Změny elektromyografické aktivity vyvolané masáží. Diplomová práce

MASARYKOVA UNIVERZITA Fakulta sportovních studií Katedra kineziologie

Změny elektromyografické aktivity vyvolané masáží Diplomová práce

Vedoucí diplomové práce:

Vypracovala:

Mgr. Martina Bernaciková, PhD.

Daniela Šlapáková Učitelství TV pro ZŠ a SŠ

Brno, 2010

1

Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci vypracovala samostatně a na základě literatury a pramenů uvedených v pouţitých zdrojích.

V Brně dne 13. dubna 2010

podpis

2

Poděkování Na tomto místě bych ráda poděkovala paní Mgr. Martině Bernacikové, Phd. za odbornou pomoc, konzultace a věcné připomínky.

3

Obsah ÚVOD…………………………………………………………………………5 1. EMG……………………………………………………………………….7 1.1.Úvod do elektromyografie…………………………………………….7 1.2. . Elektrofyziologické pojmy…………………………………………..8 1.2.1. Motorická jednotka………………………………………….8 1.2.2. Sval a jeho kontrakce………………………………………..9 1.2.3. Akční potenciál…………………………………………….12 1.3. Typy elektromyografie………………………………………………14 1.3.1 Povrchová elektromyografie………………………………..14 1.3.2. Jehlová elektromyografie………………………………….16 1.3.3. Drátková elektromyografie………………………………...17 1.4. Technické vybavení…………………………………………………22 2. Masáţe……………………………………………………………………23 2.1. Dějiny masáţí………………………………………………………..23 2.2. Typy masáţí…………………………………………………………25 2.3. Sportovní masáţ……………………………………………………..26 2.3.1 Masáţ dolní končetiny…………………………………………28 2.4. Působení masáţí……………………………………………………..30 2.5.Masáţní prostředky…………………………………………………..32 3. Cíle, hypotézy a úkoly práce……………………………………………..34 3.1. Cíl diplomové práce…………………………………………………34 3.2. Hypotézy…………………………………………………………….34 3.3. Úkoly práce………………………………………………………….34 4. Metodika práce…………………………………………………………...35 4.1.Popis zkoumaného souboru…………………………………………..35 4.2. Pouţité metody………………………………………………………35 4.3. Postup měření………………………………………………………..38 5. Výsledky práce, diskuze………………………………………………….41 Závěry………………………………………………………………………..70 Seznam literatury…………………………………………………………….71 RESUMÉ…………………………………………………………………….73

4

Úvod Masáţ se v dnešní době stává čím dál populárnějším doplňkem ţivotního stylu běţné populace. Stále nejdůleţitější je však účinek masáţí pro aktivní sportovce. Je velmi oblíbeným a prakticky nejčastějším prostředkem pro urychlení procesu zotavení po výkonu. Vyuţívají ji nejen vrcholoví sportovci, ale je hojně uţívaným prostředkem aktivní regenerace i ve sportu rekreačním. Nejčastěji sportovci uţívají masáţ k úlevě od svalových křečí, k odbourávání laktátu, ke zlepšování flexibility a koordinace, a k podpoře transportu energie do svalů či k urychlení léčby. Současný výzkum účinků masáţe na lidský organismus je však z řady důvodů rozporuplný. Účinky masáţe na urychlení procesu zotavení a následně pro zlepšení výkonnosti ve sportu jsou v současnosti diskutovány mnoha autory. Zatím nebyl uskutečněn cílený výzkum ke zjištění skutečných účinků masáţe na relaxaci svalů po výkonu, který by potvrdil jejich pozitivní vliv. Proto je aplikace masáţe stále opodstatněna zejména zkušenostmi a historickými fakty. Autoři, kteří se vlivem masáţí zabývají pak sledují především účinky masáţe na změny prokrvení svalu a s ním související odplavení laktátu ze svalu (6). V naší práci jsme se rozhodli podívat se na tuto problematiku z trochu jiné stránky a to zkoumat vliv masáţe na napětí a ztuhlost ve svalech, které je jedním z nejčastějších projevů únavy a přepětí svalů. Předpokládáme přitom, ţe masáţ má větší čí menší vliv na relaxaci svalu oproti pasivnímu odpočinku. Při zkoumání literatury jsme se setkali pouze s jedním výzkumem, který se touto problematikou zabýval, ale podle jejich závěrů masáţ na ztuhlost svalů vliv nemá, coţ jsme se rozhodli vyvrátit. Cílem této práce je tedy potvrdit, ţe 10ti minutová masáţ má pozitivní vliv na sníţení napětí ve svalech, oproti 10ti minutovému pasivnímu odpočinku. Náš výzkum bude prováděn v laboratorních podmínkách, coţ není ideální, ale pro naši pilotní studii to prozatím postačí. Pokud by se nám podařilo naši hypotézu potvrdit, byl by to důleţitý krok zejména pro sportovce, u kterých je důleţitá rychlá a efektivní regenerace svalu.

5

Diplomová práce je rozčleněna na 3 hlavní kapitoly. V první kapitole se zabýváme pojmem elektromyografie, jsou zde nastíněny její základy, které jsou nezbytně nutné pro náš výzkum. Druhá kapitola je také teoretická a dozvíme se zde něco o historii, technice a pouţití masáţí, coţ byl další důleţitý bod v našem výzkumu. Třetí kapitola je pak věnována samotnému výzkumu. Najdeme zde cíl, charakteristiku výzkumného souboru a studii jako takovou, která byla prováděna na pěti aktivně sportujících lidech. K vypracování této práce byly pouţity následující metody - analýza odborné literatury, sportovní test, měření a analýza dat.

6

1.EMG 1.1. Úvod do elektromyografie Elektromyografie

patří

mezi

elektrofyziologické

techniky,

které

napomáhají hodnocení funkčního stavu motorického systému. Je zaloţena na snímání povrchové nebo intramuskulární svalové aktivity. Zaznamenává změnu elektrického potenciálu, ke které dochází při svalové aktivaci. Východiskem pro tuto metodu byl vznik a rozvoj neurofyziologie a zejména elektrofyziologie, která od 40. let zaznamenala bouřlivý vývoj. Ukázala, ţe buněčná membrána excitabilních buněk (nervových i svalových) je nejen nositelem elektrického náboje jako buňky ostatních tkání, ale má také schopnost tento potenciál přechodně měnit. Právě tuto změnu elektrického potenciálu lze při EMG vyšetření přístrojem zaznamenat ať uţ v průběhu nervu nebo konečně ve svalu. Počátek elektromyografie lze datovat do roku 1851, kdy Du-Bois-Reymond pouţil jako registrační elektrody baňky s elektrolytem a registroval elektrickou odpověď ze svalu při volní kontrakci. Ještě v minulém století byly objeveny motorické body, místa nejniţšího prahu pro podráţdění svalu. Krause, po němţ jsou pojmenovány receptory koţní, správně usuzoval, ţe motorické impulzy jsou přenášeny do svalu přes motorické ploténky, které jiţ dříve popsal Kühne. Na přelomu století Piper registroval volní svalovou aktivitu jako opakované akční potenciály. Dalším zdokonalováním vyšetřovacích technik pak bylo moţné oblast zájmu rozšířit na celý motorický i sensitivní systém. Zejména objev katodové trubice, kterou jako první pouţili Erlanger a Gasser (1922) k registraci biopotenciálů, elektronkového zesilovače, kovových elektrod a převratných jehlových elektrod, které poskytují pohodlné detekování EMG signálů. Tento jednoduchý nástroj představil Adrian a Bronk v roce 1929 a spustili tak obrovský zájem mnoha badatelů, kteří v EMG viděli základ diagnostických procedur. Mezi nimi stojí za povšimnutí Buchthal, Petersen, Kugelberg, Guld, Gydikov, Kosarov, Pinelli a Stalberg, které povaţujeme za zakladatele metodologie a kvantitativní analýzy akčního potenciálu motorické jednotky (MUAP). [1,2, 5, 9,24] V následujících desetiletích byly objeveny nejrůznější EMG fenomény (fibrilace a fascikulace, myotonické výboje, pokles odpovědi u myastenie), takţe 7

v roce 1961 se mohl uskutečnit I. mezinárodní elektromyografický kongres v Itálii. V dalších letech pak docházelo zejména k rozvoji formálních teoretických základů elektromyografie. V této oblasti můţeme zmínit De Lucu a Lindstroma, kteří se poprvé jednotně zabývali matematickou stránkou EMG signálu. [5,9] První oficiální organizací sdruţující výzkumníky v oboru elektromyografie byla Mezinárodní společnost pro elektromyografii a kineziologii (ISEK). Původně byla pojata jako setkání J. Basmajiana , S. Carlsöö, B. Johnsona, M. MacConailla, J. Pauly a L. Schevinga, které se uskutečnilo v roce 1965 a formálně zaloţena roku 1966. Tato společnost se kromě svých aktivit, kterými jsou konference, setkání a sympózia, stala také centrem vývoje a pokroku na poli elektromyografie. [1,5,9]

1.2. Elektrofyziologické pojmy Pro

pochopení

podstaty

EMG

signálu,

je

třeba

znát

základní

elektrofyziologické pojmy, se kterými budeme poté pracovat. Z anatomických pojmů můţeme začít motorickou jednotkou a svalem jako takovým.

1.2.1. Motorická jednotka Sherrington (1930) definoval základní strukturální a funkční jednotku motorického systému, kterou nazval motorická jednotka (MJ,obr.1). Její součásti jsou: míšní motoneuron, jeho axon a všechna svalová vlákna, která jsou tímto motoneuronem inervována. Motorická jednotka můţe mít různou podobu a různé vlastnosti, zejména v závislosti na počtu svalových vláken. Například malé svaly jako jsou okohybné svaly, mají 10-15 svalových vláken, kdeţto velké svaly jako je m.gastrocnemius, kterým se budeme v našem pozdějším výzkumu zabývat, má přes 500 svalových vláken. Svalová vlákna jedné motorické jednotky jsou uspořádána difúzně ve větší části svalu. To umoţňuje, aby při určitém napětí svalu mohly pracovat jen některé jednotky a ostatní odpočívaly, přičemţ se v aktivitě postupně střídají. [1,5,24] V kaţdém snopci svalových vláken je několik MJ, které jsou určitým způsobem rozptýlené. Jednotlivé MJ mohou zabírat velkou část v příčném řezu

8

svalu, coţ se nazývá teritorium motorické jednotky. Ve svalech lidské končetiny má toto teritorium nepravidelný kruhový tvar s průměrem asi 10mm, přičemţ svalová vlákna v jednotlivých MJ se částečně překrývají – proplétají, vzdálenost mezi vlákny je však různá (těsný kontakt aţ několik set µm). Velikost MJ se různí i uvnitř jednotlivých svalů.

