Η σχέση μεταξύ των μυοηλεκτρικών και μηχανικών χαρακτηριστικών ενός άλματος με γρήγορο κύκλο διάτασης βράχυνσης (DJ) και πολυαρθρικών ισομετρικών και ισοκινητικών δοκιμασιών δύναμης:
Creators: name: Πετρίδου, Στυλιανή Σωκράτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Μέγιστη Ισομετρική Δύναμη
Μέγιστη Ισοκινητική Δύναμη (έκκεντρη-σύγκεντρη)
Αλμα με πτώση από ύψος (DJ)
Μηχανικά και νευρομυϊκά χαρακτηριστικά
Maximal isometric &amp; isokinetic force (eccentric &amp; concentric)
Drop Jump
mechanical and neuromuscular characteristics

description: Προηγούμενες έρευνες έχουν συγκρίνει την απόδοση των αλμάτων με αργό κύκλο διάτασης-βράχυνσης (CMJ) με τη δύναμη και την ισχύ σε μονοαρθρικές ισομετρικές δοκιμασίες (Ugarkovic et al., 2002), πολυαρθρικές ισομετρικές δοκιμασίες (Kawamori et al., 2006), και δυναμικές δοκιμασίες (Winchester et al., 2005). Ένα άλμα απαιτεί τη χρήση των μυών που δημιουργούν τη μετατόπιση σε πολλές αρθρώσεις, κατά συνέπεια, μπορούμε να υποθέσουμε ότι οι πολυαρθρικές ισομετρικές και ισοκινητικές δοκιμασίες μπορούν να παρέχουν μια καλύτερη ένδειξη της δυνατότητας παραγωγής ισχύος σε μια εκρηκτική κίνηση των κάτω άκρων, όπως ένα κατακόρυφο άλμα. Μερικές μελέτες έχουν δώσει σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ των μεταβλητών που ορίζουν οι δυο αυτές δοκιμασίες (Kawamori et al., 2006), ενώ άλλες μελέτες δεν έχουν δώσει καμία στατιστικά σημαντική σχέση μεταξύ των ίδιων μεταβλητών (Haff et al., 2005). Κατά συνέπεια, φαίνεται ότι απαιτείται περισσότερη έρευνα για να διευκρινιστούν οι σχέσεις μεταξύ των πολυαρθρικών ισομετρικών και ισοκινητικών δοκιμασιών δύναμης με το κατακόρυφο άλμα με γρήγορο ΚΔΒ (DJ). Η μοναδικότητα της μελέτης αυτής είναι ότι καμία προηγούμενη μελέτη που χρησιμοποίησε ισομετρικές και ισοκινητικές (εκκεντρικές και ομόκεντρες) πολυαρθρικές δοκιμασίες δύναμης, δεν έχει συγκρίνει όλες αυτές τις μεταβλητές στο πλαίσιο μιας ενιαίας μελέτης. Στην έρευνα συμμετείχαν δεκαοχτώ (n=18) φοιτητές του ΤΕΦΑΑ Σερρών (ηλικία 19,78±1,63y, ύψος 178.06 ±5,99cm και βάρος 74,42±8,54Kg). Ενημερώθηκαν για όλους τους κινδύνους που συνδέονται με τη μελέτη και έδωσαν γραπτή συγκατάθεση για τη συμμετοχή τους. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Αθλητικής Βιομηχανικής. Χρησιμοποιήθηκε ένα δυναμοδάπεδο (Kistler, 9281CΑ, 1000Hz) για να αξιολογήσει τα μηχανικά χαρακτηριστικά των κάτω άκρων στα DJ30. Η ισοκινητική έκκεντρη και σύγκεντρη δοκιμασία της δύναμης εκτελέσθηκε σε ένα κατασκευασμένο επί παραγγελία (ΥΔΡΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΕ) ισοκινητικό πολυαρθρικό όργανο προκειμένου να αξιολογηθούν τα χαρακτηριστικά της καμπύλης δύναμης-χρόνου (AMTI, OR6-6-4000, 1000Hz) σε μια δεδομένη χαμηλή ταχύτητα κίνησης (0,35m/sec). Για την κινηματική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε μια βιντεοκάμερα (Panasonic, PV-900, 60f/s) προκειμένου να προσδιοριστούν οι γωνιακές μετατοπίσεις των αρθρώσεων στην ποδοκνημική, γόνατο και ισχίο με το σύστημα APAS. Για