Kineziologická analýza veslařského tempa

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FAKULTA TĚLESNÉ VÝCHOVY A SPORTU

Kineziologická analýza veslařského tempa

Kinesiological Analysis of the Rowing Stroke

Diplomová práce

Vedoucí diplomové práce: Vypracovala:

Mgr. Radka Bačáková Bc. Martina Zbořilová

Praha, srpen 2012

Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracovala samostatně a uvedla v ní veškerou literaturu a ostatní použité zdroje.

V Praze, dne Bc. Martina Zbořilová

Souhlasím se zapůjčením své diplomové práce ke studijním účelům. Uživatel svým podpisem stvrzuje, že tuto diplomovou práci použil ke studiu a prohlašuje, že ji uvede mezi použitými prameny.

Jméno a příjmení: Číslo OP: Datum vypůjčení: Podpis:

______________________________________________________________________

Poděkování

Děkuji vedoucí své diplomové práce Mgr. Radce Bačákové, za její důležitou pomoc při EMG měření, za poskytnutí podkladových materiálů a za připomínky při zpracování diplomové práce. Děkuji svému trenérovi, Milanu Parkerovi, za jeho důvěru, podporu, trpělivost a cenné rady.

ABSTRAKT

Název:

Kineziologická analýza veslařského tempa.

Cíl práce:

Cílem diplomové práce je získat (naměřit), analyzovat a následně vyhodnotit získané údaje o aktivitě a fázovém zapojení vybraných svalů, pracujících v průběhu jednoho cyklu veslařského tempa, to je během jeho pohonné fáze – záběru (průtahu vesel vodou), i během fáze nepohonné - odhozu (recovery).

Metoda:

Diplomová práce je zpracována formou kineziologické analýzy pohybu, na základě stanovení nástupů aktivace vybraných svalů. K naměření dat byla použita metoda povrchové elektromyografie, synchronizovaná s videozáznamem.

Výsledky:

Byl naměřen a analyzován průběh zvoleného pohybu v rámci jednoho cyklu veslařského tempa. Na základě stanovení pořadí nástupů svalové aktivace jednotlivých sledovaných svalů bylo popsáno jejich pořadí a sled při samotném záběru (průtahu vesel vodou) a během odhozu, to je nepohonné části tempa. Dokázali jsme, že pokud je technická složka výkonu kvalitní, aktivují se vždy stejné svaly v přesně daném pořadí.

Jednotlivé individuální odchylky v technice, případně chybné pohybové stereotypy se tak v měření objevily a umožnily jejich korekci.

Klíčová slova:

Elektromyografie, veslování, svaly, tempo.

ABSTRACT

Title:

Kinesiological Analysis of the Rowing Stroke.

Objectives:

The aim of this thesis is to obtain, to analyse and process received data about the activity and involvement of the selected measured muscles, working throughout one cycle of the rowing stroke – in the course of the drive phase and during the recovery part of the stroke as well.

Methods:

The work is processed by a kinesiological analysis of selected movement of the rowing stroke, based on the determination of muscle activation. Electromyography method was synchronized with the video recording.

Results:

Based on the sequences of the muscle activation was described their order and sequence in the actual shot of the rowing stroke (drive phase and recovery). We have proved that in the rigorous technical performance are always activated the same muscles in the exactly same order. Individual deviations from the correct technique in measuring appeared and thus enable their correction.

Keywords:

Electromyography, rowing, muscles, stroke.

OBSAH

1 ÚVOD ... 10

2 TEORETICKÁ VÝCHODISKA ... 12

2.1 Lokomoce při sportu ... 12

2.2 Hybné stereotypy ... 14

2.3 Veslování ... 16

2.3.1 Historie veslování ... 16

2.3.2 Charakteristika závodního veslování ... 17

2.3.3 Svalová práce při veslování ... 17

2.3.4 Fáze veslařského tempa ... 18

2.3.4.1 Zaveslování ... 18

2.3.4.2 Zátah ... 19

2.3.4.3 Maximální účinnost ... 20

2.3.4.4 Dotažení ... 21

2.3.4.5 Vyveslování ... 22

2.3.4.6 Odhoz – návrat do výchozí pozice ... 23

2.3.5 Kineziologie veslařského pohybu ... 24

2.3.6 Trendy v technice veslování ... 25

2.3.7 Funkční a metabolická charakteristika veslařského výkonu ... 26

2.3.7.1 Energie pro výkon ... 28

2.3.8 Morfofunkční charakteristika veslaře ... 30

2.3.9 Charakteristika veslařského tréninku ... 33

2.4 Elektromyografie (EMG) ... 35

2.4.1 Historie elektromyografie ... 36

2.4.2 Technické vybavení ... 36

2.4.3 Snímání EMG signálu ... 37

2.4.4 Analýza EMG signálu ... 38

2.4.5 Kinematická analýza ... 39

3 CÍLE, ÚKOLY A HYPOTÉZY ... 40

3.1 Cíle ... 40

3.2 Úkoly ... 40

3.3 Hypotézy ... 40

3.3.1 Zdůvodnění hypotéz ... 41

4 METODIKA PRÁCE ... 42

4.1 Charakteristika výzkumu ... 42

4.2 Charakteristika výzkumného souboru ... 42

4.3 Instrumentárium ... 42

4.4 Použité metody ... 43

4.5 Sběr dat ... 44

4.6 Měřené svaly a lokalizace elektrod... 44

4.7 Průběh výzkumu ... 45

4.8 Zpracování naměřených dat ... 45

5 VÝSLEDKY ... 47

5.1 Přehled EMG záznamů a kinogramů ... 47

5.1.1 Proband č.1 ... 47

5.1.2 Proband č.2 ... 51

5.1.3 Proband č.3 ... 54

5.1.4 Proband č.4 ... 58

5.1.5 Proband č.5 ... 61

5.2 Pořadí nástupu svalové aktivace ... 65

5.3 Průměrný krok ... 66

6 DISKUZE ... 69

6.1 Intraindividuální porovnání EMG křivek ... 69

6.1.1 Proband č.1 ... 69

6.1.2 Proband č.2 ... 71

6.1.3 Proband č.3 ... 72

6.1.4 Proband č.4 ... 73

6.1.5 Proband č.5 ... 74

7 ZÁVĚR ... 76

SEZNAM LITERATURY ... 79

SEZNAM PŘÍLOH ... 83

Příloha č.1 Souhlas etické komise ... 84

Příloha č.2 Informovaný souhlas probanda ... 85

Příloha č.3 Seznam obrázků ... 86

Příloha č.4 Grafy intervalů svalových aktivit ... 87

1 ÚVOD

Cyklus veslařské lokomoce se skládá z jednotlivých temp (kroků), jejichž průběh je realizován ve dvou fázích. Jsou to záběr, což je pohonná fáze tempa a odhoz, což je nepohonná část tempa.

Pohonná fáze - záběr - znamená protažení lopatek vesel vodou a začíná v momentě zaveslování lopatek vesel do vody, dále pokračuje protažením lopatek vesel vodou, kde prochází bodem maximální účinnosti a dotažením pačin vesel k tělu a končí vyveslováním lopatek vesel z vody, takzvaným odhozem, na který navazuje druhá, nepohonná část tempa - recovery – během které veslař přenáší vesla nad hladinou ve vodorovné poloze a loď se pohybuje setrvačností.

Při veslování jako závodní disciplíně, je zapotřebí překonat dráhu o určité vzdálenosti, která závisí na věkové kategorii závodníka a typu závodu, v rámci pravidel v co nejkratším čase. Takže mimo celkovou kondici, fyzickou zdatnost a mentální schopnosti závodníka, které tvoří podstatné faktory výsledného sportovního výkonu, je zapotřebí zdůraznit také individuální technickou vyspělost, která má v podaném výkonu nezastupitelnou roli a může rozhodnout o výsledku.

Díky technickému vývoji v konstrukci závodních lodí a použití nových technologií a materiálů nejen ke stavbě lodí, ale i k výrobě jednotlivých lodních komponentů a vesel, prošlo závodní veslování významným rozvojem a to především v oblasti veslařské techniky, kterou se nejen závodní týmy, ale i jednotlivci, snaží individuálně dovést k dokonalosti, právě díky nově získaným vědeckým poznatkům a informacím.

