Erőnlét diagnosztika

Humánkineziológia szakMSc I/1

Követelmények

Részt vétel az előadásokon

Írásos feladatok elvégzése

Kollokvium: teszt

Témakörök1. Bevezetés Az erőnlét fogalma. A fitness, az erőnlét, a fizikai

képességek fogalmak és tartalmak közötti azonosságok és különbségek. Általános és specifikus erőnlét. Alapelvek az erőnlét meghatározásában. Normalizáció, normatív értékek.

2. A testi erő fogalma, mérése és normatív értékek meghatározása.

3. Állóképesség fogalma, mérése, normatív adatok meghatározása

4. Mozgékonyság fogalma, mérése, normatív adatok5. Hajlékonyság, ízületi mozgékonyság fogalma, mérése,

normatív adatok meghatározása6. Állásstabilitás fogalma, mérése, normatív adatok7. Összetett tesztek8. Mozgássérültek funkcionális tesztjei, skálák, indexek

Mi az erőnlét (fittség)?

Az egyén aktuális fizikai és lelki állapota

Az egyén fizikai és lelki terhelhetőségét mutató változó vagy változók összessége

Meghatározás keresése, leírása és véleménnyel történő ellátása forrás megjelöléssel

Korosztályokra, rasszokra, csoportokra, nemekre vonatkozó átlagok), amelyeket fizikai, pszichológiai, fiziológiai (orvosi, egészségügyi), antropometriai (alkati)

tesztekkel mérnek és változókkal (mutatókkal) jellemeznek

Hogyan lehet megállapítani az erőnlét szintjét?

Normatív adatok

Hogyan állapítható meg az erőnlét szintje?

Age 18-25 26-35 36-45 46-55 56-65 65+

Excellent >49 >45 >41 >35 >31 >28

Good 44-49 40-45 35-41 29-35 25-31 22-28

Above average 39-43 35-39 30-34 25-38 21-24 19-21

Average 35-38 31-34 27-29 22-24 17-20 15-18

Below Average 31-34 2 9-30 23-26 18-21 13-16 11-14

Poor 25-30 22-28 17-22 13-17 9-12 7-10

Very Poor <25 <22 <17 <9 <9 <7

Férfiak

ERŐNLÉT

Fizikai

Pszichológiai

Élettani

Alkati

Izomerő Izom állóképesség

Kardioreszpiratikus állóképesség Mozgékonyság (agilitás )

Hajlékonyság (flexibilitás) Testösszetétel

Fizikai erőnlét összetevői

Abszolút érték

Relatív érték

Normalizálás

Az erőnléti mutatók kifejezése

J. P. Folland Ć T. M. Mc Cauley Ć A. G. WilliamsAllometric scaling of strength measurements to body sizeEur J Appl Physiol (2008) 102:739–745

Érvényesség (validitás)

Megbízhatóság

Megismételhetőség

A vizsgálatok (mérések) fő szabályai

Objektivitás

Egyszerű tesztek

Laboratóriumi tesztek

Tesztbatéria

A tesztek fajtái

Összetett tesztek

A tesztek leírása

Mit mérünk a teszttel?Milyen populációnak a legmegfelelőbb?

EszközökVégrehajtás leírásaElőnyökHátrányokKiértékelésNormatív adatok

A tesztek végrehajtásának szabályai1. A jellemzők (meghatározni kívánt változók)

kiválasztása2. A méréshez szükséges legalkalmasabb módszerek

kiválasztása3. Adatgyűjtés (a mérés lefolytatása)4. Az összegyűjtött adatok elemzése5. Döntés meghozatal6. A meghozott döntések foganatosítása

A tesztek lefolytatásával szemben támasztott követelmények

1. Mindegyik teszttel egy tényezőt vizsgálunk2. A vizsgált személytől ne követeljünk semmilyen technikai

ismeretet3. A vizsgált személyek értsék meg a feladatot és legyenek

tisztában a mérés céljával.4. A tesztek végrehajtásának szigorúan standardizáltnak

kell lenni az adminisztrációt, a szervezést és környezeti feltételeket illetően.

