ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΣ-ΓΥΜΝΑΣΤΗΣ-ΚΕΦΑΛΑΙΟ-2-ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ-ΤΗΣ-ΑΣΚΗΣΗΣ PDF

ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΣ ΓΥΜΝΑΣΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Η Φυσιολογία είναι η επιστήμη που μελετά τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα βιολογικά συστήματα. Η φυσιολογία της άσκησης είναι εκείνος ο κλάδος της ανθρώπινης φυσιολογία που επικεντρώνεται στην ανάλυση της απόκρισης του αν...

ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΣ ΓΥΜΝΑΣΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Η Φυσιολογία είναι η επιστήμη που μελετά τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα βιολογικά συστήματα. Η φυσιολογία της άσκησης είναι εκείνος ο κλάδος της ανθρώπινης φυσιολογία που επικεντρώνεται στην ανάλυση της απόκρισης του ανθρώπινου σώματος όταν αυτό υποβάλλεται σε φυσικές δραστηριότητες. Το σώμα είναι ένα δυναμικό σύστημα, στο οποίο συμβαίνουν συνεχώς μεταβολές, η πλειοψηφία των οποίων στοχεύει στη διατήρηση μιας «εσωτερικής ισορροπίας» σε καθορισμένες συνθήκες ή όταν ορισμένοι εξωτερικοί παράγοντες επηρεάζουν το σώμα. Η ικανότητα απόκρισης σε ένα ερέθισμα ορίζεται εντός συγκεκριμένων ορίων, τα οποία εξαρτώνται κατά κύριο λόγο από την ένταση του ερεθίσματος και από τους καθοριστικούς παράγοντες του κάθε ατόμου. Οι δεύτεροι διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: ♦ ΓΕΝΕΤΙΚΟΙ ♦ ΜΗ-ΓΕΝΕΤΙΚΟΙ (ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΙ) Άρα, ενώ δεν μπορούμε να επέμβουμε στους γενετικούς παράγοντες, έχουμε ωστόσο τη δυνατότητα να ασκήσουμε την επιρροή μας στους μη-γενετικούς. Ο τρόπος με τον οποίο μπορεί να επιτευχθεί αυτό, είναι με την επανειλημμένη έκθεση ενός οργανισμού στο ίδιο ερέθισμα κατά τη διάρκεια μιας χρονικής περιόδου. Με τον τρόπο αυτό, θα γίνει χρόνιο ερέθισμα, το οποίο στον τομέα της άσκησης είναι γνωστό ως προπόνηση. Όταν το ερέθισμα γίνει χρόνιο, παρατηρείται ένας μακροπρόθεσμος ειδικός τύπος απόκρισης, ο οποίος είναι γνωστός ως προσαρμογή. Με το παραπάνω ως αφετηρία, η χρησιμότητα της εφαρμογής της γνώσης μας επί της άσκησης ως προπονητικό, βοηθητικό εργαλείο, είναι σαφής: ♦ Για την αξιολόγηση της φυσικής επάρκειας: § Αρχικά § Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης της ♦ Για να υποβοηθήσει στη βελτιστοποίηση του ερεθίσματος (φορτίο εργασίας προπόνησης – workload) Όλα τα παραπάνω μαζί και με τη βοήθεια μιας σειράς τεστ, θα μας βοηθήσουν να προσδιορίσουμε μια σειρά παραμέτρων, οι οποίες πάνω από όλα είναι: ♦ Ατομικές ♦ Αντικειμενικές ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ Σε γενικές γραμμές, διακρίνονται γενικά πεδία φυσικής επάρκειας: v ΕΝΕΡΓΕΙΑ v ΚΙΝΗΤΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ v ΕΛΕΓΧΟΣ Μέσα στα πλαίσια αυτών των κατηγοριών, μπορούν να εξεταστούν ξεχωριστές πτυχές του θέματος: ♦ Στην κατηγορία «Ενέργεια» θα συζητηθούν σε γενικές γραμμές, οι όροι αερόβια και αναερόβια συστήματα για την απόκτηση ενέργειας. ♦ Στην κατηγορία «Κινητικές Λειτουργίες» μπορούν να γίνουν δύο περαιτέρω διακρίσεις: σε «μυϊκές» (νευρομυϊκό σύστημα) σε «τεχνικές», ή το βαθμό στον οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί ένας μυς. ♦ Τέλος, στην τρίτη κατηγορία απομένουν οι «υψηλότερου επιπέδου» πτυχές του θέματος, όπου θα συζητηθούν έννοιες όπως η τακτική (γνωστικές πτυχές της «Στρατηγικής» και τα συναισθήματα («κίνητρο»). Από φυσιολογικής πλευράς, θα καλυφθούν έως και οι μισές από αυτές τις θεματικές ενότητες και θα επικεντρωθούμε στα συστήματα για τη λήψη ενέργειας. Για τη διευκόλυνση της κατανόησης και για την απλοποίηση του πράγματος, θα συγκρίνουμε το ανθρώπινο σώμα με μια μηχανή, όπως αυτή ενός αυτοκινήτου. Ένα αυτοκίνητο χρειάζεται καύσιμη ύλη (πετρέλαιο, βενζίνη), η οποία πρέπει να καεί και να μετατραπεί σε μηχανική ενέργεια. Από τη θέση του οδηγού, εμείς ελέγχουμε, ρυθμίζουμε και κατευθύνουμε τις κινήσεις. Το μεγάλο πλεονέκτημα του «αυτοκινήτου μας» είναι ότι από τη μια πλευρά μπορεί να χρησιμοποιήσει διαφορετικούς τύπους καυσίμων ανάλογα με τη διαθεσιμότητα και τις ανάγκες κάθε στιγμής. Επίσης, τα διάφορα συστήματα για τη λήψη ενέργειας μπορούν να βελτιωθούν μέσω της προπόνησης. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗ ΛΗΨΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ: Στο ανθρώπινο σώμα, η ενέργεια απαντάται με τη μορφή μορίων ATP (Τριφωσφορική Αδενοσίνη), στα οποία αποθηκεύεται με τη μορφή δεσμών με ανόργανες φωσφορικές ομάδες (PΟ43-), οι οποίες με τη σειρά τους μπορούν ναν απελευθερωθούν εάν το σύστημα μπορεί να κινητοποιήσει το απαραίτητο εργαλείο, το ένζυμο ATPάση. Σε γενικές γραμμές, θα αναφερθούμε στα αερόβια συστήματα, εκείνα δηλαδή που χρειάζονται οξυγόνο (δεδομένου ότι επιτελούν πλήρη καύση προς CO2 και H2O και ότι το O2 λειτουργεί ως ο τελευταίος δέκτης ηλεκτρονίων στην οξειδωτική αλυσίδα), και στα αναερόβια συστήματα που παράγουν ενέργεια (ATP) απουσία O2. 2 Εκείνο που πρέπει να έχει κάποιος στο μυαλό του είναι ότι παρόλο που θα συζητηθούν δραστηριότητες, οι οποίες είναι κατά κύριο λόγο αερόβιες ή αναερόβιες, αυτό δε σημαίνει ότι τα υπόλοιπα συστήματα παύουν να λειτουργούν και μπορούμε να τα ξεχάσουμε. Όλα τα συστήματα λειτουργούν ταυτόχρονα και με αλληλεπιδραστικό και παράλληλο τρόπο, αλλά σε σχέση με μια καθορισμένη προσπάθεια, ενδέχεται να είναι περισσότερο ή λιγότερο σχετικά, έχοντας λιγότερη ή περισσότερη ανάλογα με τη διάρκεια και την ένταση του ερεθίσματος. Παραδείγματος χάριν, στην έναρξη της κάθε άσκηση είναι κατά βάση αναερόβια παρόλο που αργότερα μπορεί να οριστεί ως αερόβια όταν εξετάζεται συνδυαστικά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχει μια καθυστέρηση στην «έναρξη της λειτουργίας» των συστημάτων που είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά O2 στους μύες. Το ίδιο ισχύει και κατά το τέλος μιας άσκησης όπου ενδέχεται να χρειαστεί να βασιστούμε στα αναερόβια αποθέματα για μπορέσουμε να υποστηρίξουμε εκείνη την τελευταία αλλαγή βηματισμού που είναι συχνά η ειδοποιός διαφορά ανάμεσα στη νίκη και στο είναι κανείς ανάμεσα στους πρώτους που να διασχίσουν τη γραμμή του τερματισμού. Αυτό βρίσκει ιδιαίτερη εφαρμογή σε εκείνους τους σκληρούς τερματισμούς, οι οποίοι κάθε μέρα φαίνονται όλο και πιο συχνοί, ακόμα και σε εξειδικευμένα αθλητικά γεγονότα που είναι κλασσικά «καθαρά» αεροβικά, όπως π.