2 ο σενάριο: Ενεργοποίηση ΠΚ,

4/6/28 Πιλοτική μέτρηση στατικής ισορροπίας με και χωρίς δόνηση Δόνηση 2 Όρθια στάση 2 Δόνηση (8Hz) 2 Όρθια στάση Τενόντια Ολόσωμη 3 2.5 ο σενάριο: ενεργοποίηση ΠΚ 2 σίγαση ΓΑΣ, σίγαση ΥΠΟ.5.5 (mv) -.5 - -.5-2 -2.5-3 :. :. :2. :3. :4. :5. :. Η παραπληροφόρηση της μυϊκής ατράκτου 3 2.5 2.5 2 ο σενάριο: Ενεργοποίηση ΠΚ, ενεργοποίηση ΓΑΣ, σίγαση ΥΠΟ.5 (mv) -.5 - -.5-2 kostats -2.5-3 :. :. :2. :3. :4. :5. :.

4/6/28. 3ο σενάριο: Ενεργοποίηση ΠΚ,.9 σίγαση.8 ΓΑΣ, ενεργοποίηση ΥΠΟ.7.6.5.4.3.2. (mv) -. -.2 -.3 Ερευνητικά δεδομένα Μετατόπιση του κορμού στην ίδια κατεύθυνση με τη θέση εφαρμογής της δόνησης (αντίδραση εξισορρόπησης). Ενεργοποίηση η των μυϊκών ατράκτων του μυός. Το μήκος του δονούμενου μυός «μεγαλώνει». εφαρμογή ΤΔ, ΟΧΙ παρέμβαση -.4 -.5 (Ivanenko et al. 2) -.6 :. :. :2. :3. :4. :5. :. Πιλοτικά αποτελέσματα Έντονη μετατόπιση του Κέντρου Πίεσης προς τα πίσω Η τενόντια δόνηση στον αχίλλειο προκαλεί την έντονη ενεργοποίηση του ανταγωνιστή (ΠΚ) μυός Η δόνηση σε τένοντα τον οποίο καταλήγουν αργός (ΥΠΟ) και γρήγορος (ΓΑΣ) μυς δε φαίνεται να έχει πάντα τα ίδια αποτελέσματα (σενάριο 2 3) Προπτυχιακή επανάληψη Ποιος διαβάζει τι; Ποιοι είναι οι μηχανισμοί ελέγχου; Ποιος διαβάζει μήκος και ποιος παραγόμενη τάση; Δόνηση κατά την όρθια θέση Αντίδραση σώματος κατά την όρθια θέση (δόνηση του πρόσθιου κνημιαίου & του τρικεφάλου) ) σε 4 διαφορετικές συχνότητες. Αλλαγές στα χαρακτηριστικά προσανατολισμού της όρθιας θέσης (ΚΠ). Η άτρακτος «διαβάζει» μήκος Τα Golgi «διαβάζουν» τάση (Polοnyova and Hlavacka 2) 2

4/6/28 Μυϊκή άτρακτος ή ο «Αρτέμης Μάτσας» του συστήματος Ια vs. ΙΙ αισθητικές ίνες της ατράκτου «Διαβάζει μήκος» (διάταση) Επιμήκες μόρφωμα με διογκωμένο κέντρο Μήκος 4 mm Τρία στοιχεία ενδοατράκτιες ίνες (μικρές, πόλοι, 5 πυρηνικής αλυσίδας και πυρηνικού σάκου) Αισθητικές απολήξεις (κέντρο, ευαίσθητες στη διάταση) Κινητικές απολήξεις (γ νευρώνας, πόλοι) Διαφορετικός τύπος εκπόλωσης των ινών της ατράκτου ανάλογα με το ερέθισμα Διάταση Χύ Χτύπημα Δόνηση Χαλάρωση Ια: δυναμική φάση διάτασης (ευαισθησία ταχύτητας) ΙΙ: πληροφόρηση για το στατικό μήκος των μυών Ενέργεια της ατράκτου Συστολή των άκρων των ενδοατράκτιων ινών έλκει την κεντρική μοίρα, προκαλώντας την εκπόλωση των αισθητικών απολήξεων που είναι ευαίσθητες στη διάταση. Παρατεταμένη διάταση: σταθερή εκπόλωση των Ια της ατράκτου. Ηλεκτρικός ερεθισμός α κινητικού νευρώνα = μυϊκή σύσπαση: παύση της εκπόλωσης και σίγαση της ατράκτου. Ηλεκτρικός ερεθισμός α και γ ταυτόχρονα: μυϊκή σύσπαση αλλά και εκπόλωση των αισθητικών ινών της ατράκτου. Τενόντια όργανα Golgi «Διαβάζουν» αλλαγή τάσης Λεπτά ελυτροφόρα μορφώματα μήκος: mm διάμετρος:,mm Βρίσκονται στην ένωση μυ και τένοντα Δεσμίδες κολλαγόνων ινών διαιρούνται μέσα στο έλυτρο σε λεπτά δεμάτια και σχηματίζουν μια πλεκτή δομή Νεύρωση από μία και μόνον ίνα της ομάδας Ιβ. Συνδραστηριοποίηση α γ Ενέργεια των Golgi Σύσπαση του μυός = Διάταση Golgi = Ευθιασμός των δεσμίδων των κολλαγόνων ινών = συμπίεση νευρικών απολήξεων = εκπόλωση. Οι ελεύθερες νευρικές απολήξεις διαπλέκονται με τις δεσμίδες των κολλαγόνων ινών και άρα ακόμη και πολύ μικρές διατάσεις των Golgi μπορούν να παραμορφώσουν τις νευρικές απολήξεις. Η εκπόλωση των Golgi γίνεται με την παραμικρή αλλαγή τάσης. 3

