Μηχανική – νευρομυϊκή προσαρμοστικότητα καμπτήρων – εκτεινόντων του αγκώνα με αναφορά στην ηλικία και στην αθλητική ειδίκευση

Abstract

INTRODUCTION. Several studies support a trend of the muscle’s function to adapt to its systematicand specialized loading, with emphasis being placed on the mechanical and neuromuscular interpretation of this phenomenon. In such a representative study, it has been shown that the kneeextensors TorqueISOM – Joint Angle relation was different between different athletes (Herzog et al., 1991). The purpose of this thesis was the examination of the mechanical – neuromuscular adaptability of the elbow flexor and extensor muscles to specific mechanical stimuli, to which athletes of different age groups and sports that specialize in overarm hitting and throwing, are subjected. METHODS. In a sample of 20 Volleyball (VB) athletes (Junior (J)=10, Adults (A)=10), 24Handball (HB) athletes (J=11, A=13),and 20 Water-polo (WP) athletes (J=10, A=10), the following measurements were conducted: a) anthropometry, b) mechanical action in isometric (static)(TorqueISOM: angles of 45-120° of elbow flexion, modified every 15°, 0°=full extension) and isokinetic (dynamic) (TorqueISOK: angular velocities of 90-210-300°/s) condition and c) neuromuscular activity of the elbow flexors-extensors, d) functional ability in consecutive flexionextension motion of the elbows (time-force parameters) and e) linear acceleration ofthe throwing arm. The main statistical analyses included: a) one- and two-factor repeated measures analyses of variance, b) regression analysis and c) correlation analysis (p≤.05). RESULTS. Results for the elbow flexors-extensors showed: a) symmetry of muscle strength and neuromuscular activity between Left and Right arm in all sport groups, b) significant effect of the elbow joint angleon their mechanical function and efficiency, but not on their neuromuscular activity, c) significant effect of angular velocity on their muscle performance, d) parabola curve for the relation TorqueISOM – Joint Angle in all sport groups for the flexors, but only in J-A athletes of VB andJ athletes of HB for the extensors, e) increased force-generating ability and force-velocity muscle performance for the A athletes compared to the J athletes of VB, HB and WP, but similar neuromuscular activity and mechanical efficiency between J and A athletes in all groups, f) similar mechanical and neuromuscular function and functional ability between VB, HB and WP both in Jand A athletes, g) greater functional ability of the A compared with the J athletes of HB and WP in the elbows’ flexionextension exercise and j) similar throwing performance independently of age andsport group. CONCLUSIONS. The long-term participation in specialized training process is possibly related with the increased mechanical and functional performance of the elbow flexor-extensormuscles of the adult compared with the junior athletes. The elbow flexors appear to have similar adaptability of their mechanical-neuromuscular function that could possibly be interpreted by the similar mechanical loading conditions. However, the elbow extensors appear to have a trendfor different adaptation of their mechanical function, which could possibly be interpreted by the different mechanical loading conditions and motion patterns of hitting and throwing motions of the upper extremity.