BACAKTA YER ALAN AGONİST ve ANTAGONİST
KASLARIN DİKEY SIÇRAMA SIRASINDA EMG ile
İNCELENMESİ ve
ATLETİZMDEKİ İLGİLİ
BRANŞLARA YORUMLANMASI
Cevdet TIKNAZCI
ÖZET:
Kısa Gerilimli Döngü (Stretch-Shortening Cycle) tipi
kas aktivitesinde ekzantrik fazdaki EMG (Elektromiyografi) aktivitesi
konsantrik fazdan daha yüksektir. Bu durum elastik potansiyel enerjinin
kullanılmasına dayandırılır. Ekzantrik kasılma sırasında kasta meydana gelen
potansiyel elastik enerji konsantrik faza aktarıldığında kasın EMG aktivitesi
düşerken performansı artar (1, 7, 8).
Bu çalışmada değişik dikey sıçrama durumlarında bacakta
yer alan agonist (vastus lateralis) ve antagonist (hamstring) kaslarının EMG
aktiviteleri arasındaki ilişkiye bakılmıştır. Çalışmaya halen H.Ü.
S.B.T.Y.O'nda okuyan 15 erkek denek katlim ıştır. Deneklerin yaptığı sporların
"Kısa Gerilimi! Döngüyü' içermesine dikkat edilmiştir. Denekler 1) SJ (Squat
Sıçrama) 2) CMJ (Counter Movement Juüip) 3) 4 değişik yükseklikten düşerek DJ
(Drop Jump) dikey sıçramaları gerçekleştirmiştir. EMG aktiviteleri Vastus
Lateraiis ve Hamstring kaklarından her sıçrama durumunda kaydedilmiş ve bu
sıçramalar sırasında bu iki kas grubunun nasıl bir davranış izledikleri
gözlenmiştir. EMG aktiviteleri incelendiği zaman sonuçlara göre SJ-VAS üe
SJ-HAM, CMJ-VAS ile CMJ-HAM, 40-VAS ile 40-HAM, 60-VA5 ile 60-HAM, 80-VAS üe
80-HAM ve 100-VAS ile 100-HAM arasında anlamlı bir fark bulunmuştur
(p<0.05).
Anahtar Kelimeler: EMG, Kas Mekanizması, Kısa Gerilimli
Döngü Agonist, Antogonist
GİRİŞ
İnsanda egzersiz sırasında kassal performans sinir
sisteminin yapısı ve fonksiyonu, iskelet kasının yapısı ve biyomekanik profili
ve eklem yapısı gibi birçok faktöre bağlıdır, insanda normal olarak kas
hareketi değişik kasılma tiplerinin bir kombinasyonunu içerir. Bu kasılma
fazlarında genellikle ekzantrik kasılmayı konsantrik kasılma takip ederse,
kasın bu doğal kasılma kombinasyonu "Kısa Gerilimli Döngü" olarak
isimlendirilir (1, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15).
Konsantrik ve ekzantrik EMG analizleri birbirinden
farklıdır. Eksantrik egzersizde EMG sadece küçük olmadığı gibi, aynı zamanda
kuvvet üretimindeki artışa bağlı olarak artışta göstermez (1).
Buna karşılık kosantrik kasılmada EMG potansiyelleri
eksantrik kasılmaya göre daha büyüktür ve egzersiz şiddetindeki artışa paralel
olarak artış gösterir (1).
Kontraksiyon yapan kas hücreleri, fonksiyon gören diğer
hücreler gibi elektiriksel potansiyeller oluşturur. Kas aktivasyonu ile oluşan
bu akımlar, uyarılan motor ünite, uyarım
sıklığı ve ortaya çıkan güçle doğru orantılıdır (2, 3). EMG analizleri ile
değişik sportif aktiviteler sırasında agonist-antagonist kas ilişkileri,
güç çıkışları, yorgunluğa ulaşma ve egzersizin değişik evrelerinde EMG
aktivitesi değişimleri saptanmakta, anaerobik eşik belirlenmektedir (3, 4, 5).