Obr. 1 Motorická jednotka(Noraxon, 2008)

1.2.2. Sval a jeho kontrakce Svalová tkáň tvoří asi 40% celkové tělesné váhy. Sval sestává ze svalových vláken a pojivové podpůrné tkáně. Svalová vlákna se mohou při kontrakci zkrátit aţ na dvě třetiny své původní délky. Příčně pruhované svalstvo je schopno rychlé kontrakce a způsobuje pohyb v kloubech, protoţe se upíná na různé kloubní segmenty. [5] Svalová vlákna – jsou základní stavební jednotkou kosterního svalu, mají řadu společných znaků, které dovolují jejich jednotný obecný popis, ale sval je ve skutečnosti heterogenní populací vláken lišících se řadou mikroskopických, histochemických a fyziologických vlastnosti. Jedná se o typ myocytu, která je více jaderná a dosahují velké délky. Vznikají z myoblastů, které splývají v mnohojaderná svalová vlákna. [2,5]

9

Tab. 1 Anatomická a funkční charakteristika svalových vláken (Placheta 1999) TYP

ANATOMICKÁ

FUNKČNÍ

VLÁKNA

CHARAKTERISTIKA

CHARAKTERISTIKA

typ I., SO

velmi tenká kapilarizovaná

statické, pomalé polohové funkce

typ II. FOG

a

bohatě

silná A, středně kapilarizovaná

a

typ II. B, FG

velmi silná kapilarizovaná

a

málo

typ III.

nediferencovaná vlákna

pohyby;

rychlý a silový pohyb maximální silový pohyb není známa

Podle uvedených kriterií rozlišujeme čtyři typy svalových vláken (tab. 1): pomalá červená vlákna (typ I., SO, slow oxidative); rychlá bílá vlákna (typ II. A, FOG, fast oxidative and glycolytic); rychlá červená vlákna (typ II. B, FG, fast glycolytic), a přechodná vlákna (typ III., intermediární, nediferencovaná vlákna). Pomalá červená vlákna (SO), jsou poměrně tenká, s menším mnoţstvím myofibril, ale o to větším mitochondrií. Přítomnost většího mnoţství myoglobinu (plní funkci hemoglobinu) jim dodává červenou barvu. Mají velké mnoţství krevních kapilár. Enzymaticky jsou červená vlákna uzpůsobena k pomalejší kontrakci, ale jsou vhodná pro vytrvalostní činnost niţší intenzity. Jsou ekonomičtější a vhodnější pro stavbu svalů zajišťujících spíše statické, polohové funkce a pomalý pohyb, málo se unaví. Nazývají se také "tonická vlákna" (slow fibres). Rychlá bílá vlákna (FOG), mají větší objem, více myofibril a méně mitochondrií. Enzymaticky jsou uzpůsobena k rychlým kontrakcím, prováděným velkou silou, ale po krátkou dobu. Nejsou tolik ekonomická a mají jen střední mnoţství kapilár. Jsou výhodná pro výstavbu svalů zajišťujících rychlý pohyb

10

prováděný velkou silou, také jsou velmi odolná proti únavě. Pouţívá se pro ně také název "fázická vlákna" (twitch fibres). Rychlá červená vlákna (FG), mají velký objem, málo kapilár, nízký obsah myoglobinu a nízký obsah oxidativních enzymů. Díky silně vyvinutému sarkoplazmatickému retikulu a vysoké aktivitě Ca a Mg iontů, dochází u těchto vláken k rychlému stahu prováděnému maximální silou. Vlákna jsou málo odolná proti únavě. Přechodná vlákna představují vývojově nediferencovanou populaci vláken, která je zřejmě potenciálním zdrojem předchozích tří typů vláken. Zastoupení jednotlivých typů svalových vláken ve svalu má - vzhledem k jejich funkční charakteristice, zásadní význam z hlediska svalové výkonnosti, rychlosti prováděného pohybu, ekonomii svalové práce atd. (Placheta 1999) Kaţdé svalové vlákno je tvořeno sarkolemou, neboli membránou, na jejímţ povrchu se nachází plášť tvořený vrstvou polysacharidů a kolagenních vláken, které přecházejí ve šlachu. Tato membrána se místy vchlipuje a tvoří transverzální tubuly (T-tubuly), které umoţňují rychlejší přenos akčního potenciálu dovnitř buněk. Vlastním kontraktilním aparátem buňky jsou pak myofibrily, coţ jsou dlouhá vlákna tvořená jednolomnou bílkovinou aktinem a dvojlomnou bílkovinou myozinem. Díky nim je myofibrila rozdělena na úseky, nazývající se sakromery, které umoţňují její kontrakci (Obr. 2)[5,7,21]

Obr. 2 Sval a jeho stavba (Atletika masters, 2009) Spojením mezi nervovým vláknem a svalovou buňkou kosterního svalu je modifikovaná synapse, tzv. nervosvalová ploténka. Během vývoje této ploténky přichází motorické vlákno ke svalu, budoucí postsynaptické části, a indikuje 11

změny, kterými jsou vchlípení membrány a vznik receptorů pro mediátor (tím je pro kosterní sval acetylcholin). V nervové části ploténky se hromadí váčky s acetylcholinem, které se při průchodu akčního potenciálu nervovým vláknem otevřou do synaptické štěrbiny. Acetylcholin se vyplaví a začne se vázat na postsynaptické receptory. Tímto navázáním dojde v postsynaptické membráně k otevření kanálů pro sodné ionty, čímţ se vyvolá vznik akčního potenciálu buňky. [1,2,21]

1.2.3. Akční potenciál Pro správné pochopení akčního potenciálu buňky, je důleţité vědět, jakým systémem dochází v membráně buňky k přenosu chemických látek, zejména iontů. Membrány svalových vláken jsou z vnitřní strany polarizovány negativně a jejich povrch pozitivně. Toto nazýváme membránový potenciál. Jsou také schopné rychle šířit nervový signál na relativně dlouhé vzdálenosti. Akčním potenciálem nazýváme náhlou změnu propustnosti membrány, která je provázena výkyvem membránového potenciálu. Pokud ten překročí v oblasti kořene axonu klidovou hodnotu asi o 5mV, dojde ke vzniku akčního potenciálu. Příčinou této náhlé změny je otevření sodíkových kanálů, díky níţ dojde k rychlému vtékání sodíkových iontů(Na+) dovnitř buňky. Tím dochází k silné depolarizaci dříve polarizované membrány a vzniká ostrý impulz šířící se po axonu směrem k synapsím. Po krátkém období akčního potenciálu se draslíkové ionty začnou pohybovat opačným směrem a dochází tak opět k polarizaci, která přechází aţ k hyperpolarizaci. Tento rychlý vzestup a pokles membránového potenciálu nazýváme hrotový potenciál (Obr. 3). Vzniklý akční potenciál se šíří po svalovém vlákně a vyvolává kontrakci svalu. Do původního stavu se ionty dostávají díky sodíkodraslíkové pumpě, která díky ATP přenese sodíkové ionty ven a draslíkové ionty zpátky dovnitř. [2,5,21,24]

12

Obr. 3 Vznik akčního potenciálu (Fišar, 2010)

Rychlost vedení akčního potenciálu je zvyšována pomocí myelinové pochvy, která těsně přimyká k povrchu axonu, a volné zůstávají jen malé mezery, které nazýváme tzv. Ranvierovy zářezy (Obr. 4). Toto jejich přerušované uspořádání urychluje šíření vzruchu, neboť při kaţdém styku impulsu s tímto zářezem dojde k obnovení původní intenzity impulzu. [2,5,22]

Obr. 4 Struktura neuronu (Epilepsy foundation) Protoţe změny koncentrace iontů vyvolané změnou membránového potenciálu jsou malé, generují se v axonu akční potenciály tak dlouho, dokud

13

podnět trvá, a to s frekvencí, která je závislá na velikosti podnětu. Toto se nazývá frekvenční kódování (Obr. 5). [22]

Obr. 5 Frekvenční kódování (Fišar, 2010)

1.3. Typy elektromyografie Elektromyografie je vyšetřovací metoda, pouţívající se pro měření elektrické aktivity svalu a nervu, který daný sval řídí. EMG poskytuje široké moţnosti uplatnění, ale vţdy je důleţité zvolení vhodného typu pro daný případ. Elektrickou svalovou aktivitu lze zaznamenávat buď jehlovými elektrodami, zavedenými přímo do svalu skrz kůţi, nebo povrchovými elektrodami, které se umísťují přímo na kůţi nad bříškem měřeného svalu. Pro obě metody existují dva druhy elektrod. Elektrická aktivita svalů můţe být zapsána buď pomocí monopolárních nebo bipolárních elektrod.[1,23] 1.3.1. Povrchová elektromyografie Jedny z prvních povrchových elektrod byly konstruovány jako jednoduchý kousek vodivého kovu čtvercového nebo kulatého tvaru, na které se aplikovala tenká vrstva elektrolytického gelu, a následně byly páskou připevněny k pokoţce. Primární funkcí elektrolytického gelu bylo tedy účinné spojení kovové destičky s kůţí. Takto umístěné elektrody byly však velmi citlivé na pohyb a docházelo tak k mechanickým poruchám, kdy se pohybem měnila tloušťka tenké vrstvy

14

elektrolytu mezi elektrodou a kůţí v průběhu svalové kontrakce. Tento typ jednoduchých elektrod není proto příliš výhodný, ale dá se stále efektivně pouţívat, pokud je elektrolytický gel aplikován šetrně a následně je elektroda bezpečně a pevně umístěna za pomocí přilnavé pásky. Mnohem efektivnější způsob jak odstranit problém s pohybem elektrody, je eliminovat přímý kontakt mezi kovovým povrchem a kůţí. To se vyřešilo tím, ţe přilnavý povrch, zodpovědný za zaznamenávání, byl zabudován přímo do elektrody. Tento typ elektrody bývá někdy také označován za plovoucí elektrodu. Další hlavní funkcí elektrolytu je pak udrţení vodivých cest mezi elektrodou, resp. jejím kovovým povrchem, a kůţí, po celou dobu kontrakce svalu, coţ se nazývá tzv. elektrolytický most. Pro přesné měření je jeho zachování po celou dobu kontrakce nezbytné. [1,11,14,23] Podle funkce a směru, kterým signál prochází, dělíme elektrody na: stimulační – vedou signál od přístroje k tělu vyšetřovaného Snímací (aktivní) – vedou signál od těla k přístroji Pomocné (nejčastěji uzemňovací) – zlepšují podmínky měření, jsou umístěny podél svalu, který měříme, mezi stimulační a snímací elektrodu, avšak ne v jejich přímé linii. Podle počtu elektricky izolovaných částí můţeme elektrody rozdělit na: monopolární – fungují jako aktivní (zaznamenávací) nebo referenční (stimulační) elektrody – 1 jednotlivá elektroda bipolární – rozdělené na 2 drátky těsně vedle sebe, přičemţ jeden funguje jako aktivní, druhý jako referenční a snímají rozdíl potenciálů mezi sebou. Dále můţeme elektrody rozdělit podle způsobu přichycení na samolepící, přísavné nebo elektrody s nutností fixace (nejčastěji pásky nebo řemínky), podle znuvupouţitelnosti – na jedno pouţití, k opakovaným pouţitím. [1,16,23] Povrchová elektromyografie je nejvíce vyuţívána pro kineziologické účely, pro diagnostiku u sportovců i běţné populace. Dále se také vyuţívá v lékařství jako tzv. kondukční studie (obr. 6), kdy je cílem vyšetření měření rychlosti vedení akčního potenciálu ve stimulovaném 15

nervu a velikosti elektrické odpovědi ve svalu nebo nervu. Přes stimulační elektrodu jsou vysílány do příslušného nervu malé elektrické impulzy a snímací elektroda potom zaznamenává změny elektrického potenciálu ve svalu. Stimulační

elektroda se umisťuje na bříško svalu a snímací na kost či výběţek ve směru vedení nervu. Elektrody jsou vţdy povrchové. [1] Obr. 6 Kondukční studie[15] 1.3.2. Jehlová elektromyografie Tento typ EMG se pouţívá ke zjištění charakteristiky akčního potenciálu jednotlivých motorických jednotek. Provádí se zanořením jehly do svalu, která je velmi tenká, odpovídá velikosti inzulinové injekce. Jehly mohou mít koncentrické nebo bipolární elektrody. Koncentrické jsou nejpouţívanější. Tato elektroda je tvořena podkoţní jehlou, která obsahuje izolovaný vodič na špičce jehly, který slouţí k detekci dotyku s kůţí.(Obr. 7a) Bipolární obsahují dvě takovéto stejné podkoţní jehly. (Obr. 7b).

