Please download to get full document.

View again

of 90
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.

Vliv celotělového vibračního tréninku na posturální stabilitu. u vybrané sportující populace

Category:

Instruction manuals

Publish on:

Views: 10 | Pages: 90

Extension: PDF | Download: 0

Share
Related documents
Description
UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FAKULTA TĚLESNÉ VÝCHOVY A SPORTU Vliv celotělového vibračního tréninku na posturální stabilitu u vybrané sportující populace Diplomová práce Vedoucí diplomové práce: Doc. PaedDr.
Transcript
UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FAKULTA TĚLESNÉ VÝCHOVY A SPORTU Vliv celotělového vibračního tréninku na posturální stabilitu u vybrané sportující populace Diplomová práce Vedoucí diplomové práce: Doc. PaedDr. Dagmar Pavlů, CSc. Vypracoval: Bc. Hana Strachotová Praha, březen 2011 Prohlašuji, že jsem závěrečnou diplomovou práci zpracovala samostatně a že jsem uvedla všechny použité informační zdroje a literaturu. Tato práce ani její podstatná část nebyla předložena k získání jiného nebo stejného akademického titulu. V Praze, dne podpis diplomanta Evidenční list. Jméno a příjmení: Fakulta / katedra: Datum vypůjčení: Podpis: Poděkování Poděkování patří paní Doc. D. Pavlů a panu Mgr. T. Grycovi za jejich trpělivé konzultace, rady i výtky. Dále bych chtěla poděkovat všem probandům za poctivý přístup ke cvičení a slečně Mgr. E. Kovářové za propůjčení prostorů a strojů Power Plate. Abstrakt Název: Vliv celotělového vibračního tréninku na posturální stabilitu u sportující populace. Cíle: Cílem této práce je srovnání vlivu celotělového vibračního tréninku na stabilitu lidského těla a posouzení možnosti využití této tréninkové metody ke zlepšení posturální stability u vybrané sportující populace. Metody:. Výsledky: 15 převážně plážových volejbalistů (sportovců) bylo randomizovaným výběrem rozděleno do dvou skupin. Experimentální skupina (n 8) kromě vlastních tréninků cvičila dvakrát týdně na přístroji Power Plate, zatímco kontrolní skupina (n 7) pokračovala v běžném tréninku plážového volejbalu. Experimentální skupina se účastnila celkem dvanácti cvičebních jednotek během šestitýdenní intervence. Hodnotili jsme směrodatnou odchylku a průměr hodnot výchylek COP v předozadním, medio-laterálním směru a celkovou dráhu COP. Pro tento účel jsme použily tlakovou plošinu Footscan. Ze získaných výsledků vyplývá zřetelná tendence zlepšení posturální stability u plážových volejbalistů po šestitýdenní intervenci celotělovým vibračním tréninkem. Nejvýraznějšího zlepšení došlo v testech flamengo (stoj na jedné dolní končetině), ve kterém se celková dráha COP zmenšila u všech probandů na pravé dolní končetině a u šesti z osmi probandů na levé dolní končetině. Klíčová slova: posturální stabilita, propriocepce, whole body vibration training, Power Plate Abstract Title: Influence of whole body vibration training on postural stability in selected sporting population Objectives: Methods: Results: Keywords: Plate The aim of this study is to compare the influence of whole body vibration training on the stability of the human body and assessing the possibility of using this training method to improve postural stability in selected sporting population. 15 mainly beach volleyball players (athletes) were randomly assigned into two groups. Experimental group (n 8) in addition to their own training practiced twice a week on the Power Plate, while the control group (n 7) to continue the current practice of beach volleyball. The experimental group participated in a total of twelve units during the six-week exercise intervention. We reviewed the standard deviation and average values of COP displacements in the anteroposterior, mediolateral and overall direction of the COP path. For this purpose, we used pressure platform Footscan. The results indicate a clear trend to improve postural stability at the beach volleyball player after a six-week intervention, whole body vibration training. Improvement was most noticeable in tests Flamengo (standing on one leg), in which the total COP path decreased for all probands