V důsledku této zásadní změny se objevily nové pohybové stereotypy a změnila se také technika provedení veslařského tempa (kroku) tak, aby odpovídala nárokům sportovního náčiní a umožnila tím efektivnější přenos síly na lopatky vesel a celkově rychlejší pohyb lodě.

Z čistě vytrvalostního způsobu lokomoce se přešlo k silově-vytrvalostnímu pojetí, které klade na správné technické provedení a koordinaci pohybu velké nároky, které se ještě zvyšují díky měnícím se klimatickým podmínkám (síla, směr nebo rychlost větru, proud, hloubka a teplota vody atd.) a nepředvídatelným situacím (lodní

doprava, plavci, ostatní veslaři atd.), způsobených veslováním na řekách, kanálech nebo jezerech. Tyto okolnosti negativně ovlivňují provádění pohybu a naučené pohybové vzorce a účelné a efektivní uspořádání pohybu v prostoru a v čase je narušováno.

Systém řízení motoriky si s těmito rušivými vlivy musí poradit a proto je nutné zvládnutí techniky na úrovni tvořivé koordinace. Za předpokladu, že je tato tvořivá koordinovanost pohybu vysoká, dochází vždy k aktivaci stejných svalových skupin i jednotlivých svalů v konstantním sledu a s podobnou intenzitou.

Cílem této práce je, pomocí povrchové elektromyografie, vytvořit rámcovou mapu aktivace vybraných svalů zad, hrudníku, dolních a horních končetin a břicha při jednom veslařském tempu (kroku) a výsledky měření interindividuálně porovnat.

Mobilní EMG přístroj umožňuje pohodlně provést výzkum ve vnějších a pro veslování přirozených podmínkách. Současné snímání videozáznamu a jeho synchronizace s mobilním EMG přístrojem, umožňuje sledovat zapojení svalů v průběhu lokomoce a zároveň jej tak lze porovnat s naměřenou elektromyografickou aktivitou svalů.

Získaná data a výsledky provedeného výzkumu a jeho interpretace a porovnání s literaturou, umožní porovnat rozdíly v technickém provedení lokomoce a koordinaci samotného veslařského tempa (kroku), přispět připomínkami ke zlepšení individuální technické složky veslařského výkonu a celkově tak vylepšit výsledný výkon. Detailní analýzou snímaného pohybu lze také odhalit drobné chyby a nedostatky v technice, či nesprávné pohybové stereotypy a tím pomoci k jejich individuálnímu odstranění či přebudování.

2 TEORETICKÁ VÝCHODISKA

Při procházení literatury jsem jako nejpodobnější nalezla studii, kterou v roce 2009 publikovala Courtney Pollock a použila k měření svalové aktivity vybraných svalů taktéž metodu elektromyografie. Studie analyzovala vztah mezi kinematikou pánve a páteře a svalové aktivity během veslařského tempa. Cílem její práce bylo předejít zraněním, způsobených technickými chybami či chybnými pohybovými stereotypy. Pro tento výzkum si vybrala vzorek devíti elitních veslařek. Výzkum byl realizován na Univerzitě v Západním Ontariu.

Autorka došla k podobným závěrům jako McGregor et al. (2004), a to, že výsledná síla záběru je determinována především extenzí dolních končetin, následována trupem, především jeho dorzální částí. Břišní svaly demonstrovaly svou roli při zpomalování extenze trupu a při záklonu při dotažení vesel a jejich vyveslování z vody.

Aktivita svalu m. latissimus dorsi se objevuje ihned po zahájení záběru společně s aktivitou flexorů.

Z těchto východisek jsem se rozhodla formulovat hypotézy pro výzkum, realizovaný za účelem této diplomové práce.

2.1 Lokomoce při sportu

Pohyb je základním projevem života a projevuje se řízeným pohybem se záměrným cílem a účelem. Tato lokomoce, která vychází z potřeb lidského organismu, podléhá fyzikálním zákonům. Analýzou tohoto chování můžeme diagnostikovat příčiny této pohybové činnosti, popřípadě odhalit odchylky od standardu a navrhnout jejich řešení (Véle, 1997).

Na řízení hybného systému se podílejí regulační okruhy (systémy) vertikální a horizontální. Vertikální okruh je za pomoci předních míšních rohů propojen na zpětnovazebném principu (aferentní a eferentní složkou) těmito řídícími systémy: mícha a vestibulum, mozeček, podkoří, mozková kůra a představuje tzv. motorický systém pohybu. Horizontální regulační okruhy jsou zodpovědné za koordinaci a jemné řízení pohybu (Janda, 1996; Kračmar, 2002; Véle, 1997).

Podle Véleho (2006) ovládá CNS řízení volního pohybu dvěma druhy aktivit.

První, stimulující emocionální aktivitou (podnět) a druhou, brzdící racionální aktivitou (úvaha).

Podle Kračmara (2006) dochází v průběhu posturálně pohybové ontogeneze člověka k funkčnímu dozrávání pohybové soustavy v kraniálně-kaudálním směru.

Pletenec ramenní se do lokomoce zapojuje primárně a sekundárně jej následuje pletenec pánevní. Spojení funkčního dozrávání pletence pánevního a akrálních částí dolních končetin (nohou), vytváří předpoklady pro vzpřímenou a volnou bipedální chůzi, která je lidsky druhově specifická. Ruka je připravena na úchopovou funkci. Chůze, jako lokomoční aktivita, je svojí vazbou k místu opory přímo zajišťována pouze přes pletenec pánevní, s doplňujícím a vyrovnávacím pohybem horních končetin. Přímé zapojení pletence ramenního do lokomoce nacházíme ve vybraných sportovních aktivitách, např. při lezení, šplhu, pádlování nebo při běhu na lyžích, plavání a při nordic walking.

I ve sportovní lokomoci platí jisté zákonitosti týkající se polohy těla. Jsou to změny těžiště trupu směrem k punctum fixum, vůči kterému se může pohyb realizovat, vzpřímení trupu vůči gravitaci a fázická aktivita svalu s daným úhlovým pohybem mezi segmenty těla. Při koordinovaném pohybu vpřed přejímají dolní končetiny oporu prostřednictvím přenášení těžiště těla. Opěrný bod je při pohybu pevným bodem (punctem fixem) a osový orgán je vzhledem k tělu mobilní (punctum mobile), tělo se tak pohybuje k existujícímu, nebo k budoucímu bodu (Vojta, 1995).

Podle Vojty (1995) platí pro všechny vzory pohybu vpřed, které se rozvinou v lidské motorické ontogenezi, jisté zákonitosti. Jsou to vyvážené automatické řízení polohy těla, změna těžiště trupu a vzpřímení proti gravitaci a fázická aktivita svalů s daným úhlovým pohybem mezi segmenty končetin a osovým orgánem.

Podle Kračmara (2007) si člověk, stejně jako ostatní živočichové žijící na pevné zemi, vytváří pevný bod opory. Ten umí uchopit, přitáhnout se k němu, přenést přes něj hmotnost svého těla a odrazit se od něj. Jedná se o obecný jev. Jeho provedení je možné při svalové souhře zřetězením svalových funkcí. Tyto svalové řetězce a smyčky, zajišťují pohyb celého lidského těla a vlivem zřetězení svalových funkcí tak dochází k přenosu informací i do vzdálených oblastí těla.

Véle (2006) uvádí, že základní podmínkou pohybu je postura, již označuje jako základní klidovou polohu s určitým uspořádáním pohyblivých segmentů. Postura vždy pohybu předchází, provází jej, i zakončuje. Posturální funkce jsou nezbytné pro udržení konfigurace a nastavení jednotlivých tělesných segmentů a udržují tělo v klidové rovnováze.

Posturální systém je zajišťovaný stabilizační svalovou funkcí, která nejenže ovlivňuje posturu, ale i účelový (fázický) pohyb. Stabilizační funkce je automatická a u většiny lidí jen omezeně ovládána volním způsobem. Důležité je zapojení hlubokých stabilizačních a zpevňovacích svalů. Posturální funkce je realizována především axiálním systémem, který představuje podsystém pohybové soustavy soustředěné kolem páteře, sloužící k udržování vzpřímeného trupu a také oblast pánve a dolních končetin (Véle, 1995).

