Univerzita Palackého v Olomouci Fakulta tělesné kultury
HODNOCENÍ SVALOVÉ AKTIVITY POMOCÍ POLY-EMG PŘI SKOKU PŘED A PO CORE TRÉNINKU Diplomová práce
Autor: Bc. Marie Ostárková, fyzioterapie Vedoucí práce: Mgr. Amr Zaatar, PhD. Olomouc 2012
Jméno příjmení autora: Bc. Marie Ostárková Název diplomové práce: Hodnocení svalové aktivity pomocí poly-EMG při skoku před a po core tréninku Pracoviště: Katedra fyzioterapie a algoterapie Vedoucí diplomové práce: Mgr. Amr Zaatar, PhD. Rok obhajoby bakalářské práce: 2012 Abstrakt: Stabilita svalů trupu pro sportovní i pro běžné denní činnosti je předpokladem pro ekonomický a efektivní pohyb. Hlavním cílem práce bylo sledovat změnu aktivace vybraných svalů trupu a dolních končetin u hráček volejbalu před a po core tréninku. Dále jsme sledovali, zda má core trénink vliv na testy posturální stabilizace dle Koláře. Výzkumný soubor tvořilo 10 hráček (ve věku 24,1 ± 2,11 let) volejbalu TJ Kotouč Štramberk hrající Krajský přebor II. třídy. Experimentální skupina (n=5) podstoupila v průběhu 8 týdnů core trénink, skupina kontrolní (n=5) tento trénink neabsolvovala. Před a po core tréninku byla všem probandkám snímána aktivita těchto svalů: na preferenční dolní končetině pro odraz m. tibialis anterior a m. gastrocnemius medialis, bilaterálně m. gluterus maximus, m. obliquus externus abdominis a erector spinae pomocí poly-EMG při vertikálním skoku, podstoupily vyšetření zkrácených svalů dle Jandy, testy dle Koláře zaměřené na posturální stabilizaci. Výsledky studie ukázaly, že core trénink se neprojeví změnou svalové aktivity při vertikálním skoku. Podle výsledků nemůžeme potvrdit ani vyvrátit vliv core tréninku na stabilizační systém páteře. Nebyla zjištěna změna svalového zkrácení před a po core tréninku. Vzhledem k malému počtu probandů, má tato práce charakter pilotní studie.
Klíčová slova: poly-EMG, vertikální skok, core trénink, hluboký stabilizační systém
Souhlasím s půjčováním diplomové práce v rámci knihovních služeb.
Name and Surname of Author: Bc. Marie Ostárková Thesis Title: Evaluation of muscle activity using poly-EMG during jumping before and after core training Department: Department of Physiotherapy and Algotherapy Supervisor: Mgr. Amr Zaatar, PhD. Year of Defence: 2012 Abstract: The stability of the trunk muscles for sport and for common daily activities is a prerequisite for economical and efficient movement. The main objective of the thesis was to monitor the change in the activation of selected trunk muscles and lower extremities in female volleyball players before and after core training. We further observed whether core training has an effect on postural stability tests according to Kolář and whether it influences the muscle tone. The research sample consisted of 10 female players (aged 24.1 ± 2.11 years) of a volleyball team TJ Kotouč Štramberk playing in Class II Regional Championship. The experimental group (n = 5) underwent 8-week core training, the control group (n = 5) did not. Before and after core training, the activity of the following muscles was detected for all probands: in the preferential take-off leg m. tibialis anterior and m. gastrocnemius medialis, bilaterally m. gluterus maximus, m. obliquus externus abdominis and erector spinae using poly-EMG during vertical jump; the probands underwent a shortened muscle examination according to Janda and postural stabilisation tests according to Kolář. The study results showed that core training does not induce any changes in muscle activity during vertical jumping. According to the results we cannot confirm or disprove the influence of core training on the spine stabilisation system. No change was evidenced in muscle shortening before and after core training. Given the small number of probands, this thesis has the character of a pilot study.
Keywords: poly-EMG, vertical jump, core training, deep stabilisation system I hereby consent to lending the thesis within library services.
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracovala samostatně pod vedením Mgr. Amra Zaatara, PhD., uvedla všechny použité literární a odborné zdroje a dodržovala zásady vědecké etiky.
V Olomouci, dne 26. dubna 2012
…..…………………...
Děkuji Mgr. Amr Zaatarovi, PhD. za vedení, odborný dohled, pomoc, cenné rady a připomínky při zpracování této diplomové práce a RNDr. Milanu Elfmarkovi za pomoc při statistickém zpracování dat. Dále děkuji Mgr. Petře Milichové za vedení core tréninku a volejbalistkám, které se tohoto výzkumu zúčastnily. Děkuji také mojí rodině za podporu v průběhu celého studia.
OBSAH 1
ÚVOD ........................................................................................................... 8
2
PŘEHLED POZNATKŮ ........................................................................... 9
2.1 Povrchová elektromyografie ......................................................................... 9 2.1.1
Snímání EMG signálu ........................................................................... 9
2.1.2
Surový EMG signál ............................................................................ 10
2.2 Skok ............................................................................................................ 11 2.2.1
Vertikální skok .................................................................................... 11
2.2.1.1 Kineziologie svalů podílejících se na vertikálním skoku ........................ 12
2.2.2
Fáze vertikálního skoku ...................................................................... 16
2.2.2.1 Přípravná fáze.......................................................................................... 16 2.2.2.2 Fáze odrazu ............................................................................................. 16 2.2.2.3 Fáze bezoporová – fáze letu .................................................................... 16 2.2.2.4 Fáze dopadu............................................................................................. 16
2.2.3
Hodnocení vertikálního skoku ............................................................ 17
2.2.3.1 Hodnocení aktivace svalů při vertikálním skoku pomocí poly-EMG ..... 17
2.2.4
Skok ve volejbale ................................................................................ 18
2.2.4.1 Zdravotní aspekty volejbalu a stabilizační systém .................................. 19
2.3 Posturální stabilizace .................................................................................. 20 2.3.1
Stabilizační systém ............................................................................. 20
2.3.1.1 Bránice .................................................................................................... 21 2.3.1.2 Břišní svaly.............................................................................................. 22 2.3.1.3 Pánevní dno ............................................................................................. 24 2.3.1.4 Autochthonní svaly zad ........................................................................... 25
2.3.2
Stabilizační funkce svalů trupu ........................................................... 26
2.3.3
Stabilizace trupu v rehabilitaci ........................................................... 27
2.3.3.1 Porovnání stabilizačního cvičení s běžnou terapií u low back pain ........ 28
2.3.4
Stabilizace trupu ve sportu .................................................................. 29
2.3.4.1 Core trainig.............................................................................................. 29 2.3.4.2 Poly-EMG studie k vybraným stabilizačním cvikům ............................. 30
3
HYPOTÉZY .............................................................................................. 32
3.1 Cíle diplomové práce .................................................................................. 32 3.2 Hypotézy ..................................................................................................... 32 3.3 Výzkumné otázky ....................................................................................... 32
4
METODIKA .............................................................................................. 33
4.1 Charakteristika vyšetřovaného souboru ...................................................... 33 4.2 Vyšetření ..................................................................................................... 33 4.2.1
Anamnéza ........................................................................................... 33
4.2.2
Vyšetření zkrácených svalů ................................................................ 34
4.2.3
Vyšetření stabilizačního systému páteře ............................................. 34
4.2.4
Další vyšetření .................................................................................... 34
4.3 Příprava před měřením................................................................................ 35 4.3.1
Umístění elektrod ................................................................................ 35
4.4 Parametry elektromyografického přístroje ................................................. 35 4.5 Vlastní provedení pohybového úkolu ......................................................... 35 4.6 Metodika vyhodnocování výsledků ............................................................ 36 4.6.1
Analýza poly-EMG záznamu.............................................................. 36
4.6.2
Statistické zpracování dat ................................................................... 36
4.7 Průběh studie............................................................................................... 37 4.7.1 5
Tréninkový program – core trénink .................................................... 37
VÝSLEDKY .............................................................................................. 47
5.1 Anamnestické vyšetření .............................................................................. 47 5.2 Hypotéza H01 .............................................................................................. 48 5.3 Hypotéza H02 .............................................................................................. 50 5.4 Hypotéza H03 .............................................................................................. 51 5.5 Výzkumná otázka 1a ................................................................................... 54 5.6 Výzkumná otázka 1b .................................................................................. 55 5.7 Výzkumná otázka 2 .................................................................................... 56 6
DISKUZE .................................................................................................. 58
6.1 Diskuze k výsledkům výzkumu .................................................................. 58 6.2 Limity výzkumu .......................................................................................... 63 7
ZÁVĚRY.................................................................................................... 64
8
SOUHRN ................................................................................................... 65
9
SUMMARY ............................................................................................... 66
10
REFERENČNÍ SEZNAM ........................................................................ 67
11
PŘÍLOHY .................................................................................................. 73
1 ÚVOD Stále se hledají ty nejlepší, nejefektivnější metody tréninku ve sportu, ale také v rehabilitační praxi. Přicházejí nové trendy, vyvíjejí se nové metody, některé jsou obměňovány jenom názvem s pár novými prvky, v jiných hrají roli různé pomůcky. V dnešní době se stále častěji zdůrazňuje potřeba stability trupu k závodnímu i rekreačnímu sportu. Nedostatečná stabilizační funkce páteře je často příčinou bolesti zad a jiných problémů pohybové soustavy. Nejen hypoaktivita a sedavý způsob života je příčinou bolestí zad, ale také nezdravé a nesprávné sportování, posilování. Někteří trenéři upouští od analytického posilování při tréninku svých svěřenců a hledají nové metody tréninku, jednou z nich je core trénink. Termínem „core“ je míněno jádro, v našem případě jádro těla, tedy trénink svalů trupu a lumbopelvické oblasti. Cílem tohoto tréninku je mít dostatečně funkční a pevný trup, který poskytne oporu pro končetiny, což by mělo vést k lepší výkonnosti, zlepšení techniky a také snížení rizika zranění. Výhodou tohoto posilovacího cvičení je prostorová nenáročnost, není nutností kupovat drahé pomůcky a sportovní náčiní. Pomocí core tréninku chceme „oslovit“ hluboké svaly trupu, tzv. hluboký stabilizační systém - lokální svaly. Pokud budou tyto svaly aktivovány, měla by se snížit aktivita svalů povrchových, tzv. globálních stabilizátorů, při různých činnostech sportovních i nesportovních. Zajímalo nás tedy, zda se tento trénink projeví i při vybrané sportovní činnosti, v našem případě volejbale, konkrétně při skoku, který je pro volejbal charakteristický. Cílem této práce je zjistit, zda 8 týdenní core trénink se projeví při skoku změnou aktivity vybraných svalů trupu a dolních končetin.
8
2 PŘEHLED POZNATKŮ 2.1 Povrchová elektromyografie Povrchová EMG, v angličtině surface Electro-Myo-Graphy (SEMG), někdy také označována jako poly-EMG, PEMG, patří do skupiny elektrofyziologických metod, které se souhrně nazývají elektromyografie. Tato metoda pracuje na principu registrování elektrických projevů svalového a nervového aparátu. Záznam se nazývá elektromyogram (Rodová, 2002). Poly-EMG je přístrojová elektronická technologie, která se využívá pro záznam a analýzu elektrických potenciálů z kontrakční aktivity kosterních svalů během pohybu. Díky poly-EMG lze hodnotit vzájemnou součinnost několika (až 32) kosterních svalů. Poly-EMG poskytuje poznatky o individuální pohybové strategii a zároveň o funkční integritě mnoha systémů pohybové periferie a centrálních senzomotorických oblastí (Krobot & Kolářová, 2011). Obecně elektromyografie je experimentální vyšetřovací metoda, která podává obraz o aktivitě svalů, umožňuje objektivní hodnocení neuromuskulární činnosti prostřednictvím snímání bioelektrických signálů. Díky poly-EMG lze relativně snadno a neinvazivně snímat aktivitu více svalů současně v průběhu pohybu. Můžeme hodnotit velikost svalové aktivity, svalové synergie, timing svalů, svalovou únavu (Krobot & Kolářová, 2011). Využití poly-EMG je široké, především se používá jako nástroj k hodnocení v medicíně (ortopedie, neurologie), v rehabilitaci (hodnocení před a po terapii, analýza chůze neurologických pacientů), ve sportu (biomechanika pohybu, analýza pohybu, trénink sportovců) (Konrad, 2005).
2.1.1 Snímání EMG signálu U poly-EMG dochází ke snímání bioelektrických signálů v blízkosti snímacích senzorů, které jsou umístěny na kůži nad testovaným svalem. Ideální uložení elektrod je ve střední linii svalu přes jeho největší bříško. Nejčastěji se poly-EMG snímá bipolárně pomocí dvou elektrod, které jsou umístěny paralelně s průběhem svalových vláken (Rodová, 2002).
9
Mezi faktory, které ovlivňují snímaný signál, patří: počet aktivních motorických jednotek, převaha určitého typu vláken, jejich průměr, prokrvení tkáně, vlastnosti tkáně mezi elektrodami a aktivními svalovými vlákny. Dále ovlivňují signál elektrody – jejich velikost, tvar, vzdálenost a také jejich lokalizace na svalu (De Luca, 1997). Ideální je snímat aktivitu svalu, který nemůže být ovlivněn jinou svalovou skupinou, prakticky to není vždy možné, především u svalů, které jsou uloženy v několika vrstvách, nebo jsou částečně překryty s jiným svalem, či svaly. Vzniká tzv. crosstalk – interference EMG signálů od blízko uložených svalů (Rodová, 2002). Při kineziologických studiích, např. při skoku, chůzi jsou většinou používány povrchové elektrody. Jejich aplikace je na rozdíl od jehlových elektrod nebolestivá, umožňuje globálnější posouzení elektrické aktivity svalu, a lze je použít při pohybu. Nevýhodou povrchových elektrod je crosstalk (Yanak Paredes, 2010).
2.1.2 Surový EMG signál Neupravený signál se nazývá surový, hrubý (Obrázek 1). Jak vypadá, záleží na množství faktorů: na kvalitě EMG zesilovače, okolnímu hluku a pokožce, na kterou se lepí elektrody (zda je vhodně očištěna). Již tento hrubý záznam může sloužit jako první objektivní informace o inervaci svalu (Konrad, 2005). Úprava EMG signálu zahrnuje usměrnění – negativní amplitudy se převedou na pozitivní, dále vyhlazení – vytvoření souvislé křivky, redukce EKG křivky (Obrázek 2), která může být přítomna např. u břišních svalů (Konrad, 2005).
Obrázek 1. Surový EMG signál (Konrad, 2005, 16)
10
Obrázek 2. Úprava surové EMG křivky. Usměrnění, vlevo redukce EKG křivky, vpravo vyhlazení (Kondrad, 2005, 35)
2.2 Skok 2.2.1 Vertikální skok Skok je součástí našeho života a také různých sportů – ve volejbale, v basketbale, skok na lyžích, skoky v atletice, ve fotbale atd. Vertikální skok vypadá jako velmi jednoduchý pohyb, ale skutečnost je jiná. Vertikální skok je složitý úkol vyžadující rychlou a sladěnou koordinaci jednotlivých částí těla, skládá se z odrazu, letu a dopadu (Babič & Lenarčič, 2007, Vaverka, 2000). Spägele, Kistner a Gollhofer (1999) rozdělují skok do 3 fází: odrazu, letu (bezoporová fáze) a dopadu. Brügermann (in Vaverka, 2000) přidává další fázi a to fázi přípravnou, kdy dochází ke snížení těžiště. McGinnis (1999) dělí vertikální skok do 3 fází – přípravná fáze, fáze odrazu a fáze letu. Při fázi přípravné dochází ke snížení těžiště, v hlezenních kloubech k dorsální flexi, v kolenním a kyčelním k flexi a v ramenních kloubech k hyperextenzi. V plantárních
flexorech
hlezenního
kloubu,
v extenzorech
kolenního
kloubu
a extenzorech kyčelního kloubu je excentrická kontrakce. Na konci přípravné a odrazové fáze dochází k akceleraci těla směrem vzhůru. Ve fázi odrazu ve svalech nastává koncentrická kontrakce a postavení ve výše zmíněných kloubech se mění z extenze do flexe, z dorsální flexe do plantární flexe, z hyperextenze do flexe (McGinnis, 1999, Bartlett, 2007).
11
Výkon vertikálního skoku se hodnotí výškou skoku, ta závisí na rychlosti těžiště v momentě odlepení nohou od země. Dalšími faktory pro vertikální skok je zajištění rovnováhy, svalová práce při fázi odrazu, zrychlení těžiště vertikálním směrem do napřímené polohy. Při odrazové fázi skoku musí být těžiště nad opěrnou bází (Babič & Lenarčič, 2007). Vařeka (2002) definuje těžiště takto: „těžiště je hypotetický 'hmotný bod', do kterého je soustředěna hmotnost celého těla v globálním vztažném systému.“ Nejčastěji se při testování využívá dvou typů skoku. Skok s protipohybem – counter movement jump (CMJ) a skok z podřepu – squat jump (SJ). Výhodou testu vertikálního skoku je jeho prostorová a časová nenáročnost, možnost opakování pokusů, symetrie pravé a levé poloviny těla (Vaverka, 2000). Vertikální skok je často využíván k testování síly dolních končetin, takže provedení skoku musí být rychlé, s dostatečným odrazem a koordinované. Jako výsledek se hodnotí výška skoku (Bartlett, 2007). 2.2.1.1 Kineziologie svalů podílejících se na vertikálním skoku Z biomechanického hlediska svaly podílející se na vertikálním skoku jsou především tyto: plantární flexory – mm. gastrocnemii, m. soleus, extenzory kolenního kloubu – m. quadriceps femoris, extenzory kyčelního kloubu – m. gluteus maximus, m. biceps femoris, m. semimembranosus, m. semitendinosus (Bartlett, 2007, McGinnis, 1999). Spägele, Kistner a Gollhofer (1999) do biomechanického modelu řadí ještě m. tibialis anterior a m. iliopsoas. M. tibialis anterior patří mezi svaly, které kontrolují postavení hlezenního kloubu, je antagonistou plantární skupiny svalů bérce. Z pohledu volejbalových trenérů jsou pro skok důležité tyto svalové skupiny: m. triceps sureae, m. extensor hallucis longus, m. quadriceps femoris, m. gluteus maximus, m. biceps femoris, paravertebrální svalstvo spolu se svaly jádra těla (Haník & Vlach, 2008). Studie věnující se elektromyografii při vertikálním skoku nebo jeho jednotlivými fázemi nejčastěji vybíraly svaly dolních končetin dle záměru dané studie (Tabulka 1). Studie týkající se nestabilit hlezenních a koleních kloubů hodnotily svaly pouze v okolí daného kloubu.
