνα με τον Enoka (1996), ένα άτομο μπορεί να μετακινήσει έκκεντρα πάνω από μιάμιση φορά του μέγιστου φορτίου που μπορεί να σηκώσει σύγκεντρα. Αυτό το βασικό πλεονέκτημα των έκκεντρων συσπάσεων τις κατέστησε βασικό συστατικό στα προπονητικά προγράμματα για αύξηση της νευρομυϊκής επίδοσης σε αθλητές (Aagaard and Thorstensson, 2003). Έκκεντρη προπόνηση Σε πρόσφατη εργασία των Jonsson et al. (2008), η έκκεντρη χωρίς φόρτιση άσκηση κατά τη ραχιαία κάμψη του πέλματος, είχε θετικά αποτελέσματα στο 67% των ασθενών με χρόνια τενοντοπάθεια του Αχίλλειου τένοντα.

5 Tα αποτελέσματα της έρευνας των Mahieu et al. (2008) έδειξαν ότι πρόγραμμα έκκεντρης προπόνησης στους πελματιαίους καμπτήρες αύξησε το εύρος της ραχιαίας κάμψης στην ποδοκνημική άρθρωση και μείωσε τη ροπή παθητικής αντίστασης. Η έλλειψη αύξησης της σκληρότητας στον Αχίλλειο τένοντα δείχνει ότι οι αλλαγές αυτές προέκυψαν μάλλον από αλλαγές στην αρχιτεκτονική του μυοτενόντιου συμπλέγματος και όχι από την ανοχή στη διάταση. Οι Lindstedt et al. (2001) αποφαίνονται ότι τα χαρακτηριστικά της χρόνιας έκκεντρης προπόνησης είναι η απορρόφηση ενέργειας και η παραγωγή μεγάλων μυϊκών δυνάμεων με αποτέλεσμα την αύξηση της μυϊκής σκληρότητας, της δύναμης και της μυϊκής υπερτροφίας. Οι Pasquet et al. (2000) κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι, οι σύγκεντρες συσπάσεις οδηγούν σε μεγαλύτερη κόπωση και σε διαφορές στην πτώση της δύναμης στο χρόνο σε σχέση με τις έκκεντρες συσπάσεις. Σύμφωνα με τους ερευνητές αυτό δεν οφείλεται, σε νευρικές μεταβολές και διαφορές στην επιστράτευση κινητικών μονάδων αλλά στην απελευθέρωση του Ca ++, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μυϊκή σύσπαση καθώς οι σύγκεντρες συστολές απαιτούν μεγαλύτερη δραστηριοποίηση. Οι Demura & Yamaji (2006), αναφέρουν ότι οι παράμετροι της έκκεντρης ισχύος που σχετίζονται με αυτή είναι κύρια η δύναμη και όχι η ταχύτητα μυϊκής σύσπασης και ότι η έκκεντρη προπόνηση αυξάνει τη μέγιστη δύναμη επιπρόσθετα με τη μέγιστη ισχύ. Η τροποποίηση προγράμματος προπόνησης με αντιστάσεις με τη χρησιμοποίηση μηχανήματος, το οποίο επιτρέπει την τροποποίηση της αντίστασης κατά την έκκεντρη φάση (έτσι ώστε η δύναμη που παράγεται να υπερβαίνει αυτή της σύγκεντρης), είχε σαν αποτέλεσμα τη διπλάσια αύξηση του μυϊκού όγκου των τετρακέφαλων και τη μεγαλύτερη αύξηση της μέγιστης ισομετρικής δύναμης σε σχέση με ένα συνηθισμένο πρόγραμμα αντιστάσεων (Νοrrbrand et al., 2008).

6 Έκκεντρη άσκηση και μυϊκή βλάβη Τα αρνητικά της έκκεντρης προπόνησης είναι αποτέλεσμα της μυϊκής βλάβης και περιλαμβάνουν τον μυϊκό πόνο, το οίδημα, τη μείωση του εύρους κίνησης της άρθρωσης, την εξασθένιση της μυϊκής λειτουργικότητας και την αύξηση της κρεατινοκινάσης στο αίμα. Γι αυτό το λόγο, οι Clarkson & Newham (1995), αναφέρουν ότι η ικανότητα των μυών στην παραγωγή ισχύος μετά από έκκεντρη άσκηση θα έπρεπε να γίνεται με δοκιμασίες που πλησιάζουν την αθλητική εκτέλεση και όχι με ισομετρικές μετρήσεις. Η μείωση δε της παραγωγής μυϊκής ισχύος διαρκεί το λιγότερο 72 ώρες (Twist & Eston, 2005) οπότε και οι δείκτες της μυϊκής βλάβης επιστρέφουν σε φυσιολογικές τιμές. Σε εργασία τους οι Linnamo et al. (2000), σύγκριναν την επίδραση της έκκεντρης και σύγκεντρης άσκησης (100 μέγιστες συσπάσεις), στο δικέφαλο βραχιόνιο, μετά τις συσπάσεις και μετά από μία εβδομάδα. Έτσι πριν από την άσκηση, ο μέσος όρος δύναμης ήταν μεγαλύτερος στην έκκεντρη από ό,τι την σύγκεντρη δραστηριότητα ενώ ο μέσος όρος των ομαλοποιημένων ηλεκτρομυογραφημάτων (EMG) δεν παρουσίαζε διαφορές. Μετά την έκκεντρη άσκηση η έκκεντρη δύναμη μειώθηκε 53,3%, ενώ μετά τη σύγκεντρη 30,6%. Μετά την έκκεντρη άσκηση η σύγκεντρη δύναμη μειώθηκε 38,4% ενώ μετά την σύγκεντρη 49,9%. Η αποκατάσταση ήταν πολύ πιο αργή στην έκκεντρη άσκηση. Η συγκέντρωση γαλακτικού οξέος στο αίμα αυξήθηκε και στα δύο είδη άσκησης, ενώ η συγκέντρωση της κρεατινοκινάσης αυξήθηκε μόνο μετά την έκκεντρη άσκηση και ήταν στατιστικά σημαντικά πολύ υψηλότερη (p<0.001) την έβδομη μέρα μετά την άσκηση. Η μέση συχνότητα του EMG σε έκκεντρη δραστηριότητα, ήταν σαφώς μικρότερη μετά και από τα δύο είδη άσκησης. Μετά την έκκεντρη άσκηση η μέση συχνότητα του EMG αυξήθηκε μετά τη δεύτερη μέρα αποκατάστασης και μειώθηκε ξανά την έβδομη μέρα πιθανότατα λόγω βλάβης στις γρήγορες μυϊκές ίνες, οι οποίες βάλλονται σε αυτό το είδος άσκησης.