Další determinanty, které ovlivňují posturu každého jedince, jsou svalové napětí (tj. svalová rovnováha anebo nerovnováha), do kterého se promítají centrální řídící mechanismy, včetně aktuálního psychického stavu nebo vaziva anatomických poměrů (struktura a velikost kostí atp.), patologické stavy uvnitř organismu a životní zvyky nebo duševní rozpoložení (Kolář, 2006).

Vzpřímené držení těla je geneticky kódováno jako program v centrálním nervovém systému, který se však utváří v závislosti na průběhu posturální ontogeneze (Kračmar, 2002).

2.2 Hybné stereotypy

Podle Véleho (1997) se v průběhu lidské fylogeneze i ontogeneze vytvářejí základní pohybové programy, tzv. pohybová matrice, která je pro každého člověka shodná. Řídí se stejnými pravidly a vyznačuje řadou bazálních zákonitostí a vztahů. Na ně pak navazují hybné stereotypy, ve kterých se odehrává individuální pohybová rozmanitost lidské populace.

Kračmar (2002) předpokládá, že pohyb člověka bude fyziologicky přirozený, pokud se nachází blízko zděděným a vývojově daným mantinelům. Tato matrice, zděděná po předcích, však bude u každého jedince značně individuální, díky individuálnímu přizpůsobení, projevu a adaptaci, které jsou soustavně budované

v průběhu celého života. Dále uvádí, že pohyb, který je člověku přirozený, celkově opotřebovává lidský organismus méně než nepřirozený a to i při opakovaném nebo dlouhodobém působení.

Lidské tělo je multisegmentální systém, pohyb jednoho segmentu tedy může ovlivnit jiné segmenty těla. Pohyb není většinou aktivován pouze působení, jednoho svalu, ale aktivací skupiny synergistů nebo souhrou agonisty a antagonisty. Popis činnosti svalů při sportovní lokomoci odpovídá popisu práce na principech reciproční inervace, kdy facilitovaný (resp. inhibovaný) sval inhibuje (resp. facilituje) svého odpovídajícího antagonistu a antagonista takto zpětně ovlivňuje agonistu. Toto vysvětlení funkčně odpovídá spinálnímu řízení, tj. řízení na úrovni segmentu. Potíže však mohou nastat v případě, kdy se při konkrétním pohybu zapojují svaly, které s daným pohybem zdánlivě nesouvisí. Dále existují pohyby, při kterých svaly, vzájemně označované jako antagonistické, pracují v synergické časoprostorové charakteristice, to je koaktivaci. Zapojením více svalů při provádění pohybu se zlepšuje funkční schopnost svalové skupiny, protože každý sval má různý poměr síly, rychlosti kontrakce nebo rozsahu pohybu (Kolář, 2006).

Vytvořené vztahy mezi svalovými skupinami se opakováním utvrzují a fixují se v dynamických stereotypech (Kračmar, 2002).

2.2.1 Motorická jednotka

Motorická jednotka je základním funkčním i strukturálním prvkem motoriky.

Skládá se z motoneuronu, který je v předním míšním rohu propojen neuronem se skupinou kontraktilních svalových vláken. V míše je motoneuron spojen svými výběžky s míšní neuronální sítí a dostává se tak do kontaktu s drahami, kterými přicházejí signály z centra i z periferie a ovlivňují tak jeho dráždivost. Při překročení prahu dráždivosti motoneuronu vzniká signál, který se neuritem šíří ke skupině svalových vláken. Zpětná vazba pro centrální nervový systém vychází z receptorů, což jsou svalová vřeténka uložená ve svalech a šlachová tělíska uložená ve šlachách (Véle, 2006).

Havlíčková (2003) uvádí, že čím menší jsou motorické jednotky svalu, tím koordinovaněji pracuje. Naopak, čím větší má sval motorické jednotky, tím větší může vyvinout sílu.

2.3 Veslování

2.3.1 Historie veslování

Veslování je jedna z nejstarších lidských pohybových aktivit používaná pro přepravu lidí a nákladu po vodě již více než 5000 let. Jeho historie sahá dlouho do starověku. Veslování na rákosových lodích s dlouhými vesly je vyobrazeno na freskách z páté dynastie egyptských faraonů, z doby přibližně 2500 let před Kristem.

Závody na veslařských lodích byly velmi populární ve starověkém Řecku a Římě. Přestože veslování nebylo součástí Olympijských her, byly císaři Augustem a Claudiem organizovány veslařské regaty, kterých se pravidelně účastnilo více než 100 lodí a 1900 veslařů (Dal Monte in Kleshnev, 2006).

Záznamy o prvních závodech pořádaných v Evropě jsou již z roku 1315 a konaly se v Benátkách. Populární však veslování začalo být přibližně v 17. století a kolébkou moderního veslování se stala Anglie. Nejstarší, ze stále existujících regat, je závod mezi dvěma univerzitními týmy, Oxfordem a Cambridge, která se poprvé uskutečnila v roce 1829 a jezdí se každý rok za velkého zájmu a podpory pravidelně, až do současnosti (ČVS, 2004).

Do Čech se veslování dostalo díky obchodníkům z německého Hamburgu, kde jej začali provozovat tam žijící Angličané. První závody se uskutečnily 22. srpna 1845 při příležitosti příjezdu prvního vlaku do Prahy. První veslařský klub, který v Čechách vznikl, byl English Rowing Club, založen v Praze v roce 1860 anglickými obchodníky.

Sídlo veslařského klubu bylo na Žofíně a jeho členy byli nejen Angličané, ale také Němci a Češi (ČVS, 2004).

V roce 1892 založili v italském Turíně zástupci veslařských federací Rakouska, Belgie, Francie, Itálie a Švýcarska mezinárodní veslařskou federaci FISA (Federation Internationale des Societes d’Aviron) a ta se tak stala nejstarší mezinárodní sportovní federací. Na prvním kongresu v roce 1983, byla mezi členy přijata také česká Ústřední jednota veslařská. FISA v současnosti reprezentuje 118 národních veslařských asociací (ČVS, 2004).

Na programu novodobých Olympijských her jsou vybrané veslařské disciplíny zařazeny od roku 1896 a v roce 2005 bylo veslování přidáno také mezi sporty na Paralympiádě (Kleshnev, 2006).

2.3.2 Charakteristika závodního veslování

Veslování je cyklický pohyb, který lze popsat jako jízdu na speciálně konstruovaných lodích, členěných na lodě párové (veslař má dvě vesla) a lodě nepárové (veslař vesluje pouze s jedním veslem).

Závodní veslování má celkem osm závodních lodních kategorií, které se člení na tyto disciplíny:

Párové disciplíny:

1x skif 2x dvojskif 4x čtyřka párová Nepárové disciplíny:

2- dvojka bez kormidelníka 2+ dvojka s kormidelníkem 4- čtyřka bez kormidelníka 4+ čtyřka s kormidelníkem 8+ osma

Muži, ženy, junioři a juniorky závodí na trati 2000 metrů, dorost na trati 1500 metrů, žactvo a veteránské kategorie na trati 1000 metrů.

Doba trvání závodního výkonu závisí na konkrétní lodní kategorii, celkové fyzické, psychické, technické a taktické připravenosti posádky, vybavení lodi a jejím stavu a také na klimatických a povětrnostních podmínkách.

U mužů je výkon asi 5,7 až 7,3 minuty a u žen se pohybuje mezi 6,4 až 8,1 minuty, tzn., že je asi o 11 % delší než u mužů, závodících ve shodných lodních kategoriích (McNally, 2005).

2.3.3 Svalová práce při veslování

Veslařské tempo (krok) se dělí na pohonnou a nepohonnou fázi a tyto části dále rozdělujeme na několik hlavních momenty, kterými jsou: zaveslování lopatek vesel do vody, průtah lopatek vesel vodou včetně momentu maximální účinnosti, dotažení pačin

vesel k tělu, vyveslování lopatek vesel z vody a odhoz (recovery) – to je nepohonnou část tempa (Mazzone, 1988).

Při správné technice zajišťuje veslování dokonalou silovou průpravu. Je pro něj typické střídání kontrakce (pozitivní práce) a relaxace (případně i negativní excentrické práce) velkých svalových skupin (Havlíčková, 2003).

