ΠΜΣ Άσκηση & Υγεία – Εργαστήριο – στάδιο 2 Αλλομετρία: Επίδραση του Μεγέθους Σώματος στη Σωματική Απόδοση Τσιμέας Παναγιώτης PhD Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Πανεπιστημίου Θεσσαλίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί ενότητας 4

Περιεχόμενα ενότητας 5

Δοκιμασίες Σωματικής Απόδοσης ( Physical performance tests) Δοκιμασίες Σωματικής Απόδοσης Οι Δοκιμασίες Σωματικής Απόδοσης 1.Ικανότητα άσκησης δύναμης (muscle strength tests) 2.Ικανότητα απόδοσης σε λειτουργικές κινήσεις (movement performance tests) υπό από σταθερές συνθήκες Περιοχές εφαρμογής Περιοχές εφαρμογής : Φυσική αγωγή, Αναψυχή, Υγεία, Αποκατάσταση τραυματισμών, Αγωνιστικός Αθλητισμός 6 Σκοπός : 1.Η αξιολόγηση φυσικών και κινητικών ικανοτήτων 2.Η παροχή νορμών για διάφορες ομάδες υποκειμένων 3.Η αξιολόγηση της επιτυχίας των προγραμμάτων προπόνησης και αποκατάστασης 4.Η αξιολόγηση της ικανότητας απόδοσης σε αθλητικές αλλά και εργασιακές δραστηριότητες Πλεονεκτήματα Πλεονεκτήματα : 1.Απλές στην εφαρμογή 2.Έγκυρες 3.Πληθώρα βιβλιογραφικών αναφορών

Παράγοντες που επηρεάζουν την Σωματική Απόδοση Ηλικία Φύλο Αθλητική Προπόνηση/Προπόνηση αποκατάστασης Επιδεξιότητα … Μέγεθος Σώματος 7

Ο ρόλος του Μεγέθους Σώματος 8 Μέγεθος Σώματος Μυϊκή Δύναμη Κινητική Απόδοση

Το κύριο πρόβλημα στην παρουσίαση δεδομένων μυϊκής δύναμης / κινητικής απόδοσης 9 The data have been improperly normalized through the literature! (Jaric, Sports Med, 2002; Jaric, Exerc Sport Sci Rev, 2003) Κύριες συνέπειες: 1.Τα δεδομένα που παρουσιάζονται δεν είναι ανεξάρτητα του μεγέθους σώματος 2.Οι συσχετίσεις μεταξύ των διάφορων τεστ διαφοροποιούνται από την επίδραση του μεγέθους σώματος 3.Οι συγκρίσεις των αποτελεσμάτων διαφορετικών μελετών είναι συχνά μη έγκυρες

Πώς θα καθορίσετε την επίδραση του μεγέθους σώματος στη Σωματική Απόδοση 10 Οι πιο συχνές προσεγγίσεις είναι: Η Θεωρητική : Γεωμετρική προσαρμογή (geometric scaling, προσαρμογή βασισμένη στην υπόθεση της Γεωμετρικής Ομοιότητας) Η Πειραματική : Αλλομετρική προσαρμογή (allometric scaling)

Η απλούστερη θεωρητική προσέγγιση: Γεωμετρική Προσαρμογή Προϋπόθεση: Γεωμετρική ομοιότητα Συμπερασματικά: 2 Επιφάνεια ~ Μήκος 2 3 Όγκος (Μάζα) ~ Μήκος 3 1/2 Μήκος ~Επιφάνεια 1/2 1/3 Μήκος ~ Όγκος (Μάζα) 1/3 2/3 Επιφάνεια~ Όγκος (Μάζα) 2/3 “allometric parameter” Προβλήματα: 1.Οι άνθρωποι δεν είναι γεωμετρικά όμοιοι 2.Επιδράσεις της σύστασης του σώματος 3.Βιολογική ωρίμανση, ηλικία, φύλο

Weight-specific BMR as a function of body weight in various species

Αλλομετρία Allometry is a term used to describe relationships between dimension, size and proportions of organisms (Alexander, 1971).