χ. ο μαραθώνιος. Έτσι, κατά τη διάρκεια έντονων εκρήξεων προσπάθειας και κατά την έναρξη οποιασδήποτε άσκησης, χρησιμοποιούνται φωσφορικές ομάδες υψηλής ενέργειας. Χρησιμοποιείται δηλαδή φωσφοκρεατινίνη, η οποία ανανεώνει το ATP, ώστε η συγκέντρωση του να παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητη. Παρόλο όμως, που αυτή είναι η ταχύτερη και πιο ισχυρή πηγή ενέργειας, είναι πολύ περιορισμένη. Όπως μπορούμε να δούμε στα διαγράμματα, η σχετική σημασία του είναι μεγάλη όταν εξετάζονται μικρές σε διάρκεια (αλλά συνάμα πιο έντονες) προσπάθειες, αλλά η απόλυτη αξία του είναι πάντα η ίδια εξαιτίας του προαναφερθέντος ορίου στην ποσότητα της PC (Φωσφοκρεατινίνη) στους μύες. Αυτό το σύστημα είναι γενικά γνωστό ως αναερόβιο αγαλακτικό, δεδομένου ότι το οξυγόνο δεν είναι απαραίτητο και δεν προκαλεί τη συσσώρευση του γαλακτικού οξέος όπως θα δούμε ότι συμβαίνει στο επόμενο σύστημα της αναερόβιας γλυκόλυσης. Έτσι, όσο αυξάνεται η διάρκεια της φυσικής άσκησης, τα άλλα συστήματα καθίστανται όλο και πιο σημαντικά. Το επόμενο επομένως είναι η «αναερόβια» χρήση της γλυκόζης. Αυτός είναι ο πιο ταχύς τρόπος λήψης ενέργειας μετά τις υψηλής ενέργειας φωσφορικές ομάδες. Ωστόσο, δεν είναι πολύ «οικονομικά συμφέρον» από την άποψη κατανάλωσης καυσίμου αφού απο κάθε μόριο γλυκόζης παράγονται μόνο δύο μόρια ATP. Ωστόσο, γίνεται γρήγορα και χωρίς οξυγόνο, παρόλο που έχει περιορισμένη ικανότητα. Καταρχήν, υπάρχει ένας «θεωρητικός» περιορισμός, ο οποίος εξαρτάται από την εξάντληση της γλυκόζης. Ωστόσο, εάν μελετήσουμε τους αριθμούς, θα δούμε ότι αυτό δεν αποτελεί ποτέ πρόβλημα. Αυτό οφείλεται στον πρακτικό περιορισμό που προέρχεται από την «τοξική" δράση των προϊόντων αυτής της αντίδρασης, δηλαδή τη συσσώρευση του γαλακτικού οξέος (ουσιαστικά δηλαδή αντιμετωπίζουμε πρόβλημα με τη μείωση του pH). Εάν συνεχίσουμε να αυξάνουμε τη χρονική κλίμακα (δηλ. τη διάρκεια της άσκησης), είμαστε υποχρεωμένοι να μειώσουμε την ένταση. Σε σχέση με έναν αγώνα, αυτό μεταφράζεται ως μείωση της ταχύτητας για να παραμείνουμε εντός των ορίων του πίνακα. Με αυτό τον τρόπο, εισερχόμαστε σε επίπεδα κατανάλωσης ενέργειας που δε μπορούν να ικανοποιηθούν από αναερόβια συστήματα. Ευτυχώς, όπως θα έλεγε ο Astrand, ζούμε σε ένα κόσμο οξυγόνου και αυτό μας επιτρέπει να «καίμε» στοιχεία μέχρι τέλους (μέχρι να μετατραπούν 3 δηλαδή σε CO2 και νερό). Αυτό το σύστημα έχει το πρόβλημα ότι το οξυγόνο πρέπει να μεταφερθεί απο τον αέρα στα μιτοχόνδρια των μυών, τα οποία είναι το "εργοστάσιο" όπου λαμβάνουν χώρα οι καύσεις. Έχοντας διαθέσιμο οξυγόνο μπορούμε να οξειδώσουμε υδατάνθρακες (γλυκόζη). Όπως μπορεί να δει κανείς, είναι πολύ πιο «οικονομικά συμφέρον» από την αναερόβια καύση (18 φορές περισσότερο, ή 1800%). Μπορούμε επίσης να βασιστούμε στην πιθανότητα οξείδωσης των λιπών (γνωστή ως β-οξείδωση) και παρόλο που παράγει μικρότερες ποσότητες, μπορούμε επίσης να λάβουμε ενέργεια από τα αμινοξέα που αποτελούν τις πρωτεΐνες. Από την πλευρά του O2, είναι «φθηνότερο» να παίρνει κανείς ενέργεια από υδατάνθρακες (6-6,5 μόρια ATP για κάθε μόριο O2 σε σχέσης με τα 5,6 μόρια που παράγονται στην περίπτωση των ουδέτερων λιπών). Ωστόσο, οι διαφορές δεν είναι πολύ μεγάλες και οι αποθήκες ενέργειας με τη μορφή αποθεμάτων λίπους είναι μεγαλύτερες. Στην πραγματικότητα, αυτό που συμβαίνει είναι ένας συνδυασμός των δύο οξειδωτικών διαδικασιών αφού ο στόχος είναι να καθυστερήσει όσο το δυνατόν περισσότερο, η εξάντληση του γλυκογόνου δεδομένου ότι αυτό θα αναγκάσει τη χρήση να μειωθεί κατά ένα επίπεδο. Συνοψίζοντας, δεν πρέπει να ξεχνά κανείς τις έννοιες της αλληλεπίδρασης και της ταυτοχρονικότητας. Επιπλέον, παρόλο που μπορούμε ανά πάσα στιγμή να αναφερθούμε σε μια ειδική κατάσταση χαρακτηρίζοντας τη ως «αερόβια», καθώς αυτή είναι μια βασική αρχή αντίστασης, η βαθύτερη κατανόηση αυτών των εννοιών, θα μας οδηγήσει σε εμφανείς αντιφάσεις. Η ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΜΥΪΚΗΣ ΔΥΝΑΜΗΣ: ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Όταν κάποιος μιλάει για αντοχή ή για δύναμη, συχνά αναφέρεται σε ένα σύνολο εννοιών, που παρόλο ότι σχετίζονται στενά με την αντοχή, δε συνδέονται πλήρως με αυτή. Συνεπώς επειδή ανάλογα με τη περίσταση αναφερόμαστε σε όρους όπως η δύναμη, το έργο, η ροπή, θα πρέπει να είμαστε σίγουροι για την ακριβή σημασία και συνυποδήλωση αυτών των εννοιών. Αρχικά, θα ορίσουμε την έννοια της δύναμης (αντοχή είναι η ικανότητα του μυ να παράγει δύναμη) ως εκείνη που είναι ικανή να παράγει ή να τροποποιήσει την κατάσταση ηρεμία ή την κίνηση ενός σώματος ή να το παραμορφώσει. Εδώ μπορούμε να διακρίνουμε δύο καταστάσεις: μια δυναμική (σε ότι αφορά την ικανότητα να εφαρμοσθεί μια επιτάχυνση, είτε θετική ή αρνητική (επιβράδυνση) στο σώμα) και μια στατική (σε σχέση με την ικανότητα να παραχθεί μια παραμόρφωση). Σε σχέση με τις υπόλοιπες έννοιες που σχετίζονται με ις δυνάμεις, θα ξεκινήσουμε με την έννοια της ροπής. Η ροπή μιας δύναμης που προκαλεί την περιστροφή ενός σώματος γύρω από έναν άξονα ορίζεται ως: το διανυσματικό γινόμενο του διανύσματος της δύναμης πολλαπλασιαζόμενο επί το διάνυσμα θέσης του σημείου εφαρμογής της δύναμης σε σχέση με τον άξονα. Αυτό σημαίνει ότι πρόκειται για ένα νέο διάνυσμα που βρίσκεται σε ένα επίπεδο κάθετο σε εκείνο που παράγεται από τη δύναμη και είναι η απόσταση από τον άξονα και η αριθμητική τιμή του (τιμή μονάδας) δίνεται από το γινόμενο της δύναμης, της απόστασης και το ημίτονο της γωνίας που σχηματίζεται (γενικά 1, καθώς η γωνία είναι συνήθως 90º). Επομένως, εάν λάβουμε υπόψιν τις αριθμητικές τιμές και τις σταθερές αποστάσεις, όπως συμβαίνει με τις ισοκινητικές συσκευές, η συμπεριφορά της δύναμης και της ροπής θα είναι πρακτικά παράλληλες και ικανές υπέρθεσης. 4 Κατά δεύτερον, το έργο είναι μια άλλη φυσική έννοια, μέτρο της ενέργειας (ως τέτοιο εκφράζεται στο σύστημα S.I. (Διεθνή Πρότυπα) ως joules, όπου Joules = N*m), το οποίο προκύπτει απο το εσωτερικό γινόμενο της δύναμης πολλαπλασιαζόμενης επί τη μετατόπιση που προκαλεί (W = F x d). Το έργο που καταβάλλεται για αυτή τη μετατόπιση είναι επομένως ένας αριθμός και εξαρτάται από τη γωνία υπό την οποία εφαρμόζεται η δύναμη. Άρα με απλούστερα λόγια, η δύναμη που παράγει έργο είναι το στοιχείο που κατευθύνει τη μετατόπιση. Σχετικά με την ισχύ, αυτή ορίζεται ως το έργο που παράγεται από μια δύναμη σε μια μονάδα χρόνου (P = W/t). Η εισαγωγή του χρόνου ως παράγοντα είναι σημαντική, δεδομένου ότι όταν αναφερόμαστε στη μέγιστη ισχύ, δεν μας αφορά μόνο η απόδοση περισσότερου έργου, αλλά μάλλον η πραγματοποίηση του στο συντομότερο δυνατό χρόνο. Εκφράζοντας το με άλλο τρόπο, η ισχύς είναι επίσης το γινόμενο της δύναμης και της ταχύτητας (P = W/t = F x d/t = F x v), δεδομένου ότι αυτές οι δύο ανεξάρτητες μεταβλητές (F και v) δεν είναι ανεξάρτητες στην περίπτωση των μυών. Μάλλον, υπάρχει μια σχέση μεταξύ F και v που μπορεί να αναπαριστάται από μια καμπύλη και η μέγιστη ισχύς θα εμφανίζεται πάντα στην περιοχή συγκεκριμένων τιμών δύναμης και ταχύτητας (γενικά κάτω από το 50% της μέγιστης ταχύτητας). Η τελευταία έννοια στην οποία θα αναφερθούμε σε μεμονωμένο επίπεδο είναι αυτή της ελαστικής δύναμης, ή μάλλον θα μιλήσουμε για την έννοια της ελαστικότητας ως φυσική έννοια. Η ελαστικότητα είναι η ικανότητα του σώματος να επανέρχεται στην αρχική του μορφή μετά από μια παραμόρφωση. Δεν πρόκειται λοιπόν για την ικανότητα λυγίσματος ή περιστροφής, και έχει μια ειδική συνυποδήλωση, αυτή της ανάκτησης της αρχικής μορφής. Οι μύες και οι ιστοί που τους περιβάλουν έχουν αυτή την ιδιότητα, πράγμα το οποίο σημαίνει ότι δρουν ως «συσσωρευτές» δύναμης όταν