at the right lower extremity and in six of the eight probands in the left lower extremity. postural stability, proprioception, whole body vibration training, Power OBSAH OBSAH ÚVOD TEORETICKÁ VÝCHODISKA Vibrace obecně Lokální vibrace Celotělový vibrační trénink WBVT (Whole Body Vibration Training) Působení vibrací z neurofyziologického hlediska Potenciální mechanismy zvýšení neuromuskulární dráždivosti vyvolané WBVT Využití celotělového vibračního tréninku Svalová síla, výbušnost, flexibilita a odrazové schopností Kardiovaskulární systém Endokrinní systém Posturální stabilita, balance, rovnovážné dovednosti Nežádoucí účinky vibrací Prevence a ochrana Power Plate Historie využití celotělového vibračního tréninku Předpokládané účinky stroje Power Plate uvedené v uživatelského manuálu Základní instrukce cvičení na stroji Power Plate Struktura tréninku na stroji Power Plate Kontraindikace cvičení na přístroji Power Plate Technické parametry Power Plate Posturální stabilita Terminologie Posturální stabilita z hlediska biomechaniky Posturální stabilita z hlediska fyzioterapie Řízení posturální stability Výkonná složka Senzorická (informační) složka Řídící složka Principy řízení posturální stability Vliv psychiky na posturální stabilitu Posturografie CÍLE, ÚKOLY PRÁCE A HYPOTÉZY Cíle práce Úkoly práce Hypotézy METODIKA PRÁCE Metodologický princip (charakteristika práce) Charakteristika souboru Metodika měření posturální stability Intervence VÝSLEDKY DISKUZE ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY PŘÍLOHY 1. ÚVOD Posturální stabilita je důležitá ve všech věkových i výkonnostních etapách lidské populace. Bez zajištění správné postury se neobejdou nejen sportovci, ale všichni lidé všech věkových kategorií. Dysfunkce posturálního systému se projevuje například nekoordinovanými pohyby nebo zatěžováním pohybového ústrojí, které může vést k přetížení a následnému zranění. Jako aktivní hráčka plážového volejbalu a fyzioterapeut si uvědomuji důležitou roli dobré funkce posturální stability, nejen vzhledem k podání nejlepších sportovních výkonů, ale především k prevenci zranění. Proto jsem využila možnosti vyzkoušet nový vibrační stroj a ověřit jeho možné účinky na posturální funkce. Pro tento účel jsem absolvovala odborné školení a získala tak certifikát umožňující vést tréninkové jednotky na vibračním stroji Power Plate. V plážovém volejbalu je zapotřebí hned několika koordinačně náročných činností, jež posturální stabilita ovlivňuje. Myslím tím například stabilní postoj, rychlou změnu polohy, pohyb v písku představující nestabilní povrch, orientaci v prostoru a konečně i pády do písku. Dalšími koordinačně náročnými sporty jsou tanec, gymnastika, vzhledem k omezené ploše opory také bruslení, horolezectví, lyžování atd. Dobrá funkce posturální stability má velký podíl na výsledném úspěchu také u sportů, jako je například střelba a lukostřelba, či jezdectví. Tato diplomová práce je určena k ověření účinků celotělového vibračního tréninku na posturální stabilitu a jeho možného využití jako doplňku tréninkového programu u sportující populace, v našem případě plážových volejbalistů. Největším úskalím při posuzování vlivu cvičení na zlepšení posturální stability je neustálená terminologie a různé výklady pojmů posturální stabilita, stabilizace, hluboký stabilizační systém apod. To ztěžuje a ovlivňuje interpretaci dat. Je také ovlivněna volba metodiky vyšetření či přístrojové možnosti. Je tedy důležité pro další výzkumy a jejich validitu sjednotit terminologii a přesně definovat dané pojmy. 