UNIVERZITET U BEOGRADU FAKULTET SPORTA I FIZIČKOG VASPITANJA Nemanja R. Pažin Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u odnosu na karakteristike spoljašnjeg opterećenja i utreniranost doktorska disertacija Beograd, 2013. UNIVERSITY OF BELGRADE FACULTY OF SPORT AND PHYSICAL EDUCATION Nemanja R. Pazin Expression and Assessment of Maximal Muscle Power in Relation to the Characterics of External Load and Training History Doctoral Dissertation Belgrade, 2013. iii Informacije o mentoru i članovima komisije Mentor: Dr Aleksandar Nedeljković, vanredni profesor Fakultet sporta i fizičkog vaspitanja Univerzitet u Beogradu Blagoja Parovića 156 11030 Beograd Srbija Članovi komisije: Dr Slobodan Jarić, redovni profesor Department of Kinesiology and Applied Physiology University of Delaware 541 S. College Ave Newark DE 19716 USA Dr Goran Marković, vanredni profesor Kineziološki fakultet Sveučilište u Zagrebu Horvaćanski zavoj 15 10000 Zagreb Hrvatska Datum odbrane:____________ 2013. godine iv Predgovor Doktorska disertacija je urađena u okviru projekta pod nazivom: „Evaluacija metoda za procenu uloge mišićnih i neuralnih faktora i njihovih adaptivnih promena u humanoj lokomociji“, (evidencioni broj 145082; rukovodilac projekta prof. dr Slobodan Jarić), finansiranog od strane Ministarstva nauke i zaštite životne sredine, Republike Srbije. Materijal izložen u ovoj doktorskoj disertaciji većim delom je zasnovan na rezultatima koji su publikovani kao originalni naučni članci u vrhunskom međunarodnom časopisu i predstavljeni putem oralnih i poster prezentacija na međunarodnim naučnim skupovima. Originalni naučni članci: Pazin N, Berjan B, Nedeljkovic A, Markovic G, Jaric S. Power output in vertical jumps: Does optimum loading depend on activity profiles? Eur J Appl Physiol. 2012 Aug 4. [Epub ahead of print]. Pazin N, Bozic P, Bobana B, Nedeljkovic A, Jaric S. Optimum loading for maximizing muscle power output: the effect of training history. Eur J Appl Physiol. 2011 Sep; 111(9):2123-30. Prezentacije: Nedeljkovic A, Pazin N, Bozic P, Berjan B, Jaric S. 6-s maximal cycling test: the prediction of optimum loading for maximizing muscle power output. 16th Annual Congress of the European College of Sport Science, Liverpool, United Kingdom, 6-9th July, 2011. Pazin N, Nedeljkovic A, Bozic P, Berjan B, Malobabic V, Jaric S. The maximum dinamic output in the jumping: effects of external loading and training history. 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. Nedeljkovic A, Pazin N, Bozic P, Berjan B, Jaric S. Wingate anaerobic test: does the optimal load depend on training history? 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. v Izjave zahvalnosti Svi koji su imali priliku da se upuste u avanturu zvanu „izrada doktorske disertacije“, svesni su da je praktično nemoguće sam iz nje izaći sa uspehom, i da je vrlo značajan i dobrodošao svaki vid pomoći. Iz tog razloga, imam potrebu i zadovoljstvo da se zahvalim onima koji su na neki način doprineli da se čitav projekat realizuje i ova doktorska disertacija dobije svoju finalnu verziju. Prvo, želim da se zahvalim prof. dr Slobodanu Jariću što me je uključio na projekat čije bio rukovodilac, poverio mi realizaciju ovog eksperimenta, ali i pružio profesionalan odnos i saradnju, iz čega je, sve zajedno, proistekla ova disertacija. Takođe, prof. dr Slobodanu Jariću dugujem i posebnu zahvalnost na ukazanom poverenju, jer mi je svojom inicijativom i preporukama pružio zaista retku šansu da upoznam i sarađujem sa takvim istinskim veličinama kakvi su profesori dr Mark Lataš i dr Vladimir Zaciorski. Malo je reći da mi je bila izuzetna čast provesti godinu dana na njihovim predavanjima, raditi i usavršavati se u njihovim laboratorijma za Motornu Kontrolu i Biomehaniku, na Odeljenju za kineziologiju Državnog Univerziteta Pensilvanije, koje je u tom trenutku bilo najprestižnije odeljenje iz oblasti kineziologije u Sjedinjenim Američkim Državama. Posledica toga je i svakako nemerljiv uticaj pomenuta dva profesora na mene, prvo kao čoveka, a potom i kao istraživača, što je, uveren sam, dalo i dodatni kvalitet ovoj disertaciji, zbog čega sam im ja neizmerno zahvalan. Dalje, želim da se zahvalim ostalim profesorima koji su imali dodira sa ovom disertacijom. Pre svega, prof. dr Milošu Kukolju koje je uvek pokazivao ljudsku incijativu i zainteresovanost, i pri tome rado nalazio vreme za diskutovanje o svim dilemama koje sam imao oko naslova i strukture disertacije, ali i ostalim važnim pitanjima, iako nije bio direktno uključen u ovaj projekat. Tu je zatim i prof. dr Aleksandar Nedeljković, moj mentor, koji je uvek nalazio vremena za konsultacije kada bih mu se obratio. Takođe, želim da se zahvalim i prof. dr Goranu Markoviću, koji je dao doprinos u publikovanju jednog od objavljenih članaka. Teško je naći odgovarajuće reči da iskažem zahvalnost koju dugujem mojim kolegama i prijateljima Bobani Berjan Bačvarević i Predragu Božiću. Oni su mi pomogli da realizujem verovatno najteži deo ovog projekta, koji je obuhvatio organizaciju, prikupljanje ispitanika, i naposletku, tri puna meseca skoro svakodnevnih i celodnevnih merenja. Pored toga, želeo bih da se osvrnem i zahvalim im na ukazanim propustima i korisnim sugestijama u prethodnoj verziji ove disertacije, kao i za doprinos u pripremi publikovanih članaka. vi Takođe, želim da se zahvalim kolegi Vuku Malobabiću koji mi je povremeno pomogao u realizaciji neophodnih merenja, kao i laborantu Dragani Sinđelić i dr Mariji Macuri koje su uvek bile raspoložene i voljne da mi pomognu oko realizacije antropometrijskih merenja. U popisu osoba kojima dugujem zahvalnost je zasluženo i dipl. inž. Vladimir Čarapić koji je izradio kompletnu projektnu dokumentaciju za specijalnu konstrukciju koja je korišćena u ovom eksperimentu, i uradio grafički prikaz dizajnirane konstrukcije koji je korišćen u disertaciji. Ovde želim da pomenem i Gorana Arnauta, Vladimira i Nenada Simeunovića koji su mi pomogli da nabavim specijalni prsluk sa opterećenjem, koji je korišćen u ovom eksperimentu, na čemu sam im ja iskreno zahvalan. Takođe, želim da se zahvalim Božidaru Simiću i Miodragu Mijajloviću na uvek efikasnoj tehničkoj podršci. Koristim ovu priliku da se posebno zahvalim svim ispitanicima, jer su odvojili svoje dragoceno vreme (i pored brojnih ličnih i profesionalnih obaveza), i pristali da volontiraju u ovom projektu, pri čemu su sve zadatke u eksperimentu odradili savesno i uz visok nivo motivacije i strpljenja. Na kraju, najveću zahvalnost, pored moje porodice, roditelja Zorice i Rajka, sestre Zvezdane i sestrića Kristijana, kao jednom konstantnom izvoru pozitivne motivacije i energije za sve ono što sam radio proteklih godina, dugujem i Emini, mojoj verenici. Emina je, iz nekih samo njoj znanih razloga, oduvek verovala u mene, pri tome, pružajući mi u protekle četiri godine podršku u pravom smislu te reči. vii Posveta U znak poštovanja i sećanja na jednog izuzetnog čoveka, Mikicu Grbića. viii Rezime Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u odnosu na karakteristike spoljašnjeg opterećenja i utreniranost Sposobnost ispoljavanja maksimalne snage (Pmax) mišića kod ljudi predstavlja osnovu za efikasno realizovanje važnih kretnih zadataka u sportu, na poslu, i u svakodnevnim aktivnostima. Ipak, dobro je poznato da veliki broj faktora utiče ne samo na ispoljavanje, nego i na procenu Pmax mišića. Uprkos tome, evidentan je znatan broj nekonzistentnosti u dosadašnjim nalazima, ali i neispitanih uticaja za pojedine faktore. S tim u vezi, postavljeno je više ciljeva koji su se odnosili na ispoljavanje i procenu Pmax mišića vezanih za dva potencijalno važna faktora: karakteristike spoljašnjeg opterećenja i utreniranost. Konkretno, ciljevi su bili da se: (i) ispita pri kom se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u vertikalnim skokovima; (ii) ispita uticaj utreniranosti na ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima; (iii) ispita uticaj tipa opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima; (iv) ispita pri kome se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u zadatku maksimalnog sprinta na bicikl ergometru; (v) ispita uticaj utreniranosti na optimalno opterećenje (OOPT) pri kome se ispoljava Pmax mišića u zadatku maksimalnog sprinta na bicikl ergometru; i (vi) utvrdi i evaluira regresioni model za predikciju OOPT za ispoljavanje i procenu Pmax mišića u zadatku maksimalnog sprinta na bicikl ergometru. U eksperiment je bilo uključeno četrdeset odraslih muških ispitanika, koji su bili razvrstani u četiri grupe u odnosu na tip i nivo utreniranosti: Jaki (individualci trenirani po tipu jačine, n = 10), Brzi (individualci trenirani po tipu brzine, n = 10), Aktivni (fizički aktivni individualci nesportisti, n = 10) i Neaktivni (fizički neaktivni individualci nesportisti, n = 10). Karakteristike uzorka su ocenjene na osnovu uzrasta, visine tela, mase tela (MT), procenta masnog tkiva, i jačine mišića nogu u testu Jedan ponavljajući maksimum iz polučučnja (1PMPČ). Maksimalna snaga mišića nogu se procenjivala u sledećim testovima: Vertikalni skok (VS), Vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ) i Vingejt anaerobni test – 6 sekundi maksimalnog sprinta (VAnT6s). Merenja koja su uključila dve varijante vertikalnog skoka sprovedena su posebno za dva tipa spoljašnjeg opterećenja. Konkretno, u prvom slučaju manipulacija spoljašnjim opterećenjem se vršila simulacijom delovanja konstantne spoljne sile, čime se kao komponenta opterećenja menjala samo težina (T), što je izvršeno uz pomoć specijalno konstruisanog sistema za opterećenje i rasterećenje. Za ovaj tip opterećenja ukupno je primenjeno sedam intenziteta opterećenja (interval od 0.7 do 1.3 T tela). U drugom ix slučaju se, uz manipulaciju sa T omogućila i promena delovanja inercije (I). Dakle, manipulacija intenzitetom se vršila preko obe komponente opterećenja, T i I (T+I), za šta je korišćen specijalni prsluk sa opterećenjem. Za ovaj tip opterećenja je primenjeno ukupno četiri inteziteta opterećenja (interval od 1.0 do 1.3 T+I tela). Merenja na bicikl ergometru u VAnT6s su obuhvatila osam intenziteta opterećenja (interval od 5 do 12% MT). Podaci dobijeni u realizovanom istraživanju obrađeni su primenom deskriptivne, komparativne i regresione statističke analize. U pogledu izvršene analize karakteristika uzorka rezultati su ukazali na postojanje značajnih razlika između grupa kada je u pitanju procenat masne i bezmasne komponente (p < 0.001), dok za ostale varijable (uzrast, visina i masa tela), razlike između testiranih grupa nisu bile statistički značajne (p > 0.05). Od posebne važnosti mogu biti razlike dobijene u apsolutnoj i relativnoj jačini (p < 0.001) procenjene preko 1PMPČ. Prvi važan nalaz, međutim, bio je taj da je intezitet opterećenja pri kome se ispoljava Pmax mišića u obe varijante skoka, i za oba primenjena tipa opterećenja, samo T i I sopstvenog tela. Drugi važan nalaz, pokazao je da postoje razlike u OOPT (prikazano preko ukupne jačine sistema, UJS) za ispoljavanje Pmax mišića u obe varijante skoka (p < 0.001), u odnosu na faktor utreniranost, pri čemu su ispitanici grupe Jakih ispoljili Pmax mišića pri najmanjem OOPT (≈ 30% od UJS), a ispitanici grupe Neaktivnih pri najvećem OOPT (≈ 46% od UJS). Treći važan nalaz, pokazao je da tip opterećenja utiče na ispoljavanje Pmax mišića u zadacima vertikalnog skoka. Konkretno, sa povećanjem intenziteta opterećenja ispoljena snaga se manje redukovala u slučaju primenjenog opterećenja tipa T, u odnosu na tip T+I. Uočene razlike su se poklopile sa tipom uslovljenim promenama u kinematičkim obrascima, dok su promene u kinetičkim obrascima izostale. Četvrti važan nalaz je pokazao da se Pmax mišića u VAnT6s, individualno ispoljava pri relativno širokom opsegu intenziteta od 5.6 do 11.1% od MT. Ipak, kako su nalazi ostvareni, sa jedne strane na izrazito homogenom uzorku (u odnosu na uzrast, visinu i masu tela), a sa druge strane izrazito heterogenom uzorku po pitanju utreniranosti (procenjena preko jačine i snage mišića), pri čemu su ispoljene razlike ne samo u veličini Pmax, nego i intenzitetu OOPT pri kome se ona ispoljava, što upućuje na važnost narednog nalaza. Naime, peti važan nalaz je pokazao da utreniranost kao faktor utiče na intenzitet OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića u VAnT6s (p < 0.001). Konkretno, Pmax mišića su, pri najmanjem intenzitetu OOPT čija je prosečna vrednost iznosila 8.0% od MT, ispoljili individualci iz grupe Neaktivnih (najslabiji), dok su individualci iz grupe Jakih (najjači) ispoljili pri značajno većem intenzitetu OOPT, gde je prosek iznosio 9.7% od MT. Šesti važan nalaz se odnosi na prikazanu relaciju između ispoljene snage pri različitim intenzitetima opterećenja i OOPT za ispoljavanje x Pmax mišića u VAnT6s. Posebno je važno napomenuti da je pomenuta relacija rasla sa povećanjem intenziteta opterećenja, pri čemu je potom i potvrđena izrazito linearna priroda ove veze (r = 0.96). Konkretno, najslabija veza se dobila pri najmanjem intenzitetu primenjenog opterećenja (5% od MT, r = 0.35), a najjača pri najvećem primenjenom intenzitetu opterećenja (12% od MT, r = 0.85). Shodno tome, odabran je najbolji regresioni model za predikciju OOPT za ispoljavanje i procenu Pmax mišića u VAnT6s, koji je potom ocenjen po metodu auto-validacije, i on se pokazao kao valjan, ali i osetljiv na faktor utreniranosti. Na kraju, uzevši u obzir nalaze za svaki od pojedinačnih ciljeva, može se doneti generalni zaključak da oni imaju afirmativne implikacije u pogledu teorijskog i praktičnog aspekta. Takođe, dobijeni nalazi mogu da predstavljaju značajan pomak za dalja istraživanja u ovoj oblasti. Konkretno, elaborirani uticaji dva faktora su, nedvosmisleno, ukazali na njihovu izuzetnu važnost kada je u pitanju ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u obuhvaćenim kretnim zadacima. Shodno tome, bilo koji oblik zanemarivanja ovih činjenica sa aspekta nauke, teorije, a naposletku, i prakse, nema metodološko utemeljenje, a samim tim verovatno ni valjano argumentovano opravdanje. Ključne reči: jačina, brzina, intenzitet, tip, težina, inercija, optimalno opterećenje, predikcija, vertikalni skok, bicikl ergometar. Naučna oblast: Sport i fizičko vaspitanje Uža naučna oblast: Opšta motorika čoveka UDK broj: 796.012.1 (043.3) xi Summary Expression and Assessment of Maximal Muscle Power in Relation to the Characterics of External Load and Training History The ability to express maximum muscle power (Pmax) in humans represents the basis for the efficient realization of the important movement tasks in sports, at work, and in everyday activities. However, it is well known that numerus factors affect not only the expression, but also an assessment of Pmax. Nevertheless, there is a substantial number of apparent inconsistencies in previous findings, as well as underexplored influences of certain factors. In this regard, there were several aims that have been related to the expression and assessment of Pmax in relation to the role of two potentially important factors: the characteristics of the external load and training history. Specifically, the objectives were to: (i) examine which the intensity of the load ensure production of Pmax in vertical jumps, (ii) examine the effect of training history on the expression of Pmax in vertical jumps; (iii) examine the effect type of load on the expression of Pmax in vertical jumps, (iv) examine which the intensity of the load allows for production of Pmax in the task of maximum sprint on a bicycle ergometer; (v) explore the effect of training history on the optimum load (LOPT) for production of the Pmax in the maximum sprint on a bicycle ergometer task, and (vi) determine and evaluate the regression model for the prediction of LOPT for expression and assessment of Pmax in the maximum sprint on a bicycle ergometer task. Forty adult male subjects participated in the experiment. They were divided into four groups based on their type and level of training history: Strength (strength-trained athletes, n = 10), Speed (speed-trained athletes, n = 10), Active (physically active non-athletes, n = 10) and Inactive (physically inactive non-athletes, n = 10). Subjects characteristics were assessed on the basis of age, body height, body weight (BW), percentage of body fat, and muscle strength in the One repetition maximum from half squat (1RMHS) test. Maximum muscle power was estimated by the following standard tests: Countermovement jump (CMJ), Squat jump (SJ), and the Wingate anaerobic test – 6 second maximal cycling sprint test (VAnT6s). The maximum vertical jumps tests (CMJ and SJ) were performed separately for the two types of external load. Specifically, in the first case, based on specially designed a pulley system for loading and unloading, the manipulation of the external load was conducted by simulating effects of constant external force, whereby only the weight (W) has been changed as a component of the load. For this type of load seven different intensities (interval from 0.7 to xii 1.3 W of body) were applied. In the second case, a special weight vest was used for the manipulation of the external load through the both components, weight and inertia (W+I). For this type four different intensities (interval from 1.0 to 1.3 W+I of body) were applied. Finally, eight load intensities (interval of 5 to 12% of BW) were included in test performed on a bicycle ergometer in VAnT6s. Data obtained in the study were analyzed using descriptive, comparative and regression statistical analysis. Regarding the subjects' characteristics, the results indicated significant group differences in both the fat and lean body components (p < 0.001), whereas for the other variables (i.e., age, height and body mass) the group differences were not statistically significant (p > 0.05). Of particular importance could be the differences obtained regarding the absolute and relative strength (p < 0.001) estimated through 1RMHS. The first important finding, however, was that the intensity of the load that allows the muscles to express Pmax in both types of the jumps and both types of the applied external load, could be the W and I of the subject’s own body. The second important finding revealed that there were differences in LOPT (shown via Maximal dynamic strength, MDS) for expression Pmax in both types of jump (p < 0.001), regarding the factor of training history. In particular, the Strength group demonstrated the smallest LOPT (≈ 30% of MDS) and the Inactive group the highest LOPT (≈ 46% of MDS). The third main finding revealed that the type of external load could cause differences regarding to production of Pmax in applied the vertical jump tasks (p < 0.001). Specifically, an increase in intensity through W was associated with a lower reduction in Pmax, as compared to the W+I type of load. The observed differences were coincided with the changes in kinematic patterns associated with type, while the changes in kinetic patterns were not occurred. The fourth major finding showed that Pmax in VAnT6s, individually manifested in a relatively wide intensity range (from 5.6% to 11.1% of BW). However, of importance could be that the result was obtained, on the one hand, from an exceptionally homogeneous sample (depending on age, height and weight) and, on the other hand, from an exceptionally heterogeneous sample regarding their training history (as estimated through muscle strength and power). These differences appeared not only in size of the Pmax, but also in LOPT where Pmax was manifested, which indicates a potential importance of the next finding. Namely, the fifth major finding was that training history as a factor affected the LOPT at which Pmax was expressed in VAnT6s (p < 0.001). Specifically, the lowest LOPT (i.e., the average value of 8.0% of BW) that allows for production of Pmax was demonstrated by the Inactive group (i.e., the weakest individuals), while the highest LOPT (i.e., the average value of 9.7% of BW) was obtained from the Strength group (i.e., the strongest individuals). The sixth major finding was xiii the observed relationship between the demonstrated muscle power at different intensities and LOPT for expression Pmax in VAnT6s. It could be of particular importance that the strength of aforementioned relationship increases with an increasing in the intensity of load, which was subsequently confirmed as a highly linear nature of this relationship (r = 0.96). Specifically, the weakest correlation was obtained at the lowest applied load (i.e., 5% of BW, r = 0.35), while the strongest correlation observed at the highest applied load (i.e., 12% of BW, r = 0.85). Accordingly, the best regression model for the prediction of LOPT for both expression and assessment of Pmax in VAnT6s was selected, and then evaluated via the method of auto- validation, showed that could be valid, but also sensitive to factor training history. Finally, taking into account the findings for each of the specific objectives, the general conclusion which could be adopted is that they have an affirmative implications from both theoretical and practical aspects. Also, they could represent a significant step forward for research in this field. In particular, the effects of two factors that were explored clearly indicate its exceptional importance regarding both the expression and assessment of maximal muscle power in applied maximum performance movement tasks. Consequently, any form of neglect of these facts in terms of science, theory, and finally in practice, has no methodological foundation, and therefore probably any arguable justification. Key words: strength, velocity, intensity, type, weight, inertia, optimal load, prediction, vertical jump, bicycle ergometer. Scientific field: Sport and physical education Narrower scientific field: Human general motor skills UDC number: 796.012.1 (043.3) xiv Pregled skraćenica P – snaga F – sila V – brzina A – rad t – vreme t – promena vremena S – pređeni put a – ubrzanje g – gravitaciono ubrzanje M – masa N – njutn W – vat Hz – herc kg – kilogram l – dužina m – metar cm – centimetar mm – milimetar god – godina min – minut s – sekund ° – stepen % – procenat n – broj 1PM – jedan ponavljajući maksimum UJS – ukupna jačina sistema OOPT – optimalno opterećenje OREF – referentno opterećenje T – težina I – inercija T+I – težina i inercija UR – uslovi rasterećenja UO – uslovi opterećenja VS – Vertikalni skok VSPČ – Vertikalni skok iz polučučnja 1PMPČ – Jedan ponavljajući maksimum iz polučučnja VAnT30s – Vingejt anaerobni test – maksimalni sprint u trajanju od 30 sekundi VAnT6s – Vingejt anaerobni test – maksimalni sprint u trajanju od 6 sekundi xv Fmax – maksimalna sila Vmax – maksimalna brzina Pmax – maksimalna snaga Pmean – prosečna snaga Fpeak – pik sile Vpeak – pik brzine Ppeak – pik snage Hpeak – pik visine Tcon – trajanje koncentrične faze Hecc – promena visine u ekscentričnoj fazi TT – težina tela MT – masa tela VT – visina tela D – masa masnog i potkožnog tkiva d – srednja vrednost merenih kožnih nabora PT – površina tela DKNNL – debljina kožnog nabora nadlaktice DKNPL – debljina kožnog nabora podlaktice DKNNK – debljina kožnog nabora natkolenice DKNPK – debljina kožnog nabora potkolenice DKNGR – debljina kožnog nabora grudi DKNTR – debljina kožnog nabora trbuha k – konstanta SV – srednja vrednost SD – standardna devijacija KV – Kruskal-Valis test x2 – Hi-kvadrat test R2 – koeficijent determinacije r – Pirsonov (interklasni) koeficijent korelacije ICC – intraklasni koeficijent korelacije CV – koeficijent varijacije ANOVA – analiza varijanse F – F test p – vrednost verovatnoće nastanka greške VE – veličina efekta pη2 – parcijalni koeficijent eta SGP – standardna greška procene IP95% – interval pouzdanosti na nivou poverenja od 95% xvi Sadržaj Informacije o mentoru i članovima komisije ......................................................................................... iii  Predgovor ............................................................................................................................................... iv  Izjave zahvalnosti ..................................................................................................................................... v  Posveta .................................................................................................................................................. vii  Rezime ................................................................................................................................................. viii  Summary ................................................................................................................................................ xi  Pregled skraćenica ............................................................................................................................... xiv 1. Uvod .................................................................................................................................................... 1  1.1. Snaga mišića ................................................................................................................................. 1  1.1.1. Definisanje osnovnih pojmova .............................................................................................. 2  1.1.2. Faktori koji utiču na ispoljavanje maksimalne snage mišića ................................................. 2  1.1.2.1. Mehaničke karakteristike mišića ............................................................................... 3  Relacija sila-brzina .................................................................................................. 3  Relacija sila-dužina ................................................................................................. 4  Tip mišićne kontrakcije ............................................................................................ 4  1.1.2.2. Morfološke karakteristike mišića ............................................................................... 5  Tip mišićnih vlakana ................................................................................................ 5  Arhitektura mišića .................................................................................................... 6  Osobine tetiva .......................................................................................................... 6  1.1.2.3. Neuralne karakteristike mišića ................................................................................... 7  Unutar-mišićna koordinacija ................................................................................... 7  Među-mišićna koordinacija ..................................................................................... 8  1.1.2.4. Uslovi rada ................................................................................................................. 8  Zamor ....................................................................................................................... 8  Hormonski status ..................................................................................................... 9  Temperatura mišića ................................................................................................. 9  1.2. Procena snage mišića .................................................................................................................... 9  1.2.1. Značaj procene snage mišića ................................................................................................. 9  1.2.2. Metode za procenu snage mišića ......................................................................................... 10  1.2.3. Testovi za procenu snage mišića ......................................................................................... 10  1.2.4. Faktori koji utiču na procenu maksimalne snage mišića ..................................................... 11  1.2.4.1. Spoljašnji faktori ...................................................................................................... 12  Protokol merenja ................................................................................................... 12  Tehnike merenja ..................................................................................................... 13  Metode računanja .................................................................................................. 14  Izbor varijabli ........................................................................................................ 14  Karakteristike spoljašnjeg opterećenja .................................................................. 15  Vrsta zadatka ......................................................................................................... 16  Period pripreme ..................................................................................................... 17  xvii 1.2.4.2. Unutrašnji faktori ..................................................................................................... 17  Uzrast ..................................................................................................................... 17  Pol .......................................................................................................................... 18  Dimenzije tela ........................................................................................................ 19  Utreniranost ........................................................................................................... 19  2. Pregled dosadašnjih istraživanja .................................................................................................... 21  2.1. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u odnosu na karakteristike spoljašnjeg opterećenja ......................................................................................................................................... 21  2.1.1. Vertikalni skokovi ............................................................................................................... 23  2.1.2. Bicikl ergometri ................................................................................................................... 27  2.2. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u odnosu na utreniranost ............................... 29  2.2.1. Vertikalni skokovi ............................................................................................................... 30  2.2.2. Bicikl ergometri ................................................................................................................... 32  2.3. Ograničenja i budući pravci istraživanja .................................................................................... 33  3. Problem, predmet, cilj i zadaci istraživanja .................................................................................. 35  4. Hipoteze istraživanja ....................................................................................................................... 37  5. Metode istraživanja ......................................................................................................................... 38  5.1. Tok i postupci istraživanja .......................................................................................................... 38  5.2. Uzorak ispitanika ........................................................................................................................ 39  5.3. Uzorak varijabli i način njihovog merenja ................................................................................. 40  5.3.1. Procena morfološkog statusa ............................................................................................... 40  5.3.2. Procena motoričkog statusa ................................................................................................. 41  5.4. Prikupljanje i obrada podataka ................................................................................................... 47  5.5. Statistička obrada podatka .......................................................................................................... 48  6. Rezultati istraživanja ....................................................................................................................... 52  6.1. Karakteristike uzorka .................................................................................................................. 52  6.2. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost ................................................................................................... 52  6.2.1. Manipulacija intenzitetom spoljašnjeg opterećenja sa težinom ........................................... 53  6.2.2. Manipulacija intenzitetom spoljašnjeg opterećenja sa težinom i inercijom ........................ 58  6.3. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na tip opterećenja ......................................................................................................................................... 62  6.4. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića na bicikl ergometru u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost ................................................................................................... 65  6.5. Predikcija optimalnog opterećenja za ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića na bicikl ergometru ................................................................................................................................ 68  7. Diskusija ............................................................................................................................................ 72  7.1. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost ................................................................................................... 72  7.2. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na tip opterećenja ......................................................................................................................................... 78  xviii 7.3. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića na bicikl ergometru u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost ................................................................................................... 82  7.4. Predikcija optimalnog opterećenja za ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića na bicikl ergometru ................................................................................................................................. 84  8. Zaključci ........................................................................................................................................... 87  9. Značaj istraživanja .......................................................................................................................... 90  9.1. Teorijske implikacije .................................................................................................................. 90  9.2. Praktične implikacije .................................................................................................................. 91  Literatura .............................................................................................................................................. 93  Prilozi .................................................................................................................................................. 100  Biografija autora ................................................................................................................................ 