4/6/28 Οι απολήξεις των κεντρομόλων ινών της μυϊκής ατράκτου και των οργάνων Golgi αποκρίνονται διαφορετικά σε αλλαγές του μυϊκού μήκους Two Principles ΔΙΑΦΟΡΕΣ Οι λειτουργικές διαφορές τους οφείλονται στη διαφορετική ανατομική τους διάταξη στο μυ. Άτρακτος: μήκος και αλλαγή μήκους Golgi: τάση Two Principles Variables Movement of platform Frequency Amplitude Time Tilting movement Vertical movement 5-3 Hz cont. (2), 3, 4, 5, 55 Hz -3 mm cont. 2, 4 mm -8 sec. -8 sec. Position Standing Arms Sitting on chair Standing Arms Lying/sitting Safety Less dampening possibilities Ολόσωμη Αμφίπλευρη vs. κάθετη Positions and dampening 4

4/6/28 Safety Ιδιοσυχνότητες του ανθρώπινου σώματος Frequencies and Dampening.4.2.8.6.4.2 Hz 3-4 3-6 4-6 4-6 5-2 2-8 8-2 αυχενικοί σπόνδυλοι στομάχι οσφυϊκοί σπόνδυλοι καρδιά κεφάλι ουροδόχος κύστη βολβοί του ματιού f r equenti e Frequency Ver ti caal Galileo 28 Safety Safety.4.2 Resonance Frequencies.8.6.4 at certain frequencies some tissues come into a resonance this means that the vibration is amplified the absolute quantity is the one that matters.2 X frequentie Ver ti caal Galileo Note: dampening at slow movements is dampened by change in length of contractile elements. and Standardization of Vibrations A lot of research has been done on the effects of vibrations. On this basis ISO norms are set. Safety Safety Impact of WBV on humans Most Occurring Frequencies In daily Life The effects of one bout of Galileo stimulation until exhaustion (Rittweger et al, Clin Physiol, 2, 2( 2): 34-42) HF + 3% Diastolic pressure Oxygen uptake 48% VO2max Peripheral Circulation -5% 5

4/6/28 Safety Training physiology Impact of WBV on humans 4 6 2 55 5 8 6 4 hartfrequentie Heart frequency 45 4 35 systolische druk Systolic pressure 2 3 2 3 4 25 2 3 4 CE-SEC activity Change in Length of CE Change in Length of SEC 93.5 Cravenna, Phys Med Rehab Kuror 23 : 93 92.5 Effects of exhaustive WBV with Galileo on People after heart transplantation 92 9.5 9 9.5 9 89.5 89 88.5 diastolische druk Dyastolic pressure Up to about 5 Hz movements are controlled by changes in length of contractile elements (CE), at 3 Hz and higher movements are controlled by changes in series elastic elements (SEC). (Ettema) 2 3 4 Training physiology Training physiology 2 site 8 Accellerations and Vibrations 2 3 4 time Twitch contraction time 36 M.sec Accelleration (a) = (St S Vt) / t2 Ampl. = 4 Freq. = /4 Accell (mean.) = 2 Slow muscle fibre fast muscle fibre Amplitude = linear Frequentie = quadratic Ampl. = 2 Freq. = /4 Accell (mean.) = Ampl. = 2 Freq. = /8 Accell (mean.) = /4 The fastest muscle fibres need at least 36 ms for a full twitch-contraction- relaxation period, I.e. 28 times per second (= 28 Hz). Training physiology Training physiology Force power Tonic Vibration Reflex and Coordination place Accelerations During Activities Relaxation Activation time Speed place Weight training: frequency = /2 Hz Amplitude = 2 cm Acceleration =,2 Walking: frequency = Hz Amplitude = 2 cm acceleration =,8 Running: frequency = 2 Hz Amplitude = 3 cm acceleration = 4,8 Vibration training: frequency = 3 Hz Amplitude =,5 cm acceleration = 8, A frequency higher than 28 Hz cannot be controlled by the contractile elements. The required changes in length/tension cannot be controlled and dealt with. time 6

4/6/28 Post activation potentiation Acute flexibility improvements flexibility 33 32 3 length (cm) 3 29 28 27 flexibility 26 25 PRE POST De Ruiter, Geneesk. En Sport 35, 5, 22. Electrically stimulated build- up of force is higher after WBV. Rittweger, Clin. Physiol. & Func. Im. 23, 23 The patella tendon reflex is higher after WBV, but lower after weight training. Lammel, Int. J. Sports Med 23, 22 WBV in between bouts of weight training results in an increase of delivered force instead of a decrease. P. Burns, University of Miami School of Medicine 24: Acute Effects of Whole-Body Vibration on Lower Body Flexibility and Strength Galileo WBV at 26 Hz improves acute flexibility. Acute force/power improvements Chronic force/power improvements Torvinen et al, Clin Physiol & Finc Im, 22: 45-52 Vibration training (Galileo) improves force, power and jump height. Cardinale, Exerc Sport Sci Rev. 3, 23 Improvement of force and power is higher in WBV leftleg in comparance to control right leg Bosco et al, 998, Biol Sport, 5: 57-64 Improved maximal and repeated jump height after days of WBV. Mester (999), J Sci Med Sport, Oct;2(3):2-2626 Effects of 2 weeks of alternating weight and WBV training. Acute coordination improvements Chronic Force/balance improvement in the elderly Torvinen et al, Clin Physiol & Func Im, 22: 45-52 Galileo WBV (not vertical WBV) improves static and dynamic balance and shuttle run speed. O. Bruyere (Universiteit Luik, WHO), presentation during the Congress of the American College of Rheumatology: "Controlled Whole body vibrations improve health related quality of life in elderly patients" The researcher concludes based on the results that after Galileo training 3 x per week during 6 weeks in combination with conservative training walking pattern, balance, motor ability and quality of life in elderly home residents has improved much more in comparance to conservative training alone. 7

