Αισθητήρια ρύθμιση στην ισορροπία: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΑΘΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Εργαστηριακή άσκηση Αισθητήρια ρύθμιση στην ισορροπία: Ο ρόλος της ιδιοδεκτικότητας και της όρασης σε οπτικά εξαρτώμενα και μη εξαρτώμενα άτομα

Θεωρία – Ανασκόπηση βιβλιογραφίας Η συστηματική ενασχόληση με ανοικτού ή κλειστού τύπου αθλητικές δεξιότητες καθορίζει το βαθμό εξάρτησης από την όραση (Liu, 2003) Η ενασχόληση με δεξιότητες ανοικτού τύπου αυξάνει την εξάρτηση από την όραση (Φωτιάδης 2013) Πώς αυτό επηρεάζει την ισορροπία;;;

Θεωρία - τι είναι η τενόντια δόνηση Θεωρία - τι είναι η τενόντια δόνηση Η τενόντια δόνηση είναι ένα μηχανικό ερέθισμα που διεγείρει επιλεκτικά τους Ια υποδοχείς της μυϊκής ατράκτου προκαλώντας την αντανακλαστική σύσπαση του μυός (τονικό αντανακλαστικό της δόνησης) (Burke and Eklund, 1977) Αυτό αυξάνει την ισομετρική δύναμη που παράγεται από τον μυ Τενόντια δόνηση κατά την ισομετρική σύσπαση (Burke et al, 1976)

Τονικό αντανακλαστικό δόνησης ???? ΘΕΩΡΙΑ – τι προκαλεί η τενόντια δόνηση στην στάση??? Η δόνηση του αχίλλειου τένοντα κατά την στάση (στατική ισορροπία) διαταράσσει την ιδιοδεκτικότητα από τον τρικέφαλο του ποδιού (έσω και έξω γαστροκνήμιο –υποκνημίδιο) προκαλεί την μετατόπιση του σώματος προς τα πίσω το τονικό αντανακλαστικό της δόνησης αναστέλλεται ????? ενώ παρατηρείται αύξηση της δραστηριότητας του ανταγωνιστή (Roll et al, 1989; Ivanenko et al, 1999) Τονικό αντανακλαστικό δόνησης ???? Nevertheless, the TVR disappears!!!!!! Vibration induced muscle tension regulation at the ankle joint cannot fully account for the postural shift noted in free standing, favoring the hypothesis of higher order processing of proprioceptive signals arising from the ankle muscles (Kavounoudias et al.1999).

Προηγούμενες έρευνες – Ανασκόπηση βιβλιογραφίας ΤΕΝΟΝΤΙΑ ΔΟΝΗΣΗ ΣΤΗΝ ΣΤΑΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ (Hatzitaki, Pavlou, Bronstein, 2004; Experimental Brain Research, 154: 345-354 ) Συμμετέχοντες: 16 εθελοντές (9 άνδρες, 7 γυναίκες ηλικίας 26 ± 4.8 χρόνια) Πειραματικό Πρωτόκολλο Διποδική στάση για 1 λεπτό με κλειστά μάτια και εφαρμογή δόνησης στον αχίλλειο τένοντα αμφίπλευρα Μεταβλητές αξιολόγησης: Κέντρο Πίεσης (CoP):) Ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα Πρόσθιος κνημιαίος Γαστροκνήμιος Υποκνημίδιος

Χωρίς τενόντια δόνηση Με τενόντια δόνηση Κέντρο πίεσης (cm) Γωνιακή ταχύτητα κορμού (rad/s) Γαστροκνήμιος(mVs) Πρόσθιος κνημιαίος(mVs) (Hatzitaki, Pavlou, Bronstein, 2004)

Προβληματισμός Πως επηρεάζεται η στατική ισορροπία από την απώλεια της ιδιοδεκτικότητας κατά την εφαρμογή τενόντιας δόνησης σε οπτικά εξαρτώμενα και μη εξαρτώμενα άτομα;;;;

