Lihasten voimantuoton yhteys tasapainokontrolliin dynaamisessa tasapainohäiriössä nuorilla miehillä ja naisilla

Abstract

Poikkimäki, Pirjo (2016). Lihasten voimantuoton yhteys tasapainokontrolliin dynaamisessa tasapainohäiriössä nuorilla miehillä ja naisilla. Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto. Biomekaniikan Pro gradu -tutkielma, 71s.

Tasapaino on oleellinen osa ihmisen jokapäiväistä arkea. Sen säilyttäminen on joko tiedostamatonta tai tiedostettua hermo-lihasjärjestelmän avulla tapahtuvaa kokonaisvaltaista toimintaa. Tasapaino kehittyy luonnollisesti yksilön kasvamisen myötä, toisaalta sen harjoittelu on ensiarvoisen tärkeää loukkaantumisten ehkäisemiseksi erityisesti ikääntyneillä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin tasapainokontrollin yhteyttä lihasten voimantuottoon dynaamisessa tasapainohäiriössä nuorilla miehillä ja naisilla.

Tutkimukseen osallistui 17 vapaaehtoista koehenkilöä (18-40v), jotka jaettiin kahteen ryhmään sukupuolen mukaan. Isometriset maksimivoimat ja voimatuottonopeus (RFD) polvenojennuksessa ja nilkanojennuksessa sekä tasapainohäiriöiden kokonaismitta (sCOP) dynaamisen tasapainotestin aikana tallennettiin raakadatana langattoman Coachtech- järjestelmän avulla. Häiriöiden aikana tapahtunut tasapainon korjaus askeleella kirjattiin manuaalisesti testipöytäkirjaan. Dynaaminen tasapaino testattiin koehenkilön seisoessa voimalevyn päällä liikkuvalla alustalla, jossa tasapainoa häirittiin horisontaalisuunnassa eteen - tai taaksepäin - liikkeessä ennalta arvaamattomasti. Tasapainohäiriöillä tarkoitetaan tässä työssä viisi kertaa viiden minuutin jaksoa, jossa jokainen viiden minuutin jakso sisälsi 32 häiriötä eteen - tai taaksepäin (yhteensä 160 häiriötä) viidellä eri nopeudella (0,05-0,1-0,15-0,2-0,25 m/s), kuudella eri kiihtyvyydellä (1,0-1,5-2,0-2,5-3,0-3,5 m/s2) häiriön mitan ollessa 300 mm. Häiriöjaksojen välissä oli minuutin palautus tasapainotestin kokonaisajan ollessa yhteensä noin 30 minuuttia.

Dynaamisen tasapainotestin aikana koko häiriönaikaisen painekeskipisteen poikkeaman (sCOP) mitta taaksepäin -liikkeen aikana oli miehillä 67,4-107,9 mm ja naisilla 62,0-110,4 mm ja eteenpäin - liikkeen aikana miehillä 63,7-109,6 mm ja naisilla 60,6-121,7 mm. Pieni poikkeaman mitta kuvasti tehokasta tasapainon korjausta ja suuri poikkeaman mitta heikompaa tasapainon korjausta ja reagointikykyä. Häiriöiden, voimien ja oikean jalan massan välillä oli merkitseviä eroja (p < 0,05, p < 0,01) sukupuolten välillä. Yksittäisissä häiriöissä löytyi korrelaatioita tasapainon ja oikean jalan massan sekä voimantuoton kanssa. Miehillä oli paremmat lihasvoimat ja suurempi oikean jalan lihasmassa. Naiset korjasivat miehiä useammin tasapainoaan askeleella, kun häiriön nopeus oli 0,25m/s. Miehillä keskiarvoinen sCOP - mitta oli suurempi neljällä ensimmäisellä nopeudella, ja vasta viimeisellä nopeudella pienempi kuin naisilla. Kokonaisuutena naisten tasapaino oli miehiä heikompi sCOP- mittaan ja askeleella korjaamiseen perustuen.