διατείνονται από ανταγωνιστές μύες ή από εξωτερικές δυνάμεις, όντας ικανοί να επιστρέψουν αυτή την ενέργεια και να αυξήσουν τη δύναμη που αναπτύσσεται με τη σύσπαση. Έτσι, όταν γίνεται γραφική αναπαράσταση της συνολικής δύναμης και της ενεργής αντοχής ενός μυός κατά τη λειτουργία του, μπορούμε να δούμε ότι πάνω από ένα ορισμένο μήκος, αυτό της ισορροπίας του μυός, η συνολική δύναμη είναι μεγαλύτερη από την ενεργή αντοχή. Αυτή η διαφορά οφείλεται στην παθητική τάση που προέρχεται από τα ελαστικά στοιχεία. Σε αυτά τα ελαστικά στοιχεία περιλαμβάνονται από τις μυϊκές ίνες μέχρι τους τένοντες και τις περιτονίες των μυών, περνώντας μέσα από τα αγγεία, τα νεύρα και όλο το συνδετικό ιστό που συνδέεται με το μυ. Δεν πρέπει να ξεχνά κανείς ότι αυτή η ελαστικότητα, καθώς και η αύξηση της δύναμης, είναι απαραίτητη για την εγγύηση λεπτών κινήσεων και συνέχειας, και είναι ικανή να απορροφά την ενέργεια άμεσων και έμμεσων τραυμάτων, άρα να προστατεύει από την εμφάνιση τραυματισμών. Επομένως, έχουμε δύο καλούς λόγους για να εξασκήσουμε την ελαστικότητα μας. Επιστρέφοντας στους μύες, πρέπει να λάβουμε υπόψη μια σειρά από ιδιαιτερότητες πάνω σε αυτό το θέμα και σε σχέση με την ικανότητα τους να παράγουν δυνάμεις: ♦ Καταρχήν, η χημική ενέργεια (που περιέχεται σε δεσμούς των κύριων ενεργών συστατικών της δίαιτας μας) μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια. Αυτό υποδηλώνει ότι ο παράγοντας της αποτελεσματικότητας αυτής της μετατροπής πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν εξετάζεται η συνολική διαδικασία αφού φτάνει το 20-30% (υψηλότερα από μια ατμομηχανή). ♦ Από την άλλη πλευρά (παρόλο που αυτός είναι ένας από τους παράγοντες που σχετίζονται με αυτή την αποτελεσματικότητα), και ενώ «βλέπουμε» μόνο μια σύσπαση, στην πραγματικότητα είμαστε απέναντι σε αρκετές ταυτόχρονες δραστηριότητες. Καταρχήν, πολλά σαρκομερή (η στοιχειώδης μονάδα σύσπασης στη μυϊκή ίνα) συγχρονίζονται με τους γείτονες τους για να παράγουν μια κίνηση «ολίσθησης», η οποία 5  οδηγεί στη βράχυνση του μυ. Σε δεύτερη φάση, είμαστε επίσης αντιμέτωποι με τη συνεργική δράση πολλών μυών (πρωταγωνιστές, αγωνιστές, μερικοί αγωνιστές, ανταγωνιστές), των οποίων απαιτείται η σωστή «ενορχήστρωση» για την ύψιστη αξιοποίηση της ενέργειας προς την επιθυμητή κατεύθυνση. ♦ Επίσης, δεν πρέπει να ξεχνάμε τη χωροταξική μετατόπιση αυτών των στοιχείων. Από τη μια πλευρά, αυτή των ινών μέσα στο μυ (και κατ’ επέκταση η διάταξη των δυνάμεων κατά τη συστολή τους), και από την άλλη, εκείνη των μυών, των τενόντων και των σημείων εισαγωγής τους. Δεδομένων των παραπάνω, είμαστε αντιμέτωποι με ένα τεράστιο φάσμα μηχανικών παραλλαγών, τις οποίες πρέπει να λάβουμε υπόψη εάν επιθυμούμε να μελετήσουμε τα φαινόμενα σε όλη τους την έκταση από φυσικής πλευράς. ♦ Τέλος, πρέπει να θυμόμαστε επίσης ότι γύρω από το συσταλτικό στοιχείο μπορούμε να βρούμε πολλές άλλες δομές (κυρίως οστά και συνδετικούς ιστούς), τα οποία, όπως ήδη σχολιάσθηκε παραπάνω, παίζουν ένα σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των δυνάμεων. Έχοντας επισημάνει τα παραπάνω σημεία, θα ξεκινήσουμε να κατηγοριοποιούμε τους τύπους της μυϊκής σύσπασης βάσει του ένα προκαλούν ή όχι μετατόπιση. Με αυτόν τον τρόπο, έχουμε πρώτα την ισομετρική σύσπαση, κατά την οποία δεν υπάρχει μετατόπιση και άρα δεν παράγεται μηχανικό έργο, όλο το έργο παραμορφώνεται και θα της αποδώσουμε τιμή μηδέν (θυμηθείτε W = F x d). Όταν υπάρχει μετατόπιση, μιλάμε για ανισομετρική σύσπαση, όπου μπορούμε να αξιολογήσουμε το γινόμενο του έργου ως F x d. Σε συνάρτηση με την κατεύθυνση κατά την οποία παράγεται η μετατόπιση, μιλάμε για ομόκεντρη σύσπαση όταν πρόκειται για την ίδια όπως εκείνη των μυϊκών δυνάμεων του μυ που παράγει την κίνηση και πραγματοποιεί μια θετική προσπάθεια. Διαφορετικά, η σύσπαση θα θεωρείται ως έκκεντρη όταν η κίνηση παράγεται κατά την αντίθετη φορά με σχέση με τη σύσπαση του μυός. Αυτό συμβαίνει όταν υπάρχει μια ισχυρότερη εξωτερική δύναμη και ο μυς αποτρέπει την κίνηση μόνο μερικώς, ενώ το έργο είναι αρνητικό. Εναλλακτικά, υπό την έννοια της κίνησης, θα θεωρήσουμε τη σύσπαση ως ισοτονική όταν αντιμετωπίζουμε μια σταθερή τάση. Στην πραγματικότητα, αυτός ο τύπος σύσπασης είναι πολύ δύσκολο να αξιολογηθεί εκτός και εάν εργαζόμαστε πάνω σε ένα in vitro μυϊκό παρασκεύασμα, και κατ’ επέκταση μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτόν τον όρο όταν η εξωτερική αντίσταση είναι σταθερή, όπως κατά την προπόνηση με βάρη. Υπάρχει μεγαλύτερη προσέγγιση με τα μηχανήματα που έχουν μεταβλητή αντίσταση, όπως είναι εκείνα όπου τα βάρη αναρτώνται στο άλλο άκρο μιας έκκεντρης τροχαλίας. Με αυτή τη ρύθμιση, το έργο των μυών είναι ευκολότερο ή πιο δύσκολο στα διάφορα σημεία της κάθε διαδρομής, αποφεύγοντας με αυτόν τον τρόπο τα σφάλματα που εισάγονται εξετάζοντας ένα έργο «σταθερής προσπάθειας», στην οποία ποικίλει η γωνία. Ο άλλος τύπος ανισομετρικής σύσπασης για τον οποίο θα μιλήσουμε σε αυτό το μάθημα είναι η ισοκινητική σύσπαση, η οποία είναι αυτή που πραγματοποιείται υπό σταθερή ταχύτητα. Αυτή η σταθερή ταχύτητα είναι η γωνιακή ταχύτητα ή η ταχύτητα περιστροφής και γενικά εκφράζεται σε μοίρες/δευτερόλεπτο ή σε ακτίνια/δευτερόλεπτο. Αυτό επιτυγχάνεται με υδραυλική αντίσταση ή μέσω σερβομηχανικής που προσφέρει μια αντίσταση προσαρμοσμένη στη δύναμη που εφαρμόζεται για να διατηρηθεί η ταχύτητα στην προηγούμενη σταθερή τιμή. Τα πιο σύγχρονα μηχανήματα μπορούν πλέον να το εφαρμόζουν αυτό σχεδόν σε όλες τις αρθρώσεις. Είναι επίσης εξοπλισμένα με πολύπλοκα λογισμικά που μας επιτρέπουν να λαμβάνουμε στοιχεία για την παραγόμενη ροπή, τις τιμές της ισχύος, το έργο που αποδίδεται, δείκτες κόπωσης και καμπύλες δύναμης/ταχύτητας, οι οποίες στην πραγματικότητα είναι καμπύλες ροπής/γωνιακής ταχύτητας. 6 Επίσης, παρόλο που βρίσκονται εντός των ορίων της φόρτωσης, μας επιτρέπουν να αξιολογήσουμε την έκκεντρη δύναμη που επιχειρεί να προβάλει αντίσταση στη δύναμη που επιβάλλεται από ένα μηχάνημα. Στην παρούσα τελική κατάσταση, μπορούμε να αξιολογήσουμε την ελαστική συνιστώσα του μυ, καθώς είναι αυτή που αποτελεί τη διαφορά σε σχέση με το ομόκεντρο έργο. Εν συντομία και συνοψίζοντας, θα λέγαμε ότι η μηχανική ανάλυση των δυνάμεων μπορεί να καταστεί πολύ πολύπλοκο πρόβλημα, και ορισμένες φορές, παραβλέπουμε λεπτομέρειες και αδυνατούμε να προσδιορίσουμε πλήρως την κατάσταση προκειμένου να απλοποιήσουμε αυτή την ανάλυση. Αυτό ενδέχεται να μην είναι σωστό, αλλά πρέπει πάντα να έχουμε στο νου μας το τι κάνουμε. Επιπλέον, σε αυτή την πολυπλοκότητα, μπορούμε να ενσωματώσουμε το νευρικό σύστημα, το οποίο είναι ούτως ή άλλως όλο και πιο δύσκολο να ελέγξουμε. Ούτε μπορούμε να ξεχάσουμε ότι υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι να πραγματοποιηθούν οι μετρήσεις, εφαρμόζοντας διαφορετικές μεθόδους. Αυτές πρέπει να περιγραφούν διεξοδικά ώστε να είναι αξιόπιστες και να μπορούν να αναπαραχθούν, καθιστώντας τες ικανές να συγκριθούν πειραματικά με οποιαδήποτε άλλη μέθοδο. Όλα αυτά, χωρίς να