12
Tabulka 1. Poly-EMG studie věnující se skoku Iida et al. (2011a, 2011b)
Goodwin et al. (1999)
Kulas et al. (2006)
V našem
výzkumu
jsme
m. tibialis anterior m. soleus m. gastrocnemius medialis m. vastus lateralis m. biceps femoris m. rectus femoris m. gluteus maximus m. rectus abdominis m. obliquus externus abdominis erektory páteře m. gastrocnemius medialis m. gastrocnemius lateralis m. vastus medialis m. biceps femoris m. rectus femoris m. rectus abdominis m. obliquus externus abdominis m. obliquus internus abdominis m. transversus abdominis
hodnotily
tyto
svaly:
m.
tibialis
anterior,
m. gastrocnemius medialis a oboustranně m. gluteus maximus, m. obliquus externus abdominis a erektory páteře. Tyto svaly jsou popsány dále spolu se svaly podílejících se na vertikálním skoku podle Bartletta (2007). M. tibialis anterior Začátek tohoto svalu je na laterální ploše tibie, zhruba ve dvou třetinách, sestupuje před vnitřním kotníkem k vnitřnímu okraji nohy pod plantu. Úpon je na plantární straně os cuneiforme mediale a na bazi 1. metatarzu, inervace je z n. fibularis profundus (Číhák, 2001). Je výrazně posturální sval, pomáhá udržovat rovnováhu ve stoji, stabilizuje klouby, přes které prochází. Při chůzi svou aktivitou pomáhá noze opustit podložku během švihové fáze kroku. Sval se výrazněji aktivuje během sportovních aktivit Při skoku snožmo jeho aktivita vzroste, ještě když je noha položená na zemi, přestane před dosažením výskoku. Opět výrazná aktivita svalu nastává při dopadu na zem až do té doby, než je tělo stabilní (Travell & Simons, 1992).
13
M. triceps surae Tento sval má tři hlavy mm. gastrocnemii, které začínají na horních okrajích obou kondylů ferumu a jsou na povrchu a m. soleus, který je jimi kryt a začíná na horní části tibie a fibule. Tři hlavy se spojují a upínají se na tuber calcanei a inervován je z n. tibialis (Číhák, 2001). M. gastrocnemius se účastní plantární flexe v hlezenním kloubu, napomáhá flexi v koleni, pomáhá uzamčení kolene při stojné fázi kroku, zajišťuje stabilitu horního i dolního hlezenního kloubu. Jeho správná funkce je důležitá pro udržení vzpřímené postury (Travell & Simons, 1992). Dle Véleho (1997) je jeho funkce hlavně flexe hlezenního kloubu, flexi kolene napomáhá minimálně. Při stoji je m. soleus stále aktivní a mm. gastrocnemii jsou v klidu. Kamon (in Travell & Simons, 1992) zjistil, že při skoku aktivita laterální hlavy rychle vzroste při fázi odrazu a najednou zmizí ve chvíli, kdy tělo je v letu - nedotýká se země. Mírná aktivita svalu se znovu objeví před dopadem na zem. M. quadriceps femoris Součástí čtyřhlavého svalu je m. rectus femoris, který je dvoukloubový, a mm. vasti, které patří mezi jednokloubové svaly. M. rectus femoris začíná na spina iliaca anterior inferior a na malém políčku nad acetabulem. Mm. vasti začínají na stehenní kosti, všechny čtyři svaly se spojují nad patelou, ta je do úponové šlachy zavzata, a upínají se na tuberositas tibie. Inervován je z n. femoralis (Číhák, 2001). Tento sval je jediným extenzorem kolenního kloubu, m. rectus femoris je ještě flexorem kyčelního kloubu. Mm. vasti jsou důležité pro stabilizaci kolene. Při nezatíženém stoji není aktivita m. quadriceps femoris příliš velká, stoupá při posturální nejistotě a tam, kde je třeba vyvinout stav připravenosti k rychlé změně polohy (Véle, 1997). Při chůzi m. quadriceps femoris je aktivován dopadem paty na zem, kontroluje kolenní kloub při flexi a stabilizuje koleno v extenzi. Je aktivní při chůzi ve švihové fázi, jeho aktivita je vyšší s větší rychlosti chůze a při nošení vysokých podpatků. Dále kontroluje pohyb při dřepu, sestupování ze schodů (excentrické kontrakce). Jeho správná funkce je důležitá pro chůzi do schodů, vstávání ze židle, dřepu a při mnoha sportovních aktivitách – např. při cyklistice, skocích. Při silném skoku je jeho největší aktivita ve fázi odrazu a při dopadu na zem (Travell & Simons, 1992).
14
M. gluteus maximus Začíná na vnější straně lopaty kyčelní, dále od kosti křížové a kostrče, jeho vlákna mají šikmý průběh a inferiorní vlákna jsou téměř v horizontálním směru. Upíná se na zadní a zevní stranu proximálního konce femuru, inervován je z n. gluteus inferior (Číhák, 2001). Patří mezi extenzory kyčelního kloubu, je z nich nejdůležitější a také největší, nejsilnější. V jeho funkci mu napomáhají posteriorní vlákna m. gluteus medius a m. gluteus minimus (Kapandji, 1987). Tento sval je důležitý pro stabilní stoj, stabilizuje pánev ve všech rovinách, zabraňuje pádu trupu dopředu. Ve stoji a běžné chůzi se aktivuje minimálně, ale přitom udržuje správný sklon pánve (Travell & Simons, 1992). Bez toho svalu není možný výskok ani chůze do schodů, pozadu, v předklonu, v podřepu nebo po šikmém terénu (Véle, 1997). Dle Travell a Simons (1992) není rozdíl v aktivaci tohoto svalu při schůzi s podpatky a bez nich. Při jízdě na rotopedu je tento sval inaktivní nebo v minimální aktivitě. Při různých sportovních aktivitách a při skoku vzroste jeho aktivita, ale ne víc než aktivita hemstringů. M. obliquus externus abdominis Tento sval je podrobněji popsán u břišních svalů viz kapitola 2.3.1.2. Mm. erector trunci Erektory páteře, vzpřimovač trupu zahrnuje čtyři systémy svalů, každý má jiný průběh a tedy liší se i svou funkcí. Systém spinospinální je na povrchu. Snopce probíhají od trnových výběžků vzhůru k příčným výběžkům obratlů, přeskakuje několik obratlů. Systém spinospinální spojuje obratlové trny a systém transversospinální má snopce opačného směru než systém spinotransversální (Číhák, 2001). Zádové svalstvo při symetrické aktivaci při fixaci pánve extenduje páteř. Zvětšují bederní lordózu a účastní se při výdechu. Povrchové svaly se uplatňují při větší instabilitě. Při stoji je jejich aktivita malá a zvětšuje se při předklonu (Véle, 1997). EMG studie ukázaly, že erektor spinae může být relaxován ve stoji i při předklonu (Travell & Simons, 1999).
15
2.2.2 Fáze vertikálního skoku 2.2.2.1 Přípravná fáze Nagano, Komura, Fukashiro a Himeno (2005) popisují u skoku s protipohybem – CMJ, že se v časné fázi zapojuje hlavně m. iliopsoas, m. rectus femoris, krátká hlava m. biceps femoris, m. gastrocnemius a tibialis anterior. Vhodné zaktivování těchto svalů na začátku CMJ zlepší celkový výkon skoku. M. gluteus medius, m. gluteus minimus, m. adductor longus, m. adductor magnus a zevní rotátory kyčle jsou v napětí v průběhu celého pohybu. Tyto svaly stabilizují kyčelní kloub. 2.2.2.2
Fáze odrazu Zapojuje se hlavně m. gastrocnemius a m. soleus, pro tuto fázi je
charakteristická jejich silná kontrakce. Proti těmto svalům působí m. tibialis anterior, ale v první fázi skoku se příliš neaktivuje. Extenze holeně je způsobená současnou aktivitou m rectus femoris a mm. vasti. Extenzi stehna zajišťují gluteální svaly spolu s hamstringy.
Skupina
gluteální
svalů
a
hamstringů
současně
působí
proti
požadovanému pohybu holeně. V první fázi skoku aktivita gluteálních svalů roste (Spägele, Kistner & Gollhofer, 1999). Dle Nagano et al. (2005) m. gluteus maximus, mm. vasti, m. soleus a plantární flexory jsou aktivovány především v poslední fázi CMJ při odlepení palce od země. 2.2.2.3 Fáze bezoporová – fáze letu Během letové fáze (druhé) je pouze pár svalů ve větší aktivaci (Spägele, Kistner & Gollhofer, 1999). Goodwin et al. (1999) popisují, že v bezoporové fázi je svalová aktivita minimální. 2.2.2.4 Fáze dopadu Na začátku poslední fáze - dopadu jsou v intensivní aktivitě mm. vasti a m. rectus femoris, tyto svaly zpomalují dopad na zem. U této svalové skupiny je nutné, aby byla schopna vyvinout dostatečnou sílu - excentrickou kontrakci. Před dopadem je pozorována preaktivace plantárních flexorů – mm. gastrocnemii a m. soleus, ta je nutná pro zpevnění jednotlivých kloubů (Spägele, Kistner & Gollhofer, 1999).
16
Těsně před dopadem jsou kyčelní a kolenní klouby ve flexi, hlezenní klouby v plantární flexi, celé tělo je připraveno na dopad, na absorpci nárazu. V této fázi jsou ve vyšší aktivitě svaly břišní (m. rectus abdominis, m. obliquus externus abdominis) a plantární flexory (Iida, Kanehisa, Inaba & Nakazawa, 2011a). Kulas et al. (2006) zjistili, že při dopadu je rozdíl v aktivaci břišních svalů u mužů a žen. Hodnotili pomocí poly-EMG aktivitu m. rectus abdominis, m. obliquus externus abdominis, spodní vlákna internus abdominis a m. transversus abdominis těsně před a po dopadu. U mužů byla vyšší aktivace m. obliquus internus abdominis a m. transversus abdominis v porovnání s m. rectus abdominis, m. obliquus externus abdominis. Zatímco u žen v aktivaci svalů nezjistili žádný významný rozdíl. Při porovnání aktivace svalů, u mužů byla jednoznačně vyšší před dopadem než po dopadu. U žen nebyly rozdíly mezi aktivací svalů těsně před a po dopadu. U svalů, které řadíme do globálního stabilizačního systému – m. rectus abdominis a m. obliquus externus abdominis nebyl zjištěn rozdíl v aktivaci v průběhu dopadu, jak u mužů, tak i u žen (Kulas et al., 2006).
2.2.3 Hodnocení vertikálního skoku V laboratorních podmínkách se skok hodnotí pomocí dynamometrických plošin. Tyto plošiny snímají silový impuls, který je vyvíjen na desku v průběhu skoku, tento údaj slouží k výpočtu výšky skoku. Dále se hodnotí čas jednotlivých fází skoku, především fáze bezoporové, ze které lze také vypočítat výšku skoku (Vaverka, Salinger & Novosad, 1979). 2.2.3.1 Hodnocení aktivace svalů při vertikálním skoku pomocí poly-EMG Iida, Kanehisa, Inaba a Nakazawa (2011b) zkoumali EMG aktivitu svalů dolních končetin a trupu při dopadu a opětovném výskoku. Tento pohyb rozdělili do čtyř fází: těsně před dopadem z 35 cm vysoké bedýnky, při absorpci, brzdění dopadu a na začátku dalšího výskoku. Erektory páteře měly velkou aktivitu při dopadu (absorpci a brzdění) oproti fázi těsně před dopadem a m. rectus abdominis měl přesně opačnou aktivitu. Na začátku dalšího výskoku v prvotní fázi se aktivovaly erektory páteře a v pozdější fázi byl ve větší aktivitě opět m. rectus abdominis spolu s m. obliquus externus abdominis. Aktivita m. gluteus maximus spolu s m. rectus femoris, m. vastus lateralis a m. biceps femoris vzrostla mírně při dopadu a především při opětovném výskoku
17
při odrazu. M. tibialis anterior byl ve vyšší aktivitě při dopadu než při odraze a m. gastrocnemius medialis reagoval přesně opačně. Svaly trupu extensory a flexory se aktivují v recipročním vzoru při dopadu a odrazu. Při odraze je aktivace svalů v pořadí proximální – distální, ale při dopadu není aktivace extenzorů dolních končetin a trupu od distální části k proximální (Iida et al., 2011b). Iida et al. (2011a) zjistili, že m. rectus abdominis, m. obliquus externus abdominis a m. gastrocnemius medialis se aktivují hlavně před dopadem na zem. Jejich aktivita je důležitá pro zvýšení nitrobřišního tlaku a zpevnění hlezenního kloubu, tedy příprava těla na dopad. Dle jejich studie byla aktivita m. obliquus externus abdominis vždy větší než m. rectus abdominis. Goodwin et al. (1999) zkoumali reliabilitu poly-EMG při skoku. Hodnotili svalovou
aktivitu
m.
rectus
femoris,
vastus
medialis,
m.
biceps
femoris
a m. gastrocnemius při vertikálním skoku v odstupu dvou týdnů. Zjistili, že k hodnocení poly-EMG při maximálním vertikálním skoku je reliabilní m. rectus femoris a m. vastus medialis. Reliabilita opakovaného měření pomocí povrchového EMG je dána několika faktory: umístěním elektrod, velikostí odporu mezi elektrodou a kůží, rychlostí a velikostí pohybu (Goodwin et al., 1999).
2.2.4 Skok ve volejbale Ve volejbale je základní pohybovou činností výskok. Skoky ve volejbalu můžeme rozdělit na skok při útoku – smeči, skok při blokování soupeře a výskok při podání. Největší skokanské zatížení mají hráči, kteří hrají na postu blokař (75–110 výskoků za zápas), dále diagonální hráči (65–85), nahrávači a smečaři (55–75). Diagonální hráč je v současném vrcholovém volejbale hlavní útočnou sílou družstva. Je zapojován do útočných akcí na síti i do útoku ze zadní části hřiště (Anonymus, 2011). Tillman et al. (2004) vyhodnocovali u žen I. divize v USA typ (při smeči a blokování) a počet výskoků, způsob odrazu a dopadu v průběhu čtyř zápasů. V průměru každá hráčka provedla 22 výskoků za zápas. U 84 % výskoků při smeči byl odraz uskutečněn snožmo, 14 % odrazů bylo z levé nohy a 2 % z pravé nohy. Z 55 % byl dopad na obě dolní končetiny. U blokařského výskoku byl odraz proveden snožmo
18
z 99 % a dopad na obě dolní končetiny byl z 57 %. Výskok s odrazem snožmo je stabilnější a umožní větší produkci síly a tedy i lepší výkon. Dle Haníka a Vlacha (2008) jsou pro odraz důležité tyto svalové skupiny: m. triceps sureae, m. extensor hallucis longus, m. quadriceps femoris, m. gluteus maximus, m. biceps femoris, paravertebrální svalstvo spolu se svaly jádra těla. Výšku skoku ve volejbale ovlivňují silové schopnosti a to výbušná síla dolních končetin, trupu a paží. Ženy mají dosah ve výskoku z místa 290–325 cm a z rozběhu 305–330 cm. Skok při útoku – smečařský útok se skládá z rozběhu, odrazu a dopadu. Postoj hráče před rozběhem vypadá následovně: mírný předklon těla, nohy jsou ve výkročném postoji, kolena mírně pokrčená. Optimálně provede hráč tři až čtyři kroky. Zde je popsán rozběh pro hráče praváka. Lehkým odrazem z pravé nohy přesune hmotnost na nohu levou a pravou nohu zároveň přesouvá v prvním kroku vpřed. Rozběh hráč zrychlí tak, že se odrazí z pokrčené levé nohy a pak následuje rychlý delší krok pravou nohou. Hráč došlapuje přes patu pravé nohy, špička je přitom vytočena vně ke směru rozběhu. Při tomto jdou natažené paže hráče do protipohybu do zapažení. Kyčle se snižují, trup se mírně předklání a levá noha se rychle přesouvá vpřed před pravou nohu a je pokládána na plochu chodidla. Při přesouvání levé nohy vpřed paže zahajují švihový pohyb také vpřed. Pro plné využití sil dolních končetin při odraze je nutná rychlá švihová práce obou paží. Aby skok byl vertikální, musí být odraz vzhůru zahájen v okamžiku, kdy jsou kyčle pod místem opory odrazové nohy, to znamená, že chodidla i kolena jsou před kyčlemi. Při dopadu je důležité, aby jednak hráč dopadl do vyváženého postoje, ze kterého může dále hrát a také z důvodů zdravotních. Každý dopad vyvolá nárazy v kloubech dolních končetin a páteře. Prodloužení dopadu – dopad na špičky a zhoupnutí se v kolenou sníží sílu nárazu při dopadu (Císař, 2005). Výskok při blokování je víceméně odraz snožmo z místa, paže jsou vedeny šikmo vzhůru. Při výskoku při podání je rozběh podobný jako smečování s doskokem. Hráč provede „odrazový dvojtakt“ – výkrok pravou nohou, předsunutí levé nohy a provede odraz a výskok. Hráč nemusí zastavit horizontální pohyb a stoupat pouze vertikálně jako je tomu při smečování u sítě (Císař, 2005). 2.2.4.1 Zdravotní aspekty volejbalu a stabilizační systém Akutní úrazy související s hraním volejbalu jsou poranění kotníku, kolene a prstů. Zdravotní problémy vznikající při zátěži v důsledku volejbalového tréninku, zápasu jsou bolesti bederní páteře, kolenních a rameních kloubů (Reeser et al., 2006).