Koehenkilöiden tausta jakautui sattumalta siten, että miesten ryhmä koostui liikunnallisesti aktiivisista tai kilpailevista koehenkilöistä, kun taas naisten ryhmä koostui liikuntaa satunnaisesti harrastavista. Tämä saattoi vaikuttaa siihen miksi miehillä oli naisia parempi tasapaino. Tasapainokontrolloinnin selvittämiseksi testitilanne oli ainutkertainen. Toistamalla sama testi tietyn aikajakson sisällä antaisi tulosta esimerkiksi oppimisen yhteydestä tasapainon kehittymisessä. Tasapainon kehittämisen kannalta pelkkä lihasvoimien harjoittaminen ei ehkä riitä, tarvitaan myös tasapainoharjoitteita.

Tässä tutkimuksessa miehet korjasivat tasapainoaan askeleella naisia vähemmän, toisaalta miesten tasapainohäiriön mitta oli naisia pidempi neljässä viidestä häiriön nopeudesta. Lihasten voimantuotolla oli yhteyttä tasapainon säilyttämiseen siten, että naisilla tasapaino tässä tutkimuksessa oli miehiä heikompi.

Poikkimäki, Pirjo (2016). The Connection Between Muscle Strength Production And Balance Control During Dynamic Balance Disturbance Among Young Male and Female. Department of Sport Science, University of Jyväskylä, Master’s thesis, 71pp.

Balance plays an essential role in everyday actions and maintaining balance is weather conscious or unconscious by way of overall neuromuscular system. Balance skills develop naturally by growing but can also be learned, on the other hand improving balance is very critical to avoid injuries, especially with elder people. This work was made to find the connection of balance control and muscle force development during dynamic balance disturbance among young males and females.

There were 17 young (18-40 yrs) voluntary participants which were divided in two groups by gender. Maximum voluntary contraction (MVC), rate of force development (RFD) from knee extension and plantar flexion and balance displacement (sCOP) during balance test was measured using wireless Coachtech- system. Steps during balance disturbances were marked manually to test protocol. Dynamic balance was measured participants standing on a force plate. Force plate was set up on a movable support. Balance was disturbed unpredictable horizontally anterior-posterior directions. Balance disturbance in this work means five times five minutes cycle. One five minutes of cycle constructed of 32 disturbances forward-backward (altogether 160 disturbances) with five different speed (0,05-0,1-0,15-0,2-0,25 m/s), six different acceleration (1,0-1,5-2,0-2,5-3,0-3,5 m/s2), distance of perturbations were 300 mm. Between disturbances there was an one minute break, total time lasting about 30 minutes.

During dynamic balance test sCOP measure during backward- movement varied between 67,4-107,9 mm with males and 62,0-110,4 mm with females, during forward- movement 63,7-109,6 mm with males and 60,6-121,7 mm with females. Small value represented good balance control as well as big value poor balance control. During disturbances and strength as well as right leg mass there was a static differences (p < 0,05, p < 0,01) between gender. During single disturbances a correlation was found between balance and right leg muscle mass and balance and strength production. Males had better muscle strength and bigger right leg muscle mass. Females corrected their balance with step more often than males especially at fast speed (0,25m/s). The average sCOP from 0,05m/s to 0,2m/s was longer in males and shorter than females at 0,25m/s. Based on results at this paper concerning sCOP and step correction it seems that female participants had poorer balance control than male participants.

By coincidence the background of participants was that males were of physically active or even competing athletes whereas females were more inactive. This may have had an impact on better balance observed in males. Investigation of balance control was unique, repeating the same test would give answers for example how learning can improve balance control. Improving balance requires balance training not only muscle strength exercise.

In this paper during disturbances males corrected balance by step less than females, on the other hand male´s sCOP measure was longer than female in four from five speeds. Muscle strength production had connection to balance control so that females had poorer balance at this paper.