15 Πώς να αξιολογήσετε την επίδραση του μεγέθους σώματος πειραματικά (Allometry) 1.Συλλογή δεδομένων (π.χ. αξιολόγηση της φυσικής απόδοσης και καταγραφή του μεγέθους σώματος) 2.Προσδιορισμός της αλλομετρικής σχέσης μεταξύ των μεταβλητών της δύναμης ή της απόδοσης (Y) και του μεγέθους σώματος (M): Y = aM b (eq. 1) 3.Εφαρμογή της λογαριθμικής μετατροπής: ln Y = ln a + b ln M (eq. 2) 4.Υπολογισμός του διορθωμένου δείκτη δύναμης /απόδοσης (ανεξάρτητο του μεγέθους σώματος) : Yn = Y / M b (eq.3) (Power Function Ratio) (b= αλλομετρική παράμετρος) Body mass, M (g or kg) Variable (linear scale) Y = aM b a = constant b = slope Ln M Ln Y Ln Y = ln a + b lnM Slope = b = mass exponent intercept = a = proportionality constant

Ερώτημα Τα πειραματικά ευρήματα (με βάση την αλλομετρική προσαρμογή) υποστηρίζουν τις θεωρητικές προβλέψεις (με βάση την γεωμετρική ομοιότητα); 16

Δοκιμασίες μέγιστης δύναμης: Μυϊκή δύναμη 17 Η καταγραφείσα δύναμη ισούται με: Fr = a/b Fm Δεδομένου ότι: Fm ∼ CSA ∼ m 2/3 and a/b ∼ m 0, Η κατάλληλα διορθωμένη καταγραφείσα δύναμη ισούται με: Fn = Fr / m 2/3 Η αλλομετρική παράμετρος (b) για την μυϊκή δύναμη ισούται με : b=2/3=0.67

Δοκιμασίες μέγιστης δύναμης : Δύναμη Ροπής 18 Η καταγραφείσα ροπή ισούται με: Tr = a Fm Δεδομένου ότι: Fm ∼ CSA ∼ m 2/3 and a ∼ m 1/3, Η κατάλληλα διορθωμένη καταγραφείσα ροπή ισούται με: Tn = Tr / m 2/3+1/3 = Tr / m Η αλλομετρική παράμετρος (b)για την ροπή δύναμης ισούται με : b = 1

Αλλομετρικές παράμετροι για την Μυϊκή Δύναμη και την Ροπή Δύναμης: 19 Αξιολόγηση της Μυϊκής Δύναμης και της Ροπής Δύναμης στις ίδιες μυϊκές ομάδες Μέσοι όροι τιμών b : 0.67 (SD 0.19) για την Μυϊκής Δύναμης 1.02 (SD 0.32) Ροπής Δύναμης

Κινητικές /Λειτουργικές Δοκιμασίες Το πρόβλημα : Το πρόβλημα : Δίνεται ακόμα μικρότερη σημασία στην επίδραση του μεγέθους σώματος όταν παρουσιάζονται δεδομένα μυϊκής δύναμης (Jaric, Sports Med, 2002) Το ερώτημα : Το ερώτημα : θα μπορούσαμε να διακρίνουμε ειδικές ομάδες δοκιμασιών λαμβάνοντας υπόψη τον ρόλο του μεγέθους σώματος; 20

Findings summarized (Markovic & Jaric, Eur J Appl Physiol, 2004) 21 Conclusion: the experimental findings are in line with predictions of geometric scaling!

Προτεινόμενοι αλλομετρικές παράμετροι για επιλεγμένες δοκιμασίες 22

Περιορισμοί Οι άνθρωποι δεν είναι γεωμετρικά όμοιοι Η επίδραση και άλλων παραγόντων όπως είναι η σωματική σύσταση, το φύλο η ηλικία η φυσική δραστηριότητα και η βιολογική ωρίμανση Η επίδραση «μη μυϊκών» παραγόντων και μηχανισμών (όπως η αντοχή, η ευκαμψία, η επιδεξιότητα ψυχολογικοί παράγοντες) σε ορισμένες δοκιμασίες 23

Συμπεράσματα Η επίδραση του μεγέθους σώματος είναι ξεχωριστή για κάθε δοκιμασία Προκειμένου να αξιολογηθεί η σχέση μεταξύ διαφόρων δεικτών δύναμης και /η κινητικών δοκιμασιών όλοι οι δείκτες θα πρέπει να είναι ανεξάρτητοι του μεγέθους σώματος (normalized). Λόγω της ποικιλίας τόσο των εφαρμοζόμενων δοκιμασιών όσο και των παραγόντων που επιδρούν στις σχέσεις μεταξύ των μεταβλητών δύναμης, κινητικής απόδοσης και του μεγέθους σώματος, οι μελλοντικές έρευνες θα πρέπει να επικεντρωθούν : 1.Στην ανάπτυξη ευρείας κατηγοριοποίησης των δοκιμασιών σύμφωνα με την επίδραση του μεγέθους σώματος 2.Στην αποσαφήνιση του ρόλου των άλλων παραγόντων που επηρεάζουν τις παραπάνω σχέσεις. 3.Στη διερεύνηση του ρόλου του μεγέθους σώματος και της μυϊκής δύναμης στον έλεγχο της κίνησης 24

Τέλος Ενότητας ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