Obr. 7a Koncentrická jehla Obr. 7b Bipolární jehla (Kamen, 2010)

16

Výhodou jehlové EMG je skutečnost, ţe umoţňuje získání signálu z jednotlivých motorických jednotek, coţ je přesnější neţ u povrchové EMG. Změnou polohy jehly ve svalu je vyhledávaná optimální pozice pro záznam akčních potenciálů. Proto je ale nezbytná výborná znalost anatomie svalů. [1,11,14,16] 1.3.3. Drátková elektromyografie Tento typ EMG nabízí mnoho výhod jehlové elektromyografie bez nevýhod souvisejících s měřením při pohybu. Proto jsou velkým přínosem zejména pro kineziologické studie, protoţe nezpůsobují ţádnou bolest a jsou jednoduše odstranitelné po dokončení studie. Drátky by měly být malého průměru z neoxidujících izolovaných vodičů. Zavádí se do svalu podkoţní jehlou, přičemţ jeho špička a malá část smyčky je odizolována(Obr. 8) Po zavedení je drátek ve tvaru smyčky zaveden ve svalu, aniţ by ho vyšetřovaný jakkoliv pociťoval. Pro uzemnění pouţíváme stejné metody jako u povrchové EMG. [1,24]

Obr. 8 Ukázka jednoho z typů drátkových elektrod (manuál MIE)

Použití jednotlivých typů EMG Výběr správné elektrody pro specifické funkce je velmi důleţitý. Existuje mnoho kombinací a všechny mají své výhody a nevýhody. Obecně se však doporučuje pouţití následujících typů elektrod pro dané situace: Povrchové elektrody: Kineziologické studie povrchových svalů a velkých svalových skupin Neurofyziologické studie povrchových svalů

17

Psychofyziologické studie Propojení svalů s externím zařízením, jako jsou elektrosvalové protézy Jehlové elektrody Charakteristiky akčního potenciálu motorické jednotky Kontrola vlastností motorických jednotek Průzkumné klinické elektromyografie Drátkové elektrody Kineziologické studie hlubokých svalů Neurofyziologické studie hlubokých svalů Kineziologické studie malých, nebo přilehlých svalů, u kterých za normálních okolností můţe dojít k přehlédnutí Omezené studie o vlastnostech motorické jednotky [1,23,24] Umístění elektrod Charakteristika EMG signálu je závislá na umístění elektrody na sval, je tudíţ nezbytné vědět, na které místo a jakým způsobem elektrodu umístit (Obr. 9 a 10.) Umístění v blízkosti úponu šlachy, inervační zóny nebo okrajích svalu způsobuje sníţení amplitudy. Vlákna ve středu svalu mají větší průměr neţ na výše zmíněných místech. Protoţe amplituda akčního potenciálu svalových vláken je úměrná průměru vlákna, amplituda EMG signálu bude větší ve středu svalu. Umístění čidla na sval je nejdůleţitějším faktorem pro získání nejlepšího signálu k poměru šumu, s nejmenším mnoţstvím ruchů (Obr. 11).

18

Obr. 9 Umístění elektrod na přední straně těla (manuál Noraxon)

19

Obr. 10 Umístění elektrod na zadní straně těla (manuál Noraxon)

20

Obr. 11 Rozdíl amplitud v závislosti na umístění elektrod (De Luca, 2008) Následující obrázek ukazuje preferovanou oblast pro umístění elektrod – uprostřed svalu, daleko od inervačních zón a úponu svalu. Ţlutě označená místa ukazují inervační zóny, které jsou na velkých svalech umístěny po obvodu svalu. Pro lepší kvalitu signálu je ideální umístit čidla kolmo na vlákna, pokud je to moţné (Obr. 12).

Obr. 12 Umístění elektrody na svalu (De Luca, 2008)

21

1.4. Technické vybavení V dnešní době můţeme nalézt celou řadu různých firem, zabývající se výrobou elektromyografů různých typů, avšak základní technické vybavení je u všech prakticky stejné. Pro náš výzkum jsme pouţili osmikanálovou EMG aparaturu MTR8 s telemetrickým přenosem snímaných signálu firmy MIE s demultiplexorem, dekodérem, filtrem a zesilovačem signálu. K aparatuře je dále zapotřebí počítač s monitorem, do kterého je nainstalovaný software od stejné firmy, bipolární nalepovací elektrody a uzemňovací elektrody, které se spojí pomocí drátků, viz. příklad (obr.13).

Obr. 13 Zapojení elektrod (MIE Medical research 1997)

22

2. MASÁŽE 2.1. Dějiny masáže Masáţ v té či oné podobě existovala v kaţdé kultuře světa. Název je pravděpodobně odvozen z řeckého massé = mačkati, hnísti. Podobná slova se objevují i v jiných indoevropských jazycích. Slovní kmen je starobylý a objevuje se ve francouzském slově masser, v hebrejském mašeš, arabském maš, nebo latinském massa, coţ většinou vţdy znamená tříti, mazati apod. Nejstarší písemný záznam představuje zřejmě takzvaný Ebersův papyrus, pocházející z Egypta, jehoţ stáří se odhaduje minimálně na 1600let př. n. l. Masáţ je tu uváděna jako jeden z moţných léčebných prostředků. [3] V Číně, kde můţeme nalézt další nejstarší údaje o masáţi, je literární památkou kniha „Nei Ťing Su Wen“, coţ se dá přeloţit jako „Kniha o obtíţích“, jehoţ autorem je pravděpodobně Chuang-ti, polomyticky legendární Ţlutý císař. Zde je vedle jiných léčebných procedur zastoupena také masáţ. Další písemné zprávy obsahují knihy Konfuciovy, který ţil v letech 551 – 467 př. n. l. Je v nich popsána metodika masáţí, povaţována za léčebný prostředek. Souběţně s masáţí také doporučoval provádět dechovou gymnastiku jako účinnou léčebnou kůru. V 6. století fungovala v Číně vysoká lékařská škola, na níţ se vedle mnoha jiných oborů přednášela a prakticky vyučovala i masáţ. Také z oblasti starověké Indie pocházejí literární údaje o masáţi staré skoro 4 tisíciletí. Jako Evropany nás ale stále nejvíce zajímá a je nám nejbliţší antika řecká a římská. [3,4,8] Do Řecka se masáţ dostala z Egypta. V Homérově eposu „Odyssea“ se píše, jak krásná kouzelnice Kirké masírovala Odyssea a pozdrţela tím návrat řeckých hrdinů o celý rok. Slavný řecký lékař Hippokratos znal různé účinky masáţe podmíněné různými hmaty a postupem kdyţ uváděl, ţe „vhodnou masáţí lze napjaté svaly uvolňovat a svaly ochablé utuţovat“. Znal také příznivý účinek masáţí na krevní oběh, nespavost, hojení následků poranění apod. Řecko je zřejmě první zemi, kde se masáţ začala uplatňovat při různých druzích tělesných cvičení a sportů vůbec. [4] Od Řeků převzali masáţ Římané. Asklepiades, který si v Římě získal značnou pověst pro své široké znalosti, hodnotil masáţ jako jeden ze základních

23

zdravotních prostředků. Rozlišoval několik druhů masáţe: suchou nebo s pouţitím tuku jako masáţního prostředku, krátkodobou a dlouhodobou podle délky trvání a zavedl také nový hmat – chvění. Kromě masáţí doporučoval střídmě jíst a pít, aktivní pohyb a studenou sprchu. To znamená zase masáţ v pojetí ţivotosprávném a kromě toho doporučení ţivotního reţimu, téměř shodného s dnešními lékařskými radami. Nejslavnější římský lékař byl Claudius Galenus, který je povaţován za praotce sportovní masáţe. Začínal jako lékař v gladiátorské škole, kde zavedl přípravnou masáţ zápasníků před utkáním a po zápase pouţíval masáţ k odstranění únavy. [3,4] V období středověku došlo ve většině evropských zemí k výraznému úpadku a ztráty zájmu přírodní vědy a tím i o masáţ jako léčebného prostředku. Masáţe prováděly pouze lazebnice, které jim v době plné předsudků nevynesly příliš dobrou pověst. Pouze Arabové se nadále věnovali přírodním vědám a lékařství a tím si i arabské lázeňství uchovalo vysoký standard. Mezi představitele arabského světa patří například Avicenna (980-1037), který pro svou práci čerpal z děl antických řeckých filozofů, medicínu dokonce vystudoval od křesťanského lékaře. V jeho „Kánonu lékařství“ praví, ţe cílem masáţe je urychlit odplavení látek, které způsobují únavu nebo bolest, ze svalů. Od Arabů převzali masáţ Turci (u těch má masáţ a lázeňství stále velmi významné postavení v celkové péči o tělo), dále Peršané, kavkazské a středoasijské národy. [3,4] Návrat k odkazu antiky nastává pak aţ v prvních stoletích v novověku, ale v tělesné výchově později neţ v umění a vědách. V Evropě dochází k renesanci teprve v 16. století. Mezi nejvýznamnější představitele tehdejší doby patří Symforius Chambie, Fux z Tübingenu, Ambrosius Paré, Prosperus Alpinus, Alfonzo Boreli a Bacon Verulanský, kteří psali o tělesném pohybu, masáţích a jejich vyuţití při kloubních onemocněních a odstranění bolesti. 17. -18. století bylo pro vývoj masáţe důleţité zejména obratem k vědě a lékařství, které zaznamenalo veliký rozmach. Masérské zkušenosti a dovednosti byly zařazeny mezi léčebné metody, pouţívané zejména v lázeňství. Prohlubovala se metodika, zdokonalovalo se její provádění a poté i vědecké zdůvodňování. Tak vznikla léčebná masáţ, pouţívaná dnes v řadě oborů jako významný léčebný prostředek i

24

jako metoda rehabilitační, vyuţívaná v návratné péči o pacienty hospitalizované v nemocnicích, o ambulantní pacienty či o ty, kteří se doléčují v lázních. V poslední době je masáţ vyhledávaná nejen jako léčebná metoda, ale i pro příjemné pocity, které vyvolává. Relaxace má blahodárný vliv na tělo i na psychiku. Jako stimulant působí zřejmě proto, ţe relaxací svalů a odstraněním napětí se uvolňuje energie.[3,4,8]

2.2. Typy masáže Masáţ je speciální procedura, která je vyuţívána k posílení organismu, k upevnění tělesného a duševního zdraví, zlepšení výkonnosti a ověţení po fyzické nebo psychické námaze. Speciální druhy masáţí jsou pouţívány k léčení nebo doléčování některých chorobných a poúrazových stavů. [3] Podle zaměření dělíme masáţe na: 1. léčebné – rehabilitační 2. regenerační (rekondiční) 3. sportovní 4. kosmetické V dnešní době existuje celá řada různých druhů masáţí, které vycházejí z různých kulturních základů. Jednotlivé druhy se vzájemně prolínají a mnoho technik je často označováno za originální pouze z komerčních důvodů. [8] Při masáţích, které vycházejí z filozofie východní medicíny, je důleţitá znalost meridiánů, jejich podstaty a průběhu. Například masáţ Shiatsu je speciálním druhem reflexních technik, které z tradičních postupů východní medicíny vychází. Cílem východní medicíny je pracovat se silami a schopnostmi lidského těla, které mají přirozený sklon k hojení a uzdravování. Podobně laděny jsou i techniky thajských masáţí. [3] Mezi další druhy masáţí, které se v dnešní době pouţívají čím dál víc, patří havajské masáţe, masáţe horkými lávovými kameny, medové masáţe,

aromaterapeutické

masáţe

ajurvédské

baňkování.