19
Při smečování, blokování a podání dochází k hyperextenzi bederní páteře, což vede k jejímu přetížení. Při smečování dochází také k rotaci trupu směrem za smečující paži. Při dopadu páteř tlumí náraz v ose páteře a jejích odchylek dle dopadu. Na páteř jednak působí tlak ve směru gravitačních sil a jednak nadměrný ohyb. Paravertebrální svaly jsou téměř vždy přetížené - hypertrofované, až ve spasmu (Juda, 2008). Reeser et al. (2006) uvádí, že nedostatečně zpevněné svaly okolo tělesného jádra mohou být příčinou svalové dysbalance a to zvyšuje riziko patelární tendopatie jumper´s knee. Juda (2008) jako prevenci bolesti zad u volejbalistů doporučuje udržení stability jádra těla a flexibilitu kyčlí a bederní páteře.
2.3 Posturální stabilizace Je popisována jako aktivní držení segmentů těla proti působení zevních sil řízené centrálním nervovým systémem. Při každém pohybu segmentu těla náročném na silové působení je vždy generována kontrakční svalová síla, která je potřebná k překonání odporu. Účelem této reakce je zpevnění jednotlivých segmentů, aby bylo získáno co nejstabilnější punctum fixum (Kolář, 2006). Kolář (2009) popisuje posturální reaktibilitu neboli reakční stabilizační funkci. Účelem této reakce je zpevnění jednotlivých pohybových segmentů, aby kloubní segmenty odolávaly účinkům zevních sil. Bylo experimentálně zjištěno, že aktivace bránice, břišních a zádových svalů předbíhá pohybovou činnost horní a dolní končetiny. Neexistuje pohyb končetiny bez stabilizace trupu (Kolář, 2006). Tvrzení Magnuse (in Kolář, 2009, 234) „posturální aktivita doprovází pohyb jako stín“ Kolář (2009, 234) poopravuje „posturální aktivita předchází a doprovází každý cílený pohyb“.
2.3.1 Stabilizační systém Stabilizační systém se skládá ze tří subsystémů a to pasivního, aktivního a neurálního. Do pasivního subsystému patří kostěné a chrupavčité struktury, ligamenta. Svaly, které se podílejí na přímé stabilizaci, patří do aktivního subsystému a neurální subsystém ovlivňuje stabilitu prostřednictvím řízení aktivní složky (Suchomel, 2006).
20
Zde bude podrobněji popsán systém aktivní – svalový. Pro fyziologické zatížení páteře je důležitá stabilizace a koordinace svalů dorsální a ventrální muskulatury. Z anatomického hlediska můžeme rozdělit stabilizační systém na 2 části, a to na úsek krční a horní hrudní páteře a na oblast dolní hrudní a bederní páteře. V oblasti cervikální jsou to hluboké extensory (m. semispinalis capitis et cervicis, m. longissimus capitis et cervicis) a hluboké flexory (m. longus coli et eapitis). Pro bederní páteř jsou uváděny tyto svaly: bránice, břišní muskulatura, pánevní dno a hluboké monosegmentální extensory páteře (mm. multifidi). 2.3.1.1 Bránice Bránice (diaphragma) je plochý sval, který odděluje dutinu hrudní od břišní. Má tvar dvojité kopulovité klenby, která je vyklenutá vysoko do hrudníku. Centrum tendineum je šlašitý střed bránice a k němu se sbíhají svalové snopce od bederní páteře (pars lumbalis), od žeber (pars costalis) a od sterna (pars sternalis). Inervace bránice je z nervus phrenicus, z plexus cervicalis (C3 – C5) (Číhák, 2001). Dvořák a Holibka (2006) zjistili, že snopce bránice a m. transversus abnominis v interkostálním prostoru tvoří souvislou svalovinu bez přechodu úponové šlachy. Makroskopicky popisují laminární přechod svaloviny bránice v příčný břišní sval bez zjevné přítomnosti vazivového přechodu. Z mikroskopického hodnocení není možno jednoznačně určit, zda vlákna jsou ještě brániční nebo náleží m. transversus abdominis. Bránice má vliv na pohyby hrudníku. Při aktivní kontrakci se posouvá centrum tendineum dolů a vzniká podtlak, dochází k nasátí vzduchu. Pokud je dobrá funkce břišních svalů a pánevního dna je udržován nitrobřišní tlak, bránice vyčerpá svůj pohyb směrem distálním. Centrum tendineum se opře o orgány břišní dutiny a dochází k rozšíření spodní části hrudníku do stran. Při výdechu se bránice uvolňuje, dochází ke zmenšení latero-laterálního a předozadního rozměru hrudníku, klenba se stahuje nahoru díky rostoucímu nitrobřišnímu tlaku a centrum tendineum se dostává do původní polohy (Kapandji, 1974). Její funkce je respirační (hlavní vdechový sval) a posturální. Spolu s břišními svaly a svaly pánevního dna vyvíjí a adjustuje nitrobřišní tlak. Pro stabilizaci páteře, tvorbu nitrobřišního tlaku, má zásadní význam. Její aktivace je podmínkou každé pohybové činnosti. Stabilizační funkce bránice je závislá na jejím tvaru, který závisí na tvaru hrudníku (Kolář, 2006).
21
Podstatné je postavení předozadní osy bránice. Je to osa mezi koncem pars sternalis a kostofrenickým úhlem. Tato osa je za fyziologické situace postavena horizontálně, hrudník je postaven kaudálně. K tomu je nutné, aby byla vyvážena aktivita břišních svalů se svaly prsními, skalenovými. Důležitá je synchronní aktivita pánevního dna a tím i sklon pánve. Hrudník tvoří punktum fixum, které umožňuje kontrakci bránice (její oploštění). Bránici pomáhají břišní svaly svou koncentrickou nebo izometrickou aktivitou zvýšit nitrobřišní tlak (Kolář, 2009). 2.3.1.2 Břišní svaly Mezi břišní svaly patří m. rectus abdominis, m. obliquus externus abdominis, m. obliquus internus abdominis a transversus abdominis. M. rectus abdominis Začíná od chrupavčitého konce 5.–7. žebra, procesus xiphoideus a od přilehlých ligament costoxiphoidea, úpon je na os pubis mezi symfysou a turculum pubicum. Inervován je z 7.–11. interkostálního nervu a nervu subcostalis (Číhák, 2001). V antigravitační poloze je primárním svalem pro flexi trupu. Je to fázický sval, který má významnou posturální funkci, ovlivňuje sklon pánve. Byla prokázána jeho neustálá EMG aktivita při výskoku (Travell & Simons, 1999). M. rectus abdominis přibližuje sternum a symfýzu a má vliv na retroflexi pánve a na snížení bederní lordózy (Véle, 1997). M. obliquus externus abdominis Začíná od osmi kaudálních žeber, thorakolumbální fascie a upíná se na labium externum cristae iliacae (zadní a kaudální snopce) ostatní snopce přechází zevně od m. rectus abdominis a tvoří povrch předního listu a upínají se do linea alba. Inervace je z 5. -11. Interkostálního nervu a n. subcostalis (Číhák, 2001). Podílí se na rotaci trupu spolu s m. obliquus internus abdominis, m. transversus abdominis a paravertebrálními svaly. Na lateroflexi trupu se podílí výše uvedené svaly jednostrannou kontrakcí vláken, která mají alespoň částečně vertikální průběh (Travell & Simons, 1999). M. obliquus internus abdominis Začátek svalu je na okraji hlubokého listu thorakolumbální fascie, crista iliaca a na laterální polovině ligamenta inguinale. Úpon je na ventrálním úseku posledních tří
22
žeber, upíná se do linea alba, dolní okraj svalu srůstá s aponeurosou m. transversus abdominis.
Inervace
je
z 8.–11.
Interkostálního
nervu,
nervu
subcostalis,
n. iliohypogastricus a n. ilioinguinalis (Číhák, 2001). M. transversus abdominis Začátek svalu Číhák (2001) popisuje na vnitřní ploše chrupavek 7.–12. žebra, okraji hlubokého listu thorakolumbální fascie, crista iliaca a na laterálním úseku ligamentum inguinale. Svalové snopce probíhají jako široký pás kolem břišní stěny k zevnímu okraji m. rectus abdominis a přecházejí do aponeurosis musculi transversi. Úpon je prostřednictvím aponeurosy po zadní straně pochvy m. rectus abdominis do linea alba. Dolní okraj splývá s okrajem aponeurosy m. obliquus internus. Inervace je ze 7. – 11. mezižeberního nervu, n. subcostalis, n. iliohypogastricus, n. ilioinguinalis a n. genitofemoralis. M. transversus abdominis jako celek podpírá orgány břišní dutiny a zvyšuje intrabdominální tlak. Horní vlákna mají stabilizační funkci vzhledem k hrudníku a podílejí se na dýchání, střední vlákna, která se upínají na thorakolumbální fascii přes její napínání zvyšují intrabdominální tlak, a podílí se tak na stabilizaci páteře. Na kompresi pánve se podílejí dolní vlákna s úponem na pánvi (Jalovcová a Pavlů, 2010). Podle Číháka (2001), sval může chybět a má četné variace. Variace svalu zkoumal u kadaverů Urquhart et al (2005) a zjistil, že je možné celkové nebo částečné oddělení svalu od crista iliaca, ostrý přechod směru fascií u dolních a středních vláken, splynutí dolních fascií s m. obliquus internus abdominis. Dvořák a Holibka (2006) také popisují spojitost vláken m. transvesrsus abdominis s bránicí. Společná funkce břišních svalů Břišní svaly tvoří dohromady břišní lis, udržují břišní orgány proti vyklenutí – bilaterální zapojení všech břišních svalů. Pomalé zapojení těchto svalů spolu s pánevním dnem a bránicí je při defekaci, močení, rychlé zapojení je při kašli, kýchání, porodu a zvracení (Travell & Simons, 1999). Břišní svaly jsou ve vztahu k dýchání svaly výdechovými a nejvíce se aktivují při rychlém usilovném výdechu, ale svou aktivitou se podílí i na nádechu (Travell & Simons, 1999).
23
Při nedostatečné funkci netvoří punctum fixum pro bránici a při nádechu dochází k vyklenování břišní stěny, bez rozvinutí hrudního koše (Kapandji, 1974). Břišní svaly se s m. gluteus maximus, m. iliopsoas a hamstringy podílí na sklonu pánve, to má vliv na tvar páteře a funkci svalstva zad. Při jejich insuficienci se zvýrazní bederní lordóza (Véle, 1997). Všechny břišní svaly se aktivují při chůzi, jejich aktivita se zvýší při chůzi do kopce (Travell & Simons, 1999). Břišní svaly spolu s pánevním dnem se během stabilizace zapojují proti kontrakci bránice, adjustují nitrobřišní tlak. Nesmí ve své aktivaci předbíhat aktivaci bránice, významná je vyváženost v aktivaci břišních svalů. Při porušené stabilizaci se nadměrně aktivuje horní porce m. rectus abdominis a m. obliquus abdominis externus a insuficientně se chová dolní část m. rectus abdominis, m. obliquus abdominis internus a m. transversus abdominis (Kolář, 2006). Granata, Orishimo a Sanford (2001) zjistili rozdíly v aktivaci břišních svalů u žen a u mužů. V jejich studii probandi nesli v rukou plastovou bedničku, do které bylo dáno závaží. Pomocí poly-EMG měřili bilaterálně tyto svaly: m. rectus abdominis, m. obliquus abdominis externus, m. obliquus abdominis internus a paravertebrální svaly. Hodnotili reakci břišních svalů na náhlé zatížení. Ženy měly vyšší aktivaci m. rectus abdominis a m. obliquus externus abdominis v porovnání s muži. Žádné změny nepozorovali na paravertebrálních svalech. García-Vaqeuero et al. (2012) tvrdí, že není rozdíl v aktivaci břišních svalů u stabilizačních cviků u žen a u mužů. 2.3.1.3 Pánevní dno Pánevní dno tvoří dva útvary – diafragma pelvis a diafragma urogenitale. Do diafragma pelvis se řadí m. levator ani a m. coccygeus. M. levator ani se skládá z pars pubica a z pars iliaca, tyto části tvoří ventrální a boční úseky diafragma pelvis. Pars pubica – m. pubococcygeus je nejdůležitější součást uzávěrového systému konečníku, snopce lemují, obkružují hiatus urogenitalis a rectum. Pars iliaca – m. iliocococcygeus se nachází mezi kostí stydkou a trnu sedací kosti. M. coccygeus tvoří svalové snopce přiložené k vnitřní ploše ligamenta sacrospinale. Má stejný tvar a průběh jako toto ligamentum - tvar trojúhelníku a výraznou senzitivní inervaci. Inervace je zajištěna z přímých větévek z plexus sacralis (Číhák, 2001).
24
Vélé (1997) k diafragma pelvis přiřazuje m. shpincter ani externus. Marek et al. (2005) řadí tento sval spíše ke svalstvu gastrointestinálního traktu, jednak protože nemá přímý úpon ke skeletu a také zde vývojově nepatří. Diafragma urogenitale tvoří povrchovou vrstvu, je to tuhá vazivová trojúhelníková ploténka, mezi sedacími kostmi a rameny kosti stydké. K ní se přikládají drobné svaly (Marek et al., 2005). Dle Skalky (2002) se neúčastní na držení těla. Pánevní dno tvoří pružnou spodinu pánve, podpírá orgány pánve a spolu s břišními svaly se během stabilizačního vzoru zapojuje proti kontrakci bránice (Kolář, 2006). Skalka (2002) rozděluje pánevní dno ještě z hlediska funkce. Povrchová vrstva se podílí hlavně na sfinkterové funkci, její tah je předozadním směrem. Do posturálních funkcí se zapojuje méně. Střední vrstva má laterolaterální tah a je odpovědná za stabilizaci kyčlí a pánevního pletence, ovlivňuje i funkci chodidel. Nejhlubší vrstva je součástí hlubokého stabilizačního systému, je spojena funkčně s bránicí. Vějířovitě se rozbíhá od stydké kosti ke kyčlím. 2.3.1.4 Autochthonní svaly zad Tyto svaly jsou označovány jako m. erector trunci. Odlišují se 4 systémy a každý má jiný průběh svalových vláken i jinou funkci. Čím hlouběji leží tím, je kratší průběh jednotlivých snopců. Nejkratší spojují jen dva nejbližší segmenty, povrchněji uložené snopce spojují více segmentů. Do stabilizačního systému jsou z těchto svalů řazeny mm. multifidi, které jsou v nejhlubší vrstvě (Véle, 1997). Musculi multifidi jsou řazeny do systému transversospinálního, průběh mají od příčných výběžků obratlů vzhůru k trnům kraniálnějších obratlů, přeskakují dva, tři, nebo čtyři obratle (Číhák, 2001). Mají především stabilizační a proprioceptivní funkci, podílí se na extenzi páteře, rotaci a přispívají k lateroflexi. Při akutním low back pain vlivem nocicepce nastává hypertonus svalů a dochází k vyčerpání energetických zásob a mm. multifidi atrofují (Travell & Simons, 1999). Mm. multifidi patří mezi hluboké monosegmentální extensory páteře, při insuficienci přední stabilizace páteře se aktivují povrchové extensory páteře a mm. multifidi jsou v oslabení (Kolář, 2006).
25
2.3.2 Stabilizační funkce svalů trupu Svaly, které se podílejí na stabilizaci trupu, můžeme rozdělit na globální a lokální systém. Do globálního systému patří svaly, které zajišťují pohyb trupu a stabilitu mezi hrudníkem a trupem, pánví a převod sil na končetiny. Lokální systém zahrnuje svaly uloženy nejhlouběji. Za lokální stabilizátory je považován m. transversus abdominis a mm. multifidi. Tyto svaly pracují v návaznosti na aktivitu bránice a svalů pánevního dna (Bergmark in Jalovcová & Pavlů, 2010, Suchomel, 2006). Suchomel (2006) didakticky popisuje lokální systém jako ten, který má intersegmentální průběh, převažují svalová vlákna I. typu. Jejich funkce je proprioceptivní, podílí se na anticipaci, jsou zodpovědné za segmentální stabilitu, nastavení jednoho segmentu vůči druhému a jsou důležité pro centraci. Globální stabilizátory mají často multiartikulární průběh, převažují svalová vlákna II. typu, zajišťují silový pohyb a převod sil mezi končetinami a trupem. Při stabilizaci svaly nikdy nepracují izolovaně, ale vždy koaktivaci. Nemůžeme ani od sebe striktně rozdělit funkci lokálních a globálních stabilizátorů. Někteří autoři rozdělují svaly na lokální a globální stabilizátory (Bergmark in Jalovcová & Pavlů, 2010), jiní poukazují, např. McGill et al. (2003), McGill (2007) a Cholewski a VanVliet (2002), že toto dělení je nesprávné a nelze určit, který sval je nejdůležitější pro stabilitu páteře. Uvádí, že všechny svaly pracují dohromady a podílejí se na zajištění dostatečné stability páteře. Hodges a Richardson (1997) zjistili, že při flexi, abdukci a extenzi kyčle předbíhá aktivace m. transversus abdominis a m. obliquus abdominis internus aktivaci ostatních břišních svalů a svalů odpovědných za pohyby v kyčli. Hides et al (2006) také zjistili, že aktivita m. transversus abdominis a m. obliquus abdominis internus je společná a předpokládají, že nelze aktivovat m. transversus abdominis izolovaně. Hides et al (2006) testovali zdravé asymptomatické jedince, při zpevnění břicha došlo k bilaterální aktivitě m. transversus abdominis, toto svalové zpevnění označují jako hluboký myofasciální korzet. I Allison et al (2008) tvrdí, že m. transversus abdominis a m. obliquus abdominis internus se aktivují u zdravých jedinců dřív než např. svaly horní končetiny, která pohyb provádí, ale aktivují asymetricky, a to na dřív na kontralaterální straně. Stabilita páteře není tedy závislá na izolované bilaterální aktivaci m. transversus abdominis a při běžných činnostech ji ani nenajdeme.