4/6/28 Chronic improvement in force and function in sports people Frequeny and EMG Year Mean body data Mean jump heights Height (cm) Weight (kg) (cm) Harbrecht (University Berlin): jump height in WBV trained group in comparison to control is 4-7 cm higher after year of training. Spitzenpfeil (University Cologne): up to 4% improvemen in maximal force after 3 weeks is noted in individual top sports people. Cardinale en Lim, Journal of Strength and Conditioning, 23, 7(3), 62 624: 624: Electromyography Activity of Vastus Lateralis Muscle During Whole-Body Vibrations of Different Frequencies At 3 Hz EMG was higher in comparance to the EMG at 4, 5 Hz, and control. Berschin, in press: WBV and joint stability EMG research to measure the effects of WBV at different frequencies and with corrected positioning on muscle activation and co-activation At higher frequencies up to 3 Hz the IEMG of RF and BF increases, while RF:BF ratio is constantly around 2: Chronic improvement in force and function in sports people A Frequency and EMG a b c d e f g h B 5 7 9 3 5 5 7 9 2 2 23 25 27 29 3 Sprint Slalom Jump C Gereon Berschin, Leistungssport 4, 23: After 6 weeks of training ( st leage rugby members) the WBV group improved more than the explosive weight training group. 33 3 29 27 25 23 2 9 7 5 EMG RF (green) and BF (red) own measurements A: different activities: standing (a) hip bending (b) squat (c) repeated jump (d) same at 28 Hz (e-h ) B: EMG during standing at 5 to 3 Hz, increase stepwise 2 Hz C: EMG at 33 to 5 Hz, decrease stepwise 2 Hz Improvement in flexibility Frequency specificity motion ( o ) Range of 3 2 9 8 A pretest test test 2 test 3 posttest Test day ncrease (%) Perc. of i 4 3 2 B WBV group Effect of Four Weeks Whole body Vibration Training on Flexibility Training and ROM of the hamstrings Roland van den Tillaar, Department of Sports and Exercise Sciences, Sogn and Fjordane University College, Norway; EJAP (in review) Control group Cardinale, in: MED SPORT 23;56:287-92: The acute effects of two different whole body vibration frequencies on vertical jump performance Acute effects: 2 Hz stimulation leads to increase in power and flexibility, whereas 4 Hz stimulation leads to a decrease in power and flexibility, probably due to coordinative disturbance. % verandering 9 8 7 6 5 4 3 2 - -2 2 Hz 27 Hz 34 Hz frequentie Keizer (University Maastricht, Netherlands): frequenties Chronic effects: Stimulation at 2 Hz leads to highest increase in force, at frequencies higher than 2 Hz this effect is lowering, at 34 Hz there s a negative tendency in change in power. 8

4/6/28 Frequency specificity Effects of stimulation forms For optimal stimulation of tissue the following has to be considered: Adaptation time Taxability Visco-elastic properties Haas, DEUTSCHE ZEITSCHRIFT FÜR SPORTMEDIZIN year 55, Nr. 2 (24). Training at 6 Hz has more effect on balance than at Hz. The body functions and reacts as a functional unity. Applying mechanical stimulation is the most natural form of influencing the body. The taxability of a specific physical exercise may be different for different tissues. On the right side some examples: aerobic training weight training Galileo training The impact is low, yet very anabolic. aerobic weight Galileo Cardio-vascular high middle low Slow muscle fibers high middle low Fast muscle fibers low middle high Weak tissues middle high low Joints/bone middle high low specific Joint angle specificity Parkinson %verande ring 3 25 2 5 5-5 - % verandering % change 3 6 85 Knee kniehoek angle % verandering Kniehoek Knee angle tijdens training during training Keizer (University Maastricht, Netherlands): Vibration training at a certain knee joint angle brings the highest effects at these angle Haas, Rheuma Aktuell 3, 22, p 8- The effects of 5 x 6 seconds x 4-6 Hz (4 mm) WBV at Parkinson patients (no medication). Left = influence on hand motor performance Right above = influence on EMG of agonist and antagonist before (left) and after (right) WBV Right under = pre-post test results of UPDRS; group = treat > no trear / group 2 = no treat > treat specific Summary Low back pain WBV increases the height of the tendon reflex WBV increases power during training WBV brings acute improvement of force, power, balance and coordination WBV brings chronic improvement of force, power, balance and coordination The effects are frequency specific; at 6 Hz stimulation balance is improved more compared to higher frequencies The effects are frequency specific; at 2 Hz stimulation power and force improved more compared to higher frequencies Combining WBV and weight training is more effective than performing one of both activities alone The effects are joint angle specific Balance is only improved when a tilting WBV platform is used Rittweger, Spine 7, 22 WBV improves lumbal muscle force and lowers pain in people with chronic low back pain. The low correlation between pain and force is an indication that factors other than impaired muscle force alone are the prime factors for LBP, probably coordination. 9