25

masáţe,

hydromasáţe

či

Mezi kosmetické masáže bychom zařadili: manuální a přístrojové lymfatické masáže neboli lymfodrenáže - ovlivňují mízní systém a podporují tok lymfy, účinek je zdravotní i kosmetický (např. odstranění celulitidy). [3] Čokoládové masáže – vyuţívá vlastností čokolády, zejména kakaa v něm obsaţeném, které omlazuje pleť, působí proti stárnutí pleti, detoxikuje tělo díky vitaminům, minerálům a aminokyselinám vstřebávajícím se z čokolády přes pokoţku.[18] Lifting – vyhlazovací masáţ obličeje[3]

2.3. Sportovní masáž V našem výzkumu se dále budeme zabývat zejména sportovní masáţí, proto jí zde věnujeme samostatnou kapitolu. Sportovní masáţ je masáţ sloţená z uspořádaného souboru vhodných masérských hmatů, které mají připravit sportovce jak z fyzické tak z psychické stránky na podání určitého sportovního výkonu, popřípadě mají za úkol zbavit sportovce únavy a přispět k jeho zotavení [20]. Její technika vyplývá z 6 základních hmatů, kterými jsou tření, hnětení, roztírání, tepání, chvění a pasivní pohyby v kloubech. Sportovní masáţ dělíme na : Masáž odstraňující únavu – je to nejrozšířenější druh, uplatňuje se zejména v případě, kdy byl sportovec vystaven velké fyzické námaze, pokud ovšem není příliš vyčerpán. V takovém případě se doporučuje jednodenní pauza mezi výkonem a masáţí. Přípravná masáž – zpravidla se jedná o celkovou masáţ, jejím cílem je zlepšení sportovcovi kondice, proto je někdy také nazývána kondiční masáţí. Z technik se zde uplatňuje zejména tepání mírnějšími způsoby

26

(zásadně intenzivně netepeme nad většími povrchovými cévami, nervy, okosticí, kostními výběţky, hranami apod.), chvění a pohyby v kloubech. Pohotovostní masáž - rozlišujeme typy dráţdivý a uklidňující. Pokud je masáţ provedena silnou intenzitou a rychlostí projevuje se dráţdivě, coţ je vhodné pouţít k přípravě sportovce k výkonu, zejména pokud je v útlumu. Pravidelná a pomalá masáţ naopak působí uklidňujícím způsobem, pouţívá se, pokud je sportovec nervózní a netrpělivý. Z technik se uplatňuje zejména chvění, případně plošné formy tepání [3,20]. Léčebná sportovní masáž - má za úkol pomáhat léčit či doléčovat následky různých sportovních zranění. Hmaty volíme dle anatomické stavby masírovaných částí těla. Při působení na kůţi volíme tření a roztírání, případně plošně formy tepání. Při zpracovávání podkoţí a okolí kloubů volíme roztírání, tření, hnětení (u bříškatých svalů), chvění, případně tepání. Ploché, respektive dlouhé svaly s bohatší vazivovou sloţkou třeme, roztíráme a přiměřeně tepeme. [3,4] Rozsah masáţí závisí na jejím cíli a je rozdílný u jednotlivých druhů. Celková masáţ trvá aţ 60min., z toho dolní končetiny 10-15min., horní končetiny 5-10min., trup asi 30min. Pro sportovní masáţ je důleţité, ţe masáţ delší neţ 10 min. přestává působit dráţdivě na CNS a nestimuluje výkon. [3] Dále si musíme uvědomit, ţe sportovní masáţ nenahrazuje nutné rozehřátí a rozhýbání. Po výkonu urychluje zotavení svalů, zlepšuje krevní oběh, odstraňuje zplodiny metabolismu. Cílená masáţ pomůţe odstranit křeče, sniţuje riziko zánětů vazivové tkáně, urychluje zhojení poškozeného vaziva, zbavuje pocitů ztuhlosti, mírní bolesti pohybového aparátu a zlepšují jeho výkonnost a napomáhá regeneraci svalstva a tkání. [3,19] Masáţ vţdy zahajujeme dlouhými, širokými tahy, pak následuje zrychlení tempa a pouţití hlubších tahů. Zaměřujeme se zejména na svaly, které budou při výkonu nejvíce namáhány. Při masáţi uplatňujeme hnětení, bušení a protahování rozhýbání kloubů. Cílem je prevence ztuhlostí a křečí. Ideální by bylo, kdyby sportovec po masáţi nějakou dobu odpočíval, aby měly svaly čas masáţ vstřebat.

27

Sportovní masáţe nejsou příliš vhodné pro těhotné ţeny a ţeny v šestinedělí, kvůli jejich intenzitě. Dále pak pro pacienty s nádorovým onemocněním či zápaly a infekcemi. Také zásadně nemasírujeme tzv. mateřská znaménka a zvýšené opatrnosti musíme dbát, pokud je kůţe na masírované části nějak poškozená. Nemasírujeme dále při zánětlivých a hnisavých procesech na kůţi, rozsáhlejších plísňových afekcích, nezahojených ranách, akutních zánětech kloubů a při varixech.[3, 8,19]

2.3.1. Masáž dolní končetiny V našem výzkumu jsme pouţívali sportovní masáţ, kterou jsme aplikovali na dolní končetinu, respektive lýtkový sval, proto si nyní ukáţeme základy masáţe této oblasti a techniky, kterými bude prováděna. Při masáţí lýtka stojíme, sedíme nebo klečíme na boku čelem k masírované končetině. 1. Tření provádíme vytíráním přes ruku celými plochami dlaní. Masér stojí čelem k vnější straně lýtka. Vytíráme vţdy směrem k srdci masírovaného. (obr. 14)

Obr. 14 Tření lýtka (Sedmík, 2006)

28

2. Hnětení provádíme a) uchopením a odtahováním tříhlavého lýtkového svalu (obr. 15)

Obr. 15 Uchopení a odtahování lýtkového svalu(Riegrová, 2007) b) vlnovité (obr. 16)

Obr. 16 Vlnovité hnětení(Riegrová, 2007) c) finské (oběma způsoby). Masér stojí vzadu u kratší strany stolu. 3. Tepání lýtka provádíme povrchovými hmaty: a) Smetáním b) Vějířovitě – lehce -

Masér stojí čelem k vnější straně lýtka

4. Chvění provádíme vidlicí – pro úspěšné provedení musí být koleno ohnuto v pravém úhlu. Volnou rukou uchopíme končetinu za hlezno a druhou rukou provádíme chvění. To provádíme do stran, kolmo na dlouhou osu bérce, přitom je nutné, aby masírovaný relaxoval lýtkové svaly (obr. 17). [3,4]

29

Obr. 17 Chvění(Riegrová, 2007)

2.4. Působení masáží Masáţ má na tělo uţ od nepaměti blahodárný vliv ať uţ na psychickou, tak na fyzickou stránku, kterým se nyní budeme zabývat. Pro lepší orientaci si působení můţeme rozdělit na: 1. Mechanické – zlepšení ţilního oběhu a pohybu mízy, ulehčuje se práce srdce, masáţí se dá pohyb mízy zrychlit aţ osminásobně. Velmi intenzivní masáţí se dá ovlivňovat i tuková tkáň. 2. Chemické – ve tkáních se uvolňují histaminové látky, coţ má za následek reflexní rozšíření cév. 3. Reflexní – dráţdění volných nervových zakončení v kůţi vyvolává impulsy ovlivňující CNS a zpětně celý organismus. (Riegrová 2007) To jaký bude mít masáţ účinek je závislé na technice masáţe, kterou pouţijeme. Tím ţe rukama působíme nejprve na kůţi, dochází k prokrvení, zlepšuje se koţní dýchání a uvolňují se potní a mazové ţlázy. Masírovaná kůţe je pevnější a pruţnější, proto se také masáţe pouţívají při péči o pleť, kdy působí proti stárnutí. Zrychlení krevního a mízního oběhu pomáhá k odstranění přebytečné vody a odplavení produktů metabolismu. Masáţí je moţné odstranit otoky, zvyšovat pruţnost kloubních pouzder a tak udrţovat dobrý rozsah kloubů. Při masáţi se ve svalech otevírá větší mnoţství krevních kapilár, tím se zlepšuje přívod ţivin, kyslíku a podmínky svalové činnosti. Masáţí je moţné ovlivňovat i svalový tonus. Výkonnost můţeme ovlivnit zejména na neunavených místech – výrazně se zvyšuje dráţdivost center v CNS, do nichţ se masírovaná část promítá. Tím se prohlubuje útlum v oblastech, které se unavily předchozí činností, během

30

útlumu dochází k regeneraci unavených center a tím k obnovení výkonnosti. Při celkové únavě nepřistupujeme k masáţi dříve neţ 30 minut po výkonu, ideálně však aţ druhý den.[3,19] Nejdůleţitější je účinek na nervový systém. Při masáţi jsou dráţděny receptory umístěné v kůţi, podkoţí, ve svalech, šlachách i kloubech. V CNS pak dochází k určité iradiaci vzruchů, takţe jsou ovlivňována i okolní centra. Tím se mnoţství následných reakcí rozšiřuje a i místně prováděná masáţ má celkový dopad. Rozsah a charakter periferních změn samozřejmě záleţí na pouţité technice a způsobu provedení. Pomocí masáţe je moţno také upravovat vegetativní ladění. Správné střídání podráţdění a útlumu v CNS je hlavním předpokladem dobré činnosti organismu. Umoţňuje podávat vysoký výkon, udrţovat pracovní výkonnost a chránit před únavou. Také příjemné subjektivní pocity vyplývající z masáţe kladně působí na psychiku osob. Mírná masáţ tlumí vodivost nervů, intenzivní ji zvyšuje. Velmi silná masáţ působí znecitlivujícím způsobem. Tím, ţe masáţ zlepšuje prokrvení, zvyšuje se i rozsah metabolických pochodů a dochází ke zvýšenému vylučování látek. Zvýšené vylučování moče je jedním ze způsobů, jak se organismus zbaví přebytečných produktů metabolismu. Uvedené účinky masáţe působí současně a odezva v organismu je vţdy komplexní.[3] Působení masáţí bychom mohli shrnout do několika bodů: prokrvení a prohřátí, které napomáhá k relaxaci masírovaných částí těla a zmírňuje jejich bolestivost, urychluje proces regenerace svalů po zátěţi, odstraňuje jejich únavu a zvyšuje svalovou výkonnost, rozrušuje svalové zatvrdliny i srůsty a pravidelnou aplikací zabraňuje jejich opětovnému vzniku, pomáhá

vyrovnávat

následky

způsobené

jednostrannou

činností,

přetěţováním a nesprávným drţením těla, čímţ se výrazně podílí na prevenci bolesti zad a kloubů,

31

mechanicky odstraňuje zrohovatělé buňky pokoţky, tím uvolňuje potní a mazové ţlázy a tak podporuje regulační a ochranné pochody zajišťující odolnost povrchu těla proti zevním vlivům prokrvením kůţe a podkoţí zlepšuje zásobování těchto tkání ţivinami a kyslíkem, čímţ zpomaluje vznik příznaků stárnutí, podporuje krevní oběh, zabraňuje vzniku otoků a usnadňuje srdeční činnost, její pravidelná aplikace celkově utuţuje organismus a stimuluje jeho imunitní

systém.