26
Lederman (2008) kritizuje cvičení stabilizačního systému, nebo spíše izolovaný trénink m. transversus abdominis – jako hlavního svalu odpovědného za stabilizaci páteře. Odkazuje především na jeho morfologii (četná variabilita svalu a propojenost s jinými svaly), obtížnost zapojení pouze jednoho svalu. Dále kritizuje nevyužitelnost jeho zapojení do ADL a sportovní činnosti.
2.3.3 Stabilizace trupu v rehabilitaci Již Lewit (1999) píše, že funkce jednotlivých svalů není důležitá pro stabilizaci bederní páteře, ale že je to především funkce břišní dutiny – břišní svaly, pánevní dno, bránice a funkce autochtonních zádových svalů. Suchomel (2006) charakterizuje pojem hluboký stabilizační systém takto: „…je zásadě tvořen tzv. lokálními stabilizátory…. Nejpodstatnější je schopnost přímé participace na segmentálním pohybu…. Ekonomická práce globálních svalů je odvislá také od dobře vytvořeného 'punctum fixum' opět prostřednictvím lokálních, hlubokých svalů.“ Dále uvádí, že pokud chceme při terapii cíleně oslovit lokální stabilizátory, tak prováděný pohyb by měl být proveden pomalou rychlostí se soustředěním na danou oblast. Pojem hluboký stabilizační systém (HSS) používá Jalovcová a Pavlů (2010) a také Suchomel (2006) dále ho dělí na hluboký stabilizační systém bederní páteře, kyčlí, hrudní a krční páteře a dělení svalů na lokální a globální stabilizátory chápou z hlediska didaktického. Tyto dva systémy od sebe nemůžeme rozdělit. Kolář (2005, 2006) používal pojem hluboký stabilizační systém páteře (HSSP), nyní tento pojem označuje za nepřesný a zavádějící. Suchomel (2012) upouští od slova hluboký stabilizační systém a používá pouze stabilizační systém. Kolář (2009) definoval svůj koncept DNS – dynamická neuromuskulární stabilizace, uvádí, že tento koncept zahrnuje obecné principy: ovlivnění trupové stabilizace, cvičení ve vývojových posturálně lokomočních řadách, respektování, že zpevnění segmentu není vázáno pouze na svaly příslušného segmentu, ale je začleněno do globální svalové souhry. Cviky ke zlepšení stabilizace trupu jsou v terapii často používané. Optimální stabilizace bederní páteře při základním stabilizačním cvičení je díky správné aktivaci – zapojení lokálních stabilizátorů. Hlavním cílem těchto stabilizačních cviků je ochránit páteř od opakujících se mikrotraumat, degenerativních změn. Různé studie ukazují, že cviky na stabilizaci bederní páteře snižují intenzitu bolesti dolní části zad a frekvenci epizod bolesti (Stevens et al, 2006). 27
Studie Hides, Jull a Richardson (2001) prokázala, že při terapii, zaměřené na aktivaci mm. multifidi s kokontrakcí m. transversus abdominis, kterou absolvovali pacienti s první atakou bolesti zad, má z dlouhodobého hlediska efekt. V porovnání s kontrolní skupinou měli méně recidiv bolestí zad v průběhu 3 let. Jednou z možností, jak facilitovat hluboký stabilizační systém je využití opor o akra horních a dolních končetin. Tento koncept ACT (Akrální koaktivační terapie) uvedla Palaščáková-Špringerová (2011), vychází z principu Roswithy Brunkow a při cvičení využívá vývojové polohy dítěte. Velký důraz je kladen na správné vzepření o akra, výsledkem tohoto vzpěru je napřímení trupu, stabilizace páteře a končetin. Honová (2012) uvádí, že díky balančním pomůckám lze jednak lépe facilitovat hluboký stabilizační systém, „oslovit ho“ u lidí, kteří neví „jak a co zapojit“ a také pomocí těchto pomůcek lze cvičení hlubokého stabilizačního systému udělat náročnější a také pestřejší. Ve svém článku představuje pomůcky BOSU – balanční půlmíč, FLOWIN – což je plastová deska, na které kloužou končetiny podložené speciálními podložkami. Dále pomůcka TRX – což jsou dva nepružné nastavitelné popruhy, v nichž je při cvičení zavěšena část těla. 2.3.3.1 Porovnání stabilizačního cvičení s běžnou terapií u low back pain Muthukrishnan et al (2010) porovnávali ve svém výzkumu dvě skupiny lidí s low back pain. Cílem bylo zjistit, zda cviky zaměřené na stabilizaci trupu zlepší posturální kontrolu. Před a po terapii byly pacienti vyšetřeni na plošině, která snímala vychylování jejich těžiště při normálním stoji a při stoji na jedné dolní končetině. Jedna skupina byla tvořena pacienty, kteří měli běžnou rehabilitaci, v rámci terapie měli mobilizace bederní páteře, trakce, posilovací cvičení (posilování břišních svalů flexí trupu z lehu, zvedání pánve, posilování zádových svalů extenzí), které se učili provádět tak, aby nedocházelo k provokaci bolesti. Druhá skupina byli pacienti, kteří cvičili především stabilizační cviky se zacílením na oblast trupu a bederní páteře (v pozicích v kleku na čtyřech, v sedu, stoji, lehu na břiše, zádech). Na začátku byla u nich podporována izolovaná svalová aktivita, uvědomění si správného dechového stereotypu. Obě skupiny byly vedeny ke správné ergonomii pohybu (ergonomický sed, zvedání předmětů). Doba cvičení trvala osm týdnů a poté proběhlo kontrolní měření. Výsledky ukázaly, že u skupiny, kde probíhala běžná rehabilitační léčba, nebyly výrazné změny, co se týče posturální kontroly. Oproti skupině druhé, kde bylo zlepšení posturální kontroly. (Muthukrishnan et al, 2010).
28
2.3.4 Stabilizace trupu ve sportu V terapii i při sportovním tréninku se setkáváme s pojmy stabilizace páteře, dynamická stabilizace, stabilizace trupu, trénink hlubokého stabilizačního systému, core trénink. Chápání pojmu stabilizace je rozdílné mezi trenéry a fyzioterapeuty. Krištofič (2007) popisuje tělesné jádro jako převodní stupeň mezi horními a dolními končetinami a jeho funkce ovlivňuje produkci silových účinku a jejich absorpci – např. výšku skoku a ztlumení doskoku. Stabilita jádra těla je nutná k efektivní kontrole pohybu a je také prostředkem prevence zranění. Ve sportovním tréninku jsou pod pojmem „core“ – jádro uváděny především břišní svaly, svaly v oblasti beder a kyčlí. Mezi svaly jádra těla jsou někdy uváděny také svaly v oblasti ramen a pánve (Faries & Greenwood, 2007).
Okada, Huxel a Nesser (2011) zjistili, že není jednoznačný vztah mezi stabilitou jádra těla, funkčními pohyby a výkonem. Stabilita trupu není ukazatelem výkonu, souhlasí se zapojením stabilizačních cvičení v rámci tréninku, ale na tento typ cvičení by neměl být kladen hlavní důraz. Poukazují, ale na to, že hodnocení stabilizačního systému bylo statické – svalová izometrie, zatímco výkonnostní testy zahrnovaly dynamické pohyby. 2.3.4.1 Core trainig Core můžeme do češtiny přeložit jako jádro (střed těla). Od tohoto výrazu se používá řada dalších jako je např. „core exercises“, „core fitness training“. Hlavní funkcí core trainingu je stabilizace tělesného jádra, tyto funkce se procvičují ve výdržích, v pomalých i v dynamických pohybech. Cílem je zajištění efektivnosti dílčích periferních pohybů, při stabilním tělesném jádře. Kromě rozvoje správné funkce svalů tělesného jádra je také důležitý rozvoj jejich svalové vytrvalosti. Proces zpevňování začíná od tělesného středu směrem ven k periferním partiím. Obecně lze core training charakterizovat jako cvičení na správnou aktivaci svalů, které stabilizují a kontrolují pohyb pánve a přilehlých oblastí. Využívá se při tomto cvičení různých balančních pomůcek jako overball, gymball, balanční plošiny (Krištofič, 2005). Zvyšováním náročnosti cviků se dosahuje zvyšením koordinační náročnosti a ne jen zátěží - přidáním váhy na činkách (Krištofič, 2007). Stackeová (2009, 35) core training popisuje takto: „Mísí se zde klasické posilování svalů umístěných blízko středu těla, izometrická cvičení (většina cviků je dnes obdobná cvikům dnes hojně používaných v metodách jako Pilates, powerjóga), 29
balanční i protahovací cviky“. I Krištofič (2005) píše o společném pohybovém základu power jogy, cvičení pilates, proprioceptivní cvičení, procvičování hlubokého stabilizačního systému. Marshall a Murphy (2005) ve své studii potvrdili vyšší aktivaci svalů při využití nestabilních pomůcek - gymbalu. Zjistili, ale také, že při určitých cvicích je aktivita m. rectus abdominis mnohem vyšší s porovnání s ostatními svaly. Snížení aktivity tohoto svalu je přitom jeden z cílů core trainigu. Cvik v poloze na čtyřech s oporou o dlaně a kolena s gymbalem pod břichem byl vyhodnocen jako jeden z nejvhodnějších pro nácvik stabilizace trupu. Při tomto cviku byla vysoká aktivita ostatních břišních svalů v porovnání s m. rectus abdominis. Aktivita m. obliquus externus abdominis se nezměnila v závislosti na cviku, nebo na použití gymbalu. 2.3.4.2 Poly-EMG studie k vybraným stabilizačním cvikům García-Vaqeuero et al. (2012) hodnotili aktivitu m. rectus abdominis, m. obliquus externus abdominis, m. obliquus abdominis internus a paravertebrálních svalů při stabilizačních cvicích. Jednalo se o tyto cviky: výdrž v mostu, vzpor na boku s oporou o předloktí, posílení zádových svalů v kleku na čtyřech s odlehčením jedné horní a kontralaterální dolní končetiny, výdrž v kliku s oporou o předloktí. Všechny tyto cviky, kromě cviku v kleku na čtyřech, měly i ztíženou variantu a to elevací jedné dolní končetiny. Při výdrži v kliku s oporou o předloktí byla největší aktivita m. rectus abdominis v porovnání s ostatními svaly, při výdrži v mostu se aktivovaly nejvíce paravertebrální svaly, šikmé břišní svaly vykazovaly největší aktivitu při vzporu na boku s oporou o předloktí a to vždy na té straně, o kterou byla opora. Při ztížené variantě cviku aktivita m. rectus abdominis se příliš nezměnila, ale zvýšila se aktivace šikmých břišních svalů. Při cviku v kleku na čtyřech největší aktivitu vykazoval m. obliquus abdominis internus na té straně, kde byla elevována horní končetina. Paravertebrální svaly vykazovaly největší aktivitu při výdrži v mostu s elevací jedné dolní končetiny a při vzporu na boku s oporou o předloktí s elevací dolní končetiny, která byla flektována, nebo extendována. Naopak nejmenší aktivita paravertebrálních svalů byla při výdrži v kliku s oporou o předloktí, při tomto cviku byla vysoká aktivita m. rectus abdominis (García-Vaqeuero et al., 2012). Stevens et al. (2006) zkoumali poměry zapojení svalů při výdrži v mostu, výdrži v mostu s oporou dolních končetin na míči a výdrži v mostu s oporou o jednu dolní
30
končetinu. Při výdrži v mostu s oporou o obě dolní končetiny byla aktivita m. rectus abdominis nižší než u mm. obliques, ale mezi mm. obliques statisticky významný rozdíl nebyl. García-Vaqeuero et al. (2012) při tomto cviku zaznamenali velmi malou aktivitu břišních svalů, ale mnohem vyšší aktivitu paravertebrálních svalů. Při mostění s oporou o jednu dolní končetinu byla aktivita m. obliquus abdominis internus vyšší než u m. obliquus abdominis externus na ipsilaterální straně – tam, kde byla končetina byla elevována. Na kontralaterální straně byla vyšší aktivita m. obliquus abdominis externus oproti m. obliquus abdominis internus (Stevens et al., 2006), ke stejnému výsledku došli García-Vaqeuero et al. (2012). Při mostění s oporou dolních končetin o míč byla opět vyšší aktivita m. obliquus abdominis externus než m. obliquus abdominis internus. To naznačuje větší schopnost stabilizovat trup díky m. obliquus abdominis externus než aktivitou lokálních stabilizátorů (Stevens et al., 2006).
31
3 HYPOTÉZY 3.1 Cíle diplomové práce Hlavní cíl: Cílem práce je zjistit vliv cvičení jádra těla (core training) na aktivaci určitých svalů při vertikálním skoku u volejbalistek TJ Kotouč Štramberk hrající KP II. třídy v kategorii žen pomocí povrchového EMG.
Dílčí cíle: 1. Porovnání testů dle Koláře před a po core tréninku. 2. Porovnání svalového zkrácení před a po core tréninku.
3.2 Hypotézy H01: Není rozdíl v aktivaci svalů u probandek, které absolvovaly core training a probandek, které core training neabsolvovali.
H02: Není rozdíl v aktivaci svalů při prvním měření a při druhém měření. H03:Není rozdíl v aktivaci svalů na pravé a levé straně u bilaterálně měřených svalů trupu.
3.3 Výzkumné otázky 1. a) Liší se hodnocení testů dle Koláře u experimentální a kontrolní skupiny? b) Liší se hodnocení testů dle Koláře u experimentální skupiny při prvním a druhém měření? 2. Liší se vyšetření zkrácených svalů dle Jandy před a po core tréninku?
32
4 METODIKA 4.1 Charakteristika vyšetřovaného souboru Testováno bylo 10 volejbalistek TJ Kotouč Štramberk hrající Krajský přebor II. třídy v kategorii žen. Probandky byly ve věku 24,1 let (SD = 2,11). Tento výzkumný soubor byl losem rozdělen do dvou skupin, každá měla 5 účastnic. Skupina experimentální absolvovala 8 týdenní core trénink (viz. kapitola 4.7 Průběh studie), který probíhal před volejbalovým tréninkem. Kontrolní skupina pokračovala dále pouze ve volejbalovém tréninku. V experimentální skupině bylo 5 žen, průměrný věk 24,4 let (SD = 2,57). Kontrolní skupina tvořilo 5 žen, průměrný věk 23,8 let (SD = 1,47). Před zahájením výzkumu byli všechny probandky seznámeny s průběhem studie, byl jimi podepsán Informovaný souhlas a v rámci anamnézy byly dotázány na podstatné zdravotní komplikace, které by mohly ovlivnit výsledek studie.
4.2 Vyšetření První vyšetření a měření proběhlo v únoru 2011, druhé se konalo v květnu 2011. Všechna vyšetření a vstupní testy probíhaly v laboratořích na Fakultě tělesné kultury Univerzity Palackého v Olomouci.
4.2.1 Anamnéza U probandek jsme zjišťovali: věk, preferenční horní končetinu, preferenční dolní končetinu pro odraz. Zaměřili jsme se na dřívější úrazy a operace dolních končetin, zda mají bolesti zad a jak často (Tabulka 1). Určení preferenční horní končetiny bylo na základě odpovědí dotazů, kterou rukou smečuje, hází, ve které ruce při navlékání niti do jehly drží niť (tato horní končetina je dominantní). Preferenční dolní končetina pro odraz – schopnost vynaložení maximální výbušné síly, je popisována často jako nedominantní. Ve smyslu nedominance pro složitější činnost. Dotazy byly, kterou dolní končetinou kopne do míče (ta, kterou kopnou je dominantní pro fyzický pohyb). Kterou nohou se odrazí při skoku – ta je odrazová, preferenční pro odraz (Opavský, 2005).
33
4.2.2 Vyšetření zkrácených svalů Dle Jandy (2004) jsme vyšetřovali tyto zkrácené svaly: flexory kolenního kloubu (m. biceps femoris, m. semitendinosus, m. semimembranosus), m. iliopsoas a paravertebrální zádové svaly.
4.2.3 Vyšetření stabilizačního systému páteře Vyšetřovali jsme posturální stabilizaci dle Koláře (2009): extenční test, test flexe trupu a test polohy na čtyřech. Toto vyšetření bylo natáčeno na video a následně vyhodnoceno. Videozáznamy byly porovnány před a po provedení výzkumu. Extenční test je popisován dle Koláře (2009) takto: pacient leží na břiše, ruce má položeny podél těla, po pacientovi se vyžaduje nadzvednutí hlavy nad podložku a mírný pohyb do extense páteře. Sledujeme zapojení zádových svalů a laterální skupiny břišních svalů, reakci pánve, zapojení hamstringů a m. triceps surae. Hodnotíme vyváženost mezi paravertebrálním svalstvem a laterální skupinou břišních svalů, postavení pánve – ta by měla zůstat ve středním postavení. Nežádoucí je přílišná aktivace paravertebrálního svalstva, hemstringů, m. triceps surea, překlápění pánve do anteverze. Test flexe trupu provádí pacient vleže na zádech, kdy provede pomalou flexi krku
a
trupu.