2 4 6 8 2 4 6 8 2 4/6/28 specific specific Stress incontinence Quality of other tissue succes percentage Galileo + Fysiotherapie t.o.v. alleen fysiotherapie 9 8 7 6 5 4 succes percentage 3 2 2 3 4 Galileo+Fysio >>> <<< Fysio Liu, 2. Regeneration of cartilage is accellerated after vibration Von der Heide, International Continence Society 23 The combination of Galileo training and physiotherapy training brings about the best results, compared to one of both training forms alone, in lowering stress incontinence. Left: effect of vibration on sulfate uptake (A) and PG loss (B). Right: effect of vibrations on sulfate uptake specific specific Berschin, in press: [Vibration training and joint stability - EMG studies on influence of frequency and body positioning on muscle activation and co-activation] (German) At raising frequency the IEMG of RF and BF go up. A corrected position (activation of stomach and buttock muscles) brings about a 2: relation in IEMG between RF:BF at all frequencies. Joint instability Haas, in press: Neuromuscular effects of randomized vibrational stimuli in ACL ruptures Stimulation at 6 Hz, 5 x 6 seconds, brings about an improvement of balance of 38%. Test and pre- post-measurements at 6 and weeks after ACL ruptures with professional sports people. 2-2 -4-6 -8 2 3 4 5 6 7 hindlimb unloading tendon vibration 92 sec. Falempin, 999 3 minutes vibration stimulation daily during 4 days prevents loss of functional properties of the tendons. Table (above): % decrease of: ) muscle mass, 2) twitch tension, 3) max. tetanic tension, 4) twitch contraction time, 5) half relaxation Time, 6) Area type IIA fibers, 7) Area type IIC fibers. Quality of other tissue Kubo, 2 The stress-strain index changes consequently to weight training. The tendon gets stiffer. After 2 days bedrest the opposite happens: Stiffness (change in length per Nm) 32% Speed of force development 47% Electromechanical delay 2% Skutek, 2 Rise in fibroblast growth factor after cyclic stimulation compared to control Ohran, 2 Vibrations accellerate recovery, a.o. through rise in hydroxyproline specific specific Bone quality Circulation/metabolism 6, % Änderung von B M D 4, 2,, -2, -4, -6, -8, Femoral Neck Trochanteric Region Inter-Trochanteric Region Ward s Triangle Total Kontrollgruppe (n = 9) Trainingsgruppe (n = 8) 2.5.5 Doorbloeding in de spier Circulation in muscle 2 Speed of circulation Peripheral resistance bloed stroomsnelheid perifere weerstand voor na 2 8 6 4 2 2 4 6 2 26 3 34 4 Hz 6 8 2 4 6 8 2 22 24 26 28 StO2 StO2-VIB Rössler Friedrich Schiller University Jena, Germany Felsenberg European Space Agency, University Berlin, Germany Hartard, University Munich, Germany; German J. Sport Med. 37, 22 Dexa indices increase after WBV. Atrophy is prevented during bedrest with daily WBV WBV combined with HRT brings highest improvement in bone quality, pqct measurement Bone quality markers rise especially when 2 frequencies are used simultaneously. Tanaka, Faseb J. online dec 3, 22 Kerschan-Schindl, Clin Physiol 3, 2 Doorbloeding van de huid Circulation in skin 3 25 2 voor 5 na 5 2 Foot Voet Kuit Calf Rittweger, Clin Physiol 2, 2 Praet (Maxima Medisch Centrum Veldhoven, Netherlands): NIRS SO2 measurements during exercise (purple) and rest (blue) of M.Gastrocnemius Above: WBV Under: running 2 8 6 4 2 36 7 6 4 76 2 246 28 36 35 386 42 456 49 StO2 StO2-actie