7 Οι Paschalis et al. (2005) εξέτασαν δύο προγράμματα έκκεντρης προπόνησης, ένα με 12 σε τα επί 10 επαναλήψεις με μέγιστη εθελούσια προσπάθεια (HI) και ένα με επαναλήψεις στο 50% της μέγιστης έκκεντρης ροπής σε 1.05 rad/s (LI), έως ότου το συνολικό έργο να γίνει ισόποσο με το πρώτο πρωτόκολλο (εξομοίωση όγκου με βάση το παραγόμενο έργο). Εκτός από το ότι η συγκέντρωση κρεατινοκινάσης, 24 ώρες μετά την άσκηση ήταν υψηλότερη στην ΗΙ άσκηση δεν υπήρξαν σημαντικές διαφορές στους άλλους δείκτες μυϊκής βλάβης όπως είναι ο καθυστερημένος μυϊκός πόνος και η μείωση στο εύρος κίνησης της άρθρωσης (ROM). Σημαντικά ήταν, στη δεδομένη έρευνα, τα αποτελέσματα που αφορούσαν τη μυϊκή απόδοση στα δύο πρωτόκολλα. Έτσι η HI άσκηση εμφάνισε μεγαλύτερη πτώση στην απόδοση, σε μέγιστη ισομετρική και έκκεντρη ροπή σε όλα τα στάδια αξιολόγησης 24, 48, 72, 96 ώρες μετά την άσκηση. Στις 96 ώρες μάλιστα μετά την άσκηση το πρωτόκολλο ΗΙ παρουσίαζε 14% μείωση στις παραμέτρους μυϊκής απόδοσης ενώ η LI παρουσίαζε 8-15% άνοδο από την αρχική μέτρηση ακολουθώντας σταθερά ανοδική πορεία μετά την πτώση των 24 ωρών. Οι Nosaka & Clarkson (1997) υποστηρίζουν ότι, αν οι σύγκεντρες συστολές εκτελούνται πριν από τις έκκεντρες, έχουν σαν αποτέλεσμα τη μείωση του μυϊκού πόνου, τη γρήγορη ανάληψη στην παραγωγή μέγιστης ισομετρικής δύναμης, μικρότερη μείωση στη γωνία της άρθρωσης του αγκώνα και μικρότερη δραστηριότητα της κρεατινοκινάσης, προστατεύοντας έτσι από την αυξημένη μυϊκή βλάβη. Η προστατευτική δράση της επαναλαμβανόμενης έκκεντρης άσκησης Σε μια έρευνα των Eston et al, 1996, το πρωτόκολλο έκκεντρης, αργής, ισοκινητικής άσκησης προκάλεσε αύξηση στην κρεατινοκινάση, πόνο και πτώση της μέγιστης έκκεντρης και σύγκεντρης ροπής σε αργή και γρήγορη ισοκίνηση. Η έκκεντρη άσκηση που ακολούθησε με τρέξιμο σε κατωφέρεια είχε σαν αποτέλεσμα μικρότερη συγκέντρωση κρετινοκινάσης, λιγότερο πόνο και μείωση

8 μόνο της γρήγορης έκκεντρης ροπής σε αντίθεση με ομάδα που δεν είχε ακολουθήσει το πρωτόκολλο της έκκεντρης ισοκινητικής άσκησης. Η μυϊκή βλάβη που προκύπτει από έκκεντρη άσκηση διάρκειας αρκετών μηνών είναι μικρότερη από αυτή που προκύπτει από την αρχική προπόνηση (Nosaka et al., 1997). Μία έκκεντρη προπόνηση προσφέρει προστασία από τη μυϊκή βλάβη που ακολουθεί σε παρόμοια ή την ίδια προπόνηση που πραγματοποιείται εβδομάδες ή και μήνες μετά την ίδια άσκηση. Η προστατευτική δράση χαρακτηρίζεται από γρηγορότερη αποκατάσταση της μυϊκής δύναμης, του εύρους κίνησης (ROM), μείωση στις αυξήσεις των μυϊκών πρωτεϊνών στο αίμα και στατιστικά σημαντικά μικρότερη αύξηση στο μυϊκό οίδημα και τον πόνο (Clarkson et al, 1992, McHugh et al, 1999). Αυτοί οι μηχανισμοί συχνά αναφέρονται σαν «η επίδραση επαναλαμβανόμενων έκκεντρων προπονήσεων» και δεν είναι ακόμη απόλυτα κατανοητή. Ωστόσο η μείωση του αριθμού των πιο ευπαθών στην ένταση της άσκησης μυϊκών ινών, η αναδιάρθρωση των υπαρχόντων μυϊκών ινιδίων, οι αλλαγές στον συνδετικό ιστό και νευρικές προσαρμογές προτάθηκαν να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο (McHugh et al, 1999). Η επαναλαμβανόμενη έκκεντρη άσκηση ασκεί προστατευτική δράση στο μυϊκό ιστό κατά της μυϊκής βλάβης που ακολουθεί την έκκεντρη άσκηση και έτσι κατά τη δεύτερη έκκεντρη προπόνηση παρουσιάζεται μικρή αύξηση της δύναμης, έλλειψη πόνου και ευαισθησίας στους μύες. Η έλλειψη όμως μεταβολής του ηλεκτρομυογραφήματος (EMG) και της μέσης συχνότητας του, δείχνουν απουσία νευρικών προσαρμογών (Malachy et al, 2001). Οι Paschalis et al. (2008), συμπέραναν ότι η δεύτερη έκκεντρη ισοκινητική άσκηση των καμπτηρών της κατά γόνυ άρθρωσης μείωσε τους δείκτες μυϊκής βλάβης, αύξησε τη γωνία αντίδρασης και την αίσθηση της θέσης της άρθρωσης, η έλλειψη της οποίας αυξάνει τον κίνδυνο τραυματισμών. Ορισμένοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η ένταση της έκκεντρης προπόνησης θα έπρεπε να είναι υψηλή για να ασκήσει προστατευτική δράση και να έχει περαιτέρω αποτελέσματα

