Procena mišićne funkcije:
Primena u sportskom treningu i
sportskoj medicini
dr Predrag Božić
ZAVOD ZA SPORT I MEDICINU SPORTA
REPUBLIKE SRBIJE
SERBIAN INSTITUTE OF SPORT AND SPORT MEDICINE
Sadržaj
•Kretanje i mišićna aktivnost
•Faktori koji utiču na sposobnost mišića da ispolji
silu
•Testovi za procenu mišićne funkcije
•Procena mišićne funkcije u sportu i sportskoj
medicini
•Mogućnosti daljeg unapređenja procene mišićne
funkcije
•Praktične implikacije
Funkcionalne sposobnosti mišića
•Sposobnost ispoljavanja velike sile
•Sposobnost ispoljavanje velike sile u relativno kratkom
vremenskom intervalu
•Sposobnost relaksacije
Faktori koji utiču na sposobnosti
ispoljavanja mišićne sile
Mehanički faktori (McMahon, 1984, Faulkner i sar., 1986b, Newton, 1997),
Morfološki faktori (McMahon, 1984, Edgerton i sar., 1986, Newton, 1997)
Neuralni faktori (Komi, 1992, Cormie i sar., Sports Med, 2011a).
Faktori mišićnog okruženja (Cormie i sar., Sports Med, 2011a).
Mehanički faktori:
Zavisnost sile i brzine skraćenja mišića (Hill, Proc R Soc Med,
Sila
1938)
Mehanički faktori:
Zavisnost sile i dužine mišića
Mišićna sila
Optimalna dužina
Ukupna
sila
Aktivna
sila
Mišićna dužina
Pasivna
sila
Previše skraćen: Z linije
udaraju u miozinske
filamente
Optimalna dužina: optimalno
preklapanje između aktina i
miozina
Previše izdužen: nema
preklapanja između aktina i
miozina
Mehanički faktori:
Tipovi mišićne kontrakcije
Sila
Nema kretanja
Izometrijsko
opterećenje
Pokret
Ekscentrično
opterećenje
Koncentrično
opterećenje
0
Brzina promene mišićne dužine
Pokret
Mehanički faktori:
Tipovi mišićne kontrakcije
Sila (N)
Ciklus izduženje-skraćenje
Koncentrično
Ekscentrično
Preaktivacija
Istezanje
Skraćenje
Brzina (mm/s)
Komi, Exerc Sport Sci Rev, 1984
Enoka, j App Physiol, 1984
Morfološki faktori:
Poprečni presek mišića
Tip mišićnih vlakana (brza i spora kontrahujuća vlakna)
Arhitektura mišića (ugao pripajanja mišićnih vlakana)
Dužina mišićnih vlakana
Osobine tetiva
Neuralni faktori
Regrutacija motornih jedinica (po principu veličine)
Frekvencija pražnjenja
Sinhronizacija
Neuralna šema aktivacije različita za brze i spore mišićne
kontrakcije
Faktori mišićnog okruženja
Zamor
Hormonski status
Temperatura mišića
Standardni testovi jačine (STJ)
Izometrijski
testovi
Isokinetički
testovi
Izoinercijani
testovi
Standardni izometrijski test
jačine (STJ)
BRF
F
Pouzdanost standardnih testova
mišićne funkcije
•Uglavnom potvrđena visoka pouzdanost, tačnost i
objektivnost (Bozic i sar., J Strength Con Res, 2011, 2013; Wilson i Murphy,
Sports Med, 1996; Abernethy et al., Sports Med, 1995)
•Nešto manja pouzdanost BRF u odnosu na F (Bozic i sar., Eur J
App Physiol, 2012)
•U cilju održavanja visoke pouzdanosti preporučuje se:
– Standardizacija instrukcija testa i položaja ispitanika
– Odvojeni pokušaji i instrukcije za procenu F i BRF (Bemben et
al.,Res Q Exerc Sport, 1990; Sahaly et al., Eur J Appl Physiol, 2001)
– Familijarizacija ispitanika sa protokolima (probni pokušaji)
– Nivo veština iskustvo ispitanika značajne kod izoinercijalnih
testova (McCurdi i sar. ,J Strength Con Res, 2008)
Procena mišićne funkcije u sportu i
sportskoj medicini
•Utvrđivanje kapaciteta za vršenje različitih fizičkih
aktivnosti
•Identifikacija talenata i modelovanje
•Kontrola procesa treninga i rehabilitacije
