Νευρομυϊκές διαφορές μεταξύ ατόμων με και χωρίς νοητική υστέρηση κατά τη διάρκεια αλμάτων με και χωρίς προδιάταση

Abstract

Τhe purpοse of this study was to identify the neuromuscular kinematics and electromyographic differences as landing strategy between pubescent males with and without mental retardation (MR) in various kind of jumping. Thirteen untrained pubertal boys with Mental Retardation (MR) (Mean age: 15,3±1,6 yrs) and thirteen boys without MR (15,4±1,2yrs) participated in this study. The sampling was randomly selected. They were asked to perform six drop jumps (DJ), six squat jumps (SJ), six countermovement jumps (CMJ) and six landings (L). The first three trials were for familiarization. The jumping height for DJ and L, was 0,2m. The instrumentation included, six M3 cameras with Vicon 612 motion analysis system for the 3-D kinematics of the lower limbs, a Bertec 4060 force plate for the ground reaction forces (GRF) and a BTS Τelemg EMG system for the measurement of the electrical activity of Vastus Lateralis and Biceps Femoris. The analysis of the signals was made in a specifically modulated environment of the software program MATLAB 6.5.1. The subjects were received instructions to perform the highest possible jump. Results for all kind of jumps indicated that individuals without MR had better performance than individuals with MR. Specifically, individuals without MR at DJ, preactivated greater their muscles and flexed their knees compared to individuals with MR. During the first and the final contact to the ground, individuals with MR had their knees more extended. The contact phase duration was longer for the group with MR. The agonist EMG activity for Individuals with MR was less than the group without MR. In contrast the antagonist muscles displayed greater EMG activity in group with MR. The results for SJ and specific for push phase where the duration was longer, indicated that group with MR activated their agonist muscles less in contrast to antagonist which their activity was greater. Also, the group with MR developed slower angular velocity at push-phase and slower take-off velocity compared to the group without MR. The results for CMJ, presented that individuals with MR in the braking phase flexed their knees less compared to group without MR. The contact time in all distributive phases was longer to individuals with MR. In addition, activated less their agonist muscles whereas greater was the antagonistic muscle activity. In push-phase, group with MR developed less knee angular velocity so as less take-off velocity. Finally, in landing individuals with MR preactivated less their agonist knee muscles but they had greater coactivation. Besides, they presented less knee flexion before the touch down compared to individuals with MR. During the first touch down and the final ground contact, they had their knees more extended whereas the angular velocity was slower. In braking phase, the agonist EMG activity was smaller than their nonmental counterparts’ since antagonists didn’t show similar behavior as they had greater activity. In conclusion individuals with MR in all examined kind of jumping, indicated limited performance compared to individuals without MR. Performance differences in jumping skills can be attributed in less activation patterns of the neuromuscular system and its inability for optimal regulation of coactivation in individuals with MR.