Flexe
krku
by
měla
být
plynulá,
bez
přílišné
aktivace
m. sternocleidomastoideus. Sledujeme pohyb hrudníku, ten by měl zůstat v kaudálním postavení, nežádoucí je inspirační postavení hrudního koše. Břišní svalstvo by se mělo rovnoměrně aktivovat, nežádoucí je vyklenutí laterální skupiny břišních svalů, přítomnost diastázy břišní, přílišná aktivace horní části m. rectus abdominis a šikmých břišních svalů (Kolář, 2009). Při testu polohy na čtyřech, byly probandky opřeny o dlaně a o kolena a v tomto postavení přenesly váhu na horní končetiny. Sledovali jsme fixaci lopatek na páteři. Nežádoucí je elevace lopatek, vnitřně rotační postavení v rameních pletencích, odlepení mediální hrany nebo dolního úhlu lopatek od hrudníku.
4.2.4 Další vyšetření Probandky podstoupili také vyšetření na diagnostickém přístroji InBody720 měření tělesného složení. Testování rovnováhy na dynamometrické plošině Kistler Instrumente, Winterthur, Swizerland. Získaná data byla použita v jiných odborných pracích, např. Milichová (2011).
34
4.3 Příprava před měřením 4.3.1 Umístění elektrod Svalová aktivita byla snímána z těchto svalů: m. gastrocnemius caput mediale (MG) na preferenční dolní končetině pro odraz, m. tibialis anterior (TA) na preferenční dolní končetině pro odraz, m.gluteus maximus (GM) bilaterálně, m. obliquus externus abdominis (OEA) bilaterálně a mm. erectores spinae (ES) – lumbální část bilaterálně. Povrchové elektrody byly nalepeny na kůži, která byla očištěna vodou. Vzdálenost mezi elektrodami byla 1 cm, umístění elektrod bylo paralelně s průběhem vláken svalu v oblasti svalového bříška. Elektrody, které snímaly aktivitu erektorů páteře, byly přilepeny 2 cm laterálně od procesus spinosus L3. Elektrody pro m. extensor obliquus abdominis byly přilepeny nad spinou iliaca anterior superior v půli vzdálenosti mezi hřebenem kosti pánevní a spodním žebrem. Na m. gluteus maximus byly elektrody přilepeny v polovině vzdálenosti mezi trochanter femoris a os sacrum. Distálně od kolenního kloubu a 2 cm mediálně od středu lýtka byly přilepeny elektrody m. gastrocnemius medialis. M. tibialis anterior měl elektrody mediálně od tibie v horní čtvrtině vzdálenosti koleno – kotník (Iida et al., 2011a, 2011b). Součástí prvního svodu byla zemnící elektroda, které byla umístěna na spina iliaca anterior superior.
4.4 Parametry elektromyografického přístroje Při měření byl použit elektromyografický přístroj NORAXON – MYOSYSTEM 1400A. povrchový signál EMG byl zpracován pomocí programu MyoResearch XP Master Version 1.03.05. Ke snímání signálu jsme použili povrchové elektrody firmy Kendall-ARBO silver-silver chlorid s pevným hydrogelem, oválného tvaru, samolepící, jednorázové, o průměru 24 mm. Signál byl snímán osmi svody s 1000 Hz frekvencí. Odpor poly-EMG přístroje byl > 10MΩ.
4.5 Vlastní provedení pohybového úkolu Probandky s nalepenýma elektrodami a připevněným přístrojem kolem pasu stáli na dynamometrické plošině. Na slovní pokyn probandky provedly vertikální skok
35
s protipohybem – CMJ, s odrazem a dopadem na dynamometrickou plošinu. Při vertikálním skoku byl dovolen souhyb paží. Tento pokus opakovaly dvakrát.
4.6 Metodika vyhodnocování výsledků 4.6.1 Analýza poly-EMG záznamu Vertikální skok podstoupily probandky celkem dvakrát. Aktivace vybraných svalů v průběhu skoku byla zaznamenána pomocí povrchové elektromyografie. Pro analýzu elektromyografického záznamu byl zvolen první pokus. V případě špatně provedeného vertikálního skoku, nebo při chybě měření přístroje se vyhodnocoval pokus druhý. Surový EMG signál byl upraven plnou rektifikací (full wave rectification), vyhlazením signálu (smoothing) a u svalu trupu zrušením artefaktů z EKG signálu. Hodnotil se EMG záznam celého skoku - od prvního aktivovaného svalu z osmi měřených až do okamžiku klidové EMG aktivity všech svalů. Z osmi snímaných svalů jsme určili jeden sval, který se aktivoval jako první. Začátek aktivace svalu byl určen dle toho, když z klidové elektromyografické aktivity dosáhl klidové elektromyografické aktivity + 10 % hodnoty „peak“ (maximální hodnota aktivace svalu). Od této první aktivace svalu byly hodnoceny ostatní svaly v průběhu celého skoku (do klidové elektromyografické aktivity všech snímaných svalů). Byla zjišťována jejich průměrná elektromyografická aktivita (parametr „Mean“) a jejich celková elektromyografická aktivita (parametr „Total power“).
4.6.2 Statistické zpracování dat Naměřená data byla zapsána do tabulek programu Microsoft Excel, dále exportována do statistického programu STATISTICA ver. 8.0. U všech sledovaných parametrů byly vypočteny základní statistické veličiny: aritmetický průměr, směrodatná odchylka (SD), medián (Me), minimum (min), maximum (max). Pro zjištění statistické významnosti byly použity neparametrické testy - MannWhitneyův U test a Znaménkový test.
36
4.7 Průběh studie V období od února 2011 do května 2011 podstoupily vybrané volejbalistky cvičení jádra těla. Toto cvičení probíhalo pod vedením fyzioterapeutky Mgr. Petry Milichové (2011). Cvičení probíhalo dvakrát týdně po dobu 8 týdnů vždy na začátku hlavní části tréninkové jednotky. Všechny tréninkové jednotky se uskutečnily v tělocvičně TJ Kotouč Štramberk. Cvičení zahrnovalo dvě úrovně cvičebních sestav. V rámci prvních 4 tréninkových jednotek podstoupily ženy trénink využitím základní sestavy cviků, následujících 12 tréninkových jednotek cviky se ztížením sestavy (popis cvičení viz níže). Po absolvování 16 tréninkových jednotek bylo provedeno v laboratořích FTK UP v Olomouci kontrolní měření a testy ve stejném rozsahu jako vyšetření úvodní.
4.7.1 Tréninkový program – core trénink Cvičení probíhalo formou kruhového tréninku. Hráčky absolvovaly vždy jeden kruh, který se skládal z 10 cviků. Interval zatížení na jednom stanovišti byl 60 s, interval odpočinku byl 30 s. Základní cvik č. 1 Výdrž v kliku s oporou stehen o velký míč Cílem tohoto cviku byla aktivace stabilizátorů lopatek, centrace a stabilizace svalů ramenního pletence, aktivace zádových a gluteálních svalů. Kontrolovali jsme zejména postavení lopatek, nežádoucí byl záklon hlavy a hyperlordóza v bederním úseku páteře (Obrázek 3) (Milichová, 2011).
Obrázek 3. Základní cvik č. 1 (Milichová, 2011, 23)
37
Ztížený cvik č. 1 Výdrž v kliku s oporou o velký míč - míč pod holeněmi Popis cvičení viz Základní cvik, opora o velký míč byla pod holeněmi (Milichová, 2011). Základní cvik č. 2. Výdrž v mostu Po aktivaci gluteálních a břišních svalů spojené s podsazením pánve provedla sportovkyně elevaci pánve a následně setrvala v této poloze 60 s. Požadovala se aktivace výše uvedených svalů, ne svalů dolních končetin, dále na klidné dýchání a volně položené paže podél těla (Obrázek 4) (Milichová, 2011).
Obrázek 4. Základní cvik č. 2 (Milichová, 2011, 23) Ztížený cvik č. 2. Výdrž v mostu s elevací 1 DK Po aktivaci stabilizačních svalů sportovkyně elevovala 1 DK s IZ 30 s v této poloze. Po 30 s došlo k výměně opěrné DK. Požadovala se aktivace stabilizačních svalů před nadměrnou aktivací hamstringů. Ruce byly položeny volně podél těla (Obrázek 5) (Milichová, 2011).
Obrázek 5. Ztížený cvik č. 2 (Milichová, 2011, 30)
38
Základní cvik č. 3. Vzpor na boku s oporou o předloktí Dolní končetiny měla sportovkyně položeny nad sebou, požadovala se aktivace gluteálních a zádových svalů, důraz byl kladen na zpevnění celého těla, opora o předloktí měla za cíl centraci a posílení ramenního pletence, hlava se nezakláněla. IZ 30 s, poté výměna a opora o druhostranné předloktí, IZ 30 s (Obrázek 6) (Milichová, 2011).
Obrázek 6. Základní cvik č. 3 (Milichová, 2011, 24) Ztížený cvik č. 3. Vzpor na boku s oporou o předloktí a s elevací 1 DK Popis cvičení viz Základní cvik, ztížení cviku bylo elevací horní DK, IZ 30 s, poté výměna a IZ 30 s oporou o druhostranné předloktí (Obrázek 7) (Milichová, 2011).
Obrázek 7. Ztížený cvik č. 3 (Milichová, 2011, 30) Základní cvik č. 4. Posílení přímých břišních svalů vsedě na velkém míči s HKK v týl Tento cvik byl v sedu na míči s oporou o hýždě a křížovou kost a ruce v týl. Sportovkyně prováděla dynamické lehy - sedy po dobu 60 s přibližně v 45° rozsahu. Konečnou fází tohoto cviku byl sed na míči s úhlem 90° v kyčlích a kolenou.
39
Požadovali jsme aktivaci břišních a zádových svalů s vyloučením nadměrné aktivity m. sternocleidomastoideus (Obrázek 8) (Milichová, 2011).
Obrázek 8a. Základní cvik č. 4 (Milichová, 2011, 24)
Obrázek 8b. Základní cvik č. 4 (Milichová, 2011, 25) Ztížený cvik č. 4. Posílení přímých břišních svalů, v sedě na velkém míči s HKK před trupem Popis cvičení viz Základní cvik, cvik byl ztížen polohou HKK, ty byly překříženy před trupem. (Obrázek 9) (Milichová, 2011).
Obrázek 9a. Ztížený cvik č. 4 (Milichová, 2011, 31)
40
Obrázek 9b. Ztížený cvik č. 4 (Milichová, 2011, 31) Základní cvik č. 5. Posílení hamstringů při flexi trupu V základní sestavě se využilo opory o vozík na míče. Z napřímeného stoje provedla sportovkyně flexi a odlehčení jedné DK zároveň s flexí trupu a stejnostrannou extendovanou HK se dotkla země. Poté se pomalu kontrolovaně napřímila. Střídala obě DKK v průběhu 60 s (Obrázek 10) (Milichová, 2011).
Obrázek 10a. Základní cvik č. 5 (Milichová, 2011, 25)
Obrázek 10b. Základní cvik č. 5 (Milichová, 2011, 26)
41
Ztížený cvik č. 5. Posílení hamstringů při flexi trupu Popis cvičení viz Základní cvik, v pokročilé sestavě se nevyužila opora o vozík na míče (Milichová, 2011). Základní cvik č. 6. Výdrž v kliku Cílem byla aktivace stabilizátorů lopatek, centrace a stabilizace svalů ramenního pletence, aktivace zádových a gluteálních svalů. Nežádoucí byl záklon hlavy a hyperlordóza bederního úseku páteře (Obrázek 11) (Milichová, 2011).
Obrázek 11. Základní cvik č. 6 (Milichová, 2011, 26) Ztížený cvik č. 6. Ručkování v kliku Z výchozí pozice v kliku sportovkyně provedla flexi v lokti jedné HK, poté druhé HK a pak postupně extenzi každé HK. Opakování probíhalo po dobu 60 s. Kontrolovali jsme správnou aktivaci především zádových a mezilopatkových svalů (Obrázek 12) (Milichová, 2011).
Obrázek 12a. Ztížený cvik č. 6 (Milichová, 2011, 33)
42
Obrázek 12b. Ztížený cvik č. 6 (Milichová, 2011, 32) Základní cvik č. 7. Most s oporou lýtek na velkém míči Po aktivaci gluteálních a břišních svalů spojené s podsazením pánve provedla sportovkyně elevaci pánve, kdy měla oporu DKK o velký míč v oblasti lýtek. Následoval IZ 60 s v této poloze s klidným dýcháním. Paže ležely volně podél těla (Obrázek 13) (Milichová, 2011).
Obrázek 13. Základní cvik č. 7 (Milichová, 2011, 27) Ztížený cvik č. 7. Most s oporou velký míč - míč pod patami Popis cvičení viz Základní cvik, v pokročilé sestavě byla opora o velký míč pouze v oblasti pat (Milichová, 2011). Základní cvik č. 8. Posílení zádových svalů v kleku na 4 Po aktivaci zádových, gluteálních a břišních svalů sportovkyně elevovala jednu HK a protilehlou DK s IZ 30 s, následovala výměna končetin a opět IZ 30 s. Kontrolovali jsme správné postavení lopatek a aktivaci stabilizačních svalů bederní páteře (Obrázek 14) (Milichová, 2011).
43
Obrázek 14. Základní cvik č. 8 (Milichová, 2011, 27) Ztížený cvik č. 8. Posílení zádových svalů v kleku na 4 s oporou HK o overball Popis cvičení viz Základní cvik, v pokročilé sestavě byl pod opěrnou HK overball (Obrázek 15) (Milichová, 2011).
Obrázek 15. Ztížený cvik č. 8 (Milichová, 2011, 33) Základní cvik č. 9. Posílení šikmých břišních svalů vsedě s využitím volejbalového míče Výchozí poloha pro tento cvik byl napřímený sed, ruce ve vzpažení. Sportovkyně v HKK držela volejbalový míč, postupně rotovala trup a položila míč na zem. Poté provedla zpětný pohyb vzhůru a to samé na druhou stranu. Důraz byl kladen na pomalé provedení pohybu tahem, ne švihem (Obrázek 16) (Milichová, 2011).
44
Obrázek 16a. Základní cvik č. 9 (Milichová, 2011, 28)
Obrázek 16b. Základní cvik č. 9 (Milichová, 2011, 28) Ztížený cvik č. 9. Posílení šikmých břišních svalů vsedě s využitím 2 kg medicinbalu Popis cvičení viz Základní cvik, v pokročilé sestavě měla sportovkyně v rukou 2 kg medicinbal (Milichová, 2011). Základní cvik č. 10 Posílení zádových svalů vleže na velkém míči Cvik byl prováděn vleže na velkém míči, míč byl pod trupem. Sportovkyně prováděla pomalou flexi a extenzi trupu v rozsahu přibližně 40° do napřímení trupu, nikdy ne do hyperextenze trupu. Ruce držela v tzv. svícnu, kdy po dobu 30 s směřovaly dlaně k podlaze, a dalších 30 s byly zvednuty palce vzhůru. Pohyb byl prováděn tahem, v pomalém tempu, ne švihem a bez nadměrné aktivace hamstringů (Obrázek 17) (Milichová, 2011). 45
Obrázek 17a. Základní cvik č. 10 (Milichová, 2011, 29)
Obrázek 17b. Základní cvik č. 10 (Milichová, 2011, 29) Ztížený cvik č. 10. Posílení zádových svalů vleže na velkém míči Popis cvičení viz Základní cvik, v pokročilé sestavě byl míč umístěn pod pánví sportovkyně (Milichová, 2011).
46
5 VÝSLEDKY 5.1 Anamnestické vyšetření V experimentální skupině jedna probandka uvedla opakované distorze obou hlezenních kloubů, další uvedla z úrazů na pravé dolní končetině naražený 2. prst, zbylé tři probandky neuvedly žádný úraz nebo operaci na dolní končetině. V kontrolní skupině jedna probandka uvedla natržené vazy v levém kolenním kloubu, další natažené vazy v pravém hlezenním kloubu, další distorzi levého hlezenního kloubu. Zbylé dvě probandky neuvedly žádný úraz nebo operaci na dolní končetině. V experimentální skupině byly dvě probandky, které neuváděly bolesti bederní páteře, dvě uvedly 1x do měsíce a jedna 2x do měsíce bolesti bederní páteře. V kontrolní skupině uváděly dvě probandky bolesti bederní páteře po sportu, ostatní 1x do týdne, 1x do měsíce a 1x do roku (Tabulka 2). Při druhém měření pouze probandka č. 8, z kontrolní skupiny, uvedla častější bolesti zad (z 1x do měsíce na 2x do týdne), ale současně uvedla změnu zaměstnání.
47
Tabulka 2. Anamnestické údaje probandek. core training
věk
preferenční preferenční HK DK
1.
Ex
22
P
L
2.
Ex
29
P
L
3.
Ko
25
P
L
4.
Ex
24
P
L
0
ano
5.
Ex
25
P
L
naražený 2 prst P DK
ano
6.
Ex
22
P
L
0
ano
7.
Ko
25
P
L
distorze L hlezenního kloubu
ano
8.
Ko
24
P
L
0
ano
9.
Ko
21
P
L
natržené vazy P hlezenního kloubu
ano
10.