[17]

2.5. Masážní prostředky I kdyţ lze provádět masáţ „nasucho“, zejména masáţ reflexní, shiatsu a akupresuru, u většiny prováděných masáţí pouţíváme pomocné masáţní prostředky. Umoţňují lepší skluz ruky po těle masírovaného a, obsahují-li farmakologicky účinné látky, působí i léčivě.[4] Nejstaršími

masáţními

prostředky

byly

rostlinné

oleje,

často

s aromatickými přísadami, které se pouţívají dodnes. Nejoblíbenější byl olej olivový. Kromě rostlinných tuků se dají vyuţívat i tuky ţivočišné nebo minerální, které se však v dnešní době uţ příliš nevyuţívají. Obecně se tukové masáţní prostředky uţ spíše nepouţívají, protoţe ucpávají póry a po jejich pouţití je nutné umýt se vodou a mýdlem. [3,4] V dnešní době jsou nejvíce vyuţívané průmyslově vyráběné masáţní emulze, např. EMSPOMA, jejichţ největší výhodou je, ţe na těle zanechávají film, který působí i po masáţi a neucpávají koţní póry. K masáţi se dají vyuţít i lihové přípravky, které sice neumoţňují tak dobrý skluz jako předešlé, ale mají chladivý účinek a nemusí se smývat. Vţdy je však lepší tyto přípravky spojit s krémy či emulzemi. K léčebné masáţi zaměřené na nemocné místo pouţíváme léčebné masti, krémy nebo gely. Jejich sloţení určuje buď lékař, nebo jsou vyráběny průmyslově farmaceutickými firmami.

32

V dnešní době se vyrábí široké spektrum kvalitních masáţních prostředků různých značek. Často jsou to rostlinné oleje, které jsou bohaté na vitamíny, vybrané éterické oleje a výtaţky z léčivých rostlin, proto mají velmi dobré terapeutické účinky. Známý je např. masáţní olej skořicový (prokrvující), který by však neměl být pouţíván u těhotných ţen a při onemocnění epilepsií, levandulový (uvolňující), Marathon AÖK s protizánětlivými a protibolestivými účinky, či masáţní olej neutrální, bez éterických olejů. Pomocnými masáţními prostředky jsou různé mechanické pomůcky, jako drsné látky, kartáče, relaxační pás z kuliček, vibrační strojky, křesla a podobně. [3,4]

33

3.Cíle, hypotézy a úkoly práce 3.1. Cíl diplomové práce Cílem této práce je prokázat, posoudit a zhodnotit vliv masáţe na elektromyografickou aktivitu v dolních končetinách, resp. v m. gastrocnemiu. Pomocí EMG chceme objektivně zjistit úroveň zotavení svalové tkáně po specifickém zatíţení.

3.2. Hypotézy práce H1: Provádění masáţe po specifickém zatíţení má větší smysl pro uvolnění svalů neţ pasivní relaxace. Vysvětlení hypotézy: Chceme ověřit, zda rozdíl mezi klidovou a pasivní fází v prvním měření je kladný, oproti druhému měření, kde by rozdíl mezi klidovou a pasivní fází měl být záporný, coţ znamená, ţe v druhém měření došlo k výraznějšímu uvolnění svalů po masáţi a sníţení napětí.

3.3. Úkoly práce U1: Pro plánovaný výzkum vybrat probandy, u kterých budeme testovat pomocí povrchové elektromyografie napětí ve svalech, coţ bude probíhat ve 2 měřeních a poté porovnávat jejich výsledky po pasivním odpočinku s výsledky po masáţi.

34

4. Metodika práce 4.1. Popis zkoumaného souboru Jelikoţ se v tomto výzkumu budeme zabývat vlivem masáţe na relaxaci svalů po výkonu, rozhodli jsme se pouţít homogenní skupinu ţen ve věku od dvaceti do pětadvaceti let, které se aktivně věnují sportu alespoň třikrát týdně jednu hodinu. Ţeny ve skupině byly vybrány tak, aby provozovali různé druhy sportů, zastoupen je tak nejen vytrvalostní, ale i rychlostní sport. Tím jsme chtěli dosáhnout toho, aby byla studie pouţitelná pro širší řadu sportů, protoţe vytrvalostní sportovci mají obvykle ve svalech jiný poměr pomalých a rychlých vláken neţ u sportovců rychlostních apod. Počet testovaných je vzhledem k časové náročnosti výzkumu pouze pět. Pro další výzkum tohoto tématu by bylo ideální počet testovaných zvýšit, aby byly výsledky průkaznější, ale vzhledem k tomu, ţe nebudeme porovnávat jednotlivé testované mezi sebou, ale pouze jejich výsledky v jednotlivých měřeních, bude nám pro naší pilotní studii tento počet stačit. Všichni testovaní byli poučeni a instruováni, aby měření bylo co nejpřesnější. Měření nesměla předcházet náročná pohybová aktivita, aby sval nebyl oslaben a podmínkou pro měření byl perfektní fyzický i zdravotní stav.

4.2. Použité metody analýza odborné literatury zátěţový test - výskoková ergometrie měření - pomocí povrchové EMG značky MIE analýza naměřených dat statistické zpracování dat - program Statistica Výzkum je zaloţen na porovnávání dat mezi jednotlivými měřeními u kaţdého testovaného. Výzkum má empirický charakter, je jednofaktorový a jednoskupinový. Sval, na který jsme se v něm zaměřili je m. triceps surae, resp. m. gastrocnemius caput mediale a m. gastrocnemius caput laterale. Na ně aplikujeme jednorázovou dynamickou koncentricko-excentrickou zátěţ. V tomto

35

případě se jedná o výskoky. Vycházíme z šedesátisekundového Bosco testu, který jsme však zkrátili na polovinu, jelikoţ jsme zjistili, ţe tato doba je pro některé probandy příliš dlouhá a ve svalech jiţ docházelo během posledních sekund k relaxaci. Během třiceti sekund však byly probandi schopni lépe udrţet maximální intenzitu pohybu po celou dobu a sval byl tak adekvátně zatíţen. Během tohoto testu probandi provádějí maximum vertikálních výskoků po dobu třiceti sekund tak, aby kontakt s podloţkou byl co nejmenší a tak se prodlouţila doba strávená ve vzduchu, přičemţ ruce spočívají na bocích. Tento test je jedním z nejrozšířenějších testů na výskokovou ergometrii, kterým se zjišťuje odrazová výbušnost dolních končetin. Pro tuto výskokovou ergometrii jsme pouţili přístroj Fitro jumper, který se skládá z odrazové plochy, která je prostřednictvím interfejsu napojená na počítač (Obr. 18). Toto zařízení je schopné měřit s přesností na tisícinu sekundy trvání letových a opěrných fází a vypočítat z nich výšku výskoku, zrychlení v době odrazu, rychlost v konečném okamţiku odrazu a výkon v aktivní fázi odrazu. Poslední parametr vyjadřuje schopnost odrazit se co nejintenzivněji v co nejkratším čase, tj. schopnost svalů dolních končetin kontrahovat se co nejrychleji a co nejintenzivněji

Obr. 18 Fitro jumper

Obr. 19 Graf skoků s jednotlivými parametry

36

Na předchozím obrázku (Obr. 19) můţeme vidět graf všech skoků, které proband provedl. Červenou barvou jsou znázorněny sloupce, které značí výkon ve W/kg, modrou barvou pak sloupce vyjadřující výšku skoku v centimetrech. Parametry získané z přístroje Fitro Jumper: -

výška výskoku (h): h= g * ft2/8

-

průměrný výkon (P´): P´= g2 * ft/8

-

výkon v aktivní fázi odrazu (P): P = g2 * tf *(tf+tc)/ 4 Tc

-

zrychlení v aktivní fázi odrazu (a): a = g * tf/tc

-

rychlost v závěrečném momentě odrazu (v): v = g * tf/2

-

tc - doba kontaktu (s)

-

tf - doba letu (s)

Nás bude zajímat zejména výkon v aktivní fázi odrazu, ten by měl být u obou měření přibliţně stejný. Pro měření napětí ve svalech jsme pouţili osmikanálovou EMG aparaturu MTR8

s telemetrickým

přenosem

snímaných

signálu

firmy

MIE

s demultiplexorem, dekodérem, filtrem a zesilovačem signálu (Obr. 20). K aparatuře je dále zapotřebí počítač s monitorem, do kterého jsme nainstalovali software od stejné firmy, bipolární nalepovací elektrody a uzemňovací elektrody.

Obr. 20 Aparatura MIE (MIE Medical Research Ltd) Pomocí této aparatury jsme v obou měřeních provedli zjištění napětí v m. gastrocnemius ve všech třech fázích - v klidové, po zátěţi a v pasivní. Pasivní fáze byla v prvním měření 10ti minutová pasivní relaxace a v druhém měření 10ti 37

minutová masáţ. Tak jsme získali z kaţdého měření 3 zprůměrované hodnoty pro kaţdý sval. Pro ověření hypotéz bylo potřeba je dále statisticky zpracovat. Pro statistické zpracování byl pouţit program STATISTICA – Wilcoxonův párový test. Hodnoty naměřené u kaţdého svalu jsme sečetli a získali tak výsledné napětí u obou svalů dohromady. Dále bylo třeba vytvořit rozdíl mezi hodnotami v klidové fázi a pasivní fázi v obou měřeních. Tak jsme získali 2 výsledné hodnoty, které jsme pak vzájemně porovnali. Pokud byla výsledná hodnota prvního měření větší neţ hodnota z druhého měření, znamenalo to, ţe k většímu uvolnění napětí v daném svalu došlo v druhém měření, tj. po masáţi.

4.3. Postup měření Před kaţdým měřením byla pomocí dezinfekce vyčištěna kůţe, poté následovalo nalepení elektrod (Obr. 20 a 21) v závislosti na anatomii lýtkového svalu u jednotlivých testovaných.

Obr. 20 Umístění elektrod

Obr. 21 Umístění elektrod

Poté se testovaný poloţil na lehátko, kde 10 minut v klidu leţel, aby se lýtko uvolnilo a měření nebylo zkreslené předchozím pohybem. Po uplynutí doby byly k elektrodám připojeny drátky (obr. 22) a napojeny na wi-fi zesilovač, přenášející signál k EMG aparatuře.