Ο ρόλος της ιδιοδεκτικότητας στην ρύθμιση της στατικής ισορροπίας (Bove, Nardone, Scieppati, 2003 J Physiol.) ΥΠΟΘΕΣΗ Ο βαθμός εκούσιου ελέγχου της ισορροπίας από το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα ρυθμίζει την επίδραση της τενόντιας δόνησης στην στάση Έτσι αν κάποιος έχει μεγάλη εξάρτηση από την όραση για να ελέγχει την ισορροπία του, θα διαταραχθεί πολύ από την απότομη απώλεια της ιδιοδεκτικότητας. In the figure, white, dark grey and light grey arrows show the peripheral afferent and supra-spinal drives, under control, vibration and post-vibration conditions, respectively. The strength of the multiple drives to the Sol motoneurones is different under the three experimental conditions. However, their sum must be the same under the three conditions, if the body has to stand with the same inclination in the sagittal plane – the final output of the postural muscle motoneurones This condition must be violated in our periodic sway task because we do see an extra sway with ATV. must and did in fact produce the same ankle torque. Failure to respect this condition would induce the body to change its inclination. Tendon vibration would produce a tonic vibration reflex (as repeatedly shown; see De Gail et al. 1966). However, this extra facilitation (normally responsible for an increment of EMG activity in the vibrated muscle) would be compensated for by a reduction in the central drive to the motoneurones of the postural muscles in standing subjects, so that the output of the final common pathway to these muscles remains the same. The figure illustrates that during control conditions, most of the excitatory drive to the motoneurones would come from supraspinal centres, and that this drive is partly direct, and partly mediated via the group II interneurones. During vibration, peripheral drive to the motoneurones would increase, mostly along the Ia fibres, directly, and via the Ia-induced increase in the efficacy of the group II drive relayed by the group II interneurones. In order to maintain the motoneurone output constant, the central nervous system (CNS) has the choice of reducing the central drive funnelled to the spinal cord and directed to either the motoneurones or the group II interneurones, or both. At the end of the vibration, the CNS of the standing subject has to return to its ‘default’ state, but the time to re-adapt to the abrupt failing of the vibration-induced extra facilitation may be not immediate, due to the induced changes in the postural ‘set’ (Schieppati & Nardone, 1995). This hypothesis is not supported by our sway analysis results because the muscle output in response to ATV is increased..We can therefore hypothesize that the reduction of the central drive to the motorneuron pool (particularly to group II interneurons) DOES NOT OCCUR in the case of the periodic sway task. THE QUESTION IS WHY??? The SLR reduction during vibration with recovery postvibration, and the mild reduction of the MLR during vibration, becoming even larger post-vibration, would indicate that the diminution of the central drive during vibration is mainly a diminution of the drive to the group II interneurons. The fact that during and after vibration the central drive to group II interneurones, but not to the monosynaptic reflex, might be decreased comes as no surprise. For several years it has been known that the MLR, even more than the SLR, is subject to a ‘set’-dependent descending control. In fact, the amplitude of the MLR, but not the SLR, is reduced by changes in postural ‘set’ as when subjects stand and hold onto a stable frame during postural perturbations (Nardone et al. 1990a,b). This phenomenon has been shown not to be triggered by the stabilised posture itself but to originate from the descending commands leading to a transition to a new stabilised posture (Schieppati & Nardone, 1995).

Σκοπός Η διερεύνηση της επίδρασης της τενόντιας δόνησης στην στατική ισορροπία σε οπτικά εξαρτώμενα και μη εξαρτώμενα άτομα ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΥΠΟΘΕΣΗ Τα οπτικά εξαρτώμενα άτομα θα επηρεαστούν περισσότερο από την απώλεια της ιδιοδεκτικότητας που προκαλεί η τενόντια δόνηση

μεθοδολογία Συμμετέχοντες 1 οπτικά εξαρτώμενο άτομο (αθλητής καλαθοσφαίρισης) 1 μη οπτικά εξαρτώμενο άτομο (αθλητής άρσης βαρών) ¨Όργανα μέτρησης Δυναμοδάπεδο (Balance Plate 6501, Bertec, USA) Ηλεκτρομυογράφημα (ΗΜΓ) – 3 κανάλια (DTS, Noraxon) Μύες: Υποκνημίδιος (SOL) Γαστροκνήμιος (MGAS) Πρόσθιος Κνημιαίος (TA) Τενόντιοι δονητές (Techno-Concept VB 115, 80 Hz, 3mm)

Μεθοδολογία: Πειραματικό πρωτόκολλο Άσκηση Όρθια Διποδική στάση Διάρκεια: 100 δευτ Προσπάθειες: 2 Πειραματικές συνθήκες (ανεξάρτητη μεταβλητή) EO: ανοικτά μάτια (20 δευτ) EC: κλειστά μάτια (20 δευτ) EC+V: κλειστά μάτια και δόνησην (20 δευτ) EO+V: ανοικτά μάτια και δόνηση (20 δευτ) Εξαρτημένες μεταβλητές Μετατόπιση και διασπορά Κέντρου Πίεσης (ΚΠ) Ποσοστό ΗΜΔ δραστηριότητας (MG, SOL, TA ) Βαθμός οπτικής εξάρτησης (σφάλμα) Διάρκεια στάσης: 60 δευτ

Αξιολόγηση βαθμού οπτικής εξάρτησης Rod and Frame Test Πώς αυτό επηρεάζει την ισορροπία;;;

Αποτελέσματα – τεστ οπτικής εξάρτησης (Rod and Frame Test) χωρίς κλίση πλαισίου Κλίση πλαισίου 18ο δεξιά Κλίση πλαισίου 18ο αριστερά Άθλημα καλαθοσφαίριση (1 προσπάθεια) -0,1485 -0,25793 basketball (2 προσπάθεια) -0,34274 0,085907 (3 προσπάθεια) 0,204201 -0,15408 Άρση βαρών 1,22554 -1,24797 1,09269 -0,08043 1,285828 2,298203 -0,80597 0,822601 2,89537 Τι μετράμε; Απόκλιση της ράβδου από την κάθετη θέση σε μοίρες (ο)