ξεχνάμε ότι η προτυποποίηση των συνθηκών εξυπηρετεί στην αποφυγή μη-ελεγχόμενων παραλλαγών και συγχύσεων. Θα επιχειρήσουμε να προσεγγίσουμε τη φυσιολογία της αντοχής ενός μυ και εν συνεχεία της φυσιολογίας του μέσω προπόνησης, με σκοπό να ξεκαθαρίσουμε τη σημασία που έχει ένα "αόρατο" στοιχείο, όπως το νευρικό σύστημα, στη δράση του. Αυτό είναι θεμελιώδες για την προπόνηση αθλητών αντοχής, δεδομένου ότι μερικές φορές, πέφτουν στην παγίδα να θεωρούν ότι «δουλεύουν» μόνο τους μύες. Θα δούμε κατά τη διάρκεια αυτού του μαθήματος ότι ο μυς δεν είναι πρακτικά τίποτα περισσότερο από ανενεργός ιστός. Θα ξεκινήσουμε μιλώντας καταρχήν για τους δύο «πρωταγωνιστές» της «ταινίας μας», και εν συνεχεία θα περάσουμε στη «δράση» και θα τους βάλουμε μαζί ώστε να γράψουν το σενάριο, να αναπτύξουν αντοχή και να πετύχουν βελτιώσεις στην παρούσα φυσική ποιότητα. Εξάλλου αυτό που ψάχνουμε σε μια προπόνηση. Με αυτή τη σειρά, θα αρχίσουμε να συζητούμε για το νευρώνα. Ο νευρώνας είναι το βασικό κύτταρο του νευρικού ιστού. Η δομή του, τα χαρακτηριστικά και οι λειτουργίες του είναι βασικά στοιχεία για να γίνει αντιληπτό το τι συμβαίνει όταν ένας μυς συσπάται για να παράξει δύναμη. Σε ότι αφορά τη δομή του, αποτελείται από ένα σώμα από το οποίο εκτείνονται διάφορες επιμηκύνσεις γνωστές ως δενδρίτες και νευράξονες. Οι δενδρίτες είναι σε μεγαλύτερο βαθμό υπεύθυνοι για την αλληλεπίδραση τους με άλλα νευρικά κύτταρα. Επομένως, έχουν να παίξουν ένα σημαντικό ρόλο στην «επεξεργασία» πληροφοριών. Οι νευράξονες μοιάζουν με μακρούς βραχίονες που μπορούν να φτάσουν μέχρι το μισό μέτρο σε μήκος και η αναδίπλωση αυτών σε δέσμη δημιουργεί τα νεύρα. Το σχήμα και το μέγεθος των νευρώνων (σώμα, δενδρίτες και νευράξονες) επηρεάζει τη λειτουργία τους. Παραδείγματος χάριν, οι νευρώνες που ενεργοποιούν τους μύες βρίσκονται στο πρόσθιο κέρας της σπονδυλικής στήλης (κινητικοί νευρώνες) και είναι μεγάλα κύτταρα με πολλούς δενδρίτες (είναι εφοδιασμένοι με πολλές πληροφορίες). Επίσης έχουν μακριούς και πυκνούς νευράξονες (κατά περίπτωση πρέπει να φτάνουν από την οσφυϊκή ζώνη έως τον άκρο πόδα), γεγονός που τους προσφέρει την πιθανότητα να μεταφέρουν πληροφορίες πολύ γρήγορα (ταχύτητες αγωγιμότητας έως και 120μέτρα/δευτερόλεπτο). Σε ότι αφορά τα χαρακτηριστικά των νευρώνων, υπάρχουν τέσσερα που είναι πολύ βασικά και πρέπει να υπογραμμιστούν: ♦ Διεγερσιμότητα ♦ Ενσωμάτωση 7  ♦ Αγωγιμότητα ♦ Διαβίβαση Το πρώτο από αυτά αναφέρεται στο γεγονός ότι ο νευρώνας είναι ικανός να ανταποκρίνεται σε ερεθίσματα, γενικά ηλεκτρικά και χημικά ερεθίσματα από άλλους νευρώνες. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορούν επίσης να ανταποκριθούν σε άλλους τύπους ερεθίσματος, όπως η εμφύτευση εξωτερικών ηλεκτροδίων που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Η ενσωμάτωση όλων των ωθήσεων και των σημάτων που λαμβάνονται από το νευρώνα λαμβάνει χώρα στο σώμα του. Το αποτέλεσμα αυτού είναι η παραγωγή μιας σειράς εν δυνάμει δράσεων (όπως είναι γνωστές οι ηλεκτρικές ωθήσεις που παράγονται από τα νευρικά κύτταρα) που μεταδίδονται κατά μήκος του νευράξονα ως νευρικό ρεύμα (με τρόπο παρόμοιο με εκείνο που μεταδίδεται το ηλεκτρικό ρεύμα). Επίσης, οι νευρώνες είναι ικανοί να επικοινωνούν μεταξύ τους, μεταδίδοντας πληροφορίες ο ένας στον άλλο με τέτοιο τρόπο, ώστε το μήνυμα να προχωρά και να τελειοποιείται μέχρι να φτάσει στον προορισμό του. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι γνωστό ως διαβίβαση και τα κύτταρα έχουν μια ειδική δομή που τους επιτρέπει να μεταφέρουν πληροφορίες μέσω των συνάψεων. Η διαβίβαση πληροφοριών κατά μήκος μιας σύναψης μπορεί να επηρεαστεί από φαρμακολογικούς και/ή εξωτερικούς παράγοντες. Ποια είναι η λειτουργία των νευρώνων; Σε ατομικό επίπεδο, ενδέχεται να μοιάζει πολύ απλό και ίσως παράλογο να δρα ένας νευρώνας λαμβάνοντας μια σειρά ωθήσεων, ενσωματώνοντας τες και παράγοντας άλλες για να μεταφερθούν σε άλλα κύτταρα. Πρέπει ωστόσο, να έχουν στο νου μας ότι ο νευρώνας δεν είναι τίποτα άλλο από την κυτταρική, βασική μονάδα του νευρικού συστήματος. Μοιάζει κάπως με έναν υπολογιστή, υπάρχει μόνο μια δυαδική επιλογή, η πιθανότητα να πει κάποιος "ναι ή όχι", "0 ή 1". Ωστόσο, όταν πολλοί απο αυτούς τους άσους και τα μηδενικά συγκεντρωθούν και μπουν σε σειρά με ένα συγκεκριμένο τρόπο, μπορούν να δημιουργήσουν τα πιο πολύπλοκα προγράμματα και να πραγματοποιήσουν τους πιο ακριβείς χειρισμούς απο κάθε βασική πληροφορία. Επομένως, πρέπει να θεωρούμε τους νευρώνες ως ένα αναπόσπαστο κομμάτι ενός μεγάλου δικτύου, το οποίο λαμβάνει, επεξεργάζεται και μεταδίδει στοιχεία (με ποιότητα και με δυνατότητες και απόδοση πολύ υψηλότερου επιπέδου ακόμα και απο τον πιο εξελιγμένο υπολογιστή που μπορεί να σχεδιάσει ο άνθρωπος). Επιπλέον, αυτό το μεγάλο δίκτυ είναι ικανό, όπως θα δούμε, όχι μόνο να ανταποκρίνεται αλλά επίσης να προσαρμόζεται στα ερεθίσματα στα οποία εκτίθεται. Σε σχέση με τα ενδιαφέροντα μας, τα οποία δεν είναι άλλα από την παραγωγή κίνησης, οι «εντολές» αποστέλλονται από τις κινητικές περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού και ταξιδεύουν στους κινητικούς νευρώνες του νωτιαίου μυελού, δημιουργώντας αυτό που θεωρείται μορφολογικά και λειτουργικά ως οδός, η πυραμιδική οδός. Μερικές φορές, έχουμε την εντύπωση ότι το έργο που παράγουμε οφείλεται μόνο στους μύες, ίσως επειδή αυτούς γνωρίζουμε καλύτερα. Ο μυς είναι το ενεργό στοιχείο του συνόλου και είναι ουσιαστικά εκείνος που θα βραχυνθεί για να παραχθεί κίνηση. Αλλά αυτό που θα δούμε είναι ότι όλα αυτά δεν μπορούν να τα κάνουν μόνοι τους οι μύες. Η δομή του μυ είναι κάπως πολύπλοκη και όπως συμβαίνει και με τους νευρώνες, αυτό σχετίζεται άμεσα με τις λειτουργίες που πρέπει να επιτελέσει. Ο γραμμωτός σκελετικός μυς έχει, από μακροσκοπικής άποψης, μια δομή που ινιδίζει. Τα μυϊκά κύτταρα είναι μεγάλα πολυπυρηνικά κύτταρα που υιοθετούν τη μορφή ινών προσανατολισμένων κατά μήκος, με τη μορφή του μυ. Στο εσωτερικό τους, βρίσκουμε τα 8 μυοινίδια που αποτελούνται από τις βασικές συσταλτικές μονάδες που είναι γνωστές ως σαρκομερή. Σε καθένα από τα σαρκομερή απαντώνται μικκύλια, γνωστά ως λεπτά μικκύλια που παρακάμπτουν άλλα μικκύλια που είναι γνωστά ως χοντρά μικκύλια, παράγοντας μια βράχυνση του σαρκομερούς. Τα άθροισμα πολλών τέτοιων κινήσεων βράχυνσης προσεγγίζει τα δύο άκρα του μυ (την έκφυση και την κατάφυση), και αυτό ουσιαστικά είναι που ονομάζουμε μυϊκή σύσπαση. Έπειτα, υπάρχουν άλλα στοιχεία όπως οι τένοντες, τα αιμοφόρα αγγεία και ο συνδετικός ιστός που απαντώνται μαζί με το μυ και που έχουν πολύ σημαντικές αποστολές να εκπληρώσουν για την παραγωγή της κίνησης. Κατά τον ίδιο τρόπο που συζητήθηκε για τους νευρώνες, οι μύες έχουν μια σειρά χαρακτηριστικών που τους καθιστά ειδικό θέμα μελέτης. Αυτά είναι: ♦ Διεγερσιμότητα ♦ Συσταλτικότητα ♦ Ελαστικότητα Η διεγερσιμότητα τους προσδίδει την ικανότητα να αποκρίνονται στα ερεθίσματα. Οι μύες είναι ικανοί να αποκρίνονται σε πολλά άλλα ερεθίσματα εκτός από τα ηλεκτρικά ή τα χημικά που ενδεχομένως φθάνουν