Rumball (2005) uvádí, že k přímému kontaktu veslaře s lodí dochází pouze v těchto třech bodech:

1. chodidla nohou - jsou obuta do speciální obuvi, která je připevněná v lodi (tzv.

nohavky)

2. hýždě - veslař sedí na pohyblivém vozítku (tzv. slajdu) 3. dlaně horních končetin - svírají rukojeti vesel (tzv. pačiny)

2.3.4 Fáze veslařského tempa 2.3.4.1 Zaveslování

Obrázek č.1 Zaveslování (Mazzone, 1988).

První částí pohonné fáze veslařského tempa (kroku) je zaveslování (Obrázek č.1). V tomto momentu veslař zanoří lopatky vesel do vody a většina svalů se kontrahuje.

Trup je v předklonu, svaly mm. erectorae spinae jsou uvolněné a do práce je zapojen sval m. rectus abdominis (převážně jeho horní část). Sval m. iliopsoas provádí postupnou flexi trupu. Dolní končetiny jsou flektovány v kolenou (svaly m. sartorius, m. gastrocnemius a hamstringy). Sval m. quadriceps femoris je v protažení, pouze jedna jeho hlava (sval m. rectus femoris) se spoluúčastní na flexi trupu. Dorzální flexe v hlezenních kloubech je zajišťována svalem m. tibialis anterior a svalem m. tibialis posterior. Lokty jsou v extenzi (aktivní jsou především svaly m. triceps brachii a m.

pectoralis major) a rukojeť vesla je sevřena v rukách (aktivují se dlouhé i krátké flexory prstů a svaly m. flexor pollicis brevis a m. adductor pollicis brevis) (Javůrek, 1986;

Mazzone, 1988).

2.3.4.2 Zátah

Obrázek č.2 Zátah (Mazzone, 1988).

Při zahájení záběru extenduje sval m. quadriceps femoris dolní končetiny, které posouvají veslaře na slajdu ve směru jízdy lodě a v hlezenních kloubech dochází k plantární flexi (sval m. triceps surae). Úhel mezi stehny a trupem se začíná otevírat a svaly zad mají zpočátku spíše stabilizační charakter, protože nedochází k okamžité extenzi trupu, ale jakmile se záda napřimují, aktivují se. Ruce držící pačiny vesel se přitahují k tělu a dokončují tak akceleraci lopatek vesel ve vodě a v oblasti ramenního pletence se aktivují tyto svaly: m. supraspinatus, m. infraspinatus, m. subscapularis, m.

teres major, m. teres minor a m. biceps brachii. Lopatka je stabilizována svaly m.

serratus anterior a m. trapezius (Boland, 1991; Mazzone, 1988).

2.3.4.3 Maximální účinnost

Obrázek č.3 Maximální účinnost (Mazzone, 1988).

V bodě kdy veslo svírá s trupem lodi pravý úhel (Obrázek č.3), je z fyzikálního hlediska nejvýhodnější rozložení sil působících na lopatky vesel a energie vynaložená veslařem se nejlépe přenáší na pohyb lodě. Je nezbytné, aby veslo bylo neustále rovnoměrně zanořené do vody. Dochází k postupné extenzi dolních končetin v kolenních kloubech a zapojuje se sval m. gluteus maximus a svaly mm. erectorae spinae (hlavně svaly m. longissimus thoracis a m. iliocostalis). Flexe loketních kloubů probíhá přes svaly m. biceps brachii, m. brachialis a m. brachioradialis a paže se připravují na převzetí konce tempa (Boland, 1991; Mazzone 1988).

2.3.4.4 Dotažení

Obrázek č.4 Dotažení (Mazzone, 1988).

Při dotažení pačin vesel k trupu veslaře (Obrázek č.4), jsou již kolena plně extendována (stálá aktivita svalů m. rectus femoris, m. gluteus maximus, m. biceps femoris, m. semimemranosus, m. semitendinosus) a hlezna jsou v plantární flexi (sval m.

triceps surae). V loketních kloubech dochází ke zvýšení kontrakce svalu m. biceps brachii a svalu m. brachioradialis. Svaly m. flexor carpi ulnaris a m. extensor carpi ulnaris mají v této fázi záběru úlohu stabilizátorů zápěstí. Ramena jdou do retrakce (svaly m. teres minor a m. deltoideus pars posterior) a ramenní klouby jdou do lehké vnitřní rotace (sval m. latissimus dorsi a sval m. pectoralis major). Lopatka je tažena kaudálně a do addukce (svaly mm. rhomboidei, sval m. trapezius pars medius et inferiror a sval m. latissimus dorsi) a trup je v mírném záklonu (hluboké svaly zádové) (Mazzone, 1988).

2.3.4.5 Vyveslování

Obrázek č.5 Vyveslování (Mazzone, 1988).

Během tohoto momentu zajišťuje stabilitu lodě přesná práce rukou a tlak chodidel do nohavek (McNally et. al., 2005).

Vyveslováním lopatek vesel z vody (Obrázek č.5) končí záběr, což je pohonná část veslařského tempa (kroku). Kolena jsou plně extendována (stálá aktivita svalu m.

rectus femoris a svalu m. gluteus maximus a svalů m. biceps femoris, m.

semimembranosus a m. semitendinosus) a trup je stabilizován hlubokými zádovými svaly v mírné retroflexi. Protože je v tomto momentu nutné dostat loď do co nejplynulejšího pohybu, je potřeba, aby vyveslování lopatek vesel z vody bylo dorzálními flexory předloktí provedeno velmi precizně. Ramenní klouby jsou v lehké vnitřní rotaci (sval m. infraspinatus) (Mazzone, 1988).

2.3.4.6 Odhoz (recovery) – návrat do výchozí pozice

Obrázek č.6 Odhoz (Mazzone, 1988).

Závěrečná část nazývaná odhoz neboli recovery (Obrázek č.6), je nepohonnou fází tempa a umožňuje do jisté míry uvolnění, ve kterém se veslař připravuje na další záběr, další pohonnou fázi tempa. Efektivní využití času během momentu přenosu lopatek vesel nad vodou, vede k uvolnění nejvíce zatěžovaných svalů a může tak pomoci k oddálení lokálního svalového vyčerpání, což umožní veslaři podat celkově kvalitnější výkon (Javůrek, 1986).

V úrovni loktů jsou horní končetiny v plné extenzi, což zajišťuje sval m. triceps brachii a sval m. pectoralis major. Aktivuje se také sval m. deltoideus pars anterior společně se svaly m. coracobrachialis a m. biceps brachii. Jakmile se po vyveslování lopatek vesel z vody trup rychle překlopí vpřed, čili proti směru jízdy lodě, aktivují se sval m. rectus abdominis a sval m. iliopsoas. Bezprostředně po té se zapojují svaly m.

biceps femoris, m. semimembranosus, m. semitendinosus a svaly mm. gastrocnemii a sval m. tibialis anterior pro zajištění flexe v kolenních kloubech a dorzální flexe v hlezenních kloubech (Mazzone, 1988).

2.3.5 Kineziologie veslařského pohybu

Veslařské tempo (krok) sestává z konkrétních pohybů, které mají svůj rytmus.

Základem dobrého rytmu lodi je kontrast mezi těmito specifickými pohyby, které jsou charakteristické pro jednotlivé momenty tempa. Jestliže je cyklus těchto momentů proveden precizně, vypadá celé tempo lehce a uvolněně, jeho jednotlivé části na sebe plynule navazují a lokomoce působí přirozeně.

Základ technické složky veslařského pohybu pohánějícího loď, je založena především na efektivní práci hlavních svalových skupin dolních končetin, které vytvářejí většinu z celkové síly aplikované veslařem během záběru (Havlíčková, 2003;

Panuška, 2001).

Panuška (2001) uvádí, že se bezprostředně po rychlém zaveslování lopatek vesel do vody uplatňuje síla dolních končetin. V tom momentě, kdy se veslař odkopne od podložky, se pohyblivé sedátko (slajd) rozjíždí, loď se dává do pohybu a v návaznosti na pohyb dolních končetin se aktivně zapojují také svalové skupiny trupu a zad.