9 (Hortobagyi et al, 1996), ενώ κάποιοι άλλοι υποστηρίζουν ότι η προστατευτική δράση της έκκεντρης προπόνησης παρατηρείται και με μικρές επιβαρύνσεις (Paddon-Jones & Abernethy, 2001). Οι Chen et al. (2007) μελέτησαν την επίδραση διαφορετικών εντάσεων αρχικής έκκεντρης άσκησης ( 30 έκκεντρες συσπάσεις των καμπτηρών του αγκώνα με επιβάρυνση 100%, 80%, 60% και 40% της MVC) στη μεταβολή της ιδανικής γωνίας παραγωγής μέγιστης δύναμης και τη μυϊκή βλάβη (ΜΒ) σε έκκεντρη άσκηση που ακολούθησε με επιβάρυνση100% της MVC. Παρατηρήθηκε μια προς τα δεξιά μεταβολή της «ιδανικής γωνίας» μετά την αρχική έκκεντρη άσκηση, η οποία ήταν μεγαλύτερη για την ομάδα με επιβάρυνση 100 & 80% παρά με 60 & 40%. Όλες οι αλλαγές στα υπόλοιπα κριτήρια της ΜΒ (εύρος κίνησης, λειτουργικότητα, συγκέντρωση κρεατινοκινάσης και μυοσφαιρίνης καθώς και μυϊκός πόνος) ήταν εντονότερες επίσης στην ομάδα με επιβάρυνση 100 & 80%. Μετά τη δεύτερη έκκεντρη άσκηση τα κριτήρια της ΜΒ ήταν σαφώς εντονότερα στην ομάδα με επιβάρυνση 40% και η θετική επίδραση της επαναλαμβανόμενης άσκησης σαφώς μικρότερη όταν η επιβάρυνση ήταν 60 & 40%. Μετά τη δεύτερη έκκεντρη άσκηση η μεταβολή της ιδανικής γωνίας διατηρήθηκε μόνο όταν η επιβάρυνση ήταν 100%. Τρεις είναι οι επικρατέστερες θεωρίες για τα αποτελέσματα της επαναλαμβανόμενης έκκεντρης άσκησης: 1) Η θεωρία που υποστηρίζει ότι με την επανάληψη αυξάνεται η δραστηριοποίηση των γρήγορων κινητικών νευρώνων και η μετέπειτα αλλαγή με δραστηριοποίηση των αργών κινητικών νευρώνων προσδίδει αντοχή στη βλάβη και μείωση της πίεσης με δραστηριοποίηση περισσότερων μυϊκών ινών (Hortobagyi et al, 1998), 2) Η θεωρία που υποστηρίζει ότι η ενδομυϊκή αναδόμηση του συνδετικού ιστού τον καθιστά πιο ισχυρό οδηγώντας σε αύξηση της μυϊκής σκληρότητας και ευνοώντας το μυοτενόντιο σύστημα στην αποθήκευση ελαστικής ενέργειας και στην αντίσταση κατά της ασκησιογενούς βλάβης (Lindstedt et al, 2001) και 3) η θεωρία σύμφωνα με την οποία με την επαναλαμβανόμενη έκκεντρη άσκηση αυξάνεται ο αριθμός των σαρκομερίων μειώνοντας την τάση που υφίσταται ο μυς. Επιπλέον, αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να μεταβάλλεται η

10 γωνία της άρθρωσης στην οποία παράγεται η μέγιστη μυϊκή δύναμη (Proske et al, 2004, Paschalis et al, 2008). Η αλλαγή αυτή της σχέσης μέγιστης ροπής και γωνίας, στην οποία αυτή παράγεται, οδηγεί σε μείωση των τραυματισμών, καθώς έτσι ο μυς καθίσταται ισχυρότερος σε μεγαλύτερο εύρος κίνησης (Brockett et al, 2004). Ταχύτητα έκκεντρης προπόνησης Ο Hill το 1983 έδειξε in vitro ότι η «παραγωγή» δύναμης αυξάνεται όταν αυξάνεται η ταχύτητα έκκεντρων συστολών, δεδομένο το οποίο επαληθεύτηκε και από in vivo μελέτες (Griffin, 1987). Ωστόσο κάποιες άλλες έρευνες κατέγραψαν μικρή ή μηδενική αύξηση της δύναμης με την αύξηση της ταχύτητας (Kues & Mayhew, 1996). Οι Nagamo & Komura (2003) στηριζόμενοι στη μηκο-ταχοδυναμική σχέση του μυός κατέληξαν ότι μεγαλύτερη μυϊκή δύναμη αναπτύσσεται από το μυ με μεγαλύτερο μήκος και με γρήγορη ταχύτητα έκκεντρης σύσπασης. Κατ επέκταση έτσι αυξάνεται η ροπή, η ισχύς και η παραγωγή έργου στην άρθρωση. Όσον αφορά στην ταχύτητα εκτέλεσης των έκκεντρων προπονητικών προγραμμάτων δεν έχουν διευκρινιστεί ακριβώς τα αποτελέσματα αργών και γρήγορων προγραμμάτων έκκεντρων προπονήσεων και έτσι σε κάποιες μελέτες φαίνεται μια αύξηση στη ροπή, εξειδικευμένα, στην ταχύτητα προπόνησης χωρίς καμία μεταβολή στα ποσοστά του είδους των μυϊκών ινών (Seger et al, 1998), ενώ σε άλλη έρευνα δεν εμφανίζεται αύξηση της ροπής μόνο στη συγκεκριμένη ταχύτητα προπόνησης αλλά και σε μικρότερες και μεγαλύτερες ταχύτητες (Ryan et al.,1991). Βασικό πρόβλημα, όπως αναφέρουν οι Kues & Mayhew (1996), για τη διευκρίνιση των αποτελεσμάτων διαφορετικών ταχυτήτων προγραμμάτων έκκεντρων προπονήσεων αποτελεί το γεγονός ότι, όταν οι μύες επιμηκύνονται με μεγάλη ταχύτητα αυτό αποτελεί μια επώδυνη πολλές φορές εμπειρία, που επηρεάζει κατά πολύ την προσπάθεια των εξεταζόμενων δίνοντας αποτελέσματα με μεγάλες διακυμάνσεις.

11 Όπως αναφέρουν οι Westing et al. (1990), με τη χρήση ηλεκτροδιέγερσης φάνηκε ότι, οι απροπόνητοι δεν μπορούν να παράγουν μέγιστη εθελούσια δραστηριοποίηση στις γρήγορες σε σχέση με αργές έκκεντρες συστολές. Αυτό πιθανόν να οφείλεται στην έλλειψη νευρομυϊκού συντονισμού που είναι ιδιαίτερα απαραίτητος για πλήρη δραστηριοποίηση στις γρήγορες έκκεντρες συστολές. Πρόγραμμα 10 εβδομάδων έκκεντρης ισοκινητικής προπόνησης με αργή (0,52 rad/s) και γρήγορη ταχύτητα κίνησης (3,14rad/s) στους καμπτήρες του αγκώνα, έδειξε ότι στην ομάδα της γρήγορης έκκεντρης προπόνησης αυξήθηκε η έκκεντρη ροπή των καμπτηρών και στις δύο ταχύτητες καθώς και η μέγιστη ισομετρική ροπή. Επίσης παρουσιάστηκε αύξηση στο ποσοστό των γρήγορων (ΙΙb) και μείωση στο ποσοστό των αργών (Ι) μυϊκών ινών. Η ομάδα της αργής έκκεντρης προπόνησης δεν παρουσίασε στατιστικά σημαντικές αλλαγές και αυτό αποδόθηκε στο ότι, πιθανοί μηχανισμοί προκαλούν μεγαλύτερη βλάβη στο συσταλτό ιστό και αυξημένη μυϊκή τάση σε αργές έκκεντρες μυϊκές συσπάσεις (Paddon et al., 2001). Σχεδιασμός ασφαλών έκκεντρων προπονητικών προγραμμάτων Αν προσεχθούν συγκεκριμένα στοιχεία των προπονητικών πρωτοκόλλων έκκεντρης άσκησης όπως δείχνουν οι μέχρι τώρα έρευνες θα μεγιστοποιηθούν τα οφέλη ενώ ταυτόχρονα θα ελαχιστοποιηθούν οι αρνητικές επιπτώσεις. Έτσι: Η χρήση ειδικά σχεδιασμένων μηχανημάτων για έκκεντρη άσκηση επιτρέπει την παραγωγή μέγιστης έκκεντρης δύναμης και την έκκεντρη υπερφόρτωση χωρίς κίνδυνο τραυματισμού (Enoka, 1996; Albert, 1995). Οι προπονητικές παράμετροι πρέπει να ακολουθούν τα συνηθισμένα προγράμματα δύναμης ή αποκατάστασης από τραυματισμούς, ωστόσο ο όγκος και η ένταση θα πρέπει να αυξάνονται σταδιακά για να ελαχιστοποιήσουν τη μυϊκή βλάβη και να ενισχύσουν τα απαραίτητα ερεθίσματα για περαιτέρω βελτιώσεις (Friedmann et al, 2004).