Σκοπός της έρευνας ήταν να μελετηθούν τα νευρομυϊκά χαρακτηριστικά, οι στρατηγικές προσγείωσης που ακολουθούν τα άτομα με Νοητική Υστέρηση (ΝΥ) κατά την εκτέλεση κατακόρυφων αναπηδήσεων (ΚΑ), αναπηδήσεων με προδιάταση (ΑμΠΔ), προσγείωσεων σε μια επιφάνεια (Προ) και αλμάτων με αναπήδηση μετά από πτώση (ΑμΠ) καθώς και εάν υπήρξαν διαφορές σε σχέση με τα άτομα με Φυσιολογικό Δείκτη Νοημοσύνης (ΦΔΝ). Στην έρευνα συμμετείχαν εθελοντικά 13 έφηβα αγόρια με Νοητική Υστέρηση (ΝΥ) και μέσο όρο ηλικίας 15,3±1,6 έτη καθώς και 13 έφηβα αγόρια με ΦΔΝ και μέσο όρο ηλικίας 15,4±1,2 έτη. Η δειγματοληψία ήταν τυχαία. Όλοι οι εξεταζόμενοι εκτέλεσαν έξι προσπάθειες σε κάθε ένα απο τα προαναφερθέντα άλματα. Οι τρείς πρώτες προσπάθεις ήταν για εξοικείωση. Το ύψος πτώσης για το άλμα με αναπήδηση μετά απο πτώση και την προσγείωση ήταν τα 20cm. Για τους σκοπούς της μέτρησης χρησιμοποιήθηκαν έξι κάμερες Μ3, το σύστημα τρισδιάστατης ανάλυσης Vicon 612 για την καταγραφή των κινηματικών δεδομένων, δυναμοπλατφόρμα Bertec 4060, για την καταγραφή των δυνάμεων και ο ηλεκτρομυογράφος BTS Telemg για την καταγραφή του επιφανειακού ηλεκτρομυογραφήματος στους μυς της άρθρωσης του γόνατος. Η ανάλυση των σημάτων έγινε στο ειδικά διαμορφωμένο περιβάλλον του λογισμικού προγράμματος MATLAB 7.1. Από τα αποτελέσματα φάνηκε ότι τα άτομα με ΦΔΝ είχαν καλύτερη επίδοση σε όλα τα είδη άλματος. Στο ΑμΠ, παρουσίασαν μεγαλύτερη προενεργοποίηση και κάμψη της άρθρωσης του γόνατος σε σύγκριση με τα άτομα με ΝΥ Στην αρχική και τελική επαφή με το έδαφος, τα άτομα με ΝΥ είχαν τα γόνατα πιο τεντωμένα. Η διάρκεια της στηρικτικής φάσης ήταν μεγαλύτερη στα άτομα με ΝΥ. Η Ηλεκτρομυογραφική (ΗΜΓφική) δραστηριότητα των ατόμων με ΝΥ ήταν μικρότερη για τους αγωνιστές και μεγαλύτερη για τους ανταγωνιστές μυς. Στην ΚΑ και την φάση ώθησης, της οποίας και η διάρκεια ήταν μεγαλύτερη, τα άτομα με ΝΥ ενεργοποίησαν σε μικρότερο βαθμό τους αγωνιστές, ενώ μεγαλύτερη ήταν η ανταγωνιστική δραστηριότητα. Επίσης, τα άτομα με ΝΥ ανέπτυξαν μικρότερη γωνιακή ταχύτητα στην φάση ώθησης και μικρότερη ταχύτητα απογείωσης συγκριτικά με την ομάδα με ΦΔΝ Στο ΑμΠΔ, τα άτομα με ΝΥ στην φάση απόσβεσης, λύγισαν τα γόνατά τους λιγότερο σε σχέση με την ομάδα με ΦΔΝ Η διάρκεια στήριξης σε όλες τις επιμέρους φάσεις ήταν μεγαλύτερη στα άτομα με ΝΥ ενεργοποίησαν λιγότερο τους αγωνιστές μυς, ενώ μεγαλύτερη υπήρξε και εδώ η ανταγωνιστική ΗΜΓφική δραστηριότητα. Στη φάση ώθησης ανέπτυξαν μικρότερη ταχύτητα της άρθρωσης του γόνατος και μικρότερη ταχύτητα απογείωσης συγκρινόμενα με την ομάδα με ΦΔΝ Στην Προ τα άτομα με ΝΥ ενεργοποίησαν σε μικρότερο βαθμό τους αγωνιστές μυς, σε μεγαλύτερο τους ανταγωνιστές και έκαμψαν λιγότερο τα γόνατά τους. Στην αρχική και τελική επαφή με το έδαφος είχαν τα γόνατα πιο τεντωμένα, ενώ και η γωνιακή ταχύτητα υπήρξε μικρότερη. Η ΗΜΓραφική δραστηριότητα στη φάση απόσβεσης ήταν μικρότερη για τους αγωνιστές και μεγαλύτερη για τους ανταγωνιστές. Συμπεραίνεται, ότι τα άτομα με ΝΥ, σε όλα τα είδη άλματος, παρουσίασαν μικρότερη απόδοση σε σχέση με τα άτομα με ΦΔΝ. Η διαφοροποίηση στις αλτικές κινήσεις μπορεί να αποδοθεί κύρια στην μικρότερη ενεργοποίηση του νευρομυϊκού συστήματος και στην αδυναμία ευνοϊκής ρύθμισης της ανταγωνιστικής δραστηριότητας των ατόμων με Ν.Υ.