4/6/28 specific Programs Hormone concentrations Cardinale, Exerc Sport Sci Rev. 3, 23 serum total Testosterone 45 4 35 3 62 7 55 52 73 68 64 59 5 age of patient before after Acute effects of session WBV on hormone concentrations with sports people (T = testosterone, C = cortisol, GH = growth hormone). Mulder, Rotterdam Center, Netherlands Serum Testosterone in men with symptomatic hypogonadisme; Effects of 2 sessions WBV in 6 weeks 5 Hz = Improvement of balance And stability (propriocepsis) -2 Hz = Circulation Rl Relaxation Recovery 8-2 Hz = Training 24-3 Hz = Tonization of muscles Rehabilitation of Tendons - Ligaments Bone Joints Skin soupleness NB: studies show that vibrationof tendons leads to increased T hormone concentrations. It is speculated that the tendon is the trigger for growth of other tissue (bone, muscle). specific Programs Stimulation for training or facilitation? Transverse standing balance training Effect Training Facilitate Basis / Squat Goal Evoke training effects Improve effects of other training Relaxation (sitting) Power recreative Power top sports Power low taxable people Flexibility Stability Propriocepsis Circulation Passive tissue WBV combined with extra resistance or other exercises improves the effectivity. Flexibility, stability and propriocepsis increase Circulation increases Passive tissue (bone, tendons, etc) increase in quality WBV evokes improvement of: Excitation Muscle tonus Sensitivity (propriocepsis) Flexibility Stability Circulation Fitness Pelvis tilting Relaxation of arms / shoulders Stimulation spine / trunk muscles Relaxation of whole body / back specific Programs Stimulation for training or facilitation? READ: series seconds Frequency Exercise Training stand alone Stimulation before a training Stimulation within a training Sports/recreation WBV without other training forms is comparable to submaximal weight/circuit training WBV in combination with other training forms brings the highest extra effects Coordination and stability improve, circulation and metabolisism rise, passive tissue gets stronger. Rehabilitation WBV alone brings large effects. WBV plus other training form further increases these effects. Coordination and stability improve, circulation and metabolisism rise, passive tissue gets stronger and atrophy is prevented. 3-45 24-28 Hz Basis Pause -45 seconds 3-45 24-28 Hz Pelvis tilt 3-8 8-2 Hz Pelvis tilt Pause 45-8 seconds 3-45 24-28 Hz Squat 3-8 8-2 Hz Squat Pause 45-8 seconds 3-45 24-28 Hz Trunk movement 3-8 8-2 Hz Trunk movement Pause 45-8 seconds 45-2 5-6 Hz Stability -3-3 24-3 Hz arms/shoulders 3-45 24-28 Hz Basis Pause -6 seconds 3-45 24-28 Hz Pelvis tilt Pause 5-6 seconds 3-45 24-28 Hz squat Pause 5-6 seconds 3-45 24-28 Hz Trunk movement -3-3 24-3 Hz Arms/shoulders 3-45 24-28 Hz Basis Pause 3-6 seconds stseries (warmup series) of weight exercise For example: squat / leg-press / clean 3-45 24-28 Hz Basis Pause 5-6 seconds 2nd series of weight exercise 3-45 24-28 Hz Basis Pause 5-6 seconds 3rd series of weight exercise -3 24-3 Hz Arms Pause 3-6 seconds st series of weight exercise For example bench press -3 24-3 Hz Arms Pause 3-6 seconds 2nd series of weight exercise

4/6/28 Programs Aantal series Aantal seconden Frequentie Oefening Recovery, relaxation 3-9 -2 Hz standing, hanging over bar Pause 3-2 seconds 3-6 -2 Hz recovery Arms Pause 6-2 seconds 6-3 -2 Hz recovery Legs Rehabilitation of damaged Connective tissue, tendons, cartilage, bone, scar tissue, etc. -6 26-3 Hz Standing or placing arms on the plate, Pressure is changed according to taxability Amplitude is low Pause 6-2 seconds Rehabilitation of injured muscle st phase 3-6 Hz Pause 6-2 seconds Standing or placing arms on the plate, Pressure is changed according to taxability Goal is increase of circulation 2nd phase 3-6 25-26 Hz Pause 6-2 seconds Same position maximal 4 series amplitude low. 3rd phase If the muscle is sufficiently taxable a training program can be done. Σπηλιοπούλου Ι. Στυλιανή, MSc. ΤΕΦΑΑ Σερρών, 4 Οκτωβρίου 27 Measuremtn techniques Diagnose and function Οι επιπτώσεις διαφόρων τύπων προπόνησης στις μηχανικές ιδιότητες, τα νευρικά και μυοσκελετικά χαρακτηριστικά του ανθρώπου. Muscle activation During WBV the EMG increases (left). The EMG of an injured muscle is increased more. The difference is not seen in conservative exercises (middle). C. Bosco; Methods of functional testing during rehabilitation exercises Αμοιρίδης Ιωάννης Επίκουρος Καθηγητής Προπονητικής Κέλλης Ελευθέριος, Λέκτορας ΤΕΦΑΑ Σερρών Χατζητάκη Βασιλεία, Επίκουρος Καθηγήτρια ΤΕΦΑΑ Θεσσαλονίκης Measurement techniques Εισαγωγή Diagnose and function Η αδυναμία των κάτω άκρων καθώς και η μη ύπαρξη της απαιτούμενης ισορροπίας καθιστούν ευάλωτους τους μεσήλικες και τους ηλικιωμένους σε πτώσεις και κατάγματα. Force build-up When force is impaired, for example after an operation, the force curve moves to the right, so force build-up is slower (figure left: force left-right 2 weeks after ACL operation, middle: same after 5 weeks) In: C. Bosco; Methods of functional testing during rehabilitation exercises Functional Force/Power measurement If force can be measured continuously, the course of the force can be measured, for example during a jump. From the force measurement speed, work, power, potential and kinetic energy can be calculated. If left and right force can be measured seperately balance disturbances of force and coordination can be deduced. From these data specified training/rehabilitation programs can be made up. Παθογόνες καταστάσεις (κυρίως νευρικές) που μπορεί να εμφανιστούν κατά την ενηλικίωση και (εγκεφαλικά επεισόδια, σκλήρυνση κατά πλάκας, ρευματοειδής αρθρίτιδα κτλ) επηρεάζουν την ισορροπία. Η αιτιολογία τους εξαρτάται: περιβαλλοντικούς και γενετικούς παράγοντες (Σκλήρυνση Κατά Πλάκας, ΣΚΠ) επιβαρυμένο ιστορικό (άτομα με ιστορικό Εγκεφαλικού Επεισοδίου, ΕΕ, διαβητικοί, ηλικιωμένοι κτλ), τρόπο διατροφής (αυξημένα λιπίδια στο αίμα, σάκχαρο, παχυσαρκία, κάπνισμα) και καθημερινές δραστηριότητες (καθιστικά ζωή, έλλειψη άσκησης). Πασπάτης και συν. 996 Robertson et al, 996, Niemi et al, 988 2

