Νευρομυϊκά και μορφολογικά χαρακτηριστικά αθλητριών ρυθμικής γυμναστικής και φυσικά δραστήριων κοριτσιών αναπτυξιακών ηλικιών

Abstract

The aim of this study was to investigate changes in anthropometric characteristics, body composition, muscle architecture, and neuromuscular parameters in rhythmic gymnasts and physically active girls, before and after one year of training. The study included 89 girls aged 9 years (43 gymnasts, 46 physically active controls), who were assessed for muscle architecture of the vastus lateralis, the long head of the biceps femoris, and both heads of the gastrocnemius; neuromuscular parameters (countermovement and squat jump, maximal isometric strength, rate of force development, 0–10 m and 0–20 m sprint speed, hip and ankle range of motion); as well as body composition and anthropometric characteristics. At baseline, gymnasts exhibited lower values across all anthropometric indices, body composition variables, and biological maturity status compared to the control group (p<.018), alongside greater fascicle length and thickness in the biceps femoris (p<.001). Conversely, physically active girls showed greater anatomical cross-sectional area in the vastus lateralis (p≤.001). Gymnasts also demonstrated greater hip range of motion, height, and relative jump power, as well as greater relative maximal isometric strength (p<.05), whereas absolute maximal jump force was higher in the control group (p=.002). In gymnasts, gastrocnemius cross-sectional area accounted for 30.2–32.5% of the variance in jump performance, while fat-free mass accounted for 44.8–64.7% of the variance in force, power, and rate of force development. In physically active girls, fat-free mass accounted for 35.4–72.5% of the variance in jump power, relative power, maximal force, and rate of force development (100–150 ms), while body mass accounted for 46.2% of the variance in maximal force. After one year of training, gymnasts continued to show lower values in anthropometric measures, body composition, and maturity status compared to the control group (p<.001). They also exhibited further increases in fascicle length in the biceps femoris and both gastrocnemius heads (p<.05), as well as increases in cross-sectional area and thickness of the biceps femoris. Nevertheless, both groups improved similarly across most neuromuscular parameters, with the exception of range of motion, which remained higher in gymnasts (p<.05), and rate of force development, which was higher in the control group (p<.05). At the end of the training year, vastus lateralis cross-sectional area accounted for 44.1% of the variance in countermovement jump power in gymnasts, while bone mass accounted for 58.6% of the variance in the same parameter in the control group. In gymnasts, body mass accounted for 33.4–70.9% of the variance in jump force and 0–10 m sprint speed, while in physically active girls, body fat accounted for 45.8–75.5% of the variance in jump force and power. In conclusion, rhythmic gymnastics training is associated with distinct anthropometric and body composition profiles and with longitudinal architectural adaptations that are not associated with a corresponding improvement in neuromuscular parameters. Fat-free mass emerged as a key determinant of muscle power and strength in both groups, with muscle cross-sectional area playing an additional significant role in gymnasts and body fat in physically active girls.

Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση των μεταβολών στα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά, στη σύσταση σώματος, στη μυϊκή αρχιτεκτονική και σε νευρομυϊκές παραμέτρους αθλητριών ρυθμικής γυμναστικής και φυσικά δραστήριων κοριτσιών, πριν και μετά από ένα έτος προπόνησης. Στη μελέτη συμμετείχαν 89 κορίτσια ηλικίας 9 ετών (43 αθλήτριες, 46 φυσικά δραστήρια), στα οποία αξιολογήθηκαν η μυϊκή αρχιτεκτονική του έξω πλατύ μηριαίου, της μακράς κεφαλής των οπισθίων μηριαίων και των δύο κεφαλών του γαστροκνημίου, νευρομυϊκές παράμετροι (κατακόρυφο άλμα με προδιάταση και από ημικάθισμα, μέγιστη ισομετρική δύναμη, ρυθμός εφαρμογής δύναμης, ταχύτητα 0–10 και 0–20 μ., εύρος κίνησης ισχίου και ποδοκνημικής), καθώς και η σύσταση σώματος και τα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά. Στην αρχική αξιολόγηση, οι αθλήτριες παρουσίασαν χαμηλότερες τιμές σε όλους τους ανθρωπομετρικούς δείκτες, στη σύσταση σώματος και στον δείκτη βιολογικής ωρίμανσης συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου (p<,018), με παράλληλα μεγαλύτερο μήκος μυϊκών δεματίων και πάχος στους οπίσθιους μηριαίους (p<,001). Αντίθετα, τα φυσικά δραστήρια κορίτσια εμφάνισαν μεγαλύτερη ανατομική εγκάρσια διατομή στον έξω πλατύ μηριαίο (p≤,001). Οι αθλήτριες παρουσίασαν επίσης μεγαλύτερο εύρος κίνησης ισχίου, ύψος και σχετική ισχύ άλματος, και σχετική μέγιστη ισομετρική δύναμη (p<,05), ενώ η απόλυτη μέγιστη δύναμη άλματος ήταν υψηλότερη στην ομάδα ελέγχου (p=,002). Στις αθλήτριες, η εγκάρσια διατομή του γαστροκνημίου ερμήνευσε το 30,2–32,5% της διακύμανσης των τιμών άλματος, ενώ η άλιπη μάζα ερμήνευσε το 44,8–64,7% της διακύμανσης της δύναμης, της ισχύος και του ρυθμού εφαρμογής δύναμης. Στα φυσικά δραστήρια κορίτσια, η άλιπη μάζα ερμήνευσε το 35,4–72,5% της διακύμανσης της ισχύος, της σχετικής ισχύος, της μέγιστης δύναμης και του ρυθμού εφαρμογής δύναμης (100–150ms) του κατακόρυφου άλματος, ενώ η σωματική μάζα ερμήνευσε το 46,2% της μέγιστης δύναμης. Μετά το έτος προπόνησης, οι αθλήτριες συνέχισαν να παρουσιάζουν χαμηλότερες τιμές στα ανθρωπομετρικά, στη σύσταση σώματος και στον δείκτη ωρίμανσης συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου (p<,001). Εμφάνισαν επίσης περαιτέρω αύξηση στο μήκος των μυϊκών δεματίων στους οπίσθιους μηριαίους και στις δύο κεφαλές του γαστροκνημίου (p<,05), καθώς και αύξηση στην εγκάρσια διατομή και στο πάχος των οπισθίων μηριαίων. Ωστόσο, οι δύο ομάδες βελτιώθηκαν παρόμοια στις περισσότερες νευρομυϊκές παραμέτρους, με εξαίρεση το εύρος κίνησης, που παρέμεινε υψηλότερο στις αθλήτριες (p<,05), και τον ρυθμό εφαρμογής δύναμης, που ήταν υψηλότερος στην ομάδα ελέγχου (p<,05). Στο τέλος του έτους προπόνησης, η εγκάρσια διατομή του έξω πλατύ μηριαίου ερμήνευσε το 44,1% της διακύμανσης της ισχύος άλματος με προδιάταση στις αθλήτριες, ενώ η οστική μάζα ερμήνευσε το 58,6% της ίδιας παραμέτρου στην ομάδα ελέγχου. Στις αθλήτριες, η σωματική μάζα ερμήνευσε το 33,4–70,9% της διακύμανσης της δύναμης άλματος και της ταχύτητας 0–10 μ., ενώ στα φυσικά δραστήρια κορίτσια το σωματικό λίπος ερμήνευσε το 45,8–75,5% της διακύμανσης της δύναμης και της ισχύος άλματος. Συμπερασματικά, η προπόνηση ρυθμικής γυμναστικής συνδέεται με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και σύσταση σώματος και με διαμήκεις αρχιτεκτονικές προσαρμογές, οι οποίες δεν συνοδεύονται από ανάλογη βελτίωση των νευρομυϊκών παραμέτρων. Η άλιπη μάζα αναδεικνύεται ως κύριος προσδιοριστικός παράγοντας ισχύος και δύναμης και στις δύο ομάδες, με την εγκάρσια διατομή των μυών να διαδραματίζει επιπλέον σημαντικό ρόλο στις αθλήτριες και το σωματικό λίπος στα φυσικά δραστήρια κορίτσια.