108  Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 1 1. Uvod Sposobnost ispoljavanja snage mišića kod ljudi predstavlja osnovu za efikasno realizovanje važnih kretnih zadataka u sportu, na poslu, i u svakodnevnim aktivnostima. Ipak, posebna pažnja se posvećuje uslovima u kojima se ispoljava maksimalna snaga (Pmax) mišića u konkretnim kretnim zadacima. Prema opštoj definiciji, ove pokrete i/ili kretanja karakteriše velika količina izvršenog rada za kratko vreme, koje prati velika brzina kontrahovanja mišića u kojim se zadržava relativno visok nivo napetosti. Aktivnosti koje imaju navedene karakteristike, naravno, uz odgovarajuću tehniku i pravovremenost izvođenja (npr., nokaut rukom i/ili nogom u nekom borilačkom sportu, skok udalj, smeč u odbojci, zakucavanje u košarci, start iz bloka u trci sprinta, trzaj u dizanju tegova, itd.) su verovatno i najspetakularnije u sportu. U prošlosti, većina ljudi je bila u prilici da često izvodi maksimalno snažne pokrete i kretanja kao deo radnih ali i svakodnevnih aktivnosti, međutim, sa modernizacijom i razvojem društva došlo je do opadanja učestalosti ovakvih situacija. Ipak, pored brojnih situacija u sportu, i dalje postoje izuzetne situacije kada je neophodno da ljudi izvedu brza i maksimalno snažna kretanja, kao što je u slučajevima iznenadnog klizanja ili saplitanja u cilju izbegavanja i sprečavanja pada. Zbog navedenih razloga, u naučnoj literaturi je velika pažnja posvećena faktorima koji su odgovorni za ispoljavanje Pmax mišića. Tokom vremena, identifikovani su, i u velikoj meri sistematizovani, faktori koji utiču na ispoljavanje Pmax mišića. Međutim, još uvek postoje izvesne nejasnoće koje su usko vezane na ovu problematiku, kako sa teorijskog, tako i sa praktičnog stanovišta. Pored toga, nagli razvoj i popularnost istraživanja u ovoj oblasti, u prethodne dve-tri decenije, ukazao je i na veliki broj faktora koji utiču na procenu ispoljavanja Pmax mišića. Kao neizbežna posledica, javio se niz problema i otvorenih pitanja na koje je neophodno dati odgovore. Namera u ovoj disertaciji je bila da se, nakon pregleda relevantne literature iz ove oblasti, identifikuju i konkretizuju dovoljno značajni problemi kojima bi se bilo svrsishodno baviti, i čija bi rešenja u izvesnoj meri doprinela razumevanju i daljem razvoju oblasti koja se bavi ispoljavanjem i procenom Pmax mišića. 1.1. Snaga mišića Snaga mišića predstavlja motoričku sposobnost čije ispoljavanje direktno utiče na efikasnost izvođenja različitih pokreta i kretanja (skokovi, ubrzanja, usporenja, promene Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 2 pravca, bacanja i udarci) koji su važni za uspeh u velikom broju takmičarskih situacija u različitim sportovima, radnim, ali i svakodnevnim aktivnostima (Newton i Kraemer, 1994, Newton, 1997). Uopšte, snaga se može posmatrati, odnosno, definisati sa mehaničkog i motoričkog aspekta. Ipak, istraživanja iz oblasti snage mišića su, kako iz teorijskih, tako i iz praktičnih razloga, posebno fokusirana na obezbeđivanje uslova za maksimalno ispoljavanje ove motoričke sposobnosti. Međutim, ispoljavanje Pmax mišića zavisi od niza međusobno povezanih faktora čiji su uticaji detaljno objašnjeni u narednom delu ovog poglavlja. 1.1.1. Definisanje osnovnih pojmova Kao što je pomenuto, snaga mišića se može definisati sa mehaničkog, ali i sa aspekta motoričkog svojstva. Sa mehaničkog aspekta, snaga (P) se obično definiše kao količnik izvršenog rada (A) i proteklog vremena (t) kao što je prikazano u jednačini (Sale, 1991): t AP   1 pri tome, ako se zna da je: SFA   2 gde F predstavlja silu, a S pređeni put, iz toga sledi da je: Ft S    3 tako da se snaga može još definisati i kao proizvod sile (F) i brzine (V): VFP   4 Jedinica mere SI sistema kojom se izražava snaga je vat (W). Međutim, ako se snaga posmatra kao motoričko svojstvo, onda se može definisati kao sposobnost mišića da deluje relativno velikim silama protiv manjeg spoljašnjeg opterećenja, ali pri velikim brzinama skraćenja mišića (Jarić i Kukolj, 1996). 1.1.2. Faktori koji utiču na ispoljavanje maksimalne snage mišića Biološka osnova neuromišićnog sistema da generiše Pmax je određena sa nekoliko međusobno povezanih faktora. Pregledom postojeće literature, koja je uključila klasična dela iz osamdesetih i devedesetih godina prošlog veka (McMahon, 1984, Edgerton i sar., 1986, Faulkner i sar., 1986b, Komi, 1992b), kao i skorije pregledne radove (Cormie i sar., 2011a, Cormie i sar., 2011b), omogućeno je da se ovi faktori dobro sistematizuju. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 3 Smatra se da ispoljavanje Pmax mišića zavisi od mehaničkih (McMahon, 1984, Faulkner i sar., 1986a, Newton, 1997), morfoloških (McMahon, 1984, Edgerton i sar., 1986, Newton, 1997) i neuralnih karakteristika mišića (Komi, 1992b, Cormie i sar., 2011a). Kao poseban faktor koji utiče na ispoljavanje Pmax mišića navode se i uslovi rada u kojima se vrši aktivnost mišića (Cormie i sar., 2011a). Upoznavanje sa osnovnim principima i razumevanje načina delovanja navedenih faktora, od kojih zavisi ispoljavanje Pmax mišića, označeni su kao jedan od važnih prioriteta, o čemu se više diskutovalo u narednom delu teksta. 1.1.2.1. Mehaničke karakteristike mišića Ispoljavanje Pmax mišića je definisano i ograničeno odgovarajućim mehaničkim karakteristikama mišića, pre svega relacijom sila-brzina, zatim relacijom sila-dužina, kao i tipom mišićne kontrakcije. Relacija sila‐brzina Relacija sila-brzina reprezentuje karakterističnu osobinu mišića koja diktira kapacitete mišića za ispoljavanje snage. Različiti organizacioni nivoi su korišćeni za ispitivanje ove relacije, uključujući molekularne i ćelijske nivoe, pojedinačne ili višemišićne pokrete, kao i jednozglobne i višezglobne pokrete. Bez obzira na primenjeni pristup, karakteristična hiperbola (Slika 1) može da se iskoristi za prikazivanje inverzne veze između sile i brzine tokom koncentrične kontrakcije mišića (Hill, 1938). Na prikazanom modelu na Slika 1. Relacije sila-brzina i sila-snaga za koncentrične kontrakcije skeletnih mišića (Cormie i sar., 2011a). Sila, brzina i snaga su normalizovane u odnosu na maksimalnu izometrijsku silu (Fmax), maksimalnu brzinu skraćena mišića (Vmax) i maksimalno ispoljavanje snage (Pmax) mišića. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 4 slici (tzv. Hilova kriva) se može videti da se u uslovima gde se povećava brzina skraćenja mišića u koncentričnoj kontrakciji, ukupni kapacitet mišića za generisanje sile umanjuje. Potvrda ovog modela, odnosno navedenih mehaničkih karakteristika aktiviranih mišića ili grupe mišića počiva na interakcijama između poprečnih mostova vlakana aktina i miozina. Konkretno, kako postoji fiksno vreme koje je potrebno da se ostvari i prekine kontakt između poprečnih mostova vlakana aktina i miozina, onda se ukupan broj zakačenih poprečnih mostova smanjuje sa povećanjem brzine mišićnog skraćenja. Usled činjenice da količina generisane sile zavisi od broja ostvarenih veza između aktinskih i miozinskih vlakana na poprečnim mostovima, ispoljena sila se smanjuje sa povećanjem brzine kontrahovanja, i prema tome, Pmax mišića se ispoljava pri submaksimalnim vrednostima sile i brzine (McMahon, 1984, Newton, 1997). Iako je relacija sila-brzina prvo definisana korišćenjem preparata izolovanog mišića žabe (Hill, 1938), svi pokreti čoveka su na sličan način limitirani ovom fundamentalnom osobinom mišića (za detalje pogledati, Edgerton i sar., 1986). Prema tome, Pmax mišića je određena parametrima relacije sila-brzina, a to su: maksimalna sila (Fmax), maksimalna brzina (Vmax) skraćenja mišića i nagib krive. Relacija sila‐dužina  Relacija sila-dužina je druga relacija kojom se definišu mehaničke karakteristike mišića. Naime, sposobnost mišića da generišu silu direktno zavisi od dužine sarkomere (Newton, 1997, Cormie i sar., 2011a). Najveći potencijal za generisanje sile na poprečnim mostovima se javlja u situaciji kada dužina sarkomera obezbeđuje optimalno preklapanje između vlakana aktina i miozina (tzv. optimalna dužina). Pri optimalnoj dužini sarkomere, interakcija na poprečnim mostovima je najveća, što rezultuje mogućnošću generisanja najveće moguće sile. Međutim, generisanje sile je narušeno u slučajevima kada su sarkomere previše skraćene ili izdužene, jer u oba slučaja interakcija na poprečnim mostovima nije maksimalna. Kao što je već pomenuto, ispoljavanje Pmax mišića je definisano relacijom sila- brzina, dok relacija sila-dužina direktno utiče na sposobnost mišićnih vlakana da razviju silu, pa samim tim ima važnu ulogu u ispoljavanju Pmax mišića. Tip mišićne kontrakcije  Sposobnost mišića da generišu Pmax je i pod uticajem tipa mišićne kontrakcije koja je uključena u pokret, bilo da je u pitanju ekscentrična ili koncentrična kontrakcija, kao i kombinacija ekscentričnih, izometrijskih i/ili koncentričnih kontrakcija. U realnim situacijama se retko izvode pokreti u kojima se ove mišićne akcije javljaju izolovano. S tim u Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 5 vezi, poznato je da forme koje uključuju sukcesivnu kombinaciju ekscentrične i koncentrične mišićne kontrakcije (tzv. ciklus izdruženje-skraćenje)1 spadaju u najčešće pokrete. U situaciji kada se mišićno vlakno prvo izduži (ekscentrična kontrakcija), a zatim odmah brzo skrati (koncentrična kontrakcija), sila i snaga, koje se generišu tokom koncentrične kontrakcije, su veće nego pri izolovanoj koncentričnoj kontrakciji (Komi, 1992a). Prema tome, veća je i Pmax mišića koja se proizvede tokom pokreta koji uključuju ciklus izduženje-skraćenje (Newton, 1997, Cormie i sar., 2011a). 1.1.2.2. Morfološke karakteristike mišića  Sposobnost mišića da tokom pokreta generišu Pmax je uslovljena i njihovim kontraktilnim kapacitetima. Kontraktilni kapaciteti mišića su pod direktnim uticajem niza morfoloških faktora, od kojih su najvažniji tip i arhitektura mišićnih vlakana. Pored toga, i osobine tetiva se izdvajaju kao važan faktor koji ima uticaj na funkciju kontraktilnih elemenata unutar mišićno-tetivne jedinice, a samim tim utiče i na proizvodnju Pmax mišića. Tip mišićnih vlakana  Usled jedinstvenih karakteristika svakog od tipova mišićnih vlakana (brza i spora), osobine mišića koje se reflektuju preko relacije sila-brzina su direktno određene zastupljenošću jednog, odnosno drugog tipa mišićnih vlakana u celokupnoj površini mišića. Naime, pokazalo se da brza vlakna (tip II) imaju 3 puta veću Vmax i 4 puta veću Pmax u odnosu na spora vlakna (tip I) (Faulkner i sar., 1986a). Takođe, pokazalo se da vlakna tipa II imaju veću Fmax u odnosu na mišićna vlakna tipa I. Ovi nalazi su potvrđeni i u studijama u kojima su ispitivanja vršena na pojedinačnim preparatima mišićnih vlakana, ali i na celim mišićima koji su imali veći procenat jednog, odnosno, drugog tipa mišićnih vlakana (za detalje pogledati, Cormie i sar., 2011a). Prema tome, dobijene razlike u Pmax se mogu objasniti razlikama u relativnoj Fmax, Vmax i nagibom krive sila-brzina između različitih tipova mišićnih vlakana. Međutim, iako se pokazalo da mišićna vlakna tipa II ostvaruju veći nivo Fmax, smatra se da pomenute razlike u nivou Vmax imaju mnogo veći uticaj na razlike između tipova mišićnih vlakana u ispoljenoj Pmax. Iako se u literaturi često pominje i mogućnost transformacije jednog tipa mišićnih vlakana u drugi tip i/ili podtip, treba napomenuti da je ovaj udeo u poboljšanju Pmax mišića relativno mali kada se uporedi sa promenama u ostalim morfološkim osobinama mišića (npr., površini poprečnog preseka, Lieber, 2010). 1 Engl. The Stretch-shortening cycle. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 6 Arhitektura mišića  Arhitektura mišića se takođe pokazala kao vrlo važan faktor koji utiče na ispoljavanje Pmax mišića. Bitne karakteristike koje definišu arhitekturu mišića su (Cormie i sar., 2011a): površina poprečnog preseka, dužina i ugao pripajanja mišićnih vlakana. Kada je u pitanju Fmax generisana od strane pojedinačnog mišićnog vlakna, zna se da je ona direktno proporcionalna površini njegovog poprečnog preseka, nezavisno od tipa mišićnih vlakana (Edgerton i sar., 1986). Prema tome, usled činjenice da je snaga mišića direktno uslovljena Fmax, onda i mišićna vlakna sa većim poprečnim presekom mogu da proizvedu veću Pmax (MacIntosh i Holash, 2000). Iako se Vmax skraćenja sarkomera razlikuje između različitih tipova mišićnih vlakana, dokazano je da Vmax skraćenja mišićnog vlakna proporcionalno odgovara njegovoj dužini (Edgerton i sar., 1986, MacIntosh i Holash, 2000). Tako u slučaju kada se hipotetički posmatraju dva mišićna vlakna različite dužine (npr., od 5 i 10 sarkomera u nizu), pri čemu je brzina skraćenja sakromera konstantna (npr., 2 dužine vlakna u sekundi), onda će veću brzinu skraćenja imati duže vlakno (odnosno, 10 prema 20 dužina vlakna u sekundi). Prema tome, ako se uzme u obzir činjenica da je snaga mišića direktno uslovljena Vmax njegovog skraćenja, onda duža vlakna imaju bolji potencijal da razviju veću Pmax (Edgerton i sar., 1986, MacIntosh i Holash, 2000). Ugao pripajanja mišićnih vlakana je još jedan faktor koji ima važne fiziološke efekte na relaciju sila-brzina, a samim tim i na Pmax mišića. U literaturi se definiše kao ugao između mišićnog vlakna i linije pripajanja na aponeurozu ili tetivu mišića. Što se ugao pripajanja povećava, veći broj sarkomera dolazi u paralelan položaj, čime se obezbeđuju uslovi za veće ispoljavanje sile (Cormie i sar., 2011a). Međutim, veći ugao pripajanja je direktno povezan sa manjom brzinom kontrakcije i, prema tome, može negativno da utiče na Vmax skraćenja mišića. Ipak, smatra se da povećanje Fmax ima značajno veći uticaj na Pmax, nego što ima uvećanje Vmax, uzimajući mogući potencijal za povećanje ili smanjenje ugla pripajanja mišića (Edgerton i sar., 1986). Osobine tetiva  Na ispoljavanje snage mišića utiče i interakcija između fascije mišića i tetiva. Ova interakcija kontraktilnih i elastičnih elemenata posebno zavisi od osobine tetiva. Konkretno, od tzv. unutrašnje popustljivosti tetiva zavisi promena dužine fascije mišića, a kako je sposobnost mišića da razvije silu definisana relacijama sila-brzina i sila-dužina, onda u Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 7 skladu sa tim, i nivo popustljivosti tetiva utiče na ispoljavanje Pmax mišića (Cormie i sar., 2011a). 1.1.2.3. Neuralne karakteristike mišića  Sposobnost generisanja Pmax mišića tokom pokreta nije samo pod uticajem morfologije mišića, već je i pod uticajem sposobnosti nervnog sistema da na odgovarajući način aktivira motorne jedinice od kojih je sačinjen mišić. Nervni sistem primarno kontroliše aktivaciju mišića na osnovu promena u unutar- i među-mišićnoj koordinaciji. Unutar‐mišićna koordinacija  Uključenje motornih jedinica2 predstavlja važan faktor od koga zavisi nivo unutar- mišićne koordinacije. Tako je ispoljena sila mišića povezana sa brojem i tipom motornih jedinica koje su uključene. Naime, motorne jedinice se sistematskim redosledom uključuju i postepeno povećavaju silu tokom voljne kontrakcije prema tzv. principu veličine3 (Faulkner i sar., 1986b, Cormie i sar., 2011a). Tako se, prema pomenutom principu veličine, pri malim nivoima sile prvo aktiviraju mali α-motoneuroni koji inervišu spora mišićna vlakna (tip I). Sa druge strane, veći α-motoneuroni, koji inervišu brza mišićna vlakna (tip II), postepeno se aktiviraju pri većim pragovima sile nakon sporih mišićnih vlakana. Ovaj princip predstavlja generalno pravilo i važi za sve tipove mišićnih kontrakcija (Cormie i sar., 2011a). Međutim, pokazalo se da je kod brzih kontrakcija, u poređenju sa sporim i postepenim kontrakcijama, prag aktivacije brzih motornih jedinica niži, usled naglog prirasta sile. S tim u vezi, pokazalo se da kapacitet motorne jedinice da razvije Fmax može da se razlikuje i do 50 puta. Prema tome, kako je sposobnost generisanja sile uslovljena motornim jedinicama koje su aktivirane, u pokretima u kojima se ispoljava Pmax mišića veoma je važna sposobnost brzog uključivanja motornih jedinica koje generalno imaju visok prag aktiviranja (vlakna tipa II). Frekvencija paljenja motornih jedinica predstavlja još jedan faktor koji utiče na unutar-mišićnu koordinaciju, a podrazumeva nivo prenošenja nervnih impulsa od α- motoneurona do mišićnih vlakana. Ova karakteristika može da utiče na generisanje sile mišićnog vlakana na dva načina. Prvi način podrazumeva da povećanje frekvencije paljenja motornih jedinica uvećava veličinu generisane sile tokom kontrakcije. Konkretno, pokazalo se da se sila, na račun frekvencije paljenja, može uvećati od 300 do 1500%, kada se uporede minimalne i maksimalne stope prenosa nervnih impulsa (Cormie i sar., 2011a). Drugi način 2 Motorna jedinica predstavlja osnovnu komponentu neuro-mišićnog sistema. 3 Engl. The Size principle. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 8 podrazumeva da frekvencija paljenja motornih jedinica utiče i na brzinu prirasta sile4 tokom kontrahovanja mišića (Cormie i sar., 2011a). Prema tome, ako se uzme u obzir da frekvencija paljenja motornih jedinica utiče na veličinu i brzinu generisanja sile tokom kontrakcije mišića, jasno je da ovaj faktor igra važnu ulogu u razvoju Pmax mišića. Sinhronizacija rada motornih jedinica takođe utiče na unutar-mišićnu koordinaciju. Ona se dešava kada su istovremeno aktivirane dve ili više motornih jedinica, u mnogo većem obimu i frekvenciji nego što je to slučaj u normalnim uslovima. Slično kao sa frekvencijom paljenja motornih jedinica, i sinhronizacija rada motornih jedinica se pokazala kao faktor koji može da utiče na veličinu i brzinu generisanja sile mišića (Cormie i sar., 2011a). Dakle, preko relacije sila-brzina proizilazi da sinhronizacija rada motornih jedinica takođe utiče na ispoljavanje Pmax mišića. Među‐mišićna koordinacija  Među-mišićna koordinacija se opisuje kao kombinacija odgovarajuće veličine (intenziteta) aktivacije i sinhronizacije rada mišića agonista, sinergista i antagonista tokom pokreta (Sale, 2003). Konkretno, za ekonomičan i efikasan pokret neophodno je da aktivacija agonista bude praćena aktivacijom sinergista i smanjenjem ko-aktivacije antagonista (Sale, 2003). S tim u vezi, za generisanje maksimalne moguće sile mišića u željenom smeru kretanja, neophodna je koordinisana aktivnost svih pomenutih mišićnih grupa (Sale, 2003, Cormie i sar., 2011a). Prema tome, sposobnost ispoljavanja Pmax mišića tokom specifičnih kretanja je u velikoj meri pod uticajem među-mišićne koordinacije, odnosno, međusobne koordinacije između agonističkih, sinergističkih i antagonističkih grupa mišića. 1.1.2.4. Uslovi rada   Akutne promene uslova rada, u kojima se dešava mišićna aktivnost, mogu da utiču na mišićne karakteristike, a samim tim i na sposobnost ispoljavanja Pmax mišića (Cormie i sar., 2011a). Konkretno, uslovi rada se odnose na promene nastale usled: zamora, promena u hormonskom statusu i temperature mišića. Zamor  Tokom zamora se brojne mišićne karakteristike menjaju, uključujući promene u akcionom potencijalu izazvane promenama u izvan- i unutar-ćelijskim jonima i metabolitima unutar same ćelije (Enoka, 1994). Svaka od ovih promena negativno utiče na ispoljavanje 4 Engl. The Rate of force development. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 9 Pmax mišića, putem narušavanja generisanja sile i brzine skraćenja mišića tokom kontrakcije (Cormie i sar., 2011a). Hormonski status  Uticaji hormonskog statusa na adaptacione mehanizme mišića, koji za posledicu imaju unapređenje sile i snage mišića, su prilično dobro dokumentovani u literaturi (Hakkinen, 1989). Međutim, pokazalo se da i akutne promene u hormonskom statusu mogu da utiču na trenutnu sposobnost ispoljavanja Pmax mišića (Cormie i sar., 2011a).  Temperatura mišića  Pokazalo se da i promene u radnoj temperaturi mišića utiču na ispoljavanje Pmax mišića (za detalje pogledati u preglednim radovima, Cormie i sar., 2011a, Racinais, 2011). Naime, brojne studije su pokazale da smanjenje radne temperature mišića negativno utiče na brzinu generisanja sile, Fmax i Vmax skraćenja, a samim tim i na ispoljavanje Pmax mišića. 1.2. Procena snage mišića Testovi za procenu snage mišića se u velikoj meri koriste u sportu, ali i u fizičkom vaspitanju, ergonomiji i rehabilitaciji. Popularnost ovih testova je zasnovana na njihovoj valjanosti, jednostavnosti i prisutnosti relevantne literature. Ipak, treba napomenuti da procena snage mišića nosi sa sobom veliki broj otvorenih pitanja. Tako značaj procene snage mišića može da se analizira sa različitih aspekata, u zavisnosti od svrhe i aktuelnih razloga zbog kojih bi se navedena procena obavila. Kada je u pitanju upotreba ili opredeljenje za konkretnu metodu sa kojom se procenjuje snaga mišića, uticaj odgovarajućih faktora (ekonomski, praktični) je neizbežan. Dalje, izbor i/ili odabir konkretnog testa ili testova, ako prethodno pomenuti faktori nisu ograničavajući, zavisi od specifičnosti zadatka, režima rada u kome se odvija kretni zadatak i dr. Ipak, važno je napomenuti da uprkos tome što na procenu snage mišića, kao i na njeno maksimalno ispoljavanje (za detalje pogledati poglavlje 1.1), utiče veliki broj faktora od kojih se neki u praksi, ali i literaturi veoma često zanemaruju. O svim pomenutim pitanjima koji su usko vezani za ovu problematiku se detaljnije diskutovalo u narednom delu teksta. 1.2.1. Značaj procene snage mišića U literaturi se navode brojni potencijalni razlozi za procenu snage mišića, međutim, smatra se da postoje četiri glavna razloga, a to su (Sale, 1991, Abernethy i sar., 1995): Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 10 (i) kvantifikacija relativnog značaja snage mišića za različite kretne zadatke, (ii) identifikacija specifičnih neuromišićnih prednosti i nedostataka, odnosno, dijagnoza stanja, (iii) identifikacija individualaca koji mogu biti od posebnog značaja za sport – identifikacija talenata, i (iv) praćenje efekata različitih trenažnih i rehabilitacionih programa. Naravno, vremenom su se istraživanja diferencirala u pomenutim smerovima, tako da svaki od navedenih razloga ima svoju funkciju i značaj kako u istraživanjima, tako i u praksi. S obzirom da svaka od ovih oblasti treba da pruži različit tip informacija, bilo je neophodno razviti odgovarajuće metode kojima bi se snaga mišića na korektan način procenjivala u svrhu navedenih razloga. 1.2.2. Metode za procenu snage mišića Kako se snaga mišića smatra važnom motoričkom sposobnošću, za njenu procenu su razvijene dve metode koje su i danas u upotrebi (za detalje pogledati, Vandewalle i sar., 1987, Van Praagh i Dore, 2002). U prvom pristupu se snaga mišića procenjuje direktno, merenjem spoljašnjih sila i brzine pokreta, odnosno, merenjem izvršenog rada tokom izvođenja određenih kompleksnih kretanja, kao što su: vožnja bicikla (Vingejt test), trčanje uz stepenice (Margarija test), ili rotacije segmenata tela na izokinetičkom dinamometru. Takođe, na platformi sile često se beleži vremenska zavisnost sile reakcije podloge tokom vertikalnih skokova sa promenljivim opterećenjem. Kao rezultat u ovim testovima dobija se snaga izražena u vatima (W). U drugom pristupu se snaga mišića procenjuje indirektno, na osnovu rezultata dobijenih u motoričkim testovima koji podrazumevaju izvođenje maksimalno brzih pokreta gde se kao krajnji rezultat dobijaju: dužina (skok udalj, troskok, i dr.), visina različitih vrsta skokova (Abalakov ili Sardžent test i dr.), maksimalna brzina trčanja, maksimalna brzina kretanja segmenata ili rekvizita prilikom šuta, bacanja ili udaraca i dr. 1.2.3. Testovi za procenu snage mišića Postoje različite vrste testova koje su zasnovane na prethodno pomenute dve metode za procenu snage mišića. Sistematizaciji velikog broja testova za procenu snage mišića posvećena je velika pažnja u literaturi (za detalje pogledati u preglednim člancima, Vandewalle i sar., 1987, Van Praagh i Dore, 2002). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 11 Generalno, kada su u pitanju testovi kojima se procenuje Pmax mišića, prema Van Praagh-u i Dore-u (2002) oni se mogu podeliti na: testove koji se vrše na različitim ergometrima (za ruke i noge), različite vrste skokova (terenski i laboratorijski) i različite vrste trčanja (terenska i laboratorijska). Naravno, svaka od pomenutih grupa testova je razvijena i danas postoji veliki broj njihovih različitih varijanti. Tako kod testova za procenu snage mišića koji su bazirani na zadatku skoka postoje grupe kojima se procenjuje snaga izvođenjem vertikalnih ili horizontalnih skokova. Pored toga, postoje varijante gde se skokovi vrše sa dve i sa jedne noge, a postoje i varijante sa više ponovljenih skokova. Slična situacija je kod testova koji se sprovode na klasičnom bicikl ergometru (npr., Vingejt test), gde se u novije vreme koriste i drugi specijalizovani ergometri (veslački, plivački, skijaški, kanu i dr.) gde se vrše merenja različitog trajanja. Takođe, postoji i više protokola za sprovođenje jednog istog testa, odnosno, više načina za izračunavanje Pmax mišića iz istog testa, na primer, kod Margarija testa (protokol po Margariji ili Kalamenu, za detalje pogledati, Vandewalle i sar., 1987, Nedeljkovic i sar., 2007). Ubrzan razvoj različitih metoda, ali i široka upotreba testova za procenu snage mišića, ukazali su da postoji veliki broj faktora koji mogu drastično da utiču na ispoljavanje i/ili procenu Pmax mišića. Zbog velike važnosti, kako sa teorijskog tako i sa praktičnog stanovišta, naredno poglavlje je bilo posvećeno upoznavanju i razumevanju ovih faktora. 1.2.4. Faktori koji utiču na procenu maksimalne snage mišića Faktori koji utiču na ispoljavanje Pmax mišića su prilično dobro sistematizovani, međutim, stiče se utisak da za faktore koji utiču na procenu snage mišića nije izvršena potpuna sistematizacija. Ipak, načinjen je pokušaj da se iz aktuelne literature izdvoje i sistematizuju najvažniji faktori koji utiču na procenu Pmax mišića. Prema tome, ako se uzmu u obzir radovi i knjige različitih autora, može se primetiti da na rezultate u testovima za procenu snage mišića mogu uticati dve grupe faktora. Jedna grupa faktora se tiče uslova testiranja koji mogu dovesti do varijacija u merenju, a oni se odnose na (Keating i Matyas, 1996, Wilson i Murphy, 1996, Kraemer i sar., 2006): protokol merenja, metode merenja, metode računanja, izbor varijabli, karakteristike spoljašnjeg opterećenja, vrstu zadatka i period pripreme. Navedeni faktori su, radi lakše sistematizacije, u ovom projektu nazvani kao spoljašnji faktori. Pored navedenih, na rezultate može da utiče i druga grupa faktora koja je povezana sa osobenostima ispitanika koje mogu uticati na merenje, a to su: uzrast, pol, dimenzije tela i utreniranost (Astrand i Rodahl, 1986, Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 12 Abernethy i sar., 1995). Za razliku od prethodne grupe, ovi faktori su nazvani unutrašnjim faktorima. Naravno, treba napomenuti da su neki od ovih faktora međusobno povezani, a neki od njih i direktno povezani i/ili uslovljeni (bar teorijski) sa nekim od faktora koji utiču na ispoljavanje Pmax mišića (za detalje pogledati poglavlje 1.1.2). Ipak, kako ova problematika obuhvata prilično široku oblast, u narednom delu teksta su navedene samo osnovne stavke koje ukazuju na konkretne uticaje navedenih faktora na procenu Pmax mišića, ali i na konfliktne nalaze i potencijalne probleme koji se trenutno mogu uočiti u relevantnoj literaturi. Međutim, kako detaljnija analiza literature koja se bavi aktuelnostima vezanim za nabrojane faktore iziskuje mnogo veći obim od onog koji ova disertacija može da pruži, onda je ona izvršena samo za pojedine faktore koji su identifikovani kao posebno značajni i zanimljivi (za detalje pogledati poglavlje 2).   1.2.4.1. Spoljašnji faktori   Protokol merenja  Da bi neki testovi imali upotrebnu vrednost neophodno je da poseduju odgovarajući nivo metrijskih karakteristika. Kada su u pitanju testovi za procenu snage mišića može se pronaći relativno pristojan broj studija koje su se bavile evaluacijom njihovih metrijskih karakteristika (Bar-Or, 1987, Vandewalle i sar., 1987, Hopkins i sar., 2001). Ipak, na metrijske karakteristike može da utiče veliki broj faktora, a jedan od najvažnijih je protokol merenja. Protokol merenja se može svrstati u metodološke faktore koji utiču na procenu snage mišića i iz tog razloga treba da bude standardizovan. Pokazalo se da neadekvatan protokol može da utiče na pouzdanost i osetljivost (diskriminativnost) podataka, što za posledicu ima umanjenu valjanost dobijenih podataka (Vandewalle i sar., 1987, Sale, 1991, Abernethy i sar., 1995, Keating i Matyas, 1996). Konkretno, za jedan test ili istu grupu testova protokol može biti različit, počev od tipa mišićne kontrakcije, startne pozicije (npr., ugao u odgovarajućem zglobu ili zglobovima), fiksacije ili izolacije segmenata, dominantne i/ili povređene strane, gravitacione korekcije ili redosleda testova. Svakako treba pomenuti i primenu zagrevanja (po mogućstvu standardizovanog), broj pripremnih (familijarizaciju) i eksperimentalnih pokušaja u cilju izbegavanja sistematskih razlika unutar i između pojedinca i/ili grupe. Takođe, za pouzdanost izvršenog merenja, važan faktor može da bude i sam merilac (tzv. inter- i intra-tester pouzdanost – objektivnost), odnosno oprema koja treba da Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 13 bude adekvatno kalibrisana (manuelno ili automatski). Osim toga, u većini laboratorija standardan protokol uključuje i izbegavanje napornih aktivnosti u intervalu od 2 do 3 dana pre merenja, odnosno, standardno vreme u toku dana kada se vrše merenja. Kvalitetna demonstracija zadat(a)ka i upućene instrukcije pre, ali i verbalna stimulacija i vizuelna povratna informacija za vreme merenja, takođe su neki od važnih faktora o čijoj sistematizaciji i uniformnosti svakako treba voditi računa (Keating i Matyas, 1996). Kada se uzmu u obzir sve navedene stavke, ne treba mnogo mudrosti da se shvati da je kreiranje protokola za procenu Pmax mišića vrlo kompleksan proces u kome se treba voditi računa o brojnim detaljima. Tehnike merenja  Snaga mišića se može meriti upotrebom različitih savremenih tehnika kao što su: platforme sile, različite vrste ergometara, izokinetički dinamometri, optički enkoderi, kinematički sistemi, fotoćelije, akcelometri i dr. Međutim, tehnike merenja, uz pomoć kojih se meri, a potom i procenjuje snaga mišića, nameću se kao važan faktor, jer se pojedini testovi mogu sprovesti korišćenjem više različitih tehnika. Ako se uzmu u obzir dve najpopularnije i najzastupljenije grupe testova za procenu snage mišića, kako u istraživanjima, tako i u praksi (skokovi i vožnja bicikl ergometra), lako se može stvoriti predstava o ovom problemu. Konkretno, ako se za primer uzme zadatak vertikalni skok, snaga mišića opružača nogu se može izmeriti (bilo direktno ili indirektno) sa nekoliko standardnih tehnika koje se koriste u praksi i u istraživanjima. Tako postoji mogućnost da se ispoljena snaga mišića izmeri upotrebom standardne laboratorijske i/ili terenske opreme kao što su: platforme sile, kinematički sistemi, optički enkoderi, akcelometri, kontaktne platforme, pantljike i krede (npr., Abalak i Sardžent protokol), sistemi visećih poprečnih lestvica (npr., Vertec sistem) i dr. Slična situacija je i kod testova za procenu snage na bicikl ergometru gde se takođe može koristiti nekoliko različitih tehnika za merenje snage mišića (za detalje pogledati, Van Praagh i Dore, 2002). Naravno, svaka od tehnika za mernje snage ima svoje prednosti i ograničenja koja se mogu sagledati putem analize njenog metodološkog, ekonomskog ili praktičnog aspekta. Iz tog razloga, ako postoji mogućnost izbora, neophodno je imati izgrađen kritički stav u odnosu na primenu neke od standardnih tehnika za merenje snage mišića prilikom sprovođenja konkretnog testa. Važno je napomenuti da se upotrebom različitih metoda računanja mogu dobiti međusobno različite vrednosti snage za isti izvršeni zadatak i iste tehnike merenja. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 14 (Hori i sar., 2007). Iz tog razloga neophodno je i metode računanja snage posmatrati kao poseban faktor koji utiče na procenu Pmax mišića. Metode računanja  Kada je u pitanju upotreba metoda za računanje ispoljene snage mišića, treba napomenuti da one razlikuju ne samo u slučajevima različitih kretnih zadataka (skokovi, vožnja bicikla, trčanja i dr.) i tehnika merenja, već i u slučaju jednog istog zadatka gde je primenjena jedna ista tehnika merenja. Tako na primer, treba imati u vidu da se u testovima koji se vrše na bicikl ergometru pri računanju snage vodi računa o sili inercije koja se javlja pri obrtanju pedala (za detalje pogledati, Van Praagh i Dore, 2002). Isto tako, kod rada na izokinetičkom dinamometru treba voditi računa o gravitacionoj kompenzaciji (Keating i Matyas, 1996), dok u testovima koji uključuju skokove sa opterećenjem, treba obratiti pažnju na uključivanje dodatne mase koja potiče od spoljašnjeg opterećenja (Cronin i Sleivert, 2005). U svim navedenim slučajevima, pokazalo se da su to faktori koji mogu značajno da utiču na izračunate vrednosti snage mišića (za detalje pogledati pregledne radove, Keating i Matyas, 1996, Van Praagh i Dore, 2002, Cronin i Sleivert, 2005). Pored svega navedenog, prilikom računanja snage mišića neophodno je izračunate apsolutne vrednosti normalizovati nekom od standardnih metoda u odnosu na dimenzije tela (za detalje pogledati u poglavlju 1.2.4.2) kako bi poređenje između različitih uzoraka bilo valjano (Winter i Nevill, 2001, Jaric, 2002). Prema tome, ako se uzme u obzir gore navedeno, prilikom računanja snage mišića neophodno je voditi računa o pomenutim detaljima u cilju dobijanja valjanih apsolutnih, a potom i relativnih vrednosti snage mišića, zatim, pojedinih odnosa (npr., između agonista i antagonsta), a naposletku i preciznosti određivanja optimalnog opterećenja (OOPT) pri kome se ispoljava Pmax mišića. Izbor varijabli  Varijable koje se najčešće koriste za procenu snage mišića su pik snage5 (Ppeak), prosečna snaga (Pmean) i, nešto ređe, količina kretanja. Pored toga što su vrednosti Ppeak veće u odnosu na Pmean, pokazalo se da je i intenzitet opterećenja (tj., OOPT) pri kome se ispoljava Pmax mišića u zavisnosti od izbora varijabli (Cronin i Sleivert, 2005). 5 U relevantnoj literaturi se često kao sinonim za naziv varijable koristi termin maksimalna snaga (Pmax), ali se on neće koristiti da bi se izbegle bilo kakve moguće terminološke zabune, jer se skraćenica Pmax u ovoj disertaciji koristi u svrhe označavanja sposobnost pojedinca da ispolji maksimalnu snagu mišića u određenom zadatku. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 15 Konkretno, u slučaju kad se kao reprezentativna varijabla koristi Ppeak, pokazalo se da je OOPT pri kom se ispoljava Pmax mišića nešto manje za Pmean u odnosu na Ppeak (za detalje pogledati, Cronin i Sleivert, 2005). Međutim, osim deskriptivnih i uporednih prikaza dosadašnjih istraživanja, konkretnih radova u pogledu potencijalnih razlika u OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u odnosu na izabrane varijable još uvek nema. Osim toga, podaci ispoljenog Ppeak su u većoj meri bili povezani sa performansama skoka u odnosu na Pmean, što ga nameće kao boljeg prediktora za procenu specifičnih performansi (Dugan i sar., 2004). Uzimajući u obzir gore pomenuto, može se zaključiti da je neophodno voditi računa o izboru varijabli za procenu Pmax mišića, a opravdanost za to se, pored metodoloških (npr., valjaniji protokoli), svakako može naći i u praktičnim razlozima (npr., razvoju snage mišića). Prema tome, još uvek ima dosta prostora za istraživanja koja se odnose na potencijalne razlike u OOPT za ispoljavanje Pmax mišića, ali i adekvatnoj primeni tih opterećenja u cilju specifičnih adaptacija mišića Karakteristike spoljašnjeg opterećenja  Do sada se u literaturi pokazalo ili bar postoje odgovarajuće naznake, da nivo ispoljene snage i opterećenje pri kome se ona ispoljava zavisi od karakteristika spoljašnjeg opterećenja. Pod karakteristikama spoljašnjeg opterećenja se može posmatrati sledeće: intenzitet, tip i pozicija opterećenja. Treba napomenuti da se intenzitet pri kome se ispoljava Pmax mišića razlikuje u odnosu na zadatak koji se izvodi (za detalje pogledati poglavlje 2), a gde se nivo spoljašnjeg opterećenja može izraziti kao procenat od maksimalne izometrijske sile (Fmax), jednog ponavljajućeg maksimuma (1PM), mase tela (MT), ukupne jačina sistema (UJS)6, odnosno zadate ugaone brzine. Takođe, kada je u pitanju intenzitet opterećenja, on može da se posmatra sa aspekta da li je opterećenje dodato (tj., otežani uslovi - opterećenje) ili oduzeto (tj., olakšani uslovi - rasterećenje) u odnosu na MT. Iako su prve studije koje su istraživale ovu problematiku publikovane pre 40-ak godina, od tada pa do danas je objavljeno svega nekoliko studija i to u zadacima u kojima su ispitanici izvodili skokove (Cavagna i sar., 1972, Markovic i Jaric, 2007, Nuzzo i sar., 2010b, Argus i sar., 2011, Markovic i sar., 2011). Ipak, važno je napomenuti da su u svim studijama korišćeni različiti protokoli koji su sa sobom nosili neki vid ograničenja o čemu se diskutovalo dalje u tekstu (za detalje pogledati poglavlje 2). 6 Engl. The Maximal Dynamic Strength. Ukupna jačina sistema (UJS) podrazumeva zbir savladanog spoljašnjeg opterećenja u testu Jedan ponavljajući maksimum iz polučučnja i mase tela (bez mase potkolenica i stopala). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 16 Kad je u pitanju tip opterećenja koje se primenjuje, onda se ono može podeliti u odnosu na sile kojim spoljašnje opterećenje deluje na telo i segmente subjekta. Konkretno, u situaciji kada se kretanje vrši u vertikalnom smeru (npr., vertikalni skok ili potisak/izbačaj sa ravne klupe) mišićni sistem je opterećen sa dve komponente: težinom (T) i inercijom (I) sopstvenog tela i/ili odgovarajućih segmenata, kao i dodatog spoljašnjeg opterećenja. U ovim slučajevima su ove dve komponente opterećenja otprilike kolinearne, pa jednačina ukupne sile ispoljene tokom vremena [F(t)] glasi:     tagMtF   5 gde je M – suma mase odgovarajućih segmenata tela i mase spoljašnjeg opterećenja, g – gravitaciono ubrzanje, a(t) – ubrzanje tela i/ili segmenata i spoljašnjeg opterećenja tokom vremena u smeru na gore. Ovde treba obratiti pažnju da proizvod M i g predstavlja težinu sistema koja je konstantna tokom vremena, dok proizvod M i a(t) odgovara inerciji sistema koja se menja u zavisnosti od ubrzanja. S tim u vezi, različiti tipovi spoljašnjeg opterećenja uključuju i manipulaciju ovim komponentama. Tako se u literaturi i praksi mogu pronaći različiti oblici spoljašnjeg opterećenja koji simuliraju odgovarajuće tipove opterećenja koji uključuju tri moguće varijante manipulacije pomenutim komponentama opterećenja. Konkretno, teorijski postoji mogućnost da se menja intenzitet opterećenja samo sa nekom od komponenti, bilo sa T ili I, ali i sa obe istovremeno, dakle, i sa težinom i inercijom (T+I), koje deluju na telo/segmente subjekta. Naravno, različiti metodi su korišćeni da se simuliraju pomenuti uslovi (npr., slobodni tegovi, mašine, sistemi sa elastičnim gumama za opterećenje i rasterećenje, prsluci i dr.), od kojih svi imaju svoje prednosti i mane. Kada je u pitanju pozicija opterećenja, trenutno postoje naznake da to može biti jedan od faktora koji ne samo da utiče na nivo ispoljene snage mišića, nego i na OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića (Jaric i Markovic, 2009). Ovo se može potvrditi poređenjem studija gde se u zadatku vertikalni skok primenjeno opterećenje pozicioniralo na ramenima (preko šipke) ili u visini pojasa (uz pomoć različitih pojaseva i/ili sistema za opterećenje i rasterećenje). Ipak, ove pretpostavke još uvek nisu eksperimentalno potvrđene. Vrsta zadatka  Na osnovu specifičnosti razvoja mišićne snage, kao što je ranije pomenuto, trening sa opterećenjem pri kome se razvija Pmax se preporučuje za poboljšanje Pmax mišića (Kawamori i Haff, 2004, Cronin i Sleivert, 2005), što je i potvrđeno u longitudinalnoj studiji Kaneko-a i sar. (1983). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 17 Međutim, iako mnogi podržavaju ovu ideju sa korišćenjem OOPT za razvoj Pmax mišića, postoji nekonzistentnost u pogledu OOPT koje generiše Pmax mišića. Dok neke studije sugerišu da se OOPT nalazi na 30% od Fmax ili 30-45% od 1PM (Kawamori i Haff, 2004, Cronin i Sleivert, 2005), navodi drugih studija ukazuju da se Pmax mišića ispoljava pri većim procentima od 1PM (40-80% od 1PM) (Kilduff i sar., 2007, Thomas i sar., 2007) ili pri manjim procentima u odnosu na MT (0-10% od MT) (Bar-Or, 1987, Jaric i Markovic, 2009). Iako se veliki broj studija bavio ovom problematikom, treba napomenuti da još uvek ima dosta nekonzistentnih nalaza i problema koji su vezani za pojedinačne zadatke, o čemu se posebno diskutovalo dalje u tekstu (za detalje pogledati poglavlje 2). Period pripreme   Smatra se da se opterećenje pri kome se ispoljava Pmax mišića može menjati unutar godišnjeg ciklusa treninga u zavisnosti od tipa treninga koji se sprovodi i u zavisnosti od perioda unutar makrociklusa u kom se sportista nalazi (Kawamori i Haff, 2004). Ipak, mali broj studija se bavio ovom temom, pa je ovu pretpostavku neophodno uzeti sa rezervom. Naime, Baker i sar. (2001b) su prema nalazima dobijenim u svojoj studiji sugerisali da se OOPT za ispoljavanje Pmax mišića pomera ka većim vrednostima procentualnog udela od 1PM tokom faza u kojima se upražnjava trening za razvoj jačine (veliko opterećenja - mala brzina) i ka manjim opterećenjima tokom faze u kojoj je naglasak na treningu brzine (malo opterećenje – velika brzina). Na osnovu ovih nalaza Baker i sar. (2004) su predložili procenu OOPT kao korisno sredstvo za praćenje efekata ciljano usmerenih treninga u periodizovanom programu treninga i detekciji pretreniranosti. Ipak, pored jednog preglednog rada, samo jedna eksperimentalna studija se bavila problemom fluktuacije OOPT unutar periodizovanog programa na godišnjem nivou ili na nivou makrociklusa. Takođe, ne postoji ni jedna studija koja je ispitala povezanost između promena u OOPT za ispoljavanje Pmax mišića i markera pretreniranosti, pa su shodno tome, neophodna dalja istraživanja i ovom smeru.   1.2.4.2. Unutrašnji faktori  Uzrast  Starenje kod ljudi je povezano sa postepenim gubljenjem neuromišićnih funkcija i performansi. Smatra se da je ovo delom povezano sa redukovanjem sile i snage mišića što je uzrokovano gubljenjem mase mišićnog tkiva (sarkopenija), ali i odgovarajućim promenama u Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 18 arhitekturi mišića (Raj i sar., 2010). Sarkopenija se pripisuje različitim faktorima koji uključuju (Doherty, 2003): perifernu atrofiju mišićnih vlakana (tipa II), što rezultuje odumiranjem većih α-motoneurona; smanjenje fizičke aktivnosti; promenu hormonskog statusa; smanjenje kalorijskog i proteinskog unosa; i promene u sintezi proteina. Promene koje se odnose na arhitekturu mišića uključuju smanjenje u dužini fascija i uglu pripajanja mišićnih vlakana koje se progresivno povećava sa starenjem (Raj i sar., 2010). Kao posledica ovih fizioloških i strukturalnih promena, relacija sila-brzina kod ljudi se menja sa starenjem i mišićna sila i snaga opadaju (Slika 2). Slika 2. Razlike u relacijama sila (moment)-brzina i snaga-brzina pri koncentričnoj kontrakciji skeletnih mišića kod starih i mladih (Raj i sar., 2010). Sila, brzina i snaga su normalizovane u odnosu na maksimalnu silu (Fmax), maksimalnu brzinu (Vmax) i maksimalnu snagu (Pmax) mišića. Pol  Kada se posmatraju razlike između polova, opšte prihvaćeno mišljenje je da su muškarci superiorniji u ispoljenoj snazi mišića. Nalazi brojnih studija, u kome su posmatrane razlike između polova i gde je vršeno poređenje između apsolutnih rezultata ostvarenih u testovima snage, to zaista potvrđuju. Ipak, nalazi jedne davne studije Margaria-e i sar. (1966), ali i nekih skorijih, ukazuju da kada se apsolutni podaci normalizuju u odnosu na MT, nema značajnih razlika između polova po pitanju ispoljene snage mišića, iako su dobijene razlike kada su se poredile apsolutne vrednosti. Međutim, postoje i druge studije koje su dobile suprotne nalaze, odnosno, čiji su rezultati pokazali da su muškarci i relativno, u odnosu na MT, superiorniji u Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 19 odnosu na žene kada je u pitanju ispoljavanje Pmax mišića (za detalje pogledati, Keating i Matyas, 1996, Van Praagh i Dore, 2002). Isto tako, kada je u pitanju OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića ima suprotnih nalaza. Naime, pokazalo se da muškarci u nekim zadacima Pmax mišića ispoljavaju pri većim vrednostima u odnosu na žene (Dotan i Bar-Or, 1983), dok u nekim slučajevima nisu potvrđene razlike (Macaluso i De Vito, 2003, Thomas i sar., 2007), a negde su čak žene imali veće vrednosti OOPT u odnosu na muškarce (Thomas i sar., 2007). Iako neke od studija imaju ograničenja po pitanju sprovedenih protokola, svakako da konfliktni nalazi u vezi sa polom kao faktorom koji utiče na ispoljavanje Pmax mišića po navedenim pitanjima, ostavlja prostor za dalja istraživanja u ovoj oblasti. Dimenzije tela  Proteklih decenija u literaturi je u velikoj meri bio zastupljen fenomen uticaja dimenzija tela na rezultate testova snage mišića koji se vremenom izdvojio kao jedan od važnih faktora koji utiče na korektnu procenu Pmax mišića (McMahon, 1984, Zatsiorsky i Kraemer, 2006). Međutim, autori iz ove oblasti su ukazali da se uticaj dimenzija tela na rezultate testova motoričkih sposobnosti često zanemaruje, odnosno, da normalizacija rezultata merenja nije adekvatna ili da čak i ne postoji (Winter i Nevill, 2001, Jaric, 2002, Jaric, 2003). Kao posledica takvog pristupa istraživanju dobijeni rezultati su zavisni od dimenzija tela. S tim u vezi, rezultati testova za procenu snage mišića, za koje se pretpostavlja da su trebali da služe u selekciji mladih sportista, u razdvajanju grupa sportista različitog nivoa sportskog majstorstva, ili u obezbeđivanju normativnih podataka za različite populacije sportista ili pacijenata, bili su ometeni uticajem dimenzija tela (Winter i Nevill, 2001, Jaric, 2002). Prema tome, rutinska procena snage mišića, kao važne sposobnosti u sportu, fizičkom vaspitanju, ergonomiji i medicini, zahteva primenu neke od standardizovanih metoda za normalizaciju dobijenih podataka koje su potvrđene u literaturi (teorijske i/ili eksperimentalne). Utreniranost  Pored svih pomenutih spoljašnjih i unutrašnjih faktora, smatra se da i utreniranost može da utiče ne samo na nivo ispoljene snage mišića (Kawamori i Haff, 2004, Cormie i sar., 2011a), nego i na OOPT pri kom se ispoljava Pmax mišića (Baker i sar., 2001b, Kawamori i Haff, 2004). Pre nego što se započne sa kratkom analizom naslovljenog faktora, treba Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 20 skrenuti pažnju da se pojam utreniranost može posmatrati u odnosu na tip i nivo utreniranosti. Tip utreniranosti može da podrazumeva usmerenost treninga na razvoj jedne od dve važne sposobnosti za ispoljavanje Pmax mišića (jačine mišića, odnosno brzine skraćenja mišića), na osnovu kojih se mogu očekivati i preko kojih se mogu objasniti promene na Hilovoj krivoj (za detalje pogledati poglavlje 1.1.2.1). Sa druge strane, kada je u pitanju nivo utreniranosti, to može da podrazumeva visok ili nizak nivo fizičke aktivnosti, pri čemu ta fizička aktivnost ne mora da uključuje usmeren trening za razvoj neke od dve pomenute sposobnosti. Naravno, svaka od navedenih varijanti može da ima odgovarajući uticaj na ispoljavanje i procenu Pmax mišića, ali i na OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića. S tim u vezi, važno je istaći da je valjano razumevanje uticaja ovog faktora od suštinske važnosti za razumevanje adaptacija koje su posledica treninga, zbog čega se ovom problemu posvetilo dosta pažnje u ovoj disertaciji. Dakle, kada su u pitanju dosadašnji nalazi koji se mogu pronaći u literaturi, vezani za uticaj utreniranosti, rezultati se prilično razlikuju. Tako su u studiji Stone-a i sar. (2003) pronašli da ispitanici sa višim nivoom jačine ispoljavaju Pmax mišića pri većim procentima od maksimalnog opterećenja (1PM). U pomenutoj studiji dobijeno je da „jači“ ispitanici pri skoku iz polučučnja ispoljavaju Pmax mišića pri opterećenju od 40% od 1PM, dok su „slabiji“ ispoljavali Pmax mišića pri spoljašnjem opterećenju od 10% od individualnog maksimuma. Ovakvi nalazi odgovaraju rezultatima pionirskih istraživanja vezanih za uticaje treninga jačine na OOPT za ispoljavanje Pmax mišića (Kaneko i sar., 1983). Međutim, u studiji Baker-a i sar. (2001b) su dobijeni suprotni nalazi gde je kod „slabijih“ OOPT za ispoljavanje Pmax mišića bilo na većem spoljašnjem opterećenju nego kod „jačih“. Nešto konzistentniji nalazi (mada ne u potpunosti), se mogu naći kada su u pitanju testovi na bicikl ergometru (npr., Vingejt test; za detalje pogledati, Bar-Or, 1987). Ako se uzme u obzir gore navedeno, a uprkos tome što su se brojne studije bavile ovom problematikom, ovaj važan problem je još uvek ostao nedovoljno jasan, sa dosta konfliktnih nalaza, što je bio povod da se o njemu detaljno diskutuje u narednom poglavlju. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 21 2. Pregled dosadašnjih istraživanja Kako je u prethodnom poglavlju samo ukazano na uticaje različitih faktora na ispoljavanje i procenu Pmax mišića, u narednom delu teksta pažnja je usmerena na detaljniju analizu literature koja se odnosi na dva veoma važna fakora, čiji uticaji imaju bitnu ulogu na ispoljavanje, procenu, ali i na razvoj Pmax mišića. Konkretno, reč je o ispoljavanju i proceni Pmax mišića u odnosu na karakteristike spoljašnjeg opterećenja i utreniranost. U suštini, međusobni odnosi ova dva faktora su u velikoj meri komplementarni i jedan bez drugog se ne mogu u celosti analizirati. Iako su se pregled i analiza dosadašnjih istraživanja, vezanih za pomenute faktore, generalno mogli sprovesti paralelno, ipak se, zbog preglednosti i razumljivosti teksta, to uradilo u zasebnim podpoglavljima. 2.1. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u odnosu na karakteristike spoljašnjeg opterećenja Kao što je već ranije napisano, veliki broj studija se bavilo ovom problematikom, posebno sa aspekta uticaja intenziteta (veličine) opterećenja na ispoljavanje i korektnu procenu Pmax mišića. Važno je napomenuti da još uvek ima dosta nekonzistentnih i nepotpunih nalaza koji su vezani za pojedine zadatke. Iako je u ovom odeljku prioritet bio da se analiza uticaja karakteristika spoljašnjeg opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića izvrši u odnosu na podfaktor intenzitet opterećenja, takođe su pomenuti i paralelno analizirani potencijalni uticaji drugih podfaktora kao što su tip i pozicija opterećenja. Naravno, samo u zadacima kod kojih se pretpostavilo da to ima smisla raditi. Takođe, treba istaći da su u analizu dosadašnjih rezultata uzeti u obzir potencijalni uticaji i drugih faktora koji su pomenuti u prethodnom poglavlju. Za početak je izvršen kratak pregled radi upoznavanja sa generalnim nalazima koji se odnose na intenzitet opterećenja koji omogućava ispoljavanje i procenu Pmax mišića u različitim zadacima (Tabela 1). Uopšte, pretpostavka je da, kao što je to slučaj sa mehaničkim karakteristikama in vitro mišića (Hill, 1938), postoji OOPT koje omogućava mišićno-skeletnom sistemu da ostvari Pmax mišića u odgovarajućem kretnom zadatku. Međutim, pregledni i originalni članci iz ove oblasti ukazuju na to da se kod ispitanika koji su vršili aciklične jednozglobne zadatke (npr., fleksija u zglobu lakta) maksimum javljao od 30 do 50% od 1PM (Kaneko i sar., 1983, Moss i sar., 1997), dok se za višezglobne pokrete u zadacima gde učestvuju mišići ruku i ramenog pojasa (npr., izbačaji sa ravne klupe) maksimum javljao pri opterećenju od 30 do 70% od Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 22 1PM (Newton i sar., 1997, Cronin i Sleivert, 2005). Sa druge strane, u studijama koje su uključile ispitanike koji su izvodili aciklične zadatke tipa različitih vrsta skokova, maksimum se javljao u nešto većem rasponu od uslova rasterećenja, gde je opterećenje bilo redukovano za 30% u odnosu na MT, pa do situacija gde je dodato opterećenje od 60% od 1PM (Baker, 2001, Baker i sar., 2001b, Baker i sar., 2001a, Stone i sar., 2003, Markovic i Jaric, 2007, Nuzzo i sar., 2010b). U odnosu na studije koje su uključile skokove, zadaci koji su uključivali različite vrste potisaka nogama, pokazali su maksimume na nešto većem nivou, od 60 do 68% od 1PM (Macaluso i De Vito, 2003, Lund i sar., 2004, Thomas i sar., 2007). Ipak, kada su u pitanju zadaci koji su uključivali celo telo (npr., nabačaj) maksimum se ostvarivao pri najvećem relativnom opterećenju od 70 do 80% od 1PM (Kilduff i sar., 2007). Kod cikličnih zadataka (npr., vožnja na bicikl ergometru; Vingejt test) Pmax mišića se takođe ispoljavala pri različitim opterećenjima: za ruke i rameni pojas u intervalu od 1 do 6.2% od MT (Jacobs i sar., 2004), a za noge u intervalima od 5 do 9.8% od MT (Bar-Or, 1987, Vandewalle i sar., 1987). Međutim, kada su u pitanju zadaci trčanja uz strmu ravan ili stepenice (Margarija test), rezultati ukazuju da bi maksimum mogao da bude oko, ili nešto iznad intervala od 25 do 45% od MT (Caiozzo i Kyle, 1980, Kitagawa i sar., 1980). Tabela 1. Optimalno opterećenje za ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića u različitim zadacima. Tip aktivnosti Nivo Zadatak Optimalno Opterećenje Broj studija A ci kl ičn i Gornji deo tela Fleksija u zglobu lakta 30–50% 1PM 2 Potisak sa ravne klupe 30–70% 1PM 7 Donji deo tela Skokovi od -30% TT do 60% 1PM 23 Polučučanj 45–60% 1PM 4 Nožni potisak 60–68% 1PM 3 Celo telo Nabačaj 30–80% 1PM 4 C ik lič ni Gornji deo tela Bicikl ergometar 1–6.2% MT 2 Donji deo tela Bicikl ergometar 5–9.8% MT 9 Celo telo Trčanje uz strmu ravan 19.2 kg (~25–30 MT) 1 Margarija test >29.2 kg (~33–45% MT) 2 1PM – jedan ponavljajući maksimum, TT – težina tela i MT – masa tela. Iz navedenog se može videti da postoje upadljive razlike u opterećenju pri kome se ispoljava Pmax mišića kada se posmatraju različiti zadaci, što je već ranije sugerisano (poglavlje 1.2.4.1). Međutim, ono što je možda važnije, u nekim zadacima postoje veliki rasponi u spoljašnjem opterećenju pri kome se ispoljava Pmax mišića. Razlozi koji se tome mogu pripisati su svakako uticaji nekog, ili čak i više faktora, koji su pomenuti u prethodnom Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 23 poglavlju. S tim u vezi, u daljem delu teksta će se diskutovati više o ovom problemu u cilju pronalaženja razloga za pomenute pojave. Pored toga, takođe je važno napomenuti da u literaturi osim konfliktnih ima i nepotpunih nalaza koji se odnose na pomenute zadatke, a pre svega u testovima koji uključuju višezglobne pokrete, koji se zapravo i najviše koriste za procenu snage mišića, a obuhvataju različite varijante vertikalnih skokova i testove na bicikl ergometru. 2.1.1. Vertikalni skokovi Jedan od najvažnijih zadataka koji se često javlja u sportu predstavljaju situacije koje zahtevaju vertikalne skokove visokog intenziteta. Bolje performanse u ovim situacijama su vrlo važne i postoje različiti metodi koji se preporučuju za njihovo poboljšanje. Ipak, kako se smatra da je za razvoj Pmax mišića najdelotvorniji trening baš sa opterećenjem pri kome se i ispoljava Pmax mišića (Kawamori i Haff, 2004, Cronin i Sleivert, 2005), onda je neophodno znati koje je to OOPT. Međutim, kao što se moglo primetiti u Tabeli 1, najveći opseg, odnosno, najviše konfliktnih nalaza u vezi sa opterećenjem pri kome se ispoljava Pmax mišića se sreće baš kod testova koji su uključili različite varijante vertikalnih skokova. Na takve nalaze se nailazilo, i još uvek se nailazi, što se može videti u hronološkom pregledu istraživanja koji je prikazan u Tabeli 2. Nalazi prethodnih studija koji su izloženi u Tabeli 2 mogu se analizirati i uporediti na sledeći način. Naime, ako se inicijalna (sopstvena) T i I tela posmatraju kao neko referentno opterećenje (OREF)7 u odnosu na koje se primenjuje dodatni intenzitet opterećenja, onda se može zaključiti da su maksimumi ispoljene snage zabeleženi: (i) na nivou OREF, (ii) iznad nivoa OREF, i (iii) ispod nivoa OREF. Ako se pažljivo analizira Tabela 2, može se zaključiti da je najveći broj studija pokazao da se Pmax mišića ispoljava na nivou OREF (Cavagna i sar., 1972, Cormie i sar., 2007, Nuzzo i sar., 2010b, Argus i sar., 2011). Ipak, određen broj studija pokazao je maksimume iznad nivoa OREF (Baker i sar., 2001b, Siegel i sar., 2002, Sleivert i Taingahue, 2004, Thomas i sar., 2007), dok su dve skorije studije, jedna eksplicitno (Vuk i sar., 2011), a druga implicitno (Markovic i Jaric, 2007), pokazale da se maksimum nalazi ispod nivoa OREF. Na osnovu većine pomenutih eksperimentalnih nalaza, ali i na osnovu 7 Napomena: Referentno opterećenje (OREF) se u ovom slučaju može poistovetiti sa MT, ali zbog mogućnosti upotrebe različitih tipova opterećenja i manipulacije intezitetom opterećenja sa komponentama T i/ili I, ispravnije je definisati OREF kao inicijalnu T i I samog tela, odnosno, uslove bez delovanja ikakvog spoljašnjeg opterećenja. Konkretno, u ovom slučaju, razlog za to je što se izmerena MT sa manipulacijom inteziteta uz pomoć pomenutih komponenti opterećenja, uslovno može „menjati“, što može dovesti do zabune. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 24 Ta be la 2 . O pt im al no o pt er eće nj e za is po lja va nj e i p ro ce nu m ak si m al ne sn ag e m iš ića u v er tik al ni m sk ok ov im a. St ud ija Is pi ta ni ci K ar ak te ri st ik e sp ol ja šn je g op te re ćen ja Za da ta k V ar ija bl a O pt im al no o pt er eće nj e A ut or i ( go di na ) D em og ra fs ke k ar ak te ris tik e (b ro j) In te nz ite t Ti p U sl ov i % 1P M , % U JS , T T, M T ili k g C av ag na i sa r. (1 97 2) m uš ka rc i ( 2) -8 0– 70 % T T T U R i U O V S i V S P Č P p ea k M T (P pe ak ) D av ie s i Y ou ng (1 98 4) de ca (1 0) i m uš ka rc i n eu tre ni ra ni (4 ) 0– 30 k g T+ I U O V S P p ea k M T (P pe ak ) M cB rid e i s ar . ( 19 99 ) di za ci t. (1 4) , s pr in te ri (6 ) i n eu tre ni ta ni (8 ) 0 –4 0 kg ; 3 0– 90 % 1 PM T+ I U O V S i V S P Č P p ea k M T i/i li M T+ 20 k g (P pe ak ) Iz qu ie rd o i s ar . ( 19 99 ) m uš ka rc i ≈ 40 g od in a (2 6) i ≈6 5 go di na (2 1) 0– 30 % 1 PM T+ I U O V S i V S P Č H pe ak M T (H pe ak ) B ak er i sa r. (2 00 1a ) m uš ka rc i r ag bi ig ra či ( 32 ) 40 –1 00 k g T+ I U O V S P Č P m ea n 55 –5 9% 1 PM (P m ea n) B ak er i sa r. (2 00 1c ) m uš ka rc i r ag bi ig ra či ’ ja ki ’ i ’s la bi ji’ (3 2) 40 –1 00 k g T+ I U O V S P Č P m ea n 47 –5 4% 1 PM (P m ea n) D ris s i sa r. (2 00 1) ut re ni ra ni (2 2) i ne ut re ni ra ni m . i ž . ( 20 ) 0– 10 k g T+ I U O V S P Č P p ea k M T ili M T+ 5k g (P pe ak ) Si eg el i sa r. (2 00 2) m uš ka rc i ( 10 ) 30 –9 0% 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k 50 –7 0% 1 PM (P m ax ) St on e i s ar . ( 20 03 ) m uš ka rc i ( 22 ) 10 –1 00 % 1 PM T+ I U O V S i V S P Č P p ea k 10 % 1 PM (P pe ak ) D ug an i sa r. (2 00 4) m uš ka rc i ( 2) 20 –7 0% 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k 20 –3 0% 1 PM (P pe ak ) Sl ei ve rt i T ai ng ah ue (2 00 4) m uš ka rc i ( 30 ) 30 –7 0% 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k i P m ea n 40 % 1 R M (P m ea n) i 60 % 1 R M (P pe ak ) C or m ie i sa r. (2 00 7a ) m uš ka rc i r ek re at iv ci (2 6) 0– 80 k g T+ I U O V S P Č P p ea k M T (P pe ak ) C or m ie i sa r. (2 00 7b ,c ) m uš ka rc i s po rti st i ( 12 ) 0– 85 % 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k M T (P pe ak ) H ar ris i sa r. (2 00 7) m uš ka rc i r ag bi ig ra či ( 18 ) 10 –1 00 % 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k i P m ea n 22 % 1 PM (P pe ak ) i 3 9% 1 PM (P m ea n) Th om as i sa r. (2 00 7) fu db al er i: m uš ka rc i ( 19 ) i ž en e (1 4) 30 –7 0% 1 PM T+ I U O V S P Č P m ea n 30 –4 0% 1 PM (P pe ak ) M ar ko vi c i J ar ic (2 00 7) m uš ka rc i ( 15 ) -3 0– 30 % T T T U R i U O V S P p ea k i P m ea n -3 0% T T (P pe ak ) i M T (P m ea n) N uz zo i sa r. (2 01 0) ut re ni ra ni (1 4) i ne ut re ni ra ni (6 ) 10 –6 0% U JS T+ I U R i U O V S P p ea k M T (P pe ak ) i 3 5– 56 % U JS (P pe ak ) B ev an i sa r. (2 01 0) m uš ka rc i r ag bi ig ra či ( 47 ) 0– 60 % 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k M T (P pe ak ) M c B rid e i s ar . ( 20 11 ) m uš ka rc i ( 9) 0– 90 % 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k M T (P pe ak ) V uk i sa r. (2 01 1) bi ld er i ( 9) , k ar at is ti (1 2) , n eu tre ni ra ni (1 0) -0 .3 0– 0. 3 M T T U R i U O V S P p ea k i P m ea n -3 0% T T (P pe ak i P m ea n) A rg us i sa r. (2 01 1) m uš ka rc i r ag bi ig ra či ( 18 ) -2 8– 60 % 1 PM T i T +I U R i U O V S P p ea k M T (P pe ak ) Tu rn er i sa r. (2 01 1) m uš ka rc i r ag bi ig ra či ( 11 ) 20 –1 00 % 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k 20 % 1 PM (P pe ak ) D ay ne i sa r. (2 01 1) m uš ka rc i a do le sc en ti (1 1) 0– 80 % 1 PM T+ I U O V S P Č P p ea k M T (P pe ak ) M T – m as a te la , T T – te ži na te la , 1 PM – je da n po na vl ja ju ći m ak si m um , U JS – u ku pn a ja čin a si st em a, T – te ži na , T +I – te ži na i in er ci ja , U R – us lo vi r as te re ćen ja , U O – u sl ov i op te re ćen ja , V S – ve rti ka ln i s ko k, V S P Č – ve rti ka ln i s ko k iz p ol uču čnj a, P pe ak – pi k sn ag e, P m ea n – pr os ečn a sn ag a i H pe ak – pi k vi si ne . Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 25 još nekih opštih razmatranja vezanih za teoriju evolucije i adaptacije mišićnog sistema u čoveka i životinja, postavljenja je tzv. „MDO“ hipoteza8 (Jaric i Markovic, 2009). Naime, ova hipoteza sugeriše da se Pmax mišića u vertikalnim skokovima ispoljava pri OREF, dakle, u uslovima kada nema dodatnog spoljašnjeg opterećenja i kada opterećenje predstavljaju T i I samog tela. Međutim, iako je u nekoliko skorašnjih studija ova hipoteza potvrđena (Dayne i sar., 2010, Nuzzo i sar., 2010b, Argus i sar., 2011), postoje i nalazi drugih studija na osnovu kojih se ova hipoteza ne može prihvatiti kao tačna (Vuk i sar., 2011, Turner i sar., 2011). Osim toga, analizom studija prikazanim u Tabeli 2 može se videti da po ovom pitanju možda postoje i razlike između dve najčešće primenjene varijante vertikalnog skoka: Vertikalni skok (VS) i Vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ). Važno je napomenuti da su u prethodnim istraživanjima utvrđene razlike između ove dve varijante vertikalnog skoka, koje su se osim drugačijeg obrasca pokreta, ogledale i u razlikama u ostvarenim performansama (Asmussen i Bonde-Petersen, 1974), ali i u različitim neuro-mehaničkim mehanizmima (Harman i sar., 1990, Schenau i sar., 1997). Kako su u ranijim istraživanjima potvrđene navedene razlike između ove dve varijante skoka, opravdano se postavlja pitanje mogućnost generalizacije dosadašnjih nalaza koji su prikazani u Tabeli 2. Stoga, neophodno je dodatno ispitati da li ova hipoteza zaista važi na primeru vertikalnih skokova, ali i da li se može generalizovati na različite varijante pomenutih skokova. Takođe, kada je u pitanju intenzitet opterećenja, treba napomenuti da je u većini studija primenjivano samo dodatno (tzv. pozitivno) opterećenje, dok se u poslednjih nekoliko godina, nakon inicijalne studije Cavagna-e i sar. (1972), počeo koristiti i ispitivati uticaj rasterećenja (tzv. negativno opterećenje). Ipak, očigledno je da i nalazi u ovom smislu nisu konzistentni. Iako se u tri studije dobilo da se Pmax mišića ispoljava na nivou OREF (Cavagna i sar., 1972, Nuzzo i sar., 2010b, Argus i sar., 2011), u jednoj studiji je to samo delimično potvrđeno (Markovic i Jaric, 2007), i to za varijablu Pmean, dok su vrednosti maksimuma za Ppeak zabeležene ispod nivoa OREF. Takođe, nalazi u jednoj od skorijih studija su pokazali da se maksimumi nalaze ispod nivoa OREF (Vuk i sar., 2011). Ovaj put, to je potvrđeno za obe merene varijable, odnosno, i za Ppeak i za Pmean. Ako se gore pomenuti nalazi i evidentne razlike detaljnije analiziraju u odnosu na ostale karakteristike spoljašnjeg opterećenja (tip i poziciju), onda se možda mogu 8 Engl. The Maximum Dynamic Output Hypothesis. „MDO“ hipoteza može da se prevede kao hipoteza o ispoljavanju Pmax mišića, koja zapravo sugeriše da postoji OOPT za ostvarivanje Pmax mišića u konkretnom kretnom zadatku. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 26 dobiti smernice koje mogu ukazati na potencijalne uzroke nekonzistentnih nalaza. Prema tome, kada je u pitanju tip opterećenja, najčešće je primenjivano klasično opterećenje (slobodni tegovi i mašine) koje je uključivalo manipulaciju sa obe komponente opterećenja: T i I. Ipak, i ovde se mogu primetiti nekonzistentnosti, pa postoje nalazi koji se razlikuju čak i u slično dizajniranim studijama (Baker, 2001, Bevan i sar., 2010). U nekoliko studija spoljašnje opterećenje se primenjivalo sa pokušajem manipulisanja samo komponentom T, gde su korišćene dugačke elastične gume (Cavagna i sar., 1972, Cormie i sar., 2007, Markovic i Jaric, 2007, Nuzzo i sar., 2010b, Argus i sar., 2011), i ovde su nalazi takođe različiti. Ipak u studiji Anderson-a i sar. (2008) dobijeno je da se primenom elastičnih guma (manipulacija vršena samo sa komponentom T) više uvećava jačina mišića nogu i ruku kad se uporedi u odnosu na trening sa klasičnim tegovima (manipulacija vršena sa obe komponente opterećenja: T+I). Sa druge strane, postoji par studija koje su se bavile, pored ostalog, i uticajima izolovane I kao komponente opterećenja. Međutim, ove studije su uključile primenu mehaničkih modela vršenih na izolovanom mišićno-tetivnom kompleksu (Galantis i Woledge, 2003), kao i zadatke trčanja na tredmilu (Chang i sar., 2000, De Witt i sar., 2008, Teunissen i sar., 2007). Ipak, u ovim slučajevima nije direktno poklonjena pažnja na ispoljavanje snage mišića, koliko na metaboličku potrošnju (Teunissen i sar., 2007) i odgovarajuće kinematičke i kinetičke pokazatelje (Chang i sar., 2000, De Witt i sar., 2008). Dakle, iako su određeni uticaji različitih tipova opterećenja ispitivani i potvrđeni, još uvek nema direktnih nalaza koji su vezani za zadatke vertikalnih skokova i ispoljavanje Pmax mišića. Prema tome, ako se sve navedeno uzme u obzir, stiče se utisak da ima dovoljno argumenata koji ukazuju da i tip opterećenja potencijalno može da ima uticaja na ispoljavanje Pmax mišića kod vertikalnih skokova. Međutim, iako su se u prethodnim istraživanjima na zadacima vertikalnih skokova primenjivala dva različita tipa opterećenja, još uvek nema studija koje su paralelno ispitivala uticaj dva tipa opterećenja na ispoljavanja Pmax mišića. Konkretno, u dosadašnjim istraživanjima manipulacije sa pomenutim komponentama opterećenja su vršene sa: (i) T (korišćene su različiti varijante sistema za vučenje sa elastičnim gumama) i (ii) T+I (korišćene su šipke sa tegovima ili prsluci s opterećenjem). Ipak, međusobno poređenje ova dva tipa opterećenja se nije ispitivalo. Takođe, trebe imati u vidu da na osnovu prethodnih nalaza nije moguće postaviti neke racionalne hipoteze u pogledu uticaja odgovarajućih tipova opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića. Prema tome, kako se do sada nije u dovoljnoj meri poklonila pažnja ovom problemu kod vertikalnih Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 27 skokova, otvara se prostor za dalja istraživanja u ovom smeru. Osim potencijalnih teorijskih, posebno su važne moguće praktične implikacije vezane za trening jačine i snage. Takođe, i pozicija primenjenog opterećenja bi mogla imati uticaj na OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića. Naime, spoljašnje opterećenje se u prethodnim studijama distribuiralo, u smislu pozicije, na različite načine: i) uz pomoć šipke sa tegovima na ramena, ii) uz pomoć prsluka sa opterećenjem na trup, iii) a korišćenje pojaseva omogućilo je kačenje opterećenja u visini struka. Može se zapaziti da kada se opterećenje plasira na ramena uz pomoć šipke, Pmax mišića se često ispoljava na nivou OREF (Nuzzo i sar., 2010b), ali i iznad nivoa OREF (Baker, 2001, Baker i sar., 2001b, Siegel i sar., 2002). Sa druge strane, kada su u pitanju prsluci, onda se maksimum beležio na nivou OREF ili blizu OREF (Driss i sar., 2001), dok se u studijama gde je opterećenje distribuirano u nivou struka, maksimum beležio na nivou OREF (Cavagna i sar., 1972, Markovic i Jaric, 2007), ali i ispod nivoa OREF (Markovic i Jaric, 2007, Markovic i sar., 2011). Ako se uzme u obzir analiza koja se odnosi na karakteristike spoljašnjeg opterećenja, još uvek se ne mogu sa sigurnošću konkretizovati određeni zaključci. Ipak, može se pretpostaviti da pomenute karakteristike imaju potencijalni uticaj na ispoljavanje Pmax mišića, koje bi svakako trebalo eksperimentalno ispitati. S tim u vezi, neophodno je staviti akcenat na ispitivanje i generalizovanje uticaja intenziteta, tipa i pozicije opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića u različitim varijantama vertikalnih skokova. 2.1.2. Bicikl ergometri Testovi koji se pored skokova najčešće koriste za procenu Pmax mišića jesu testovi na različitim ergometrima, a najpopularniji su zasigurno oni koji se realizuju na bicikl ergometru (Vandewalle i sar., 1987). Kada su u pitanju testovi koji se realizuju na bicikl ergometru, daleko najzastupljeniji i najpopularniji je Vingejt anaerobni test u trajanju od 30 sekundi (VAnT30s, Bar-Or, 1987). Ono što se jasno može videti u Tabeli 1, jeste to da se razlikuje opseg spoljašnjeg opterećenja pri kome se ispoljava Pmax mišića u testovima realizovanim na bicikl ergometru. Ipak, treba istaći da su ove razlike na nekom umerenijem nivou, ako se uporede sa zadacima koji uključuju vertikalne skokove. Vremenom su uvedene nove, kraće varijante VAnT (Wilson i sar., 1993, Logan i sar., 2000, Dore i sar., 2003, Mendez-Villanueva i sar., 2007, Mendez-Villanueva i sar., 2008), a najpopularnija je varijanta u trajanju od 6 sekundi (VAnT6s)9. Povod za ovo je bila namera da 9 Engl. The 6-s maximal cycling sprint test. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 28 se stavi akcenat na merenje maksimalne alaktatne snage, što verovatno nije bilo moguće u standardnom VAnT30s (Logan i sar., 2000). Dakle, osim toga što standardni VAnT30s uključuje istovremeno alaktatne i laktatne mehanizme, smatra se da u tim uslovima stepen motivacije može da bude limitirajući faktor u valjanoj proceni alaktatne snage (Logan i sar., 2000). Kada je u pitanju VAnT6s, važno je napomenuti da u prethodnim studijama (Wilson i sar., 1993, Mendez-Villanueva i sar., 2007), nisu jasno definisani protokoli primenjenog opterećenja. Pored toga, iako se u preporukama Logan-a i sar. (2000) navodi da se treba voditi računa o uzrastu i utreniranosti prilikom definisanja intenziteta opterećenja za procenu Pmax mišića, u literaturi se za sada ne mogu pronaći studije koje su poklonile pažnju ovom važnom problemu, kao što je to bio slučaj sa standardnim VAnT30s (Tabela 3). Takođe, u studiji Dore-a i sar. (2000) su ukazali na važnost korektne primene OOPT za valjanu procenu Pmax mišića na primeru standardnog VAnT30s. Tabela 3. Optimalno opterećenje za ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića u standardnom Vingejt anaerobnom testu (VAnT30s). Studija Ispitanici Varijabla Optimalno opterećenje autori (godina) demografske karakteristike (procenat od MT) Ayalon i sar. (1974) muškarci (sedentarni) Ppeak 7.5% Evans i Quinney (1981) muškarci (aktivni i sportisti) Ppeak 9.8% Dotan i Bar-Or (1983) devojke (13-14 godina) Ppeak 6.7% Dotan i Bar-Or (1983) muškarci (13-14 godina) Ppeak 7.0% Dotan i Bar-Or (1983) žene (studentkinje) Ppeak 8.5% Dotan i Bar-Or (1983) muškarci (studenti) Ppeak 8.7% Patton i sar. (1985) vojnici Ppeak 9.4% Linosser i sar. (1996) muškarci (sedentarni) Ppeak i Pmean 8.5% Dore i sar. (2000) muškarci (8-20 godina) Ppeak i Pmean 5.0% Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga i MT – masa tela. Dakle, kako je već ranije sugerisano da različiti protokoli testiranja mogu u velikoj meri uticati ne samo na ostvarene rezultate testa, nego i na OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića, neophodno je više pažnje posvetiti ovom problemu (za detalje pogledati poglavlje 1.2.4.1). Prema tome, kako se u proceduri za procenu Pmax mišića u VAnT, koji se izvodi na standardnom bicikl ergometru, spoljašnje opterećenje izražava kao procenat od MT, onda je neophodno što je moguće precizije odrediti koje spoljašnje opterećenje je optimalno za ispoljavanje Pmax mišića. Precizno određivanje OOPT je veoma značajno jer se pokazalo da ono može biti specifično za pojedine populacije (za detalje pogledati, Bar-Or, 1987, Vandewalle i sar., 1987). Ipak, pregledom literature je ustanovljeno da za sada nema studija Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 29 koje su se bavile problemom pri kom se to intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u VAnT6s. Takođe, na ovom testu još uvek nije ispitana relacija između utreniranosti i opterećenja pri kome se ispoljava Pmax mišića, a postojeći nalazi dobijeni u standardnom VAnT30s nisu konzistentni. Isto tako, do sada nije ispitivana povezanost između snage ispoljene na različim nivoima intenziteta opterećenja sa OOPT u cilju formiranja odgovarajućeg modela za njegovu predikciju. Naime, osnovu za ovakvu hipotetičku vezu daju rane studije koje su se bavile sličnom problematikom (Kaneko i sar., 1983, Mayhew i sar., 1997, Toji i sar., 1997). Konkretno, nalazi u pomenutim longitudinalnim studijama su pokazali da se sa uvećanjem nivoa jačine i snage nakon primenjenog treninga sa spoljašnjim opterećenjem, menja i sposobnost mišića da se ispolji Pmax mišića pri većim opterećenjima. S tim u vezi, postoji realno opravdanje za tvrdnju da je OOPT u tesnoj vezi sa ispoljenom snagom na nekom od intenziteta, sa posebnom verovatnoćom za neke od većih intenziteta opterećenja. Prema tome, ostaje uverenje da se ovim važnim problemima treba posvetiti ipak malo više pažnje u narednim istraživanjima, kako iz teorijskih, tako i iz praktičnih razloga. 2.2. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u odnosu na utreniranost Ako se uzme u obzir da trening primenjen sa različitim intenzitetom opterećenja izaziva različite efekte na relaciju snaga-opterećenje (Kaneko i sar., 1983, Moss i sar., 1997, Toji i sar., 1997, de Vos i sar., 2008), može se doneti logičan zaključak da OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića zavisi od utreniranosti (Driss i sar., 2001, Stone i sar., 2003). Shodno tome, utreniranost se s pravom smatra važnim faktorom koji utiče ne samo na nivo ispoljene Pmax mišića (Kawamori i Haff, 2004, Cormie i sar., 2011a), nego i na OOPT pri kom se ispoljava Pmax mišića (Baker i sar., 2001b, Kawamori i Haff, 2004). S tim u vezi, razumevanje ovog uticaja može imati važne teorijske i praktične implikacije u pogledu adaptacionih promena mišića, ali i na načine kako se te promene valjano mogu proceniti. Međutim, iako se priličan broj studija, različitog eksperimentalnog dizajna (transverzalne i longitudinalne studije), bavio ovom problematikom na primerima različitih kretnih zadataka (skokovi, vožnja bicikl ergometra, potisak sa grudi), nalazi još uvek nisu konzistentni. Prve studije koje su se bavile ovom problematikom publikovane su 80-tih godina prošloga veka. Naime, longitudinalne studije Kaneko-a i sar. (1983) i Toji-a i sar. (1997) su pokazale da se sa uvećanjem nivoa jačine i snage nakon primenjenog treninga sa spoljašnjim opterećenjem menja i sposobnost mišića da ispolji Pmax pri većim opterećenjima. Iako su Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 30 stvarni mehanizmi koji su izazvali ove promene ostali nepoznati, pretpostavka autora je bila da su specifični efekti treninga u direktnoj relaciji sa primenom različitog intenziteta opterećenja, što je izazvalo različite mehanizme adaptacije u pogledu mišićnih karakteristika. Slični nalazi su dobijeni u studiji Mayhew-a i sar. (1997) gde je primena treninga sa opterećenjem, osim uvećanja jačine mišića, izazvala i promene u ispoljavanju Pmax mišića koja se ispoljavala pri većem opterećenju. Takođe, skorija studija de Vos-a i sar. (2008), pokazala je da trening sa različitim opterećenjem kod starijih osoba izaziva promene koje podrazumevaju ispoljavanje Pmax mišića pri većem opterećenju, bez smanjenja brzine pokreta. Međutim, iako se stiče utisak da nalazi ovih studija ukazuju na zakonitost da je OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića u pozitivnoj relaciji sa nivoom utreniranosti, u većini transverzalnih studija ovo nije potvrđeno. 2.2.1. Vertikalni skokovi Kada su u pitanju zadaci koji su se bavili ovim problemom na primeru vertikalnih skokova rezultati su nekonzistentni po dva aspekta. Prvi aspekt se odnosi na nalaze koji su dobijeni na primeru vertikalnih skokova i njihovo poređenje sa gore navedenim bazičnim nalazima iz ove oblasti. Drugi aspekt se odnosi na nekonzistentnosti koje se mogu zapaziti uporednom analizom studija koje su se bavile ovim problemom na primeru vertikalnih skokova. Tako, ako se uzmu u obzir studije koje su ispitivale efekte utreniranosti na primeru vertikalnih skokova, mogu se videti nalazi koji ukazuju da nivo utreniranosti utiče na to da se snaga mišića ispoljava pri većem opterećenju (Driss i sar., 2001, Stone i sar., 2003). Međutim, važno je napomenuti da su u studiji Nuzzo-a i sar. (2010b) pokazali da neutrenirani i utrenirani ispitanici ispoljavaju Pmax mišića na nivou OREF, odnosno, u uslovima bez dodatnog spoljašnjeg opterećenja. Imajući u vidu ovaj nalaz, jasno je da nema razlika između grupa u pogledu opterećenja pri kome se ispoljava Pmax mišića, ipak, ako se uzme u obzir UJS (za detalje pogledati poglavlje 1.2.4.2), pokazalo se da utrenirani ispoljavaju Pmax mišića pri manjem procentu nego neutrenirani (35% od UJS, u odnosu na 56% od UJS), što je suprotno od onoga što je dobijeno u bazičnim studijama iz ove oblasti (Kaneko i sar., 1983, Mayhew i sar., 1997, Toji i sar., 1997), ali i studijama koje su te nalaze podržale na zadacima koji su uključili vertikalne skokove (Driss i sar., 2001, Stone i sar., 2003). Takođe, u studiji Baker-a i sar. (2001b) su dobijeni slični nalazi, gde se kod „slabijih“ ispitanika Pmax mišića ispoljavala Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 31 pri većem spoljašnjem opterećenju nego kod „jačih“ (54% od 1PM u odnosu na 47% od 1PM). Pored toga, u studiji McBride-a i sar. (1999) dobijeni su različiti nalazi koji ukazuju da tri grupe ispitanika (dizači tegova, olimpijski dizači tegova i kontrolna grupa) ostvaruju maksimum pri istom spoljašnjem opterećenju koje je bilo iznad nivoa OREF (MT + 20 kg), dok su sprinteri maksimum snage ispoljili na nivou OREF (MT + 0 kg). Ovakvi nalazi, uzimajući u obzir prethodne, nisu očekivani, ako se zna da je kontrolna grupa bila sačinjena od aktivnih muškaraca bez iskustva u treningu jačine. Osim toga, nalazi dobijeni u studiji Tomas-a i sar. (2007), su pokazali da pored razlika u nivou jačine između muškaraca i žena postoje i razlike u pogledu OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića (od 30 do 40% od 1PM za muškarce, a od 30 do 50% od 1PM za žene). Skorija studija Vuk-a i sar. (2011) uključila je tri različite grupe ispitanika (bodi bilderi, karatisti i neutrenirani) i dobijeni su nalazi koji su pokazali da postoji interakcija između faktora intenzitet i utreniranost. Međutim, kako u ovoj studiji Pmax mišića nije ispoljena unutar primenjenog opterećenja, ove nalaze je teško valjano interpretirati. Dakle, kada je u pitanju uporedna analiza dobijenih nalaza između gore navedenih studija, veoma je teško i nezahvalno sublimirati ovako nekonzistentne nalaze i doneti konkretan zaključak jer je korišćena različita oprema, primenjeno opterećenje je prikazivano na različite načine (u relativnim vrednostima: % od MT, % od 1PM, % od UJS, ili apsolutnim vrednostima: kg), upotrebljene su različite metode računanja, testirane različite grupe ispitanika, itd. Ipak, ako se uzmu u obzir sledeće dve pretpostavke, onda je moguće formulisati neki logičan zaključak. Prva pretpostavka se odnosi na hipotezu da se Pmax mišića kod vertikalnih skokova ispoljava na nivou OREF, odnosno u uslovima bez dodatnog opterećenja ili rasterećenja. Ovakva hipoteza je nedavno postavljena na osnovu eksperimentalnih nalaza i razmatranja vezanih za teoriju evolucije i adaptacije mišićnog sistema u čoveka i životinja (Jaric i Markovic, 2009). Prema tome, ako se pretpostavi da se Pmax mišića ispoljava na nivou OREF, onda se može uzeti u obzir druga pretpostavka koja se odnosi na odavno potvrđenu hipotezu da utreniranost utiče na nivo jačine mišića (Cormie i sar., 2011b). Dakle, ako se utreniranost posmatra preko varijable UJS, onda je realno za očekivati da utrenirani imaju veće apsolutne vrednosti u odnosu na neutrenirane, pod uslovom da je MT slična. Stoga, ako se uzmu u obzir obe pretpostavke kao tačne, za očekivati je da utreniranost utiče na OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića. Međutim, iako je u teoriji prihvaćeno stanovište da je veza između utreniranosti i inteziteta OOPT proporcionalna (Kaneko i sar., 1983, Toji i sar., 1997), u slučaju zadataka vertikalnih skokova, moguće je da Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 32 ta veza zapravo bude obrnuto proporcionalna. Konkretno, može se očekivati da utrenirani ispolje Pmax mišića pri manjem OOPT koje se izražava u odnosu na UJS, jer prema drugoj hipotezi oni treba da imaju veće vrednosti UJS od neutreniranih, a prema prvoj hipotezi, Pmax mišića kod vertikalnih skokova treba da se ispolji pri OREF (uključena samo T i I sopstvenog tela). Naravno, ovu tvrdnju je neophodno eksperimentalno ispitati kako bi se mogla eventualno i potvrditi. 2.2.2. Bicikl ergometri Kada su u pitanju zadaci koji su se bavili ovim pitanjem na ergometrima, definitivno najviše pažnje ovom problemu je uključio zadatak vožnje bicikl ergometra, konkretno na primeru VAnT. Međutim, kada je u pitanju zadatak vožnje na bicikl (VAnT30s), do sada su sprovedene samo dve studije koje su istovremeno uključile ispitanike koji su mogli da budu na potencijalno različitom nivou utreniranosti, ako se uzme u obzir odnos mladi-odrasli i muškarci-žene. Dakle, u studiji Dotan-a i Bar Or-a (1983) pokazano je da muškarci ispoljavaju Pmax mišića na nešto većem opterećenju u odnosu na žene (8.7% od MT u odnosu na 8.5% od MT). Takođe, u istoj studiji je pokazano da odrasli muškarci ispoljavaju Pmax mišića na većem OOPT u odnosu na dečake (8.7% od MT u odnosu na 7.0% od MT), a odrasle žene u odnosu na devojke (8.5% od MT u odnosu na 6.7% od MT). Ipak, u drugoj studiji, Dore-a i sar. (2000), dobijeno je da se Pmax mišića za odrasle i decu ispoljava na istom opterećenju (5% od MT). Ako se uporede nalazi između studija koje su uključile ispitanike različitog nivoa utreniranosti, može se zaključiti da sportisti i aktivni muškarci (9.8% od MT; Evans i Quinney, 1981) i vojnici (9.4% od MT; Patton i sar., 1985) ispoljavaju Pmax mišića pri nešto većim opterećenjima u odnosu na studente (8.7% od MT; Dotan i Bar-Or, 1983) ili neaktivne ispitanike (7.5% od MT; Ayalon i sar., 1974). Važno je napomenuti da je pregledom literature ustanovljeno da za sada nema studija koje su se bavile ovim problemom u VAnT6s. Kako je prethodni zaključak proistekao iz uporedne analize nalaza različitih studija, gde važni faktori nisu mogli da se kontrolišu (primenji protokoli, homogenost uzorka, motivacija ispitanika i dr.), ipak ga treba prihvatiti sa izvesnom dozom rezerve. Međutim, uprkos tome i pretpostavkama koje se odnose na vertikalne skokove (zadaci koji, pored spoljašnjeg opterećenja, uključuju i savladavanje T i I sopstvenog tela), realno je pretpostaviti da se kod utreniranih Pmax mišića ispoljava pri većem intenzitetu opterećenja u odnosu na neutrenirane ispitanike u VAnT6s (zadatak koji ne uključuje savladavanje T i I sopstvenog Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 33 tela). Dakle, za očekivati je da u ovom slučaju, veza između utreniranosti i inteziteta OOPT bude proporcionalna. Naravno, za ovu tvrdnju je neophodno postaviti koncept istraživanja kojim bi se moglo valjano proveriti i eventualno potvrditi gore navedena hipoteza. 2.3. Ograničenja i budući pravci istraživanja Analiza literature, koja je izvršena po različitim aspektima, ukazala je na potencijalne probleme za dalja istraživanja koja se odnose na uočene nekonzistentnosti, ali i na nedostatak odgovora na potencijalno važna pitanja sa aspekta teorije i prakse. Prema tome, u narednom delu načinjen je pokušaj da se, uz pomoć prethodno izvršene analize, identifikuju svrsishodni problemi za istraživanje, čije bi rešavanje predstavljalo korak napred i osnovu za dalja istraživanja u ovoj oblasti. Kada je u pitanju ispoljavanje Pmax mišića u odnosu na karakteristike spoljašnjeg opterećenja, uočeno je najmanje četiti potencijalna problema. Prvi problem se odnosi na pitanje gde se zaista ispoljava Pmax mišića u zadacima koji uključuju vertikalni skok. Radi mogućnosti bolje generalizacije rezultata, za procenu Pmax mišića nogu pri različitom intenzitetu opterećenja mogu da budu upotrebljena dva tipa opterećenja i dve varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ). Drugi problem je takođe vezan za vertikalne skokove, a odnosi se na ispitivanje potencijalnog uticaja različitih tipova opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića u ovim zadacima. Konkretno, neophodno je ispitati da li ima razlika u ispoljavanju Pmax mišića kada se primeni tip opterećenja gde se manipuliše samo sa komponentom T (npr., upotreba sistema za vučenje sa gumama velike dužine), u odnosu na tip opterećenja gde se manipuliše sa obe komponente istovremeno, dakle, sa T+I (npr., upotreba prsluka sa opterećenjem). Treći problem se odnosi na pitanje pri kom se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u VAnT6s, gde se akcenat stavlja na procenu alaktane snage. Četvrti problem je takođe vezan za VAnT6s, konkretno, na pitanje mogućnosti kreiranja modela za valjano određivanje OOPT za procenu Pmax mišića. Nakon analize literature koja se odnosila na utreniranost, kao jednog od važnih faktora za ispoljavanje i procenu Pmax mišića, uočena su dva potencijalna problema. Prvi problem se odnosi na ispitivanje uticaja utreniranosti na ispoljavanje i procenu Pmax mišića u različitim varijantama vertikalnog skoka (npr., VS i VSPČ). Drugi potencijalni problem je suštinski isti kao i prethodni, samo što se je uočena potreba da se ispita uticaj faktora utreniranosti i na primeru VAnT6s. Radi potpunijeg sagledavanje i rešavanja oba problema, neophodno je uključivanje ispitanika različitog tipa i nivoa utreniranosti. Konkretno, to bi Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 34 značilo uključivanje grupa ispitanika čiji je prethodni trening bio usmeren na unapređenje neke od dve važne sposobnosti za ispoljavanje Pmax mišića (jačine mišića, odnosno brzine skraćenja mišića), odnosno grupa ispitanika sa različitim nivoom fizičke aktivnosti (npr., visok i nizak), koja ne uključuje usmeren trening za razvoj neke od dve pomenute sposobnosti mišića. Izdvojeni problemi su verovatno samo neki od mnogih, koji se mogu izdvojiti iz ove oblasti, koja uključuje uticaj veliki broj različitih faktora koji se ne mogu tako lako izolovati i posmatrati zasebno. Stoga, uzevši u obzir važnost izloženih problema sa teorijskog i praktičnog aspekta, učinilo se svrsishodnim načiniti pokušaj u cilju njihovog boljeg razjašnjenja i/ili rešavanja, što može da predstavlja pomak u daljem razvoju istraživanja u ovoj oblasti. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 35 3. Problem, predmet, cilj i zadaci istraživanja Imajući u vidu uočene nejasnoće i nekonzistentnosti nalaza koji su diskutovani u prethodnim poglavljima, problem koji se razmatrao u realizovanom istraživanju se odnosi na ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića. Predmet ovog istraživanja predstavljao je ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića u odnosu na karakteristike spoljašnjeg opterećenja i utreniranost. Ciljevi prezentovanog istraživanja bili su sledeći: (i) Ispitati pri kom se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u vertikalnim skokovima. U cilju bolje generalizacije rezultata, bili su primenjena dva tipa opterećenja (T i T+I) i dve varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ). (ii) Ispitati uticaj utreniranosti na ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima. U cilju bolje generalizacije rezultata bile su uključene četiri grupe ispitanika različitog tipa i nivoa utreniranosti, pri čemu su primenjene i dve varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ). (iii) Ispitati uticaj dva tipa opterećenja (T i T+I) na ispoljavanje Pmax mišića. U cilju bolje generalizacije rezultata, primenjene su dve varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ). (iv) Ispitati pri kome se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u VAnT6s. (v) Ispitati uticaj utreniranosti na OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića u VAnT6s. U cilju bolje generalizacije rezultata bile su uključene četiri grupe ispitanika različitog tipa i nivoa utreniranosti. (vi) Utvrditi i evaluirati regresioni model za predikciju OOPT za ispoljavanje i procenu Pmax mišića u VAnT6s. Zadaci koji su izvršeni u skladu sa postavljenim ciljevima realizovanog istraživanja bili su: (i) Izrada pisanog protokola eksperimenta, (ii) Procena veličine uzorka, (iii) Formiranje grupa ispitanika na osnovu definisanih kriterijuma, (iv) Procena morfološkog statusa ispitanika, (v) Procena motoričkog statusa ispitanika, (vi) Obrada podataka, (vii) Primena adekvatnih statističkih procedura za analizu dobijenih podataka u Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 36 odnosu na postavljene ciljeve i hipoteze, i (viii) Prikaz i interpretacija dobijenih nalaza. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 37 4. Hipoteze istraživanja Na osnovu detaljne analize relevantnih istraživanja koja su se direktno ili indirektno bavila problemima koji su se odnosili na postavljene ciljeve realizovanog istraživanja, bile su postavljene sledeće hipoteze: H1 – Pmax mišića se, u obe varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ) i za oba tipa opterećenja (T i T+I), ispoljava na nivou OREF, odnosno, u uslovima T i I sopstvenog tela. H2 – Utreniranost ne utiče na intenzitet OOPT (posmatrano u odnosu na OREF) pri kome se ispoljava Pmax mišića u obe varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ) i za oba tipa opterećenja (T i T+I). H3 – Utreniranost utiče obrnutno proporcionalno na intenzitet OOPT (posmatrano u odnosu na UJS) pri kome se ispoljava Pmax mišića u obe varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ) i za oba tipa opterećenja (T i T+I). H4 – Utreniranost utiče proporcionalno na intenzitet OOPT (posmatrano u odnosu na MT) pri kome se ispoljava Pmax mišića u VAnT6s. H5 – Intenzitet OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića u VAnT6s, je u relaciji sa snagom ispoljenom pri različitim nivoima intenziteta opterećenja. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 38 5. Metode istraživanja U realizovanim istraživanjima se na osnovu eksperimentalno prikupljenih podataka izvršila transverzalna analiza morfološkog i motoričkog statusa ispitanika. Kao osnovni primenjen je empirijski metod, a kao pomoćni, statistički metod. 5.1. Tok i postupci istraživanja U realizovanom istraživanju eksperiment je uključio merenja koja su bila sprovedena u četiri odvojena dana. Sva merenja su sprovedena u Metodičko-istraživačkoj laboratoriji (MIL) Fakulteta sporta i fizičkog vaspitanja u Beogradu, u vremenskom periodu od početka oktobra do kraja decembra 2009. godine. Prvim danom testiranja obuhvaćena su antropometrijska merenja i familijarizacija sa protokolima merenja i testovima, kao i procena jačine mišića opružača nogu. Drugi dan je uključio merenja gde se uz pomoć specijalno konstruisanog sistema za opterećenje i rasterećenje, primenilo spoljašnje opterećenje na različitim nivoima intenziteta u dve varijante vertikalnog skoka. Konkretno, u ovom slučaju se vršila manipulacija spoljašnjim opterećenjem simulacijom delovanja konstantne spoljne sile na telo ispitanika, čime se kao komponenta opterećenja menjala samo T. Treći dan testiranja je uključio merenja gde se uz pomoć specijalnih prsluka sa opterećenjem primenilo spoljašnje opterećenje na različitim nivoima intenziteta, takođe, u dve varijante vertikalnog skoka. U ovom slučaju se, uz manipulaciju sa T omogućila i promena delovanja I na telo ispitanika. Dakle, manipulacija intenzitetom se vršila preko obe komponente opterećenja, T i I. Četvrti dan je uključio merenja na različitim nivoima intenziteta opterećenja u zadatku vožnje na bicikl ergometru. Sva merenja su bila razdvojena sa dva dana odmora i ispitanicima je skrenuta pažnja da se uzdržavaju od napornih aktivnosti i treninga dva dana pre početka i tokom eksperimenta, što je podrazumevalo izbegavanje napornijih aktivnosti tokom 10 dana. Testiranjima je prethodilo standardno zagrevanje od 10 min koje je uključilo vežbe oblikovanja u mestu i kretanju, a potom i vežbe rastezanja u mestu. Svakom testu je prethodilo detaljno objašnjenje i odgovarajuća demonstracija. Po jedan iskusan merilac je bio angažovan da izvrši testiranje za svaku grupu testova. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 39 5.2. Uzorak ispitanika Za testiranje hipoteza koje su postavljene u projektu realizovanog eksperimenta, bilo je neophodno uključiti ispitanike sa različitim tipom i nivoom utreniranosti. Prema tome, u eksperiment je bilo planirano uključivanje četiri grupe ispitanika različitog tipa (dve grupe sportista: „jaki“ i „brzi“) i nivoa (dve grupe nesportista: „aktivni“ i „neaktivni“) utreniranosti. U cilju valjanog testiranja postavljenih hipoteza, pre realizovanja eksperimenta izvršena je procena potrebne veličine uzorka10. Pomenuta procena je izvršena na osnovu rezultata studija koje su uključile ocenu veličina razlika u jačini (McBride i sar., 1999, Asci i Acikada, 2007, Ugrinowitsch i sar., 2007), snazi (Ravier i sar., 2004, Popadic Gacesa i sar., 2009) i brzini pojedinačnog pokreta (Sbriccoli i sar., 2010), između istih ili sličnih grupa ispitanika koje su bile planirane da budu uključene u ovaj eksperiment. U odnosu na nivo statističke verovatnoće11 od 0.8 i alfa nivo od 0.05 računat je broj ispitanika koji je neophodan za dobijanje pretpostavljenih razlika u jačini, snazi i brzini između odabranih grupa ispitanika. Veličina uzorka je izračunata prema standardnim uputstvima (Cohen, 1988), za šta je korišćen softver G*Power (Faul i sar., 2007). Dobijeni nalazi su pokazali da je bilo dovoljno od 4 do 10 ispitanika po grupi da se dobiju željeni rezultati koji bi potvrdili razlike u nivou utreniranosti. Na osnovu ovih rezultata, u eksperiment je bilo uključeno četrdeset odraslih muških ispitanika, koji su bili razvrstani u odnosu na tip i nivo utreniranosti: Jaki (individualci trenirani po tipu jačine, n = 10), Brzi (individualci trenirani po tipu brzine, n = 10), Aktivni (fizički aktivni individualci nesportisti, n = 10) i Neaktivni (fizički neaktivni individualci nesportisti, n = 10). Osnovni deskriptivni pokazatelji karakteristika ispitanika koji su učestvovali u istraživanju prikazani su u Tabeli 4 (za detalje pogledati poglavlje 6.1). Ispitanici za grupe sportista su birani na osnovu: (i) dužine trenažnog staža (minimum 3 godine kontinuiranog rada), (ii) frekvencije trenažne aktivnosti (minimum tri puta nedeljno) i ostvarenih sportskih uspeha. Prva grupa ispitanika, Jaki, bila je sačinjena od pojedinaca koji su imali višegodišnji kontinuirani rad na unapređenju jačine mišića (bodibilderi), a nekoliko ispitanika bili su i osvajači medalja na nacionalnim i/ili međunarodnim takmičenjima. Konkretno, kada je u pitanju trening, ispitanici iz grupe Jakih su u proseku imali 3-4 treninga nedeljno usmerena na uvećanje (hipertrofiju) mase mišića (60-80% od 1PM), i 2-3 treninga usmerena na povećanje jačine (85-100% od 1PM). Druga grupa ispitanika, Brzi, bila je 10 Engl. Sample size. 11 Engl. Statistical power. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 40 sačinjena od individualaca koji su imali višegodišnji kontinuirani rad na unapređenju brzine pojedinačnih pokreta nogu (karatisti), a svi ispitanici su bili osvajači medalja na nacionalnim i/ili međunarodnim takmičenjima. Pri tome je važno napomenuti da su elitni karatisti demonstrirali izuzetno veću brzinu pokreta nogama u odnosu na amatere (Sbriccoli i sar., 2010). Treća grupa ispitanika, Aktivni, uključila je studente koji su samo imali aktivan odnos prema fizičkom vežbanju, 6-8 časova nedeljno, u skladu sa standardnim programom nastave Fakulteta sporta i fizičkog vaspitanja. Četvrta grupa ispitanika, Neaktivni, uključila je fizički neaktivne osobe, bez prethodnog iskustva u organizovanom sportskom treningu, ali sličnih uzrasnih i antropometrijskih karakteristika, kao što je to bio slučaj i u ostale tri grupe. Pre početka eksperimenta izrađen je pisani protokol koji je uključio sve potrebne informacije, tako da su pre početka testiranja svi ispitanici imali priliku da pročitaju i upoznaju se sa predmetom i ciljem istraživanja, i potom svojim potpisom daju saglasnost da su voljno uključeni u eksperiment. Takođe, u pisanom protokolu eksperimenta su objašnjeni svi protokoli testiranja, sa posebnim naznakama vezanim za moguće rizike od povređivanja. Tokom testiranja niko od ispitanika nije prijavio ozbiljnije zdravstvene probleme, tako da su svi ispitanici uspešno završili učešće u eksperimentu. Etička komisija Fakulteta sporta i fizičkog vaspitanja Univerziteta u Beogradu je odobrila realizaciju istraživanja koja su korišćena za izradu ove doktorske disertacije (pogledati Prilog 4). 5.3. Uzorak varijabli i način njihovog merenja Sve varijable u realizovanom istraživanju su podeljene u dve grupe u odnosu na njihovu metodološku prirodu, odnosno, odgovarajuće morfološke varijable, uz pomoću kojih je utvrđen morfološki status i odgovarajuće motoričke varijable sa kojima se izvršila procena motoričkog statusa ispitanika. 5.3.1. Procena morfološkog statusa Procena morfološkog statusa ispitanika u realizovanom eksperimentu bila je izvršena na osnovu podataka prikupljenih merenjem visine i mase tela, kao i procenta masnog tkiva dobijenog u odnosu na indirektni metod računanja. Tokom svih antropometrijskih merenja ispitanici su bili bosi i minimalno obučeni (samo kratki šorts). Merenje visine tela (VT) izvršeno je korišćenjem antropometra po Martinu čija je tačnost merenja iznosila 1 mm. Prilikom merenja ispitanik se nalazio u standardnom stojećem stavu na čvrstoj, vodoravnoj podlozi. Stopala su bila sastavljena, a pete, sedalna regija i Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 41 gornji deo leđa su dodirivali antropometar. Glava se nalazila u položaju Frankfurtske ravni i nije bilo dozvoljeno da dodiruje skalu antropometra (Norton i sar., 2000). Merenje mase tela (MT) izvršeno je na čvrstoj, vodoravnoj podlozi korišćenjem vage čija je tačnost merenja iznosila 0.1 kg. Indirektna procena zastupljenosti masnog tkiva izvršena je na osnovu kožnih nabora i standardne formule prema Mateiki (Montagu, 1960). Merenje debljine kožnih nabora je izvršeno primenom kalipera (John Bull, British Indicators Ltd., Bedfordshire, UK) sa preciznošću merenja od 0.2 mm. U cilju smanjivanja varijacije merenja, jedan iskusan merilac je izvršio merenja na svim ispitanicima. Svaki kožni nabor je bio meren u tri pokušaja, i njihova prosečna vrednost je bila uzeta za dalju analizu. Apsolutna masa masnog tkiva računata je na osnovu sledećih formula:   1000 1 PTdkD   6 gde je: D – masa masnog i potkožnog tkiva (kg), k1 – konstanta izražena vrednošću 1.3, i d – srednja vrednost merenih kožnih nabora (mm) izračunata po obrascu:   5.0 6  TRGRPKNKPLNL DKNDKNDKNDKNDKNDKNd  7 gde je: DKNNL– debljina kožnog nabora nadlaktice, DKNPL – debljina kožnog nabora podlaktice, DKNNK – debljina kožnog nabora natkolenice, DKNPK – debljina kožnog nabora potkolenice, DKNGR – debljina kožnog nabora grudi, i DKNTR – debljina kožnog nabora trbuha. PT – površina tela (u cm²) izračunata je po sledećem obrascu: 10002 VTMTkPT   8 gde je: k2 – konstanta izražena vrednošću 167.2, MT – masa tela (kg), i VT – visina tela (m). 5.3.2. Procena motoričkog statusa Za procenu motoričkog statusa ispitanika u realizovanom eksperimentu korišćeni su sledeći protokoli testova za procenu jačine i maksimalne snage mišića nogu. Testovi za procenu jačine mišića Procena jačine u realizovanom istraživanju korišćena je primarno u cilju ispitivanja karakteristika uzorka, ali i potvrde željenih razlika u nivou jačine između testiranih grupa. U Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 42 tu svrhu odabran je jedan od najstandardnijih testova za procenu jačine mišića nogu kod koga su već prethodno potvrđene visoka test-retest pouzdanost (r = 0.96; Wilson i sar., 1993), ali i osetljivost na faktor utreniranost (Nuzzo i sar., 2010b). Jedan ponavljajući maksimum iz polučučnja (1PMPČ) Opis testa: Za procenu jačine mišića nogu, korišćena je standardna procedura za određivanje 1PMPČ (McBride i sar., 1999). Procena 1PMPČ izvršena je korišćenjem Smit mašine. Kod merenja 1PMPČ bili su korišćeni podupirači, kako bi se precizno odredila visina na kojoj se nalazila klizna šipka na ramenima ispitanika, u uslovima kada je ugao u zglobovima kolena iznosio 90°. Pravilan položaj ispitanika podrazumevao je opružen kičmeni stub, kao i položaj segmenata nogu pri kojem vertikalna projekcija klizne šipke prolazila sredinom natkolenica, sredinom potkolenica i prednjim delom stopala. Pre testiranja 1PMPČ, sprovedene su četiri pristupne serije specifičnog zagrevanja koje su podrazumevale podizanje tereta iz polučučnja sa: 30% (8 ponavljanja), 50% (5–6 ponavljanja), 75% (3 ponavljanja), i 90% (1 ponavljanje) od pretpostavljenog 1PMPČ. Za pretpostavljeni 1PMPČ uzeta je vrednost koja je odgovarala opterećenju koje je za 1.5 put veće od MT ispitanika. Nakon završenih pristupnih serija izvršena je finalna procena. Instrukcija ispitanicima podrazumevala je da se iz uspravnog položaja umerenom brzinom spuste do visine polučučnja koja je prethodno određena i da, na verbalni znak, opružanjem nogu pokušaju savladati maksimalno opterećenje. Test je podrazumevao minimalno jedan, a maksimalno tri pokušaja za procenu 1PM. Pauza između serija je bila od 3 do 5 min. Varijable: Glavne varijable su bile savladani 1PM i ukupna jačina sistema (UJS), pri čemu je 1PM beležen u kilogramima, sa preciznošću od 1.25 kg, što je predstavljalo najmanju jedinicu tegova. Dalje je UJS računata prema sledećoj formuli (Cormie i sar. 2007):  88.0*1 MTPMUJS   9 gde je masa tela (MT) bila umanjena za masu potkolenica i stopala (≈12% od MT). Testovi za procenu maksimalne snage mišića U cilju bolje generalizacije rezultata, za procenu Pmax mišića nogu, pri različitom intenzitetu opterećenja, korišćene su dve varijante vertikalnog skoka i maksimalni test sprinta na bicikl ergometru. Kada su u pitanju varijante vertikalnih skokova, odabrane su dve varijante gde jedna varijanta uključuje najveći broji stepeni slobode za izvođenje ovog zadatka (npr., prilagođenje promene visine centra mase tela u pripremnoj fazi skoka, zamah rukama itd.), a druga najmanji (početna pozicija je fiksna, a pripremni pokreti nisu dozvoljeni): 1) Vertikalni Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 43 skok (VS) i 2) Vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ). Pored toga, u studiji su Markovic-a i sar. (2004) pokazali da obe varijante poseduju izrazito visok stepen faktorske valjanosti (r > 0.8), ali i apsolutne i relativne pouzdanosti (ICC > 0.9 i CV < 5%). Razlozi za odabir baš ove dve varijante vertikalnog skoka sa „minimumom“ (VSPČ) i „maksimumom“ (VS, u suštini najprirodniji skok) stepeni slobode za izvođenje zadatka (maksimalni skok), počivaju u mogućnosti generalizacije dobijenih rezultata na ostale varijante vertikalnih skokova. Za procenu snage na bicikl ergometru je odabran test koji predstavlja kraću verziju standardnog Vingejt anaerobnog testa (VAnT30s), a koji uključuje 6 sekundi maksimalnog sprinta na bicikl ergometru (VAnT6s; Logan i sar., 2000, Mendez-Villanueva i sar., 2007). Ovaj test se preporučuje u cilju obezbeđivanja „mnogo veće tačnosti određivanja apsolutne snage nego standardni VAnT30s, jer on daje akcenat samo na alaktatne izvore energije“ (Logan i sar., 2000; str. 220). Nekoliko studija je potvrdilo visoku apsolutnu test-retest pouzdanost ovog (r = 0.98; Wilson i sar., 1993) i sličnih testova na bicikl ergometrima (r = 0.89–0.96; Evans i Quinney, 1981, Dotan i Bar-Or, 1983, Patton i sar., 1985), dok su Mendez-Villanueva i sar. (2007) u svojoj studiji pokazali odličnu relativnu pouzdanost (CV < 2%), gde su zabeležene veoma niske relativne varijacije kada je testiranju prethodila sesija koja je uključila familijarizaciju sa testom. Takođe, kao potencijalna prednost za odabir ovog testa bila je činjenica da nije bio specifičan ni za jednu od odabranih grupa ispitanika. Konačno, u poređenju sa ostalim standardnim testovima za procenu snage (npr., Margarija test, vertikalni skokovi) odabrani VAnT6s ipak omogućava jednostavniju i precizniju manipulaciju sa spoljašnjim opterećenjem. Prema tome, kako je pre testiranja bila primenjena familijarizacija sa testom i svim opterećenjima (pogledaj poglavlje 5.1), a imajući u vidu da je za ovaj test dobijena visoka test-retest apsolutna i relativna pouzdanost varijabli za procenu Pmax mišića, bilo je korišćeno jedno ponavljanje za svako od primenjenih opterećenja. Vertikalni skok (VS) i Vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ) Opis testova: Kada je u pitanju VS, ispitanici su bili instruisani da iz uspravnog stava brzo počučnu i snažno zamahnu rukama kao priprema za odskok i, povezano sa tim, maksimalno snažno odskoče. Kod VSPČ, ispitanici su bili instruisani da držeći šake na kukovima, iz polučučnja, kada je ugao u zglobovima kolena 90°, izvedu maksimalan vertikalni skok. Kako bi se obezbedili uslovi izvođenja skoka u isključivo koncentričnom režimu rada mišića bilo je zabranjeno izvođenje i najmanjeg dodatnog počučnja ili zamaha trupom kao pripreme za odskok. U slučaju da se vizuelnom inspekcijom skoka, ali i zapisa signala sile primetilo bilo kakvo odstupanje od navedenog, takav skok je bio ponovljen. Za Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 44 svaki od skokova ispitanici su imali jedan probni pokušaj i dva ponavljanja. Pauze između uzastopnih ponavljanja iznosile su 30 s, a između različitih intenziteta opterećenja 3 min. Tip opterećenja: Za potrebe ovog istraživanja, bila su korišćena dva tipa opterećenja. Prvi tip je uključio primenu spoljašnjeg opterećenja kojim se vršila manipulacija intenzitetom samo uz pomoć težine (T) kao jedne od komponenti opterećenja, dok je drugi tip uključio manipulaciju intenzitetom sa obe komponente opterećenja, težinom i inercijom (T+I). Manipulacija intenzitetom opterećenja sa težinom Primena prvog tipa opterećenja zahtevala je pravljenje specijalne konstrukcije sa sistemom lakih koturača i upotrebu dve dugačke gume (l = 13.5 m, sa koeficijentom elastičnosti od 21 N/m), što je imalo za cilj da se obezbede uslovi za opterećenje (Slika 3a) i rasterećenje (Slika 3b), odnosno, simuliran je relativno konstantan uticaj spoljne sile, što je omogućilo izvođenje skokova u uslovima umanjene i uvećane T tela. Radi obezbeđivanja što stabilnijih uslova za izvođenje skokova, spoljašnje opterećenje je bilo distribuirano u visini struka uz pomoć alpinističkog pojasa (Calidris, Petzl, France). Slika 3. Grafički prikaz sistema za vučenje korišćenog za simulaciju a) povećanja i b) smanjenja težine tela u vertikalnim skokovima. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 45 Intenzitet opterećenja: Pored izvođenja skokova bez opterećenja (OREF, opterećenje samo T i I tela), u uslovima opterećenja i rasterećenja bio je primenjen interval od ukupno šest nivoa intenziteta koji su odgovarali ± 10, 20 i 30% od T tela. Sva opterećenja su bila randomizovana. Preciznost podešavanja opterećenja iznosila je 1 njutn (N). Varijable: Glavne varijable koje su bile naknadno računate iz sačuvanih zapisa signala sile su: pik snage i prosečna snaga. Pored ovih, računate su i ostale varijable koje su korišćene za deskripciju kinematičkih i kinetičkih obrazaca (za detalje pogledati poglavlje 5.4). Manipulacija intenzitetom opterećenja sa težinom i inercijom Kada je u pitanju drugi tip opterećenja on je uključio primenu specijalnog prsluka za trening sa opterećenjem (Pro 75, MiR®, USA), uz pomoću koga je bio simuliran istovremeni uticaj obe komponente opterećenja, odnosno, sa primenjenim spoljašnjim opterećenjem se vršila istovremena manipulacija i T+I (Slika 4). Ovaj tip opterećenja bio je primenjen samo u uslovima dodatnog opterećenja, jer fizički nije bilo moguće redukovati I, kao jednu od komponenti opterećenja. Slika 4. Prikaz specijalnog prsluka za trening sa opterećenjem (Pro 75, MiR®, USA) koji je korišćen za podešavanje spoljašnjeg opterećenja u vertikalnim skokovima. Intenzitet opterećenja: Opseg primenjenog intenziteta opterećenja je bio identičan kao i kod prethodnog tipa i podrazumevao je, pored OREF, dodavanje tri nivoa intenziteta opterećenja: 10, 20 i 30% od T+I tela. Sva opterećenja su, i u ovom slučaju, bila randomizovana. Preciznost podešavanja opterećenja iznosila je 1 N. Varijable: I u ovom slučaju, glavne varijable koje su bile naknadno računate iz sačuvanih zapisa signala sile su: pik snage i prosečna snaga. Pored ovih, računate su i ostale varijable koje su korišćene za deskripciju kinematičkih i kinetičkih obrazaca (za detalje pogledati poglavlje 5.4). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 46 Vingejt anaerobni test – 6 sekundi maksimalnog sprinta na bicikl ergometru (VAnT6s) Opis testa: Test VAnT6s je izveden na bicikl ergometru koji je prikazan na Slici 5 (Monark 894E, Varberg, Sweden). Optimalna visina sedišta podešavana je za svakog ispitanika posebno tako da je omogućavala fleksiju u zglobu kolena između 170 i 175° (ugao fleksije pri potpuno opruženoj nozi je 180°) za vreme najniže pozicije stopala pri okretu (Baker i Davies, 2004). Pre početka testa, ispitanici su imali standardizovano opšte zagrevanje koje je bilo sačinjeno od 5 min vožnje bicikla na spontano odabranoj brzini pri opterećenju od 2% od MT, nakon čega je sledilo 3 min rastezanja nogu niskog intenziteta. Potom je usledio specifični deo zagrevanja koji se sastojao od dva ponavljanja koja su uključila maksimalno ubrzanje u trajanju od 3 s sa pauzom između ponavljanja od 3 min. Nakon pauze od 5 min, ispitanici su pristupili izvođenju testa. Instrukcija ispitanicima bila je da okreću pedale što je brže moguće tokom vremenskog perioda od 6 s, odnosno, dok ne čuju komandu „stop“. Za početak testa je određen momenat nakon što bi ispitanik ostvario okretanje pedalama maksimalnom brzinom bez opterećenja u periodu od 3 s, u cilju izbegavanja inercije točka i dostizanje maksimalne brzina okretanja. Tokom svakog ponavljanja ispitaniku je pružana snažna verbalna podrška. Pauze između ponavljanja iznosile su 4 min. Slika 5. Prikaz bicikl ergometra (Monark 894E, Varberg, Sweden) korišćenog za procenu snage u testu VAnT6s. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 47 Intenzitet opterećenja: Za potrebe ovog istraživanja u VAnT6s korišćeno je osam opterećenja gde je interval obuhvatio intenzitete od 5 do 12% od MT. Sva opterećenja su bila randomizovana. Preciznost podešavanja opterećenja iznosila je 0.1 kg. Varijable: Varijabla koja je računata u daljoj analizi bila je pik snage. 5.4. Prikupljanje i obrada podataka Za prikupljanje podataka kod testova VS i VSPČ bila je korišćena platforma sile kalibrisana prema specifikaciji proizvođača (dimenzija 0.4 × 0.6 m, AMTI, Inc., Newton MA, USA). Frekvencija snimanja zapisa sile iznosila je 1000 Hz. Za dalju obradu podataka i računanje željenih varijabli u realizovanom istraživanju bio je korišćen softver napisan u LabVIEW programu (National Instruments, Version 8.2, Austin, TX, USA). Signali vertikalne komponente sile reakcije podloge bili su prvo obrađeni tako što se primenio Batervortov12 niskopropusni filter drugog reda od 10 Hz. Brzina i pozicija centra mase je računata vezanom integracijom ubrzanja koje se u prvom koraku izračunavalo iz sile reakcije podloge (za detalje pogledati, Vanrenterghem i sar., 2001). Nakon toga su računate odgovarajuće kinetičke i kinamatičke varijable koje su bile povezane sa obrascem izvođenja i performansama zadatka, i koje su potencijalno mogle da objasne treningom izazvane adaptacije kod grupa ispitanika koje su bile uključene u realizovano istraživanje. Konkretno, bile su računate sledeće zavisne varijable: o pik sile u koncentričnoj fazi skoka (Fpeak), o pik brzine u koncentričnoj fazi skoka (Vpeak), o pik snage u koncentričnoj fazi skoka (Ppeak), o prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka (Pmean), o trajanje koncentrične faze skoka (Tcon), i o promena visine centra mase tokom ekscentrične faze skoka13 (Hecc). Za svako opterećenje, ponavljanje sa većom vrednosti Ppeak bilo je korišćeno za dalju analizu. Za potrebe izvođenja VAnT6s bio je korišćen navedeni model bicikl ergometra, opremljen računarom čiji je softver (Monark Anaerobic Test Softwear, Sweden) automatski računao promenu snage koju je ispitanik ostvarivao okretanjem pedala tokom svake sekunde. Snaga je računata kao proizvod spoljašnjeg momenta i ugaone brzine, a zavisna varijabla podrazumevala je pik snage (Ppeak) tokom testa. Vrednosti su bile izražene u vatima (W). 12 Engl. The Butterworth low-pass filter. 13 Varijabla ∆Hecc je računata samo za varijantu VS. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 48 U cilju povećanja valjanosti dobijenih rezultata, svi podaci ostvareni u testovima jačine i snage (1PMPČ, VS, VSPČ i VAnT6s) su bili normalizovani. Normalizacija je izvršena u odnosu na MT, za šta je korišćen teorijski pristup normalizaciji (za test jačine kg/kg0.67, a za testove snage W/kg0.67; Jaric, 2002) u cilju izbegavanja uticaja dimenzija tela na ostvarene rezultate (za detalje pogledati u poglavlju 1.2.4.2). 5.5. Statistička obrada podatka Podaci dobijeni u realizovanom istraživanju obrađeni su primenom deskriptivne, komparativne i regresione statističke analize. U okviru deskriptivne statistike za sve varijable su izračunate srednja vrednost (SV) i standardna devijacija (SD). Pre primene glavnih statističkih procedura testirana je normalnost distribucije svih zavisnih varijabli korišćenjem Kolmogorov-Smirnov14 testa, kao i homogenost varijansi između uzorkovanih grupa za šta je korišćen Levenov15 test. Obe pretpostavljene karakteristike podataka su potvrđene, jer su dobijene vrednosti bile iznad nivoa značajnosti (p > 0.05). U okviru komparativne statistike, primenjena je univarijantna (jedno-faktorska) analiza varijanse (ANOVA) sa faktorom grupa (Jaki, Brzi, Aktivni i Neaktivni), a u cilju ispitivanja karakteristika uzorka i testiranja eventualnih razlika između grupa u odnosu na sledeće faktore: uzrast, masa tela, visina tela, procenat masnog tkiva, bezmasna masa tela, apsolutna i relativna jačina mišića nogu. U slučajevima gde je efekat glavnog faktora potvrđen, pristupilo se međusobnom poređenju između grupa korišćenjem Tukijevog16 post hok testa, za svaku od varijabli posebno. Za ispitivanje prvog (na kom se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u vertikalnim skokovima?) i drugog cilja (kako faktor utreniranost utiče na OOPT pri kome se ispoljava Pmax u vertikalnim skokovima?) korišćena su dva tipa oprerećenja (T i T+I) i dve varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ). S tim u vezi, izvršeno je i testiranje odgovarajućih hipoteza (H1, H2, i H3). Konkretno, za testiranje H1 primenjene su dvo-faktorske mešovite ANOVA-e za faktore grupa (Jaki, Brzi, Aktivni i Neaktivni) i intenzitet (za tip T je primenjeno sedam intenziteta: 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, i 1.3 T tela, a za tip T+I četiri intenziteta: 1.0, 1.1, 1.2, i 1.3 od T i I tela)17, posebno za: svaki od dva tipa opterećenja (T i T+I), dve varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ), i za svaku od varijabli posebno (Fpeak, Vpeak, Ppeak, 14 Engl. The Kolmogorov-Smirnov test. 15 Engl. The Levene test for equality of variances. 16 Engl. The Tukey post hoc test. 17 Napomena: za tip T, za sve primenjene intezitete komponenta I je uvek bila konstantna, kao u slučaju OREF što je odgovaralo intezitetu 1.0, dok je za tip T+I, pored komponente T, uvek menjana i komponenta I. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 49 Pmean, Tcon, i Hecc). U slučajevima kad je detektovana narušena sferičnost pretpostavljenih uslova, korišćena je Grinhaus-Giser18 metod regulisanja stepeni slobode za računanje odgovarajućih F i p vrednosti (Vincent, 2005). Tamo gde su potvrđeni efekti odgovarajućeg faktora, pristupilo se međusobnom poređenju između testiranih grupa i primenjenih opterećenja korišćenjem Bonferonijevog19 post hok testa. Za testiranje H2 pristupilo se određivanju individualnog OOPT (posmatranog u odnosu na OREF) za svakog od ispitanika posebno, a potom je primenjen Kruskal-Valis (KV) neparametrijski test za testiranje razlika između grupa, pri čemu su uzeti u obzir izračunate medijane. Testiranje je izvršeno posebno za svaku od varijabli (Pmax i Pmean), u odnosu na faktor grupa (Jaki, Brzi, Aktivni i Neaktivni), takođe, za svaki od dva tipa opterećenja (T i T+I) i za svaku od varijanti vertikalnog skoka (VS i VSPČ). Konačno, za testiranje H3, OOPT je individualno određeno kao % od UJS, posebno za svaku od varijabli (Ppeak i Pmean), primenjena je univarijantna ANOVA za testiranje razlika između grupa. Testiranje je takođe izvršeno posebno za svaki od dva tipa opterećenja (T i T+I), kao i za svaku od varijanti vertikalnog skoka (VS i VSPČ). Kako je efekat faktora grupa bio potvrđen, dalje se pristupilo međusobnom poređenju između grupa korišćenjem Tukijevog post hok testa. Za ispitivanje trećeg cilja (kako dva tipa opterećenja utiču na ispoljavanje Pmax mišića?), korišćen je zajednički uzorak Aktivnih i Neaktivnih ispitanika (n = 20)20. Konkretno, u ovom slučaju je primenjena dvo-faktorska ANOVA sa faktorima tip (T i T+I) i intenzitet (1.1, 1.2, i 1.3 T, odnosno, T i I tela) posebno za svaku od varijanti vertikalnog skoka (VS i VSPČ), na obe varijable koje su korišćene kao indikatori ispoljene snage mišića (Pmax i Pmean), ali i za ostale varijable (Fpeak, Vpeak, Tcon, i Hecc) koje su korišćene za deskripciju kinetičkih i kinematičkih obrazaca. U slučajevima kada je neki od efekata glavnih faktora potvrđen, pristupalo se međusobnom poređenju korišćenjem t-testa sa Bonferonijevom korekcijom (Thomas i Nelson, 2001). Za ispitivanje četvrtog (na kom se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u VAnT6s?) i petog cilja (kako faktor utreniranost utiče na OOPT pri kome se ispoljava Pmax u VAnT6s?). S tim u vezi, izvršena je provera odgovarajuće hipoteze (H4). Konkretno, u prvom koraku primenjena je dvo-faktorska mešovita ANOVA sa faktorima grupa (Jaki, Brzi, Aktivni 18 Engl. The Greenhouse-Geisser method. 19 Engl. The Bonferroni post hoc test. 20 Metodološko opravdanje i razlog za ujedinjenje ove dve grupe su: 1) jer nisu dobijene razlike između ove dve grupe u jačini (apsolutnoj i relativnoj), kao ni u ostalim faktorima kojima su se procenjivane karakteristike uzorka (uzrast, masa i visina tela), i 2) sa većim uzorkom povećava se statistička snaga dobijenih efekata, a samim tim i dobijeni rezultati omogućavaju valjanije zaključke. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 50 i Neaktivni) i intenzitet (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 i 12% od MT) kod VAnT6s za varijablu Ppeak. Kada su glavni efekti faktora bili potvrđeni, pristupilo se međusobnom poređenju testiranih grupa i primenjenih opterećenja korišćenjem Bonferonijevog post hok testa. Kako su post hok efekti za faktor intenzitet pokazali da su maksimalne vrednosti zavisne varijable (Ppeak) unutar opsega primenjenih intenziteta opterećenja, u drugom koraku je procenjeno OOPT koje obezbeđuje ispoljavanje Pmax mišića. Tako je za dalju analizu uzeta interpolisana vrednost Pmax, dobijena primenom polinomijalne regresije drugog reda, fitovane na podacima snage ispoljene pri osam primenjenih opterećenja. Za te potrebe korišćena je sledeća jednačina polinomijalne regresije: cbOaOP  2max  10 gde je O intenzitet primenjenog opterećenja, dok su a, b i c parametri, a prvi izvod je korišćen za računanje intenziteta optimalnog opterećenja (OOPT, izraženo kao procenat od MT) u odnosu na maksimume individualnih krivih prema sledećoj formuli: a bOOPT 2   11 pri čemu su računati Pirsonov koeficijent koorelacije (r) i interval pouzdanosti na nivou poverenja od 95% (IP95%) u cilju ocene jačine individualnih relacija snaga-opterećenje, na osnovu čega se vršila ocena valjanosti, ali i pouzdanosti korišćenog postupka za određivanje OOPT. Nakon toga, primenjena je univarijantna ANOVA za testiranje razlika u OOPT između grupa, za testiranje postavljene H4. Kako je glavni efekat faktora grupa potvrđen, dalje se pristupilo međusobnom poređenju između grupa korišćenjem Tukijevog post hok testa. Za ispitivanje šestog cilja (da li je moguće utvrditi, a potom izvršiti evaluaciju regresionog modela za predikciju OOPT za procenu i ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s?), bio je iskorišćen gore pomenuti postupak za određivanje OOPT. Zatim je primenjen metod linearne regresije za ispitivanje stepena povezanosti između ispoljene snage mišića na primenjenim intenzitetima opterećenja i OOPT za procenu Pmax mišića, čime se vršila provera postavljene H5. Kako je odabrani regresioni model imao dobre karakteristike, izvršena je njegova ocena, gde su prvom koraku korišćene statističke tehnike za procenu valjanosti koje su uključile: Pirsonov koeficijent koorelacije (r), standardnu grešku procene (SGP), interval pouzdanosti na nivou poverenja od 95% (IP95%), kao i dvostruku ANOVA-u sa ponovljenim merenjima sa faktorima metod (za stvarne i modelovane vrednosti) i grupa (Jaki, Brzi, Aktivni i Neaktivni) čime je provereno da li ima sistematskih razlika u vrednosti OOPT koje su dobijene primenom modela i stvarnih vrednosti; a potom je u drugom koraku za procenu Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 51 osetljivosti korišćena univarijantna ANOVA sa faktorom grupa (Jaki, Brzi, Aktivni i Neaktivni). Kako je efekat glavnog faktora grupa potvrđen, primenjen je Tukijev post hok test za testiranje razlika u modelovanim vrednostima OOPT u odnosu na faktor utreniranost. Evaluacija dobijenog regresionog modela izvršena je metodom očigledne ili auto-validacije21 (Harrell, 2001). Kao nivo statističke značajnosti za sve statističke procedure bilo je određeno da je p < 0.05. Prema Cohen-u (1988), ocena veličine razlika bila je ocenjena na osnovu veličine efekta22 (VE). Za ocenu efekata glavnih faktora i interakcije kod ANOVA-e korišćen je parcijalni koeficijent eta (pη2), gde su se efekti smatrali: malim (pη2 = 0.01), umerenim (pη2 = 0.06) i velikim (pη2 = 0.15); dok su se razlike između parova u post hok testovima smatrale: malim (0.2), umerenim (0.5) i velikim (> 0.8). Svi statistički testovi bili su izvršeni korišćenjem programa SPSS 16.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA) i Microsoft Office Excel 2007 (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). 21 Engl. The Apparent validity. 22 Engl. The Effect size. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 52 6. Rezultati istraživanja 6.1. Karakteristike uzorka Karakteristike uzorka su prikazane u Tabeli 4. Jednostruka ANOVA je pokazala značajne razlike između grupa kada je u pitanju procenat masne (F[3, 36] = 16.1, p < 0.001) i bezmasne komponente (F[3, 36] = 7.8, p < 0.001), dok za ostale varijable (uzrast, visina i masa tela) razlike između grupa nisu bile statistički značajne (p > 0.05). Od posebne važnosti mogu biti značajne razlike dobijene u apsolutnoj (F[3, 36] = 45.2; p < 0.001) i relativizovanoj jačini (F[3, 36] = 31.7; p < 0.001) koje su procenjene preko 1PMPČ. Tabela 4. Karakteristike uzorka su prikazane kao srednja vrednost i standardna devijacija (SV ± SD). Varijable Jaki (n = 10) Brzi (n = 10) Aktivni (n = 10) Neaktivni (n = 10) Uzrast (god) 24.7 ± 4.6 23.5 ± 3.9 22.0 ± 1.4 24.8 ± 2.7 Visina tela (m) 1.76 ± 0.04 1.82 ± 0.06 1.82 ± 0.1 1.8 ± 0.08 Masa tela (kg) 85.5 ± 7.4 82.5 ± 7.2 79.5 ± 7.2 77.9 ± 7.4 Bazmasna masa tela (kg) 81.5 ± 7.3 76.5 ± 4.1 73.1 ± 6.4 a,b 68.6 ± 6.4 a,b Masti (%) 4.7 ± 0.8 7.3 ± 1.6 8.5 ± 2.7 a,b 11.9 ± 3.7 a,b,c 1PMPČ (kg) 206.0 ± 19.2 163.0 ± 19.2 a 131.8 ± 19.1 a,b 116.0 ± 17.3 a,b 1PMPČ (kg/kg0.67) 10.5 ± 1.0 8.5 ± 1.0 a 7.1 ± 1.2 a,b 6.3 ± 0.9 a,b 1PMPČ – Jedan ponavljajući maksimum iz polučučnja. a Značajno se razlikuju od grupe Jakih na nivou p < 0.05 b Značajno se razlikuju od grupe Brzih na nivou p < 0.05 c Značajno se razlikuju od grupe Aktivnih na nivou p < 0.05 6.2. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost Rezultati koji se odnose na ispoljavanje i procenu snage u vertikalnim skokovima su prezentovani u dve zasebne sekcije. Prva sekcija obuhvata prikaz dobijenih rezultata koji su uključili ispitivanje uticaja intenziteta opterećenja manipulacijom sa komponentom T, kao jednom od dve komponente opterećenja, koja je simulirana uz pomoć specijalne konstrukcije sa sistemom lakih koturača i guma velike dužine sa malim koeficijentom elastičnosti. Druga sekcija obuhvata prikaz rezultata dobijenih ispitivanjem uticaja intenziteta opterećenja sa istovremenom manipulacijom njegove obe komponente, i T i I, što je simulirano uz pomoć specijalnog prsluka za trening sa opterećenjem. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 53 6.2.1. Manipulacija intenzitetom spoljašnjeg opterećenja sa težinom Tipični vremenski zapisi zavisnih varijabli reprezentativnog ispitanika za tri izabrana opterećenja su prikazani na Slici 6. Kao što se očekivalo, povećanje intenziteta spoljašnjeg opterećenja bilo je povezano sa povećanjem sile reakcije podloge (Slika 6a) i sa Slika 6. Na slici su prikazani vremenski zapisi sile reakcije podloge (a), brzine centra mase (b), pozicija centra mase tokom ekscentrične i koncentrične faze (c), i snaga (d) dobijeni od reprezentativnog ispitanika za tri odabrana intenziteta opterećenja (0.7, 1.0, i 1.3 T tela) za obe varijante skoka (VS – vertikalni skok i VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja). Vremenski zapisi su poravnati u odnosu na vreme početka faze leta. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 54 smanjenjem brzine centra mase (Slika 6b). Pored toga, ispitanici su demonstrirali primetnu promenu visine centra mase tokom ekscentrične faze skoka (Slika 6c). Kada je u pitanju Pmax mišića, kod obe vrste skokova veće vrednosti snage su se ispoljile u uslovima bez opterećenja (OREF), nego u uslovima opterećenja, odnosno, rasterećenja (Slika 6d). Prosečne vrednosti varijabli ispoljene snage (Ppeak i Pmean) za sve četiri grupe ispitanika i za sedam primenjenih intenziteta, uz slučaju manipulacije sa komponentom T, su prikazane na Slici 7. Kao što se može videti na slici, dobijeni rezultati su u velikoj meri konzistentni za sve četiri grupe ispitanika kod obe varijante skoka. Pored toga, može se primetiti da su dobijene vrednosti u skladu sa vremenskim zapisima prikazanim na Slici 6d. Slika 7. Na slici su prikazane prosečne vrednosti pikova snage (Ppeak, panel a) i prosečne snage (Pmean, panel b) za svaku od četiri grupe ispitanike i za sedam primenjenih intenziteta opterećenja. Na levom panelu su prikazane vrednosti za vertikalni skok (VS), a na desnom za vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ). Podaci su prikazani kao SV i SD. Na Slici 8 prikazani su kinematički i kinetički obrasci za oba skoka. Rezultati su pokazali očekivane efekte grupa i intenzitet. Na primer, grupa Brzih i posebno grupa Jakih su pokazale veće vrednosti Fpeak i Vpeak nego ostale dve grupe. U pogledu efekta intenziteta, povećanje primenjenog intenziteta uticalo je na povećanje Fpeak i smanjenje Vpeak, ali i umanjenju ΔHecc. Ni kod jedne od varijabli nije zabeležena značajna interakcija grupa × intenzitet. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 55 Slika 8. Na slici su prikazani kinematički i kinetički obrazci za vertikalni skok (VS, levi panel) i vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ, desni panel), kao pik sile (Ppeak, panel a), pik brzine (Vpeak, panel b), trajanje koncentrične faze (Tcon, panel c) i promena visine centra mase tokom ekscentrične faze (Hecc, panel d, prikazan samo za VS), za svaku od četiri grupe ispitanika i sedam primenjenih intenziteta opterećenja. Podaci su prikazani kao SV i SD. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 56 Tabela 5. Efekti grupe i intenziteta, post hok testovi, i odgovarajuće veličine efekta za VS. Variable ANOVA (efekti) F p VE ( pη2) VE (opis) Post hok Ppeak Grupa 13.94 0.00 0.53 V Neaktivni < Aktivni = Brzi ≤ Jaki Intenzitet 38.89 0.00 0.51 V 0.7 < 0.8 = 0.9 < 1.0 > 1.1 = 1.2 = 1.3 Interakcija 2.00 0.03 0.14 U Pmean Grupa 7.55 0.00 0.38 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi = Jaki Intenzitet 23.14 0.00 0.39 V 0.7 < 0.8 < 0.9 = 1.0 = 1.1 = 1.2 = 1.3 Interakcija 1.11 0.36 0.08 / Fpeak Grupa 3.88 0.02 0.24 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi = Jaki Intenzitet 66.31 0.00 0.64 V 0.7 = 0.8 < 0.9 < 1.0 = 1.1 < 1.2 = 1.3 Interakcija 1.36 0.20 0.10 / Vpeak Grupa 24.25 0.00 0.66 V Neaktivni < Aktivni = Brzi < Jaki Intenzitet 112.93 0.00 0.75 V 0.7 = 0.8 ≥ 0.9 = 1.0 > 1.1 > 1.2 >1.3 Interakcija 0.86 0.86 0.07 / Tcon Grupa 0.77 0.52 0.06 / Neaktivni = Aktivni = Brzi = Jaki Intenzitet 0.93 0.45 0.02 / 0.7 = 0.8 = 0.9 = 1.0 = 1.1 = 1.2 = 1.3 Interakcija 0.78 0.66 0.06 / ΔHecc Grupa 1.64 0.20 0.12 / Neaktivni = Aktivni = Brzi = Jaki Intenzitet 14.53 0.00 0.28 V 0.7 = 0.8 ≥ 0.9 = 1.0 = 1.1 = 1.2 = 1.3 Interakcija 0.55 0.90 0.04 / VS – vertikalni skok, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka, Fpeak – pik sile, Vpeak – pik brzine, Tcon – trajanje koncentrične faze skoka, ΔHecc – maksimalna promena visine centra mase tokom ekscentrične faze skoka. ANOVA – analiza varijanse, VE – veličina efekta, V – velika, U – umerena i M – mala. < > – manje/veće; ≤ ≥ – jednako sa prvim, i manje/veće od ostalih; = jednako. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. Tabela 6. Efekti grupe i intenziteta, post hok testovi, i odgovarajuće veličine efekta za VSPČ. Variable ANOVA (efekti) F p VE ( pη2) VE (opis) Post hok Ppeak Grupa 18.11 0.00 0.60 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi ≤ Jaki Intenzitet 5.83 0.00 0.14 U 0.7 = 0.8 = 0.9 ≤ 1.0 = 1.1 > 1.2 = 1.3 Interakcija 3.19 0.00 0.21 V Pmean Grupa 15.59 0.00 0.56 V Neaktivni < Aktivni = Brzi ≤ Jaki Intenzitet 3.71 0.00 0.09 U 0.7 = 0.8 = 0.9 = 1.0 = 1.1 = 1.2 = 1.3 Interakcija 1.28 0.23 0.09 / Fpeak Grupa 15.90 0.00 0.56 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi < Jaki Intenzitet 79.17 0.00 0.68 V 0.7 = 0.8 ≤ 0.9 < 1.0 = 1.1 < 1.2 < 1.3 Interakcija 1.38 0.18 0.10 / Vpeak Grupa 10.46 0.00 0.46 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi = Jaki Intenzitet 113.42 0.00 0.75 V 0.7 = 0.8 ≥ 0.9 > 1.0 ≥ 1.1 > 1.2 >1.3 Interakcija 0.95 0.49 0.07 / Tcon Grupa 4.36 0.01 0.26 V Neaktivni ≥ Aktivni = Brzi = Jaki Intenzitet 12.99 0.00 0.26 V 0.7 = 0.8 ≤ 0.9 = 1.0 = 1.1 = 1.2 ≤ 1.3 Interakcija 1.14 0.33 0.09 / VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka, Fpeak – pik sile, Vpeak – pik brzine, Tcon – trajanje koncentrične faze skoka. ANOVA – analiza varijanse, VE – veličina efekta, V – velika, U – umerena i M – mala. < > – manje/veće; ≤ ≥ – jednako sa prvim, i manje/veće od ostalih; = jednako. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 57 Statistički nalazi dvostruke mešovite ANOVA-e, veličine efekta i nalazi post hok testa su prikazani u Tabeli 5 za VS, dok su za VSPČ prikazani u Tabeli 6. Iz prespektive testiranih hipoteza, najbitniji su podaci koji se odnose na varijable (Ppeak i Pmean) koje oslikavaju ispoljenu snagu mišića. S tim u vezi, iz Tabele 5 i 6 se može videti da su maksimalne vrednosti Ppeak dobijeni pri intenzitetu koje odgovara OREF (1.0 T+I tela). Iako je većina razlika između primenjenih opterećenja za Pmean bila iznad nivoa značajnosti, važno je napomenti da su u obe varijante skoka vrednosti Pmean takođe bile veće pri intenzitetu 1.0 T+I tela (OREF) nego za intenzitete 0.7 i 1.3 T tela, kako za VS (133.1 W/kg0.67 u odnosu na 119.5 W/kg0.67 i 131.6 W/kg0.67) tako i za VSPČ (90.5 W/kg0.67 u odnosu na 85.0 W/kg0.67 i 85.1 W/kg0.67). Treba napomenuti da je značajna dvostruka interakcija grupa × intenzitet dobijena samo za Ppeak. Vizuelna inspekcija podataka sugerisala je da se interakcija javila usled relativne prednosti grupe Jakih u odnosu na grupu Brzih pri većim, ali ne i pri manjim intenzitetima opterećenja. Ipak, većina ispitanika je pokazala maksimalne vrednosti Ppeak i Pmean pri intenzitetima koji su blizu 1.0 T+I tela (Tabela 7). Takođe, Kruskal-Valis (KV) test je pokazao da nema značajnih razlika u individualnim opterećenjima (posmatranih u odnosu na 1.0 T+I tela) između testiranih grupa u oba skoka: VS (Ppeak: x2 = 0.37 za p = 0.95 i Pmean: x2 = 0.58 za p = 0.90) i VSPČ (Ppeak: x2 = 3.93 za p = 0.27 i Pmean: x2 = 0.58 za p = 0.90). Tabela 7. Ukupni intenzitet opterećenja (za tip T) izražen kao udeo od T i I tela (medijane) pri kome se obezbeđuju uslovi za ispoljavanje maksimalne snage mišića. Grupa VS VSPČ (Ppeak) (Pmean) (Ppeak) (Pmean) Neaktivni 1.00 1.05 0.95 0.85 Aktivni 1.00 1.00 1.00 1.00 Brzi 1.00 1.05 1.00 1.05 Jaki 1.00 1.10 1.05 1.00 VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Ppeak – pik snage u koncentričnoj fazi skoka, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. U Tabeli 8 intenzitet opterećenja je prikazan kao procenat od ukupne jačine sistema (% od UJS). U ovom slučaju se pokazalo da se intenziteti opterećenja koji omogućavaju maksimalno ispoljavanje Ppeak i Pmean u VS značajno razlikuju između testiranih grupa (F[3 ,36] = 5.8 – 7.8, p < 0.003). Pri čemu je grupa Jakih pokazala najmanje, a grupa Neaktivnih najveće OOPT za ispoljavanje Pmax. Slični nalazi su dobijeni i za VSPČ, iako su značajne razlike dobijene samo za Pmean (F[3 ,36] = 3.8, p = 0.02), ali su i dobijene vrednosti za Ppeak bile vrlo blizu nivoa statističke značajnosti (F[3 ,36] = 2.6, p = 0.07). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 58 Tabela 8. Intenzitet opterećenja (za tip T) izražen kao procenat od ukupne jačine sistema (SV ± SD) pri kome se obezbeđuju uslovi za ispoljavanje maksimalne snage mišića. Grupa VS VSPČ (Ppeak) (Pmean) (Ppeak) (Pmean) Neaktivni 43.9 ± 7.1 a,b 45.6 ± 6.9 a,b 38.2 ± 6.4 40.8 ± 11.6 a Aktivni 40.3 ± 5.8 a 43.0 ± 8.8 a 38.9 ± 8.3 39.9 ± 9.0 a Brzi 35.8 ± 6.9 37.2 ± 6.3 33.6 ± 6.6 35.2 ± 6.4 Jaki 31.7 ± 3.5 34.0 ± 4.9 32.0 ± 5.4 29.6 ± 4.7 VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka. a Značajno se razlikuju od grupe Jakih na nivou p < 0.05 b Značajno se razlikuju od grupe Brzih na nivou p < 0.05 6.2.2. Manipulacija intenzitetom spoljašnjeg opterećenja sa težinom i inercijom Na Slici 9 prikazane su prosečne vrednosti varijabli ispoljene snage (Ppeak i Pmean), a na Slici 10 kinematički i kinetički obrasci za oba skoka, za sve četiri grupe ispitanika i za četiri primenjena intenziteta opterećenja (primena obe komponente opterećenja, T+I). Slika 9. Na slici su prikazane prosečne vrednosti pikova snage (Ppeak, panel a) i prosečne snage (Pmean, panel b) za svaku od četiri grupe ispitanike i za četiri primenjena intenziteta opterećenja. Na levom panelu su prikazane vrednosti za vertikalni skok (VS), a na desnom za vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ). Podaci su prikazani kao SV i SD. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 59 Slika 10. Na slici su prikazani kinematički i kinetički obrazci za vertikalni skok (VS, levi panel) i vertikalni skok iz polučučnja (VSPČ, desni panel), kao pik sile (Ppeak, panel a), pik brzine (Vpeak, panel b), trajanje koncentrične faze (Tcon, panel c) i promena visine centra mase tokom ekscentrične faze (Hecc, panel d, prikazan samo za VS). Podaci su prikazani kao SV i SD. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 60 Generalno, kada je u pitanju ispoljena snaga, ostvareni maksimumi za obe varijable i kod oba skoka su ostvareni na intenzitetu opterećenja koje je iznosilo 1.0 T+I tela, kao i u situaciji kada se manipulisalo samo sa T, kao jednom od komponenti opterećenja. Važno je napomenuti da su dobijeni rezultat konzistentni za sve četiri grupe testiranih ispitanika kod obe vrste skoka. Kada su u pitanju kinematički i kinetički obrasci skakanja, rezultati su pokazali očekivane efekte grupa i intenziteta. Na primer, grupa Brzih i posebno grupa Jakih su pokazale veće vrednosti Fpeak i Vpeak nego ostale dve grupe. U pogledu efekta intenziteta, povećanje primenjenog opterećenja uticalo je na povećanje Fpeak i smanjenju Vpeak, ali i umanjenju ΔHecc. Ni kod jedne od varijabli nije zabeležena interakcija grupa × intenzitet. Statistički nalazi dvostruke mešovite ANOVA-e, veličine efekta i nalazi post hok testa su prikazani u Tabeli 9 za VS, dok su za VSPČ prikazani u Tabeli 10. I u ovom slučaju, najvažniji nalazi uključuju rezultate koji se odnose na varijable (Ppeak i Pmean) koje prikazuju ispoljenu snagu mišića. Dakle, može se videti da su maksimalne vrednosti Ppeak i Pmean za oba skoka ispoljene u uslovima kada je intenzitet opterećenja odgovarao OREF (odnosno, T+I sopstvenog tela). Odsustvo bilo kakvih interakcija, upućuje na konzistentnost rezultata. Tabela 9. Efekti grupe i intenziteta, post hok testovi, i odgovarajuće veličine efekta za VS. Variable ANOVA (efekti) F p VE ( pη2) VE (opis) Post hok Ppeak Grupa 18.13 0.00 0.60 V Neaktivni < Aktivni = Brzi ≤ Jaki Intenzitet 40.83 0.00 0.52 V 1.0 > 1.1 > 1.2 > 1.3 Interakcija 1.17 0.32 0.09 / Pmean Grupa 8.93 0.00 0.42 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi ≤ Jaki Intenzitet 13.40 0.00 0.27 V 1.0 > 1.1 = 1.2 = 1.3 Interakcija 0.85 0.57 0.06 / Fpeak Grupa 22.05 0.00 0.64 V Neaktivni < Aktivni ≤ Brzi < Jaki Intenzitet 660.94 0.00 0.95 V 1.0 > 1.1 > 1.2 > 1.3 Interakcija 0.66 0.74 0.05 / Vpeak Grupa 2.63 0.06 0.18 V Neaktivni = Aktivni = Brzi = Jaki Intenzitet 21.93 0.00 0.37 V 1.0 < 1.1 ≤ 1.2 ≤ 1.3 Interakcija 0.76 0.66 0.06 / Tcon Grupa 0.93 0.44 0.07 / Neaktivni = Aktivni = Speed = Jaki Intenzitet 18.07 0.00 0.33 / 1.0 = 1.1 ≤ 1.2 < 1.3 Interakcija 0.42 0.92 0.03 / ΔHecc Grupa 0.72 0.55 0.06 / Neaktivni = Aktivni = Speed = Jaki Intenzitet 5.50 0.00 0.13 U 1.0 ≥ 1.1 = 1.2 = 1.3 Interakcija 1.00 0.44 0.08 / VS – vertikalni skok, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka, Fpeak – pik sile, Vpeak – pik brzine, Tcon – trajanje koncentrične faze skoka, Hecc – maksimalna promena visine centra mase tokom ekscentrične faze skoka. ANOVA – analiza varijanse, VE – veličina efekta, V – velika, U – umerena i M – mala. < > – manje/veće, ≤ ≥ – jednako sa prvim, i manje/veće od ostalih, = jednako. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 61 Takođe, važno je napomenuti da je većina ispitanika pokazala individualne maksimalne vrednosti Ppeak i Pmean pri intenzitetima opterećenja koja su blizu 1.0 T+I tela (Tabela 11). S tim u vezi, i Kruskal-Valis (KV) test je pokazao da nema značajnih razlika između grupa u oba skoka: VS (Ppeak: x2 = 5.07 za p = 0.17 i Pmean: x2 = 0.27 za p = 0.97) i VSPČ (Ppeak: x2 = 5.71 za p = 0.13 i Pmean: x2 = 5.84 za p = 0.12). Tabela 11. Ukupni intenzitet opterećenja (za tip T+I) izražen kao udeo od T i I tela (medijane) pri kome se obezbeđuju uslovi za ispoljavanje maksimalne snage mišića. Grupa VS VSPČ (Ppeak) (Pmean) (Ppeak) (Pmean) Neaktivni 1.00 1.05 1.00 1.00 Aktivni 1.00 1.00 1.00 1.00 Brzi 1.00 1.00 1.00 1.00 Jaki 1.05 1.05 1.00 1.10 VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. U Tabeli 12 intenzitet opterećenja (tip T+I) je prikazano kao % od UJS. Naime, pokazalo se da se intenzitet opterećenja, koja omogućava ispoljavanje Ppeak i Pmean u VS (F[3 ,36] = 9.5 – 13.0, p < 0.001), ali i u VSPČ (F[3 ,36] = 10.9 – 13.2, p < 0.001), značajno razlikuju između testiranih grupa. Pri tome, grupa Jakih je pokazala najmanje, a grupa Neaktivnih najveće OOPT za ispoljavanje Pmax mišića. Tabela 10. Efekti grupe i intenziteta, post hok testovi, i odgovarajuće veličine efekta za VSPČ. Variable ANOVA (efekti) F p VE ( pη2) VE (opis) Post hok Ppeak Grupa 24.74 0.00 0.67 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi < Jaki Intenzitet 78.67 0.00 0.68 V 1.0 > 1.1 > 1.2 > 1.3 Interakcija 2.11 0.03 0.15 V Pmean Grupa 22.29 0.00 0.64 V Neaktivni = Aktivni ≤ Brzi < Jaki Intenzitet 39.93 0.00 0.52 V 1.0 > 1.1 ≥ 1.2 > 1.3 Interakcija 2.23 0.02 0.15 V Fpeak Grupa 22.51 0.00 0.65 V Neaktivni < Aktivni ≤ Brzi < Jaki Intenzitet 408.00 0.00 0.92 V 1.0 > 1.1 > 1.2 >1.3 Interakcija 2.65 0.01 0.177 V Vpeak Grupa 12.98 0.00 0.51 V Neaktivni = Aktivni = Brzi < Jaki Intenzitet 100.08 0.00 0.73 V 1.0 < 1.1 < 1.2 < 1.3 Interakcija 1.19 0.31 0.09 / Tcon Grupa 4.59 0.01 0.27 V Neaktivni ≥ Aktivni ≥ Brzi = Jaki Intenzitet 75.79 0.00 0.67 V 1.0 < 1.1 < 1.2 < 1.3 Interakcija 1.78 0.08 0.13 / VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka, Fpeak – pik sile, Vpeak – pik brzine, Tcon – trajanje koncentrične faze skoka. ANOVA – analiza varijanse, VE – veličina efekta, V – velika, U – umerena i M – mala. < > – manje/ veće; ≤ ≥ – jednako sa prvim, i manje/veće od ostalih; = jednako. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 62 Tabela 12. Intenzitet opterećenja (za tip T+I) izražen kao procenat od ukupne jačine sistema (SV ± SD) pri kome se obezbeđuju uslovi za ispoljavanje maksimalne snage mišića. Grupa VS VSPČ (Ppeak) (Pmean) (Ppeak) (Pmean) Neaktivni 44.1 ± 4.3 a,b 46.0 ± 6.7 a,b 42.4 ± 4.9 a,b 41.9 ± 5.3 a,b Aktivni 39.2 ± 4.0 a 42.8 ± 8.4 a 39.1 ± 3.9 a 40.3 ± 3.4 a Brzi 36.4 ± 5.2 37.9 ± 6.1 35.1 ± 3.5 35.8 ± 3.3 Jaki 32.7 ± 3.1 31.8 ± 2.5 32.3 ± 3.0 33.0 ± 3.6 VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka. a Značajno se razlikuju od grupe Jakih na nivou p < 0.05 b Značajno se razlikuju od grupe Brzih na nivou p < 0.05 6.3. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na tip opterećenja Efekti dva tipa opterećenja (intenzitet od 1.1 do 1.3 T, odnosno T+I tela) na kinematičke i kinetičke obrasce prilikom izvođenja vertikalnih skokova su prikazani na Slici 11, u odnosu na uslove bez dodatog opterećenja, dakle, pri OREF (T i I sopstvenog tela). Glavni nalazi dvostruke ANOVA-e sa ponovljenim merenjima za glavne faktore tip i intenzitet su prikazani u Tabeli 13, dok su post hok nalazi takođe prikazani na Slici 11. Tabela 13. Efekti različitih tipova i intenziteta opterećenja sa odgovarajućim veličinama efekta za VS i VSPČ na odgovarajuće pokazatelje kinetičkih i kinematičkih obrazaca. VS VSPČ Variable ANOVA (efekti) F p VE ( pη2) VE (opis) F P VE ( pη2) VE (opis) Fpeak Tip 1.05 0.32 0.05 V 3.24 0.09 0.14 U Intenzitet 9.49 0.00 0.32 V 25.01 0.00 0.56 V Interakcija 0.24 0.79 0.01 / 1.63 0.21 0.08 / Vpeak Tip 298.56 0.00 0.94 V 124.74 0.00 0.86 V Intenzitet 200.63 0.00 0.91 V 131.76 0.00 0.87 V Interakcija 33.61 0.00 0.63 V 14.84 0.00 0.43 V Tcon Tip 3.20 0.09 0.14 / 39.62 0.00 0.66 V Intenzitet 8.51 0.00 0.30 V 8.67 0.00 0.30 V Interakcija 0.31 0.74 0.02 / 2.15 0.13 0.10 / ΔHecc Tip 2.21 0.15 0.10 / / / / / Intenzitet 2.51 0.09 0.11 / / / / / Interakcija 0.07 0.93 0.00 / / / / VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Fpeak – pik sile, Vpeak – pik brzine, Tcon – trajanje koncentrične faze skoka, Hecc – maksimalna promena visine centra mase tokom ekscentrične faze skoka. ANOVA – analiza varijanse, VE – veličina efekta, V – velika, U – umerena i M – mala. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 63 Slika 11. Grafički prikaz kinetičkih i kinematičkih obrazaca za obe varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ), tipove (T i T+I) i intenzitete opterećenja (od 1.1 do 1.3 T, odnosno T+I tela) sa odgovarajućim interpretacijama post hok testova. Podaci su prikazani kao SV i SD. VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Fpeak – pik sile, Vpeak – pik brzine, Tcon – trajanje koncentrične faze skoka, Hecc – maksimalna promena visine tokom ekscentrične faze skoka. OREF – referentno opterećenje (1.0 T+I tela), T – težina, I – inercija. < > – manje/veće; ≤ ≥ – jednako sa prvim, i manje/veće od ostalih; = jednako. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 64 Generalno, rezultati sugerišu da se ispoljeni Fpeak uvećava sa povećanjem intenziteta opterećenja, mada iako su primetne nešto veće vrednosti Fpeak za tip T+I, nisu dobijene razlike između dva tipa opterećenja (Slika 11a). Kada je u pitanju ispoljeni Vpeak (Slika 11b), on se smanjuje sa povećanjem intenziteta opterećenja, a takođe su i zabeležene veće vrednosti (manje opadanje) za uslove sa opterećenjem tipa T. Dobijena interakcija je pokazala da se veća redukcija Vpeak događa pri opterećenju tipa T+I. Za Tcon (Slika 11c) pokazalo se da ona generalno produžava sa povećanjem intenziteta, dok je za opterećenja tipa T bila takođe duža, ali samo za VSPČ. Naposletku, iako je sa povećanjem opterećenja uočeno smanjenje Hecc (Slika 11d), nije dobijen efekat intenziteta, kao ni efekat tipa opterećenja. Efekti dva tipa primenjenog opterećenja (intenzitet od 1.1 do 1.3 T, odnosno T+I tela) na ispoljavanje snage pri vertikalnim skokovima su prikazani na Slici 12, u odnosu uslove bez dodatog spoljašnjeg opterećenja, dakle, gde je opterećenje bilo samo sopstvena T+I tela (OREF). Glavni nalazi dvostruke ANOVA-e sa ponovljenim merenjima za glavne faktore tip i intenzitet su prikazani u Tabeli 14, dok su post hok nalazi takođe prikazani na Slici 12. Kada je u pitanju ispoljavanje snage mišića, rezultati su pokazali da se kod obe varijante primenjenih vertikalnih skokova (VS i VSPČ), vrednosti obe varijable (Ppeak i Pmean) redukuju sa povećanjem intenziteta opterećenja, bez obzira koji je tip opterećenja u pitanju. Ipak, glavni nalaz predstavljaju rezultati koji su pokazali da postoji razlika između dva tipa opterećenja. Konkretno, vrednosti ispoljene snage pri tipu opterećenja T+I su manje nego kada je u pitanju tip opterećenja T. Dobijena interakcija za Pmean u VSPČ sugeriše da ispoljena snaga mnogo brže opada sa povećanjem intenziteta opterećenja kada je u pitanju tip opterećenja T+I. Tabela 14. Efekti različitih tipova i intenziteta opterećenja sa odgovarajućim veličinama efekta za VS i VSPČ na odgovarajuće pokazatelje ispoljene snage mišića. VS VSPČ Variable ANOVA (efekti) F p VE ( pη2) VE (opis) F p VE ( pη2) VE (opis) Ppeak Tip 7.16 0.01 0.26 V 58.89 0.00 0.75 V Intenzitet 12.97 0.00 0.39 V 27.84 0.00 0.58 V Interakcija 3.16 0.07 0.14 U 8.60 0.00 0.30 U Pmean Tip 6.91 0.02 0.26 V 23.71 0.00 0.54 V Intenzitet 4.49 0.02 0.18 V 21.94 0.00 0.52 V Interakcija 1.05 0.36 0.05 / 0.61 0.55 0.03 / VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja, Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka. ANOVA – analiza varijanse, VE – veličina efekta, V – velika, U – umerena i M – mala. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 65 Slika 12. Grafički prikaz ispoljavanja snage mišića za obe varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ), tipove (T i T+I) i intenzitete opterećenja (od 1.1 do 1.3 T, odnosno T+I tela) sa odgovarajućim interpretacijama post hok testova. Podaci su prikazani kao SV i SD. VS – vertikalni skok, VSPČ – vertikalni skok iz polučučnja. Ppeak – pik snage, Pmean – prosečna snaga u koncentričnoj fazi skoka. OREF – referentno opterećenje (1.0 T+I tela), T – težina, I – inercija. < > – manje/veće; ≤ ≥ – jednako sa prvim, i manje/veće od ostalih; = jednako. Nivo statističke značajnosti je na nivou p < 0.05. 6.4. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića na bicikl ergometru u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost Na Slici 13 prikazane su prosečne vrednosti normalizovanih Ppeak posebno za svaku od četiri grupe ispitanika (Jaki, Brzi, Aktivni i Neaktivni) i osam primenjenih intenziteta opterećenja (interval od 5 do 12% od MT). Pored glavnih efekata grupa (F[3, 36] = 25.8, p < 0.001) i intenzitet (F[7, 252] = 48.35, p < 0.001), dvostruka mešovita ANOVA je pokazala i značajnu interakciju grupa × intenzitet (F[21, 252] = 5.43, p < 0.001). Kao što se vidi na Slici 13, post hok test je pokazao da su prisutne značajne razlike između svih grupa, gde su grupe Jakih i Neaktivnih pokazale najveće, odnosno najmanje vrednosti normalizovanih Ppeak. Kada su u pitanju intenziteti opterećenja pri kojim se ispoljila Pmax mišića rezultati su pokazali veće vrednosti pri umerenim intenzitetima (8-9% od MT), nego pri malim (5-6% od MT) i velikim (11-12% od MT). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 66 Slika 13. Prikaz ispoljenih normalizovanih pikova snage (Ppeak) u odnosu na faktore intenzitet opterećenja i utreniranost u VAnT6s. Vrednosti su prikazane kao SV ± SD. Za dalje objašnjenje dobijene interakcije grupa × intenzitet za svakog od ispitanika posebno, bilo je neophodno odrediti individualnu Pmax. Korišćenjem apsolutnih vrednosti Ppeak od osam primenjenih intenziteta opterećenja, dobijene su regresione krive na osnovu kojih je kasnije određeno OOPT pri kome se ispoljava individualna Pmax mišića (Slika 14). Slika 14. Regresione krive prikazuju koeficijente korelacije (r) između primenjenog intenziteta opterećenja i ostvarenih pikova snage (Ppeak) kod reprezentativnih ispitanika za svaku od četiri grupe u VAnT6s. Maksimumi odgovaraju optimalnom opterećenju (OOPT) pri kome se ispoljava maksimalna snaga (Pmax) mišića. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 67 Valjanost primenjenog metoda za računanje OOPT je ocenjena na osnovu vrednosti koeficijenata korelacije (r) koji su dobijeni iz individualnih polinomijalnih regresionih krivih kojima je ispitivana povezanost primenjenog intenziteta opterećenja i ispoljenih Ppeak. Konkretno, primenjeni metod se pokazao kao valjan, jer su, za sve četiri grupe ispitanika dobijene vrednosti koeficijenata korelacije bile visoke i prikazani su kao [medijane (opseg; IP95%)]: Jaki [r = 0.91 (0.81-0.97; IP95% = 0.06)], Brzi [r = 0.91 (0.88-1.00; IP95% = 0.06)], Aktivni [r = 0.90 (0.70-0.97; IP95% = 0.11)] i Neaktivni [r = 0.92 (0.58-0.98; IP95% = 0.14)]. Takođe, važno je napomenuti da su se dobijeni koeficijenti kod 38 ispitanika, i pored limitiranog broja tačaka (svega osam), našli ispod željenog nivoa značajnosti (r > 0.71, za nivo značajnosti od p < 0.05), dok su se kod samo dva našli nešto malo iznad nivoa značajnosti (p > 0.05). Ovi nalazi dodatno potvrđuju valjanost primenjenog metoda za određivanje individualnog OOPT za ispoljavanje i procenu Pmax mišića. Slika 15. Optimalno opterećenje (OOPT) za ispoljavanje maksimalne snage (Pmax) mišića u četiri grupe ispitanika različitog tipa i nivoa utreniranosti u VAnT6s. Vrednosti su prikazane kao SV i SD. Na Slici 15 su prikazani glavi nalazi ovog dela istraživanja. OOPT23 za ispoljavanje Pmax mišića (SV ± SD) kretalo se u intervalu od najmanjeg intenziteta (7.99 ± 1.06) za grupu Neaktivnih do najvećeg (9.66 ± 0.63) za grupu Jakih, dok su preostale dve grupe zabeležile maksimume pri umerenim intenzitetima opterećenja, (9.22 ± 0.47) grupa Brzih i (8.65 ± 1.04) grupa Aktivnih. Jednostruka ANOVA je pokazala glavni efekat grupe (F[3, 36] = 10.38, p < 23 OOPT je prikazano kao procenat od mase tela (% od MT). 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Sedentary O O PT  (%  M T) Grupa *** p < 0.001 p ≤ 0.05 * p < 0.05 * Jaki Brzi Aktivni Neaktivni Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 68 0.001), dok je Tukijev post hok test pokazao značajno veće vrednosti OOPT za grupu Jakih nego za grupe Aktivnih (veličina efekta; VE = 1.17) i Neaktivnih (VE = 1.92), kao i veće vrednosti za grupu Brzih nego za grupu Neaktivnih (VE = 1.50). 6.5. Predikcija optimalnog opterećenja za ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića na bicikl ergometru Provera valjanosti i osetljivosti dobijenog regresionog modela za predikciju OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s, izvršena je po principu auto-validacije. Slika 16 prikazuje regresione prave za svih osam primenjenih opterećenja koje oslikavaju povezanost ispoljenih Ppeak na različitim nivoima intenziteta opterećenja i OOPT koje je izračunato na osnovu koeficijenata dobijenih iz regresionih krivih (pogledati poglavlje 6.4). Na pomenutoj slici se mogu primetiti dva potencijalno značajna nalaza. Prvi nalaz se odnosi na to da sa povećanjem intenziteta primenjenog opterećenja razlike između testiranih grupa postaju uočljivije. Konkretno, pri većim intenzitetima spoljašnjeg opterećenja (npr., 11–12% od MT) „slabiji“ ispoljavaju manji Ppeak, dok „jači“ ispitanici ispoljavaju veći Ppeak, što nije slučaj kada su u pitanju manji intenziteti primenjenog opterećenja (npr., 5–6% od MT). Drugi nalaz ukazuje da postoji značajna povezanost ispoljene Ppeak na odgovarajućim intenzitetima opterećenja i OOPT. Ono što je važno istaći je da ta veza raste linearno (r = 0.96, p < 0.01) kako se intenzitet opterećenja povećava (Slika 17). Dakle, kao što je prethodno prikazano na Slici 16, sa povećanjem intenziteta opterećenja ispoljene vrednosti Ppeak su se sve jasnije raspoređivale duž linije trenda, a samim tim i koeficijenti povezanosti su se linearno uvećavali sa većim intenzitetom spoljašnjeg opterećenja. Konkretno, najmanja povezanost zabeležena je pri najmanjem primenjenom intenzitetu opterećenja (5% od MT), dok je najveća zabeležena pri najvećem (12% od MT). U poslednjem slučaju, dakle, kod intenziteta opterećenja od 12% od MT, dobijeni koeficijent korelacije (r = 0.85) ukazao je na veoma visok nivo povezanosti, što je takođe doprinelo da SGP i IP95% budu izrazito niski. Na osnovu ovih nalaza dobijenih za intenzitet spoljašnjeg opterećenja od 12% od MT, moglo se konstatovati da ovaj model kao najbolji od svih dobijenih regresioni modela za predikciju OOPT za procenu Pmax mišića u VAnT6s, ima dobru osnovu za dalje ispitivanje njegovih karakteristika predviđanja. S tim u vezi, dalje je izvršena provera karakteristika odabranog regresionog modela, koja je uključila postupak utvrđivanja auto-valjanosti modela, a potom i evaluaciju njegove osetljivosti u odnosu na faktor utreniranost. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 69 O O PT (% o d M T ) y = 0.095x + 5.213 R² = 0.121 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 5% od MT y = 0.109x + 4.197 R² = 0.194 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 6% od MT Neaktivni Aktivni Brzi Jaki y = 0.130x + 2.921 R² = 0.384 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 7% od MT y = 0.098x + 4.170 R² = 0.379 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 8% od MT y = 0.091x + 4.408 R² = 0.492 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 9% od MT y = 0.110x + 3.588 R² = 0.637 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 10% od MT y = 0.090x + 4.822 R² = 0.627 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 11% od MT y = 0.087x + 5.231 R² = 0.731 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 12% od MT Ppeak (W/kg0.67) Slika 16. Grafički prikaz regresionih pravih i jednačina za relaciju između optimalnog opterećenja (OOPT) i pikova snage (Ppeak) ispoljenih na svakom od osam primenjenih intenziteta opterećenja u VAnT6s, na uzorku od četiri grupe ispitanika različitog tipa i nivoa utreniranosti (n = 40). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 70 Slika 17. Prikaz linearne povezanosti uvećanja stepena predikcije optimalnog opterećenja (OOPT) za procenu maksimlane snage (Pmax) sa povećanjem intenziteta opterećanja. U Tabeli 15 su prikazane karakteristike regresionih modela za predikciju OOPT za procenu i ispoljavanje Pmax mišića u odnosu na vrednosti Ppeak ostvarenih na različitim intenzitetima primenjenog spoljašnjeg opterećenja (5-12% od MT). Važno je napomenuti da su svi dobijeni regresioni modeli predviđanja pokazali značajnu povezanost (za p < 0.05) Tabela 15. Regresioni modeli za predikciju OOPT za procenu Pmax mišića u VAnT6s, na osnovu ispoljenog Ppeak na odgovarajućem nivou intenziteta primenjenog opterećenja (n = 40). Intenzitet (% od MT) Jednačina predviđanja R 2 R SGP (% MT) IP95% 5 y = 0.095x + 5.213 0.12 0.35 0.96 1.88 6 y = 0.109x + 4.197 0.19 0.44 0.92 1.80 7 y = 0.130x + 2.921 0.38 0.62 0.80 1.58 8 y = 0.098x + 4.170 0.38 0.62 0.81 1.58 9 y = 0.091x + 4.408 0.49 0.70 0.73 1.43 10 y = 0.110x + 3.588 0.64 0.80 0.62 1.21 11 y = 0.090x + 4.822 0.63 0.79 0.63 1.23 12 y = 0.087x + 5.231 0.73 0.85 0.53 1.04 VAnT6s – Vingejt anaerobni test u trajanju od 6 sekundi, Pmax – maksimalna snaga, OOPT – optimalno opterećenje, Ppeak – pik snage, y – vrednost predviđenog optimalnog opterećenja, x – predstavlja ispoljenu maksimalnu snagu na odgovarajućem opterećenju; R2 – koeficijent determinacije, r – koeficijent korelacije, SGP – standardna greška procene, IP95% – interval pouzdanosti na nivou poverenja od 95%. Dakle, nakon primene najboljeg modela za predviđanje OOPT (za intenzitet opterećenja od 12% od MT), u cilju ocene valjanosti modela, ispitana je povezanost Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 71 izračunatih vrednosti na osnovu modela i stvarnih vrednosti čitavog uzorka, pri čemu je dobijen vrlo visok stepen saglasnosti (r = 0.86, p < 0.01). Zatim je primenom dvostruke ANOVA-e sa ponovljenim merenjima za glavne faktore metod i grupa ustanovljeno da nema sistematskih razlika između vrednosti OOPT koje su dobijene primenom modela i stvarnih vrednosti (F[1, 27] = 0.05, p = 0.84), dok je očekivano potvrđen efekat grupe (F[3, 27] = 11.6, p < 0.001). Pored toga, kako je interakcija metod × grupa izostala (F[3, 27] = 0.29, p = 0.83), sveukupno se moglo konstatovati da nema značajnih razlika između stvarnih i vrednosti koje su dobijene primenom modela. Ipak, bilo je neophodno još ispitati i stepen osetljivost modelovanih vrednosti u odnosu na faktor utreniranost (Slika 18). Slika 18. Predikcija optimalnog opterećenja (OOPT) za ispoljavanje maksimalne snage (Pmax) u VAnT6s, za četiri grupe ispitanika različitog tipa i nivoa utreniranosti, dobijenog primenom regresionog modela za intenzitet opterećenja 12% od MT. Vrednosti su prikazane kao SV i SD. S tim u vezi, primenjena je jednostruka ANOVA sa faktorom grupa koja je takođe pokazala glavni efekat grupa (F[3, 36] = 18.68, p < 0.001), dok je Tukijev post hok test pokazao da su prisutne značajne razlike između grupe Jakih i grupa Aktivnih i Neaktivnih, kao i između grupe Brzih i Neaktivnih, ali i između grupa Aktivni i Neaktivni. Ovi rezultati ukazuju na logične razlike između grupa koje su u velikoj meri saglasne sa prethodno dobijenim nalazima (za detalje pogledati poglavlje 6.4). 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Sedentary O O PT  (%  M T) Grupa *** p < 0.001 Jaki Brzi Aktivni Neaktivni *** p < 0.001 p < 0.05 *** p < 0.001 * Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 72 7. Diskusija Problemi koji su elaborirani u realizovanom istraživanju bazirani su na uočenim nejasnoćama i nekonzistentnostima nalaza su vezani za ispoljavanje i procenu Pmax mišića. Konkretno, ispitivani su uticaji dva faktora: karakteristika spoljašnjeg opterećenja i utreniranost. S tim u vezi, načinjen je pokušaj da se odgovori na pitanja koja se odnose na uticaj karakteristika spoljašnjeg opterećenja, a to su: 1) Gde se u odnosu na intenzitet opterećenja zaista ispoljava Pmax mišića u zadacima koji uključuju vertikalni skok? 2) Da li dva tipa opterećenja imaju različite efekte na ispoljavanje Pmax mišića u ovim zadacima? 3) Pri kom se intenzitetu opterećenja ispoljava Pmax mišića u VAnT6s,? 4) Da li je moguće kreirati regresioni model za valjano određivanje OOPT u VAnT6s za procenu Pmax mišića? Takođe, načinjen je i pokušaj da se daju odgovori na pitanja koja su bila vezana za uticaje faktora utreniranost: 1) Da li i kako utreniranost utiče na ispoljavanje i procenu Pmax mišića u vertikalnim skokovima? 2) Da li i kako utreniranost utiče na ispoljavanje i procenu Pmax mišića u VAnT6s? Odgovori koji su proistekli iz dobijenih nalaza imaju afirmativne implikacije u pogledu teorijskog i praktičnog aspekta, i čini se da predstavljaju značajan pomak u daljem razvoju ove oblasti istraživanja. U narednom delu teksta interpretirani su dobijeni nalazi. 7.1. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost U realizovanom istraživanju, cilj je bio da se ispitaju efekti intenziteta i utreniranosti na ispoljavanje Pmax mišića u dva tipa opterećenja (T i T+I) i dve varijante vertikalnih skokova (VS i VSPČ). Dobijeni podaci su u saglasnosti sa postavljenom hipotezom H1 koja pretpostavlja da je intenzitet OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima, na nivou već pomenutog OREF, koje predstavlja samo T i I sopstvenog tela. Dalje, uprkos uočljivim razlikama u jačini i snazi između testiranih grupa, podaci vezani za uticaj utreniranosti na OOPT, koje omogućava ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima, dali su potpuno suprotne nalaze u pogledu odabira referentnih vrednosti (OREF i UJS) u odnosu na koje se definiše OOPT, što ostavlja prostor za dalju diskusiju i donošenje odgovarajućih zaključaka u vezi sa ovim pitanjem. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 73 Pre nego što se krene sa diskutovanjem glavnih nalaza, treba da se skrene pažnja na nekoliko važnih metodoloških aspekata u vezi sa istraživanim problemom. Konkretno, od velike važnosti može da ima primenjena konstrukcija za obezbeđivanja uslova za opterećenje i rasterećenje, u odnosu na sisteme koji su korišćeni u prethodnim studijama (Cavagna i sar., 1972, Markovic i Jaric, 2007, Nuzzo i sar., 2010b, Argus i sar., 2011). Prvo, ovo je važno jer se u studiji Markovic-a i Jaric-a (2007) pokazalo da su neki ispitanici imali nelagodnost u pogledu sistema za vučenje pri uslovima rasterećenja (poprečna šipka sistema bila je postavljena relativno blizu glave ispitanika). Drugo, u skorijoj studiji Nuzzo-a i sar. (2010b) primenjen je sistem koji je imao ograničenja u pogledu manipulacije sa intenzitetom opterećenja, odnosno, sa T i I kao komponentama opterećenja. Konkretno, u uslovima rasterećenja, pri čemu je bilo neophodno (i jedino moguće i korektno) redukovati samo T tela, manipulacija intenzitetom opterećenja je vršena umesto simulacijom delovanja konstantne spoljne sile, primenom kontra-optrećenja (tegovi), što je istovremeno uslovilo redukciju T, ali i uvećanje I. Ovakvo rešenje je, imajući u vidu nalaze prethodnih studija, potencijalno moglo da utiče na kinematičke i kinetičke obrasce izvođenja zadatka (Chang i sar., 2000, De Witt i sar., 2008, Teunissen i sar., 2007). Treće, distribucija spoljašnjeg opterećenja na ramena ispitanika, kao što je to učinjeno u studiji Argus-a i sar. (2011), mogla je uticati i na samu mehaniku skoka (Kellis i sar., 2005). Pored toga, u pomenutoj studiji korišćene su kratke elastične gume (l ≈ 1.5-2 m) za simuliranje uslova rasterećenja, dok je za uslove opterećenja korišćena Smit mašima sa klasičnim tegovima. Kao posledica ovako postavljenog eksperimentalnog dizajna, dobijeno je da: (i) primenjena spoljašnja sila prilikom uslova rasterećenja nije bila konstantna, i (ii) Smit mašina je mogla da bude ograničavajući faktor za ispoljavanje optimalne tehnike skakanja u uslovima opterećenja. Takođe, važno je napomenuti da je u realizovanom istraživanju upotreba sistema za opterećenje i rasterećenje omogućilo da spoljašnje opterećenje bude distribuirano u visini struka, blizu centra mase, što je ispitanicima omogućavalo da neometano izvode skokove. Dalje, pored vertikalnog skoka iz fiksiranog položaja (VSPČ), u realizovanom istraživanju je testiran i „prirodni“ vertikalni skok (VS) koji je imao pripremnu fazu u vidu počučnja, ali i zamaha rukama. Prema tome, zajedno sa prethodno diskutovanim pitanjima, treba uzeti u obzir adekvatnu familijarizaciju ispitanika sa primenjenim opsegom intenziteta opterećenja i varijantama skokova, ali i visoku pouzdanost izmerenih mehaničkih varijabli (Markovic i Jaric, 2007). S tim u vezi, sveukupno posmatrano, može se konstatovati da je primenjeni metodološki pristup u realizovanom Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 74 istraživanju bio valjan za ispitivanje uticaja pomenuta dva faktora na ispoljavanje i procenu Pmax mišića u vertikalnim skokovima. Prvi glavni nalaz realizovanog istraživanja je to da intenzitet opterećenja koje uključuje samo sopstvenu T i I tela (OREF), zapravo omogućava i ispoljavanje Pmax mišića. Ovaj nalaz se podudara sa rezultatima dobijenim u prethodnim studijama koje su uključile primenu uslova i opterećenja i rasterećenja, bilo za VS (Argus i sar., 2011) ili za VSPČ (Cavagna i sar., 1972, Markovic i Jaric, 2007, Nuzzo i sar., 2010a). Nasuprot tome, u studiji Vuk-a i sar. (2011) dobijeno je da se OOPT ispoljava ispod nivoa OREF, konkretno, pri intenzitetu opterećenja od 0.7 T tela. Međutim, važno je napomenuti da u pomenutoj studiji nije dostegnut maksimum ispoljenje snage (izostala je očekivana parobola), što ukazuje na mogućnost da je opseg primenjenog opterećenja bio suviše uzak. Pored toga, tu su i činjenice da je u uslovima rasterećenja bila dodata i mala spoljašnja masa (a samim ti i I kao jedna od komponenti opterećenja), ali i to da je testiran vertikalni skok bez zamaha rukama. Međutim, ove razlike mogu se takođe objasniti i smanjenjem ΔHecc koje je bilo mnogo veće u pomenutom nego u realizovanom istraživanju. Takođe, važno je napomenuti da postoji i verovatnoća da autori nisu uzeli u obzir korekciju MT prilikom računanja mehaničkih varijabli (Cronin i Sleivert, 2005, Hori i sar., 2007). Ipak, kako je prezentovana studija prva koja je, osim što je uključila ispitanike različitog tipa i nivoa utreniranosti, uključila i evaluaciju nalaza na dva tipa opterećenja (T i T+I), ali i dve različite varijante vertikalnog skoka (VS i VSPČ), tako da se dobijeni nalazi vezani za efekte inteziteta opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima mogu uzeti kao, do sada, najsveubuhvatniji. Pored toga, dobijeni nalazi predstavljaju i do sada najkonkretniju potvrdu za postavljenu „MDO“ hipotezu za zadatke vertikalnih skokova, koja sugeriše da se Pmax mišića ispoljava na nivou OREF, odnosno, u uslovima kada je opterećenje samo sopstvena T+I tela. Pored toga što dobijeni nalazi podržavaju „MDO“ hipotezu, interesantno je da i glavni nalazi, takođe, podržavaju i široko prihvaćeno teorijsko stanovište da neuromišićni sistem generiše Pmax mišića pri opterećenju između 20% i 50% od njegovog maksimalnog kapaciteta jačine (procenjene preko Fmax ili 1PM). Zapravo, u realizovanom istraživanju, prosečno opterećenje pri kome se ispoljavaju najveće vrednosti Pmax mišića [izražene preko varijabli: pika (Ppeak) i prosečne snage (Pmean)] u oba primenjena skoka (VS i VSPČ) je u opsegu od 30 do 46% od UJS. Treba napomenuti da su nalazi za oba tipa opterećenja u ovom smislu vrlo konzistentni, jer je pomenuti opseg iznosio: za tip T: 30-46% od UJS, a za tip T+I: 31-46% Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 75 od UJS. Dakle, ovi nalazi se podudaraju sa teorijskim predviđanjima i eksperimentalnim rezultatima dobijenim u jednozglobnim pokretima (Kaneko i sar., 1983) i kompleksnim balističkim zadacima (Cormie i sar., 2007, Nuzzo i sar., 2010b). Međutim, ovde je važno istaći da su urpkos zabeleženim slabim interakcijama grupa × intenzitet za Ppeak (samo kod tipa T), ali ne i za Pmean, izostale razlike u pogledu OOPT između testiranih grupa za obe varijable i oba skoka, kada se OOPT posmatralo u odnosu na OREF. Prema tome, kada se primenjeno spoljašnje opterećenje posmatra na ovaj način (kao udeo od OREF), nalazi podržavaju drugu hipotezu (H2), sugerišući da je OOPT za ispoljavanje Pmax mišića kod oba tipa opterećenja (T i T+I), ali i u obe varijante vertikalnog skoka, nezavisno od nivoa i tipa utreniranosti. Nasuprot tome, kada se OOPT posmatra u odnosu na UJS, rezultati su potvrdili postojanje razlika između grupa u tome pogledu. Konkretno, grupa Jakih je ispoljila Pmax mišića pri najmanjem intenzitetu OOPT, dok je grupa Neaktivnih ispoljila Pmax mišića pri najvećem intenzitetu OOPT, čime je potvrđena treća hipoteza (H3). Za interpretaciju rezultata koju su vezani za H3, potrebno je prvo uzeti u obzir, upadljive razlike u apsolutnoj i normalizovanoj jačini nogu (1PMPČ) i snazi (Ppeak i Pmean), između testiranih grupa. Takođe, treba uzeti u obzir i upadljive razlike u OOPT dobijene na istim grupama ispitanika u maksimalnom testu na bicikl ergometru VAnT6s (zadatak koji ne uključuje savladavanje T i I sopstvenog tela, za detalje pogledati poglavlje 6.4). Dakle, kada se nalazi posmatraju iz perspektive gde se intenzitet opterećenja pri kome se ispoljava Pmax mišića u vertikalnim skokovima posmatra u odnosu na UJS, onda se dobija efekat utreniranosti na intenzitet OOPT. U suštini, pokazalo se, da kada se OOPT izrazi u odnosu na UJS, ono je obrnuto proporcionalno povezano sa veličinom UJS (za detalje pogledati Tabele 8 i 12). Iako su slični nalazi dobijeni i u studiji Nuzzo-a i sar. (2010b), oni su generalno u suprotnosti sa eksperimentalnim nalazima koji su pokazali postojanje proporcionalne veze, gde trening sa opterećenjem pomera OOPT prema većim intenzitetima opterećenja (Duchateau i Hainaut, 1984, Moss i sar., 1997, Toji i sar., 1997). Ipak, važno je napomenuti da nalazi pomenutih studija nisu uključile zadatke koji su, pored dodatog, savladavali i opterećenje u vidu T i I sopstvenog tela, kao što je to slučaj u zadacima vertikalnih skokova. Prema tome, neko teorijski privatljivo i logično objašnjenje za postojanje pomenute obrnuto proporcionalne veze u vertikalnim skokovima, leži u pomenutoj „MDO“ hipotezi (snažno podržanoj sa prezentovanim nalazima). Konkretno, izgleda da se mišićni sistem čoveka tokom evolucije prilagodio da ispoljava Pmax mišića isključivo u uslovima bez delovanje spoljašnjeg Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 76 opterećenja, nezavisno od UJS, u odnosu na koju se, u konkretnom slučaju, ocenjivao stepen utreniranosti. Diskutovani nalazi koji obezbeđuju, do sada, najsveobuhvatniju podršku „MDO“ hipoteze u zadacima vertikalnih skokova, mogu biti interpretirani u dva različita smera. Naime, skorija studija Samozino-a i sar. (2012) snažno sugeriše da razmena između Vmax i Fmax mišića dozvoljava ispoljavanje Pmax mišića kada deluje nasuprot različitog intenziteta opterećenja. Prema tome, trening povezan sa povećenjem fizičkih sposobnosti može da rezultira u sveukupnom povećanju jačine, snage i performansi (kako je zabeleženo u prezentovanom istraživanju) unutar opsega primenjenih opterećenja, dok OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima može ostati pri OREF, odnosno, gde je opterećenje samo sopstvena T i I tela. Takođe, u studijama McBride-a i sar. (1999) i Driss-a i sar. (2001) su zabeležene male razlike u relacijama snaga-opterećenje kod individualaca sa različitim nivoom i tipom utreniranosti, mada treba napomenuti da u ovim slučajevima nisu uzeti u obzir uslovi rasterećenja. U drugoj studiji, Nuzzo-a i sar. (2010b), korišćeni su uslovi i opterećenja i rasterećenja tokom vertikalnih skokova, i pokazano je da značajne razlike u jačini nogu između treniranih i netreniranih individualaca nisu uticale na opterećenje (ako se posmatra u odnosu OREF) pri kome se ispoljava Pmax mišića u vertikalnim skokovima. Alternativna objašnjenja, ali ne kao dodatna podrška „MDO“ hipotezi, za manjak upadljivih efekata utreniranosti na OOPT (posmatrano u odnosu na OREF) mogu ići u tri smera. Prvi je da se u realizovanom istraživanju manipulisalo sa intenzitetom opterećenja u intervalu koje je odgovaralo 40-45% od UJS. S tim u vezi, ostala je mogućnost da relativno uzak opseg primenjenog opterećenja nije bio dovoljan da obezbedi dovoljno osetljive podatke koji bi napravili razliku u OOPT između testiranih grupa. Drugi, treba napomenuti da su u prezentovanoj studiji pretpostavljeni efekti u varijanti VS izostali jer je, u odnosu na varijantu VSPČ, bio omogućen širok opseg podešavanja kinematičkih i kinetičkih obrazaca za različite uslove kretanja (Cavagna i sar., 1972, Lees i sar., 2004). S tim u vezi, budući da inspekcija Slika 6 i 8 sugeriše da su grupe Jakih i grupa Aktivnih pokazali najveće, odnosno najmanje ΔHecc, nezavisno od primenjenog intenziteta opterećenja, ovi nalazi možda mogu da pruže predstavu o potencijalnom prilagođavanju ΔHecc u odnosu na faktor utreniranosti. Međutim, ove razlike su ostale nešto ispod nivoa značajnosti verovatno usled sveukupno velike relativne varijabilnosti u pomenutoj varijabli. Treće, kinematički i kinetički obrazac zamaha rukama koji je bio uključen u VS je mogao takođe da igra ulogu u diskutovanim adaptacijama (Lees i sar., 2004). Nasuprot tome, može se tvrditi da diskutovane mogućnosti za adaptaciju Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 77 obrasca skakanja koje čuvaju OOPT na OREF kod VS, treba isključiti jer su slični nalazi dobijeni i za VSPČ, što takođe omogućava generalizaciju dobijenih nalaza. Međutim, iako je početni ugao u zglobu kolena kod VSPČ fiksiran na 90º, još uvek postoje tri raspoloživa ugla u dvodimenzionalnom zadatku kakav je vertikalni skok, a ona mogu da omoguće različite kombinacije uglova u skočnom zglobu i zglobu kuka, pri čemu ne treba zapostaviti ni moguće adaptacije u zglobovima u gornjem delu tela. Prema tome, ostaje pretpostavka da bi sveobuhvatno ispitivanje adaptacije mehaničkih i elektromiografskih obrazaca u vertikalnim skokovima, pri različitim intenzitetima opterećenja, moglo objasniti ne samo dobijene nalaze, nego i otkriti neke fundamentalne neuro-mehaničke mehanizme na kojima počiva fenomen vezan za „MDO“ hipotezu. U pogledu mogućih praktičnih implikacija realizovanog istraživanja, treba napomenuti da nalazi skorije studije Markovic-a i sar. (2011) sugerišu da trening u kome su uključeni skokovi u uslovima rasterećenja može biti efikasniji u poboljšanju performansi skoka nego trening bez ili sa opterećenjem. Međutim, postoji takođe i prilično dokaza da je trening sa spektrom različitih opterećenja efikasan za poboljšanje skočnosti (Fatouros i sar., 2000, Harris i sar., 2000, Cormie i sar., 2007), i drugih kretnih zadataka koji zahtevaju brzinu (van den Tillaar, 2004), nego trening sa nekim određenim intenzitetom opterećenja. Prema tome, metodologija primenjena u prezentovanom istraživanju može da omogući jednostavnu i efikasnu primenu uslova i za opterećenje i rasterećenje što može poboljšati ishod budućih trenažnih procedura zasnovanih na poboljšanju maksimalne visine skoka, ali moguće i drugih kretnih zadatka. Sveukupno posmatrano, prezentovani nalazi realizovanog istraživanja obezbeđuju robustan set rezultata koji podržavaju „MDO“ hipotezu. Konkretno, uprkos uočljivim razlikama u jačini i snazi između testiranih grupa ispitanika, rezultati su pokazali da se u dva tipa opterećenja i dve varijante vertikalnog skoka Pmax mišića ispoljava pri OREF, odnosno, u slučajevima kada je subjekt opterećen samo sa sopstvenom T i I tela. Fundamentalni neuro- mehanički mehanizmi sigurno da zaslužuju dalja ispitivanja, kao što su adaptacije povezana sa kinematičkim i kinetičkim obrascima u odnosu na različite intenzitete spoljašnjeg opterećenja (Cavagna i sar., 1972, Lees i sar., 2004), izdvojene efekte komponenti T i I (Chang i sar., 2000, De Witt i sar., 2008, Teunissen i sar., 2007) ili dugoročne adaptacije mišićnih osobina vezanih za relaciju sila-brzina (Samozino i sar., 2012). Ipak, pored razumevanja nekih bazičnih osobina vezanih za dizajn mišićnog sistema, prezentovani podaci mogu takođe da motivišu dalji razvoj standardnog sportskog treninga i rehabilitacionih Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 78 procedura usmerenih na poboljšanje mišićne jačine, snage i drugih performansi u različitim kretnim zadacima. 7.2. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića u vertikalnim skokovima u odnosu na tip opterećenja Pored ispitivanja uticaja faktora intenzitet i utreniranost na ispoljavanje i procenu Pmax mišića, čiji su nalazi diskutovani u prethodnom delu, jedan od ciljeva je bio da se ispita uticaj dva različita tipa opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima. Konkretno, intenzitet spoljašnjeg opterećenja je primenjen manipulacijom dve osnovne komponente opterećenja, odnosno, T i I. U ovom slučaju je korišćeno „tradicionalno“ opterećenje koje je uključilo manipulaciju sa obe pomenute komponente istovremeno (tip T+I, upotrebljeni prsluci sa opterećenjem), ali i opterećenje koje je uključilo izolovanu manipulaciju samo sa komponentom T (tip T, upotrebljena specijalna konstrukcija sa sistemom lakih koturača i elastičnih guma velikih dužina). Generalno, iako dobijene razlike između dva tipa primenjenih opterećenja, možda izgledaju suptilne, uočeni su pojedini efekti koji su vredni pomena i svakako nisu zanemarljivi. Prvo, kao što se moglo očekivati, ispoljena sila (posmatrana kao Fpeak) se uvećavala sa povećanjem intenziteta za oba tipa opterećenja, mada su međusobne razlike izostale uprkos nešto većim vrednosti Fpeak za uslove primenjenog tipa opterećenja T+I. Drugo, sa povećanjem intenziteta oba tipa opterećenja došlo je do redukovanja brzine (Vpeak) u oba vertikalna skoka, ali u nešto manjem obimu za opterećenja tipa T, nego što se to dešavalo u slučaju primene tipa T+I. Treće, pokazalo se da se Tcon generalno produžava sa povećanjem oba tipa opterećenja, ali je njeno trajanje u VSPČ bilo duže za opterećenja tipa T. Četvrto, iako je sa povećanjem intenziteta opterećenja zabeleženo redukovanje Hecc, izostala su oba testirana efekta. Konačno, pokazalo se da je povećanje intenziteta opterećenja bilo povezano sa smanjenjem ispoljene snage (prikazane kao Ppeak i Pmean), posebno kada je u pitanju primena opterećenja tipa T+I. U narednom delu se diskutovalo u određenim metodološkim pitanjima vezanim za tip i intenzitet primenjenih opterećenja. Sa metodološkog aspekta, važno je napomenuti da je ovo bila prva studija koja se bavila efektima dva različita tipa opterećenja na mehanički i dinamički izlaz u zadacima vertikalnih skokova. Iako su slične studije rađene na zadacima horizontalnih kretanja (Teunissen i sar., 2007, De Witt i sar., 2008), u realizovanoj studiji primenjeno opterećenje je delovalo u pravcu ispitivanog kretanja (vertikalni skok), umesto ortogonalno kao što je to bilo Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 79 u studijama hodanja i trčanja. U ovim slučajevima manipulacija komponentama opterećenja izazivala je relativno male efekte na mišićnu aktivnost, procenjenu preko metaboličke potrošnje (Teunissen i sar., 2007). Od posebnog značaja može da bude opterećenje koje je primenjeno blizu centra mase ispitanika (Chang i sar., 2000, Teunissen i sar., 2007, De Witt i sar., 2008), i koje, po svoj prilici redukuje izazvane promene u obrascu kretanja obično povezanim sa primenom opterećenja na ramena ispitanika (za detalje pogledati, Cronin i Sleivert, 2005). Prema tome, ako se, zajedno sa prethodno diskutovanim pitanjima, uzme u obzir adekvatna familijarizacija ispitanika sa primenjim opsegom intenziteta i tipovima opterećenja, ali visoka pouzdanost izmerenih mehaničkih varijabli (Markovic i Jaric, 2007), može se konstatovati da je primenjeni metodološki pristup u realizovanom ispitivanju bio valjan. Međutim, treba napomenuti da odabrani kretni zadaci redukuju raspoloživi opseg intenziteta primenjenog opterećenja jer pojedini empirijski nalazi sugerišu da primena opterećenja većih od 30-40% od MT može dramatično da promeni obrazac skakanja čak i kod mladih i fizičkih aktivnih individualaca (Markovic i Jaric, 2007, Markovic i sar., 2011). Takođe, kako je testiranje jačine nogu za ove dve grupe ispitanika (Nekativni i Aktivni), pokazalo prosečnu vrednost u 1PMPČ, od oko 125 kg, izgleda da je primenjeni interval intenziteta za dva tipa opterećenja (1.1-1.3 od T, odnosno od T+I tela) odgovarao samo oko 30-45% od UJS. S tim u vezi, uzak opseg intenziteta primenjenih opterećenja može da bude jedan od uzroka zašto su pojedini efekti bili mali, a neki i izostali u prezentovanom istraživanju. Zabeleženi nalazi pokazali su sveukupno efekte intenziteta opterećenja i delimično različite efekte dva tipa primenjenih opterećenja. U pogledu sveukupnih efekata intenziteta opterećenja na ispitivanim zadacima vertikalnih skokova, treba imati u vidu da različite metodološke razlike mogu biti odgovorne za delimično nekonzistentne nalaze (za detalje pogledati poglavlje Uvod). Pored toga, povećanje intenziteta opterećenja je generalno povezano sa promenama u kinematičnom i kinetičkom obrascu skakanja, u cilju ispoljavanje maksimalnih performansi (npr., brzine kretanja ili visine skoka) i mehaničkog proizvoda (kao što je Ppeak; Wilson i sar., 1993, Newton i Kraemer, 1994, Baker i sar., 2001b, Baker i sar., 2001a). Postoji i ubeđenje da ispoljena snaga u kompleksnim kretanjima zavisi od koordinacije, pre nego od ispoljene snage pojedinačnih mišića (Wakeling i sar., 2010). Zabeležene promene u obrascu kretanja su većinom u liniji sa ostalim studijama koje su se bavile efektima spoljašnjeg opterećenja primenjenog u zadacima vertikalnih skokova (Markovic i Jaric, 2007), izbačaja sa ravne klupe (Newton i sar., 1997) i kretanju (Chang i Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 80 sar., 2000, De Witt i sar., 2008). Konkretno, u prezentovanom istraživanju je zabeleženo, bez obzira na tip primenjenog opterećenja (T ili T+I), da se sa povećanjem intenziteta opterećenja smanjuje Vpeak, a sila reakcije podloge (izražena preko Fpeak) povećava. Slični efekti su takođe zabeleženi u zadacima trčanja (Chang i sar., 2000). Međutim, Tcon je poraslo sa intenzitetom opterećenja, ali bez promene u ∆Hecc, dok je u nekim od prethodnih studija povećanje intenziteta bilo povezano sa smanjenjem ∆Hecc (Markovic i Jaric, 2007, Markovic i sar., 2011). Ipak, treba imati u vidu da su pomenuti autori manipulisali intenzitetom opterećenja samo preko komponente T i pri čemu je korišćen vertikalni skok bez zamaha rukama. Konačno, ispoljena Pmax mišića procenjena preko Ppeak i Pmean je opadala sa povećanjem intenziteta opterećenja. Važno je napomenuti da je ovaj nalaz u liniji sa pomenutom „MDO“ hipotezom koja sugeriše da je mišićni sistem nogu adaptiran da ispolji Pmax mišića kada je opterećen samo T i I sopstvenog tela (Markovic i Jaric, 2007, Nuzzo i sar., 2010b, Argus i sar., 2011). Takođe, treba imati u vidu da su u prezentovanom istraživanju primenjene dve varijante vertikalnih skokova, što svakako omogućava veći stepen generalizovanja dobijenih nalaza. Generalno, nešto veće vrednosti zabeležene za Fpeak koje su nešto više povezane sa intenzitetom tipa T+I mogu biti objašnjene sa većom redukcijom brzine kretanja (Vpeak). Slične adaptacije ispoljene vertikalne sile na tip T+I je ranije viđen u zadatku trčanja (Chang i sar., 2000, De Witt i sar., 2008). U pogledu ispoljene snage (Ppeak i Pmean), manje negativne efekte povećanog intenziteta opterećenja na Vpeak bili su povezani sa primenjenim opterećenjem tipa T u odnosu na tip T+I. Prema tome, nije začuđujuće da je tip T imao slabije efekte na Ppeak i Pmean. Sveukupno, može se zaključiti da dok tip T+I ima tendenciju uvećavanja sile reakcije podloge, primena tipa T uglavnom čuva obrazac kretanja, a pri tome i održava relativno visok nivo snage. Poslednji nalaz je takođe u liniji sa relativno malim promenama u kinematičkom obrascu trčanja povezanim sa primenom metoda koji je simulirao promene u komponenti T (Gosseye i sar., 2010). Interpretacije gore diskutovanih efekata dva različita tipa opterećenja treba uzeti sa dozom rezerve usled nekoliko razloga. Prvo, uzrok izostanaka pojedinih ili male razlike u efektima uslovljene primenom različitih tipova opterećenja može da bude uzak interval intenziteta primenjenih opterećenja (za detalje pogledati iznad). Drugo, treba imati na umu da čak i male promene u kinematičkom obrascu skakanja može da utiče na kinetički obrazac skoka, a samim tim i merene varijable (Dugan i sar., 2004). Takođe, pokazalo se da koordinacija kretanja može značajno uticati na sveukupno ispoljavanje Pmax mišićnog sistema Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 81 (Wakeling i sar., 2010), i prema tome, i zabeležene promene u ispoljenoj Pmax mišića može da bude rezultat adaptacija na intenzitet i obrazac kretanja. Treće, verovatno je neophodan sveobuhvatan set kinematički i elektromiografskih podatka, čije bi varijable mogle elaborirati ispitivane mehanizme (npr., kinetičke, kinematičke, neuralne, i dr.) koji vode do prilagođavanja na različite tipove i nivoe intenziteta opterećenja. Takođe, od očigledne važnosti sa aspekta teorije može da bude ispitivanje specifičnih efekata opterećenja gde bi se manipulisalo intenzitetom samo sa komponentom I. Prema tome, buduća istraživanja treba da imaju za cilj da ispitaju mehanizme svi tri moguće varijante tipova spoljašnjeg opterećenja (T, I i T+I) na obrazac skakanja, ali i na druge zadatke kretanja. Uprkos potencijalnim ograničenjima diskutovanih nalaza, treba imati u vidu da neki od njih imaju potencijalnu važnost za optimizaciju tipa opterećenja u različitim trenažnim i rehabilitacionim procedurama. Konkretno, primena tipa spoljašnjeg opterećenja kojim se vrši manipulacija komponentom T može da obezbedi benefite u trenažnoj strategiji kada se bira tip opterećenja koji minimalno narušava tehniku kretanja i performanse, a pri tome zadržava relativno visok nivo snage. Dakle, sveukupno posmatrano, povećanje intenziteta opterećenja bilo je povezano sa očekivanim povećanjem sile reakcije podloge i smanjenjem ispoljene brzine, ali i snage mišića. Međutim, usled primene dva različita tipa opterećenja, od većeg značaja mogu biti primetne razlike između efekata primenjenih tipova T i T+I koji su zabeleženi pri relativno uskom opsegu intenziteta opterećenja. Konkretno, povećanje intenziteta sa tipom T je bilo povezano sa manjim promenama u kinematičkom obrascu skakanja, ali i najmanjoj redukciji brzine, kao i ispoljene snage. Nasuprot tome, povećanje intenziteta sa tipom T+I uticalo je nešto veće vrednosti sile reakcije podloge i verovatno, mišićne sile. Kako ispitivani problem nije samo od potencijalnog značaja za razumevanje fundamentalnih osobina neuromišićnog sistema, već i za optimizaciju opterećenja za standardni sportski trening i procedure rehabilitacije, dalja istraživanja su svakako poželjna. Iako su u prezentovanom istraživanju korišćene dve različite varijante skokova VS (najprirodniji, ali i sa najviše stepeni slobode) i VSPČ (sa najmanje stepeni slobode), takođe se postojeća istraživanja mogu primeniti na druge zadatke koji zahtevaju ispoljavanje Pmax mišića koji ne dozvoljavaju prilagođavanje obrasca kretanja za različite uslove opterećenja (npr., potisci/izbačaji sa ravne ili vertikalne klupe). Konačno, sveobuhvatna procena kinematičkih, kinetičkih i elektromiografskih obrazaca bi mogla da doprinese otkrivanju neuralnih mehanizama kontrole koji leže u osnovi uočenih prilagođavanja na različite tipove opterećenja, dok bi longitudinalne studije mogle da Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 82 obezbede podatke koje bi mogle da pomognu u optimizaciji opterećenja za različite procedure treninga i rehabilitacije u sportu. 7.3. Ispoljavanje i procena maksimalne snage mišića na bicikl ergometru u odnosu na intenzitet opterećenja i utreniranost U realizovanom istraživanju ispitivani su efekti intenziteta opterećenja na Pmax mišića nogu na bicikl ergometru u VAnT6s. Takođe, u pogledu OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s, testirana je i hipoteza H4 sa pretpostavkom da utreniranosti utiče proprocionalno na intezitet OOPT. Sveukupno, dobijene apsolutne vrednosti Pmax mišića odgovaraju vrednostima koje su u prikazane u drugim studijama gde su bile uključene slične grupe ispitanika (Popadic Gacesa i sar., 2009, Zupan i sar., 2009). Pored toga, dobijeni opseg OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s (8-10% od MT) generalno je u saglasnosti sa nalazima brojnih studija koji su dobijeni na VAnT i ostalim maksimalnim testovima na bicikl ergometru (Evans i Quinney, 1981, Dotan i Bar-Or, 1983, Patton i sar., 1985, Linossier i sar., 1993, Dore i sar., 2003), ali i nešto veći u odnosu na nalaze drugih (Ayalon i sar., 1974, Dore i sar., 2000). Od posebne važnosti mogu da budu proporcionalan uticaj utreniranosti na intezitet OOPT, kao i značajne razlike i velike veličine efekta (VE) dobijene ne samo između grupa sportista (Jaki i Brzi) i nesportista (Aktivni i Neaktivni), već i između pomenute dve grupe sportista različitog tipa treniranosti. Ovim nalazima je potvrđena postavljenja hipoteza H4. Takođe, važno je istaći da je dobijena jaka i značajna parabolična veza između ispoljenih Ppeak i primenjenog intenziteta opterećenja, koja je korišćena za detekciju OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s. Kako su prethodni nalazi pokazali visoku osetljivost maksimalnih testova na bicikl ergometru za procenu Pmax mišića (Logan i sar., 2000; str. 220), nalazi koji su dobijeni u realizovanom istraživanju sugerišu na važnost preciznog određivanja intenziteta opterećenja, i kao posledicu, ukazuju na značajnost glavnih nalaza u pogledu razlika u OOPT koje su zabeležene između testiranih grupa. Prema tome, u narednom delu poglavlja su diskutovane teorijske i praktične implikacije koje se odnose na efekte faktora utreniranosti na OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s. Sa teorijskog stanovišta, od primarnog interesa mogu da budu osobine i adaptacioni mehanizmi neuromišićnog sistema koji može da ima ulogu u zabeleženim razlikama u OOPT. Relativno prosto objašnjenje uočenog fenomena može da bude zasnovano na zabeleženim razlikama u jačini mišića i efektima ovih razlika na klasičnu relaciju sila-brzina. Konkretno, Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 83 relativno jači mišići (kao što je to slučaj sa ispitanicima iz grupe Jakih), mogu da zahtevaju veće spoljašnje opterećenje u odnosu na njihovu relativnu MT da bi dostigli brzinu skraćenja koja omogućava ispoljavanje Pmax mišića. Međutim, i aspekti vezani za dizajn i delovanje mišićnog sistema takođe mogu da budu faktori od uticaja. U pogledu aktivnosti pojedinih mišića prilikom vožnje bicikla, ona se menja preko širokog opsega brzina, uključujući koncentrične i ekscentrične mišićne kontrakcije. Pored toga, oblici mišićne aktivacije mogu da budu potpuno različiti za mišiće koji deluje u individualnim zglobovima, kao i za jedno- i više-zglobne mišiće koji deluju u istom zglobu (Vandewalle i sar., 1987). S tim u vezi, mehaničke osobine individualnih mišića (na primer, 1PM ili OOPT) možda ne mogu u potpunosti da karakterišu iste osobine celokupne muskulature nogu tokom kompleksnog kretanja kakvo je vožnja bicikla. Takođe, OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u zadacima vertikalnih skokova može da bude samo sopstvena T i I tela (Markovic i Jaric, 2007, Jaric i Markovic, 2009), čak i kod individualaca sa različitim nivoom jačine (Nuzzo i sar., 2010b). Neki raniji nalazi dobijeni u klasičnom VAnT30s sugerišu da OOPT u ispitanika sa delimično različitom utreniranošću može da bude slično (Dotan i Bar-Or 1983, Linossier i sar., 1993), iako se pokazalo i da MT može takođe da bude snažan prediktor (Patton i sar., 1990). Treba napomenuti da iako ni jedna od navedenih studija nije uključila kraću varijantu klasičnog VAnT (npr., VAnT6s), njihovi nalazi su kontradiktorni glavnim nalazima koji su dobijeni u realizovanom istraživanju. Prema tome, dalja istraživanja su neophodna da ispitaju da li je OOPT za ispoljavanje Pmax zavisno od faktora utreniranost, i posebno od koje vrste treningom izazvane adaptacije u jačini i snazi igraju ulogu u uočenom fenomenu. Konačno, odgovarajuća longitudinalna studija bi bila potrebna da pokaže da li razlike u OOPT proističu iz neuromišićne adaptacije na trening/rehabilitaciju ili, alternativno, iz drugih izvora, kao što je rana selekcija. U pogledu praktičnog aspekta, važnost dobijenih razlika u OOPT između testiranih grupa je uvećana istaknutim pikovima u relaciji snaga-opterećenje. Naime, ovi nalazi sugerišu važnost primenjivanja tačnog intenziteta opterećenja za testiranje Pmax mišića, odnosno performansi u VAnT6s. Kako se intenzitet opterećenja u različitim testovima na bicikl ergometrima za procenu Pmax mišića rutinski standardizuje kao određeni % od MT (Bar-Or, 1987, Vandewalle i sar., 1987, Dore i sar., 2000), dobijeni nalazi realizovanog istraživanja sugerišu da oni mogu da budu zavisni u odnosu na faktor utreniranost. Na primer, relativno veće opterećenje (u odnosu na MT) treba da bude primenjeno u slučajevima individualaca sa visokim nivoom utreniranosti, a posebno kod onih koji sistematski primenju Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 84 trening sa spoljašnjim opterećenjem, nego kod fizički neaktivnih osoba. Ostaje da se vidi da li i koji intenzitet opterećenja treba da se primenjuje u ostalim testovima za procenu Pmax mišića, kao što je Margarija test (Margaria i sar., 1966), vertikalni skokovi (Markovic i Jaric, 2007, Nuzzo i sar., 2010a), ili jednozglobni pokreti koji se izvode na izokinetičkim uređajima (Vandewalle i sar., 1987). Iako su dobijene razlike između individualaca sa različlitim tipom i nivoom utreniranosti u pogledu vrednosti Pmax mišića, glavni nalazi ovog istraživanja su zabeležene razlike u OOPT (prikazano kao % od MT) pri kome se ispoljava Pmax mišića. Uzimajući u obzir konfliktne nalaze i povezane teorijske modele u literaturi u vezi sa OOPT, potrebno je ispitivanje istog fenomena u ostalim testovima za procenu Pmax mišića za otkrivanje važnih osobina neuromišićnog sistema i njegovih adaptacija u odnosu na intenzitet opterećenja. Kako sa praktičnog stanovišta dobijeni rezultati generalno sugerišu da iako različiti maksimalni testovi na bicikl ergometru mogu da budu dovoljno osetljivi da detektuju razlike u ispoljenoj snazi mišića između ispitanika različitog nivoa i tipa utreniranosti, takođe, i intenzitet opterećenja treba da bude prilagođeno individualno, u odnosu na utreniranost, a ne da bude fiksno definisan kao određeni procenat od MT. Dakle, slični efekti ostaju da se evaluiraju u brojnim ostalim testovima za procenu Pmax mišića, posebno u odnosu na relativan uticaj pojedinih faktora. 7.4. Predikcija optimalnog opterećenja za ispoljavanje i procenu maksimalne snage mišića na bicikl ergometru U ovom delu realizovanog istraživanja testirana je hipoteza povezanosti snage mišića nogu ispoljene pri različitim nivoima intenziteta opterećenja i OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića na bicikl ergometru u VAnT6s. Dobijeni rezultati pokazali su da postoji povezanost, čime je potvrđena postavljena hipoteza H5. Međutim, ono što nije bilo očekivano, rezultati su otkrili da se pomenuta relacija linearno menja u odnosu na intenzitet primenjenog spoljašnjeg opterećenja, tako da su se kao najbolji prediktori pokazale vrednosti Ppeak ostvarenih pri većim intenzitetima spoljašnjeg opterećenjima. S tim u vezi, najbolji regresioni model dobijen je za najveći intenzitet primenjenog opterećenja (12% od MT). Zatim je izabrani regresioni model za predviđanje OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s testiran postupkom auto-validacije. U narednom delu se diskutovalo o dobijenim nalazima. Pre diskusije glavnih nalaza, važno je napomenuti da je ovo prva studija u kojoj je korišćen prezentovani metodološki pristup za predikciju OOPT za procenu Pmax mišića u Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 85 testovima koji su se primenjivali na bicikl ergometrima. U skladu sa time, nema nekih poredivih nalaza iz prethodnih studija koji bi mogli da budu iskorišćeni u tome smislu. Takođe, neophodno je i analizirati odgovarajuće metodološke aspekte dobijenih nalaza. Ovde je važno napomenuti da su u istraživanje bile uključene četiri grupe ispitanika različitog tipa i nivoa utreniranosti, koji se prethodno pokazao kao važan faktor koji utiče na OOPT, što svakako daje dodatni kvalitet dobijenim nalazima. S tim u vezi, činjenica da su testirane grupe pokazale izrazitu heterogenost u smislu ispoljene jačine i snage mišića nogu, ide direktno u prilog preporukama u smislu pokrivenosti širine dijapazona faktora od značaja (Snee, 1977). Sa druge strane, važno je napomenuti da su za ocenjeni model predikcije, regresione krive za sve grupe pojedinačno, pokazale slične relacije između vrednosti Ppeak i OOPT, što isključuje mogućnost negativnog uticaja heterogenosti na ostvarene relacije na nivou celog uzorka od četiri grupe. S tim u vezi, ostaje da se dobijeni nalazi prodiskutuju sa aspekta razumevanja odgovarajućih teorijskih pojmova i praktične primenjivosti, ali i u smislu postojećih ograničenja i prostora za buduća istraživanja. Prvi važan nalaz se odnosi na povezanost ispoljenih Ppeak na bicikl ergometru pri različitim nivoima intenziteta opterećenja i OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića u VAnT6s. Iako je važno napomenuti da su svi dobijeni regresioni modeli predviđanja pokazali značajnu povezanost (za p < 0.05), posebno treba istaći da je stepen povezanosti za dobijene regresione modele linarno rastao (Slika 17) od manjih ka većim intenzitetima opterećenja tako da se jačina veze menjala od niske do visoke (Tabela 15). Ovakvi nalazi sugerišu najmanje tri zaključka koji su usko povezani i impliciraju da: (i) ispoljene vrednosti Ppeak na primenjenim intenzitetima opterećenja ostvaruju relacije sa prethodno određenim OOPT; (ii) ispoljene vrednosti Ppeak na svakom od primenjenih intenziteta opterećenja nisu jednako dobri prediktori OOPT; i (iii) potvrđena linearnost relacija ukazuje na to da su ispoljene vrednosti Ppeak pri većim intenzitetima opterećenja, odnosno, pri manjim brzinama, visoko povezane sa prethodno determinisanim OOPT za ispoljavanje i procenu Pmax mišića u VAnT6s. Ovde se treba osvrnuti na prikazanu izrazitu heterogenost između grupa, u smislu ispoljene jačine i snage mišića nogu. S tim u vezi, neophodno je podsetiti da su pri većim intenzitetima opterećenja (npr., interval 11-12% od MT), grupa Neaktivnih ispoljili upadljivo manju Ppeak u odnosu na grupu Jakih, što nije slučaj kada su u pitanju manji intenziteti opterećenja (za detalje pogledati Sliku 16). Ovo implicitno sugeriše da veći intenziteti bolje diskriminišu grupe u odnosu na faktor utreniranosti. Na osnovu za ovakvu implicitnu vezu upućuju i rane studije koje su se bavile sličnom problematikom (Kaneko i sar., 1983, Mayhew i sar., 1997, Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 86 Toji i sar., 1997). Naime, dobijeni nalazi u ovim longitudinalnim studijama su pokazali da se sa uvećanjem nivoa jačine i snage nakon primenjenog treninga sa spoljašnjim opterećenjem, menja i sposobnost mišića da se ispolji veća snaga pri većim opterećenjima. Sve navedeno je rezultiralo da se za ostale svrhe (proveru valjanosti i osetljivosti) koristi regresioni model koji je dobijen za najveći intenzitet primenjenog opterećenja u prezentovanom istraživanju (12% od MT). Drugi važan nalaz odnosi se na postupak provere valjanosti i osetljivosti dobijenog regresionog modela. Kako je u studiju uključen veći broj ispitanika (n = 40) koji su bili odabrani u odnosu na nivo i tip utreniranost, isti su iskorišćeni za postupak auto-validacije dobijenog regresionog modela predviđanja OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s (Harrell, 2001). Rezultati su pokazali da između stvarnih i modelovanih vrednosti OOPT: (i) postoji visoka povezanost (r = 0.86), (ii) nema sistematskih razlika (p > 0.05), i (iii) da je SGP mala. Prema tome, analizom rezultata pokazana je visoka saglasnost između podataka, tako da se može konstatovati da je regresioni model predviđanja OOPT za procenu Pmax mišića u VAnT6s valjan, u odnosu na stvarne vrednosti uzorka. Takođe, dobijeni nalazi koji se tiču osetljivosti sugerišu da je korišćeni regresioni model osetljiv na faktor utreniranost. Konkretno, rezultati su pokazali da su modelovani podaci kvantitativno i kvalitativno saglasni sa podacima koji se odnose na osetljivost realnih podataka (za detalje pogledati poglavlje 6.4). Ipak, neophodno je imati u vidu da je za očekivati da postupak auto-validacije pokaže ovako optimistične rezultate (Harrell, 2001), tako da se on može koristiti samo kao neka vrsta preliminarog metoda za ocenu modela koji svakako ima i dosta svojih ograničenja (za detalje pogledati, Harrell, 2001). Shodno tome, neophodno je dalje proveriti valjanost dobijenog modela predviđanja u odnosu na: (i) druge, metodološki podobnije metode za ocenu valjanosti, (ii) različit uzorak ispitanika (provera tzv. interne i eksterne valjanosti), (iii) druge faktore (uzrast, pol, i dr.), i (iv) druge testove na bicikl ergometru. Generalno, dobijeni rezultati vezani za proveru metodoloških karakteristika dobijenog regresionog modela za predviđanje OOPT za procenu Pmax mišića u VAnT6s su obećavajući. Ipak, metod koji je korišćen za evaluaciju odabranog regresionog modela ima svoja ograničenja, zbog čega je valjanost dobijenog modela predviđanja potrebno uzeti sa rezervom. S tim u vezi, neophodno je izvršiti dalju proveru primenom drugih adekvatnijih metoda. Značaj izvršene, ali i dalja potvrda valjanosti dobijenog i/ili sličnih modela, doprinela bi unapređenju postupka testiranja Pmax mišića u VAnT6s u smislu efikasnosti u preciznosti određivanja OOPT, ali i u primeni OOPT za razvoj Pmax mišića. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 87 8. Zaključci Problemi koji su elaborirani u realizovanom istraživanju pružili su afirmativne odgovore na suštinski važna pitanja iz oblasti ispoljavanja i procene Pmax mišića. Konkretno, predmetom ove disertacije je obuhvaćeno razmatranje uticaja dva, sa askpekta analize relavantne literature, potencijalno važna faktora na ispoljavanje i procenu Pmax mišića u različitim kretnim zadacima: karakteristike spoljašnjeg opterećenja i utreniranost. Dalje su, sa specifičnim ciljevima i posebno hipotezama, jasno definisana pitanja na koje je trebalo dati odgovore, usko vezane za pomenutu temu istraživanja. U narednom delu dobijeni odgovori su upotrebljeni u cilju formulisanja generalnih zaključaka kao finalnog proizvoda ove doktorske disertacije. Imajući u vidu postavljene ciljeve i hipoteze vezane za uticaje faktora karakteristike spoljašnjeg opterećenja (konkretno za podfaktore intenzitet i tip) i utreniranost na ispoljavanje i procenu Pmax mišića, najvažniji nalazi su dali mogućnosti za sledeće zaključke: o Pmax mišića se u vertikalnim skokovima ispoljava pri intenzitetu opterećenja koje odgovara OREF, odnosno samo T i I sopstvenog tela. Ovim nalazima je u potpunosti potvrđena postavljena hipoteza H1. Jačini dobijenih nalaza ide u prilog činjenica da su rezultati, pored dva tipa primenjenih opterećenja (T i T+I), konzistenti i za obe varijante vertikalnih skokova (VS i VSPČ), što svakako doprinosi generalizaciji dobijenih rezultata. o Utreniranost kao faktor ne utiče na intenzitet OOPT (posmatrano u odnosu na OREF) za ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima. Dakle, u ovom slučaju, nisu dobijene razlike između neke od četiri grupe. Ovim nalazima je potvrđena postavljena hipoteza H2. Takođe, generalizaciji dobijenih nalaza ide u prilog činjenica da su dobijeni konzistentni rezultati za oba tipa opterećenja (T i T+I) i obe varijante vertikalnih skokova (VS i VSPČ). o Utreniranost kao faktor utiče obrnuto proporcionalno na intenzitet OOPT (posmatrano u odnosu na UJS) pri kome se ispoljava Pmax mišića u vertikalnim skokovima. Konkretno, dobijene su razlike u efektima, pri čemu su ispitanici grupe Jakih ispoljili Pmax mišića na najmanjem, a ispitanici grupe Neaktivnih pri najvećem intenzitetu u pogledu OOPT. Ovim nalazima je u potpunosti potvrđena postavljena hipoteza H3. I ovom slučaju generalizaciji dobijenih rezultata ide u prilog činjenica da su dobijeni konzistentni rezultati za oba tipa primenjenog opterećenja i obe varijante vertikalnih Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 88 skokova. Dalje, Pmax mišića se u obe varijante vertikalnih skokova (VS i VSPČ) i za oba tipa opterećenja ispoljila se u opsegu 30-46% od UJS, što odgovara teorijskim vrednostima za OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića. Dakle, dobijeni nalazi upućuju na postojanje uticaja faktora utreniranosti na intezitet OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića, koji je obrnuto proporcionalnog u zadacima vertikalnih skokova, što nije u saglasnosti sa dosadašnjim teorijskim stanovištem koje počiva na nalazima dobijenim za zadatke koje, pored spoljašnjeg opterećenja, ne uključuju i savladavanje sopstvene T i I tela. o Dva tipa opterećenja (T i T+I) su pokazali različite efekte na ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokvima. Konkretno, sa povećanjem intenziteta opterećenja ispoljena snaga (Ppeak i Pmean) se manje redukuje u slučaju primene opterećenja tipa T. Uočene razlike su se poklopile sa tipom uslovljenim promenama u kinematičkim obrascima, dok su promene u kinetičkim obrascima izostale. I u ovom slučaju, generalizaciji dobijenih nalaza ide u prilog činjenica da dobijeni rezultati bili konzistentni za obe varijante vertikalnih skokova (VS i VSPČ). o Pmax mišića se, u VAnT6s, individualno ispoljila pri relativno širokom opsegu intenziteta od 5.6 do 11.1% od MT. Ipak, treba napomenuti da su nalazi ostvareni, sa jedne strane na izrazito homogenom uzorku (u odnosu na uzrast, visinu i masu tela), a sa druge strane izrazito heterogenom uzorku po pitanju utreniranosti (procenjena preko jačine i snage mišića), pri čemu su ispoljene razlike ne samo u veličini Pmax, nego i intenzitetu OOPT pri kome se ona ispoljava, što upućuje na važnost narednog zaključka. o Utreniranost kao faktor utiče proporcionalno na intenzitet OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića u VAnT6s. Konkretno, Pmax mišića su, pri najmanjem intenzitetu OOPT čija je prosečna vrednost iznosila 8.0% od MT, ispoljili individualci iz grupe Neaktivnih (najslabiji), dok su individualci iz grupe Jakih (najjači) ispoljili pri značajno većem intenzitetu OOPT gde je prosek iznosio 9.7% od MT. Ovim nalazima je potvrđena postavljena hipoteza H4. o Postoji relacija između ispoljene snage pri različitim intenzitetima opterećenja i OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u VAnT6s. Ovim nalazima je jasno potvrđena postavljena hipoteza H5. Treba napomenuti da se relacija između ispoljene snage i OOPT menjala sa povećanjem intenziteta, što upućuje na sledeći zaključak. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 89 o Jačina veze između ispoljene snage i OOPT se povećava linearno u odnosu na intenzitet opterećenja. Konkretno, najslabija veza je dobijena pri najmanjem intenzitetu primenjenog opterećenja (5% od MT), a najjača pri najvećem intenzitetu opterećenja (12% od MT), na kom je dobijen regresioni model koji je izabran za dalju ocenu. o Izabrani regresioni model za predikciju OOPT za ispoljavanje i procenu Pmax mišića u VAnT6s, ocenjen metodom auto-validacije, je valjan, ali i osetljiv na faktor utreniranosti. Na kraju, uzevši u obzir nalaze za svaki od pojedinačnih ciljeva, rezultate testiranih hipoteza, kao i izložene zaključke koji su iz njih proistekli, može se doneti generalni zaključak da su elabororani uticaji dva faktora, nedvosmisleno, ukazali na njihovu izuzetnu važnost kada je u pitanju ispoljavanje i procena Pmax mišića. Shodno tome, bilo koji oblik zanemarivanja ovih činjenica sa aspekta nauke, teorije, a naposletku, i prakse, nema metodološko utemeljenje, a samim tim verovatno ni valjano argumentovano opravdanje. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 90 9. Značaj istraživanja Analizom relevantne literature identifikovani su problemi vezani za važna pitanja i dileme iz oblasti ispoljavanja i procene Pmax mišića. Istraživanja koja su vezana za uticaje dva važna faktora (karakteristike spoljašnjeg opterećenja i utreniranost) na ispoljavanje i procenu Pmax mišića su tema koja egzistira relativno dug vremenski period, ali je, i pored toga, još uvek vrlo aktuelna zbog izrazito nekonzistentnih, ali i nepotpunih nalaza. S tim u vezi, kao što je to izloženo u prethodnom poglavlju, nalazi koji su proistekli iz realizovanog istraživanja su pružili odgovore na postavljena pitanja, na osnovu kojih su doneseni odgovarajući zaključci, usko vezani za pomenutu temu istraživanja. Shodno tome, značaj realizovanog istraživanja, a samim tim i ove disertacije, može se posmatrati sa dva podjednako važna aspekta: teorijskog i praktičnog. 9.1. Teorijske implikacije Sa aspekta teorije, doprinos izložene doktorske disertacije se najpre može sagledati kroz sveobuhvatan pregled i sistematizaciju relevantne literature iz oblasti ispoljavanja i procene Pmax mišića, ali i kroz detaljan kritički osvrt na dobijene nalaze prethodnih studija, u pogledu pomenutih faktora od značaja na jedno od najvažnijih motoričkih svojstava. Sa druge strane, kada su u pitanju neposredne teorijske implikacije prezentovanih nalaza, onda se one mogu sagledati u odnosu na elaborirane faktore i primenjene kretne zadatke. Najpre, dobijeni nalazi su pokazali da je mišićni sistem čoveka dizajniran tako da se Pmax mišića u zadacima vertikalnog skoka, ispolji u uslovima bez primene opterećenja ili rasterećenja, odnosno, kada opterećenje predstavlja samo T i I sopstvenog tela. Pored toga, nalazi su ukazali da faktor utreniranost utiče na adaptaciju mišićnog sistema u smislu promene OOPT za ispoljavanje Pmax mišića u primenjenim acikličnim (vertikalni skokovi) i cikličnim zadacima (sprint na bicikl ergometru). Ipak, pokazalo se da je OOPT, za različite kretne zadatke, neophodno sagledavati u odnosu na odgovarajuće referentne vrednosti kako bi se mogao detektovati uticaj faktora utreniranost. Konkretno, za zadatke koji uključuju vertikalne skokove, izgleda da OOPT za ispoljavanje Pmax mišića treba posmatrati u odnosu na UJS, a za zadatak sprinta na bicikl ergometru u odnosu na MT. Sa teorijskog stanovišta, prethodni nalazi vezani za ispoljavanje Pmax mišića u vertikalnim skokovima, imali su za posledicu potvrdu postojanja uticaja faktora utreniranost na intezitet OOPT. Naime, pokazalo se da je taj uticaj obrnuto proporcionalan, što je u suprotnosti sa dosadašnjom teorijom koja Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 91 je ukazivala na postojanje proporcionalnog efekta, kao što je to i prikazano na primeru zadatka sprinta na bicikl ergometru u realizovanom istraživanju. Teorijski prihvatljivo i logično objašnjenje za postojanje pomenutog obrnuto proporcionalnog efekta u vertikalnim skokovima leži u hipotezi (snažno podržanoj sa prezentovanim nalazima) da se mišićni sistem čoveka tokom evolucije prilagodio da ispoljava Pmax mišića isključivo u uslovima bez opterećenja, nezavisno od nivoa jačine ili snage kroz koje se može posmatrati nivo utreniranosti. Dalje, kada su u pitanju efekti tipa opterećenja na ispoljavanje Pmax mišića u primenjenim zadacima vertikalnih skokova, pokazalo se da tip opterećenja koje uključuje obe komponente (T i I) sa povećanjem intenziteta više otežava ispoljavanje snage mišića, u odnosu na tip koji kao opterećenje uključuje samo T kao jedinu komponentu. Pored toga, potencijalni teorijski značaj se ogleda u tome da primenjeni tipovi opterećenja nisu uticali na intezitet (samo T i I sopstvenog tela) i OOPT (u odnosu na UJS) pri kojima se ispoljava Pmax mišića u vertikalnim skokovima. Kada je u pitanju zadatak sprinta na bicikl ergometru, pored zabeleženih efekata faktora utreniranost u pogledu proporcionalnog uvećanja OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića, sa teorijskog stanovišta su važni i nalazi koji ukazuju na postojanje direktne veze između ispoljene snage pri odgovarajućem intenzitetu i OOPT. Shodno tome, ostavljena je mogućnost za potencijalno modelovanje OOPT pri kome se ispoljava Pmax mišića, na osnovu ispoljene snage na konkretnom intenzitetu opterećenja. Konačno, važno je istaći i to da je za realizovano istraživanje, na osnovu strogih kriterijuma, pažljivo odabran uzorak koji je uključio četiri grupe ispitanika, slične po uzrastnim i pojedinim morfološkim karakteristikama, ali različite po tipu (Jaki i Brzi) i nivou (Aktivni i Neaktivni) utreniranosti. Na ovom uzorku su dalje primenjeni različiti tipovi i nivoi intenziteta opterećenja u nekoliko najstandardnijih testova iza procenu Pmax mišića. Shodno tome, a uzimajući u obzir, sa jedne strane, sveobuhvatan pregled i kritički osvrt na nalaze dobijene u studijama sa sličnom tematikom, i konzistetntnost dobijenih rezultata, sa druge strane, može se konstatovati da prezentovani nalazi pružaju trenutno možda najveći stepen generalizacije, a samim tim i značajnu podršku u pojedinim segmentima teorije. 