4/6/28 Εισαγωγή Νωτιαία αντανακλαστικά Η άσκηση αποτελεί το συνήθη προτεινόμενο τρόπο διατήρησης της δύναμης και βελτίωσης της ισορροπίας. Εναλλακτικές μεθόδους όπως η δόνηση χρησιμοποιείται αρκετά χρόνια για την αντιμετώπιση τέτοιων εκφυλιστικών καταστάσεων ασ στους μύες (Bosco et al. 999). Έχουν καταγραφεί αξιοσημείωτες βελτιώσεις στην ισορροπία, στην αποκατάσταση της ΣΚΠ και σε ΕΕ σε μεσήλικα και ηλικιωμένα άτομα από προπόνηση ΟΔ (Runge et al. 2, Torvinen et al. 22, Robertson et al, 996, Niemi et al, 988,). Εισαγωγή Σχέση έντασης διέγερσης και εύρους Η reflex και Μ - κύματος Η αμφίπλευρη δόνηση μπορεί να βελτιώσει την ισορροπία στον εγκάρσιο άξονα (M/L) εν απουσία της όρασης, να αυξήσει την δύναμη των εκτεινόντων και καμπτήρων του γόνατος και να βελτιώσει την οστική πυκνότητα σε μεττεμηνοπαυσιακές γυναίκες (Amiridis and Spiliopoulou 27). (Palmieri et al, 24) Μέθοδος Δόνησης Τι είναι η δόνηση? Ποιους μηχανισμούς ενεργοποιεί? Από τι εξαρτάται? Επαναλαμβανόμενη έντονη μυϊκή λειτουργία λόγω της διέγερσης του μυοτατικού και άλλων πολυσυναπτικών αντανακλαστικών. Οι πολυσυναπτικοί δίοδοι προκαλούν την αντανακλαστική σύσπαση και οι μονοσυναπτικοί ελέγχουν την μυϊκή ολότητα και την ακεραιότητα της άρθρωσης. Εξαρτάται κυρίως από τον μηχανισμό και τον τρόπο εφαρμογή της. Έτσι έχουμε τον διαχωρισμό σε Ολόσωμη Δόνηση (ΟΔ) και σε Τενόντια Δόνηση (ΤΔ). ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ (Cardinale and Bosco, 23) 3

4/6/28 Στατική ισορροπία Η ικανότητα διατήρησης του Κέντρου Μάζας (ΚΜ) του σώματος μέσα στη βάση ισορροπίας όταν αυτή είναι σταθερή ή όταν κινείται (Duncan et al. 992). Έλεγχος της θέσης του σώματος και διατήρηση της ισορροπίας αιθουσαίο, οπτικό και σωματοαισθητηριακό σύστημα (Ryushi et al. 2). Κιναίσθηση Αμυντικός μηχανισμός σε περίπτωση γλιστρήματος ή μετατόπισης της βάσης στήριξης (Horak et al. 994) 3 στρατηγικές ισορροπίας ποδοκνημικής, ισχίου και μικτή-βηματισμού (Horak and Nashner 986). Ηλικιωμένοι: μειωμένη αίσθηση αφής και αντίληψης της θέσης της άρθρωσης 82 Αιθουσαίο Στρατηγικές ισορροπίας Ποδοκνημικής Ισχίου Διατήρηση ισορροπίας Οπτικός έλεγχος της κίνησης (παρακολούθηση περιβάλλοντος). ) Γήρανση: μείωση των νευρικών ινών του αιθουσαίου. 8 (Horak & Nashner, 986) Όραση Ισορροπία οπτική αντίληψη, κίνησης αντικειμένου ή του σώματος (Warren et al. 989) προσανατολισμό στο χώρο (Tang & Woollacott, 995). Σε συνθήκες στατικής ισορροπίας, όταν μειώνεται η βάση στήριξης οι ηλικιωμένοι εμφανίζουν αυξημένη ταλάντωση και χρησιμοποιούν την στρατηγική του ισχίου καθώς και την μικτή στρατηγική για να διατηρήσουν την ισορροπία τους (Amiridis et al, 23). 4

4/6/28 Οι επιπτώσεις της ΟΔ στην ισορροπία Δύναμη Οι Bosco et al. (2) κατέδειξαν ότι η ΟΔ προκαλεί αύξηση της συγκέντρωσης τεστοστερόνης και αυξητικής ορμόνης στο αίμα, αύξηση της δύναμης και ταχύτητας συστολής μεγάλων μυϊκών ομάδων καθώς και βελτίωση της αθλητικής απόδοσης. 24 εβδομάδες προπόνησης με ΟΔ βελτίωσαν την ισομετρική και έκκεντρη δύναμη κατά 5% και 6% αντίστοιχα στα κάτω άκρα (Verschueren et al. 24). Η ιδανική συχνότητα δόνησης στη θέση του ημικαθίσματος είναι τα 3Hz (Rubin et al. 23). Ερευνητικά δεδομένα Έρευνες που πραγματοποιήθηκαν σε μεσήλικες άνδρες και γυναίκες παρατηρήθηκε αύξηση κατά 5.7% σε δοκιμασίες ισορροπίας κατόπιν 4μηνης προπόνησης ΟΔ (Torvinen et al,22). Σε άλλη έρευνα (Runge et al, 2) καταγράφηκε αύξηση 8% σε δοκιμασίες ισορροπίας σε ηλικιωμένα άτομα από 2 μήνες προπόνησης ΟΔ. ΠΕΡΟΝ ΙΑΙΑ ΟΜΑΔΑ Σημαντικός παράγοντας των πτώσεων στους ηλικιωμένους είναι η μετατόπιση στον εγκάρσιο (M/L) άξονα (994). Περονιαία ομάδα ΔΥΝΑΜΗ κατατάσσεται στους πρόσθιους μύες της κνήμης και είναι ο μακρός και ο βραχύς περονιαίος. Η δράση τους ορίζεται στην πελματιαία κάμψη και στον πρηνισμό του ποδιού. 5