Ko
24
P
L
0
ano
Legenda k tabulce: Ex Ko P L
úrazy DKK
bolesti Lp
0
ne
opakované distorse hlezenních kloubů natažené vazy P kolenního kloubu
ne ano
experimentální skupina kontrolní skupina pravá levá
5.2 Hypotéza H01 H01: Není rozdíl v aktivaci svalů u probandek, které absolvovaly core training a probandek, které core training neabsolvovali.
Při porovnání aktivace (hodnota Mean) jednotlivých svalů u experimentální a kontrolní skupiny statisticky významný na hladině statistické významnosti p < 0, 05 byl pouze jeden sval – m. erectore spinae vpravo. U ostatních sedmi hodnocených svalů nebyla prokázána statistická významnost (Tabulka 3). Při porovnání celkové aktivace jednotlivých svalů (hodnota Total power) u experimentální a kontrolní skupiny nebyla prokázána statistická významnost u žádného svalu (Tabulka 4). Statistickým zpracováním výsledků byla hypotéza H01 potvrzena.
48
Tabulka 3. Porovnání skupin u jednotlivých svalů, hodnota Mean. Statisticky zpracované hodnoty pomocí Mannova-Whitneyova U-testu.
M EX P M EX L MLP MLL M TA L M GM P M GM L M MG L
Experimentální x Kontrolní skupina 1.měření Z p 0 1 0 1 0,835573 0,403396 1,462252 0,143673 1,253359 0,210076 1,253359 0,210076 0,62668 0,53087 0,835573 0,403396
Experimentální x Kontrolní skupina 2.měření Z p 0 1 0,835573 0,403396 2,088932 0,036715 1,462252 0,143673 1,253359 0,210076 1,044466 0,296271 1,044466 0,296271 1,462252 0,143673
Legenda k tabulce: M mean – průměrná elektromyografická aktivita svalu (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo LL paravertebrální svaly nalevo TA L m. tibialis anterior levý GM P m. gluterus maximus pravý GM L m. gluterus maximus levý MG L m. gastrocnemius medialis levý Z hodnota testovacího kritéria při použití Mannova-Whitneyova U-testu p hladina statistické významnosti, p < 0,05
Tabulka 4. Porovnání skupin u jednotlivých svalů, hodnota Total power. Statisticky zpracované hodnoty pomocí Mannova-Whitneyova U-testu.
T EX P T EX L TLP TLL T TA L T GM P T GM L T MG L
Experimentální x Kontrolní skupina 1.měření Z p 0 1 0 1 0,835573 0,403396 1,671145 0,094694 1,253359 0,210076 1,253359 0,210076 1,044466 0,296271 1,253359 0,210076
Experimentální x Kontrolní skupina 2.měření Z p 0 1 0,835573 0,403396 1,880039 0,060104 1,462252 0,143673 1,253359 0,210076 0,62668 0,53087 0,62668 0,53087 1,044466 0,296271
Legenda k tabulce: T total power - celková elektromyografická (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo
49
aktivita
svalu
LL TA L GM P GM L MG L Z p
paravertebrální svaly nalevo m. tibialis anterior levý m. gluterus maximus pravý m. gluterus maximus levý m. gastrocnemius medialis levý hodnota testovacího kritéria při použití Mannova-Whitneyova U-testu hladina statistické významnosti, p < 0,05
5.3 Hypotéza H02 H02: Není rozdíl v aktivaci svalů při prvním měření a při druhém měření. Při porovnání změny aktivace mezi jednotlivými svaly nebyla prokázána statistická významnost na hladině p < 0,05 v experimentální ani kontrolní skupině v hodnotě Mean (Tabulka 5) ani v hodnotě Total power (Tabulka 6). Statistickým zpracováním výsledků byla hypotéza H02 potvrzena. Tabulka 5. Porovnání svalů mezi jednotlivými měřeními, hodnota Mean. Statisticky zpracované hodnoty pomocí znaménkového testu.
M EX P 1 & M EX P 2 M EX L 1 & M EX L 2 MLP1&MLP2 MLL1&MLL2 M TA L 1 & M TA L 2 M GM L 1 & M GM L 2 M MG L 1 & M MG L 2 M GM P 1 & M GM P 2
Experimentální skupina (n=5) Z p-hodn. 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0,894427 0,371093 0,894427 0,371093 0,894427 0,371093
Kontrolní skupina (n=5) Z 0,894427 0,894427 0 0,894427 0 0 0,894427 0
p-hodn. 0,371093 0,371093 1 0,371093 1 1 0,371093 1
Legenda k tabulce: M mean – průměrná elektromyografická aktivita svalu (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo LL paravertebrální svaly nalevo TA L m. tibialis anterior levý GM P m. gluterus maximus pravý GM L m. gluterus maximus levý MG L m. gastrocnemius medialis levý Z hodnota testovacího kritéria p hladina statistické významnosti, p < 0,05
50
Tabulka 6. Porovnání svalů mezi jednotlivými měřeními, hodnota Total power. Statisticky zpracované hodnoty pomocí znaménkového testu.
T EX P 1 & T EX P 2 T EX L 1 & T EX L 2 TLP1&TLP2 TLL1&TLL2 T TA L 1 & T TA L 2 T GM L 1 & T GM L 2 T MG L 1 & T MG L 2 T GM P 1 & T GM P 2
Experimentální skupina (n=5) Z p-hodn. 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1,788854 0,073638 0,894427 0,371093
Kontrolní skupina (n=5) Z 0,894427 0,894427 0 0,894427 0 0 0,894427 0
p-hodn. 0,371093 0,371093 1 0,371093 1 1 0,371093 1
Legenda k tabulce: T total power - celková elektromyografická aktivita svalu (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo LL paravertebrální svaly nalevo TA L m. tibialis anterior levý GM P m. gluterus maximus pravý GM L m. gluterus maximus levý MG L m. gastrocnemius medialis levý Z hodnota testovacího kritéria p hladina statistické významnosti, p < 0,05
5.4 Hypotéza H03 H03:Není rozdíl v aktivaci svalů na pravé a levé straně u bilaterálně měřených svalů.
Porovnání svalové aktivity na pravé a levé straně nebyla prokázána statistická významnost na hladině p < 0,05 v experimentální ani kontrolní skupině v hodnotě Mean (Tabulka 7) ani v hodnotě Total power (Tabulka 8).
51
Tabulka 7. Experimentální skupina, porovnání svalů na pravé a levé straně. Hodnota Mean. Statisticky zpracované hodnoty pomocí znaménkového testu. Dvojice proměnných První měření
Z
p
Dvojice proměnných Druhé měření
M EX P & M EX L MLP&MLL M GM L & M GM P
0 0 0
1 1 1
M EX P & M EX L MLP&MLL M GM L & M GM P
Z
p
0,894427 0,371093 0,894427 0,371093 0 1
Legenda k tabulce: M mean – průměrná elektromyografická aktivita svalu (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo LL paravertebrální svaly nalevo GM P m. gluterus maximus pravý GM L m. gluterus maximus levý Z hodnota testovacího kritéria p hladina statistické významnosti, p < 0,05
Tabulka 8. Experimentální skupina, porovnání svalů na pravé a levé straně. Hodnota Total power. Statisticky zpracované hodnoty pomocí znaménkového testu. Dvojice proměnných První měření
Z
p
Dvojice proměnných Druhé měření
T EX P & T EX L TLP&TLL T GM L & T GM P
0 0 0
1 1 1
T EX P & T EX L TLP&TLL T GM L & T GM P
Z
p
0,894427 0,371093 0,894427 0,371093 0 1
Legenda k tabulce: T total power - celková elektromyografická aktivita svalu (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo LL paravertebrální svaly nalevo GM P m. gluterus maximus pravý GM L m. gluterus maximus levý Z hodnota testovacího kritéria p hladina statistické významnosti, p < 0,05
V experimentální skupině se hodnota testovacího kritéria p snížila u m. externus obliquus abdominis a paravertebrálních svalů, to znamená, že aktivace svalů byla více asymetrická (Tabulka 7, 8) V kontrolní skupině se také hodnota testovacího kritéria snížila, ale jen při porovnání m. externus obliquus abdominis (Tabulka 9, 10). Statistickým zpracováním výsledků byla hypotéza H03 potvrzena.
52
Tabulka 9. Kontrolní skupina, porovnání svalů na pravé a levé straně. Hodnota Mean. Statisticky zpracované hodnoty pomocí znaménkového testu. Dvojice proměnných
Z
p
Dvojice proměnných
M EX P & M EX L
0
1
M EX P & M EX L
MLP&MLL
0
1
MLP&MLL
0
1
M GM L & M GM P
0
1
M GM L & M GM P
0
1
Z
p
0,894427 0,371093
Legenda k tabulce: M mean – průměrná elektromyografická aktivita svalu (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo LL paravertebrální svaly nalevo GM P m. gluterus maximus pravý GM L m. gluterus maximus levý Z hodnota testovacího kritéria p hladina statistické významnosti, p < 0,05
Tabulka 10. Kontrolní skupina, porovnání svalů na pravé a levé straně. Hodnota Total power. Statisticky zpracované hodnoty pomocí znaménkového testu. Dvojice proměnných
Z
p
Dvojice proměnných
Z
p
T EX P 1 & T EX L 1
0
1
T EX P 2 & T EX L 2
0,89442
0,37109
TLP1&TLL1
0
1
TLP2&TLL2
0
1
T GM L 1 & T GM P 1
0,89442
0,37109
T GM L 2 & T GM P 2
0
1
Legenda k tabulce: T total power - celková elektromyografická aktivita svalu (před jednotlivými svaly) EX P m. obliquus externus abdominis pravý EX L m. obliquus externus abdominis levý LP paravertebrální svaly napravo LL paravertebrální svaly nalevo GM P m. gluterus maximus pravý GM L m. gluterus maximus levý Z hodnota testovacího kritéria p hladina statistické významnosti, p < 0,05
53
5.5 Výzkumná otázka 1a Liší se hodnocení testů dle Koláře u experimentální a kontrolní skupiny?
Významné rozdíly mezi skupinami zjištěny nebyly. Všechny probandky měly při prvním měření pozitivní test extenze trupu - nadměrná aktivace paravertebrálního svalstva se současnou anteverzí pánve a nadměrnou aktivitou hamstringů (Tabulka 11).
Tabulka 11. Hodnocení testů dle Koláře při prvním měření. proband
core trénink
FLE HLA
FLE TRU
EX HEM
EX PANE
EX LORDO
KLEK L
KLEK LOP
KLEK TRAP
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Ex Ex Ko Ex Ex Ko Ex Ko Ko Ko
1 2 1 1 1 2 2 2 2 2
2 1 2 2 2 1 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 1
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 1 2 1 2 1 2 2
1 2 2 1 2 2 2 2 2 2
2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Legenda k tabulce: Ex Ko FLE HLA FLE TRU EX HEM EX PANE EX LORDO KLEK L KLEK LOP KLEK TRAP Hodnota 1 Hodnota 2
experimentální skupina kontrolní skupina test flexe hlavy test flexe trupu test extenze trupu, sledujeme hamstringy test extenze trupu, sledujeme anteverzi pánve test extenze trupu, sledujeme bederní lordózu test kleku na čtyřech, sledujeme bederní lordózu test kleku na čtyřech, sledujeme fixaci lopatek test kleku na čtyřech, sledujeme horní část m. trapezius optimální provedení sledovaného znaku při testu neoptimální provedení sledovaného znaku při testu
Při druhém měření bylo u testů dle Koláře zjištěno zlepšení i zhoršení v obou skupinách. V experimentální skupině nastalo 14 změn, z toho 10 změn k lepšímu a 4 zhoršení v jednotlivých sledovaných znacích testů dle Koláře (Tabulka 12). V kontrolní skupině jsme zjistili změn 12, z toho 7 zlepšení a 5 zhoršení v jednotlivých sledovaných znacích testů dle Koláře.
54
Tyto výsledky nebyly statisticky zpracovány vzhledem k malému souboru probandů.
5.6 Výzkumná otázka 1b Liší se hodnocení testů dle Koláře u experimentální skupiny při prvním a druhém měření? Celkově jsme v experimentální skupině zjistili 10 zlepšení v jednotlivých sledovaných znacích testů dle Koláře a 4 zhoršení – méně kvalitně provedený pohyb. V experimentální skupině probandka č. 1 se zhoršila ve dvou znacích testů a v jednom případě provedla test kvalitněji. Probandka č. 5 ve čtyřech znacích testů dle Koláře dosáhla lepšího výsledku a v jednom znaku testu horšího. Ve dvou znacích testu se zlepšila probandka č. 7. Probandka č. 2 měla hodnocený jeden znak testu lépe a probandka č. 4 se zlepšila ve dvou znacích testů a v jednom se zhoršila. V testu extenze trupu při sledování extenzorů dolních končetin došlo u 3 probandek ke zlepšení a u jedné ke zhoršení. Ve znacích sledující stabilitu bederní páteře došlo ke zlepšení čtyřikrát. U testu flexe hlavy došlo u dvou probandek ke zhoršení (Tabulka 12). Tyto výsledky nebyly statisticky zpracovány vzhledem k malému souboru probandů.
55
Tabulka 12. Hodnocení testů dle Koláře při prvním měření a druhém měření u experimentální skupiny. proband
FLE HLA 1
FLE HLA 2
FLE TRU 1
FLE TRU 2
EX HEM 1
EX HEM 2
1. 2. 4. 5. 7.
1 2 1 1 2
4
2 1 2 2 2
2 1 4 3 2
2 2 2 2 2
4 2 3 3 3
2 2 2 2 2
2 3 3 2 2
KLEK L 2
KLEK LOP 1
KLEK LOP 2
KLEK TRAP 1
KLEK TRAP 2
2 2 1 3 2
1 2 1 2 2
1 2 1 2 3
2 1 1 1 1
1 1 1 1 1
proband 1. 2. 4. 5. 7.
2 1 4 2
EX EX KLEK L 1 LORDO 1 LORDO 2 2 2 2 2 2
2 2 2 3 2
Legenda k tabulce: Ex Ko FLE HLA FLE TRU EX HEM EX PANE EX LORDO KLEK L KLEK LOP KLEK TRAP 1 2 Hodnota 1 Hodnota 2 Hodnota 3 Hodnota 4
2 2 1 2 2
EX PANE EX PANE 1 2
experimentální skupina kontrolní skupina test flexe hlavy test flexe trupu test extenze trupu, sledujeme hamstringy test extenze trupu, sledujeme anteverzi pánve test extenze trupu, sledujeme bederní lordózu test kleku na čtyřech, sledujeme bederní lordózu test kleku na čtyřech, sledujeme fixaci lopatek test kleku na čtyřech, sledujeme horní část m. trapezius první měření (za zkratkou) druhé měření (za zkratkou) optimální provedení sledovaného znaku při testu neoptimální provedení sledovaného znaku při testu zlepšení provedení sledovaného znaku při testu zhoršení provedení sledovaného znaku při testu
5.7 Výzkumná otázka 2 Liší se vyšetření zkrácených svalů dle Jandy před a po core tréninku?
V experimentální skupině probandka č. 1 při prvním měření měla mm. iliopsoas bez zkrácení, ve druhém měření bylo oboustranně vyšetřeno malé zkrácení. Probandka č. 5 v prvním měření měla u všech testovaných svalů hodnotu 2 – velké zkrácení, v druhém měření byly 4 svaly z 5 testovaných zlepšeny na 1 – malé zkrácení. Stejné
56
hodnoty měly hemstringy na levé dolní končetině. U ostatních probandek nedošlo k žádné změně (Tabulka 13). U probandky č. 1 bylo zjištěno při druhém měření oboustranné malé zkrácení m. iliopsoas a při hodnocení testů dle Koláře se zhoršila ve dvou testech. U probandky č. 5 jsme zjistili při druhém měření u vyšetření zkrácených svalů dle Jandy u 4 testovaných svalů z pěti zlepšení a u testů dle Koláře jsme u probandky č. 5 zjistili ve čtyřech testech zlepšení. Tyto výsledky nebyly statisticky zpracovány vzhledem k malému souboru probandů. Tabulka 13. Vyšetření svalového zkrácení dle Jandy u experimentální skupiny. proband 1. 2. 4. 5. 7.