Αποτελέσματα – καλαθοσφαιριστής (1η προσπάθεια) Κέντρο Πίεσης (ΚΠ) 5:ΜΑ 3:Δ_ΜΚ 4:Δ_ΜΑ 2:ΜΚ 1:ΜΑ 1.867 0.4889 Τυπική απόκλιση ΚΠ scop1 Τυπική απόκλιση ΚΠ scop2 0.2512 0.1805 0.8938 ΜΑ: μάτια ανοικτά, ΜΚ: Μάτια Κλειστά, Δ: Δόνηση στον αχίλλειο τένοντα

Αποτελέσματα: Αρσιβαρίστας 1η προσπάθεια , Κέντρο Πίεσης 1:ΜΑ 2:ΜΚ 3:Δ_ΜΚ 4:Δ_ΜΑ 5:ΜΑ 0.9039 0.3679 0.2127 0.1749 0.3293 ΜΑ: μάτια ανοικτά, ΜΚ: Μάτια Κλειστά, Δ: Δόνηση στον αχίλλειο τένοντα

ΜΑ: μάτια ανοικτά, ΜΚ: Μάτια Κλειστά, Δ: Δόνηση στον αχίλλειο τένοντα Αποτελέσματα – καλαθοσφαιριστής (1η προσπάθεια): ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα μυών ποδοκνημικής 1:ΜΑ 2:ΜΚ 4:Δ_ΜΑ 5:ΜΑ 3:Δ_ΜΚ Πρόσθιος κνημιαίος (ΤΑ) Γαστροκνήμιος (MGAS) Υποκνημίδιος (SOL) ΜΑ: μάτια ανοικτά, ΜΚ: Μάτια Κλειστά, Δ: Δόνηση στον αχίλλειο τένοντα

Αποτελέσματα – ΑΡΣΙΒΑΡΙΣΤΑΣ (1η προσπάθεια): ηλεκτρομυογραφική δραστηριότητα μυών ποδοκνημικής Πρόσθιος κνημιαίος (ΤΑ) Γαστροκνήμιος (MGAS) Υποκνημίδιος (SOL)

Ισορροπία: ποσοτικά αποτελέσματα για το Κέντρο Πίεσης Ισορροπία: ποσοτικά αποτελέσματα για το Κέντρο Πίεσης scop1 scop2 scop3 scop4 scop5 Μπάσκετ 1 0.2512 0.1805 1.867 0.4889 0.8938 Μπάσκετ 2 0.2409 0.424 1.647 0.9755 0.8964 Άρση βαρών 1 0.2127 0.1749 0.9039 0.3679 0.3293 Άρση βαρών 2 0.2226 0.2159 0.7099 0.2785 0.3495 Scop 1-5: τυπική απόκλιση (cm) της κάθε συνθήκης διάρκειας 20 δευτ Συνθήκες: 1: ΜΑ, 2:ΜΚ, 3: ΜΚ_Δ, 4: ΜΑ_Δ, 5: ΜΑ ΜΑ: μάτια ανοικτά, ΜΚ: Μάτια Κλειστά, Δ: Δόνηση στον αχίλλειο τένοντα

Ισορροπία: ποσοτικά αποτελέσματα για ΗΜΓ δραστηριότητα μυών Ισορροπία: ποσοτικά αποτελέσματα για ΗΜΓ δραστηριότητα μυών ΗΜΓ1 ΗΜΓ2 ΗΜΓ3 ΗΜΓ4 ΗΜΓ5 Μπάσκετ 1–mgas 0.1675 0.1151 0.06957 0.07053 0.3496 Μπάσκετ 2-mgas 0.1812 0.2628 0.08379 0.07656 0.2919 ΑΒ1-mgas 0.1343 0.1211 0.1056 0.08209 0.3835 ΑΒ2-mgas 0.1799 0.1771 0.1312 0.1216 0.2372 Μπάσκετ 1–sol 0.1169 0.09713 0.1122 0.1105 0.1103 Μπάσκετ 2-sol 0.1303 0.1257 0.118 0.09966 0.1003 ΑΒ1-mgas-sol 0.1563 0.1546 0.1767 0.159 0.1816 ΑΒ2-mgas-sol 0.1784 0.1822 0.2081 0.1955 0.1686 Μπάσκετ 1–TA 0.04282 0.03615 0.1876 0.3556 0.05681 Μπάσκετ 2-TA 0.04621 0.0482 0.1808 0.2582 0.06415 ΑΒ1-mgas-TA 0.02842 0.02886 0.4027 0.4826 0.0361 ΑΒ2-mgas-TA 0.07817 0.07737 0.1786 0.3807 0.08381 mgas: γαστροκνήμιος, sol: υποκνημίδιος, TA: πρόσθιος κνημιαίος HMΓ1-5: ποσότητα HMΓ (ολοκλήρωμα, mvolts) για κάθε συνθήκη 20 δευτ