9 2. TEORETICKÁ VÝCHODISKA 2.1 Vibrace obecně Termínem vibrace označujeme rytmický kmitavý pohyb hmotných těles, jehož jednotlivé body oscilují kolem rovnovážné pozice. Vibrace jsou charakterizovány frekvencí (kmitočtem), amplitudou (rozkmihem) a zrychlením (Paráková et al., 2008). Kmit periodicky se opakující část kmitavého pohybu. Perioda (T) doba v sekundách [s], za kterou proběhne jeden kmit a oscilátor dospěje do stejné polohy jako v počátečním okamžiku. Obr. č 1 Grafické zobrazení jedné periody Frekvence ( f ) vyjadřuje počet kmitů za jednu sekundu, jednotkou frekvence je Hertz [Hz]. Obr. č 2 Grafické zobrazení kmitání v čase 10 Amplituda (y) je největší velikost okamžité výchylky (největší vzdálenost od rovnovážné polohy). Obr. č 3 Amplituda v grafu znázorněna modrou šipkou Rozdělení vibrací a) Harmonické vibrace (sinusové vibrace) jsou případ periodického kmitání, které má sinusový průběh Obr. č 4 Příklad harmonických vibrací 11 b) Neharmonické vibrace vznikají skládáním kmitů o různé frekvenci. Bývají často příčinami zdravotních potíží spojených s vibracemi (Paráková, 2008). Obr. č 5 Příklad neharmonických vibrací (Lepil, 2007; Wikipedia.org; 2006) Lidské tělo je neustále vystavováno vibracím z prostředí, například při jízdě dopravními prostředky, stavebních pracích, při práci s vibrujícími nástroji, či vibracím způsobeným silným akustickým polem. Tělo samotné můžeme brát jako mechanickou soustavu vykazující řadu rezonančních frekvencí a odezva organizmu na účinek vibrací je závislá na délce působení, směru a intenzitě vibrací a je ovlivněna mnoha dalšími okolnostmi, jako je například postavení končetin, hlavy nebo celkový fyzický i psychický stav. Z toho vyplývá, že vnímání vibrací naším organismem je komplexní vjem zprostředkovaný hierarchií receptorů a dalších struktur i funkčních systémů nervového aparátu. (Jandák, 2007; Paráková et al., 2008). Problematika vibrací je velmi rozsáhlá, a ačkoli jsou známy a popisovány především nežádoucí vlivy vibrací (viz. kapitola 2.3), v poslední době se objevují také studie potvrzující pozitivní účinky cílených sinusových vibrací jak ve smyslu lokálního vibračního stimulu, tak v možnosti využití celotělových vibrací. Podrobněji se těmito možnostmi budu zabývat v kapitole Z hlediska působení na lidský organismus můžeme vibrace rozdělit na celkové a lokální, přičemž předmětem sledování v této práci budou celotělové vibrace a jejich využití v celotělovém vibračním tréninku (Whole body vibration training). 12 2.1.1 Lokální vibrace Nejdříve byly lokální vibrace o vysoké frekvenci ( Hz) využity ke studiu fyziologických funkcí svalového vřeténka (De Gail et al., 1966). Eklung a Haghbarth (1966) ve své experimentální práci definovali tonický vibrační reflex (dále TVR, viz níže). Na základě tohoto poznatku se později pozornost přesunula na možnosti medicínského využití lokálních vibrací a TVR k terapii poruch pohybového aparátu. Právě využitím vibrací jako cíleného aferentního stimulu se v 60. letech minulého století poprvé zabývali Eklung a Hagbarth (1966). Uvedli, že snížená aktivace proprioreceptorů (na základě snížené schopnosti pohybu při progresivní neuromuskulární nemoci) vede k částečné funkční deaferentaci, čímž ovlivňuje centrální stav mozkové aktivity. Během vibrací kosterních svalů dochází k aktivaci Ia aferentních vláken, které vedou k dokonalé iluzi pohybu a aktivují se tak oblasti v parietálním a temporálním laloku. Na základě těchto úvah je možné terapeuticky přispět k uchování funkcí periferního a senzomotorického nervového systému u pacientů s poruchou centrální nervové soustavy (dále CNS), či dlouhodobě imobilizovaných. V praxi bývá lokální vibrace využita především ke zlepšení motorické funkce a svalové síly hypofunkčního svalu opakovaným vyvoláváním tonického vibračního reflexu (Eklung a Haghbarth, 1966). Své uplatnění našli i v terapii spasticity cestou reciproční inhibice vibrací antagonistického svalu za inhibice hypertonického svalu (Paráková, 2008). Možností využití lokálních vibrací ve smyslu ovlivnění propriocepce se zabýval ve své práci Brumagne (1999), který poukázal na souvislosti mezi deficitem propriocepce v bederní části trupu a dysfunkcí svalových vřetének při chronických bolestech bederní páteře (low back pain, LBP). Prokázal změněnou aferentní informaci interpretovanou pacienty s chronickými bolestmi zad oproti zdravým probandům, pravděpodobně na základě chybně zpracované informace ze svalových vřetének ve vyšších etážích CNS. Využití vibrací na mm. multifidí pro zlepšení propriocepce se tak jeví jako vhodná terapie u pacientů s LBP. Brunetti et al. (2006) ve své studii využívá vibrace jako stimul ke zlepšení propriocepce a posturální stability u pacientů po plastice