Natažené paže, které drží pačiny (rukojeti) vesel, slouží k přenosu síly dolních končetin, zad a trupu na vesla a tím na lopatky vesel, které jsou ponořené ve vodě a svým pohybem pohánějí loď. Jinými slovy, rychlost pohybu slajdu a ramen závodníka směrem ke špičce lodi v začátku protažení je shodná s důrazem na natažené horní končetiny. V pozici kdy jsou záda veslaře přirozeně ohnuta v biomechanicky výhodném oblouku (stejně jako při zaveslování) veslař setrvává, dokud nedojede slajdem nejméně za polovinu dráhy kolejniček. Poté nastává překlápění trupu (retroflexe hrudní a bederní páteře) po směru jízdy lodi. Úsek mezi zaveslováním a překlápěním trupu je nejefektivnějším bodem zátahu a jednotlivé svalové partie jsou z biomechanického hlediska v optimální poloze. Uvědomíme-li si celkový možný rozsah veslařského pohybu, je třeba této situace využít než budou aktivovány nejslabší svalové skupiny, zapojené v této činnosti, tedy pletenec ramenní a svaly horních končetin. Horní končetiny veslař přitahuje k tělu ještě než slajd dosáhne konce kolejniček. Je nutné využít trupu jako páky v překlápění do přiměřeného záklonu a stupňovanou prací horních končetin přitáhnout rukojeť vesla (tzv. pačinu) k tělu. Je potřebné, aby veslař pokračoval v pohybu trupem směrem ke špičce lodi, dokud horní končetiny nedokončí zátah (špatným načasováním se poruší správná koordinace tempa). Jakmile je slajd na konci své dráhy, tlakem chodidel do nohavek je vytvářena opora vytažení lopatek vesel z vody (Panuška, 2001).

2.3.6 Trendy v technice veslování

Podle McNellyho (in Nolte, 2011) je cílem systematického veslařského tréninku vyvolat fyziologické, psychologické, technické a mechanické změny v organismu veslaře tak, aby jeho výkon postupně vzrůstal. Veslařský trénink bývá obvykle založen na jednoduchém mechanismu tzv. Selyeho adaptačního procesu, což znamená, že dávkovaná tréninková zátěž vytváří stresový systém, který způsobuje postupné vzrůstání výkonnosti.

Kleshnev (2006) uvádí, že vývoj veslařských stylů byl definován pohybem dolních končetin a trupu. Většina veslařů si však během let tréninku postupně vytváří svůj vlastní styl, který koreluje mezi výše uvedenými čtyřmi styly a závisí na mnoha individuálních faktorech.

Nejčastější dělení stylů, jak uvádí Klavor (1977, in Kleshnev, 2006):

- Styl „Rosenberg“: je styl pojmenovaný podle šéftrenéra amerických týmů Allena Rosenberga v období 1961 - 1976. Jde o tradiční styl, který byl dále rozvíjen a je charakteristický velkým předklonem trupu na začátku tempa, to je při zahájení záběru a poté silnou extenzí dolních končetin bez další silové aktivity trupu. Na konci záběru naopak přechází trup veslaře do hlubokého záklonu.

- Styl „Adam“: byl vytvořen v šedesátých letech 20. století podle západoněmeckého trenéra Carla Adama a jeho základem je poměrně dlouhá dráha pohybu dolních končetin, limitovaná amplitudou trupu a následována současnou spoluprací mezi dolními končetinami a trupem během konce záběru, to je při dotažení pačin vesel k tělu.

- Styl „DDR“: byl vytvořen trenéry z východního Německa a měl největší úspěch v sedmdesátých letech dvacátého století. Tento styl je charakteristický dlouhým předklonem trupu, který začíná záběr a je následován aktivitou dolních končetin.

- Syl „Grinko“: je styl pojmenovaný podle ruského trenéra Igora Grinka, který takto navazuje na sovětskou veslařskou školu Viacheslava Ivanova. Tento styl je založen na přesném časování práce svalů dolních končetin, které v záběru využívá jako nejsilnější svalovou skupinu.

2.3.7 Funkční a metabolická charakteristika veslařského výkonu

Veslování lze považovat za jeden z nejekonomičtějších způsobů přepravy člověka po vodě. Energetický výdej při veslování odpovídá z převážné části práci proti překonání brzdících sil při pohybu lodi ve vodě (Tabulka č.1) (Secher, 1983; Secher, 1993; Seliger et. al., 1980).

Průměrný energetický výdej veslaře, narůstající proporcionálně, v závislosti na zvyšující se rychlosti veslování a tedy i pohybu lodě, uvádí Secher (1983, 1993) v Tabulce č.1.

Tabulka č.1 Energetický výdej v závislosti na rychlosti veslování (Secher, 1983;

Secher, 1993).

Rychlost veslování Km*h^-1

Energetický výdej

kJ*min^-1*kg^-1 %

3 0,22 300

6 0,65 900

9 1,15 1.450

12 1,50 2.000

15 1,90 2.600

Poměr mezi veslařským výkonem, resp. vykonanou mechanickou prací veslaře a jeho energetickým výdejem, umožňuje stanovit mechanickou účinnost veslování, jejíž hodnota závisí na frekvenci veslování, tj. na počtu temp za minutu. Při nižších frekvencích, tj. do 25 temp/min odpovídá asi 18 % a při závodních frekvencích, tj.

okolo 35 temp/min dosahuje 20 - 24 %. Mechanická účinnost veslování je poněkud vyšší u mužů (22 - 24 %), než u žen (18 - 21 %) a mění se v průběhu ročního tréninkového cyklu, v závislosti na dynamice funkčních a silových předpokladů (Secher, 1983; Secher, 1993).

Brzdící síla roste se čtvercem rychlosti, a proto výkon jako součin rychlosti a síly, odpovídá přibližně třetí mocnině rychlosti, ale v praxi je nárůst energetického výdeje, v závislosti na rychlosti poněkud nižší, protože energetický výdej je dán i pohyby veslaře na slajdu vzad a vpřed. Tato část výdeje může dosahovat až poloviny celkového energetického výdeje a čistý výdej odpovídající pohybu lodi pak roste přibližně s třetí mocninou rychlosti (Havlíčková, 2003).

Závodní výkon veslaře v průběhu závodu na 2000 metrů je asi ze 70 – 85 % hrazen oxidativním a z 15 - 30 % neoxidativním energetickým metabolismem. Finální podíl aerobního krytí určuje konečná časová délka závodu, která je dána vyspělostí závodníků, charakterem závodní trati a také vnějšími podmínkami (ACSM in Panuška, 2001; Nilsen 1988 a 2002; Havlíčková, 2003).

Po závodě je anaerobní laktátová kapacita téměř vyčerpána. Kyslíkový dluh dosahuje 10 – 14 l, pozátěžová koncentrace laktátu dosahuje přibližně 12 – 18 mmol/l, pH klesá na hodnotu 6.9, výchylka nárazníkových bází na -12 až -16 mmol/l a bikarbonáty klesají na úroveň asi 8 mmol/l. Hodnoty kardiorespiračních ukazatelů se při závodním výkonu blíží funkčnímu maximu, to je stropovým hodnotám. Již v průběhu druhé minuty závodního výkonu dosahují kardiorespirační ukazatele 90 - 95 % z maxima (nepravý setrvalý stav) a dále se mírně zvyšují až na úroveň "vita maxima", což představuje limitní zátěž (Havlíčková, 2003).

Koncentrace ATP klesá z 5 na 3 mmol/kg, kreatinfosfát z 21 na 0,5 mmol/kg, intracelulární pH klesá na hodnotu 6.3, koncentrace svalového laktátu dosahuje 32 mmol/l a spotřeba kyslíku ve svalu odpovídá 2,1 ml/s/kg. Závodní veslařská zátěž zároveň výrazně snižuje množství cirkulujících eosinofilů z průměrných hodnot, zvyšuje se koncentrace plasmatického adrenalinu a noradrenalinu na 19 a 74 mmol/1, což je asi dvojnásobně více než při běžecké zátěži. Po veslařském závodě byly zjištěny i významné vzestupy androgenu a růstového hormonu a předpokládá se, že se jejich opakovaný dlouhodobý účinek projevuje na rychlejším rozvoji muskulatury, i na urychleném biologickém vývoji mladých veslařů v průběhu dospívání. Zvýšené hladiny svalového myoglobinu a kreatinkinázy nebyly zjištěny po klasickém závodním výkonu, ale až po déletrvajících náročných zátěžích (> 1,5 h), kdy už může docházet i k poškození buněk kosterního svalstva. Reaktivní biochemické změny u veslařů se poněkud liší v závislosti na konkrétní disciplíně (Secher, 1983; Secher, 1993).

