Master BFKT Anul I

2015

Biomecanica se ocupa cu studiul efectelor fortelor mecanice asupra structurii functionale a omului (A. Govaerts)

In Biomecanica functională se urmaresc efectele fortelor asupra structurii organelor care realizează miscarea si

Se studiaza parametrii care contribuie la cresterea performantelor fizice

Optimizarea recuperării medicale;

Reducerea declinurilor fizice şi funcţionale;

Prevenirea accidentelor în muncă;

Îmbunătăţirea performanţelor fizice;

Prevenirea accidentelor din sport;

Proiectarea de echipamente medicale.

Cresterea fortei musculare ocupa in practica fizioterapeutica un loc de prima importanta, constituind una dintre metodele cele mai utilizate si mai eficiente pe termen lung.

Pornind de la informatiile oferite de publicatiile de specialitate, sunt propuse citeva notiuni importante pentru practica curenta.

Legatura dintre starea de dezvoltare a

musculaturii si calitatea vietii. Dezvoltarea musculaturii implica:

scăderea tesuturilor grase,

cresterea densitatii minerale a oaselor, cresterea rezistentei tesuturilor conjunctive,

Cresterea puterii anaerobe,

o coloana lombara sanatoasa si

o incredere sporita in propriile forte.

In activitatile de recuperare si in fitness, oamenii executa diverse miscari activate de muschii scheletali .

În activitatea obişnuită, muşchiul se scurteaza, se lungeste sau ramane constant

Corespunzator acestor modificari exista mai multe tipuri de miscari:

Se ştie că proprietatea fundamentală a fibrei musculare este aceea de a intra în contracţie, dar că intensitatea acesteia depinde de mai mulţi factori: lungimea muşchiului, viteza sa de scurtare sau de cedare etc.

Lungimea fibrei musculare este determinantă pentru cantitatea de tensiune pe care o poate suporta. Astfel, cu cît fibra este mai lungă, cu atît tensiunea pe care o dezvoltă va fi mai mare, regulă valabilă atît în cazul contracţiilor izometrice, cît şi în cel al contracţiilor izotonice.

Contracţia izotonica (cea mai obisnuita): muşchiul işi modifica lungimea dar tensiunea este constanta; produce mişcarea şi lucrul mecanic (exista contractii concentrice si excentrice).

Contracţia izometrică (statică) modifică tensiunea muşchiului, dar lungimea rămâne constantă. Articulatiile nu se misca. Ex: actionarea unei greutati prea mari; musculatura posturală; Contractiile

izometrice se utilizeaza si in tehnici de facilitare neuromusculara proprioceptiva, care promoveaza stabilitatea corpului si mobilitatea

Contracţia izokinetica – se modifica lungimea muschiului; muşchii sunt contractati la capacitate maxima pe intreaga cursa. Ex: ridicare haltere

Forţa unui muşchi reprezintă tensiunea maximă pe care o dezvoltă acesta în timpul contracţiei.

Măsurarea forţei individuale a unui muşchi este de regula, imposibila in vivo, fiind mult mai simplu să evaluăm forţa unei mişcări articulare, la care contribuie mai mulţi muşchi.

Existenţa a trei forme de contracţie implică posibilitatea de a măsura trei forţe diferite: forţa izometrică, forţa izotonică concentrică şi forţa izotonică excentrică.

Forţa izometrică se măsoară cu ajutorul dinamometrului;

Forţele izotonice, valoarea exactă a acestora poate fi aflată doar utilizînd aparate complexe care permit neglijarea factorului reprezentat de viteza de scurtare sau de alungire.

Pentru forţa izotonică concentrică, majoritatea lucrărilor de specialitate folosesc unitati de “RM”

sau de repetare maximală (repetition maximum)

1 RM =o repetare maximală

sau greutatea maximă care poate fi manipulată pentru o singură mişcare;

10 RM =greutatea maximă manipulată prin 10 repetări maximale

Testarea incepe printr-o pregătire de incalzire de 5-10 repetitii de fortă (ridicari de greutati sau alte procedee) la 40% - 60% din maximul estimat de pacient sau sportiv.

După o scurt relaxare, sarcina este crescută pană la 60% - 80% din maximul estimat de pacient , repetand de 3-5 ori efortul fizic.

După această pregătire, sarcina este crescută putin si se efectuează incercarea finală de1 RM Se pot efectua 3-5 testari de 1 RM .

Se recomand pauze de 3-5 minute intre testări

In contractia izotonică , Fmotrice # Frezistenta: muschiul isi schimba lungimea la aceeasi tensiune.

Se admite termenul de contractie izotonica (de mentinere constante a tensiunii musculare) pe toata perioada desfasurarii contractiei.