•Praćenje stanja zamora i oporavka
•Identifikacija funkcionalnih slabosti mišića
(utvrđivanje faktora rizika za povređivanje)
Sila
Utvrđivanje kapaciteta za vršenje različitih fizičkih
aktivnosti
Povezanost rezultata testova mišićne funkcije sa
funkcionalnim kretanjima
•Standardni
testovi ne prate šemu neuralne aktivacije tipičnu za
brzu produkciju mišićne sile (Van Cutsem et al., J Physiol, 1998 Enoka and
Fuglevand, Muscle Nerve, 2001)
•Sposobnosti predikcije funkcionalnih kretanja mala do
(Wilson i Murphy, Sports Med, 1996; Abernethy et al., Sports Med, 1995)
umerena
•Izoinercijalni
testovi pokazuju nešto veću spoljašnju validnost u
odnosu na izometrijske i izokinetičke testove (Harris i sar., 2008)
•Razvoj
novih testova mišićne funkcije (brze kratkotrajne
kontrakcije, balističkih pokreti i ciklična kretanja i dr) (Bozic i sar., J
Strength Con Res, 2011, 2013; Pazin i sar., 2011, Harris i sar., 2008; Wilson i Murphy,
Sports Med, 1996; Abernethy et al., Sports Med, 1995)
70
500
500
400
30
30
300
300
300
600
500
400
300
FACMC 200RFD
Strength trained
Strength trained
200
200
200
ACMC
Speed trained
Speed trained
F
SST
FACMC
Strength
trained
Strength
trained
RFD
RFD
100
100 trained
100
Physicaly
active
Physicaly
active
10
ACMC
ACMC
FACMC
FACMC
70
RFD
RFD
Strength
SST
SST
Speed
trained
Speed
trained
RFD
RFD
100S
10
ACMC
ACMC
F
Sedentary
individuals
Sedentary
individuals
SST
F
F
Speed
trained
S
Strength
trained
Strength
trained
ACMC F
ACMC
FSST active
Physicaly
active
Physicaly
RFDACMC
RFD
0
0
0
0 SST
SST
70
RFD
RFD
ACMC
F
F
SST
Strength
trained
Strength
trai
ACMC
ACMC
Speed
trained
Physicaly
active
P
Speed
trained
RFD
RFD
70
BRF
BRF
BRF
BRFSST
60 EXT F
RFD
RFD
FF
Strength
trained
FACMC
F
FACMC
Sedentary
individuals
Sedentary
individuals
EXTENSORS
trained
ACMC
ACMC
SST
NMK 70
STJ
NMK
STJ
SST
SST
NMK FLE F
STJ
NMK
STJ ACMC
0
0 FEXTENSORS
EXT
FLE Strength
RFD
RFD
Speed
trained
Speed
traine
ACMC
Physicaly
active individualsS
Sedentary
Physicaly
active trained
FSSTSpeed
70RFDF
RFDSST
70
SSTSpeed trained
SST
F
F
FLE
EXT
FLEindividuals
SST
Physicaly
active
Physicaly ac
SST EXT
60
Sedentary
individuals
EXTENSORS
EXTENSORS
FLEXORS
FLEXORS
Sedentary
70
70
RFD
RFD
OPRUŽAČI
OPRUŽAČI
PREGIBAČI
SST 60 Physicaly active
SST
50SST PREGIBAČI
70RFD
60 Physicaly
RFDSST active
EXTENSORS
EXTENSORS
Sedentary individuals
Sedentary in
Sedentary individuals
Sedentary individuals
60
60
EXTENSORS
EXTENSORS
FLEXORS
FLEXORS
50 60
FLEXORS
60
EXTENSORS
EXTENSORS
40 EXTENSORS
60
50 2012
EXTENSORS
•Bozic i50
sar., Eur J App
Physiol,
FLEXORS
FLEXORS
50
50
FLEXORS
FLE
40 50
FLEXORS
50FLEXORS
30
50
40
40
20
RFD
20 ACMC
2/3
50
600
400
)
60
600
400
kg2/3)
70
700
40
)
0
700
40
)
)
30
MC
20
TC
10
50
3
40
50
700
Jaki
Strength
trained
Brzi
Speed
trained600
Physically
active
Fizički aktivni
500
Sedentary
Fizički neaktivni
kg2/3)
50
RFD
2/3
/kg
) 2/3
3e (N/kg )
)
2/3
)
60
60
F
ACMC
SST
2/3
60
d(force)/dt
sile (N/s))
razvoja(N/s*kg
Brzina
70
700
B
70
(N)2/3)
(N/kg
forceSila
force (N/kg )
Razlike između različitih populacija
sportista
Razlike između različitih populacija
sportista
Međutim, osetljivost SSJ često nedovoljna u pravljenju
razlika u homogenijem uzorcima sportista (npr. elitnisubelitni, starteri-nestarteri i sl.) (Wilson i Murphy, Sports Med, 1996;
Abernethy et al., Sports Med, 1995)