Dýcháním pojme veslař 120 – 180 litrů vzduchu za minutu. Tento parametr, označován jako minutová ventilace (V), je součinem dechového objemu a dechové frekvence (V = VT * DF). U špičkových veslařů dosahuje až 200 l/min, což je přibližně 42 litrů kyslíku za minutu. U žen se tato hodnota pohybuje okolo 170 l/min. Minutová ventilace je závislá na dechovém objemu (VT), jehož hodnoty činí v klidu 0,5 litrů, při středním výkonu 1 – 2 litry a při těžké práci 2 – 3 litry a je do značné míry závislý na vitální kapacitě plic (Nielsen, 2002; Havlíčková, 2003).

Zvyšování minutové ventilace je dáno jak postupným nárůstem dechové frekvence, která se v průběhu výkonu s narůstajícím zatížením zvyšuje a závisí na individuálním způsobu dýchání a dechovém rytmu a je u cyklických vytrvalostních sportů ve vazbě na rytmus pohybu, tak i zvýšením dechového objemu. Zkracuje se jak inspirační, tak zvláště expirační doba dechového vzoru. Při maximálním výkonu někdy dochází na jeho konci k poklesu dechového objemu a byly zjištěny i případy snížení plicní difusní kapacity až o 7 %, což odpovídá zvýšenému obsahu vody v plicích, kdy tento transsudát vzniká zvýšením krevního tlaku v plicním řečišti. Tímto mechanismem lze vysvětlit fenomén takzvaného „regatového kašle“, který se vyskytuje u většiny závodníků po výkonu ve veslařských soutěžích. Není však prokázáno, že by snížení difusní kapacity u veslaře omezovalo jeho maximální spotřebu kyslíku (Havlíčková, 2003).

Při sportovním výkonu, nebo vlivem předstartovních stavů již před jeho začátkem, dochází k odklonění části krevního toku z centra a zvýšení průtoku krve do zapojených svalů. Tento mechanismus se nazývá kompenzační vazokonstrikce a při zvýšených transportních potřebách organismu v průběhu zátěže dochází ke snížení objemu krve protékající splanchnickou oblastí. Dále dochází, při zvýšení tělesné teploty v důsledku výkonu, k rozšiřování cév (Havlíčková, 2003).

2.3.7.1 Energie pro výkon

Lidské tělo funguje jako motor pro pohánění veslařské lodi po vodě, kdy je veslice posouvána vpřed po hladině vody páčením, prováděným sportovcem sedícím uvnitř této lodi. Veslař produkuje fyzický výkon působením síly, která pak uděluje lodi potřebnou rychlost. Tato síla vzniká kontrakcí svalů, které vyžadují pro svoji práci energii. Zdrojem energie pro svalovou kontrakci je štěpení chemických vazeb ve svalových buňkách. Tyto chemické vazby jsou tvořeny chemickými prvky uloženými ve svalech. Jedná se o ATP (adenozintrifosfát), CP (kreatinfosfát), glukózu (uloženou jako glykogen) a tuky. ATP je jedinou látkou, která je schopná dodávat energii přímo pro svalovou kontrakci. Jelikož však její obsah ve svalových buňkách stačí pouze pro kontrakci trvající v řádech sekund, je nutné ATP nahrazovat. Další uvedené látky jsou tak nepřímými zdroji energie, neboť dodávají energii pro resyntézu nebo substituci ATP (Nilsen, 1988).

Secher (1993) předpokládá, že substituce nebo resyntéza ATP v průběhu veslařského závodu, závisí na interakci následujících tří procesů:

1. reakce ATP-CP (méně než 5 %) 2. anaerobní glykolýzy (10 - 30 %) 3. aerobního metabolismu (75 - 80 %)

Tyto tři procesy neprobíhají při cvičení izolovaně nebo nezávisle, ale vyskytují se současně a jsou spolu vzájemně spjaté, aby tak mohly poskytnout energii nezbytnou k pokrytí požadavků veslařského závodu (Howald a kol., 1978).

Ve svalové buňce uložený CP je vysokoenergetickou látkou podobnou ATP.

Dokáže dodat energii potřebnou k resyntéze ATP rychle, ale uložené množství postačí pouze na krátkou dobu, která odpovídá startovní fázi závodu. Jelikož k tomuto procesu dochází za nepřítomnosti kyslíku a neprodukuje se kyselina mléčná, lze jej označit jako nemléčný anaerobní metabolismus (Nilsen, 1988).

Produkci energie za nepřítomnosti kyslíku, kdy se už produkuje kyselina mléčná, lze nazvat mléčným anaerobním metabolismem. Tento proces má za následek produkci energie pro resyntézu ATP, získanou prostřednictvím štěpení sacharidů (především glykogenu uloženého ve svalové buňce), proto se nazývá anaerobní glykolýza. Dokáže poskytnout energii téměř tak rychle, jako je dodávána energie reakcí ATP/CP. I když tímto procesem může být dodáno velké množství energie, vlivem vyčerpání glykogenu a zároveň nahromaděním kyseliny mléčné ve svalových buňkách, se snižuje schopnost kontrakce svalu a přítomnost laktátu vyvolává ve svalu bolest (Nilsen, 1988).

Aerobní metabolismus pokrývá přibližně 75 – 80 % energetických požadavků veslařského závodu, což znamená přibližně 4 – 6 minut. Je charakterizován spalováním energetického zdroje ve svalové buňce za přítomnosti kyslíku. Zdrojem tohoto paliva je obvykle buď glykogen, nebo tuky uložené ve svalu, anebo glukóza a tuky uložené jinde v těle a dopravované cirkulačním systémem do svalových buněk. Jelikož tento proces závisí na mnohem větším počtu reakcí ve svalové buňce, je energie uvolňována pomaleji a závisí na dostatečné dodávce kyslíku dopravovaného do mitochondrií (elektráren svalové buňky). Proto musí být dýchací ústrojí a kardiovaskulární systém schopné dostatečně dodávat kyslík ze vdechovaného vzduchu do svalové buňky.

Nepřetržité dodávání dostatečného množství kyslíku během střední, nebo vytrvalostní fáze veslařského závodu, umožňuje tělu nahrazovat ATP téměř výhradně z aerobního metabolismu. Na rozdíl od anaerobního metabolismu a s jeho oslabující odpadní látkou

kyselinou mléčnou, jsou vedlejší produkty aerobního metabolismu pouze voda a oxid uhličitý. Tyto látky jsou následně buď vyloučeny výdechem do atmosféry, anebo částečně zadrženy ve formě vody, aby napomáhaly tělesným funkcím. Aerobní metabolismus se skládá ve skutečnosti ze dvou procesů: lipidového metabolismu (štěpení tuků) a aerobní glykolýzy (štěpení glykogenu). Jelikož lipidový metabolismus poskytuje hojnost energie, je důležitým zdrojem energie pro trénink, ale vzhledem k tomu, že reakce jsou velmi pomalé, není využitelný při veslařském závodě na 2000 metrů. Na tuto vzdálenost se využívá především aerobní glykolýza a úplné štěpení glykogenu (Howald et. al., 1978; Nilsen, 1988).

2.3.8 Morfofunkční charakteristika veslaře

Veslování je typickým sportem, kde závodní výsledky výrazně závisí na tělesné stavbě sportovce, což se uplatňuje již při výběru sportovních talentů. Výběr mládeže pro veslování se řídí především antropologickými hledisky (vhodný somatotyp a výšku mají asi jen dvě procenta populace). Mimo obvodových parametrů a šířkových indexů je významný i stupeň rozvoje muskulatury. Rozhodující výběrové kritérium je výkonnost kardiorespiračního systému (Šípová et. al, 1978).

Z antropometrických ukazatelů není rozhodující jen klasická tělesná výška veslařů a veslařek včetně délky krku a hlavy, významná je délka trupu, dolních a horních končetin, šířka zad, pohyblivost dolních končetin a nadstandardní flexibilita bederní páteře, která je pro elitní veslaře nezbytná (Howell In Rumball, 2005).

Preventivní prohlídky mladých veslařů se pak zaměřují na stav páteře, protože známky skoliózy vylučují specializaci v nepárových disciplínách kvůli jednostrannému asymetrickému zatěžování (Havlíčková, 2003).