38

Obr. 22 Zapojení elektrod (manuál MyoDat) Následovalo snímání elektromyografické aktivity v napojených svalech po dobu 30ti vteřin. Po získání dat byl testovaný odpojen a následovala 30ti vteřinová výskoková ergometrie popsaná výše.(Obr. 23)

Obr. 23 Průběh výskokové ergometrie Ihned po zátěţi byly testovanému opět zapojeny elektrody a snímán signál ze svalů. Při tomto snímání byl testovaný na lehátku. Následovala fáze pasivního odpočinku, kdy proband leţel 10minut na lehátku a odpočíval a pak proběhlo znovu měření.

39

Dva dny poté následovalo druhé měření, které probíhalo stejně jako první s tím rozdílem, ţe v pasivní fázi byla na testovaného aplikována desetiminutová masáţ, popsaná v v teoretické části. Díky pouţití desky na výskokové ergometrii jsme byli schopni zjistit, jaký výkon proband při zátěţi dosáhl. Při měření jsme se soustředili na měření m.gastrocnemius caput mediale i laterale. Jedná se o svaly povrchové, dobře viditelné i palpovatelné, tudíţ vhodné pro sledovaný účel. U výsledné křivky jsme hodnotili střední kvadratickou hodnotu, coţ je nejpouţívanější metoda pro analýzu signálu a obsahuje nejrelevantnější informace o stavu svalu. [23] Výsledné hodnoty jsme zprůměrovaly a porovnávaly mezi sebou.

40

5.Výsledky práce, diskuze V této kapitole budeme rozebírat měření u jednotlivých probandů a porovnávat jejich první a druhé měření.

PROBAND 1 1. měření V následující tabulce (Tab. 2) vidíme naměřené výsledky z prvního měření, které ukazují hodnoty naměřené u obou svalů v klidové fázi, po zátěţi a v pasivní fázi (10 minut klid) Tab. 2 Průměry naměřených hodnot při prvním měření m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min. klidu

3,637585 2,650896

24,63047 12,14754

4,02713361 2,78709466

Našim cílem bylo z výše popsaných údajů vytvořit rozdíl mezi klidovou a pasivní fází a tyto výsledky pak porovnat s výsledky z druhého měření. Na obrázku (obr. 24) vidíme graf prvního měření, kde je na první pohled znatelný rozdíl v síle signálu mezi jednotlivými fázemi, popsanými v tabulce č. 2. Horní obrázek přitom odpovídá m.gastrocnemius c.m. a spodní m.gastrocnemius c.l. Červenou barvou je značeno napětí ve svalech po zátěţi, zelenou barvou v klidové fázi a modrou barvou v pasivní fázi, kdy testovaný 10minut leţel na lehátku. Osa X znázorňuje čas, osa Y sílu napětí. Vzhledem k tomu ţe proband č. 1 se dlouhodobě aktivně věnuje volejbalu, je síla signálu po zátěţi vyšší, coţ odpovídá výbušné síle v oblasti dolních končetin. Zároveň vidíme, ţe m.gastrocnemius c.m. byl při pohybu zapojován více a je v něm tudíţ větší napětí.

41

Obr. 24 Napětí (mV) ve svalu při prvním měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti minutách klidu) Abychom zjistili, jakou intenzitou proband zátěţ prováděl, pouţijeme pro srovnání jednotlivých měření výsledky, které jsme získaly z výskokové ergometrie, přístroje Fitro Jumper.

Obr. 25 Graf všech provedených skoků.(h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

42

Pro srovnávání dat budeme brát v potaz průměr deseti nejlepších skoků (obr. 26). V tomto měření byl průměrný výkon výše zmíněných skoků 28 W/kg.

Obr. 26 Průměr deseti nejlepších skoků 2. měření Následující tabulka (Tab. 4) nám ukazuje naměřené výsledky z druhého měření, které ukazují hodnoty u obou svalů v klidové fázi, po zátěţi a v pasivní fázi (v tomto případě to byla desetiminutová masáţ). Tab. 3 Průměry naměřených hodnot při druhém měření m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min. masáţi

4,199463 3,05308635

8,266212 5,460108

3,7821763 2,650896

Na dalším obrázku opět vidíme graf znázorňující průběh jednotlivých fází při testování (Obr. 27).

43

Obr. 27 Napětí (mV) ve svalu při druhém měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti min. masáže) Zde můţeme vidět, ţe odpověď svalu byla po zátěţi menší v porovnání s prvním měřením, pro nás je však podstatné, jestli byl také menší průměrný výkon v aktivní fázi, coţ se nám ukáţe na dalších obrázcích, kde se podíváme na graf výskokové ergometrie a na hodnoty deseti nejlepších pokusů (Obr. 28 a 29).

44

Obr. 28 Graf všech provedených skoků. (h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

Obr. 29 Průměr deseti nejlepších skoků v druhém měření Tento obrázek nám ukazuje průměr nejlepších deseti skoků, který byl v tomto případě 28,9 W/kg, coţ je o 0,9 W/kg více neţ v předchozím měření. Můţeme tedy říci, ţe niţší odpověď svalu po zátěţi při druhém měření nebyla způsobena slabší intenzitou zátěţe. Porovnání obou měření Pomocí programu Statistica jsme obě předchozí měření porovnali pomocí Wilcoxonova párového testu. Srovnávali jsme rozdíly mezi klidovou a pasivní fází v obou měřeních. V následující tabulce (tab. 4) vidíme, ţe rozdíl prvního a druhého měření má statistickou významnost (vyznačeno červeně), coţ pro nás znamená, ţe u probanda č. 1 má 10ti minutová masáţ po zátěţi větší význam pro regeneraci, neţ 10ti minutová pasivní relaxace.

45

Tab. 4 Statistika rozdílů mezi prvním a druhým měřením u probanda č.1

průměr

Sm.odch.

1. měření

0,52575

2,593470

1.měření

0,52575

2,593470

1.měření

0,52575

2,593470

2.měření

-1,05566

3,405386

2.měření

-1,05566

3,405386

2.měření

-1,05566

3,405386

N

t

p

60249

0,000

1,000

60249

91,7667

0,000

60249

0,000

1,000

(N = počet všech čísel v jednom měření, p = hladina významnosti (významné rozdíly jsou na hladině p < ,05000), t = statistický rozdíl) Dále jak vidíme, v následujícím grafu se nám ověřilo, ţe rozdíl mezi klidovou a pasivní fází v prvním měření je kladný, oproti druhému měření, kde by rozdíl mezi klidovou a pasivní fází měl být záporný, coţ znamená, ţe v druhém měření došlo k výraznějšímu uvolnění svalů po masáţi a sníţení napětí (obr. 30). Zde hodnoty rozdílů z prvního měření dosahují hodnot aţ k 0,5 kdeţto u druhého měření jdou hodnoty rozdílů do záporných hodnot, a to k -1,1. U tohoto probanda byla tedy naše hypotéza statisticky potvrzena.

46

Obr. 30 Rozdíl napětí mezi klidovou a pasivní fází u probanda č.1

PROBAND 2 1. měření V následující tabulce (tab. 5) máme opět výčet průměrů naměřených hodnot při prvním měření, kde můţeme vidět, ţe odpověď svalů na zátěţ zde byla různá a také klidové hodnoty se mezi jednotlivými svaly lišily, coţ vidíme i dále na grafu, kde červená barva znázorňuje odpověď svalu po zátěţi, zelená úvodní klidovou fázi a modrá pasivní fázi, v tomto případě desetiminutový pasivní odpočinek (obr. 31). Tab. 5 Průměry hodnot získané při prvním měření.

m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min. klidu

4,166657 4,901467

8,431476 7,247629

4,8977038 4,399021477

47

Obr. 31 Napětí (mV) ve svalu při prvním měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti minutách klidu) Pro zjištění intenzity výkonu opět pouţijeme výsledky získané z výskokové ergometrie. Následující obrázek (obr. 32) znázorňuje mnoţství skoků provedených za dobu 30ti vteřin, jejich výšku a výkon kterým byly prováděny.

Obr. 32 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách v prvním měření. (h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

48

Jako ukazatel výkonnosti pouţijeme stejně jako u prvního testovaného průměr z deseti nejlepších skoků, dle následujícího obrázku (obr. 33). Na něm vidíme, ţe průměrný výkon v aktivní fázi odrazu byl 25,8 W/kg, coţ je hodnota kterou budeme dále porovnávat s hodnotami naměřenými při druhém měření. Při tomto srovnávání by pak hodnoty měly být opět přibliţně stejné.

Obr.33 Průměr deseti nejlepších skoků v prvním měření

2.měření Při druhém měření jsme pomocí EMG naměřili hodnoty zobrazené v tabulce číslo 6 a můţeme vidět, ţe i při tomto měření, byly rozdíly mezi jednotlivými svaly, zejména po zátěţi, různé, coţ vidíme i na následujícím obrázku(obr.34). Tab.6 Průměry hodnot získané při druhém měření

m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min masáţi

4,144743 3,335057

11,52013 21,317068

4,27067176 2,99767407

49

Obr. 34 Napětí (mV) ve svalu při druhém měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti min. masáže) Zajímá nás samozřejmě i průběh zátěţového testu, který měl při druhém měření trochu jiný průběh (obr. 35). Podle obrázku vidíme, ţe proband prováděl skoky s větší frekvencí, na úkor výšky skoku, coţ se mírně podepsalo na výkonu (obr. 36). Průměrný výkon v aktivní fázi odrazu byl při druhém měření 20,4 W/kg, coţ je o 5,4 W/kg méně neţ při prvním měření. Pro nás by byl však podstatnější problém, pokud by došlo ke sníţení výkonu při stejné frekvenci skoků, coţ by znamenalo, ţe proband opravdu prováděl pohyb niţší intenzitou.

50

Obr. 35 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách v druhém měření. (h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

Obr. 36 Průměr deseti nejlepších skoků v druhém měření

Porovnání obou měření V následující tabulce (tab. 7) vidíme, ţe rozdíl prvního a druhého měření má opět statistickou významnost (vyznačeno červeně), coţ pro nás znamená, ţe i u probanda č. 2 má 10ti minutová masáţ po zátěţi větší význam pro regeneraci, neţ 10ti minutová pasivní relaxace.

51

Tab. 7 Statistika rozdílů mezi prvním a druhým měřením u probanda č.2

průměr

Sm.odch.

1.měření

0,22861

4,983932

1.měření

0,22861

4,983932

1.měření

0,22861

4,983932

2.měření

-0,211454

3,014661

2.měření

-0,211454

3,014661

2.měření

-0,211454

3,014661

N

t

p

60249

0,000

1,000

60249

18,3274

0,000

60249

0,000

1,000

I u tohoto probanda na následujícím grafu vidíme, ţe rozdíl mezi klidovou a pasivní fází v prvním měření je kladný, oproti druhému měření, kde by rozdíl mezi klidovou a pasivní fází měl být záporný, coţ znamená, ţe v druhém měření došlo k výraznějšímu uvolnění svalů po masáţi a sníţení napětí (obr. 37). Zde hodnoty rozdílů z prvního měření dosahují hodnot k 1,0, kdeţto u druhého měření jdou hodnoty rozdílů do záporných hodnot. U tohoto probanda byla tedy naše hypotéza statisticky také potvrzena.