12 Εάν το ζητούμενο είναι η αύξηση της μυϊκής δύναμης η επιβάρυνση θα πρέπει να είναι 20%- 80% πάνω από τη μέγιστη ισομετρική δύναμη με την χρήση των υψηλότερων επιβαρύνσεων από αθλητές εξοικειωμένους με την έκκεντρη άσκηση (Fleck & Kraemer, 2004). Όταν σχεδιάζεται το προπονητικό ημερολόγιο πρέπει να ληφθεί υπόψη ο χρόνος για την προσαρμογή των προπονητικών αποτελεσμάτων, ώστε η προπόνηση να τοποθετηθεί σωστά χρονικά και πρέπει να αποφεύγεται η υψηλής έντασης έκκεντρη προπόνηση στη διάρκεια σημαντικών αγωνιστικών φάσεων για να μην επηρεαστεί αρνητικά η απόδοση (Αlbert, 1995, Nosaka et al, 1997). Καθώς οι νευρομυϊκές διαταραχές παρατηρούνται στη διάρκεια της αρχικής περιόδου της έκκεντρης προπόνησης, οι ασκήσεις συναρμογής και οι πολύ απαιτητικές τεχνικά δραστηριότητες θα πρέπει να αποφεύγονται (Byrne et al, 2006). Η σταδιακή αύξηση του μήκους στο οποίο οι μύες δραστηριοποιούνται μπορεί επίσης να ελαχιστοποιήσει την αρχική μυϊκή βλάβη καθώς σταδιακά βελτιώνεται το εύρος της παραγωγής μυϊκής δύναμης. Οι δείκτες μυϊκής βλάβης παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις μεταξύ των ατόμων και δεν πρέπει λαμβάνονται σαν απόλυτα δεδομένα όταν σχεδιάζονται προπονητικές μονάδες (Nosaka et al., 2002). Oι έκκεντρες ασκήσεις πρέπει να αποφεύγονται στη διάρκεια της αρχικής φάσης αποκατάστασης, αλλά πρέπει να ξεκινούν το δυνατόν συντομότερα, στη διάρκεια της υποξείας μετατραυματικής φάσης (Albert, 1995). Αρχιτεκτονική δομή του μυός Ως αρχιτεκτονική δομή του μυός ορίζεται η γεωμετρική τοποθέτηση των μυϊκών ινιδίων εντός του μυός. Η αρχιτεκτονική δομή του μυός χαρακτηρίζεται κυρίως από το μήκος της μυϊκής ίνας, τη

13 γωνία πτέρωσης, δηλαδή τη γωνία πρόσφυσης των μυϊκών ινών στην απονεύρωση του μυός και το πάχος του μυός (Rutherford & Jones 1992). Οι πρώτες μετρήσεις της γωνίας πτέρωσης των μυών πραγματοποιήθηκαν σε ανατομικά, πτωματικά παρασκευάσματα. Ωστόσο στις μέρες μας είναι δυνατή η in vivo υπερηχογραφική εκτίμηση της γωνίας πτέρωσης (Herbert & Gandevia 1995; Narici et al, 1996; Maganaris et al, 1998). O Rutherford & Jones (1992) μέτρησαν υπερηχογραφικά τη γωνία πτέρωσης του έξω πλατεός μυός σε κάμψη 90 ο της κατά γόνυ άρθρωσης και στο 50% του μήκους του μηριαίου και ανέφεραν τιμές της τάξης των 7,9 ο. Ανάλογες τιμές αναφέρουν και οι Aagaard et al. (2001). Μεγαλύτερες τιμές της γωνίας πτέρωσης του έξω πλατέος μυός αναφέρονται σε άλλες μελέτες με την κατά γόνυ άρθρωση σε πλήρη έκταση, δηλαδή 18 ο o Fukunaga et al. (1997), 17,1 ο o Narici et al. (1992), και 11-23 ο ο Henrikson-Lars et al. (1992) ή του έξω πλατέος μυός σε σύσπαση, δηλαδή 21 ο ο Fukunaga et al. (1997). Επίσης ο Fukunaga et al. (1997) αναφέρει γωνία πτέρωσης για τον έξω πλατύ μυ της τάξεως των 14 ο. Μελετητές την προηγούμενη δεκαετία συσχέτισαν την αρχιτεκτονική του μυός (γωνία πτέρωσης) με τη μορφολογία του, δηλαδή την επιφάνεια διατομής του μυός και τον όγκο αυτού (Kawakami et al, 1993; Ichinose et al, 1998). Η γωνία πτέρωσης και το μήκος της μυϊκής ίνας σχετίζονται με την «παραγωγή» της δύναμης (Ichinose et al. 1997). Επίσης η μεταβολή της αρχιτεκτονικής του μυός δηλαδή της γωνίας πρόσφυσης των μυϊκών ινών στη μυοτενόντια απονεύρωσή του βελτιώνει τη δύναμη του μυός (Aagaard et al. 2001). Η ιδανική γωνία πρόσφυσης είναι 45 ο. Ερευνητές αναφέρουν την αύξηση της γωνίας πρόσφυσης των μυϊκών ινών στη μυοτενόντια απονεύρωση και του μεγέθους του μυός μετά από προπόνηση ενδυνάμωσης (Abe et al. 1998; Kawakami et al, 1993; Kawakami et al, 1995; Aagaard et al, 2001) αποτέλεσμα αντίθετο με αυτό του Rutherford και Jones (1992). Με τη χρήση του υπερήχου ο Kawakami et al. (1995) κατέγραψε μια σημαντική αύξηση στη γωνία πτέρωσης του τρικέφαλου

14 βραχιόνιου μυός μετά από άσκηση αντιστάσεων 12 εβδομάδων. Οι Αagaard et al. (2001\ μελέτησαν την επίδραση της έντονης άσκησης στον όγκο του τετρακέφαλου μυός, στη γωνία πτέρωσης του έξω πλατέος μυός και στο μήκος της μυϊκής ίνας του τελευταίου. Ο όγκος του τετρακέφαλου μυός εκτιμήθηκε σε εικόνες μαγνητικού συντονισμού με Τ1 επιβάρυνση, η γωνία πτέρωσης του έξω πλατέος μυός μετρήθηκε υπερηχογραφικά και για τον υπολογισμό της επιφάνειας διατομής της μυϊκής ίνας αυτού διενεργήθηκε βιοψία μυός. Μετά την εφαρμογή παρεμβατικού προγράμματος έντονης άσκησης διάρκειας 14 εβδομάδων παρατηρήθηκε αύξηση του όγκου του τετρακέφαλου μυός, της γωνίας πτέρωσης και του μήκους της μυϊκής ίνας του έξω πλατέος μυός, ενώ ταυτόχρονα διαπιστώθηκε θετική συσχέτιση μεταξύ της γωνίας πτέρωσης του έξω πλατέος μυός και του όγκου του τετρακέφαλου καθώς και μεταξύ της πρώτης και του μήκους της μυϊκής ίνας του έξω πλατέος μυός. Ωστόσο ο Rutherford et al. (1992) δεν παρατήρησε καμία μεταβολή στη γωνία πτέρωσης του έξω πλατεός μυός μετά την εφαρμογή παρεμβατικού προγράμματος 12 εβδομάδων.