Kas fibrillerinde ve. Tendondaki elastikiyet insan
performansının etkinliğinde ve verimliliğinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu
durumda bu dokuların yeteneklerinin önemi,
bir kas, herhangi bir kuvvet tarafından uyarıldığı zaman ve gerilmesi ile
ortaya çıkmaktadır.
Elastik davranış, elastik yapının
uyarılması ve buna uygulanan kuvvet arasındaki ilişki ile karakterize
edilebilir. Kasın elastik davranışı onun mekanik yapısı ile ilişkilidir.
Bütünlüğü bozulmamış kas iki esas element içerir. Bunlar (1) Kontraktil ve (2)
Viskoilastik Element (SEC ve PEC).
Kas kasıldığı zaman gücü oluşturan yapı kasılabilir
komponenttir. Kas gücü ve aktif komponentin sertliği birbirine bağlı olan
çapraz köprülerin sayısına bağlı olduğundan
dolayı1, kas gerilimi arttığı zaman SEC aktif olan bölümündeki
sertliği de artmaktadır.
Elastik enerji depoları, SEC'te yer alan aktif
kompanente, birbirine bağlı olarak duran çapraz
köprülerin birbirine bağlı kalabildiği sürece depo edilir. Çapraz köprüler birbirinden
ayrıldığı zaman (Gevşeme) depo edilen enerji ısı olarak kaybolur (7, 8, 9, 10,
11, 12, 13, 14, 15).
MATERYAL
Yaşları 22–25 arasında değişen 15
H.Ü. S.B.T.Y.O öğrencisi çalışmaya alınmıştır. Deneklerin yaş ortalaması
22,6-/+1.29; boyları 1.74-/+0.060 cm'dir ve vücut ağırlıkları 70.53-/+25.18'dir (Tablo 1).
Tablo 1: Deneklerin
yaş, boy, kilo dağılımları
YAŞ ORTALAMA STANDART SAPMA (S.D.)
YAŞ 22,6 1.29
BOY 1.74 0.060
KİLO 70.53 25.18
Test sırasında denekler 1) SJ 2) CMJ 3) DJ'dan oluşan
dikey sıçrama testlerin den geçmişlerdir. Denekler toplam olarak 6 kez
sıçramışlardır. Dikey sıçram ı yüksekliği Bosco Ergo-Jump Tester ile
ölçülmüştür. EMG aktiviteleri ise vastus lat • ralis ve hamstring kaslarının
üzerinden dominant tarafındaki kaslarının (sağ) mot r noktalarında alınmıştır.
Bu amaçla iki kanallı Mega Eletronic ME 3000 ve 3M Bl e Point yüzeyel EKG elektrodları kullanılmıştır. Elektrodlar arasındaki
uzaklık20 mm'c r. EMG impulsları 0,1
saniye intervallerle kaydedilmiştir. Bu bilgi daha sonra optik ka» o aracılığıyla
bilgisayara (Uniron 8086) transfer edilmiş ve ME3000 software programını
ile sıçramaların alanı
hesaplanmıştır. Bu amaçla her sıçramanın başlangıcına ve bitişine
"Marker" konmuştur. İstatistiksel analizler Microstat Paket programı
ile yapılmıştır. Bu şekilde hesaplanan vastus lateralis ve hamstring kaslarının
EMG sonuçlan ve sıçranılan yükseklikler uVs (area) ve cm cinsinden
belirlenmiştir. Bu değişkenler arasındaki ilişkiler hipotez testlerinden
yararlanılarak bulunmuştur.
