Οι επιπτώσεις διαφόρων τύπων προπόνησης στις μηχανικές ιδιότητες, τα νευρικά και μυοσκελετικά χαρακτηριστικά του ανθρώπου

Abstract

In this thesis was examined the training effects of whole body vibration on lower limb strength and balance performance and the electromyographic, static balance and lower limb submaximal strength responses to the application of ankle tendon vibration. 1st examined the effect of Side‐Alternating Vibration (SAV) training on lower limb strength and static balance. 11 women performed static exercises on a vibration plate. Isokinetic and isometric strength of knee ankle, static balance and the EMG was evaluated pre, post and 15 days post‐training. The ankle muscle strength improved, whereas the knee muscle's strength remained unaltered. Postural sway decreased in both the anterior/posterior (25%) and medio/lateral (50%) directions, accompanied by greater EMG activity of peroneus longus during the tandem and one-leg stance. SAV training could enhance ankle muscle strength and reduce postural sway. The greater reduction in medio/lateral sway could be associated with the greater use of ankle evertors as a result of their strength improvement. 2nd examined the effect of Tendon Vibration (TV) on steady isometric submaximal strength and static balance. 29 women performed 3 isometric plantarflexions at 10, 20, 30 and 50% of MVC and 3 postural tasks of increasing difficulty with vibrators applied bilaterally over the Achilles tendon. Both tasks were performed under 4 conditions: (i) eyes open, (ii) eyes closed, (iii) eyes closed and TV, (iv) eyes open and TV. During the isometric tasks, plantarflexion torque and EMG activity were recorded. During posture, the Centre Of Pressure (COP) displacement, EMG, medial gastrocnemius (MGAS) fascicle length and pennation angle were recorded. TV resulted in an increase of plantar flexion torque only at 20 and 30% of MVC, which was accompanied by an increase in EMG activation. During the bipedal stance, the application of the TV resulted in a backward COP displacement, accompanied by an increase in EMG activity. An increase of MGAS pennation angle and decrease of its fascicle length was observed, confirming the MGAS contraction during TV. The vibration-induced increase in EMG activity, probably due to the excitatory Ia afferent input, was confirmed during both strength and postural tasks. However, the vibration effect was attenuated when the amount of central drive to the ankle muscles increased at higher levels of MVC. The present thesis showed that after SAV training, the postural sway reduction, especially in the mediolateral axis, and the greater EMG activity of ankle muscles, could be associated with the greater use of the ankle evertors as a result of their strength improvement. Furthermore, during TV the increase in the EMG activity of the muscles being vibrated is probably due to the excitatory Ia afferent input, which was confirmed during both strength and postural tasks. However, the vibration effect attenuates when the amount of central drive to the ankle muscles became considerable.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξεταστήκαν οι επιπτώσεις της προπόνησης με Ολόσωμη Δόνηση (ΟΔ) στη δύναμη των κάτω άκρων και στην στατική ισορροπία. Η μεγάλη ΗΜΓ δραστηριότητα των μυών της ποδοκνημικής που παρατηρήθηκε μας οδήγησαν στην περαιτέρω διερεύνηση του υπεύθυνου μηχανισμού για την εκδήλωση του Τονικού Αντανακλαστικού Δόνησης (ΤΑΔ) κατά τη διάρκεια σταθερής υπομέγιστης ισομετρικής δύναμης, στατικής ισορροπίας και έλεγχου, των αρχιτεκτονικών και νευρομυϊκών χαρακτηριστικών μυών της ποδοκνημικής. Στην 1η έρευνα, 11 γυναίκες πραγματοποίησαν στατικές ασκήσεις στην πλατφόρμα αμφίπλευρης δόνησης. Πριν, μετά και 15 ημέρες μετά το τέλος της προπόνησης, αξιολογήθηκε η δύναμη των μυών του γονάτου και της ποδοκνημικής άρθρωσης, η στατική ισορροπία καθώς και η ΗΜΓ δραστηριότητα. Αναλύθηκε το μέγιστο εύρος και η τυπική απόκλιση της ταλάντωσης του Κέντρου Πίεσης (ΚΠ) στον προσθοπίσθιο και στον οβελιαίο άξονα. Η δύναμη των μυών της ποδοκνημικής άρθρωσης αυξήθηκε σημαντικά (ειδικά των πρηνιστών μυών), ενώ των μυών του γονάτου παρέμεινε αμετάβλητη. Στις δοκιμασίες ισορροπίας tandem και μονοποδική στήριξη, το μέγιστο εύρος και η τυπική απόκλιση του ΚΠ μειωθήκαν και στον προσθοπίσθιο (25%) και στον οβελιαίο άξονα (50%). Για τις ίδιες δοκιμασίες παρατηρήθηκε επίσης μεγάλη αύξηση του ΗΜΓ του μακρύ περονιαίου. Στην 2η έρευνα, 29 γυναίκες πραγματοποίησαν 3 υπομέγιστες ισομετρικές πελματιαίες κάμψεις (10, 20, 30 και 50% της Μέγιστης Εκούσιας Συστολής, ΜΕΣ) και 3 δοκιμασίες ισορροπίας. Κατά την εκτέλεση των δοκιμασιών δύναμης και ισορροπίας, οι συνθήκες όρασης και εφαρμογής δόνησης μεταβάλλονταν με την εξής σειρά: i.ανοιχτά ματια–χωρις δόνηση, ii:κλειστά ματια–χωρις δόνηση, iii:κλειστά ματια–με δόνηση και iv:ανοιχτά ματια–με δόνηση. Καταγράφηκε η ροπή που ανεπτύχθητε κατά την πελματιαία κάμψη, η ταλάντωση του ΚΠ, το ΗΜΓ του έσω γαστροκνημίου, υποκνημιδίου και πρόσθιου κνημιαίου καθώς και η γωνία πτέρωσης και το μήκος της μυϊκής ίνας του έσω γαστροκνημίου. Κατά την εφαρμογή της τενόντιας δόνησης αυξήθηκε η παραγόμενη ροπή των πελματιαίων καμπτήρων και το ΗΜΓ (εσω γαστροκνημίου και υποκνημιδίου) στο 20 και 30% της ΜΕΣ. Κατά την διποδική στήριξη, παρατηρήθηκε σημαντική οπίσθια μετατόπιση του ΚΠ, ενώ το ΗΜΓ όλων των μυών της ποδοκνημικής αυξήθηκε σημαντικά και στις 3 δοκιμασίες ισορροπίας. Επίσης αυξήθηκε η γωνία πτέρωσης και μειώθηκε το μήκος της μυϊκής ίνας, επιβεβαιώνοντας τη σύσπαση του εσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια εφαρμογής τενόντιας δόνησης. Η αμφίπλευρης ΟΔ ενεργοποιεί περισσότερο τους πρηνιστές μύες, μειώνει το εύρος ταλάντωσης στον οβελιαίο άξονα σε συνδυασμό με μεγαλύτερο ΗΜΓ των πρηνιστών μυών της ποδοκνημικής, συμπεραίνοντας ότι η αύξηση της δύναμης των μυών της ποδοκνημικής βελτιώνει την στατική ισορροπία του ατόμου. Η τένοντα δόνηση προκαλεί αύξηση της ΗΜΓ δραστηριότητας των μυών και σύσπαση του εσω γαστροκνημίου κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών στατικής ισορροπίας, συμπεραίνοντας την αυξημένη μυϊκή δραστηριότητα εξαιτίας του ΤΑΔ, τόσο κατά την υπομέγιστη παράγωγη ισομετρικός δύναμης, όσο και κατά την στατική ισορροπία.