15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΙΙΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Δείγμα Σαν δείγμα χρησιμοποιήθηκαν 16 έφηβοι ερασιτέχνες ποδοσφαιριστές ηλικίας 15 ετών. Οι συμμετέχοντες επιλέχθηκαν με τυχαίο τρόπο δειγματοληψίας (με τη χρήση τυχαίων αριθμών) από το σύνολο των ποδοσφαιρικών σωματείων της ένωσης Σερρών τα οποία εκδήλωσαν ενδιαφέρον συμμετοχής στην έρευνα μετά από γραπτή ανακοίνωσή της. Μετά από τη γραπτή συγκατάθεση των κηδεμόνων των ποδοσφαιριστών, αυτοί χωρίστηκαν με τυχαίο τρόπο επιλογής (με τη μέθοδο της λοταρίας) σε πειραματική ομάδα και ομάδα ελέγχου (ΟΠ, n=8 και ΟΕ, n=8). Στη συνέχεια τα μέλη της παρεμβατικής ή πειραματικής ομάδας ακολούθησαν ένα συγκεκριμένο προπονητικό πρόγραμμα. Περιγραφή των οργάνων μέτρησης Για την έκκεντρη προπόνηση χρησιμοποιήθηκε το πολυαρθρικό ισοκινητικό μηχάνημα του Εργαστηρίου Αθλητικής Βιομηχανικής του ΤΕΦΑΑ Σερρών (Υδρομηχανική AE, Ελλάδα - Kistler Type 9281CA δυναμοδάπεδο Kistler Instrumente AG Winterthur, Switzerland - Εικόνα 1). Οι συμμετέχοντες ενημερώνονταν κάθε φορά για το ποσό της εφαρμοζόμενης δύναμής τους από ένα υπολογιστή, ο οποίος ήταν συνδεδεμένος με το δυναμοδάπεδο του μηχανήματος. Έτσι με τη βοήθεια του υπολογιστή και τη συνεχή ανατροφοδότηση, οι συμμετέχοντες εφάρμοζαν δύναμη, η οποία ισοδυναμούσε κάθε φορά με το 80-90% της Fmax-ecc.

16 Εικόνα 1. Το πολυαρθρικό ισοκινητικό μηχάνημα Εικόνα 2. Δυναμοδάπεδο Kistler Για την καταγραφή και αξιολόγηση των μεταβολών στην αρχιτεκτονική των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης χρησιμοποιήθηκε ένα φορητό μηχάνημα υπερήχων (CX-50, Phillips) με μεταβαλλόμενο γραμμικό ηχοβολέα 12-3 Hz.(εικόνα 3).

17 Εικόνα 3. Μηχάνημα υπερήχων CX-50, Phillips Περιγραφή των δοκιμασιών μέτρησης Οι συμμετέχοντες ήταν καθισμένοι στο πολυαρθρικό ισοκινητικό δυναμόμετρο, με τα πόδια τους τοποθετημένα στο δυναμοδάπεδο, με τέτοιο τρόπο, ώστε η άρθρωση του ισχίου να είναι σε γωνία 90 0. Οι αθλητές ήταν σταθεροποιημένοι με δύο ιμάντες ο ένας στην περιοχή των ισχίων και ο άλλος στην περιοχή των ώμων. Αρχικά έγινε μέτρηση της Fmax-iso με την κατά γόνυ άρθρωση σε γωνία 120 ο (2 προσπάθειες, διάρκειας 3sec, με 2min διάλειμμα). Ακολούθησε μέτρηση της μέγιστης σύγκεντρης & έκκεντρης δύναμης, (Fmax-con&ecc), με ταχύτητα 0,20m/s και με εύρος κίνησης στο γόνατο 100-130 ο (έγιναν 2 προσπάθειες ανά 3min). Πριν τις μετρήσεις της μέγιστης ισομετρικής δύναμης έγινε η καταγραφή των

18 υπερηχογραφικών δεδομένων με την άρθρωση του γόνατου σε γωνία 120 ο, σε ηρεμία. Στο τέλος έγινε η μέτρηση της μέγιστης ισομετρικής δύναμης του τετρακέφαλου μυός. Όσον αφορά στην υπερηχογραφική εκτίμηση της αρχιτεκτονικής των μυών, μετρήθηκε σε επίμηκες επίπεδο, 1) η γωνία πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός, του έσω και έξω πλατέος μυός στην άπω μυοτενόντια απονεύρωσή τους, και 2) το μήκος των μυϊκών ινών, η γωνία πτέρωσης και το πάχος του ορθού μηριαίου μυός 5εκ. κεντρικά της άπω μυοτενόντιας απονεύρωσής του καθώς και η διατομή του τελευταίου σε εγκάρσιο επίπεδο σε απόσταση 5εκ. από την άπω μυοτενόντια απονεύρωσή του. Ο υπερηχογραφικός έλεγχος έγινε με την τεχνική Β-mode και τη χρήση ενός φορητού υπερηχογραφικού μηχανήματος [Philips CX-50, Ελλάδα] με μεταβαλλόμενο γραμμικό ηχοβολέα [12-3 MHz]. Η ακρίβεια της υπερηχογραφικής εκτίμησης επιτεύχθηκε με την κάθετη τοποθέτηση του ηχοβολέα στην επιφάνεια εξέτασης δίχως ταυτόχρονη κεφαλουραία ή ουραία γωνίωση αυτού και χωρίς την άσκηση πίεσης στο υποκείμενο δέρμα. Η απεικόνιση έγινε σε παράλληλο και εγκάρσιο επίπεδο και με τους αθλητές σε καθιστή θέση και κάμψη στην κατά γόνυ άρθρωση 120 ο.. Προκειμένου η απεικόνιση να είναι επαναλήψιμη επιλέχθηκε ως ορόσημο για τις μετρήσεις η άπω μυοτενόντια απονεύρωση για τον έξω και έσω πλατύ μυ και η άπω μυοτενόντια απονεύρωση και ένα σημείο το οποίο εδραζόταν 5 εκατοστά κεντρικότερα αυτής για τον ορθό μηριαίο μυ. Το μήκος των μυϊκών ινών, η γωνία πτέρωσης και το πάχος και η διατομή του μυός υπολογίστηκαν επίσης από τις αποθηκευμένες υπερηχογραφικές εικόνες με τη βοήθεια λογισμικού [DICOM. Philips, Ελλάδα] Κάθε φορά καταγράφαμε υπερηχογραφικά 3 εικόνες για κάθε περιοχή και υπολογίζαμε το μέσο όρο των 3 τιμών της κάθε μεταβλητής για περαιτέρω χρήση. Η γωνία πτέρωσης ορίστηκε η γωνία μεταξύ των μυϊκών ινών και της εν τω βάθει μυϊκής απονεύρωσης, το πάχος του μυός ήταν η απόσταση μεταξύ της επιφανειακής και εν τω βάθει απονεύρωσης και το μήκος της μυϊκής ίνας υπολογίστηκε με βάση τον τύπο (εικόνα 4): Μήκος μυϊκής ίνας = πάχος μυός X