Antropologické studie veslařů a veslařek se zaměřují na následující ukazatele:

výšku těla ve vzpažení, rozpětí horních končetin v upažení, výšku trupu v sedu, délku dolních končetin, šíři ramen, přesah paží při dřepu na zvýšené podložce a takzvanou specifickou amplitudu, tj. možnou délku záběru od záseku po vyveslování lopatek vesel z vody (Tabulka č.2). Zatímco první čtyři ukazatele jsou fixní, poslední tři jsou ovlivnitelné tréninkem. U špičkového veslaře by výška těla ve vzpažení měla dosahovat 252 cm, rozpětí horních končetin v upažení 203 cm, výška trupu v sedu 75 cm, délka dolních končetin 123 cm, šíře ramen 55 cm, přesah paží při dřepu na zvýšené podložce 50 cm a specifická amplituda 173 cm. Antropometrické charakteristiky veslařů lehké

váhy se velmi podobají charakteristikám normální populace odpovídajícího věku. Muži se obvykle liší pouze větší výškou trupu v sedu a širším transverzálním průměrem hrudníku, veslařky lehkých vah představují somatotypy s výraznou ektomorfní složkou, čemuž odpovídají i rozdíly v délkových a obvodových antropometrických parametrech (Havlíčková, 2003).

Z centrálních adaptačních projevů se u veslařů přikládá velký význam maximální spotřebě kyslíku VO2max, což je maximální množství kyslíku, které je organismus schopen využít v dané časové jednotce, během činnosti velkých svalových skupin a vede až k celkovému vyčerpání (Thoden in Panuška, 2001).

Maximální spotřebu kyslíku, ventilační parametry, výkon atd. je třeba testovat na veslařských ergometrech (Boland & Hosea, 1991).

Vysoké hodnoty měřených VO2max souvisejí s celkovým objemem plic, který u veslařů dosahuje 7,8 1itrů nebo v relativním vyjádření 95 ml/kg. Objem plicního krevního řečiště odpovídá asi 0,7 1itrů. Velikost srdečního objemu veslařů dosahuje 1100 ml až 1500 ml. Hypertrofie myokardu odpovídá u veslařů smíšenému typu (koncentricko - excentrická hypertrofie), která je projevem kombinované adaptace jak na statickou silovou zátěž, tak na vytrvalostní zatížení (Secher, 1993).

Vzhledem k tomu, že se při jízdě na lodi energetický výdej nezvyšuje proporcionálně se stoupající hmotností těla, jako je tomu například při chůzi nebo při běhu, znamená vyšší tělesná hmotnost u veslařů přednost především z hlediska vyšší závodní výkonnosti. Proto se maximální spotřeba kyslíku u veslařů hodnotí spíše v absolutních (l/min), než v relativních hodnotách (ml/min/kg). Vhodným vyjádřením VO2max je rozměr ml/min*kg^-2/3, který umožňuje srovnávání hodnot u veslařů v otevřených a v lehkých váhových kategoriích a dobře koreluje se speciální výkonností veslaře. Maximální spotřeba kyslíku u veslařů, stanovená zátěžovým testem na veslařském ergometru, odpovídá přibližně VO2max stanovené na běhacím koberci nebo na bicyklovém ergometru. U špičkově trénovaných veslařů je VO2max při práci na veslařském ergometru asi o 4 – 6 % vyšší, než při nespecifických zátěžových testech.

Veslování však zaměstnává svaly jak horních, tak i dolních končetin a trupu, a proto dosahují netrénovaní jedinci při veslařské práci zhruba jen 90 %, kdežto trénovaní veslaři 100 % nespecificky stanovené VO2max. Při simulovaném veslařském záběru dosahuje svalová síla asi 1800 – 2000 N, při modelových výkonech na veslařském ergometru u mužů kolísá mezi 700 – 800 N a u žen mezi 500 – 600 N (Secher, 1993).

Secher (1983 a 1993) dále uvádí, že z jednoduchých ukazatelů koreluje s "veslařskou silou" síla stisku ruky. Izokinetická testování dále prokázala, že nejprůkaznějším parametrem je izokinetická síla extenzorů kolenního kloubu.

Secher (1983 a 1993) uvádí průměrné hodnoty, získané z testování na vzorku vybraných závodníků všech kategorií v Tabulce č.2.

Tabulka č.2 Morfofunkční ukazatele veslařů (Secher, 1983; 1993).

Muži Lehké váhy Ženy Lehké váhy

Věk (r) 20 - 26 20 – 26 20 – 25 20 – 25

Výška (cm) 192 181 173 167

Hmotnost (kg) 90 70 70 57

Tělesný tuk (%) 9 7 15 11

Aktivní hmota ATH (kg) 82 65 60 51

Somatotyp 2-5-2 2-5-2 3-4-3 2-4-3

Moment síly max. (nm) 320 270 220 200

Síla (nm) 6600 5800 4500 4000

Síla (nm/kg) 75 80 65 70

Výkon v testu 6min (W) 390-420 370 300 250

VO2max (l/min) 6,1 5,2 4,1 3,5

VO2max (ml/min/kg) 68 75 59 60

VO_2max (ml/min*kg ^-2/3) 305 305 240 240

VO2max (ml/min/kg ATH) 74 80 68 69

V_max (l/min) 200 170 170 130

Laktát (mmol/1) 18 16 16 16

Biopsie kosterních svalů prokázaly u veslařů vysoké zastoupení pomalých oxidativních vláken. Kapilarizace byla přibližně dvojnásobně větší, než u osob netrénovaných. Hypertrofie byla prokázána především ve svalu m. deltoideus (Nilsen, 1988).

Hypertrofie byla zjištěna i u rychlých oxidativně - glykolitických vláken, ale charakteristika rychlých glykolitických vláken se nelišila od netrénovaných. Pro veslaře je však charakteristický vysoký obsah glykogenu ve svalu (2,5 - 3,5 g/100g), vysoký obsah mitochondrií (8 %), i nadprůměrný intracelulární obsah neutrálních tuků.

Adaptační změny na vytrvalostně - silový trénink se projevují zvýšenými aktivitami enzymů oxidativního energetického metabolismu, ale aktivity enzymů neoxidativního metabolismu se neliší od netrénovaných osob (Heller, 1996).

2.3.9 Charakteristika veslařského tréninku

Trénink veslařů se zaměřuje především na rozvoj vytrvalosti a síly a v menším rozsahu na rychlost a na explozivní sílu.

Panuška (2001) uvádí čtyři pásma zátěže (tréninkové kategorie) o různé intenzitě zatížení, která přinášející specifické adaptační změny v organismu. Jednotlivá pásma jsou kombinována podle jednotlivých fází, v rámci celoročního tréninkového cyklu.

První část přípravného období (listopad - březen) směřuje ke zvýšení VO2max, poté je trénink zaměřen na udržování dosažené aerobní kapacity a rozvoj anaerobních předpokladů.

V pásmu I. se intenzita zatížení pohybuje nízko nad hranicí aerobního prahu a slouží k tréninku základní vytrvalosti, která se využívá pro rozvoj technických dovedností. Fyziologicky jsou ovlivňována pomalá svalová vlákna, která jsou limitujícím faktorem vytrvalostního výkonu.

Pásmo zatížení II. představuje tréninkové aktivity v intenzitě zatížení mezi aerobním a anaerobním prahem. Trénink v tomto pásmu je opět prováděn formou delšího setrvalého zatížení rovnoměrnou intenzitou, nebo formou souvislého zatížení s mírně proměnlivou intenzitou.

Pásmo intenzity III. se pohybuje v blízkosti úrovně anaerobního prahu. Pro trénink v tomto pásmu se používá buď metoda intenzivního souvislého, nebo přerušovaného zatížení těsně pod nebo na úrovni anaerobního prahu.

V pásmu IV. je zatížení nad hranicí anaerobního prahu, zhruba do hodnot spojených s maximální spotřebou kyslíku. Účelem je adaptace na vyšší hodnoty laktátu v krvi. V tomto pásmu se používá převážně metoda intervalového tréninku.

Podobné upořádání tréninkových pásem jako Panuška (2001), uvádí také Steinacker (1993) v Tabulce č.3, kde však používá jiné označení pro jednotlivé kategorie těchto pásem.

Tabulka č.3 Kategorie tréninkových prostředků ve veslování podle metabolické odezvy (Steinacker, 1993).

Kategorie Intenzita Doba trvání Obsah laktátu Účinek I.

I.