předního zkříženého vazu (ligamentum cruciatum anterior - ACL). Výsledky této studie potvrzují zlepšení posturální stability (zmenšení celkové dráhy COP ve stoji na 1DK) a zvýšení 13 maximálních momentů aplikací lokálních mechanických vibrací (frekvence 100Hz, amplituda 20μm) na šlachu m. quadriceps femoris na straně postižené dolní končetiny. ACL jako zdroj mnoha propriorecepterů a kožních receptorů je důležitým senzorickým orgánem, který podává informace o funkčním stavu kloubu. Poškození tohoto vazu úrazem a případně následnou rekonstrukční operací znamená poškození těchto receptorů a ztrátu důležitých informací, čímž snižují stabilitu kolenního kloubu a tím i posturální stabilitu celého osového orgánu (Moezy, 2010). Z těchto a dalších studií vychází, že můžeme použít lokální vibrace jako facilitační i jako inhibiční techniku při terapii spasticity, neuromuskulární facilitaci, zlepšení svalové síly či ke zlepšení a hodnocení propriocepce Celotělový vibrační trénink WBVT (Whole Body Vibration Training) Celotělový vibrační trénink je relativně nová metoda neuromuskulárního tréninku, tzv. akceleračního tréninku, který využívá přenosu vibrací na tělo skrze vibrační plošinu (Moezy, 2008). Základ dnešní akcelerační technologie položil profesor W. Biermann, který jako první poukázal na potenciál cyklických vibrací, skrz které studoval rytmické nervosvalové stimulace. V 60. letech 20. století byl akcelerační trénink původně používán a zkoumán v bývalém Sovětském svazu během výcviku kosmonautů, kteří tak mohli lépe čelit negativním účinkům mikrogravitace v průběhu pobytu ve vesmíru. V roce 1989 představil nizozemský olympijský trenér Guus van der Meer tuto technologii západní Evropě. Zájem o tuto metodu postupně roste a tím přibývají studie zkoumající vliv celotělových vibrací na pohybový aparát. V posledních letech jsou na základě výzkumu prokázány pozitivní účinky ve smyslu rozvoje svalové síly, flexibility, stability, zlepšení hustoty kostí, cirkulace krve, urychlení regenerace a zotavení (Fagnani et al., 2006; Kinser et al., 2007; Torvinen et al., 2002; Mahieu et al, 2006; Van Nes et al, 2004; Moezy et al, 2008; Bosco et al., 1998; Bosco et al., 1999; Cardinale, 2003; Lauper et al., 2009; Versuchen et al., 2004; Jacksob et al., 2008). Od roku 2003 jsou zařízení využívající WBVT zařazeny do tréninku pro vesmírné projekty americké agentury NASA (National Aeronautics and Space Administration, Národní úřad pro letectví a kosmonautiku). 14 2.2 Působení vibrací z neurofyziologického hlediska Vibrace z hlediska působení na kosterní svalstvo představují mechanický povrchový stimul. Jeho fyziologický účinek je komplexní a zahrnuje působení v celé centrální nervové soustavě (CNS). Experimentálně jej můžeme detekovat v jednotlivých etážích od svalového vřeténka až po korovou projekci. Mechanická vibrace aplikovaná na kosterní sval působí na primární anulospirální zakončení svalového vřeténka, které reaguje na změnu jeho délky. Silně myelinizovaná vlákna Ia vedou aferentní informace o rychlých dynamických změnách délky svalu, které CNS analyzuje jako narůstající délka svalu (Eklung, 1966; De Gail, 1966). Změny délky svalů způsobí přechodné snížení klidového napětí za vzniku tzv. receptorového depolarizačního potenciálu, který může mít dobu trvání až několik milisekund a amplitudu 0,1 až 10 mv. Tyto malé potenciály se mohou načítat s časově předchozími potenciály, dokud vzniklá depolarizace nepřesáhne prahovou hodnotu přibližně 20 mv, pak vzniká akční potenciál, který se může šířit po myelinovém vláknu rychlostí m/s. Vzruchy postupují neuritem k motorickým ploténkám jednotlivých svalových vláken až k jejich kontraktilním fibrilám, které se po příchodu vzruchu zkrátí podle známého zašupovacího mechanismu mezi aktinovými a myozinovými molekulami a dojde ke kontrakci svalového vlákna (Véle, 2006; Trojan, 2003; Paráková, 2008). Jinými slovy, vibrace vyvolávají kontrakci, tzv. tonický vibrační reflex (Eklung a Hagbarth, 1966). TVR je také schopný zvýšit nábor motorických jednotek skrze aktivaci nejen svalových vřetének, ale i polysynaptických drah. Tím se liší od monosynaptického vřeténkového reflexu (De Gail et al., 1966) Potenciální mechanismy zvýšení neuromuskulární dráždivosti vyvolané WBVT Na základě výsledků z předchozích studií je možné předpokládat, že WBVT zvyšuje svalovou sílu a výbušnost. Účinky WBVT jsou podobné účinkům silových a plyometrických cvičení. (Bosco et al., 1998; Bosco et al., 1999). Tyto cvičební programy pracují s nárůstem gravitačního zatížení a vyvolávají specifické adaptivní reakce v kosterním svalstvu jak ve smyslu nervovém, tak morfologickém. 