19 ημ[γωνία πτέρωσης] -1. Τέλος η μέτρηση της επιφάνειας διατομής του μυός ήταν εφικτή με τη χρήση του ειδικού λογισμικού. Εικόνα 4. Υπολογισμός των αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών του μυός Πρωτόκολλο προπόνησης Οι συμμετέχοντες ακολούθησαν πρόγραμμα 8 εβδομάδων με 2 προπονήσεις την εβδομάδα. Μεταξύ των προπονήσεων, μεσολαβούσε κενό 3 τουλάχιστον ημερών. Κάθε φορά προηγείτο προθέρμανση 8-10 λεπτών με χαλαρό τρέξιμο και διατάσεις των κάτω άκρων. Κατόπιν ακολουθούσε το πρόγραμμα έκκεντρων συστολών στο πολυαρθρικό ισοκινητικό δυναμόμετρο, με γωνίες στο γόνατο 100-130 0, το οποίο αποτελούνταν από 3-5 σετ με 10-6 επαναλήψεις ανά σετ και επιβάρυνση 80-90% της Fmax-ecc. Η πρώτη εβδομάδα περιείχε 2 προπονήσεις εξοικείωσης με επιβάρυνση 70% της Fmax-ecc και μετά από αυτή θα ακολουθούσε νέα αξιολόγηση της Fmax-ecc. Οι επόμενες προπονήσεις ξεκινούσαν με επιβάρυνση 80% της νέας Fmax-ecc. Κάθε δύο εβδομάδες γινόταν αξιολόγηση της μέγιστης έκκεντρης δύναμης και αναπροσαρμογή της επιβάρυνσης (πίνακας 1).

20 Πίνακας 1. Προπονητικό πρόγραμμα. EBΔΟΜΑΔΑ ΣΕΤ ΕΠΑΝΑΛΗΨΕΙΣ 1 η / 2 προπονήσεις 2 η / 2προπονήσεις 3 η / 2προπονήσεις 4 η / 2προπονήσεις 5 η / 2προπονήσεις 6 η / 2προπονήσεις 7 η / 2προπονήσεις %Fmaxecc ΔΙΑΛΕΙΜΜΑ 3 10 70% 5min AΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ Fmax-ecc 5 8 80% 3min 5 8 80% 3min ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ Fmax-ecc 4 5 90% 5min 4 5 90% 5min ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ Fmax-ecc 5 6 90% 6min 5 6 90% 6min ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ Fmax-ecc 8 η / 2προπονήσεις 6 6 90% 7min Δύο ημέρες μετά το τέλος του προγράμματος γινόταν τόσο μέτρηση της Fmax-iso σε γωνία 120 ο της κατά γόνυ άρθρωσης (2 προσπάθειες, διάρκειας 3sec, με 2min διάλειμμα) όσο και υπερηχογραφική καταγραφή σύμφωνα με τις αρχικές μετρήσεις. Στατιστική ανάλυση Για τη στατιστική ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήσαμε το t-test κατά ζεύγη για τη σύγκριση των χαρακτηριστικών της αρχιτεκτονικής των μυών (γωνία πτέρωσης, πάχος μυός, επιφάνεια διατομής μυός, μήκος μυϊκής ίνας) και της ισομετρικής δύναμης κάθε ομάδας, καθώς και το t-test ανεξάρτητων μεταβλητών για πιθανές διαφορές των προαναφερόμενων μεταβλητών μεταξύ των διαφορετικών ομάδων. Αρχικά ελέγχθηκε αν υπήρχε ομαλή κατανομή, με το τεστ ομαλής κατανομής Kolmogorov-Smirnov και ομοιογένειας με το τεστ Levene s, στις τιμές των δεδομένων. Επιπλέον χρησιμοποιήσαμε post hoc ανάλυση με το δείκτη Tukey s για να διαπιστωθεί ποιοι μέσοι όροι στα

21 ζεύγη των ομάδων διέφεραν σημαντικά από τους υπόλοιπους. Τέλος για την πιθανή συσχέτιση των παραμέτρων της αρχιτεκτονικής των μυών χρησιμοποιήθηκε ο Pearson-product συντελεστής συσχέτισης. Χρησιμοποιήθηκε το στατιστικό πακέτο SPSS 17.0 για windows και σαν επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε το p 0.05.

22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ IV ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Τα δημογραφικά χαρακτηριστικά των εναπομεινάντων αθλητών απεικονίζονται στον πίνακα 2. Δεν διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά όσον αφορά στο ύψος ή /και στο βάρος μεταξύ της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου (p=0,72 p=0,75 αντίστοιχα - διάγραμμα 1 και 2). Πίνακας 2. Δημογραφικά χαρακτηριστικά των 16 αθλητών. Δημογραφικά χαρακτηριστικά Πειραματική ομάδα Ομάδα ελέγχου Ηλικία σε έτη 15 15 Βάρος σε χιλιόγραμμα 71,14±6,83 70±5,65 Ύψος σε εκατοστά 172,71±4,27 173,42±3,90 Διάγραμμα 1. Κατανομή του ύψους στην πειραματική ομάδα και στην ομάδα ελέγχου [p=0,72].

23 Διάγραμμα 2. Κατανομή του βάρους στην πειραματική ομάδα και στην ομάδα ελέγχου [p=0,75]. Η ισομετρική δύναμη στην ομάδα της έκκεντρης προπόνησης αυξήθηκε σημαντικά συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Επίσης διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ της αρχικής και τελικής ισομετρικής δύναμης της πειραματικής ομάδας (Πίνακας 3- διάγραμμα3). Πίνακας 3. Ισομετρική δύναμη της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου. Ισομετρική δύναμη Πειραματική ομάδα Ομάδα ελέγχου P Αρχική (Ν) 3062,714±642,274 3051,482±716,599 0,975 Τελική (N) 4368±1305,859 3143±710,38 0,049 P 0,0118 0,814 Στατιστικά σημαντική διαφορά για p<0,05.