Obr. 37 Rozdíl napětí mezi klidovou a pasivní fází u probanda č.2

52

PROBAND 3 1. měření V následující tabulce (tab. 8) vidíme naměřené výsledky z prvního EMG měření, které ukazují hodnoty naměřené u obou svalů v klidové fázi, po zátěţi a v pasivní fázi (10minut klid). Tab. 8 Průměry hodnot získané při prvím EMG měření m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min. klid

2,977546 3,371745

8,542466 8,293145

3,19774669 4,0888469

Na dalším obrázku vidíme graf znázorňující průběh jednotlivých fází při testování (obr. 38).

Obr. 38 Napětí (mV) ve svalu při prvním měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti minutách klidu)

53

Následující obrázky (obr. 39, 40) nám znázorňují průběh zátěţového testu a průměry výkonu deseti nejlepších skoků, které potřebujeme pro porovnání intenzity provedení testu.

Obr. 39 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách při prvním měření (h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

Obr. 40 Průměry výkonu deseti nejlepších skoků v prvním měření Jak můţeme vidět na předchozím obrázku, průměrný výkon v aktivní fázi odrazu je 31,7 W/kg, coţ je ve srovnání s ostatními probandy nejlepší výkon.

2.měření Při druhém měření jsme pomocí EMG naměřili hodnoty zobrazené v tabulce č. 9 a na dalším obrázku (obr.41) je opět znázorněn graficky průběh jednotlivých fází. 54

Tab.9 Průměry hodnot získané při druhém měření

m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min masáţi

5,063437 3,472509

18,25362 16,0062

2,40922868 3,072515511

Obr. 41 Napětí (mV) ve svalu při druhém měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti min. masáže) Stejně jako u předchozího měření nyní musíme zjistit, jakou intenzitou byl prováděn zátěţový test a do jaké míry se výkon lišil oproti prvnímu měření. K tomu nám poslouţí následující dva obrázky. Na prvním je znázorněn celý průběh testu (obr. 42) a na druhém průměr z deseti nejlepších skoků (obr. 43)

55

Obr. 42 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách při druhém měření (h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

Obr. 43 Průměry výkonu deseti nejlepších skoků v druhém měření I u tohoto probanda došlo ke stejné situaci jako u předchozího a to k tomu, ţe se zvýšila frekvence skoků ze 112/min na 125/min coţ vedlo ke sníţení výkonu. Z 31,7 W/kg klesl na 26,4 W/kg, coţ ale stejně jako u předchozího probanda nebylo dáno sníţením intenzity ale zvýšením frekvence a tím pádem sníţením výšky skoků.

Porovnání obou měření V následující tabulce (tab. 10) vidíme, ţe rozdíl prvního a druhého měření má stejně jako u předchozích probandů statistickou významnost (vyznačeno červeně), coţ pro nás znamená, ţe u probanda č. 3 má 10ti minutová masáţ po zátěţi větší význam pro regeneraci, neţ 10ti minutová pasivní relaxace.

56

Tab. 10 Statistika rozdílů mezi prvním a druhým měřením u probanda č.3

průměr

Sm.odch.

1.měření

0,93730

3,24840

1.měření

0,93730

3,24840

1.měření

0,93730

3,24840

2.měření

-3,05420

4,630655

2.měření

-3,05420

4,630655

2.měření

-3,05420

4,630655

N

t

p

60249

0,000

1,000

60249

166,131

0,000

60249

0,000

1,000

Dále jak vidíme, v následujícím grafu se nám ověřilo, ţe rozdíl mezi klidovou a pasivní fází v prvním měření je kladný, oproti druhému měření, kde by rozdíl mezi klidovou a pasivní fází měl být záporný, coţ znamená, ţe v druhém měření došlo k výraznějšímu uvolnění svalů po masáţi a sníţení napětí (obr. 44). Zde hodnoty rozdílů z prvního měření dosahují hodnot aţ k 1,0, kdeţto u druhého měření jdou hodnoty rozdílů aţ do záporných hodnot, a to aţ přes -3,0. U tohoto probanda byla tedy naše hypotéza statisticky potvrzena.

Obr. 44 Rozdíl napětí mezi klidovou a pasivní fází u probanda č.3

57

PROBAND 4 1. měření V první tabulce (tab. 11) vidíme hodnoty získané v průběhu prvního EMG měření a na dalším obrázku (obr.45) je opět znázorněn graficky průběh jednotlivých fází. Tab.11 Průměry hodnot získané při prvním měření

m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min klid

3,000065 2,017749

9,05045 7,970431

3,9687131 2,7504377

Obr. 45 Napětí (mV) ve svalu při druhém měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti minutách klidu)

58

Na dalším obrázku vidíme graf průběhu zátěţového testu (obr.46) průměr deseti nejlepších skoků (obr.47) ze kterého získáme údaj o výkonu při prvním zátěţovém testu. Na tomto obrázku vidíme, ţe průměrný výkon v aktivní fázi odrazu je 24,7 W/kg.

Obr. 46 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách při prvním měření (h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

Obr. 47 Průměry výkonu deseti nejlepších skoků v prvním měření 2. měření V následující tabulce (tab. 12) vidíme hodnoty získané při druhém EMG měření a další obrázek (obr.48) znázorňuje graf, který tyto hodnoty odráţí. Tab.12 Průměry hodnot získané při druhém měření

m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min masáţ

3,742724 3,151756

5,292614 3,205225

2,95609053 2,7504377

59

Obr. 48 Napětí (mV) ve svalu při druhém měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti min. masáže) Na dalším obrázku (obr.49) vidíme průběh zátěţového testu a průměr desíti nejlepších skoků, který nám podává informaci o podaném výkonu (obr.50). Zde vidíme, ţe ţe průměrný výkon v aktivní fázi odrazu je 19,1 W/kg, coţ je o 5,6 W/kg méně neţ v předchozím měření. Je zajímavé, ţe stejně jako u předchozích dvou probandů došlo ke zvýšení frekvence skoků ze 109/min na 126/min a sníţení výšky skoků, coţ má za následek niţší hodnoty výkonu.

60

Obr. 49 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách při druhém měření

Obr. 50 Průměry výkonu deseti nejlepších skoků v druhém měření

Porovnání obou měření I u tohoto probanda dle tabulky č. 13 vidíme, ţe rozdíl prvního a druhého měření má statistickou významnost, tj.10ti minutová masáţ má po zátěţi větší význam pro regeneraci, neţ 10ti minutová pasivní relaxace. Tab. 13 Statistika rozdílů mezi prvním a druhým měřením u probanda č.4

průměr

Sm.odch.

1.měření

1,70134

1,534357

1.měření

1,70134

1,534357

1.měření

1,70134

1,534357

2.měření

-1,45586

2,766062

2.měření

-1,45586

2,766062

2.měření

-1,45586

2,766062

N

t

p

60249

0,000

1,000

60249

239,874

0,000

60249

0,000

1,000

61

Podle následujícího obrázku můţeme také potvrdit, ţe rozdíl mezi klidovou a pasivní fází v prvním měření je kladný (1,7), oproti druhému měření, kde by rozdíl mezi klidovou a pasivní fází měl být záporný (-1,4), coţ znamená, ţe v druhém měření došlo k výraznějšímu uvolnění svalů po masáţi a sníţení napětí (obr. 51). U probanda č. 4 byla tedy hypotéza také potvrzena.

Obr. 51 Rozdíl napětí mezi klidovou a pasivní fází u probanda č. 4

PROBAND 5 1. měření V první tabulce (tab. 14) vidíme hodnoty získané v průběhu prvního EMG měření a na dalších obrázcích je opět znázorněn graficky průběh jednotlivých fází, který se bohuţel z technických důvodů nepodařilo spojit v jeden jako u přechozích probandů (obr.52 - 54). Tab.14 Průměry hodnot získané při prvním měření

m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min klid

3,065222 3,727193

9,094245 5,645695

3,7996633 3,5323745

62

Obr. 52 Napětí v klidové fázi

Obr. 53 Napětí po zátěži

63

Obr. 54 Napětí po 10ti minutách klidu Na dalším obrázku (obr.55) vidíme průběh zátěţového testu a průměr desíti nejlepších skoků, který nám podává informaci o podaném výkonu (obr.56). Zde vidíme, ţe průměrný výkon v aktivní fázi odrazu je 22,8 W/kg při frekvenci 112 skoků/min.

Obr. 55 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách při prvním měření (h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

64

Obr. 56 Průměry výkonu deseti nejlepších skoků v prvním měření 2. měření V následující tabulce (tab. 15) vidíme hodnoty získané při druhém EMG měření a další obrázek (obr. 57) znázorňuje graf, který tyto hodnoty odráţí. Na tomto grafu vidíme, ţe hodnoty naměřené po zátěţi jsou velmi nízké a aktivita svalu byla místy dokonce menší neţ v klidové a pasivní fázi, bude tedy velmi důleţité podívat se na výsledky zátěţového testu a zjistit proč tato skutečnost nastala. Tab.15 Průměry hodnot získané při druhém měření

m.gastrocnemius c.m m.gastrocnemius c.l.

Klid

Po zátěţi

Po 10min masáţi

3,230186 2,828597

4,653487 6,44386782

4,3169492 4,576092351

65

Obr. 57 Napětí (mV) ve svalu při druhém měření (Osa X čas, osa Y velikost napětí, červená barva – napětí po zátěži, zelená – klidové napětí, modrá – napětí po 10ti min. masáži) Podle obrázků (obr. 58 a 59) níţe vidíme, ţe průměrný výkon v aktivní fázi odrazu je při druhém měření jen 18,4 W/kg při frekvenci 109 skoků/min. Tyto výsledky nám značí, ţe proband prováděl test s podstatně niţší intenzitou, v druhém měření byl výkon o 4,4 W/kg niţší a frekvence skoků dokonce klesla o 3 skoky/min. Podle těchto výsledků bychom mohli říci, ţe niţší hodnoty naměřené po zátěţi jsou způsobeny nedostatečnou intenzitou prováděného pohybu, čímţ pádem sval nebyl natolik zatíţen, aby odpověď svalů byla dostatečně vysoká.

66

Obr. 58 Graf všech skoků provedených ve 30ti vteřinách při druhém měření(h – výška výskoku, P – výkon, REP – počet skoků)

Obr. 59 Průměry výkonu deseti nejlepších skoků v druhém měření

Porovnání výsledků obou měření Výsledky u tohoto probanda jsou jako u jediného ze skupiny jiné. Jak vidíme v tabulce č. 16, hodnota „t“ má záporné hodnoty, coţ je přesně naopak neţ u všech probandů. Vzhledem k tomu, ţe se potvrdila statistická významnost i v tomto případě, musíme konstatovat, ţe u tohoto probanda nebyla potvrzena hypotéza, tedy ţe masáţ má větší vliv na uvolnění svalů po zátěţi neţ jen pasivní relaxace. Dokonce jsme zjistili, ţe u tohoto probanda to bylo přesně naopak. To vidíme názorně i na grafu (obr. 60), kde jsou hodnoty znázorněny opačně, neţ u předchozích testovaných.

67

Tab. 16 Statistika rozdílů mezi prvním a druhým měřením u probanda č.5

průměr

Sm.odch.