4/6/28 Περονιαία ομάδα Στατική ισορροπία Η σπουδαιότητά του χαρακτηρίζεται λόγο της κατάφυσής του η οποία συγκρατεί την εγκάρσια φορά της ποδικής καμάρας. Ανεπάρκεια των μυών του πέλματος, οδηγεί σε υπερδιάταση των συνδέσμων και πτώση της ποδικής καμάρας (πλατυποδία). Η υπόθεση της έρευνας μας είναι ότι η μετατόπιση στον εγκάρσιο άξoνα (M/L) εξαρτάται από την περονιαία ομάδα. Η στατική ισορροπία θα αξιολογηθεί και την προπόνηση και θα πραγματοποιηθούν 3 δοκιμασίες με αυξανόμενο βαθμό δυσκολίας (Hz, 2-Delta Stabilometer, Biomechanics Laboratory, AUTH, Greece). Όρθια στάση (στάση προσοχής) Στάση Romberg (αριστερή πτέρνα μπροστά από τα δάχτυλα του δεξιού ποδιού) Στάση «Πελαργός» (στήριξη στο δεξί πόδι, αριστερή πτέρνα στη δεξιά κνήμη) Θα πραγματοποιηθούν 3 προσπάθειες σε κάθε συνθήκη, με κλειστά και ανοιχτά μάτια και στο αριστερό και στο δεξί πόδι. Πριν και από την προπόνηση, οι 3 δοκιμασίες της ισορροπίας θα πραγματοποιηθούν την ίδια ώρα της ημέρας για να αποφευχθεί κάθε χρονολογική επίδραση. Περονιαία ομάδα Όρθια στάση Εξέτασαν H-reflex του μακρού περονιαίου κατόπιν ξαφνικού υπτιασμού κάτω από συνθήκες προετοιμασίας και μη. Βρέθηκε μεγαλύτερη αναλογία στην σχέση H/Mmax κατά την διάρκεια μη προετοιμασίας τον συμμετεχόντων. Προσαρμογή σε ασταθή περιβάλλον και διατήρηση της όρθιας στάσης, αυξάνοντας τους αμυντικούς μηχανισμούς και προστατεύοντας σε περίπτωση διαστρέμματος. Βάση στήριξης: απόσταση αστραγάλων -5εκ 5εκ Χέρια ελεύθερα 3 προσπάθειες Διάρκεια (Sefton et al, 26) Όρθια στάση Μέθοδος Ολόσωμη δόνηση Galileo, Novotec Medical, Germany Διάρκεια προπόνησης 8 εβδομάδες Συχνότητα προπόνησης 3 φορές/εβδομάδα Διάρκεια προπόνησης 4 λεπτά 33 φάσεις προθέρμανση κύρια φάση και αποθεραπεία Κύρια φάση Διαλειμματική (:3-:) προπόνηση με προοδευτικά αυξανόμενη επιβάρυνση (από 5Hz, 2mm, sec σε 3Hz, 8mm, 45sec). Οι συμμετέχοντες θα βρίσκονται στην όρθια θέση πάνω στην πλατφόρμα (απόσταση ποδοκνημικής Α/Δ ~4εκ., ποδοκνημική άρθρωση 9, άρθρωση γόνατος 2, άρθρωση ρ ισχίου 8 ) με τα χέρια πάνω στην μπάρα. Στάση Romberg Στάση Romberg Στήριξη στο κυρίαρχο πόδι, στα δάχτυλά του εφάπτεται η πτέρνα του άλλου ποδιού Χέρια στη μεσολαβή (αγκώνας ) 3 προσπάθειεςες Διάρκεια 6