24 Διάγραμμα 3. Ισομετρική δύναμη της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου. Όσον αφορά στα χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής των εκτεινόντων της κατά γόνυ άρθρωσης μυών δεν διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου αρχικά. Επίσης δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των αρχικών και τελικών μετρήσεων της ομάδας ελέγχου. Αντίθετα μετά το πέρας του πρωτοκόλλου έκκεντρης προπόνησης διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση του μήκους της μυϊκής ίνας και του πάχους του ορθού μηριαίου μυός, καθώς και της γωνίας πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός 5 εκατοστά κεντρικότερα της άπω μυοτενόντιας απονεύρωσης και της γωνίας πτέρωσης του έξω πλατέος μυός της πειραματικής ομάδας. Στατιστικά σημαντική διαφορά διαπιστώθηκε για τις παραπάνω μεταβλητές και μεταξύ της πειραματικής ομάδας και της ομάδας ελέγχου. Όσον αφορά στον έσω πλατύ μυ παρατηρήθηκε μια μικρή, μη στατιστικά σημαντική αύξηση της γωνίας πτέρωσης του συγκριτικά με τις αρχικές μετρήσεις της πειραματικής ομάδας ή της ομάδας ελέγχου (Πίνακας 4- διαγράμματα 4-8).

25 Πίνακας 4. Χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης: αρχικές και τελικές τιμές τόσο στην πειραματική ομάδα όσο και στην ομάδα ελέγχου. Χαρακτηριστικά αρχιτεκτονικής μυών Πειραματική ομάδα Ομάδα ελέγχου p Γωνία πτέρωσης ΟΜ5αρχ 11,786±1,71 11,664±1,54 0,81 Γωνία πτέρωσης ΟΜ5τελ 13,1±1,64 11,714±1,51 0,03 P 0,048 0,84 Γωνία πτέρωσης ΟΜμτα.αρχ 9,6±1,037 9,3±0,713 0,66 Γωνία πτέρωσης ΟΜμτα.τελ 10,27±1.069 9,4±0,618 0,1 P 0,11 0,79 Γωνία πτέρωσης ΕΞΠαρχ 14,02±1,16 14,06±1,15 0,96 Γωνίa πτέρωσης ΕΞΠτελ 14,88±1,078 14,05±1,12 0,059 P 0.046 0,97 Γωνία πτέρωσης ΕΣΠαρχ 22,06±2,41 21,90±2,09 0,85 Γωνίa πτέρωσης ΕΣΠτελ 22,19±2,43 21,91±2,17 0,65 P 0,78 0,99 Μήκος μυϊκής ίνας ΟΜαρχ 59,88 58,7 0,92 Μήκος μυϊκής ίνας ΟΜτελ 70,47 59,3 0,03 P 0,03 0,97 Επιφάνεια διατομής ΟΜαρχ 2,77±0,59 2,57±0,72 0,42 Επιφάνεια διατομής ΟΜτελ 2,82±0,6 2,62±0,74 0,41 P 0,651 0,72 Στατιστικά σημαντική διαφορά για p<0,05.

26 - Διάγραμμα 4. Αρχικό και τελικό μήκος της μυϊκής ίνας του ορθού μηριαίου μυός 5 εκατοστά από την μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα, ομάδα ελέγχου (στατιστικά σημαντική μεταβολή μεταξύ της αρχικής και τελικής τιμής της πειραματικής ομάδας). Διάγραμμα 5. Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός 5 εκατοστά από την άπω μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα, ομάδα ελέγχου. Διαπιστώθηκε αύξηση της γωνίας πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός στατιστικά σημαντική, συγκρινόμενη την αρχική γωνία πτέρωσης του, καθώς και με την ομάδα ελέγχου.

27 Διάγραμμα 6. Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του έξω πλατέος μυός στην άπω μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα, ομάδα ελέγχου. Διαπιστώθηκε αύξηση της γωνίας πτέρωσης του έξω πλατέος μυός στατιστικά σημαντική, συγκρινόμενη την αρχική γωνία πτέρωσης του. Αύξηση της γωνίας πτέρωσης του μυός συγκριτικά και με την ομάδα ελέγχου [οριακά μη στατιστικά σημαντική όμως]. Διάγραμμα 7. Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός 5 εκατοστά από την άπω μυοτενόντια απονεύρωση του ορθού μηριαίου μυός-πειραματική ομάδα. Διαπιστώθηκε αύξηση της γωνίας πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός στατιστικά σημαντική.

28 Διάγραμμα 8. Αρχική και τελική γωνία πτέρωσης του έξω πλατέος μυός στην άπω μυοτενόντια απονεύρωση-πειραματική ομάδα (οριακά στατιστικά σημαντική αύξηση της γωνίας πτέρωσης του έξω πλατέος μυός συγκριτικά με την αρχική τιμή). Διαπιστώθηκε επίσης αρνητική συσχέτιση μεταξύ του μήκους της μυϊκής ίνας και της γωνίας πτέρωσης του μυός(r=-0.78, p<0,001), καθώς και θετική συσχέτιση του μήκους της μυϊκής ίνας με το πάχος του μυός (r=0.45, p<0,001)

29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ V ΣΥΖΗΤΗΣΗ Βάση των αποτελεσμάτων της διατριβής διαπιστώθηκε αύξηση της ισομετρικής δύναμης των εκτεινόντων μυών της κατά γόνυ άρθρωσης με συνοδό αύξηση 1) του μήκους της μυϊκής ίνας του ορθού μηριαίου μυός κατά 17,68% (στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,03), 2) της γωνίας πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός κατά 11,2%, 5 εκατοστά κεντρικότερα της άπω μυοτενόντιας απονεύρωσης του (στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,048) και κατά 6,9% στην άπω μυοτενόντια απονεύρωση αυτού (μη στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,11), 3) της επιφάνειας διατομής του ορθού μηριαίου μυός κατά 1,8% (μη στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,651) και 4) της γωνίας πτέρωσης του έξω και έσω πλατέος μυός κατά 6% (στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,046 ) και 0,5% (μη στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,78) αντίστοιχα. Ειδικότερα παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση της ισομετρικής δύναμης της πειραματικής ομάδας μετά από 8 εβδομάδες έκκεντρη προπόνηση (αύξηση 42%). Σε παρόμοιο αποτέλεσμα κατέληξαν και οι Βlazevich και συν. το 2007 οι οποίοι διαπίστωσαν ότι η μέγιστη μυϊκή δύναμη του τετρακέφαλου μυός αυξάνεται μετά από έκκεντρη ή σύγκεντρη προπόνηση αντίστασης, διάρκειας 10 εβδομάδων. Παρόλα αυτά ο μηχανισμός δράσης που οδηγεί σε αύξηση της δύναμης δεν είναι απόλυτα κατανοητός (Gilles & Doherty, 1999). Κατά το Seynnes και συν. η αύξηση του πάχους του μυός σχετίζεται πιθανότατα με την ικανότητα παραγωγής δύναμης. Στο ίδιο μοτίβο άλλοι ερευνητές συσχετίζουν την αρχιτεκτονική του μυός με την απόδοση των αθλητών και τη μεταβολή της πρώτης με την προπόνηση (Blazevich,, et al., 2006; Duclay et al., 2009). Σύμφωνα με τον Otten η γωνία πτέρωσης αποτελεί καθοριστικό παράγοντα των λειτουργικών χαρακτηριστικών του μυός (Otten, 1988). Αύξηση της γωνίας πτέρωσης μέχρι το όριο των 45 ο μπορεί να προκαλέσει αύξηση της