1.měření

0,539623

3,654519

1.měření

0,539623

3,654519

1.měření

0,539623

3,654519

2.měření

2,834258

4,513017

2.měření

2,834258

4,513017

2.měření

2,834258

4,513017

N

t

p

60249

0,000

1,000

60249

-92,4544

0,000

60249

0,000

1,000

Obr. 60 Rozdíl napětí mezi klidovou a pasivní fází u probanda č.5

Cílem výzkumu bylo zjistit, zda po zátěţi je efektivnější, v rámci regenerace svalů, aplikace masáţe nebo zda je dostatečný pasivní odpočinek. Také jsme chtěli zjistit, zda je pro tento výzkum účinné pouţití EMG, abychom pro následný rozšiřující výzkum měli dostatek podkladů a zároveň se naučili co nejlépe s tímto elektromyografem zacházet.

68

Také jsme se snaţili o adekvátní simulaci zátěţe k vybraným svalovým partiím. Jako nejefektivnější se ukázal zkrácený Bosco test, pokud bychom ale chtěli přesnější výsledky, bylo by ideální zkoušet masáţ a pasivní odpočinek u jednotlivých sportovců v terénu, přímo po jejich sportovní aktivitě. Jedině tak dosáhneme výsledky, které přesně odpovídají dané sportovní zátěţi. Dále jsme také zjistili, ţe na přesnost výsledků má vliv celá řada faktorů. Například jsme zjistili, ţe abychom dostali přesnou hodnotu klidového stavu svalu je nutné sval nejprve po určitou dobu nechat zklidnit, v našem případě jsme kaţdého probanda nechali nejprve 10minut leţet na lehátku v úplném klidu. Jako nejpodstatnější se však ukázalo správné umístění elektrod na kůţi. Abychom umisťovali elektrody vţdy stejně, označili jsme si místo popisovačem. Podle naší hypotézy jsme očekávali, ţe v druhém měření došlo k výraznějšímu uvolnění svalů po masáţi a sníţení napětí, coţ se podle statistických údajů aţ na posledního probanda potvrdilo. U tohoto probanda byl problém v tom, ţe při druhém měření neprováděl zátěţový test s dostatečnou intenzitou, coţ se pak odrazilo na výsledcích EMG měření po zátěţi, kde byla odpověď svalu velmi malá oproti klidovému měření. To mohlo způsobit, ţe u probanda nebylo prokázáno, ţe je masáţ pro regeneraci svalu účinnější neţ pasivní odpočinek. U prvních čtyř probandů byla tato hypotéza statisticky potvrzena. Pokud bychom však chtěli zobecnit toto zjištění na celou škálu všech sportovců, bylo by potřeba provést hlubší výzkum, který by se zaměřil na obě pohlaví a širší věkové rozpětí probandů. Nesmíme také zapomenout, ţe u masáţe je důleţitým prvkem i vliv, který má na psychiku člověka, coţ tvrzení naší hypotézy podporuje.

69

Závěry Tato práce se zabývala zkoumáním vlivu masáţe na uvolnění svalového napětí v m. gastrocnemiu po specifické zátěţi oproti pasivnímu odpočinku. Nejprve jsme se v teoretické části seznámili se základními a nejdůleţitějšími pojmy týkajícími se elektromyografie a v druhé části jsme se dozvěděli některé poznatky z oblasti masáţí. Další část se uţ plně týkala samotného výzkumu. V tom jsme se zaměřili na zkoumání skupiny pěti sportovců - ţen ve věku od 21 do 25 let, které se aktivně věnují určité pravidelné sportovní aktivitě. Ty jsme podrobili dvěma měřením. V prvním měření jsme je změřili pomocí elektromyografu v klidu, po zátěţi a po pasivní 10ti minutové relaxaci, přičemţ zátěţ byla provedena formou výskokové ergometrie. V druhém měření jsme je změřili také v klidu a po zátěţi, ale místo 10ti minutové pasivní relaxace následovala 10ti minutová masáţ. Získané výsledky jsme potom analyzovali, zpracovali a statisticky zhodnotili. Zjistili jsme, ţe u 4 probandů z 5 má masáţ větší vliv na uvolnění napětí neţ pouhá pasivní relaxace a tím jsme také potvrdili naši hypotézu a splnili cíl práce. Toto zjištění by mohlo být vodítkem pro aktivní sportovce, kteří potřebují po sportovní zátěţi rychlou regeneraci svalů a rozhodují se, zda vyuţit pro tyto účely masáţ, či pasivní odpočinek. Také jak uţ jsme zmínili, jsou tyto výsledky dobrým základním kamenem pro další výzkum v této oblasti. Jako další krok bychom viděli rozšíření testované skupiny a její vyjmutí z laboratorního prostředí a umístění do prostředí přirozeného, coţ je pro sportovce jejich specifický sport a místo kde jej vykonávají. Dalším moţným navázáním na tuto práci by mohlo být i její rozšíření do běţné populace, kde by bylo zajímavé zjistit například jaký vliv má masáţ na napětí v oblastech těla, které jsou moderní dobou a sedavým způsobem ţivota nejvíce namáhané, jako je zejména krční a bederní páteř a její okolí.

70

Seznam literatury 1. Kamen, G.-

Davis A.G. Essentials of electromyography. 2. Vyd.

USA,Champaign: Human kinetics, 2010. 280 s. ISBN 9780736085502 2. Keller, O. Obecná elektromyografie.1. vyd. Praha: TRITON, 1999. 173 s. ISBN 80-7254-047-5 3. Riegrová,J. a kol. Rekondiční a sportovní masáže. 1. vyd. Olomouc: Univerzita palackého, 2007. 4. Sedmík, J. Masáže – kompletní kniha masážních technik. 4. vyd. Praha: NS Svoboda, 2006. 192 s. ISBN 80-205-1002-8 5. Merletti,R. - Parker, P. Elecromyography:fysiology, engineering, and noninvasive applications [cit 2010-01-05 ]. Dostupné na WWW: http://books.google.cz/books?id=SQthgVMil3YC&printsec=frontcover&d q=Merletti+%26+Parker:+Electromyography&source=bl&ots=omOtFpN3 g1&sig=nmIf2U5siNpocOV1mBzdZBGKWXA&hl=cs&ei=h3p6S7H2EIj InAOHlsikCQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CAc Q6AEwAA#v=onepage&q=&f=false 6. Nováková,P. – Šifta,P. – BITTner, V. – Säcklová, M. Je masáţ skutečně tak účinná jak se předpokládá? Rehabilitace a fyzikální lékařství, č. 1, 2009, s. 21-25, 44s. ISSN 1221 – 2658 7. Placheta, Z. a kol. Zátěžová diagnostika v ambulantní a klinické praxi. 1. vyd. Praha: Grada, 1999, 276 s., ISBN 80-7169-271-9. 8. Masáţ In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, 4.3.2005, 11.2.2010 [cit. 2010-03-09]. Dostupné z WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Masáţ 9. De Luca, C.J. Electromyography. Encyclopedia of medici device and instrumentation. [online] C 2006 [cit 2010-02-12]. Dostupné na WWW: http://www.delsys.com/KnowledgeCenter/Tutorials_Technical%20Notes. html 10. Atletika masters - Otrokovice, Stavba svalu. [online] C 2009 [cit 2010-0312]. Dostupné na WWW: http://atletika-masters.webnode.cz/news/stavbasvalu/

11. De Luca, C.J. A Practicum on the Use of sEMG Signals in Movement Sciences. [online] C 2008 [cit 2010-02-12]. Dostupné na WWW:

71

http://www.delsys.com/KnowledgeCenter/Tutorials_Technical%20Notes. html 12. DelSys technical note 101. EMG sensor placement. [online] [cit 2010-0310]. Dostupné na WWW: http://www.delsys.com/KnowledgeCenter/Tutorials_Technical%20Notes. html 13. Epilepsy foundation. Epilepsy and the Brain:Functions and makeup. [online] [cit 2010-03-10]. Dostupné na WWW: http://www.epilepsyfoundation.org/about/science/functions.cfm?renderfor print=1& 14. De Luca, C.J. The use of surface electromyography in biomechanics. [online] . [cit 2010-02-22]. Dostupné na WWW: http://www.delsys.com/KnowledgeCenter/Tutorials_Technical%20Notes. html 15. Centrum neurologické péče s.r.o. Konduktivní studie a jehlová elektromyografie.. [online]. [cit 2010-03-17]. Dostupné na WWW: http://www.neurol.cz/info/emg.htm 16. De Luca, C.J. Surface electromyography: Detection and recording. [online] © 2002. [cit 2010-02-17]. Dostupné na WWW: http://www.delsys.com/KnowledgeCenter/Tutorials_Technical%20Notes. html 17. Kastner, L. Rekondiční a relaxační masáž . [online] . [cit 2010-03-13]. Dostupné na WWW: http://www.msz.cz/rekondični_a_relaxačni_masa.html 18. MASÁŢE.info. Čokoládové masáže. [online] ©2006 – 2010. [cit 2010-0313]. Dostupné na WWW: http://www.masaze.info/cokoladove-masaze/ 19. MASÁŢE.info . Sportovní a rekondiční masáže. [online] ©2006 – 2010. [cit 2010-03-13]. Dostupné na WWW: http://www.masaze.info/sportovnia-rekondicni-masaze/ 20. Sportovní masáţe. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, 9. 12. 2008, 4. 1. 2009 [cit. 2010-03-14]. Dostupné z WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Sportovní_masáţ 21. Martiník, K. Fyziologie svalů. [online]. © 2007 [cit 2010-03-20]. Dostupné na WWW: http://www.profmartinik.cz/wpcontent/soubory/fyziologie-svalu.pdf

22. Fišar, Z. Akční potenciál. [online] [cit 2010-03-20]. Dostupné na WWW: http://www1.lf1.cuni.cz/~zfisar/bp/1.6.htm

23. Manuál k přístroji MyoDat, © Copyright MIE Medical Research Ltd 24. Manuál k přístroji Noraxon, © Copyright 2008 by Noraxon U.S.A, Arizona, 71s. ISBN 0-9771622-3-0

72

RESUMÉ Tato práce má název „Změny elektromyografické aktivity vyvolané masáţí“ a je empirického charakteru. V první kapitole jsme popsali stručně historii elektromyografie, základní elektrofyziologické pojmy, jednotlivé typy EMG a technické vybavení. Druhá kapitola se věnovala masáţi, její historii,typy, působení a prostředky, a zvláště sportovní masáţi. V samotném výzkumu jsme provedli vţdy dvě měření u kaţdého probanda a pak porovnávali jejich výsledky. Ty jsme pak dále statisticky zpracovali, abychom si ověřili předem dané hypotézy. Tak jsme zjistili, ţe masáţ je účinnější způsob odstraňování napětí ve svalech po zátěţi neţ pouhá pasivní relaxace.

RESUME Title of this work is „Changes in electromyographycal activity induced by massage“ and it has empirical character. In first chapter is discribed history of electromyography, basic electrophysiological notions, types of EMG and technical equipment.In second chapter we can find information about massage, its history, types, incidence and means, and especially sport massage. In research we did two measurement of each tested person and compare their results. That results we later pre-treat in statistic to prove our hypothesis which we made at the beginning. We proved, that massage is more effectual way of removing tens in muscles after activity then just passive relaxation.

73