9.2. Praktične implikacije Pored implikacija vezanih za teoriju, neophodno je sagledati i potencijalni značaj ove disertacije u kontekstu praktičnih implikacija koje su iz nje proistekle. S tim u vezi, dobijeni Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 92 rezultati se ne mogu posmatrati izolovano, već je neophodno uzeti u obzir i izvršenu detaljnu analizu u pogledu obrađene oblasti, što svakako može da posluži kao dobra osnova za njeno bolje upoznavanje i razumevanje. Pored toga, značaj praktičnih implikacija za konkretne zadatke može se generalno posmatrati sa aspekta dva važna procesa: (i) testiranja i (ii) treninga. Shodno tome, za procenu Pmax mišića u zadacima vertikalnih skokova neophodno je imati u vidu sledeće: i) visoku osetljivost dobijenih rezultata u obe varijante skoka na faktor utreniranost; ii) Pmax mišića se ispoljava u uslovima bez spoljašnjeg opterećenja u vertikalnim skokovima bez obzira na: utreniranost, tip i intenzitet opterećenja, varijantu skoka ili merene varijable; iii) kvalitativna i kvantitativna ocena performansi iziskuje i procenu UJS; i iv) mogućnost korišćenja dobijenih referentnih vrednosti u svrhe upoređivanja. Kada su u pitanju moguće implikacije za trening, onda treba imati u vidu dobijene nalaze koji su vezani uticaj tip opterećenja na ispoljavanje snage. Naime, ovi nalazi sugerišu da korišćenje tipa opterećenja koji uključuju manipulaciju samo sa komponentom težine, ima prednosti u odnosu na tradicionalni tip opterećenja koji uključuje manipulaciju sa obe komponente, u pogledu: i) boljeg čuvanja „prirodnih“ kinematičkih i kinetičkih obrazaca; i ii) manjeg redukovanja ispoljene snage mišića sa povećanjem intenziteta opterećenja. Implikacije koje su vezane procenu Pmax mišića u zadatku sprinta na biciklu ergometu se odnose na: i) visoku osetljivost rezultata dobijenih u primenjenom testu na faktor utreniranost; ii) neophodnost određivanja OOPT; iii) jednostavnu i efikasnu mogućnost određivanja OOPT upotrebom predloženog modela, iv) mogućnost korišćenja dobijenih referentnih vrednosti u svrhe upoređivanja. Kada su u pitanju moguće implikacije za trening ovde poseban značaj ima mogućnost predviđanja OOPT, jer pored toga što se pokazalo da je nužno odrediti OOPT kako bi se valjano procenila Pmax mišića, isto tako, postoji i generalno prihvaćen stav da trening pri OOPT omogućava i najveći napredak u razvoju Pmax mišića. Na kraju, može se konstatovati da izložena doktorska disertacija u celosti pruža suštinski značaj u smislu doprinosa i upotrebljivosti sa aspekta različitih teorijskih i praktičnih implikacija. Shodno tome, zasigurno se pruža adekvatna osnova za dalji razvoj oblasti koja se u širem smislu odnosi na ispoljavanje i procenu Pmax mišića, a u užem smislu, na uticaje pojedinih faktora od značaja na ovo važno motoričko svojstvo. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 93 Literatura Abernethy P, Wilson G, Logan P. Strength and power assessment. Issues, controversies and challenges. Sports Med 1995;19(6):401-17. Anderson CE, Sforzo GA, Sigg JA. The effects of combining elastic and free weight resistance on strength and power in athletes. J Strength Cond Res 2008;22(2):567-74. Argus CK, Gill ND, Keogh JW, Hopkins WG. Assessing Lower-Body Peak Power in Elite Rugby-Union Players. J Strength Cond Res 2011;25(6):1616-21. Asci A, Acikada C. Power production among different sports with similar maximum strength. J Strength Cond Res 2007;21(1):10-6. Asmussen E, Bonde-Petersen F. Apparent efficiency and storage of elastic energy in human muscles during exercise. Acta Physiol Scand 1974;92(4):537-45. Astrand P-O, Rodahl K. Textbook of Work Physiology. 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 1986. Ayalon A, Inbar, Bar-Or O. Relationships among measurements of explosive strength and anaerobic power. In: Nelson RC i Morehouse CA, editors. Biomechanics vol. IV. Baltimore: University Park Press, 1974: 527-32. Baker D. A series of studies on the training of high-intensity muscle power in rugby league football players. J Strength Cond Res 2001;15(2):198-209. Baker D, Nance S, Moore M. The load that maximizes the average mechanical power output during explosive bench press throws in highly trained athletes. J Strength Cond Res 2001a;15(1):20-4. Baker D, Nance S, Moore M. The load that maximizes the average mechanical power output during jump squats in power-trained athletes. J Strength Cond Res 2001b;15(1):92-7. Bar-Or O. The Wingate anaerobic test. An update on methodology, reliability and validity. Sports Med 1987;4(6):381-94. Bevan HR, Bunce PJ, Owen NJ, Bennett MA, Cook CJ, Cunningham DJ, Newton RU, Kilduff LP. Optimal loading for the development of peak power output in professional rugby players. J Strength Cond Res 2010;24(1):43-7. Caiozzo VJ, Kyle CR. The effect of external loading upon power output in stair climbing. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1980;44(3):217-22. Cavagna GA, Zamboni A, Faraggiana T, Margaria R. Jumping on the moon: power output at different gravity values. Aerosp Med 1972;43(4):408-14. Chang YH, Huang HW, Hamerski CM, Kram R. The independent effects of gravity and inertia on running mechanics. J Exp Biol 2000;203(Pt 2):229-38. Cohen J. Statistical power analysis for the behavioral sciences. 2nd ed. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 1988. Cormie P, Deane R, McBride JM. Methodological concerns for determining power output in the jump squat. J Strength Cond Res 2007;21(2):424-30. Cormie P, McGuigan MR, Newton RU. Developing maximal neuromuscular power: Part 1 - biological basis of maximal power production. Sports Med 2011a;41(1):17-38. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 94 Cormie P, McGuigan MR, Newton RU. Developing maximal neuromuscular power: Part 2 - training considerations for improving maximal power production. Sports Med 2011b;41(2):125-46. Cronin J, Sleivert G. Challenges in understanding the influence of maximal power training on improving athletic performance. Sports Med 2005;35(3):213-34. Dayne AM, McBride JM, Nuzzo JL, Triplett NT, Skinner J, Burr A. Power output in the jump squat in adolescent male athletes. J Strength Cond Res 2010; de Vos NJ, Singh NA, Ross DA, Stavrinos TM, Orr R, Fiatarone Singh MA. Effect of power- training intensity on the contribution of force and velocity to peak power in older adults. J Aging Phys Act 2008;16(4):393-407. De Witt JK, Hagan RD, Cromwell RL. The effect of increasing inertia upon vertical ground reaction forces and temporal kinematics during locomotion. J Exp Biol 2008;211(7):1087-92. Doherty TJ. Invited review: Aging and sarcopenia. J Appl Physiol 2003;95(4):1717-27. Dore E, Bedu M, Franca NM, Diallo O, Duche P, Van Praagh E. Testing peak cycling performance: effects of braking force during growth. Med Sci Sports Exerc 2000;32(2):493- 8. Dore E, Duche P, Rouffet D, Ratel S, Bedu M, Van Praagh E. Measurement error in short- term power testing in young people. J Sports Sci 2003;21(2):135-42. Dotan R, Bar-Or O. Load optimization for the Wingate Anaerobic Test. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1983;51(3):409-17. Driss T, Vandewalle H, Quievre J, Miller C, Monod H. Effects of external loading on power output in a squat jump on a force platform: a comparison between strength and power athletes and sedentary individuals. J Sports Sci 2001;19(2):99-105. Duchateau J, Hainaut K. Isometric or dynamic training: differential effects on mechanical properties of a human muscle. J Appl Physiol 1984;56(2):296-301. Dugan EL, Doyle TL, Humphries B, Hasson CJ, Newton RU. Determining the optimal load for jump squats: a review of methods and calculations. J Strength Cond Res 2004;18(3):668- 74. Edgerton VR, Roy RR, Gregor RJ. Morphological basis of skeletal muscle power output. In: Jones NL, McCartney N i A.J. M, editors. Human muscle power. Champaign, IL: Human Kinetics, 1986: 43-64. Enoka RM. Neuromechanical basis of kinesiology. 2nd ed. Champaign, IL: Human Kinetics Publishers, 1994. Evans JA, Quinney HA. Determination of resistance settings for anaerobic power testing. Can J Appl Sport Sci 1981;6(2):53-6. Fatouros IG, Jamurtas AZ, Leontsini D, Taxildaris K, Aggelousis N, Kostopoulos N, Buckenmeyer P. Evaluation of plyometric exercise training, weight training and their combination on vertical jumping performance and leg strength. J Strength Cond Res 2000;14(4):470-76. Faul F, Erdfelder E, Lang AG, Buchner A. G*Power 3: a flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behav Res Methods 2007;39(2):175-91. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 95 Faulkner JA, Clafin DR, McCully KK. Power output of fast and slow fibers from human skeletal muscles. In: Jones NL, McCartney N i A.J. M, editors. Human muscle power. . Champaign, IL: Human Kinetics, 1986a: 81-94. Faulkner JA, Clafin DR, McCully KK. Power output of fast and slow fibers from human skeletal muscles. In: Jones NL, McCartney N i A.J. M, editors. Human muscle power. . Champaign, IL: Human Kinetics, 1986b: 88-100. Gosseye TP, Willems PA, Heglund NC. Biomechanical analysis of running in weightlessness on a treadmill equipped with a subject loading system. Eur J Appl Physiol 2010;110(4):709- 28. Hakkinen K. Neuromuscular and hormonal adaptations during strength and power training. A review. J Sports Med Phys Fitness 1989;29(1):9-26. Harman EA, Rosenstein MT, Frykman PN, Rosenstein RM. The effects of arms and countermovement on vertical jumping. Med Sci Sports Exerc 1990;22(6):825-33. Harrell FE. Regression modeling strategies: with applications to linear models, logistic regression, and survival analysis. New York: Springer-Verlag; 2001. Harris GR, Stone MH, O'Bryant HS, Proulx CM, Johnson RL. Short-term performance effects of high power, high force, or combined weight training method. J Strength Cond Res 2000;14(1):14-20. Hill AV. The Heat of Shortening and the Dynamic Constants of Muscle. Proc R Soc Med (Lond) 1938;126(843):136-95. Hopkins WG, Schabort EJ, Hawley JA. Reliability of power in physical performance tests. Sports Med 2001;31(3):211-34. Hori N, Newton RU, Andrews WA, Kawamori N, McGuigan MR, Nosaka K. Comparison of four different methods to measure power output during the hang power clean and the weighted jump squat. J Strength Cond Res 2007;21(2):314-20. Jacobs PL, Johnson BM, Mahoney ET, Carter AB, Somarriba GA. Effect of variable loading in the determination of upper-limb anaerobic power in persons with tetraplegia. J Rehabil Res Dev 2004;41(1):9-14. Jaric S. Muscle strength testing: use of normalisation for body size. Sports Med 2002;32(10):615-31. Jaric S. Role of body size in the relation between muscle strength and movement performance. Exerc Sport Sci Rev 2003;31(1):8-12. Jarić S, Kukolj M. Sila (jačina) i snaga u pokretima čoveka. Fizička kultura 1996;50(1-2):15- 28. Jaric S, Markovic G. Leg muscles design: the maximum dynamic output hypothesis. Med Sci Sports Exerc 2009;41(4):780-7. Kaneko M, Fuchimoto T, Toji H, Suei K. Training effect of different loads on the force- velocity relationship and mechanical power output in human muscle. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports 1983;5(2):50-55. Kawamori N, Haff GG. The optimal training load for the development of muscular power. J Strength Cond Res 2004;18(3):675-84. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 96 Keating JL, Matyas TA. The influence of subject and test design on dynamometric measurements of extremity muscles. Phys Ther 1996;76(8):866-89. Kilduff LP, Bevan H, Owen N, Kingsley MI, Bunce P, Bennett M, Cunningham D. Optimal loading for peak power output during the hang power clean in professional rugby players. Int J Sports Physiol Perform 2007;2(3):260-9. Kitagawa K, Suzuki M, Miyashita M. Anaerobic power output of young obese men: comparison with non-obese men and the role of excess fat. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1980;43(3):229-34. Komi PV. Strech-shortening cycle. In: Komi PV, editor. Strength and power in sport. London: Blackwell, 1992a: 169-79. Komi PV, Ed. (1992b). Strength and power in sport. Strength and power in sport. London, Blackwell. Kraemer WJ, Ratamess NA, Fry AC, French DN. Strength testing: development and evaluation of methodology. In: Maud PJ i Foster C, editors. Physiological Testing of Human Fitness. Champaign, IL: Human Kinetics, 2006: 119-50. Lees A, Vanrenterghem J, De Clercq D. Understanding how an arm swing enhances performance in the vertical jump. J Biomech 2004;37(12):1929-40. Linossier MT, Denis C, Dormois D, Geyssant A, Lacour JR. Ergometric and metabolic adaptation to a 5-s sprint training programme. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1993;67(5):408-14. Logan P, Fornasiero D, Abernethy P, Lynch K. Protocols for the Assessment of Isoinertial Strength. In: Gore CJ, editor. Physiological Tests for Elite Athletes. Human Kinetics, IL, 2000: 200-22. Lund RJ, Dolny DG, Browder KD. Optimal loading during two different leg-press movements in female rowers. Med Sci Sports Exerc 2004;36(1):148-54. Macaluso A, De Vito G. Comparison between young and older women in explosive power output and its determinants during a single leg-press action after optimisation of load. Eur J Appl Physiol 2003;90(5-6):458-63. MacIntosh BR, Holash RJ. Power output and force-velocity properties of muscle. In: Nigg BM, MacIntosh BR i Mester J, editors. Biomechanics and biology of movement. Champaign (IL): Human Kinetics, Inc., 2000: 193-210. Margaria R, Aghemo P, Rovelli E. Measurement of muscular power (anaerobic) in man. J Appl Physiol 1966;21(5):1662-4. Markovic G, Jaric S. Positive and negative loading and mechanical output in maximum vertical jumping. Med Sci Sports Exerc 2007;39(10):1757-64. Markovic G, Vuk S, Jaric S. Effects of Jump Training with Negative versus Positive Loading on Jumping Mechanics. Int J Sports Med 2011;32(5):365-72. Mayhew JL, Ware JS, Johns RA, Bemben MG. Changes in upper body power following heavy-resistance strength training in college men. Int J Sports Med 1997;18(7):516-20. McBride JM, Triplett-McBride T, Davie A, Newton RU. A comparison of strength and power characteristics between power lifter, olympic lifters, and sprinters. J Strength Cond Res 1999;13(1):58-66. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 97 McMahon TA. Muscles, reflexes, and locomotion. ed. Princeton: Princeton University Press, 1984. Mendez-Villanueva A, Bishop D, Hamer P. Reproducibility of a 6-s maximal cycling sprint test. J Sci Med Sport 2007;10(5):323-6. Mendez-Villanueva A, Hamer P, Bishop D. Fatigue in repeated-sprint exercise is related to muscle power factors and reduced neuromuscular activity. Eur J Appl Physiol 2008;103(4):411-9. Montagu MFA. A Handbook of Anthropometry. ed. Springfield: Charles C Thomas Publishers, 1960. Moss BM, Refsnes PE, Abildgaard A, Nicolaysen K, Jensen J. Effects of maximal effort strength training with different loads on dynamic strength, cross-sectional area, load-power and load-velocity relationships. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1997;75(3):193-9. Nedeljkovic A, Mirkov DM, Pazin N, Jaric S. Evaluation of Margaria staircase test: the effect of body size. Eur J Appl Physiol 2007;100(1):115-20. Newton RU (1997). Expression and development maximal muscular power. Queensland, University of Queensland: 230. Newton RU, Kraemer WJ. Developing explosive muscular power: implications for a mixed methods training strategy. Strength Cond J 1994;1620-31. Newton RU, Murphy AJ, Humphries BJ, Wilson GJ, Kraemer WJ, Hakkinen K. Influence of load and stretch shortening cycle on the kinematics, kinetics and muscle activation that occurs during explosive upper-body movements. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1997;75(4):333-42. Norton K, Marfell-Jones M, Whittingham N, Kerr D, Carter L, Saddington K, Gore C. Anthropometric Assessment Protocols. In: Gore CJ, editor. Physiological Tests for Elite Athletes. Champaign, IL: Human Kinetics, 2000: 66-85. Nuzzo JL, Cavill MJ, Triplett NT, McBride JM. A descriptive study of lower-body strength and power in overweight adolescents. Pediatr Exerc Sci 2010a;21(1):34-46. Nuzzo JL, McBride JM, Dayne AM, Israetel MA, Dumke CL, Triplett NT. Testing of the maximal dynamic output hypothesis in trained and untrained subjects. J Strength Cond Res 2010b;24(5):1269-76. Patton JF, Murphy MM, Frederick FA. Maximal power outputs during the Wingate anaerobic test. Int J Sports Med 1985;6(2):82-5. Popadic Gacesa JZ, Barak OF, Grujic NG. Maximal anaerobic power test in athletes of different sport disciplines. J Strength Cond Res 2009;23(3):751-5. Raj IS, Bird SR, Shield AJ. Aging and the force-velocity relationship of muscles. Exp Gerontol 2010;45(2):81-90. Ravier G, Grappe F, Rouillon JD. Application of force-velocity cycle ergometer test and vertical jump tests in the functional assessment of karate competitor. J Sports Med Phys Fitness 2004;44(4):349-55. Sale DG. Testing Strength and Power. In: MacDougall DJ, Wenger AH i Green JH, editors. Physiological Testing of the High-Performance Athlete. Champaign: Human Kinetics, IL, 1991: 21-106. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 98 Sale DG. Neural adaptations to strength training. In: Komi PV, editor. Strength and power in sport. London: Blackwell, 2003: 281-313. Samozino P, Rejc E, Di Prampero PE, Belli A, Morin JB. Optimal force-velocity profile in ballistic movements--altius. Med Sci Sports Exerc 2012;44(2):313-22. Sbriccoli P, Camomilla V, Di Mario A, Quinzi F, Figura F, Felici F. Neuromuscular control adaptations in elite athletes: the case of top level karateka. Eur J Appl Physiol 2010;108(6):1269-80. Schenau GJV, Bobbert MF, deHaan A. Does elastic energy enhance work and efficiency in the stretch-shortening cycle? Journal of Applied Biomechanics 1997;13(4):389-415. Siegel JA, Gilders RM, Staron RS, Hagerman FC. Human muscle power output during upper- and lower-body exercises. J Strength Cond Res 2002;16(2):173-8. Sleivert G, Taingahue M. The relationship between maximal jump-squat power and sprint acceleration in athletes. Eur J Appl Physiol 2004;91(1):46-52. Snee RD. Validation of Regression Models: Methods and Examples. Technometrics 1977; 19(49):415-428. Stone MH, O'Bryant HS, McCoy L, Coglianese R, Lehmkuhl M, Schilling B. Power and maximum strength relationships during performance of dynamic and static weighted jumps. J Strength Cond Res 2003;17(1):140-7. Teunissen LP, Grabowski A, Kram R. Effects of independently altering body weight and body mass on the metabolic cost of running. J Exp Biol 2007;210(Pt 24):4418-27. Thomas GA, Kraemer WJ, Spiering BA, Volek JS, Anderson JM, Maresh CM. Maximal power at different percentages of one repetition maximum: influence of resistance and gender. J Strength Cond Res 2007;21(2):336-42. Thomas JR, Nelson JK. Research methods in physical activity. 4th ed. Champaign, IL: Human Kinetics, 2001. Toji H, Suei K, Kaneko M. Effects of combined training loads on relations among force, velocity, and power development. Can J Appl Physiol 1997;22(4):328-36. Turner AP, Unholz C, Potts N, Coleman SG. Peak power, force and velocity during jump squats in professional rugby players: Power, force & velocity during jump squats. J Strength Cond Res 2011;DOI: 10.1519/JSC.0b013e318234ebe5. Ugrinowitsch C, Tricoli V, Rodacki AL, Batista M, Ricard MD. Influence of training background on jumping height. J Strength Cond Res 2007;21(3):848-52. van den Tillaar R. Effect of different training programs on the velocity of overarm throwing: a brief review. J Strength Cond Res 2004;18(2):388-96. Van Praagh E, Dore E. Short-term muscle power during growth and maturation. Sports Med 2002;32(11):701-28. Vandewalle H, Peres G, Monod H. Standard anaerobic exercise tests. Sports Med 1987;4(4):268-89. Vanrenterghem J, De Clercq D, Van Cleven P. Necessary precautions in measuring correct vertical jumping height by means of force plate measurements. Ergonomics 2001;44(8):814- 818. Vincent W. Statistics in Kinesiology. 3rd ed. Champaign, IL: Human Kinetics, 2005. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 99 Wakeling JM, Blake OM, Chan HK. Muscle coordination is key to the power output and mechanical efficiency of limb movements. J Exp Biol 2010;213(3):487-92. Wilson GJ, Murphy AJ. The use of isometric tests of muscular function in athletic assessment. Sports Med 1996;22(1):19-37. Wilson GJ, Newton RU, Murphy AJ, Humphries BJ. The optimal training load for the development of dynamic athletic performance. Med Sci Sports Exerc 1993;25(11):1279-86. Winter EM, Nevill AM. Scaling: Adjusting for differences in body size. In: Eston RG i Reilly T, editors. Kinanthropometry and Exercise Physiology Laboratory Manual; Tests, Procedures and Data. London, E: F.N. Spon of Chapman and Hall, 2001: 275-93. Zatsiorsky VM, Kraemer WJ. Science and Practice of Strength Training. 2nd ed. Champaign (IL): Human Kinetics, 2006. Zupan MF, Arata AW, Dawson LH, Wile AL, Payn TL, Hannon ME. Wingate Anaerobic Test peak power and anaerobic capacity classifications for men and women intercollegiate athletes. J Strength Cond Res 2009;23(9):2598-604. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 100 Prilozi Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 104 1. Autorstvo - Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način određen od strane autora ili davaoca licence, čak i u komercijalne svrhe. Ovo je najslobodnija od svih licenci. 2. Autorstvo – nekomercijalno. Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način određen od strane autora ili davaoca licence. Ova licenca ne dozvoljava komercijalnu upotrebu dela. 3. Autorstvo - nekomercijalno – bez prerade. Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, bez promena, preoblikovanja ili upotrebe dela u svom delu, ako se navede ime autora na način određen od strane autora ili davaoca licence. Ova licenca ne dozvoljava komercijalnu upotrebu dela. U odnosu na sve ostale licence, ovom licencom se ograničava najveći obim prava korišćenja dela. 4. Autorstvo - nekomercijalno – deliti pod istim uslovima. Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način određen od strane autora ili davaoca licence i ako se prerada distribuira pod istom ili sličnom licencom. Ova licenca ne dozvoljava komercijalnu upotrebu dela i prerada. 5. Autorstvo – bez prerade. Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, bez promena, preoblikovanja ili upotrebe dela u svom delu, ako se navede ime autora na način određen od strane autora ili davaoca licence. Ova licenca dozvoljava komercijalnu upotrebu dela. 6. Autorstvo - deliti pod istim uslovima. Dozvoljavate umnožavanje, distribuciju i javno saopštavanje dela, i prerade, ako se navede ime autora na način određen od strane autora ili davaoca licence i ako se prerada distribuira pod istom ili sličnom licencom. Ova licenca dozvoljava komercijalnu upotrebu dela i prerada. Slična je softverskim licencama, odnosno licencama otvorenog koda. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 105 PRILOG 4. Odobrenje Etičke komisije Fakulteta sporta i fizičkog vaspitanja Univeziteta u Beogradu za realizaciju istraživanja koja su korišćena za izradu doktorske disertacije. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 106 PRILOG 5a. Objavljeni originalni naučni članak u međunarodnom časopisu prve kategorije (M21). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 107 PRILOG 5b. Objavljeni originalni naučni članak u međunarodnom časopisu prve kategorije (M21). Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 108 Biografija autora Nemanja Pažin je rođen 16.04.1983. godine u Livnu. Osnovnu školu i gimnaziju „Miloš Savković“ u Aranđelovcu završio je sa odličnim uspehom. Fakultet sporta i fizičkog vaspitanja u Beogradu upisao je školske 2001/2002. godine. Diplomirao je 2008. godine, sa prosečnom ocenom 9,08 i odbranjenim završnim radom sa ocenom 10, čime je stekao zvanje Diplomirani profesor sporta - master. Školske 2008/2009. godine upisao je doktorske akademske studije na istom fakultetu i položio je sve planom i programom predviđenom ispite sa prosečnom ocenom 10. Bio je stipendista grada Aranđelovca, Ministarstva prosvete i sporta Republike Srbije, a za školsku 2005/2006. godine dobio je stipendiju Fonda za mlade talente. Nagrađen je 2005. godine od Fonda za razvoj nauke, kulture i umetnosti grada Aranđelovca, a 2010. godine je proglašen za studenta generacije na drugoj godini doktorskih studija. Na master studijama se usavršavao na seminarima koji su održani na Nacionalnoj Akademiji Sporta u Bugarskoj (Sofija, 2006. godine), i Olimpijskom institutu za sportsku medicinu i sportsku nauku u Italiji (Rim, 2007. godine). Tokom studiranja, od 2006 do 2008. godine, volontirao je na istraživačkom projektu pod nazivom "Evaluacija metoda za procenu uloge mišićnih i neuralnih faktora i njihovih adaptivnih promena u humanoj lokomociji". Od 2008. do 2010. godine je volontirao u Republičkom zavodu za sport u Beogradu, Odeljenje za analitiku u sportu u testiranjima mladih perspektivnih sportista i kandidata za Olimpijske igre. Na predmetu Antropomotorika radio je kao demonstrator u školskoj 2007/2008. godini. U periodu od 2008. do 2011. godine radio je na Fakultetu sporta i fizičkog vaspitanja kao istraživač saradnik na projektima Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije (EB 145082 i 175037). Nakon toga, tokom školske 2011/2012. godine proveo je godinu dana usavršavajući se na predavanjima na programu doktorskih studija i radeći kao istraživač asistent u laboratorijama za Motornu Kontrolu i Biomehaniku (pod rukovodstvom prof. dr Marka Lataša i prof. dr Vladimira Zaciorskog), Odeljenja za kineziologiju Državnog Univerziteta Pensilvanije u Sjedinjenim Američkim Državama. Do sada je kao koautor ili autor objavio preko deset članka u časopisima od međunarodnog značaja i učestvovao je na više stručnih i naučnih skupova u zemlji i inostranstvu. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 109 Trenirao je karate, ima zvanje majstora, a 2003. godine bio je juniorski prvak Srbije i Crne Gore u disciplini borbe (apsolutna kategorija), u federaciji ITKF. U pogledu praktičnog rada, proteklih godina volontirao je kao savetnik za kondicionu pripremu i rehabilitaciju u sportu. Uspešno je sarađivao sa nekoliko reprezentativaca u karateu, kao i sa nekoliko igrača koji su nastupali u inostranim prvoligaškim klubovima u košarci, odbojci i fudbalu. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 110 PUBLIKACIJE: Časopisi međunarodnog značaja: 1. Wu YH, Pazin N, Zatsiorsky VM, Latash ML. Improving finger coordination in young and elderly persons. Exp Brain Res. 2013 Feb 15. [Epub ahead of print]. 2. Solnik S, Pazin N, Coelho CJ, Rosenbaum DA, Scholz JP, Zatsiorsky VM, Latash ML. End-state comfort and joint configuration variance during reaching. Exp Brain Res. 2013 Jan 4. [Epub ahead of print]. 3. Wu YH, Pazin N, Zatsiorsky VM, Latash ML. Practicing elements versus practicing coordination: changes in the structure of variance. J Mot Behav. 2012 Nov;44(6):471-8. 4. Leontijevic B, Pazin N, Kukolj M, Ugarkovic D, Jaric S. Selective Effects of Weight and Inertia on Maximum Lifting. Int J Sports Med. 2012 Oct 5. [Epub ahead of print] 5. Pazin N, Berjan B, Nedeljkovic A, Markovic G, Jaric S. Power output in vertical jumps: does optimum loading depend on activity profiles? Eur J Appl Physiol. 2012 Aug 4. [Epub ahead of print] 6. Berjan Bacvarevic B, Pazin N, , Bozic P, Mirkov D, Kukolj M, Jaric S. Evaluation of a composite test of kicking performance. Journal of Strength and Condition Research. 2012 Jul;26(7):1945-52. 7. Leontijevic B, Pazin N, Bozic PR, Kukolj M, Ugarkovic D, Jaric S. Effects of loading on maximum vertical jumps: selective effects of weight and inertia. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2012 Apr;22(2):286-93. 8. Koropanovski N, Berjan B, Bozic P, Pazin N, Sander A, Jovanovic S, Jaric S. Anthropometric and Physical Performance Profiles of Elite Karate Kumite and Kata Competitors. Journal of Human Kinetics. 2011 Dec; 30: 99–106. 9. Bozic PR, Pazin N, Berjan B, Jaric S. Evaluation of alternating consecutive maximum contractions as an alternative test of neuromuscular function. Eur J Appl Physiol. 2012 Apr;112(4):1445-56. 10. Pazin N, Bozic P, Bobana B, Nedeljkovic A, Jaric S. Optimum loading for maximizing muscle power output: the effect of training history. Eur J Appl Physiol. 2011 Sep;111(9):2123-30. 11. Bozic P, Pazin N, Berjan B, Planic N, Cuk I. Evaluation of the Field Tests of Flexibility of Lower Extremity: Reliability, and the Concurrent and Factorial Validity. Journal of Strength and Condition Research. 2010 Sep;24(9):2523-31. 12. Suzovic D, Nedeljkovic A, Pazin N, Planic N, Jaric S. Evaluation of consecutive maximum contractions as a test of neuromuscular function. Journal of Human Kinetics. 2008 Dec; 20:51-67. 13. Nedeljkovic A, Mirkov DM, Pazin N, Jaric S. Evaluation of Margaria staircase test: the effect of body size. Eur J Appl Physiol. 2007 May;100(1):115-20. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 111 Časopisi nacionalnog značaja: 1. Banicevic D, Markovic S, Pazin N, Bozic P, Radovanovic S, Mirkov D. Reliability of modified clinical test of influence of sensor interaction on postural stability of athletes aged 10 to 12. Godišnjak. 2010, 15: 100-110. 2. Pazin N. Knowledge on plyometric method and the way of its application in training determined by the analysis of various information sources. Physical Culture. 2006, 60 (1): 68-83. Zbornici radova međunarodnih naučnih skupova: 1. Berjan B, Božić P, Pažin N. Osetljivost terenskih testova za procenu gipkosti nogu: Pilot studija. Međunarodna naučna konferencija “Fizička aktivnost za sve”. Beograd, 2010. Zbornici sažetaka međunarodnih naučnih skupova: 1. Park J, Pazin N, Friedman J, Zatsiorsky VM, Latash LM. Age-related changes in mechanical properties of human hand digits. 37th Annual Meeting of the American Society of Biomechanics. Omaha, Nebraska, United States, 4-7th September, 2013. 2. Wu YH, Pazin N, Zatsiorsky VM, Latash ML. Practicing elements versus practicing coordination: changes in the structure of variance. Progress in Motor Control IX, Motreal Canada, 13-16th July, 2013. 3. Solnik S, Coelho CJ, Pazin N, Latash ML, Rosenbaum DA, Zatsiorsky VM. Subjective comfort and multi-joint synergies in pointing task. 42nd Annual Meeting of Neuroscience, New Orleans, Louisiana, United States, 13-17th October, 2012. 4. Solnik S, Coelho CJ, Pazin N, Latash ML, Rosenbaum DA, Zatsiorsky VM. Postural sway correlates of perceived comfort in pointing tasks. 36th Annual Meeting of the American Society of Biomechanics. Gainesville, Florida, United States, 15-18th August, 2012. 5. Berjan Bacvarevic B, Pazin N, Bozic PR, Kukolj M. Reliability of variables for evaluation accuracy and throwing velocity of young perspective handball players. International Scientific Conference: Effects of Physical Activity Application to Anthropological Status With Children, Youth and Adults, Belgrade, 10-11th December, 2011. 6. Bozic PR, Berjan Bacvarevic B, Pazin N. Sensitivity of the T-test for differentiating prospective young female handball players. International Scientific Conference: Effects of Physical Activity Application to Anthropological Status With Children, Youth and Adults, Belgrade, 10-11th December, 2011. 7. Pazin N, Berjan B, Bozic P. Field tests of flexibility of the lower extremity: the sensitivity analysis. 16th Annual Congress of the European College of Sport Science, Liverpool, United Kingdom, 6-9th July, 2011. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 112 8. Leontijevic B, Pazin N, Bozic P, Kukolj M, Ugarkovic D, Jaric S. Effect of loading on maximum vertical jumps: selective effect of weight and inertia. 16th Annual Congress of the European College of Sport Science, Liverpool, United Kingdom, 6-9th July, 2011. 9. Nedeljkovic A, Pazin N, Bozic P, Berjan B, Jaric S. 6-s maximal cycling test: the prediction of optimum loading for maximizing muscle power output. 16th Annual Congress of the European College of Sport Science, Liverpool, United Kingdom, 6-9th July, 2011. 10. Berjan B, Bozic P, Pazin N. Sensitivity of the Field Tests of Flexibility of Lower Extremity: A Pilot Study. International Scientific Conference: Physical Activity for Everyone, Belgrade, 10-11th December, 2010. 11. Knezevic O, Pazin N, Planic N, Mirkov D. Effect of defferent joint angles on the knee flexor and extensor rate force development during maximal isometric contraction. 7th International Conference on Strength Training, Abstract book. Bratislava, Slovakia, 28- 30th October, 2010. 12. Knezevic O, Pazin N, Planic N, Kadija M, Milovanovic D, Mirkov D. Prediction of optimal isometric hamstring to quadriceps ratio. 7th International Conference on Strength Training, Abstract book. Bratislava, Slovakia, 28-30th October, 2010. 13. Berjan B, Kukolj M, Pazin N, Bozic P, Mirkov D, Jaric S. Evaluation of a composite test kicking performance in elite young soccer players. 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. 14. Bozic P, Pazin N, Berjan B, Jaric S. Sensitivity of Bidirectional Consecutive Maximum Contractions as an Alternative Test of Neuromuscular Function. 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. 15. Bozic P, Pazin N, Malobabic V, Jaric S. The Predictive Power of Bidirectional Consecutive Maximum Contractions as a Test of Muscle Function. 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. 16. Pazin N, Nedeljkovic A, Bozic P, Berjan B, Malobabic V, Jaric S. The maximum dinamic output in the jumping: effects of external loading and training history. 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. 17. Nedeljkovic A, Pazin N, Bozic P, Berjan B, Jaric S. Wingate anaerobic test: does the optimal load depend on training history? 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. 18. Knezevic O, Kadija M, Milovanovic D, Pazin N, Mirkov D. Sensitivity of a novel muscle strength test applied on the athletes with ACL injuries. 15th Annual Congress of the European College of Sport Science, Antalya, Turkey, 23-26th June, 2010. 19. Pazin N. The Current Strategy of the Taper Prescription for the Pre-Competition Period. Apstract book. International Scientific Conference: Theoretical, Methodological and Methodical Aspects of Competition and Athletes’ Preparation. Belgrade, Serbia, 10-11th December, 2009. Doktorska disertacija Nemanja R. Pažin 113 20. Berjan B, Pazin N, Bozic P, Mirkov D, Kukolj M. Reliability and sensitivity of the variables for evaluation of kicking performance of elite young soccer players. Apstract book. International Scientific Conference: Theoretical, Methodological and Methodical Aspects of Competition and Athletes’ Preparation. Belgrade, Serbia, 10-11th December, 2009. 21. Bozic P, Berjan B, Pazin N. The external validity of various strength variables for prediction of jumping performance of elite basketball players.Apstract book. International Scientific Conference: Theoretical, Methodological and Methodical Aspects of Competition and Athletes’ Preparation. Belgrade, Serbia, 10-11th December, 2009. 22. Pazin N, Planic N. Evaluation of consecutive maximum contractions as a test of neuromuscular function: Reliability and Generalizability. Abstract book. FISU Conference, 25th Universiade. Belgrade, Serbia, 2nd-5th July, 2009. 23. Planic N, Pazin N. The relationship between the peak force and rate of force development and relaxation. Abstract book. FISU Conference, 25th Universiade. Belgrade, Serbia, 2nd- 5th July, 2009. 24. Mirkov D, Knezevic O, Kadija M, Milovanovic D, Pazin N. Evaluation of a novel muscle strength test for athletes with ACL injury, 14th Annual Congress of the European College of Sport Science, Oslo, Norway, 24-27th June, 2009. 25. Berjan B, Bozic P, Pazin N. Anthropometric and performance measures differences of Serbian elite male soccer players aged 12-16 years. International Scientific Conference: Theoretical, methodology and methodical aspests of physical education, Serbia, Belgrade, 10-11th December, 2008. 26. Bozic P, Pazin N, Planic N, Berjan B, Cuk I. Field tests of the flexibility of lower extremity: Reliability study. 13th Annual Congress of the European Congress of Sport Science, Estoril, Portugal, 9-12th July 2008.