Studii atente ale relatiei forta-lungime a muschiului arata ca tensiunea scade pe masura desfasurarii contractiei; mai corect ar fi denumirea de „anizotonic sau neizotonic”.

Contractia izotonica este tipul cel mai des intalnit in activitatea cotidiana si in sport

Contractia izotonică realizează un lucru mecanic extern Lm = F x d in care; Lm = lucru mecanic, F = forta; d = deplasarea.

Contractiile izotonice se desfasoara in conditii metabolice favorabile fara jena circulatorie si respiratorie, de aceea sunt mai putin obositoare decat cele izometrice.

Contractia izotonica simpla, fara incarcare, nu duce la creşterea forţei musculare şi nici a masei musculare.

In schimb, contractiile izotonice concentrice si excentrice cu rezistenta (greutati, arcuri elastice etc.) duc la cresterea fortei si a masei musculare

In contractia izomertrică Fmotrice = Frezistenta: contractia nu antreneaza nici o miscare si i se spune “izometrica" (contractia cu lungime constanta).

in acest tip de contractie se realizeaza numai cresterea tensiunii interne fara modificarea lungimii muschiului.

Spre deosebire de contractia izotonica unde contractia si relaxarea muschilor constituie o „pompa circulatorie", in contractia izometrica circulatia locala este obstructionata prin comprimarea, capilarelor (deficit de oxogen)

Contractiile musculare izometrice pot fi realizate in trei moduri.

- contractiile izometrice scurte, sunt contractii maximale sau submaximale de scurta durata (2 secunde);

- contractii izometrice de tip statice continue: sunt contractii obositoare;

- contractii izometrice intrerupte, sunt contractii izometrice de durata limitata separata de pauze; se creeaza astfel conditii metabolice favorabile continuarii efortului.

imitata pozitia de stat pe scaun, sprijinit de perete sau nu, cu

spatele drept. Mentine pozitia timp de 15 secunde, ridicare in

picioare pentru 10 secunde

Read more http://www.topculturism.ro/exercitii-izometrice/#.Vh6sgvmqqko

Ridicarea bazinului are ca scop mentinerea corpului

ridicat, cu picioarele la 45 de grade, timp de 15

secunde.

http://www.topculturism.ro/exercitii-izometrice/#.Vh6tEfmqqkp

Rezultatele unor cercetari arată că, la rate de creştere a forţei asemănătoare,in cazul exercitiilor izometrice, exercitiile necesare sunt mai scurte cu 25 %, fata de cazul exercitiilor izotonice, încheindu-se prin urmare mai devreme.

Fiind un exercitiu anaerob, acesta nu poate fi efectuat mai mult de maxim 10 minute in cadrul unui antrenament,

Se ajunge la concluzia că mişcările limitate şi puţine la număr pe care se bazează exerciţiile izometrice favorizează stabilizarea proceselor inflamatorii şi asigură o vindecare mai rapidă.

timpul necesar obtinerii hipertrofiei musculare este mult mai redus, comparativ cu contractia izotonica

Cercetatorul Atkey, a demonstrat

superioritatea exerciţiilor izometrice asupra celor izotonice,

şi prevalenta exerciţiilor izometrice necompletate cu mişcări de amplitudine asupra exerciţiilor izometrice combinate cu mişcări de amplitudine.

Alegerea unei tehnici de antrenament trebuie să ţină seama de problemele patologice concrete ale pacientilor sau sportivilor.

La recuperarea iniţiala a forţei se pot utiliza exerciţiile izometrice.

Recurgerea la tehnicile izometrice poate fi oportună si in momentele intermediare sau chiar în etapa finală a reeducării,

Rolul ce revine exerciţiilor izotonice convenţionale este acela de a spori acumulările de forţă.

Mişcările izotonice excentrice, fiind in zona normală şi naturală a parametrilor, sunt folosite cu un deosebit succes atat in recuperarea medicala cat si în metodica antrenamentelor sportive, fiind foarte eficiente în dezvoltarea forţei explozive, vitezei de deplasare,,etc.

Viteza de miscare este constantă

este un tip de contractie dinamica in care muschii se contracta la capacitate maxima pe intreaga amplitudine de miscare

Contracţiile izokinetice se pot realiza numai cu aparate complicate inventate, în special, pentru antrenamentele sportive.

Beneficiul principal consta in faptul ca acest tip de antrenament permite muschiului sa lucreze maximal pe tot parcursul miscarii.

Este destinat efectuării mişcărilor continue pasive de reabilitare a articulaţiilor membrelor inferioare sau superioare

Acţionarea echipamentului este făcută cu ajutorul unor sisteme mecanice de actionare.