Test değerlendirilirken 6
çeşit sıçramanın dikey sıçrama performansları ve bunların EMG aktiviteleri (agonist^vastus lateralis,
antogonist=hastring) Tablo 2'de verilmiştir
Tablo 2:
|
|
ORTALAMA |
STANDART SAPMA (S.D |
|
SJ |
33.94 |
5.40 |
|
CMJ |
40.77 |
5.18 |
|
40
cm |
41.85 |
5.57 |
|
60
cm |
43.10 |
6.02 |
|
80
cm |
42.32 |
4.99 |
|
100
cm |
41.56 |
4.39 |
|
SJ-VASuVS |
486.66 |
101.51 |
|
CMJ-VASuVs |
421.93 |
138.46 |
|
40-VASuVs |
421.06 |
110.78 |
|
60-VASuVs |
406.60 |
105.82 |
|
80-VASuVs |
427.93 |
•41.29 |
|
100-VASuVs |
514.40 |
361.47 |
|
SJ-HAMuVs |
230.66 |
86.79 |
|
CMJ-HAMuVs |
215.20 |
81.23 |
|
40-HAMuVs |
239.20 |
70.56 |
|
60-HAMuVs |
256.26 |
89.58 |
|
80-HAMUVs |
275.73 |
66.33 |
|
100-HAMuVs |
292.20 |
156.51 |
Bu
sonuçlara göre aralarında fark bulunan değişik sıçrama durumlarının EMG değerleri (uVs) tablo 3'te verilmiştir. Tablo 3:
Kaslar SJ CMJ DJ (40 cm 60 cm 80 cm 100 cm
|
a) vast. |
X* |
486.66 |
421.93 |
421.06 |
406.60 |
472.93 |
514.40 |
|
(uVs) |
S.D. |
101.51 |
138.46 |
110.78 |
105.82 |
141.29 |
361.47 |
|
b) ham. |
X* |
230.66 |
215.20 |
239.06 |
256.26 |
275.73 |
292.20 |
|
(uVs) |
S.D. |
86.79 |
91.43 |
70.56 |
89.58 |
66.33 |
156.51 |
Uygulanan 6 değişik
sıçrama boyunca elde edilen dikey sıçrama yükseklikleri ile EMG bulguları cm ve
uVs (are) cinsinden tablo 2 ve 3'te gösterilmektedir. TARTIŞMA
Sonuçları incelediğimiz zaman dikey sıçrama sırasında
harekete katılan kaslardan (vast. ve ham.) alınan EMG aktiviteleri incelendiği
zaman tüm sıçramalar ve antagonist kas grubu arasında anlamlı bir fark
bulunmuştur (p<0.05).
Kısa-Gerilimli Döngüyü hemen hemen tüm atletizm
branşları içermektedir. Fakat bu döngünün yoğunluğu veya performansa etkisi her
birinde aynı derecede etkili olmamaktadır. Örneğin, maraton, 10.000 m gibi
branşların performansı belirleyen önemli özellikleri dayanıklılıkken kısa
gerilimli döngü sadece koşunun destek fazında yer almaktadır.
Fakat özellikle atma ve atlama branşlarında kısa
gerilimli döngünün yer alışı ve performans sırasında elastik enerjinin
kullanılması gerekliliği (16) bu tip atletizm branşlarında diğer kondisyon
özelliklerinin yanında elastik enerjininde performansı belirleyen bir etken
olarak ortaya çıkmasına neden olur. (16) Burada yapılan araştırmanın sonucuna
göre özellikle gülle atmanın kayma fazına girerken, uzun, üç adımın tahtaya basjş
ve sıçrama anında ile yüksek ve sırıkla atlamanın sıçrama fazında elastik
enerjinin önemi ortaya çıkar. Bu sırada agonist kas kaşıtırken antogo-niste yer
alan kas gevşemektedir. Buna bağlı olarak agoniste yer alan kasın göstereceği
aktivite sırasında antagoniste yer alan kasın gevşemesi durumu yapılmakta olan
çalışma sırasında önemli olmaktadır. Bu özelliği de göz önüne alarak antrenman
programlarımızda buna yer vermeliyiz (7, 8, 9.10.11, 12, 13.14.15, 16).
Oluşan bu farkın artırılması için esneklik çalışmalarına
ve pliometrik çalışmalarına antrenman programlarım ızda yer vermemiz gerekir
(16).
SONUÇ
Bu sonuca göre tüm dikey sıçramalar anında antagonist
olan kas gevşeyerek agonist olan kasın kasılmasını sağlamaktadır! Bu fark
bireyler arasında da önemli farklılıklar göstermesinden dolayı (S.D.) agonist
kasta ne kadar büyük bir EMG aktivitesi izlersek bunun aynı miktarındaki bir
aktivitenin de antagonist kasta yer almasını bekleriz. Yani agonist kasta yer
olan aktivite arttığı zaman antagonisteki aktivitenin de artması sonuçlarda
gözlenmekte (Tablo 2–3) ve biri kasılırken diğeri gevşediği için aralarında
anlamlı bir fark oluşmaktadır (p<0.05).