σε αυτούς μέσω του νευρικού συστήματος ή από το εξωτερικό περιβάλλον. Παραδείγματος χάριν, οι μύες μπορούν να αποκρίνονται σε θερμικά ερεθίσματα ή σε μηχανικά όπως είναι ένα φύσημα. Η συσταλτικότητα είναι η ικανότητα ενός μυ να βραχύνεται ως απόκριση σε ένα συγκεκριμένο ερέθισμα. Η ελαστικότητα ενός μυ είναι ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό για το λεπτό έλεγχο ενός μυ και τη συντονισμένη δραστηριότητα μιας ομάδας μυών, και ταυτοχρόνως, δρα για την προστασία των μυών από τραυματισμούς. Η ελαστικότητα ορίζεται η ικανότητα ενός σώματος να ανακτά την αρχική του μορφή αφού έχει υποστεί μια παραμόρφωση. Δεν πρόκειται επομένως απλά για την ικανότητα της διάτασης, αλλά περισσότερο για τη διάταση και εν συνεχεία την επαναφορά στην αρχική μορφή και για τη διάταση χωρίς τραυματισμό. Επιπλέον, αυτή η ιδιότητα μπορεί να βελτιωθεί με την προπόνηση και θα πρέπει να «δουλεύεται» σε κάθε πρόγραμμα προπόνησης ώστε να αναπτυχθεί αντοχή. Σε ότι αφορά τη λειτουργία του γραμμωτού σκελετικού μυός, είναι προφανές ότι αυτό συμβαίνει για πραγματοποιηθεί μια κίνηση: να προσεγγίσουν δύο οστά του σκελετού το ένα το άλλο. Αυτό μπορεί να συμβαίνει είτε στις πιο λεπτές δραστηριότητες όπως π.χ. η τοποθέτηση μιας βελόνας ή στις πιο έντονες δραστηριότητες όπως η σφυροβολία ή η σφαιροβολία. Σε κάθε περίπτωση, όπως συμβαίνει και με τους νευρώνες, δε θα πρέπει να σκεφτόμαστε τους μύες με τη λογική ενός μεμονωμένου κυττάρου, ούτε καν με τη λογική ενός μεμονωμένου μυ. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι μέσα στο μυ λειτουργούν πολλές ίνες και ο συγχρονισμός τους είναι εκείνος που παράγει τη μέγιστη απόδοση. Επίσης, αξίζει να θυμάται κανείς, ότι όταν αναφερόμαστε σε μια ατομική κίνηση, εμπλέκονται σε αυτή πολλοί μύες, οι οποίοι μπορούν να δρουν ως «αγωνιστές» (να δρουν υποβοηθητικά για την κίνηση) ή ως «αγωνιστές» (να αντιτίθενται στην κίνηση). Επιπλέον, συχνά η χαλάρωση των ανταγωνιστών είναι εξίσου σημαντική με τη δράση των αγωνιστών. Είναι επίσης σημαντικό να λαμβάνουμε υπόψη και να γνωρίζουμε τη βιο-μηχανική κατάσταση καθενός απο αυτούς τους μύες, και του συνόλου όσων εμπλέκονται σε μια κίνηση (σε κάθε γωνία της κίνησης), δεδομένου ότι αυτό θα καθορίσει τις πιθανές δραστηριότητες καθενός εξ' αυτών. 9 Αφού έχουμε συνοψίσει εν συντομία το τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας μυϊκής σύσπασης, μπορούμε τώρα να προχωρήσουμε στη δράση. Αυτός είναι ο μηχανισμός με τον οποίο ορισμένες ίνες γλιστρούν πάνω από άλλες για να προκαλέσουν βράχυνση της απόστασης ανάμεσα στα άκρα του μυ. Ωστόσο, δεν έχουμε αναφέρει ότι πριν από αυτό, πρέπει να υπάρχει μια διαδικασία, χωρίς την οποία δε θα συμβεί η σύσπαση. Αυτή είναι η διέγερση ή το ερέθισμα που πρέπει να φτάσει στο μυ (ασχέτως προέλευσης) και η σύζευξη αυτού του ερεθίσματος με τη λεγόμενη σύσπαση. Η σύζευξη διέγερσης-σύσπασης επιτυγχάνεται μέσω της συνεργασίας πολλών δομών εντός του μυϊκού κυττάρου (τη μεμβράνη, το σαρκοπλασματικό δίκτυο, τα εγκάρσια σωληνάρια (Τ), και ορισμένες μυοϊνιδικές πρωτεΐνες). Πρόκειται για μια διαδικασία που επάγεται από ασβέστιο και που καταναλώνει ενέργεια (άρα, η ενέργεια δεν καταναλώνεται μόνο στη μηχανική διαδικασία της βράχυνσης). Τέλος, και πριν να περάσουμε σε πιο πρακτικά θέματα, πρέπει να θυμόμαστε ότι υπάρχουν διαφορετικοί τύποι μυϊκών ινών και επομένως διαφορετικοί τύποι σύσπασης. Στην πραγματικότητα, οι διαφορετικοί τύποι σύσπασης προκαλούνται από τη χρήση διαφορετικών τύπων ινών και επίσης διαφορετικών νευρώνων. Γενικά, εξετάζονται δύο τύποι ινών: οι αργές, κόκκινες ή τύπου Ι ίνες και οι ταχείες, λευκές ή τύπου ΙΙ. Ωστόσο, ανάμεσα σε αυτούς τους δύο ακραίους τύπους, υπάρχει ένα φάσμα ενδιάμεσων ινών. Και εμείς το βλέπουμε από αυτό; Τι προκύπτει από όλες αυτές τις διαδικασίες; Λοιπόν, αυτό που βλέπουμε, είναι ότι αναπτύσσεται μια δύναμη, παράγεται έργο ή ότι πραγματοποιούνται δράσεις σε ένα καθορισμένο επίπεδο ισχύος. Πρέπει να είμαστε σίγουροι για αυτές τις φυσικές έννοιες και να κάνουμε σαφή διάκριση μεταξύ της δύναμης (που είναι ικανή να παράγει την επιτάχυνση ή την παραμόρφωση ενός σώματος), του έργου (η ποσότητα μηχανικής ενέργειας που παράγεται απο μια δύναμη όταν προκαλεί μετατόπιση), ή της ισχύος (στην οποία επεμβαίνει ο παράγοντας του χρόνου). Αυτό είναι σημαντικό, πάνω από όλα, εάν πρόκειται να δουλέψουμε με επιστημονικό και ρυθμισμένο τρόπο, όπου "μετρούμε" συνεχώς τη δραστηριότητα των αθλητών και "προγραμματίζουμε" τους φόρτους εργασίας, έτσι ώστε με την προπόνηση να βελτιώνονται οι μετρούμενες παράμετροι και άρα η απόδοση τους. Υπάρχουν αρκετοί τρόποι να μελετήσουμε την αντοχή και θα αναφέρουμε εν συντομία τους παρακάτω: ♦ Δυναμομετρικός Στατικός Δυναμικός ♦ Δοκιμές πήδησης (Jumping Tests) ♦ Κινηματογραφικές δοκιμές ♦ Αξιολογήσεις του νευρικού στοιχείου Καταμετρήσεις κυττάρων Επιφανειακή ηλεκτρομυογραφία (ΗΜΓ) 10 Η δυναμομετρία είναι η άμεση μεθοδολογία για τη μέτρηση της αντοχής και μπορεί να είναι στατική (όταν χρησιμοποιείται για να μετρήσει μια ισομετρική σύσπαση), ή δυναμική (κατά την οποία η δύναμη που αναπτύσσεται από ένα μυ ή μια ομάδα μυών μετράται όταν πραγματοποιείται μια δεδομένη κίνηση). Οι στατικές μετρήσεις έχουν το μειονέκτημα να μετράνε τη δύναμη σε μια συγκεκριμένη γωνία ή θέση και αυτό μπορεί να μην είναι σχετικό με την αθλητική δραστηριότητα. Γενικά υπάρχουν δύο είδη λήψης δυναμικών μετρήσεων: οι ισοτονικές και οι ισοκινητικές. Ισοτονικές είναι οι μετρήσεις (έναντι ενός σταθερού φορτίου) όταν χρησιμοποιούνται ελεύθερα βάρη και η δύναμη μετράται με βάση τη Μέγιστη Επανάληψη (RM), η οποία είναι το μεγαλύτερο βάρος που θα μπορεί να μετακινηθεί σε ένα συγκεκριμένο αριθμό επαναλήψεων. Παραδείγματος χάριν, 1RM, θα ήταν το μέγιστο βάρος με το οποίο μπορούμε να πραγματοποιήσουμε μια συγκεκριμένη επανάληψη και άρα είναι ένα μέσο μέτρησης της μέγιστης αντοχής. 10RM θα ήταν δέκα φορές το βάρος που θα μπορούσαμε να μετακινήσουμε 10 φορές και είναι περίπου το 75% του μέγιστου φορτίου (1RM). Γενικά, χρησιμοποιούνται διάφορες επαναλήψεις για να μειωθεί ο κίνδυνος τραυματισμού κατά τη διάρκεια της δοκιμής (test). Έχουν σχεδιαστεί επίσης και άλλες ισοτονικές δοκιμές για τη μέτρηση της αντοχής-αντίστασης, της ταχύτητας ή της ισχύος με τη χρήση ελεύθερων βαρών. Από την άλλη πλευρά, οι ισοκινητικές δοκιμές (tests) (κινήσεις που γίνονται με σταθερή ταχύτητα) πραγματοποιούνται με σύγχρονα μηχανήματα που επιτρέπουν την αυτόματη και σχεδόν ακαριαία προσαρμογή της αντίστασης σε απόκριση της δύναμης που εφαρμόζεται προκειμένου να διατηρηθεί σταθερή η ταχύτητα. Εδώ, καθορίζεται η μέγιστη ροπή (η εφαρμογή μιας δύναμης για την πρόκληση μιας στροφής) την οποία είναι ικανή να προκαλέσει ένας μυς ή μια ομάδα μυών σε διάφορες ταχύτητες. Αυτό έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον και ενδέχεται να έχει σημαντικές πρακτικές εφαρμογές όταν εξετάζεται η βιο-μηχανική ενός αθλήματος και η ταχύτητα στην οποία παράγονται κινήσεις. Επίσης υπάρχουν, αν και είναι πολύ λιγότερο