Cercetările efectuate au dovedit că folosirea unor asemenea echipamente reduce simţitor

durata de refacere, iar pacienţii apelează la o cantitate mai mică de medicamente antidurere.

Exemple de aplicatii:

exerciţiile pasive de mobilizare articulară pentru evitarea contracturilor la membrele paretice,

exerciţiile de forţă musculară pentru corectarea contracturilor în muşchii spastici ai membrelor,

utilizarea unor echipamente adaptive pentru recuperarea funcţiilor motrice

Mişcarea pasivă continuă (Continuous Passive Motion ) este o metodă de tratament

postoperator de reabilitare aplicată în cazul intervenţilor chirurgicale efectuate asupra articulaţiilor portante ale membrelor

asemenea echipamente pot fi utilizate nu numai în centre

specializate de reabilitare, ci şi la domiciliul persoanelor

afectate.

Exerciţiile trebuie să fie progresive în privinţa efectului lor asupra dezvoltării forţei, precum şi asupra proceselor inflamatorii.

Exerciţiile izometrice trebuie să fie utilizate în toate fazele reeducării neuromusculare datorită faptului că ele compensează, în oarecare măsură, efectele favorabile ale exerciţiilor izotonice, iar acţiunea lor asupra articulaţiilor este mai puţin traumatizantă.

Intensificarea exerciţiilor izometrice, mai întîi prin creşterea cantitativă a forţei, apoi prin prelungirea duratei de contracţie (pînă la 10-15 secunde).

Ultima etapă tratamentului /antrenamentului va consta în repetarea de 10-15 ori pentru toate amplitudinile la un loc (internă, medie şi externă) a contracţiilor maxime de lungă durată.

Pierderea forţei musculare trebuie compensată, în cazul în care atingerea unui nivel maxim al contracţiei este imposibilă sau nerecomandabilă (din diferite motive: imobilizare, durere, starea plăgii, teamă sau împotrivire din partea pacientului etc),

prin prelungirea duratei şi nu prin creşterea numărului de repetiţii.

Exerciţiile izotonice de forţă trebuie să se execute mai cu seamă în faza finală a reeducării musculare, în momentul în care o recidivă inflamatorie este practic exclusă.

Gradarea efortului în exerciţiul izotonic se realizează prin creşterea sarcinii (de la 20 RM la 5 RM), avînd drept consecinţă reducerea repetiţiilor de la 20 la 5 şi înmulţirea seriilor (de la 1 la 4-5).

Revenind la contractia izotonică, contractia concentrică presupune scurtarea in lungime a muschiului sub sarcina constantă. (Exemplu: flexia antebratului pe brat).

Nu se poateface niciodata o contractie izotonica completă cu o greutate mai mare decat potentialul maxim al individului.

Contractia izotonica excentrica (sau negativa) este inversul unei contractii concentrice si readuce muschiul la pozitia de start (exemplu: coborarea halterei dupa o flexie a antebratului pe brat). Muschii se alungesc, dar tot generează fortă.

Contractia excentrica este cea mai eficienta din punct de vedere al castigului de fortă musculară, pentru că poate fi utilizată o incarcatură mai mare decat potentialul maxim al sportivului sau pacientului

Contractiile excentrice se intalnesc in majoritatea activitatilor sportive

Este importantă intelegerea consecintelor biomecanice ale contractiilor excentrice ale muschilor si a modului in care pot influenta performantele fizice.

Pentru studiul miscarii produse de contractiile excentrice in cazul unui sportiv sau pacient este necesara definirea cantitativa a miscarii excentrice.

Intensitatea sau puterea miscarii excentrice poate fi definita conventional prin produsul:

P=F x V in care

P=puterea muschiului

F=forta muschiului aplicata sarcinii

V=viteza de actionare a muschiului

Pentru studiul miscarii produse de contractiile excentrice, trebuie inregistrata forta musculara si vitezele de actionare

Forta unui muschi este estimata cu ajutorul unor modelări matematice.

modifică tensiunea muşchiului, dar

lungimea rămâne constantă

O metoda indirecta de estimare a puterii muschilor se bazeaza pe determinarea puterii momentului rezultant al articulatiei

P=Mxω

P=puterea produsa de momentul fortelor

M=rezultanta momentelor fortelor din articulatie

ω=viteza unghiulara a articulatiei

Cu axa articulatiei perpendiculara pe planul de studiu(F,L,H)

Puterea muschilor poate fi evaluata si cu alte metode, mai simple si mai imprecise calculand:

Lucrul mecanic (LM) efectuat la ridicarea unei sarcini 𝐿 = 𝐹⃗ x d⃗ se masoara in 𝑁𝑚 = 𝐽 (𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒)

Lucrul mecanic (LM) extern;

Lucrul mecanic intern;

Lucrul mecanic total.