15 WBVT vytváří na základě vysoké akcelerace (zrychlení) stav tzv. hypergravitace zvýšeného gravitačního zatížení (Bosco, 1998, Bosco et al., 1999). Mechanické působení vibrací produkuje rychlé a krátké změny v délce svalových vláken (Torvinen et al., 2003), na které reagují senzorické receptory modulující svalové napětí přes reflexní svalovou činnost gama systému. Mechanické vibrace přenesené na měkké tkáně vyvolávají aktivaci svalových vřetének a vedou k posílení napínacího reflexu (tzv. stretch reflex) přes Ia vlákna, které způsobí akutní zvýšení neuromuskulární výkonnosti (Cardinale and Pope, 2003). Vibrace aplikované ať už přímo na svalové bříško, či svalovou šlachu (o frekvenci Hz), nebo využití celotělového vibračního tréninku (10 50 HZ) vytvoří odpověď, tzv. tonický vibrační reflex (Hagbarth and Eklung, 1985; Seidel, 1988). Vibrací vyvolaný TVR zahrnuje aktivaci svalových vřetének, zprostředkování nervového přenosu Ia drahami ( Hagbarth, 1973) a aktivaci svalových vláken přes alfa motoneurony. TVR vyvolaný vibracemi je také schopný zvýšit nábor motorických jednotek prostřednictvím aktivace svalových vřetýnek přes polysynaptické dráhy, které způsobí zvýšení svalové činnosti. Během expozice WBVT kromě stimulace svalového vřeténka dochází také k ovlivnění Golgiho šlachového tělíska, kožních a kloubních receptorů. Informace z těchto receptorů umožňují facilitací gama systému zvýšit citlivost primárních zakončení (Bosco, 1999) Využití celotělového vibračního tréninku Whole body vibration training využívá metodu, která vystavuje lidské tělo stojící na vibrační plošině mechanickým sinusovým vibracím. Tyto vibrace jsou charakterizovány směrem, amplitudou a frekvencí, která se pohybuje od 15 do 60 Hz. V poslední době získává WBVT značnou popularitu a je využíván v mnoha tréninkových programech vrcholových sportovců za účelem zvýšení svalové síly, obratnosti, výbušnosti a odrazových schopností, rovnováhových dovedností, flexibility atd. (Mahieu et al., 2006; Kinser et al., 2007; Bosco et al., 1999; Cochrane et al., 2004; Paradisis et al., 2007; Issurin and Tenenbaum, 1999). Svoji roli WBVT zastává i v rehabilitaci, například v terapii dysfunkce pánevního dna (Lauper et al., 2009), po plastice předního zkříženého vazu (Moezy et al., 2008), v terapii osteoporozy (Verchueren et al., 2004), či 16 zlepšení posturální stability jak u zdravých jedinců, tak u neurologických pacientů (Jackson et al., 2008; Bogaerts et al., 2007; van Nes et al., 2004) Svalová síla, výbušnost, flexibilita a odrazové schopností Celotělový vibrační trénink je určen frekvencí, amplitudou a dobou expozice. Studie zabývající se WBVT využívají různé frekvence, amplitudy i dobu trvání, přičemž výsledky ve smyslu vlivu na svalovou sílu jak statickou, tak dynamickou (neuromuskulární dráždivost) se různí. Rozhraní využívané frekvence je od 17 do 60 Hz, amplituda 1-10 mm a doba celotělového vibračního tréninku se pohybuje od 10 sekund po 30 minut. (Cardinale and Lim, 2003; Cochrane and Stannard, 2005; Bosco et al, 1998; Torvinen et al, 2002; Versuchen et al, 2004; van Nes et al., 2004). Doposud nejsou sjednoceny názory na nejefektivnější rozsah frekvence, amplitudy a doby trvání pro nejvýhodnější využití vibrací ve vztahu k neuromuskulární dráždivosti a zvýšení svalové síly. Například Cardinale a Lim srovnávali účinky vibrací o frekvenci 20 a 40 Hz, přičemž ze studie vyplývá, že při frekvenci 20 Hz došlo ke 4% nárůstu v SJ (squat jump), zatímco při expozici 40 Hz došlo k úbytku v SJ i CMJ (counter movement jump), také Cochrane a Stannard (2005)
Search Related
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks