Eπίδραση προπόνησης υψηλής έντασης εντός της βέλτιστης περιοχής της μηκοδυναμικής σχέσης του τετρακέφαλου στη μηχανική απόδοση της άρθρωσης του γόνατος
Authors: Μαναβέλη Πελαγία 
Published: September 2021

Σκοπός της έρευνας είναι να μελετηθεί η επίδραση προπόνησης υψηλής έντασης με μέγιστη ταχύτητα εκτέλεσης, εντός της βέλτιστης περιοχής της μηκοδυναμικής σχέσης του τετρακέφαλου μυός στη μηχανική λειτουργία της άρθρωσης του γόνατος σε μονοαρθρική και πολυαρθρική κίνηση και ειδικότερα: α) στην μέγιστη ισομετρική ροπή των εκτεινόντων μυών του γόνατος σε διάφορες γωνίες εντός και εκτός του εύρους προπόνησης, β) στην μέγιστη ροπή των εκτεινόντων μυών του γόνατος σε ταχύτητα εκτέλεσης διαφορετική από την ταχύτητα της έκτασης του γόνατος κατά την προπόνηση, και γ) στις μηχανικές παραμέτρους του άλματος με υποχωρητική φάση (ύψος άλματος, μέγιστη κατακόρυφη δύναμη, μέγιστη ταχύτητα και μέγιστη ισχύς). Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 16 φοιτητές (ηλικία: 20,8±0,8 έτη, ύψος: 176,4±4,6cm, βάρος: 76,7±2,8kg). Όλοι οι συμμετέχοντες ασκούνταν περιοδικά με εξωτερικές αντιστάσεις στο πλαίσιο της άσκησης τους, αλλά δεν συμμετείχαν σε κάποιο ειδικό πρόγραμμα προπόνησης δύναμης των κάτω άκρων τους τελευταίους 6 μήνες. Το πρωτόκολλο της δυναμομέτρησης περιελάμβανε την εκτέλεση μέγιστων ισομετρικών εκτάσεων γόνατος σε πέντε διαφορετικές γωνίες (40°, 60°, 70°, 80°, 90°) γόνατος και την εκτέλεση πέντε μέγιστων ισοκινητικών σύγκεντρων εκτάσεων γόνατος σε εύρος κίνησης (0ο - 90ο) της άρθρωσης του γόνατος με ταχύτητες 60ο/s και 180°/s. Παράλληλα με τις δυναμομετρήσεις καταγράφονταν η μυοηλεκτρική δραστηριότητα τριών κεφαλών του τετρακεφάλου (ορθός μηριαίος, έσω και έξω πλατύς) και των ανταγωνιστών οπίσθιων μηριαίων, μέσω ασύρματης επιφανειακής ηλεκτρομυογραφίας. Επιπλέον η θέση του εξεταζόμενου κάτω άκρου κατά την ισομετρική και ισοκινητική δυναμομέτρηση καταγράφονταν από ένα τρισδιάστατο οπτοηλεκτρονικό σύστημα ανάλυσης κίνησης. Όλα τα δεδομένα συγχρονίζονταν μέσω ενός αναλογοψηφιακού μετατροπέα με συχνότητα δειγματοληψίας 1000Hz. Από την ανάλυση των δεδομένων υπολογίστηκαν μέσω αντίστροφης δυναμικής η μέγιστη ισομετρική και ισοκινητική ροπή σε κάθε γωνία και ταχύτητα έκτασης γόνατος αντίστοιχα, μαζί με την αντίστοιχη μυϊκή ενεργοποίηση των αγωνιστών και ανταγωνιστών μυών. Τέλος, οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν τρία μέγιστα κατακόρυφα άλματα με υποχωρητική φάση πάνω σε πιεζοηλεκτρικό δυναμοδάπεδο, από το οποίο υπολογίστηκαν το μέγιστο ύψος, η μέγιστη κατακόρυφη ταχύτητα, η μέγιστη κατακόρυφη δύναμη αντίδρασης του εδάφους και η μέγιστη ισχύς. Όλες οι παραπάνω μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν πριν και μετά από την εφαρμογή του προπονητικού προγράμματος το οποίο είχε συνολική διάρκεια έξι