Puterea mecanică arată capacitatea unei forţe de a efectua lucru mecanic, se notează cu P şi are următoarea formulă de calcul:

P = L / T

P = F x d / T

Stiind că d / T = v

rezultă că P = F x v

Relatia Momentelor (Forta –

Viteza)

a muschilor flexori ai cotului

Viteza s-a setimat din viteza

unghiulara a articulatiei iar

Forta din momentul masurat

(Dupa Komi 1973.)

Maximele momentelor excentrice sunt mai mari decat maximele momentelor concentrice.

Aceasta diferenta intre momentele maxime se mareste la viteze unghiulare mai mari.

Momentul este maxim in timpul solicitarii excentrice

Momentul creste cu viteza chiar la viteze mici si scade usor cu viteza

(Cabri 1991; Prilutsky 1991).

Momentul excentric depaseste momentul izometric cu circa 30–40%

Avand in vedere avantajele contractiei excentrice se recomanda utilizarea exercitiilor de forta excentrica atat in recuperare cat si in cresterea masei musculare

Exercitiile excentrice solicita mai putine fibre musculare dacat exercitiile concentrice la aceeasi sarcina.

(Abbot et al. 1952; Asmussen 1953)

extensia genunchiului

extensia gleznei

flotări

tracţiuni

Pot aparea umflaturi si o sensibilitate

crescuta in the portiunea centrala a

tendonului quadriceps aproape de insertia

la partea superioara a patelei.

Coborarea corpului in flotari=contractie excentrica

Flexia genunchilor pana ajung la 90 grade

In general, un astfel de exercitiu consta din 3 faze.

Prima faza, numita si contractie concentrică, reprezinta contractia propriu-zisa a muschiului.

In aceasta faza muschiul isi micsoreaza volumul prin contractie, iar segmentele corpului implicate in miscare se apropie. La finalul acestei faze, muschiul este intr-o contractie completa.

http://www.doctor.info.ro/amplitudinea_de_miscare_pagina-10.html#ixzz3C9Wn33OH

A doua fază este numita si faza de tranzitie sau "varful contractiei". Practic aici se face tranzitia intre ridicarea si coborarea greutatii. Una dintre tehnicile de intensitate presupune mentinerea contractiei in acest punct timp de 1-2 secunde.

Este vorba de o contractie izometrica, in care muschiul este tinut in tensiune, fara sa isi mai modifice dimensiunile.

A treia fază, numită excentrică reprezinta revenirea lenta a muschiului la starea de relaxare.

Si in faza excentrica muschiul este mentinut in tensiune

• Imbunatatirea coordonarii muschilor

• Imbunatatirea echilibrului

• Scaderea stresului cardiovascular fata de contractiile concentrice

• Cresterea rezistentei pe tot domeniul de miscare al articulatiei

• Cresterea rezistentei la diferite viteze de miscare

• Cresterea puterii musculare si a performantei sportive

• Recuperare dupa accidentarea tendoanelor

• Incalzire timp de 5-10 minute inainte de exercitii

• Asigurati-va ca execitiile sunt efectuate corect inainte de cresterea sarcinilor

• Se incepe incet; (se cer cateva repetitii la pornire in vederea prevenirii febrei musculare)

• Exercitiile pot creste nivelul acidului lactic mai mul ca exercitiile concentrice.

Durerile musculare persista 24-48 ore

dupa exercitii

• In cazul exercitiilor mai grele se recomanda un antrenor sau terapeut

• Exercitiile cu greutati mari se vor efectua mai rar (1 /saptamana)

• Pentru adultii cu dureri articulare (ex.osteoartrite), exercitiile excentrice pot accentua durerile

• In cazul recuperarilor dupa accidente, se recomanda consultarea unui medic inainte de a face exercitii

• Persoanele in varsta pot efectua astfel de exercitii dar se recomanda utilizarea unor echipamente sau instalatii care permit reglarea fină a greutătilor

Pentru a dezvolta forţa muschilor, trebuie create în muşchi tensiuni maxime. Aceasta se poate obţine prin următoarele metode:

Metoda efortului maximal: 1-3 repetări - 4-7 serii - 7minute pauză

Metoda efortului repetat: 5-7 repetări - 6-15 serii - 5minute pauză

Metoda efortului dinamic: 6-15 repetări - 10-30 serii - 3minute pauză

Influenta contractiilor asupra performantei muschilor este mai accentuata la vitezele mai scazute de scurtare a acestora fata de vitezele mari.

V. M. ZATSIORSKY

BIOMECHANICS IN SPORT

PERFORMANCE ENHANCEMENT AND

INJURY PREVENTION,

Published by

Blackwell Science Ltd, 2000