ÖNERİLER
Bu çalışma ve benzerleri üzerinde yapılacak olan
çalışmalar sırasında farklı yükseklikteki DJ (Drop Jump) zeminlerinin
kullanılması (120 cm, 140 cm gibi), denek grubunun bir spor, dalına özel ve
elit düzeyde olması, daha fazla deneğin test sırasında kullanılması gibi farklı
yöntemler izlenecek olursa daha ayrıntılı sonuçlar ve izlenimler elde
edebiliriz. Ayrıca egzersiz
öncesi-sonrası, belli bir antrenman programından sonra ne gibi değişikliklerin
olabileceği çalışma konusu olabilir.
KAYNAKLAR
1)
T. Hazır: Ekzantrik ve
Konsantrik Kas Kasılmasında EMG Aktivitesl, Master Tezi, 1993, H.Ü. S.B.T.Y.O.,
Ankara
2) Guyton A.c (1991) Text Book Of Medical
PhysiologySunders Company Philedelphia, 101p., U.S.A.
3) Hanninen O. Remes A, Sihvonen T. (1986) description Of
A New EMG İnstrument For Field Studies İn Measuring Muscle Functions. Karvonen
(ed) Evalualion Of Physical Performance Capacity Of Training İn Alphine Skiing.
Kuopio, Publications Of University Of Kuopio
102-11p.
4) Helin Pl (1985) Physiotherapy and electromyography İn
Muscle Carmps British j. Of Sports med. 19: 230-231.
5) E. Ergen ve arkadaşları: Wingate Testinde Deltoid ve
Vastus Lateralis Kastarı EMG Mtivitelerinin İncelenmesi Spor Bilimleri II.
Ulusal Kongresi Bildirileri, 20-22 Kasım 1992, s. 1 59-163, Ankara.
6) K. Tamer: Fiziksel Performansın ölçülmesi ve
Değerlendirilmesi, s 19 24 ODTÜ 1)91, Ankara.
7) C. Bosco/J.T. Viitasalo: Electromechanical Behaviour of
Human Musclas in Yortical umps. E. Journal Of Applied Physiology 48: 253–261,
1982.
8) Bosco ve arkadaşları: Combinod effect ot elastic energy
and myoelectrical potontia-tion during stretch-shortening cycle oxercise, Açta
Physiol Scand 1982. 114: 557–565.
9) C. Bosco/J.T.Viitasalo: Potentiation of myoelectrical
activity of human muscles in vertical jump. Elecromyorg. Elin. Neurophysiol,
1982, 22, 549-5G2.
10) J.T. Viitasalo: Electromechanical Behaviour of the knee
extensor musculature in maximal izometric and concentric contraetions and in
jumpings, 1982. Finlcnd.
11)C.
Bosco ve arkadaşları: Relationship bctvveen isokinetic performance and
ballistîc movement, European Journal Of Applied Physiology, 1933, 51, 357–364.
12) C. Bosco/P.V.Komi: Mechanical Characteristics and Fiber
Composition of Human Leg Extensor Muscles, E.J.Of AppliedoHYSlOLOGY, 1979.
13) C. Bosco ve arkadaşları: The Ettect of Pre-Stretch On
Mechanical Efficiency of Human Skeletal Muscles, Açta Physiol Scand, 1987, 131,
323–329.
14) C. Bosco ve arkadaşları: The influence of extra load on
the mechanical behavior of skeletal muscle, E.J. Of Applied Physiology, 1984,
53, 149 154.
15)C.
Bosco ve arkadaşları: Store and Recoil Of Elastic Energy in Slow and Fast Types
of Human Skeletal Muscles, Açta Physiol Scand 1932. 116: 343–349
16) M.R. Shorten: Muscle Elasticity an Human Performance,
Med Sport Sci. Vol. 25 page 1–18. USA.