εβδομάδες, με συχνότητα τρεις φορές την εβδομάδα και μία ημέρα ανάπαυση ανάμεσα στις προπονήσεις. Η προπόνηση πραγματοποιήθηκε σε ισοκινητικό δυναμόμετρο αλλά σε ισοτονική λειτουργία. Το εύρος της κάθε έκτασης του γόνατος κατά την προπόνηση ήταν 15°, εκατέρωθεν της γωνίας γόνατος των 60° (δηλαδή από 45ο έως 75ο ) κατά την οποία αρχίζει να μεγιστοποιείται η μέγιστη ισομετρική δύναμη κατά την έκταση του γόνατος στους ενήλικες. Η αρχική ένταση της προπόνησης ορίστηκε στο 65% της μέγιστης ισομετρικής ροπής έκτασης γόνατος στη γωνία των 45ο. Η πρώτη εβδομάδα προπονήσεων αποτελούνταν από 5 σετ των 5 επαναλήψεων. Ανά εβδομάδα τα σετ, οι επαναλήψεις και άρα η συνολική επιβάρυνση αυξάνονταν προοδευτικά. Ανά ημέρα προπόνησης αυξάνονταν οι επαναλήψεις και ανά εβδομάδα τα σετ. Ανάμεσα στα σετ πραγματοποιούνταν διάλειμμα 90sec. Κατά την διάρκεια της προπόνησης οι συμμετέχοντες ενθαρρύνονταν ώστε να εκτελούν τις επαναλήψεις με μέγιστη ταχύτητα και να επιστρέφουν το άκρο τους στην αρχική θέση ελεγχόμενα κάθε φορά. Από τα αποτελέσματα διαπιστώθηκε πως η προπόνηση με μεγάλη εξωτερική αντίσταση και με την μέγιστη δυνατή ταχύτητα εκτέλεσης, σε διάστημα μόλις έξι εβδομάδων, αύξησε σημαντικά την μέγιστη ροπή των εκτεινόντων μυών κατά την έκταση του γόνατος σε όλες τις μετρούμενες γωνίες, εντός και εκτός εύρους προπόνησης. Επίσης, η συγκεκριμένη προπόνηση αύξησε σημαντικά την μέγιστη ροπή των εκτεινόντων μυών του γόνατος κατά την έκταση του γόνατος στις ισοκινητικές ταχύτητες των 60ο/s και 180ο/s. Όσον αφορά τα άλματα από τα αποτελέσματα διαπιστώθηκε ότι η μόνη μηχανική παράμετρος που παρουσίασε σημαντική αύξηση μετά την προπόνηση ήταν η μηχανική ισχύς του άλματος. Μεταξύ των πιθανότερων προσαρμογών του βιολογικού μηχανισμού για την επίτευξη των παραπάνω ευρημάτων, δηλαδή των μεταβολών της μυϊκής ενεργοποίησης ή και της υπερτροφίας των συμμετεχόντων μυών διαπιστώθηκε ότι η προπόνηση που εφαρμόστηκε στην παρούσα έρευνα δεν προκάλεσε σημαντική αύξηση στη μυϊκή ενεργοποίηση των αγωνιστών μυών, σε καμία από τις εξεταζόμενες θέσεις και ταχύτητες έκτασης της άρθρωσης του γόνατος. Ως εκ τούτου και με δεδομένη την σταθερότητα του μήκους και ταχύτητας συστολής των μυών στις μετρήσεις πριν και μετά την προπόνηση ήταν πιθανό οι αυξήσεις στην δύναμη των αγωνιστών μυών μετά την προπόνηση να οφείλονται στην αύξηση της φυσιολογικής εγκάρσιας διατομής τους δηλαδή στην υπερτροφία τους. Ο συγκεκριμένος παράγοντας όμως δεν ήταν δυνατόν να αξιολογηθεί πριν και μετά την προπόνηση με βάση τον σχεδιασμό της παρούσας έρευνας και επομένως για την επαλήθευση του εν λόγω ισχυρισμού απαιτείται επιπλέον έρευνα. Σε κάθε περίπτωση τα ευρήματα της παρούσας εργασίας συνηγορούν υπέρ της χρήσης πολύ υψηλών φορτίων εξωτερικής επιβάρυνσης με μέγιστη ταχύτητα κίνησης στην προπόνηση δύναμης.