συχνές, λόγω τεχνικών επιπλοκών και κόστους, οι κινηματογραφικές δοκιμές. Σε αυτές πραγματοποιείται μελέτη της κίνησης (με απεικονιστικές τεχνικές), μετρώντας την ταχύτητα με την οποία κινείται κάθε μέρος του σώματος και αξιολογώντας την αντίσταση σε αυτή την κίνηση, με τέτοιο τρόπο ώστε η ισχύς και το έργο που παράγονται να μπορούν να υπολογιστούν. Τελικά, στις μέρες μας υπάρχουν τεχνικές που μας επιτρέπουν «να δούμε» τα στοιχεία που νωρίτερα θεωρούνταν αόρατα, δηλ. τους νευρώνες. Αυτά είναι συστήματα που μπορούν να αξιολογήσουν το νευρικό σύστημα όταν συμβαίνει μια σύσπαση ή μια σύνθετη κίνηση. Το πιο τελειοποιημένο και εκλεπτυσμένο σύστημα, που ως τέτοιο η χρήση του περιορίζεται σε ερευνητικό και εργαστηριακό επίπεδο μελέτης της άσκησης, είναι οι καταμετρήσεις κυττάρων. Σήμερα είναι δυνατή η μέτρηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας ενός μεμονωμένου κυττάρου, είτε αυτό είναι νευρώνας, είτε μυϊκό κύτταρο. Αυτό μας παρέχει πληροφορίες σε ελεγχόμενα πειράματα της συνολικής λειτουργίας του μυονευρικού συμπλέγματος (ταχύτητα αντίδρασης, κόπωση, όρια κ.λ.π.) και των παραγόντων που μπορούν να επηρεάσουν τις αποκρίσεις του. Πέρα από αυτή την τεχνική, υπάρχει μια μη-επεμβατική μέθοδος (που χρησιμοποιεί αυτοκόλλητα ηλεκτρόδια που τοποθετούνται στο δέρμα), η οποία χάρη στην ανάπτυξη των μικροεπεξεργαστών, είναι πλέον διαθέσιμη σε φορητή μορφή, ώστε οι μετρήσεις να μπορούν να γίνονται στο ίδιο το μέρος όπου λαμβάνει χώρα η εξάσκηση του αθλήματος. Εν συντομία, το ηλεκτρομυογράφημα αντικατοπτρίζει την ηλεκτρική δραστηριότητα των μυών (εξού και το 11 όνομα) και η μαθηματική ανάλυση αυτών των καταμετρήσεων επιτρέπει τον καθορισμό διαφόρων παραμέτρων της λειτουργίας των μυών. Μια από τις πιο πολυχρησιμοποιημένες τεχνικές είναι το ολοκληρωμένο ηλεκτρομυογράφημα (ΗΜΓi), το οποίο αντικατοπτρίζει το βαθμό συνολικής ενεργοποίησης (μυϊκή επιστράτευση) του μυ και συνήθως εκφράζεται ως το ποσοστό ενός μέγιστου αριθμού που έχει ληφθεί προηγουμένως. Επίσης, η απλή οπτική ανάλυση ενός ΗΜΓ που συζεύγνυται στην αλληλουχία των κινήσεων, δίνει μια ευρεία ιδέα της ροπής, στο επίπεδο της ενεργοποίησης, του κάθε μυ που δρα σε μια κινητική αλυσίδα που μπορεί να εξεταστεί σε μια αθλητική κίνηση. Τέλος, θα αναλύσουμε πως επηρεάζει το νευρικό σύστημα την ανάπτυξη μιας δύναμης και τις συνθήκες άθλησης κάποιου. Η προπόνηση ενός ατόμου είναι ένα πρόγραμμα ερεθισμάτων που στοχεύουν στην προσαρμογή του σώματος (Εικ. 1). Αυτές οι προσαρμογές με τη σειρά τους οδηγούν στη βελτίωση της αθλητικής απόδοσης. Η βελτιστοποίηση αυτής της διαδικασίας είναι ο στόχος κάθε αθλητή σε κάθε αντικείμενο. Μέσα στο πλαίσιο της προπόνησης αντοχής, διακρίνονται δύο τύποι προπόνησης: αυτή της αντοχής ως έχειν (που γίνεται αντιληπτή ως η ικανότητα να ξεπεραστούν βαριά φορτία) και αυτή της ισχύος (που αναφέρεται στην προσπάθεια «έντονης - εκρηκτικής» φύσης) Είναι σημαντικό να καταλάβουμε τι ακριβώς προσπαθούμε να βελτιώσουμε ώστε να σχεδιαστεί κατάλληλα το πρόγραμμα προπόνησης. Ωστόσο, κάθε μορφή προπόνησης με βάρη βασίζεται στην αρχή της υπερφόρτωσης, εάν κάποιος δουλεύει ενάντια σε μια αντίσταση που είναι μεγαλύτερη απο τη συνηθισμένη ή τη φυσιολογική, η αντοχή αυξάνεται. Εάν η αντίσταση μειωθεί (όπως συμβαίνει παραδείγματος χάριν, όταν κάποιος βρίσκεται στο κρεβάτι λόγω ασθένειας), μειώνεται και η αντοχή. Επιπλέον, αυτή το «φυσιολογικό» φορτίο έχει διάφορες λειτουργίες ανάλογα με την κατάσταση της φόρμας. Για αυτό το λόγο, η προπόνηση συχνά ορίζεται σε συνάρτηση με το ποσοστό της μέγιστης αντοχής (1RM). Γενικά, κάποιος προπονείται στο 60 με 100% σχεδόν σε κάθε τροπικότητα (με εξαίρεση τη δύναμη-αντίσταση). Σε αθλητές καθαρής αντοχής όπως οι αρσιβαρίστες, το ποσοστό αυτό αυξάνεται στο 80 με 100%. Υπάρχει επίσης μια έννοια γνωστή ως Σχέση Δύναμης-Ταχύτητας, η οποία δηλώνει ότι η δύναμη βελτιώνεται θεμελιωδώς στην περιοχή της καμπύλης δύναμης-ταχύτητας, στην οποία δουλεύουμε, περίπτωση κατά την οποία πρέπει να ορίσουμε άλλες πτυχές της προπόνησης όπως: ♦ Ο αριθμός των συνεδριών/εβδομάδα ♦ Ο αριθμός των επαναλήψεων/σειρές ♦ Διάρκεια των χρονικών διαστημάτων ηρεμίας. Προφανώς, η προπόνηση ενός bodybuilder (όπου στοχεύουμε σε υπερτροφία με χαμηλές κινήσεις, μεγάλες σειρές, σύντομες και μερικές ανακάμψεις) δεν είναι ο ίδιος με εκείνον ενός αρσιβαρίστα (όπου ο στόχος είναι να φτάσει στη μέγιστη δύναμη και να δουλέψει την επιστράτευση σε νευρικό επίπεδο, με υψηλά φορτία σε σύντομες σειρές 1-3 επαναλήψεων και πλήρεις ανακάμψεις). Και οι δύο επίσης διαφέρουν από τις ανάγκες ενός δρομέα ταχύτητας (sprinter) και ενός σφυροβόλου. 12 Οι προσαρμογές που γίνονται στην προπόνηση με βάρη εμφανίζονται σε δύο επίπεδα: ♦ Τροφικές ♦ Νευρικές Αυτό σημαίνει ότι η αντοχή δεν είναι συνώνυμη με την υπερτροφία. Η αντοχή μπορεί να βελτιωθεί σε πολλά άλλα επίπεδα. Μπορούμε να παρατηρήσουμε μια αύξηση σε ένα ΗΜΓ ή μια αύξηση στην αντοχή χωρίς να αυξήσουμε τη μυϊκή περιφέρεια (επομένως εν τη απουσία υπερτροφίας). Με τη σειρά της αυτή η βελτίωση της ενεργοποίησης με προπόνηση μπορεί να οφείλεται σε διάφορους παράγοντες: ♦ Μεγαλύτερη ενεργοποίηση των κύριων μυών ♦ Μεγαλύτερη ενεργοποίηση των αγωνιστών μυών ♦ Αυξημένη αναστολή των ανταγωνιστών μυών Το πρώτο σημείο οφείλεται στην αύξηση του ενδομυϊκού συγχρονισμού (των κινητικών μονάδων με τον κάθε μυ) ή στην αύξηση του νευρικού σήματος. Τα άλλα δύο αποτελούν βελτίωση του διαμυϊκού συντονισμού (παραδείγματος χάριν βελτιώσεις στην τεχνική). Φυσικά, η υπερτροφία ως μέσο αύξησης της αντοχής είναι επίσης ένας παράγοντας. Στην υπερτροφία, το πάχος ή το μέγεθος των ινών αυξάνει εξαιτίας της προπόνησης στο ή κοντά στο μέγιστο φόρτο εργασίας. Ωστόσο, η υπερτροφία είναι μια δεύτερη διαδικασία και πρώτα υπάρχει πάντα νευρική προσαρμογή, η οποία είναι υπεύθυνη για τις αρχικές βελτιώσεις. Κάθε τύπος άσκησης μπορεί να προκαλέσει το δικό της τύπο νευρικής προσαρμογής. Παραδείγματος χάριν, στην πλυομετρική κίνηση, επιτυγχάνονται βελτιώσεις αυξάνοντας τη δραστηριότητα των κινητικών μυών και βελτιώνοντας το αντανακλαστικό της σύσπασης με τη διάταση (αντανακλαστικό της νευρομυϊκής ατράκτου), αλλά επίσης μειώνοντας το ανασταλτικό αντανακλαστικό (αντανακλαστικό του τένοντα Golgi). Οι βελτιώσεις ή οι νευρικές προσαρμογές διαφέρουν ανάλογα με το επίπεδο της προπόνησης που κάνουμε. Παραδείγματος χάριν, έχουμε πει ότι κατά την έναρξη της προπόνησης (για ένα μη εξοικειωμένο άτομο), υπάρχει μεγάλη βελτίωση εξαιτίας της νευρικής προσαρμογής και αυτό αντικατοπτρίζεται στην αύξηση του ΗΜΓi. Αλλά στους αθλητές αντοχής, είναι πιο δύσκολο να προσαρμοστεί το φορτίο εργασίας και είναι πιθανό να παρατηρηθούν μειώσεις στο ΗΜΓi με την προπόνηση ακόμη και σε φορτία εργασίας της τάξης του 70-80%. Ωστόσο, στην ίδια μελέτη, φτάνοντας στο 80-90% του φορτίου εργασίας, το ΗΜΓi αυξάνεται. Παρόλα αυτά, όλα τα φορτία πρέπει να επιθεωρούνται συνεχώς και να εξατομικεύονται, ώστε ο κάθε προπονητής να μπορεί να αξιολογήσει την προσπάθεια (% της μέγιστης) που αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο φορτίο εργασίας για κάθε αθλητή. Σε άλλους τύπους προπόνησης, όπως η προπόνηση ισχύος, όπου η ταχύτητα κατέχει κρίσιμο ρόλο και ο χρόνος ενεργοποίησης είναι μικρός, η αύξηση στη νευρική ενεργοποίηση είναι πολύ εξειδικευμένη. Εδώ, η αύξηση στο ΗΜΓi παράγεται κατά τις πρώτες εβδομάδες. Επιπλέον, αυτή η βελτίωση συμβαίνει σε αυτό που μπορούμε να ονομάσουμε ως το «πρόωρο» ΗΜΓi, σε μικρότερο προσδόκιμο χρόνου όταν είμαστε κοντά στο 100% της ενεργοποίησης. Από την άλλη πλευρά, αυτή η «εκρηκτική» προπόνηση συνοδεύεται από πολύ μικρή υπερτροφία 13 (πιθανώς λόγω του συντομότερου χρόνου ενεργοποίησης, ο οποίος ούτως ή άλλως αποτελεί το ερέθισμα για την υπερτροφία). Τελικά, προκειμένου να είμαστε λίγο πιο πρακτικοί, θα συνοψίσουμε μερικά από τα συμπεράσματα που μπορούμε να βγάλουμε ως εξής: ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΕΙΝΑΙ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ ΝΑ ΑΝΑΠΤΥΧΘΕΙ ΕΠΙΣΗΣ ΤΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟΥ ΠΡΟΠΟΝΟΥΜΕΝΟY. ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΙΑΣ ΑΘΛΗΤΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Η ΜΙΑΣ ΜΥΪΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Για την ανάλυση μιας άσκησης, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη πολλές προοπτικές, στις οποίες περιλαμβάνονται η ανατομική ανάλυση, η μηχανική ανάλυση της κίνησης και η λειτουργική ανάλυση της μυϊκής δραστηριότητας που υπάρχει. ΑΝΑΤΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ: Αυτή η ανάλυση πρέπει να αρχίζει με τον καθορισμό των αρθρώσεων που εμπλέκονται στην κίνηση. Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε: ♦ Τον αριθμό των αρθρώσεων που εμπλέκονται. ♦ Τον τύπο των αρθρώσεων (ελέγξτε την ανατομική κατηγοριοποίηση αυτών). ♦ Το φάσμα κινητικότητας αυτών των αρθρώσεων. ♦ Την έκταση των κινήσεων: Περιοριστικά οστά Όρια των αρθρώσεων Όρια των συνδέσμων Όρια των μυών Προχωρώντας στους μύες, πρέπει επίσης να λάβουμε υπόψη τους μύες που εμπλέκονται: ♦ Τον αριθμό των μυών ♦ Το ρόλο που διαδραματίζουν (συνεργιστικός, αγωνιστικός, ακινητοποίηση,...) ♦ Τη θέση του μυός εντός του φάσματος κίνησης (η δύναμη δεν είναι ίδια σε διαφορετικές γωνίες ή μήκη). ♦ Σχέση με τις αρθρώσεις (εάν είναι μονο- ή πολυαρθρωτός μυς) 14  ♦ Η ύπαρξη ζευγών δυνάμεων που παράγουν περιστροφικές κινήσεις (π.χ. η ωμοπλάτη). ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ: Για να κάνει κάποιος μηχανική ανάλυση μιας αθλητικής κίνησης, πρέπει να ξεκινήσει αποδομώντας την και μειώνοντας την σε απλές κινήσεις. Μόλις γίνει αυτό, μπορούμε να αρχίσουμε να αναλύουμε καθεμία από αυτές τις απλές κινήσεις ακολουθώντας τα παρακάτω βήματα: ♦ Αποδόμηση διανυσμάτων. Να αναλυθούν και να εκφραστούν με τη μορφή διανυσμάτων (είναι πάντα καλύτερα να υπάρχει ένα γράφημα ακόμη και εάν χρησιμοποιείται μόνο σαν οδηγός) οι διακριτές δυνάμεις και ροπές που δρουν στο σύστημα. ♦ Ανάλυση των αποτελεσμάτων προσθέτοντας τις δυνάμεις και τα διανύσματα που δρουν σε ένα σώμα ή σε ένα τμήμα του σώματος. Ανάλυση των αρθρώσεων κάθε τμήματος ή απλών κινήσεων. ♦ Μελέτη της εσωτερικής ισορροπίας του συστήματος. Σε περίπτωση που δεν υπάρχει ισορροπία, υπολογίστε το πρώτο αποτέλεσμα σε συνάρτηση με τις μεταβλητές που πρόκειται να μελετηθούν (ταχύτητα, βάρος, γωνία,…) ♦ Ενσωματώστε όλες τις μερικές αναλύσεις μέσα σε μια ακολουθία ταινιών (π.χ. στη μελέτη της βάδισης). ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ: Αυτή αναφέρεται κυρίως στη μελέτη του τύπου σύσπασης που αναπτύσσει ο κάθε μυς κατά τη διάρκεια της κίνησης. Οι διαφορετικοί τύποι της μυϊκής σύσπασης είναι: - Ισομετρική. Καταρχήν, η ισομετρική σύσπαση είναι εκείνη κατά την οποία δεν υπάρχει καθόλου μετατόπιση και ως τέτοια όλο το έργο μπορεί να θεωρηθεί ως παραμόρφωση. Δεν υπάρχει καθόλου μηχανικό έργο και μπορούμε να της αποδώσουμε την τιμή μηδέν (θυμηθείτε W = F x d). - Ανισομετρική. Όταν υπάρχει μετατόπιση μιλάμε για ανισομετρική μετατόπιση (δεν είναι δηλ. ισομετρική) και σε αυτή την περίπτωση μπορούμε να αξιολογήσουμε την παραγωγή έργου ως F x D. Συναρτήσει της κατεύθυνσης της μετατόπισης, μιλάμε για: - Ομόκεντρη σύσπαση, όταν είναι στην ίδια διεύθυνση με τη μυϊκή δύναμη, δηλαδή με το μυ που παράγει την κίνηση και που παράγει θετικό έργο. - Έκκεντρη σύσπαση, όταν είναι αντίθετη, δηλαδή η κίνηση έχει την αντίθετη κατεύθυνση από τη σύσπαση του μυ. Αυτό συμβαίνει όταν υπάρχει μια ισχυρότερη εξωτερική δύναμη και ο μυς αποτρέπει την κίνηση μόνο μερικώς, ενώ το έργο που παράγεται είναι αρνητικό. Από την άλλη πλευρά, σε ότι αφορά την ανάπτυξη της κίνησης, μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τις ανισομετρικές συσπάσεις ως: - Ισοτονικές συσπάσεις όταν έχουμε να κάνουμε με σταθερή τάση. Αυτό συμβαίνει όταν υπάρχει μια ισχυρότερη εξωτερική δύναμη και ο μυς αποτρέπει την κίνηση μόνο μερικώς, ενώ το έργο είναι αρνητικό. Υπάρχει μεγαλύτερη προσέγγιση με τα μηχανήματα που έχουν μεταβλητή αντίσταση, όπως είναι εκείνα όπου τα βάρη αναρτώνται στο άλλο άκρο μιας 15  έκκεντρης τροχαλίας. Με αυτή τη ρύθμιση, το έργο των μυών είναι ευκολότερο ή πιο δύσκολο στα διάφορα σημεία της κάθε διαδρομής, αποφεύγοντας με αυτόν τον τρόπο τα σφάλματα που εισάγονται εξετάζοντας ένα έργο «σταθερής προσπάθειας», στην οποία ποικίλει η γωνία. - Ισοκινητική σύσπαση, η οποία είναι εκείνη που πραγματοποιείται με σταθερή ταχύτητα. Αυτή η σταθερή ταχύτητα είναι η γωνιακή ταχύτητα ή η ταχύτητα περιστροφής και γενικά εκφράζεται σε μοίρες/δευτερόλεπτο ή σε ακτίνια/δευτερόλεπτο. Αυτό επιτυγχάνεται με υδραυλική αντίσταση ή μέσω σερβομηχανικής που προσφέρει μια αντίσταση προσαρμοσμένη στη δύναμη που εφαρμόζεται για να διατηρηθεί η ταχύτητα στην προηγούμενη σταθερή τιμή. Τα πιο σύγχρονα μηχανήματα μπορούν πλέον να εφαρμόζονται σχεδόν σε όλες τις αρθρώσεις. Είναι επίσης εξοπλισμένα με πολύπλοκα λογισμικά που μας επιτρέπουν να λαμβάνουμε στοιχεία για την παραγόμενη ροπή, τις τιμές της ισχύος, το έργο που αποδίδεται, δείκτες κόπωσης και καμπύλες δύναμης/ταχύτητας, οι οποίες στην πραγματικότητα είναι καμπύλες ροπής/γωνιακής ταχύτητας. Επίσης, παρόλο που βρίσκονται εντός των ορίων της φόρτωσης, μας επιτρέπουν να αξιολογήσουμε την έκκεντρη δύναμη που επιχειρεί να προβάλει αντίσταση στη δύναμη που επιβάλλεται από ένα μηχάνημα. Στην παρούσα τελική κατάσταση, μπορούμε να αξιολογήσουμε την ελαστική συνιστώσα του μυός, καθώς είναι αυτή που αποτελεί τη διαφορά σε σχέση με το ομόκεντρο έργο. Εκτός από αυτή την τριπλή ανάλυση, πρέπει επίσης να έχουμε κατά νου μια σειρά από ιδιαιτερότητες που πρόκειται να συναντήσουμε καθώς θα μιλάμε για τους μύες ως το στοιχείο που παράγει αυτές τις δυνάμεις: ♦ Το πρώτο αναφέρεται στη μετατροπή της χημικής ενέργειας (που περιέχεται σε δεσμούς των κύριων διαιτητικών πηγών ενέργειας) σε μηχανική ενέργεια. Αυτή, λαμβάνοντας υπόψη έναν παράγοντα μετατροπής που αντικατοπτρίζει την αποτελεσματικότητα αυτής της μετατροπής, όταν λαμβάνεται εξ’ ολοκλήρου