HEM L 1 1 0 0 2 2
HEM L 2 1 0 0 2 2
Legenda k tabulce: HEM L HEM P PARA ILIO L ILIO P 1
2
HEM P HEM P 1 2 0 0 0 0 0 0 2 1 2 2
PARA 1 2 2 2 2 2
PARA 2 2 2 2 1 2
ILIO L 1 0 0 0 2 0
hemsringy na levé dolní končetině hemsringy na pravé dolní končetině paravertebrální svaly m. iliopsoas vlevo m. iliopsoas vpravo první měření (za zkratkou) druhé měření (za zkratkou)
57
ILIO L 2 1 0 0 1 0
ILIO P 1 0 0 0 2 0
ILIO P 2 1 0 0 1 0
6 DISKUZE 6.1 Diskuze k výsledkům výzkumu Tato práce se zabývala otázkou, zda core trénink – posilování svalů jádra těla se projeví změnou aktivity vybraných svalů trupu a dolních končetin při skoku. Zda se trénink projeví na testech posturální stabilizace dle Koláře a zda může ovlivnit svalový tonus vybraných svalů dolních končetin. Core trénink vedla a na správnost provedení jednotlivých cviků dohlížela trenérka volejbalového družstva, která současně pracuje jako fyzioterapeutka. Cviky pod vedením zkušených trenérů vedou k eliminaci chyb oproti samostatnému tréninku. Hlavním cílem práce bylo sledovat změnu aktivace vybraných svalů trupu a dolních končetin při skoku u hráček volejbalu před a po core tréninku. Výsledky ukázaly, že při porovnání experimentální a kontrolní skupiny nedošlo ke statisticky významným změnám v aktivaci svalů ani ve sledovaném parametru „mean“ – průměrná hodnota aktivace svalu, ani v parametru „total power“ – celková aktivace svalu. Při porovnání aktivace jednotlivých svalů při prvním a druhém měření také nedošlo ke statisticky významným změnám u experimentální ani u kontrolní skupiny. Našim předpokladem byla nižší aktivace povrchových svalů trupu – m. obliquus externus abdominis a paravertebrálních svalů. Osmi týdenním core tréninkem s 16 tréninkovými jednotkami jsme předpokládali vyšší aktivitu svalů hlubokých a díky tomu nižší aktivitu svalů povrchových. Tato aktivita byla ovšem hodnocena pouze při vertikálním skoku pomocí poly-EMG. Změna svalové aktivity mohla nastat při jiných pohybech, cvicích. Dle Suchomela (2012) se hluboké svaly aktivují pomalou kontrakcí, při rychlých aktivitách jako je běh, skok se aktivují minimálně a v popředí jsou povrchové svaly. Facilitace hlubokých svalů má probíhat velmi pomalu se sebeuvědoměním pohybu. Jednou z možností zvyšování náročnosti cviků zaměřených na stabilizační systém páteře je požadavek, aby pacient uměl hluboký stabilizační systém zaktivovat rychleji. Naopak australští autoři Hodges a Richardson (1997) tvrdí, že u zdravých jedinců aktivace m. transversus abdominis a m. obliquus abdominis internus předbíhá aktivaci ostatních břišních svalů. I Allison et al (2008) tvrdí, že m. transversus abdominis a m. obliquus abdominis internus se aktivují u zdravých jedinců dřív než
58
např.
svaly horní
končetiny,
která
pohyb
provádí.
Dodávají,
že
aktivace
při asymetrickém pohybu horní končetiny neprobíhá symetricky. Cvičení jádra těla, nebo spíše pojem core trénink je užívané ve fitness centrech, Stackeová (2009) i Krištofič (2005) ho charakterizují jako kombinaci cviků z Pilates, powerjógy, klasického posilování svalů trupu, proprioceptivních a balančních cvičení. Pokud ho porovnáme s cviky, které v rehabilitační praxi označujeme „cviky k ovlivnění hlubokého stabilizačního systému“ tak rozdíly jsou v individualizaci cviků, snažíme se často ovlivnit i dýchání, postavení hrudního koše, dbáme na centrované postavení v jednotlivých kloubech, ovlivnění stabilizační funkce nohy (Kolář, 2007). Začínáme většinou vleže na zádech, kdy téměř vyloučíme gravitaci a postupně zvyšujeme zátěž vyššími polohami, dynamikou cviků. Kolář (2009) i Palaščáková-Špringerová (2011) využívají ve svých konceptech DNS a ACT vývojových poloh dítěte. V elektromyografických studiích, věnující se aktivaci svalů při stabilizačních cvicích, které byly shodné s cviky v našem výzkumu, bylo většinou zjištěno, že při cvicích je často větší aktivita m. rectus abdominis a erektorů páteře, oproti homogennímu zapojení břišních svalů spolu s erektory páteře. Při cviku č. 2 – Výdrž v mostu (Obrázek č. 4) García-Vaqeuero et al. (2012) ve své studii zjistili velkou aktivitu erektorů páteře, u m. rectus abdominis a m. obliquus externus abdominis naměřili jednu z nejnižších aktivací v porovnání s ostatními svaly. Největší aktivitu z břišních svalů vykazoval m. obliquus internus abdominis. Stevens et al. (2006) naopak popisuje, že při výdrži v mostu byla aktivita m. rectus abdominis nižší než u mm. obliques, ale mezi mm. obliques statisticky významný rozdíl nebyl. Při cviku č. 7 - Most s oporou o velký míč (Obrázek 13) Stevens et al. (2006) ve své studii zjistil, že při mostění s oporou dolních končetin o míč byla větší aktivita m. obliquus abdominis externus než m. obliquus abdominis internus. Při cviku č. 3 - Vzpor na boku s oporou o předloktí (Obrázek 5) se dle GarcíaVaqeuero et al. (2012) aktivovaly hlavně mm. obliques abdominis. Erektory páteře měly při cviku č. 6. Výdrž v kliku (Obrázek 11) nejnižší aktivitu v porovnání s ostatními cviky ve studii García-Vaqeuero et al. (2012), ale m. rectus abdominis měl naopak největší. Cvik v poloze na čtyřech s oporou o dlaně a kolena s gymballem pod břichem byl Marshallem a Murphym (2005) vyhodnocen jako jeden z nejvhodnějších pro nácvik stabilizace trupu. Při tomto cviku je malá aktivita m. rectus abdominis v porovnání s ostatními břišními svaly. Ve studii García-Vaqeuero et al. (2012) při podobném cviku 59
v kleku na čtyřech (bez gymballu) zjistili, že m. rectus abdominis měl nízkou aktivitu, podobně jako m. obliquus externus abdominis a erektory páteře. Největší aktivitu vykazoval m. obliquus internus abdominis na té straně, kde byla elevována horní končetina. V našem výzkumu je to cvik č. 8 (Obrázek 14). Z těchto elektromyografických studií vyplývá, že při většině cviků je velká aktivita m. rectus abdominis, popřípadě erektorů páteře oproti ostatním měřeným břišním svalům. Díky těmto studiím bychom mohli předpokládat větší svalovou aktivitu erektorů páteře a m. obliquus externus abdominis, která se projeví při skoku. V naši studii ke změnám aktivace svalů ve smyslu zvýšení ani snížení nedošlo. Hodnoty měřené pomocí povrchové elektromyografie se liší mezi jednotlivými svaly u stejného probanda a také je rozdíl v naměřených hodnotách u stejného svalu mezi jinými probandy. Goodwin et al. (1999) uvádějí mezi faktory, které ovlivní reliabilitu měření pomocí povrchového EMG umístění elektrod při měření a kožní odpor. Dle jejich studie také záleží na svalu, který je testován. Můžeme se pouze domnívat, že výše popsané cviky a také core trénink, který byl součástí této práce, jsou opravdu vhodné pro stabilizaci bederní páteře a zda pomocí těchto cviků opravdu „oslovujeme“ hluboké (lokální) svalstvo. Dle našeho názoru pokud máme dobrý hluboký stabilizační systém, zvládneme cviky provést správně, tak core trénink je pro nás vhodným cvičením. Vztahem stability jádra těla, funkčními pohyby a výkonem se zabývali Okada, Huxel a Nesser (2011). Jejich studie se zúčastnilo 28 osob, testovali stabilitu jádra těla dle testu McGilla (2007), který testuje izometrickou výdrž flexorů, extenzorů a laterálních flexorů trupu. Funkční pohyby byly hodnoceny dle Cookova FMS testu (Cook in Okada, Huxel & Nesser, 2011), který zahrnoval např. hluboký dřep, výdrž v kliku,
zkoušku
zapažených
paží.
Výkon
byl
hodnocen
vzdáleností
hodu
medicinbalem, dřepem na jedné noze a běžeckým T-testem, který hodnotil rychlost a hbitost. Zjistili, že není jednoznačný vztah mezi stabilitou jádra těla a funkčními pohyby. Naopak u několika výkonnostních testů zjistili vztah mezi stabilitou jádra těla a samotným výkonem. U probandek, které absolvovali core trénink, došlo po 8 týdenní intervenci ke snížení oscilací při stoji na preferenční dolní končetině pro odraz a byl zaznamenán nárust svalové hmoty (Milichová, 2011). Můžeme předpokládat, že 8 týdenním cvičením došlo i ke zlepšení výkonnosti, co se týká větší jistoty ve skoku, stability a výšky skoku. 60
Testy, kterými byla hodnocena stabilita trupu ve studii Okada, Huxel a Nesser (2011), byly pouze izometrické, hodnotili výdrž v určených pozicích, ve kterých měl proband vydržet tak dlouho, jak zvládne. Nehodnotili kvalitu provedení testu, myslíme si, že v tomto případě jsou aktivovány svaly především povrchové a nemůžeme hodnotit hluboký stabilizační systém, tak jak je vnímán českými autory Kolář (2006, 2009), Jalovcová a Pavlů (2010), Suchomel (2006). Při hodnocení stability trupu najdeme rozdíly v české a zahraniční literatuře. Kolář (2006, 2009) hodnotí především kvalitu a způsob provedení jednotlivých testů – např. test flexe trupu, extenční test. McGill (2007) uvádí testy na svalovou vytrvalost, kdy je hodnocena výdrž v určitých pozicích např.: výdrž ve vzporu na boku s oporou o předloktí, vytrvalost extenzorů trupu – vyšetřovaná osoba má zafixované dolní končetiny, je v pronaci, od pasu kraniálně je mimo vyšetřovaný stůl a úkolem je vydržet v této pozici co nejdéle. Dále McGill (2007) uvádí testy na kontrolu rotace trupu, např. v kliku vyšetřovaná osoba odlehčí jednu horní nebo dolní končetinu a sledujeme, zda dochází k rotaci trupu, pánve. Tento test bychom mohli přirovnat ke zkoušce kliku dle Koláře (2009), ale McGill (2007) se zde zaměřuje na pohyb v oblasti pánve, nepopisuje, jak se neměla „chovat“ oblast mezi lopatkami, ramena, postavení hlavy. Při skoku ve volejbale - smečování, blokování, podání dochází k hyperextenzi bederní páteře a paravertebrální svaly jsou téměř vždy přetížené (Juda, 2008). Toto potvrdily i testy dle Koláře všechny probandky měli test extenze pozitivní ve všech sledovaných znacích. U hráček, které absolvovaly core trénink jsme zjistili změnu aktivace erektorů páteře na pravé straně při vertikálním skoku, ale pouze ve sledovaném parametru „mean“. Vzhledem k tomu, že cviky, které prováděly, byly symetrické a testování skoku také, přisuzujeme to spíše odchylce, která mohla nastat díky malému testovanému souboru. Studie zabývající se aktivitou svalů trupu při skoku se zaměřují spíše reakce těla na dopad (Kulas et al., 2006, Iida et al. 2011a) a Iida et al. (2011b) zkoumali EMG aktivitu svalů dolních končetin a trupu při dopadu a opětovném výskoku. Většina EMG studií se zaměřuje na aktivaci svalů dolních končetin ve vztahu k stabilitě jednotlivých kloubů. První výzkumná otázka se týkala změny hodnocení testů dle Koláře u experimentální a kontrolní skupiny. V hodnocení testů při druhém měření jsme zjistili rozdíly u obou skupin. V experimentální skupině došlo k více změnám oproti skupině druhé a spíše k pozitivním. Testy dle Koláře hodnotí kvalitu provedení, samo 61
ohodnocení je subjektivní. Kolář (2009) popisuje, co je fyziologické a co považuje za poruchy stabilizace, ale zda porucha stabilizace (nesprávnost provedení testu) větší nebo menší, na to neexistuje žádná škála. Vzhledem k malému testovanému souboru nelze statisticky zpracovat vztah mezi jednotlivými znaky testu dle Koláře a aktivitou jednotlivých svalů při vertikálním skoku. Rozdíly v hodnocení testů dle Koláře u experimentální skupiny nastaly u všech probandek ve smyslu zhoršení i zlepšení. Na provedení jednotlivých testů mohl mít core trénink vliv ve smyslu zlepšení i zhoršení, dle toho jak probandky zvládly cviky provést správně. Zlepšení core tréninkem mohlo nastat díky převaze stabilizačních cviků, které byly prováděny většinou v uzavřených kinematických řetězcích, dále díky nestabilním pomůckám. Dle Honové (2012) umožňují lépe facilitovat hluboký stabilizační systém. Cvičení v uzavřených kinematických řetězcích je důležité pro dynamickou i statickou stabilizaci kloubů. Zvládnutí cvičení v uzavřeném kinematickém řetězci je dle Dvořáka (2005) předpoklad pro správné zvládnutí cvičení v otevřených kinematických řetězcích. Vzhledem k tomu, že cviky nebyly prováděny individuálně, je zde riziko nesprávného zacvičení některých cviků. Příčinou změn může být také způsob hodnocení testů, které je subjektivního charakteru. Další příčinou může být aktuální stav sportovkyň – únava, stres, bolest, druhé měření oproti prvnímu proběhlo po volejbalové sezóně. Další výzkumná otázka se týká změny v hodnocení svalového zkrácení. U tohoto vyšetření zkrácených svalů dle Jandy jsme zjistili změny pouze u dvou sportovkyň. U jedné probandky došlo ke zhoršení u m. iliopsoas oboustranně a bylo u ní zjistěno také zhoršení 2 znaků u testů dle Koláře. Jiná probandka měla v prvním vyšetření zkrácených svalů u všech testovaných svalech zjištěno velké zkrácení a při vyšetření po absolvování core tréninku měla u 4 svalů z 5 vyšetřeno malé zkrácení. U této probandky jsme zjistili také zlepšení ve 4 znacích testů dle Koláře. Tento vztah byl zjištěn jen u dvou probandek a mohl by být předmětem dalšího výzkumu. Předpokládáme, že správné provedení stabilizačních cviků vede ke snížení svalové dysbalance a tedy i k ovlivnění svalového zkrácení. Oproti nesprávnému provedení cviků, kdy se svalové dysbalance prohlubují. V našem výzkumu core trénink probíhal formou kruhového tréninku, většina cviků
byla
izometrických
(7
z 10
cviků).
Nevýhodou
tohoto
tréninku
je
neindividuálnost, všechny probandky po 4 tréninkových jednotkách pokračovali 62
ve ztížené variantě jednotlivých cviků a ne všichni dokážou provést daný cvik správně bez patologie. Pokud jsou cviky těžší, než člověk zvládne, nahradí požadovaný pohyb jiným souhybem, ve větší aktivaci mohou být jiné svalové skupiny, než je žádoucí a tím dochází ke vzniku či prohlubování svalových dysbalancí. Suchomel (2006) uvádí, že pokud chceme cíleně oslovit hluboký stabilizační systém, tak prováděný pohyb by měl být proveden pomalou rychlostí se soustředěním na danou oblast. Domníváme se, že toto je možné pouze při individuální terapii, kdy je pacientovi (klientovi, sportovci) vysvětleno, co se od něj požaduje a poté může pokračovat buď individuální, nebo skupinové cvičení.
6.2 Limity výzkumu K limitům studie patří počet probandů. Celkový soubor byl tvořen 10 sportovkyněmi, 5 v experimentální a 5 v kontrolní skupině. V tak malém množství se odchylka jednoho probanda projeví statisticky významně. Testovaný soubor nebyl utvořen náhodným výběrem, náhodné bylo pouze rozlosování do experimentální a kontrolní skupiny. Reliabilita měření pomocí povrchového EMG je dána několika faktory: umístěním elektrod, velikostí odporu mezi elektrodou a kůží, rychlostí a velikostí pohybu, který je vykonávan v průběhu měření (Goodwin et al., 1999). Testování probíhalo v laboratorních podmínkách, pro sportovkyně v cizím prostředí. Při testování skoku měly probandky připevněny kolem pasu přístroj a množství drátků, které vedly k jednotlivým elektrodám nalepených na těle, které snímaly svalovou aktivitu. Toto mohlo vést k ovlivnění kvality skoku.
63
7 ZÁVĚRY Hlavním cílem práce bylo sledovat změnu aktivace vybraných svalů trupu a dolních končetin při skoku u hráček volejbalu před a po core tréninku. Dále jsme sledovali, zda má core trénink vliv na testy posturální stabilizace dle Koláře a hodnotili jsme svalové zkrácení před a po core tréninku.
1. Core trénink nemá vliv na změnu svalové aktivity při vertikálním skoku. V aktivaci svalů při skoku nedošlo ke statisticky významným změnám mezi skupinami ani mezi jednotlivými svaly.
2. Při porovnávání aktivace bilaterálně měřených svalů, jsme nezjistili statisticky významné změny mezi prvním a druhým měření. Došlo ke změnám, které spíše naznačují vznik asymetrického zapojení svalů při skoku.
3. U hodnocení testů na posturální stabilitu dle Koláře byly zjištěny změny mezi prvním a druhým měřením i mezi oběmi skupinami. Příčinou změn může být pozitivní či negativní vliv core tréninku, dále vliv subjektivního hodnocení testů a aktuální stav sportovkyň.
4. Jedna probandka se zhoršila a jedna se naopak zlepšila v obou vyšetřeních – vyšetření zkrácených svalů a testů dle Koláře. Z tohoto usuzujeme, že pokud je core trénink prováděn správně má pozitivní vliv i na svalový tonus a naopak, pokud cviky nejsou cvičeny správně, dochází k prohlubování svalové dysbalance.
5. Vzhledem k malému počtu sledovaných probandů je třeba výsledky provedeného výzkumu považovat za orientační. Statistické zpracování hodnocení testů dle Koláře, výsledků z vyšetření zkrácených svalů nebylo zpracováno vzhledem k malému souboru testovaných.