< 110 %

> 110 %

< 30sec

< 30sec

malé změny malé změny

rychlostní + reaktivní síla maximální síla

II. 100 - 110 % 30sec - 2min > 8 mmol/l anaerobní schopnosti

III. 95 - 105 % 2 - 7min > 10 mmol/l

závodní frekvence (aerobně - anaerobní)

IV. 85 - 95 % 7 - 15min 4 - 8 mmol/l

intenzivní aerobní a aerobně - anaerobní schopnosti silová vytrvalost

V. 70 - 85 % 15 - 90min 2 - 5 mmol/l extenzivní aerobní vytrvalost

VI. < 70 % > 60min < 2 mmol/l obecná (základní) vytrvalost

Stanovení tréninkových pásem, ve výše uvedené koncepci, je závislé na třech základních fyziologických faktorech veslaře: aerobním prahu, anaerobním prahu a VO2max. Případně může být stanovení tréninkových pásem určováno např. individuální úrovní koncentrace kyseliny mléčné (laktátu) v krvi a na její kumulaci během zatížení, kdy dochází ke snížení pH krve a jsou omezovány procesy tvorby energie (Panuška, 2001).

Stejný systém tréninkových jednotek se používá i při jízdě na veslařském trenažéru, který slouží jako doplněk k tréninku na vodě, případně je jeho náhražkou v zimním přípravném období. Tréninkové plány jsou obdobné jako při tréninku na lodi, obsahují různě dlouhé, opakující se intervaly na střední až vyšší intenzitě, ale také vytrvalostní tréninkové náplně na nižší intenzitě zatížení.

Tréninkové prostředky se ve veslování charakterizují především objemem (počet kilometrů, počet temp), intenzitou, dobou trvání, ale i vnitřní metabolickou odezvou (Steinacker, 1993).

2.4 Elektromyografie (EMG)

K tomu, aby mohlo dojít ke svalové kontrakci, je zapotřebí nervový vzruch, který má určitou prahovou hodnotu. Tento vzruch putuje ke svalovému vláknu z míchy, po odstředivém eferentním motoneuronu, což je motorické nervové vlákno. Jedno nervové vlákno vždy inervuje více svalových vláken stejného typu, které pak utvářejí takzvanou motorickou jednotku.

Svalové tkáně vedou elektrický potenciál stejně, jako jej vedou nervy. Tento jev je označován jako takzvaný akční potenciál. Povrchová elektromyografie (SEMG) je metoda záznamu tohoto akčního potencionálu, je to metoda, která měří průběh elektrického vzruchu (akčního potenciálu), který vzniká na membráně svalových buněk.

Buněčná membrána excitabilních buněk je nejen nositelem elektrického náboje, stejně jako buňky ostatních tkání, ale má také schopnost tento potenciál přechodně změnit a právě tuto změnu elektrického potenciálu lze zaznamenat elektromyografem, buď v průběhu nervu nebo ve svalu. Elektromyografie patří mezi elektrofyziologické techniky, které napomáhají hodnocení funkčního stavu motorického systému.

K vyšetření a měření se používá přístroj zvaný elektromyograf (Keller, 1999).

Rozlišuje se jehlová elektromyografie a povrchová elektromyografie. Přínos jehlové elektromagnetografie je především v rozlišení inaktivity svalu při různých poruchách. Povrchová elektromyografie (SEMG) je v kineziologické analýze nezastupitelná, protože umožňuje sledovat aktivitu několika svalů současně a hodnotit jejich synergistické či antagonistické vztahy v měřené pohybové aktivitě. Povrchová elektromyografie je proto široce užívána ke studiu biomechanických a neurologických aspektů lidského pohybu (DeLuca, 1997).

2.4.1 Historie elektromyografie

Poprvé logicky zdokumentoval Francesco Redi v roce 1666 svalstvo rejnoka, které dokáže generovat elektrický potenciál. V roce 1792 napsal Luigi Galvani publikaci, ve které popisuje dosažení svalové kontrakce pomocí elektrické aktivity.

V roce 1849 Dubois-Raymond objevuje, že je možné zaznamenat elektrickou aktivitu během volní svalové kontrakce a na registraci této elektrické aktivity použil baňky s elektrolytem (Keller, 1999).

První záznam elektrické aktivity svalu provedl Marey v roce 1890, který zároveň představil pojem elektromyografie. V roce 1922 použili Gasser a Erlanger osciloskop k získávání elektrické aktivity svalu. Vzhledem ke stochastické povaze elektromyografického signálu bylo možné získání pouze hrubých informací na základě pozorování. Teprve mezi lety 1930 - 1950 začali vědci používat pro studium akčního potenciálu lepší elektrody. Klinické využití elektromyografie pro léčbu specifických poruch začalo v šedesátých letech dvacátého století. První povrchová elektromyografická metoda byla použita v roce 1966 Hardym. V současnosti je k dispozici několik komerčních zařízení určených ke snímání a záznamu svalové aktivity a elektromyografie se používá v mnoha různých oborech a odvětvích (Reaz, Hussain, Mahd-Yasin, 2006).

2.4.2 Technické vybavení

Motorická jednotka, která je tvořena různým počtem svalových vláken, představuje základní funkční jednotku svalové činnosti. V průběhu kontrakce svalu dochází k časoprostorové aktivaci motorických jednotek, jejichž elektrickou sumační odpověď registrujeme pomocí elektromyografie (Pánek et al., 2009).

Pro nezkreslený záznam elektrických signálů, vznikajících při činnosti svalů, je nutno použít zařízení, které je schopno zaznamenávat signály do výše až 10 kHz. Čím je menší plocha snímacích elektrod, tím je větší odpor zdroje, který představuje z hlediska snímání organismus, což pak vytváří určité požadavky na vstupní odpor přístroje, který je pro snímání takového signálu použit (Kadeřábek, 2008).

K zesílení měřeného signálu slouží zesilovač, který zesiluje vstupní signál.

Moderní přístroje umožňují zesílení signálu s minimálním náborem šumu, což je elektrický signál, který není součástí požadovaného EMG signálu a je generován elektromagnetickým zařízením, napojeným na elektrickou síť (Keller, 1999).

2.4.3 Snímání EMG signálu

Měření povrchové elektromyografie je závislé na těchto faktorech:

- intenzita a načasování svalové kontrakce - vzdálenost elektrod od aktivní svalové oblasti

- vlastnosti podkožní tkáně (tloušťka kůže a tukové vrstvy) - vlastnosti elektrod a zesilovače

- kvalita kontaktu mezi elektrodou a povrchem kůže

Během detekce a záznamu EMG signálu se vyskytují dva hlavní problémy, které ovlivňují kvalitu signálu, odstup signálu od šumu a zkreslení signálu (odchýlení při jeho přenosu od tvaru, jenž měl před přenosem).

DeLuca (1997) uvádí tyto faktory:

- Kauzální faktory, které mají přímý vliv na signál:

§ Vnější, jsou dány strukturou elektrody a jejím umístěním. Patří sem oblast detekce signálu, tvar elektrod, vzdálenost mezi elektrodami a umístění elektrod s ohledem na sval.

§ Vnitřní, jsou to fyziologické, anatomické a biochemické vlastnosti svalu jako je například počet motorických jednotek, typ svalového vlákna, změna pH a krevního oběhu ve svalu během kontrakce, hloubka a umístění vláken, průměr vlákna a množství tkáně mezi povrchem svalu a elektrodou.

- Přechodové faktory, což jsou fyzikální a fyziologické jevy, ovlivněny jedním nebo více kauzálními faktory. Příčinou může být pásmová filtrace (band-pass filtr), superpozice akčních potenciálů v detekovaném EMG signálu, rychlost vedení akčního potenciálu a fyziologické přeslechy (tzv. crosstalk), což je nábor elektrické aktivity svalů ležících blízko měřeného svalu nebo záznam EKG při lokalizaci elektrod na horní polovině těla.

- Deterministické faktory, tyto jsou ovlivněny přechodovými faktory. Počet motorických jednotek, rychlost nástupu motorických jednotek, mechanická interakce mezi svalovými vlákny, amplituda, trvání a tvar akčního potenciálu.

Ke zkvalitnění měřeného signálu je nutné, aby odstup signálu od šumu obsahoval co největší množství informací a minimum signálu bylo znečištěno šumem (Reaz, Hussain, Mohd-Yasin, 2006).