4/6/28 Στάση «Πελαργός» Καταγραφή Αντανακλαστικών Στήριξη στο κυρίαρχο πόδι και τοποθέτηση της πτέρνας του άλλου ποδιού στο γόνατο Χέρια στη μεσολαβή (αγκώνας ) 3 προσπάθειεςες Διάρκεια Για την ΗΜΓ καταγραφή του κνημιαίου νεύρου o ερεθιστής θα τοποθετηθεί στην ιγνυακή κοιλότητα πίσω στο κάτω μέρος του ιγνυακού βόθρου, κοντά στην ιγνυακή αρτηρία. Το ενεργό καταγραφικό θα τοποθετηθεί στον γαστροκνήμιο και πρόσθιο κνημιαίο σε απόσταση γύρω στα 2εκ. από τον ερεθιστή, ενώ το ηλεκτρόδιο της αναφοράς στον αχίλλειο τένοντα. Στάση «Πελαργός» Δυναμοδάπεδο Hz, 2-Delta Stabilometer, Biomechanics Laboratory, AUTH, Greece Ηλεκτρομυογράφημα Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων θα τοποθετηθούν διπολικά ηλεκτρόδια επιφανείας, (Motion Control, ΙΟΜΕD-Inc., συχνότητα αποκοπής Hz-33KHz, συχνότητα δειγματοληψίας Hz) στον μακρύ περονιαίο μυ (ΜΠ), στον Υποκνημίδιο (Υ) και Γαστροκνήμιο (Γας) Πριν την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων η επιφάνεια στην οποία θα τοποθετηθούν θα καθαριστεί προσεκτικά έτσι ώστε να αυξηθεί τοπικά η αγωγιμότητα του δέρματος (>2Ω). Σχέση ισοκινητικής ροπής γωνιακής ταχύτητας Έξω στροφή (μακρός περονιαίος) Πελματιαία και ραχιαία κάμψη (γαστροκνήμιος, υποκνημίδιος και πρόσθιος κνημιαίος) της ποδοκνημικής άρθρωσης 3 μέγιστες προσπάθειες σε κάθε συνθήκη (έκκεντρη, σύγκεντρη λειτουργία και ισομετρία) Διάλειμμα 2 μεταξύ των επαναλήψεων Εξοικείωση μίας εβδομάδας την διεξαγωγή της δοκιμασίας. KinCom Multi-Mode Mode Dynamometers, Chattanooga Group, USA 7

4/6/28 ΟΣΤΙΚΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ (g/cm2),5,5 -,5 - -,5-2 BMD 2ου Ο.Σ. T-score,5 BMD T-score ΑΝΟΙΧΤΑ ΜΑΤΙΑ Όρθια Στάση Στάση Romberg Στάση Πελαργός (g/cm2),5 -,5 - -,5-2 3ου Ο.Σ. 7.8 (mm) 2.3 (mm) 33. (mm),5 BMD T-score 7.7 (mm) 23.2 (mm) 24.3 (mm) (g/cm2),5 -,5-2.5 (mm) 7.4 (mm) 29 (mm) -,5-2 -2,5 4ου Ο.Σ.. (mm) 4.3 (mm) 6.6 (mm),5,5 BMD T-score ΚΛΕΙΣΤΑ ΜΑΤΙΑ (g/cm2) -,5 - -,5-2 2ου-4ου Ο.Σ. 2 (mm) Όρθια Στάση 26.6 (mm) Στάση Romberg 36.8 (mm) Στάση Πελαργός,5,5 BMD T-score BMD T-score 4 (mm) 22.7 (mm) 37.5 (mm) -,5 - -,5-2 -2,5 4 (mm) 8.9 (mm) 28.2 (mm) -3 Αυχένας του μηριαίου Tρίγωνο Ward 7.3 (mm) 2.8 (mm) 35.5 (mm) 8

Copmax(x) 4/6/28 Copmax ΑΝΟΙΧΤΑ ΜΑΤΙΑ Όρθια Στάση Στάση Romberg Στάση Πελαργός Copsd ΚΛΕΙΣΤΑ ΜΑΤΙΑ Όρθια Στάση Στάση Romberg Στάση Πελαργός Copmax (x) Copsd (x) Copsd (x) Copsd (x) Χ 8 5 2 9 6 Copmax(x) 8 8 5 5 2 2 9 9 6 6 Χ 4 3 2 4 3 2 4 3 2 3 Όρθια στάση Οβελιαίος άξονας 3 Romberg 3 Πελαργός Όρθια στάση Οβελιαίος άξονας Romberg Πελαργός Copmax(y) Copmax(y) Copmax(y) Copsd (y) Copsd (y) Copsd (y) Υ 8 5 2 9 6 3 8 8 5 5 2 2 9 9 6 6 3 3 Όρθια στάση Romberg Πελαργός Υ 4 3 2 Όρθια στάση 4 3 2 Romberg 4 3 2 Πελαργός Προσθιοπίσθιος άξονας Προσθιοπίσθιος άξονας Copsd ΑΝΟΙΧΤΑ ΜΑΤΙΑ Όρθια Στάση Στάση Romberg Στάση Πελαργός Copsd(x) Copsd(x) Copmax(x) Χ 4 3 2 Όρθια στάση Οβελιαίος άξονας 4 3 2 Romberg 4 3 2 Πελαργός ΔΥΝΑΜΗ Copsd(y) Copsd(y) Copsd(y) Υ 4 3 2 4 3 2 2 4 3 Όρθια στάση Romberg Πελαργός Προσθιοπίσθιος άξονας Copmax ΚΛΕΙΣΤΑ ΜΑΤΙΑ Όρθια Στάση Στάση Romberg Στάση Πελαργός Copmax (x) Copmax (x) Copmax (x) ΕΚΤΕΙΝΟΝΤΕΣ ΓΟΝΑΤΟΥ CAT 65 extensors Χ Υ 8 5 2 9 6 3 Όρθια στάση Οβελιαίος άξονας Copmax (y) 8 5 2 9 6 3 8 5 2 9 6 3 8 5 2 9 6 3 Romberg Copmax (y) 8 5 2 9 6 3 8 5 2 9 6 3 Πελαργός Copmax (y) 2 8 6 4 2-2 -6 6 2 8 24 3 Όρθια στάση Romberg Πελαργός Προσθιοπίσθιος άξονας 9

4/6/28 ΚΑΜΠΤΗΡΕΣ ΓΟΝΑΤΟΥ CAT 55 Flexors 8 6 4 2-2 -6 6 2 8 24 3 2