υπόψη, ανέρχεται περίπου στο 20-30% (υψηλότερη από μια ατμομηχανή). ♦ Από την άλλη πλευρά (παρόλο που αυτός είναι ένας από τους παράγοντες που σχετίζονται με αυτή την αποτελεσματικότητα), ενώ «βλέπουμε» μόνο μια σύσπαση, στην πραγματικότητα είμαστε απέναντι σε αρκετές ταυτόχρονες δραστηριότητες. Καταρχήν, πολλά σαρκομερή (η στοιχειώδης μονάδα σύσπασης στη μυϊκή ίνα) συγχρονίζονται με τους γείτονες τους για να παράγουν μια κίνηση «ολίσθησης», η οποία οδηγεί στη βράχυνση του μυ. Σε δεύτερη φάση, είμαστε επίσης αντιμέτωποι με τη συνεργική δράση πολλών μυών (πρωταγωνιστές, αγωνιστές, μερικοί αγωνιστές, ανταγωνιστές), των οποίων απαιτείται η σωστή «ενορχήστρωση» για την ύψιστη αξιοποίηση της ενέργειας προς την επιθυμητή κατεύθυνση. ♦ Επίσης, δεν πρέπει να ξεχνάμε τη χωροταξική μετατόπιση αυτών των στοιχείων. Από τη μια πλευρά, αυτή των ινών μέσα στο μυ (και κατ’ επέκταση η διάταξη των δυνάμεων κατά τη συστολή τους), και από την άλλη, εκείνη των μυών, των τενόντων και των σημείων εισαγωγής τους. Δεδομένων των παραπάνω, είμαστε αντιμέτωποι με ένα τεράστιο φάσμα μηχανικών παραλλαγών, τις οποίες πρέπει να λάβουμε υπόψη εάν επιθυμούμε να μελετήσουμε τα φαινόμενα σε όλη τους την έκταση από φυσικής πλευράς. ♦ Τέλος, πρέπει να θυμόμαστε ότι γύρω από το συσταλτικό στοιχείο μπορούμε να βρούμε πολλές άλλες δομές (κυρίως οστά και συνδετικούς ιστούς), τα οποία, όπως ήδη σχολιάσθηκε παραπάνω, παίζουν ένα σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των δυνάμεων. 16 Συνοψίζοντας και για να καταλήξουμε σε ένα συμπέρασμα, μπορούμε να πούμε ότι η βιο- μηχανική ανάλυση της αντοχής μπορεί να εξελιχθεί σε ένα πολύ πολύπλοκο θέμα και ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, παραβλέπουμε λεπτομέρειες και δεν καταφέρνουμε να εξειδικεύσουμε πλήρως την κατάσταση ώστε να απλοποιήσουμε την ανάλυση. Αυτό ενδέχεται να μην είναι σωστό, αλλά πρέπει πάντα να έχουμε στο νου μας το τι κάνουμε. Επιπλέον, σε αυτή την πολυπλοκότητα, μπορούμε να ενσωματώσουμε το νευρικό σύστημα, το οποίο είναι ούτως ή άλλως όλο και πιο δύσκολο να ελέγξουμε. Ούτε πρέπει να ξεχνάμε ότι υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι να μετράμε, με διαφορετικές μεθόδους. Αυτές πρέπει να περιγραφούν διεξοδικά ώστε να είναι αξιόπιστες και να μπορούν να αναπαραχθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να συγκριθούν πειραματικά με οποιαδήποτε άλλη μέθοδο. Όλα αυτά, χωρίς να ξεχνάμε ότι η προτυποποίηση των συνθηκών εξυπηρετεί στην αποφυγή μη-ελεγχόμενων παραλλαγών και συγχύσεων. Επιδράσεις των Διαφόρων Τύπων Ασκήσεων Τύπος Άσκησης Καρδιαγγειακή Αντοχής Ελαστικότητας Αεροβική Άσκηση ↑↑↑ ↑ (όριο) ↑ (όριο) Βάρη ↑/↑ ↑ ↑↑↑ ↑↑ Διατάσεις -/↑↑ -/↑ ↑↑↑ 17 ΕΡΓΟΜΕΤΡΙΑ: Μια εργομετρική δοκιμή είναι ένας τρόπος να μετρηθεί το παραγόμενο έργο στο εργαστήριο με τέτοιο τρόπο ώστε ένας ειδικός να ελέγχει το φορτίο εργασίας στο οποίο υποβάλλεται το άτομο. Επί της αρχής, ο τύπος της εργομετρικής δοκιμής ορίζεται από το εργόμετρο, το πρωτόκολλο και τις παραμέτρους που ελέγχονται κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Όσο αφορά το εργόμετρο, αυτό καθορίζει την ομοιότητα ανάμεσα στην εργαστηριακή δοκιμή και την πραγματική αθλητική δραστηριότητα. Θα πρέπει να μεγιστοποιηθεί η ομοιότητα καθώς και η προσαρμογή των μετρήσεων όσο το δυνατόν περισσότερο, ώστε να είναι δυνατή η παρεκβολή των παραμέτρων που ορίζονται για τον έλεγχο της έντασης των προπονητικών χρονοδιαγραμμάτων. Παρόλο που σήμερα υπάρχουν πολλοί τύποι εργομέτρων (εργόμετρα κωπηλασίας, εργόμετρα για κανό, για ορειβασία, εργόμετρα βραχίονα, εργομετρικές πισίνες,…), τα πιο κλασσικά μοντέλα και εκείνα που είναι τα πιο προσβάσιμα και χρησιμοποιούμενα, είναι το εργόμετρο κυλιόμενου τάπητα ή το κυκλικό εργόμετρο. Στο πρώτο δε μπορούμε να ελέγξουμε την ταχύτητα και την κλίση, και στο δεύτερο την ισχύ (Watts) διαφοροποιώντας την αντίσταση των ποδόπληκτρων (πεντάλ). Εάν θέλουμε να πραγματοποιήσουμε δοκιμές σε αθλητές ορισμένης ικανότητας, πρέπει να βεβαιωθούμε ότι αυτές οι δοκιμές πληρούν μια σειρά απαιτήσεων. Στον κυλιόμενο τάπητα, πρέπει να αρχίσουμε θεσπίζοντας ορισμένα μέτρα που αφορούν το μέγεθος και τη μέγιστη ταχύτητα, ώστε να έχουμε τη δυνατότητα να πραγματοποιήσουμε δοκιμές όπου ο αθλητής μπορεί να αναπτύξει άνετα το διασκελισμό του και χωρίς να πρέπει να αλλάξει ρυθμίσεις προκειμένου να φτάσει αυτά τα μέγιστα. Για το ποδήλατο, είναι απαραίτητο να θεσπιστεί το μέγιστο δυναμικό (κατ’ ελάχιστον 500Watts και όπου είναι δυνατό, περισσότερα), η πιθανότητα να ρυθμιστεί το ποδόπληκτρο στο φυσιολογικό ρυθμό του αθλητή (αυτοματοποιημένα κυκλικά εργόμετρα με ηλεκτρομαγνητικά φρένα) και το μηχάνημα θα πρέπει να είναι «άνετο» (θα πρέπει να προσαρμόζεται στον αναβάτη, το μέγεθος του πλαισίου, αγωνιστική σέλα, αυτόματα ποδόπληκτρα, κ.λ.π.) ώστε να διασφαλιστεί ότι ο αθλητής μπορεί να αποδώσει τα μέγιστα. Σε ότι αφορά το πρωτόκολλο, υπάρχουν επίσης αναρίθμητες δυνατότητες και παραλλαγές και θα πρέπει να προσαρμόζεται στον αθλητή και την ειδικότητα του, καθώς και στις παραμέτρους που θέλουμε να μετρήσουμε. Οι δοκιμές μπορούν να είναι αυξητικές (το φορτίο εργασίας να αυξάνεται με το χρόνο) ή σταθερές (διατήρηση του φορτίου εργασίας). Ο δεύτερος τύπος δοκιμών προσφέρει μια πολύ πιο πλήρη και άμεση εικόνα της πραγματικότητας, αλλά είναι πολύ πιο πολύπλοκη να πραγματοποιηθεί αφού κανονικά πρέπει να επαναλαμβάνεται αρκετές φορές, γεγονός που απαιτεί αρκετές επισκέψεις στο εργαστήριο. Οι αυξητικές δοκιμές μπορούν να έχουν γραμμικά αυξανόμενο ρυθμό (το φορτίο εργασίας αυξάνεται γραμμικά) ή βαθμιδωτές (το φορτίο εργασίας αυξάνεται μετά από μια ορισμένη περίοδο, περνώντας στο επόμενο επίπεδο), με συνεχή ή ασυνεχή, μέγιστο ή υπό-μέγιστο (ανάλογα με το πότε θα αποφασίσουμε να ολοκληρώσουμε τη δοκιμή) τρόπο. Γενικά, χρησιμοποιούνται συνεχή βαθμιδωτά προγράμματα που θα είναι μέγιστα όταν θέλουμε να υπολογίσουμε τη VO2max. Όταν λαμβάνουμε δείγματα για τη μέτρηση γαλακτικού οξέος, είναι απαραίτητο να κάνουμε το πρόγραμμα ασυνεχές (με διαλείμματα για δειγματοληψία). Επίσης, όταν χρησιμοποιούνται συστήματα για τη μέτρηση αναπνευστικών αερίων, είναι όλο και πιο συχνό να χρησιμοποιούνται αυξητικά πρωτόκολλα. Σε ότι αφορά τις παραμέτρους που θα μετρηθούν, μπορούμε να μετρήσουμε πρακτικά κάθε τύπο βιολογικής και μηχανικής παραμέτρου κατά τη διάρκεια των δοκιμών (tests) αντοχής. 18 Μερικές από αυτές, όπως θα αναφέρουμε και παρακάτω, έχουν προτυποποιηθεί και γίνει δεκτές ως μέτρο της απόκρισης του σώματος στην προσπάθεια και θα ασχοληθούμε με μερικές από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες για τον υπολογισμό κατωφλιών. Στην ουσία, θα ασχοληθούμε με τις εξής τρείς: VO2 (και οικονομία κατά τη διάρκεια του αγώνα), καρδιακός ρυθμός (HR), και γαλακτικό οξύ (LA). VO2 Η VO2 είναι η ποσότητα του οξυγόνου που καταναλώνεται από το σώμα σε μια μονάδα χρόνου. Όταν αναλύεται «εξωτερικά», θα είναι η ποσότητα O2 που εισέρχεται μείον την ποσότητα O2 που αποβάλλεται, δηλ.: VO2 = Vi x FiO2 ?