την ΗΜΓ ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν διπολικά ηλεκτρόδια (motion control co.) για τη μέτρηση της ΗΜΓ δραστηριότητα του ορθού μηριαίου (RF), του δικέφαλου μηριαίου (BF), του έσω πλατύ (VM) και του γαστροκνήμιου (GAS). Πριν από τις μετρήσεις έγινε μια προθέρμανση δέκα λεπτών και μετά μια αποθεραπεία πέντε λεπτών. Χρησιμοποιήθηκε ο συντελεστής συσχέτισης PEARSON για να περιγράψει τις σχέσεις μεταξύ των μεταβλητών. Η στατιστική ανάλυση έγινε με το SPSS 17.0 for windows. Το επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε στο 5% (p≤0.05). Η μέγιστη ισομετρική δύναμη στα πρώτα 100ms συσχετίστηκε στατιστικά σημαντικά με τη μέγιστη δύναμη στο DJ30 (r=.615, p=.007), τη μέση ισχύ (r=.635, p=.005) και τη μέγιστη τιμή της ισχύος (r=.691, p=.001). Ο ισομετρικός δείκτης της σχετικής δύναμης (ΔΣΔ) συσχετίστηκε στατιστικά σημαντικά με τη μέγιστη δύναμη στο DJ30 (r=.755, p=.000), τη μέση ισχύ (r=.811, p=.000) και τη μέγιστη τιμή της ισχύος (r=.847, p=.000). Επίσης ο ισομετρικός δείκτης του ΡΑΔ συσχετίστηκε στατιστικά σημαντικά με τη μέγιστη δύναμη στο DJ30 (r=.572, p=.013), τη μέση ισχύ (r=.822, p=.000) και τη μέγιστη ισχύ (r=.800, p=.000). Η τιμή του σύγκεντρου ΡΑΔ παρουσίασε στατιστικά σημαντικές σχέσεις με τη μέγιστη δύναμη (r=0,488, p=0,015) και τη μέγιστη ισχύ στο DJ30 (r=0,531, p=0,023). Επίσης η τιμή της μέγιστης σύγκεντρης δύναμης συσχετίστηκε στατιστικά σημαντικά με τη μέγιστη ισχύ στο DJ30 (r=0,531, p=0,023). Το μέσο ΗΜΓ του VM στην ισομετρική συστολή συσχετίστηκε στατιστικά σημαντικά με το μέγιστο ΗΜΓ στην έκκεντρη και σύγκεντρη φάση του DJ30 (r=0,624, p=0,006 και r=0,515, p=0,029 αντίστοιχα). Επίσης το μέγιστο ΗΜΓ του VM στην έκκεντρη φάση συσχετίστηκε στατιστικά σημαντικά με τη μέση έκκεντρη δραστηριότητα του VM στο DJ30 (r=0,624, p=0,006). Τέλος αρνητικές στατιστικά σημαντικές σχέσεις βρέθηκαν μεταξύ του χρόνου του μέγιστου ΗΜΓ του RF στη σύγκεντρη συστολή και του χρόνου του μέγιστου ΗΜΓ στο DJ30 (r=-0,473, p=0,047). Τα σημαντικότερα ευρήματα από αυτή τη μελέτη ήταν ότι τόσο οι απόλυτες, όσο και οι σχετικές μετρήσεις των πολυαρθρικών, ισομετρικών και ισοκινητικών (έκκεντρες &amp; σύγκεντρες) δοκιμασιών δύναμης συσχετίζονται με δεδομένα απόδοσης του DJ30. Δύο βασικές μεταβλητές της μέγιστης ισομετρικής δύναμης: ο δείκτης του ΡΑΔ (F100 &amp; ΔΡΑΔ), και ο δείκτης της σχετικής δύναμης (ΔΣΔ) εμφανίζονται να έχουν σημαντική σχέση με δεδομένα του DJ30, τα οποίο διαδραματίζουν έναν σημαντικό ρόλο στην τελική του απόδοση (Fmax, Pmean&amp;max). Επιπλέον, η νευρική (δηλ., κινητικές μονάδες) ενεργοποίηση των μυών φαίνεται να είναι παρόμοια μεταξύ των ισομετρικών – ισοκινητικών δοκιμασιών της δύναμης και ενός δυναμικού άλματος (DJ30). Κατά συνέπεια τα προπονητικά προγράμματα θα μπορούσαν να προμηθεύονται πληροφορίες από πολυαρθρικές ισομετρικές και ισοκινητικές μετρήσεις με προοπτική να στοχεύσουν στη βελτίωση της μέγιστης δύναμης και ισχύος, προκειμένου να βελτιωθεί η κατακόρυφη απόδοση του άλματος.