Evaluacija efekata procesa treninga i
rehabilitacije
•Treninzi zasnovani na velikim opterećenjima, maksimalnoj produkciji
snage ili brzim i rapidnim reakcijama imaju različite uticaje na F i BRF
(Hakkinen, Acta Physiol Scand 1985)
Trening jačine
Aagaard i sar., J App Physiol, 2012
Trening na balans
platformama
•Gruber
i Gollhofer., Eur J App Physiol, 2012
Evaluacija efekata procesa treninga i
rehabilitacije
Osetljivost testova STJ se smanjuje ukoliko se režimi mišićnih aktivnosti
primenjenih u treningu razlikuju od režima u testu (Morrissey i sar., Med Sci
Sports Exerc, 1995)
Evaluacija zamora i oporavka
•Smanjena sposobnost mišića da ispolji maksimalnu silu
posle intenzivnih ekcentričnih kontrakcija (7-14 dana)
•Promene pravca kretanja, ubrzanja i usporenja mogu
izazvati oštećenja mišića koje smanjuju sposobnosti mišića
da ispolji maksimalnu silu (72h i više) (Ascensao i sar., Clin Biochem,
2008)
•Jačina mišića pregibača u zglobu kolena u većoj meri
smanjena nakon specifičnih fudbalskih vežbi u odnosu na
mišiće opružače (Small i sar., J Sci Med Sport, 2010)
•Funkcionalni odnos između različitih mišića može biti
narušen nakon treninga i takmičenja (povećavanje rizika od
povređivanja) (Delextrat i sar., Scand J Med Sci Sports, 2011)
Utvrđivanje slabosti i faktora
rizika
•Kinetički lanac je jak koliko mu je jaka i najslabija karika!
•Procena mišićne funkcije može utvrditi specifične slabosti koje
povećavaju rizik za povređivanje
•Povrede mišića zadnje lože natkolenice dešavaju se zbog (Knapik i
sar., Am J Sports Med, 1991):
– smanjene jačine (koncentrične, posebno ekscentrične
kontrakcije),
– neodgovarajućih odnosa sa jačinom mišića kvadricepsa
– većih razlika u jačni kada se porede leva i desna noga i dr.
•Slabost i nedovoljna izdržljivost mišića rotatora u zglobu ramena
mogu uticati povećanu nestabilnost zgloba (Davies i sar., J Orthop Sports
Phys Ter, 1992)
Novi testovi: Procena mišićne funkcije preko
naizmeničnim maksimalnim kontrakcijama
Fopr
BRFopr
Fpre
BRFpre
f = 1,00 – 2,00 Hz
•Bozic
i sar., J Strength Con Res, 2011, 2013
Bozic i sar., Eur J App Physiol, 2012
Novi testovi: Procena mišićne funkcije preko F-V modela
• Procena funkcije preko različitih mehaničkih izlaza
dobijenih tokom mišićnih aktivnosti u uslovima
savladavanja različitih konstantnih inercionih i/ili
gravitacionih opterećenja
• Primena testova zasnovanih funkcionalnim
Pazin i sar., Eur J Appl Physiol, 2013 aktivnostima koji omogućavaju ekološki validniju
Cuk i sar., Eur J Appl Physiol, 2014
procenu neuromišićne funkcije
Pazin, Bozic i sar., Eur J Appl Physiol, 2013
Praktične implikacije
•Standardni testovi visoko pouzdani, omogućavaju
dobijanje objektivnih i preciznih podataka
•Kontrola uslova veća nego kod testova zasnovanih
na složenim kretanjima
•Međutim, STJ ne mogu da prate šemu neuralne
aktivacije tipičnu za funkcionalna kretanja
zasnovana na brzim i/ili cikličnim mišićnim
aktivnostima
Praktične implikacije
•U cilju povećavanja spoljašnje validnosti preporučuje
se evaluacija novih testova zasnovanih na mišićnim
aktivnostima koja odgovaraju prirodnim kretanjima
•Voditi računa da se novim testovima osim
povećavanja spoljašnje validnosti održi i odgovarajući
nivo pouzdanosti i preciznosti
HVALA NA PAŽNJI!
PITANJA…?
[email protected]
Download

Procena mišićne funkcije u sportu