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Σε διάφορες μελέτες υποστηρίζεται μια προσαρμοστική τάση της μυϊκής λειτουργίας λόγω της συστηματικής και ειδικευμένης φόρτισης του μυός, με έμφαση στη μηχανική και νευρομυϊκή ερμηνεία του φαινόμενου. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι η σχέση Ροπής Δύναμης-Γωνιακής Θέσης των εκτεινόντων του γονάτου διαφοροποιήθηκε μεταξύ αθλητών διαφορετικών ειδικεύσεων (Herzog et al., 1991). Σκοπός της εργασίας υπήρξε η εξέταση της μηχανικής – νευρομυϊκής προσαρμοστικότητας των καμπτήρων και εκτεινόντων του αγκώνα, σε ειδικευμένα μηχανικά ερεθίσματα, στα οποία υποβάλλονται αθλητές διαφορετικών ηλικιακών κατηγοριών και ειδίκευσης με κρουστικό και ριπτικό χαρακτήρα των άνω άκρων. ΜΕΘΟΔΟΣ. Σε δείγμα 20 αθλητών (νεαροί (Ν), ενήλικες (Ε)) της Πετοσφαίρισης (Π) (Ν=10, Ε=10), 24 της Χειροσφαίρισης (Χ) (Ν=11, Ε=13) και 20 της Υδατοσφαίρισης (Υ) (Ν=10, Ε=10), διεξήχθηκαν μετρήσεις: α) ειδικής σωματομορφίας, β) μηχανικής δράσης σε ισομετρική (ΡΔΙΣΟΜ: γωνίες 45-120° κάμψης ανά 15°, 0° = πλήρη έκταση) και ισοκινητική συνθήκη (ΡΔΙΣΟΚ: 90-210-300°/s) και γ) νευρομυϊκής δραστηριότητας (Int και RMS) των καμπτήρων – εκτεινόντων, δ) λειτουργικής ικανότητας σε κάμψη-έκταση των αγκώνων (χρόνο – δυναμικές παράμετροι) και ε) επιταχυνσιακής ακολουθίας του άκρου ρίψης. Οι βασικές στατιστικές τεχνικές περιελάμβαναν: α) μόνο- και δι-παραγοντικές αναλύσεις διασποράς επαναλαμβανόμενων μετρήσεων, β) ανάλυση παλινδρόμησης και γ) ανάλυση συσχέτισης με επίπεδο σημαντικότητας p≤.05. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ. Τα αποτελέσματα έδειξαν για τους καμπτήρες-εκτείνοντες: α) συμμετρία της μυϊκής δύναμης και της νευρομυϊκής δραστηριότητας μεταξύ των άνω άκρων σε όλες τις ομάδες, β) σημαντική επίδραση της αρθρικής γωνίας του αγκώνα στη μηχανική λειτουργία και την αποτελεσματικότητα, όχι και όμως και της νευρομυϊκής δράσης αυτών, γ) σημαντική επίδραση της ΓΤ στη μυϊκή απόδοση αυτών, δ) μορφή παραβολικής καμπύλης στη σχέση ΡΔ-ΓΘ σε όλες τις ομάδες για τους καμπτήρες, αλλά μόνον στους Ν-Ε αθλητές Π και Ν αθλητές Χ για τους εκτείνοντες, ε) αυξημένη ικανότητα παραγωγής δύναμης και ταχο-δυναμική μυϊκή απόδοση για τους Ε έναντι των Ν αθλητών Π, Χ και Υ, αλλά παρόμοια νευρομυϊκή δραστηριότητα και μηχανική αποτελεσματικότητα μεταξύ των αθλητών, στ) παρόμοια μηχανική και νευρομυϊκή λειτουργία καθώς και λειτουργική απόδοση αυτών μεταξύ των ειδικεύσεων Π-Χ-Υ στους Ν και Ε αθλητές, ζ) υψηλότερη λειτουργική απόδοση των Ε έναντι των Ν αθλητών Χ και Υ στη δοκιμασία κάμψης-έκτασης αγκώνων και η) παρόμοια λειτουργικότητα της ριπτικής απόδοσης ανεξαρτήτως ηλικιακής κατηγορίας και ειδίκευσης. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ. Η μακροπρόθεσμη συμμετοχή σε συγκεκριμένη προπονητική διαδικασία πιθανότατα συνδέεται με την υψηλότερη μηχανική και λειτουργική απόδοση των καμπτήρων και εκτεινόντων του αγκώνα των ενήλικων έναντι των νεαρών αθλητών. Οι καμπτήρες φαίνεται να εμφανίζουν παρόμοια προσαρμοστικότητα στη μηχανική-νευρομυϊκή λειτουργία, με πιθανή ερμηνεία τις παρόμοιες συνθήκες μηχανικής φόρτισης. Επιπλέον, οι εκτείνοντες δείχνουν να παρουσιάζουν τάση διαφορετικής προσαρμογής της μηχανικής τους λειτουργίας, και ως πιθανή εξήγηση δίνεται η διαφορετικότητα των συνθηκών μηχανικής επιβάρυνσης και εκτέλεσης των κινήσεων σε κρουστικές και ριπτικές δράσεις των άνω άκρων.