description: Previous investigations have compared performance in jumps with slow stretch-shortening cycle (CMJ) to strength and power in single-joint isometric tests (Ugarkovic et al., 2002), multijoint isometric tests (Kawamori et al., 2006), and multijoint dynamic tests (Winchester et al., 2005). A jump requires the use of muscles that create movement across multiple joints; thus, it may be assumed that multijoint isometric and isokinetic tests can provide a better indication of the ability to create power in an explosive lower body movement such as a vertical jump. Some studies have reported significant correlations between the variables that define these 2 tests (Kawamori et al., 2006), while other studies have reported no significant correlations between the same variables (Haff et al., 2005). Thus, it appears that more investigation is necessary to clarify the relationships between multijoint isometric and isokinetic tests of strength and the DJ. The unique aspect of this study is that no previous study that used the multijoint isometric and isokinetic (eccentric and concentric) tests of strength has compared all these variables in the context of a single investigation. Eighteen (n=18) healthy students of Physical Education and Sport in Serres (Aristotle University in Thessaloniki) participated in the study (age 19,78±1,63y, height 178,06 ±5,99cm and weight 74,42±8,54Kg). They were informed of all the risks associated with the study and they gave their written consent to participate. The investigation took place in the Laboratory of Sport Biomechanics. A force plate (Kistler, 9281CΑ) was used to assess the subjects’ mechanical characteristics of their lower extremities in DJ30. The concentric force testing was performed on a custom-built (YDROMICHANIKH SA) multijoint isokinetic instrument in order to assess the force-time curve characteristics (AMTI, OR6-6-4000, 1000Hz) at a given low velocity (0,35m/sec). A Panasonic PV-900 (60f/s) video camera was used for the 2-D kinematic analysis in order to determine the angular displacements of the ankle, knee and hip joints in both tasks with the APAS. Bipolar EMG electrodes were applied to measure the myoelectrical activity of rectus femoris (RF), biceps femoris (BF), vastus medialis (VM) and gastrocnemius (GAS). There was a ten-minute warming-up and a five-minute recovery protocol. Data were analyzed with descriptive statistics, and results are summarized as mean±SD. Pearson correlation coefficients were used to describe the relationships between variables. Statistical analysis performed using SPSS Version 17.0 for Windows. The significance level for all statistics was set at p≤0.05. The maximal isometric force at 100ms was significantly correlated with the maximal force of the DJ30 (r=.615, p=.007), the mean power (r=.635, p=.005) and the maximal value of the power (r=.691, p=.001). The isometric index of relative force (IRF) was significantly correlated with the maximal force of the DJ30 (r=.755, p=.000), the mean power (r=.811, p=.000) and the maximal value of the power (r=.847, p=.000). Also, the index of RFD was significantly correlated with the maximal force of the DJ30 (r=.572, p=.013), the mean power (r=.822, p=.000) and the maximal power (r=.800, p=.000). The value of concentric rate of force development showed significant correlation with the maximal force (r=0,488, p=0,015) and the maximal power that evolved in DJ30 (r=0,531, p=0,023). The maximum concentric force, was significantly correlated with the maximal power that evolved in DJ30 (r=0,531, p=0,023). The mean EMG of VM in isometric contraction was found to be significantly correlated with the peak EMG in eccentric &amp; concentric phase of DJ30 (r=0,624, p=0,006 and r=0,515, p=0,029 respectively). The peak EMG of VM in eccentric phase was found to be significantly correlated with the mean eccentric activation in of VM in DJ30 (r=0,624, p=0,006). There was also found negative correlation between the time of peak EMG of the RF in concentric contraction and time of peak EMG in DJ30 (r=-0,473, p=0,047). The most significant finding from this investigation was that both absolute and relative measures of multijoint isometric and isokinetic (eccentric-concentric) strength tests best correlate with measures of performance in a DJ30. Two basic variables of maximal isometric force: index of rate of force development (F100 &amp; IRFD), and index of relative force (IRF) appear to have relation with characteristics of the DJ30, which plays an important role in the final performance (Fmax, Pmean &amp; Pmax). The findings in the current study are not in agreement with previous investigations that did not find significant correlations between absolute measures of strength when compared to jump measures (4). The force developed in the isokinetic instrument (Fmax-con) correlated only with the maximum value of the power (Pmax) that attained in the DJ30. Furthermore, the neural (i.e., motor unit) activation of the muscles it seems to be similar between isometric-isokinetic strength tests and dynamic contraction (DJ30). Thus, it appears that training programs could be supplied information from multi joint isometric and isokinetic measurements at the prospect to goal in the improvement both maximal strength and maximal power, in order to increase the vertical jump performance.