30 παραγόμενης δύναμης (Rutherford & Jones, 1992). H αύξηση της γωνίας πτέρωσης του μυός έχει σαν αποτέλεσμα την τοποθέτηση περισσοτέρων παράλληλων μυϊκών ινών σε μια δεδομένη επιφάνεια διατομής με απόρροια την παραγωγή μεγαλύτερης δύναμης (Μulh, 1982; Manal, 2006; Blazevich et al 2007). Σύμφωνα με άλλους μελετητές ο κύριος λόγος ελάττωσης της ισομετρικής δύναμης στους ηλικιωμένους είναι η ε ελάττωση της επιφάνειας διατομής των μυών, η οποία αντανακλά την απώλεια παράλληλων σαρκομερίων ((Doherty, 2003; Morse et al., 2005). Ωστόσο η απώλεια δύναμης οφείλεται πιθανότατα στη μείωση του αριθμού των παράλληλων (επιφάνεια διατομής) και των εν σειρά (μήκος της μυϊκής ίνας) σαρκομερίων μια και τόσο η επιφάνεια διατομής όσο και το μήκος της μυϊκής ίνας καθορίζουν τη σχέση δύναμης - ταχύτητας (Lieber and Friden 2000). Αντίθετα σε άλλη μελέτη των Blazevich και συν. παρατηρήθηκε αύξηση της δύναμης των εκτεινόντων μυών του γόνατος δίχως ταυτόχρονη μεταβολή της αρχιτεκτονικής των μυών (πάχος μυός, γωνία πτέρωσης και μήκος μυϊκής ίνας) (Blazevich et al., 2007a). Οι ερευνητές στηριζόμενοι στην παρατήρηση της ισχυρής συσχέτισης μεταξύ του πάχους του έξω πλατέος μυός και της δύναμης των εκτεινόντων μυών μετά το παρεμβατικό πρόγραμμα υπέθεσαν ότι η αύξηση της δύναμης σχετίζεται με μεταβολές στις στρατηγικές ενεργοποίησης των μυών. Έτσι οι μύες με το μεγαλύτερο αρχικό μέγεθος δεικνύουν μεγαλύτερη βελτίωση μετά την προπονητική παρέμβαση (Blazevich et al., 2007a). Στο πέρας της δεδομένης διατριβής διαπιστώθηκε αύξηση της ισομετρικής δύναμης των εκτεινόντων μυών με συνοδό αύξηση 1) του μήκους της μυϊκής ίνας του ορθού μηριαίου μυός κατά 17,68% (στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,03), 2) της γωνίας πτέρωσης του ορθού μηριαίου μυός κατά 11,2%, 5 εκατοστά κεντρικότερα της άπω μυοτενόντιας απονεύρωσης του (στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,048) και κατά 6,9% στην άπω μυοτενόντια απονεύρωση αυτού (μη στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,11), 3) της επιφάνειας διατομής του ορθού μηριαίου μυός κατά 1,8% (μη στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,651) και 4) της γωνίας πτέρωσης του έξω και έσω πλατέος μυός κατά 6% (στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,046 ) και 0,5% (μη στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,78) αντίστοιχα. Η μεγαλύτερη μεταβολή στη δεδομένη περίπτωση του

31 μήκους της μυϊκής ίνας του ορθού μηριαίου μυός (η προσθήκη δηλαδή σαρκομερίων σε σειρά) καθώς και η μικρότερη αύξηση της γωνίας πτέρωσης του ορθού μηριαίου και έξω πλατέος μυός (η προσθήκη δηλαδή παράλληλων σαρκομερίων) σχετίζεται πιθανότατα με την αύξηση της παρατηρούμενης ισομετρικής δύναμης. Η διαφορετική απόκριση των διαφόρων μυών στη δεδομένη διατριβή σχετίζεται πιθανότατα με τη διαφορετική ενεργοποίηση και πρόοδο προσαρμογής των μυών (Narici et al., 2003; Rabita et al., 2000). Επίσης η πολύ μικρή μεταβολή του στη γωνία πτέρωσης του έσω πλατέος μυός αντανακλά και την πολυπλοκότερη αρχιτεκτονική του (Blazevich, et al., 2006a). Διάφοροι ερευνητές αναφέρουν μεταβολή της αρχιτεκτονικής των μυών μετά από προπόνηση υψηλών αντιστάσεων. H γωνία πτέρωσης του μυός αυξάνεται με την προπόνηση (Blazevich et al., 2006; Seynnes et al., 2007; Duclay et al., 2009). Αντίθετα ο Poitier και συνεργάτες το 2009 παρατήρησαν αύξηση μόνο του μήκους της μυϊκής ίνας του δικεφάλου μηριαίου μυός και όχι της γωνίας πτέρωσης του μετά από πρόγραμμα έκκεντρων ασκήσεων διάρκειας 8 εβδομάδων. H μη αύξηση της γωνίας πτέρωσης του δικεφάλου μηριαίου μυός υποδηλώνει βελτίωση νευρικών παραγόντων σχετικών με την παραγωγή δύναμης και όχι με την προσθήκη παράλληλων σαρκομερίων. Σύμφωνα με τους ίδιους ερευνητές το ποσοστό μεταβολής του μήκους της μυϊκής ίνας είναι διαφορετικό για τους διάφορους μύες. Αντίθετα ο Aagaard και συν. το 2001 διαπιστώνει αύξηση της γωνίας πτέρωσης, του μήκους της μυϊκής ίνας και της επιφάνειας διατομής του μυός μετά από προπονητικό πρόγραμμα δύναμης διάρκειας 14 εβδομάδων (Aagaard et al. 2001). O Βlazevich το 2007 κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η γωνία πτέρωσης, το μήκος της μυϊκής ίνας και η επιφάνεια διατομής του μυός αυξάνονται μετά από ισοτονική προπόνηση 14 εβδομάδων (Blazevich et al., 2007a). Σύμφωνα με τον Earp to 2010 η αύξηση της γωνίας πτέρωσης μετά από έκκεντρη προπόνηση σχετίζεται με καλύτερη διαχείριση των έκκεντρων φορτίων (Earp et al., 2010). Στη δεδομένη μελέτη μετά το πέρας του έκκεντρου προπονητικού προγράμματος παρατηρήθηκε αύξηση της ισομετρικής δύναμης των εκτεινόντων μυών με συνοδό αύξηση 1) του μήκους της μυϊκής ίνας του ορθού μηριαίου μυός (στατιστικά σημαντική αύξηση, p=0,03), 2) της γωνίας πτέρωσης του