64
8 SOUHRN Posturální stabilita trupu je diskutovaným tématem v rehabilitaci i ve sportovním tréninku. Předpokládá se, že jádro těla (core), hluboký stabilizační systém páteře má vliv na sportovní výkon, ale také na náš pohyb v rámci běžných denních činností. Hlavním cílem práce bylo zjistit, zda core trénink se projeví změnou aktivace vybraných svalů trupu a dolních končetin u hráček volejbalu. Dále jsme sledovali, zda má core trénink vliv na testy posturální stabilizace dle Koláře a vyšetřovali jsme svalové zkrácení před po core tréninku. Výzkumu se zúčastnilo 10 hráček (ve věku 24,1 ± 2,11 let) volejbalu TJ Kotouč Štramberk hrající Krajský přebor II. třídy. Losem byla určena skupina experimentální (n=5), která podstoupila v 16 tréninkových jednotkách v průběhu 8 týdnů core trénink před samostatným volejbalovým tréninkem a skupina kontrolní (n=5), která absolvovala pouze volejbalový trénink. Všechny probandky podstoupily vyšetření zkrácených svalů dle Jandy, testy dle Koláře zaměřené na posturální stabilizaci a byla jim snímána aktivita těchto svalů: na preferenční dolní končetině pro odraz m. tibialis anterior a m. gastrocnemius medialis, bilaterálně m. gluterus maximus, m. obliquus externus abdominis a erector spinae pomocí povrchové elektromyografie při vertikálním skoku. V teoretické části byly shrnuty poznatky o tzv. hlubokém stabilizačním systému, core tréninku, kineziologické poznatky o jednotlivých svalech snímaných pomocí poly-EMG a charakteristika vertikálního skoku a skoku ve volejbale. Z výsledků uvedených v této práci vyplývá, že core trénink se neprojeví změnou svalové aktivity při skoku. Při statistickém zpracování dat statisticky významně nevyšlo porovnání skupin mezi sebou, ani porovnání jednotlivých svalů mezi prvním a druhým měřením. Podle výsledků nemůžeme potvrdit ani vyvrátit vliv core tréninku na stabilizační systém páteře. U experimentální skupiny se core trénink projevil lepší stabilizací bederní páteře. Nebyla zjištěna změna svalového zkrácení před a po core tréninku. Tato práce má charakter pilotní studie, vzhledem k malému počtu probandů v experimentální a kontrolní skupině.
65
9 SUMMARY Postural stability of the trunk is a discussed topic in rehabilitation in sports training. It is assumed that the body core and deep spine stabilisation system have an effect on athletic performance, but also on our movement in the normal course of daily activities. The main objective was to determine whether core training influences changed activation of selected muscles of the trunk and lower extremities in female volleyball players. We also observed whether core training has an effect on postural stability tests according to Kolář and whether it influences the muscle tone. The research involved 10 female players (aged 24.1 ± 2.11 years) of a volleyball team
TJ
Kotouč
Štramberk
playing
in
Class
II Regional
Championship.
The experimental group (n = 5) was selected by lot and underwent core training in 16 training units during 8 weeks prior to special volleyball training sessions, whereas the control group (n = 5) only participated in the volleyball training. All probands underwent a shortened muscle examination according to Janda and postural stabilisation tests according to Kolář. The activity of the following muscles was detected: in the preferential take-off leg m. tibialis anterior and m. gastrocnemius medialis, bilaterally m. gluterus maximus, m. obliquus externus abdominis and erector spinae using surface electromyography during vertical jumping. The theoretical part summarizes the knowledge on the deep stabilisation system, core training, knowledge on kinesiology of individual muscles detected by means of poly-EMG and the characteristics of vertical jumping and volleyball jumping. The results stated in this paper show that core training does not induce any changes in muscle activity during jumping. Statistical data processing did not bring any clear results related to the comparison of the groups or comparison of individual muscles between the first and second measurement. According to the results we cannot confirm or disprove the influence of core training on the spine stabilisation system. After core training, the experimental group showed better stabilisation of the lumbar spine. No change was evidenced in muscle shortening before and after core training. This thesis has the character of a pilot study, given the small number of probands in the experimental and control group.
66
10 REFERENČNÍ SEZNAM Allison, G., T., Morris, S., L. & Lay B. (2008). Feedforward Response of Transversus Abdominis Are Directionally Specific and Act Asymmetrically: Implications for Core Stability Theories. Journal of Orthopaedic & sports physical therapy, 38, (5), 228-235. Anonymus
(2011).
Retrieved
29.
11.
2011
from
the
World
Wide
Web:
ftk.upol.cz/fileadmin/user_upload/FTK.../Volejbal_zatizeni.doc. Babič, J. & Lenarčič J. (2007). Vertical Jump: Biomechanical Analysis and Simulation Study. Humanoid Robots: New Developments. 551-566. Retrieved 26. 1. 2011 from the World
Wide
Web:
http://www.intechopen.com/articles/show/title/vertical_jump
__biomechanical_ analysis _and_simulation_study. Bartlett, R. (2007). Introduction to Sports Biomechanics, Analysing Human Movement Patterns (2nd ed.). Abingdon: Routledge. Císař, V. (2005). Volejbal. Technika a taktika hry. Průpravná cvičení. Praha: Grada Publishing. Číhák, R. (2001). Anatomie 1. Praha: Grada. De Luca, C., J. (1997). The Use of Surface Elektromyography in Biomechanics. Journal of Applied Biomechanics, 13, 135-163. Dvořák, R. (2005). Otevřené a uzavřené biomechanické řetezce v kinezioterapeutické praxi. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 1, 18-22. Dvořák, R. & Holibka, V. (2006). Nové poznatky o strukturálních předpokladech koordinace funkce bránice a břišní muskulatury. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2, 55-61. Faries, M. D. & Greenwood, M. (2007). Core Training: Stabilizing the Confusion. National
Strength and Conditioning Association, 29(2), 10-25. García-Vaqeuero, M., P., Moreside, J., M., Brontons-Gil, E., Peco-González, N. & VeraGarcia, F., J. (2012). Trunk muscle activation during stabilization exercises with single and double leg support. Journal of Electromyography and Kinesiology. Retrieved 26. 3. 2011 from the World Wide Web: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S105064111200048X
67
Goodwin, P., C., Koorts, K., Mack, R., Mai, S., Morrissey, M., C. & Hooper, D., M. (1999). Reliability of leg muscle electromyography in vertical jumping. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 79, 374-378. Granata, K., P., Orishimo, K., F., & Sanford, A., H. (2001). Trunk muscle coactivation in preparation for sudden load. Journal of Electromyography and Kinesiology, 11, 247254. Haník, Z., Vlach, J. (2008). Volejbal 2, Učební texty pro školení trenérů. Praha: Nakladatelství Olympia. Hides, J. et al (2006). An MRI Investigation Into the Function of the Transversus Abdominis Muscle During “Drawing-In“ of the Abdominal Wall. Spine, 31, (6), E175-E178. Hides, J., Jull, G. & Richardson, C. (2001). Long-Term Effects of Specific Stabilizing Exercises for First-Episode Low Back Pain. Spine, 26, (11), E243-E248. Hodges, P., W. & Richardson, C., A. (1997). Contraction of the Abdominal Muscles Associated With Movement of the Lower Limb. Physical Therapy, 77, (2), 132-142. Honová, K. (2012). Aktivace hlubokého stabilizačního systému s využitím moderních fitnes pomůcek (BOSU, FLOWIN, TRX). Rehabilitace a fyzikální lékařství, 1, 42-46. Cholewski, J. & VanVliet, J. (2002). Relative contribution of trunk muscles to the stability of the lumbar spine during isometric exertions. Clinical Biomechanics, 17, 99-105. Iida, Y., Kanehisa, H., Inaba Y. & Nakazawa K. (2011a). Activity modulations of trunk and lower limb muscles during impal-absorbing landing. Journal of Electromyography and Kinesiology, 21, 602-609. Iida, Y., Kanehisa, H., Inaba Y. & Nakazawa K. (2011b). Role of the coordinated activities of trunk and lower limb muscles during the landing-to-jump movement. European Journal of Applied Physiology. Retrieved 10. 3. 2011 from the World Wide Web: http://www.springerlink.com/content/u747487l2x328g73/. Jalovcová, M. & Pavlů, D. (2010). Stabilizační systém a role m. transversus abdominis. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 4, 174-180. Janda, V. et al. (2004). Svalové funkční testy. Praha: Grada Publishing. Juda, P. (2008). Zdravotní aspekty ve volejbalu. In Haník, Z., Vlach, J. a kol. Volejbal 2, Učební texty pro školení trenérů. (pp. 285–320). Praha: Olympia.
68
Kapandji, I. A. (1987). The Physiology of the Joints: Volume 2 Lower limb. USA: Churchill Livingstone. Kapandji, I. A. (1974). The Physiology of the Joints: Volume 3 The trunk and the vertebral column. USA: Churchill Livingstone. Kolář, P. (2005). Význam hlubokého stabilizačního systému v rámci vertebrogenních obtíží. Neurologie pro praxi, 5, 270 – 275. Kolář, P. (2006). Vertebrogenní obtíže a stabilizační funkce svalů – diagnostika. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 4, 155-170. Kolář, P. (2007). Vertebrogenní obtíže a stabilizační funkce páteře – terapie. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 1, 3-17. Kolář, P. et al. (2009). Rehabilitace v klinické praxi. Praha: Galén. Konrad, P. (2005). The ABC of EMG. A Practical Introduction to Kinesiological Electromyography.
Retrieved
2.
2.
2012
from
World
Wide
Web:
http://demotu.org/aulas/controle/ABCofEMG.pdf. Krištofič, J. (2005). Co to je core training? Tělesná výchova a sport mládeže, 3, 12-18. Krištofič, J. (2007). Kondiční trénink, 207 cvičení s medicinbaly, expandery a aerobary. Praha: Grada Publishing. Krobot, A. & Kolářová, B. (2011). Povrchová elektromyografie v klinické rehabilitaci [Vysokoškolská skripta]. Olomouc: Univerzita Palackého, Fakulta zdravotnických věd. Kulas, A. S., Schmitz, R. J., Shultz, S. J., Henning, J. M. & Perrin, D. H. (2006). SexSpecific Abdominal Activation Strategies During Landing. Journal of Athletic Training. 41 (4). 38-386. Lederman, E. (2008). Mýty o stabilizačním systému. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2, 6373. Lewit, K. (1999). Stabilizační systém bederní páteře a pánevní dno. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 2, 46 - 48. Marek, J. et al. (2005). Syndrom kostrče a pánevního dna. Praha: Triton. Marshall, P., W. & Murphy B., A. (2005). Core Stability Exercises On and Off a Swiss Ball. Arch Phys Med Rehabil, 86, 242-249.
69
McGill, S., M., Grenier, S., Kavcic, N. & Cholewicki, J. (2003). Coordination of muscle aktivity to assure stability of the lumbar spine. Journal of Electromyography and Kinesiology, 13, 353-359. McGill, S. (2007). Low back disorders. Evidence-Based Prevention and Rehabilitation (2nd ed.). Champaign: Human Kinetics. McGinnis, P., M. (1999). Biomechanics of Sport and Exercise. New York: State University of New York Cortland. Milichová, P. (2011). Trénink jádra těla jako součást sportovní přípravy. Bakalářská práce, Univerzita Palackého, Fakulta tělesné kultury, Olomouc. Muthukrishnan, R., Shenoy, S., Jaspal, S., Nellikunja S. & Fernandes S. (2010). The differential effects of core stabiliation exercise regime and conventional physiotherapy regime on postural kontrol parameters during perturbation in patiens with movement and kontrol impairment chronic low back pain. Sports Medicine, Arthroscopy, Rehabilitation, Therapy & Technology (2). Retrieved 26. 1. 2011 from the World Wide Web: http://www.smarttjournal.com/content/2/1/13. Nagano, A., Komura, T., Fukashiro, S. & Himeno, R. (2005). Force, work and power output of lower limb muscles during human maximal-effort countermovement jumping. Journal of Electromyography and Kinesiology, 15, 367-376. Okada, T., Huxel, K., Nesser, T. (2011). Relationship Between Core Stability, Functional Movement, and Performance. Journal of Strenght and Conditioning Research, 25, 252261. Opavský, J. (2005). Neurologické vyšetření v rehabilitaci pro fyzioterapeuty [Vysokoškolská skripta]. Olomouc: Univerzita Palackého, Fakulta tělesné kultury. Palaščáková-Špringerová, I. (2011). Akrální koaktivační terapie. Čelákovice: Ingrid Palaščáková Špringerová, REHASPRING. Reeser, J., C., Verhagen, E., Briner, W., W., Askeland, T., I. & Bahr, R. (2006). Review: Strategies for the prevention of volleyball related injuries. Br J Sports Med, 40, 594 – 600. Rodová, D. (2002). Hodnocení činnosti kosterního svalstva povrchovou elektromyografií. Disertační práce. Univerzita Palackého, Fakulta tělesné kultury, Olomouc.
70
Skalka, P. (2002). Možnosti léčebné rehabilitace v léčbě močové inkontinence. Urologie pro praxi 3. 94 – 100. Spägele,T., Kistner, A. & Gollhofer, A. (1999). Modelling, simulation and optimisation of a human vertical jump. Journal of Biomechanics, 32, 521-530. Stackeová, D. (2009). Core training. Tělesná výchova a sport mládeže, 2, 35-36. Stevens, V. S., Bouche, K. G., Mahieu, N. N., Coorevits, P. L., Vanderstraeten, G. G., Danneels, L. A. (2006). Trunk muscle aktivity in healthy subjects during bridging stabilization exercises. BMC Musculoskeletal Disorders. 7:75. Suchomel, T. (2006). Stabilita v pohybovém systému a hluboký stabilizační systém – podstata a klinická východiska. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 3, 112-124. Suchomel, T. (2012). Ústní sdělení. Kurz: Stabilita v pohybovém systému a hluboký stabilizační systém 29. – 30. 3. 2012 v Ústí nad Orlicí. Tillman, M., D., Hass, C., J., Brunt, D. & Bennett, G., R. (2004). Jumping and Landing Techniques in Elite Women´s Volleyball. Journal of Sports, Science and Medicine, 3, 30 – 36. Travell, J., G. & Simons, L. S. (1992). Myofascial Pain and Dysfunction: The Trigger Point Manual, Volume 2 The Lower Extremities. USA, Baltimore: Williams & Wilkins. Travell, J., G. & Simons, L. S. (1999). Myofascial Pain and Dysfunction: The Trigger Point Manual, Volume 1 Upper Half of Body. USA, Baltimore: Williams & Wilkins. Urquhart, D., M., Barker, P., J., Hodges, P., W., Story, I., H. & Briggs, Ch., A. (2005). Regional morphology of the transversus abdominis and obliquus internus and externus abdominis muscles. Clinical Biomechanics, 20, 233-241. Vařeka, I. (2002). Posturální stabilita (I. část) terminologie a biomechanické principy. Rehabilitace a fyzikální lékařství, 4, 115-121. Vaverka, F. (2000). Vertical jump – a suitable model for problems in biomechanics and motorics. In F. Vaverka & M. Janura (Eds), Biomechanics of Man 2000. (pp. 213–216). Olomouc: Universita Palackého, Fakulta tělesné kultury. Vaverka, F., Salinger, J. & Novosad, J. (1979). Testování vertikálních skoků. Teorie a praxe tělesné výchovy, 27 (12), 732-739. Véle, F. (1997). Kineziologie pro klinickou praxi. Praha: Grada Publishing.
71
Yanac Paredes, E., I. (2010). Hodnocení svalové aktivity v lumbopelvifemorální oblasti v modelových pohybových aktivitách pomocí povrchové elektromyografie. Disertační práce. Univerzita Palackého, Fakulta tělesné kultury, Olomouc.
72
11 PŘÍLOHY Příloha 1
73
Příloha 2 Informovaný souhlas
Hodnocení svalové aktivity pomocí poly-EMG při skoku před a po core tréninku
Jméno: Datum narození: Účastník byl do studie zařazen pod číslem:
1. Já, níže podepsaný (á) souhlasím s mou účastí ve studii. Je mi více než 18 let. 2. Byl (a) jsem podrobně informován (a) o cílu studie, o jejích postupech, a o tom, co se ode mě očekává. Beru na vědomí, že prováděná studie je výzkumnou činností. Porozuměl (a) jsem tomu, že svou účast ve studii mohu kdykoliv přerušit či odstoupit. Moje účast ve studii je dobrovolná. 3. Při zařazení do studie budou moje osobní data uchována s plnou ochranou důvěrnosti dle platných zákonů ČR. Je zaručena ochrana důvěrnosti mých osobních dat. Pro výzkumné a vědecké účely mohou být moje osobní údaje poskytnuty pouze bez identifikačních údajů (anonymní data) nebo s mým výslovným souhlasem. 4. S moji účastí ve studii není spojeno poskytnutí žádné odměny. 5. Porozuměl jsem tomu, že mé jméno se nebude nikdy vyskytovat v referátech o této studii. Já naopak nebudu proti použití výsledků z této studie.
Podpis účastníka:
Podpis řešitele této studie:
Datum:
Datum:
74
Příloha 3 Dotazník
Přiřazené číslo: .…………………………………………………………………….. Jméno probanda: …………………………………………………………………… Věk: …………. Dominance horní končetiny 1) Kterou rukou hážete míč? ………………………………………………….. 2) Kterou rukou častěji smečujete? …………………………………………… 3) Když navlékáte niť do ucha jehly, ve které ruce držíte niť? ………………. Preferenční dolní končetina pro odraz 1) Kterou nohou kopnete do míče? …………………………………………… 2) Kterou nohou se odrazíte při skoku? ……………………………………… 3) Kterou nohou první vystoupíte na schod? ………………………………… Úrazy na dolních končetinách 1) Kyčelní kloub pravý
ANO – NE
typ úrazu: ……………
2) Kyčelní kloub levý
ANO – NE
typ úrazu: ……………
3) Kolenní kloub pravý
ANO – NE
typ úrazu: …………….
4) Kolenní kloub levý
ANO – NE
typ úrazu: …………….
5) Hlezenní kloub pravý
ANO – NE
typ úrazu: …………….
6) Hlezenní kloub levý
ANO – NE
typ úrazu: …………….
7) Jiné poranění DK …………………………………………………………… Bolesti bederní páteře
ANO –NE
Pokud ANO jak často: ……………………………………………………….
75