Tényezők, amelyek befolyásolhatják a mérést (a teszt megbízhatóságát)

1. A hőmérséklet, zaj, páratartalom2. A vizsgált személy mennyit aludt a tesztelés előtt3. A vizsgált érzelmi állapota4. Gyógyszerek szedése5. Napszak6. A vizsgált személy által megívott kávé mennyisége7. Az étkezéstől eltelt idő8. A mérés környezetének milyensége, minősége9. A vizsgált személy ismerete és tapasztalata a tesztet illetően.10. A mérés pontossága11. A vizsgálati személy motiváltsága a teszt végrehajtásában12. A bemelegítés megfelelősége13. A teszt alatt jelenlevő személyek14. A vizsgálatot végző személy személyisége, ismeretei és

jártassága

Az erő, mint erőnléti (fitnesz, fizikai állapot) tényező

Vizsgálati módszerek, eljárások, tesztek, eszközök

Erő izomerő

Maximális erő

Egy izom Több izom együttes

statikus dinamikus

Gyors(robbanékony) erő Állóképességi erő

statikus dinamikusstatikus dinamikus

Van-e olyan erőteszt, amellyel az egész test ereje jó megközelítéssel

jellemezhető?

Szorító vagy markoló erő

Általános erőteszt

Normatív adatok gyűjtése forrás megjelöléssel

Maximális erő

A maximális izomerő mérése

Statikus körülmények közöttDinamikus körülmények között

Koncentrikus kontrakció alattExcentrikus kontrakció alatt

Statikus erőmérés jellegzetességeiEgy izom, izomcsoport egy ízületnél (pl. könyökhajlító, térdfeszítő)

Agonista-antagonista erőarány megállapítása

Több izomcsoport együttes erőkifejtése (pl. markolóerő)

61,2

85,5 10

7,4 120,

9

119,

5

117

103,

9

63,5

57,4

56,9

49,5

50,5

45,9

36,1

0

20

40

60

80

100

120

140

5 15 30 45 60 75 90

Joint angle (degr)

Torq

ue (N

m)

Térdfeszítő (szürke oszlop) és térdhajlító (sárga oszlop) forgatónyomaték

5 15 30 45 60 75 900

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

1.0

1.5

1.9

2.4 2.42.5

2.9

1.9

1.0 0.70.5

0.4 0.4 0.4 0.3

0.6

TF/THTH/TF

Ízületi szög (fok)

Arán

y

Forgatónyomaték arány

1418

1814

2213 24

79 2576 27

27

2768

1772

1515

1238

1299

1322 15

06

2071

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

5 15 30 45 60 75 90

Joint angle (degr)

Forc

e (N

)

Tensile force

Forgatónyomaték arány

5 15 30 45 60 75 900

0.5

1

1.5

2

2.5

0.7

1.0

1.5

2.0 2.02.1

1.8

1.31.5

1.0

0.7

0.5 0.5 0.5 0.5

0.7

TF/THTH/TF

Ízületi szög

Arán

y

0,55

1,46

0,48 0,5

00,20,40,60,8

11,21,41,6

Maximum 15° 70° 90°

Hc/

Qc

ratio

0,56 0,5 0,46 0,5

00,20,40,60,8

11,21,41,6

Maximum 15° 70° 90°

Hc/Q

c ra

tioSérült

Egészséges

Antagonist concentric and agonist concentric strength ratio

0,62 0,63 0,730,75

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

RL LL RL LL

60°/s 300°/s

Hc/

Qc

ratio

Devan et al. 2004

Influence of contraction velocity

Female athletes

050

100150200250300350400

H Q H Q H Q H Q

60°/s 120°/s 300°/s 120°/s

Torq

ue (N

m)

0,55 0,56

0,67 0,67

0,000,100,200,300,400,500,600,700,80

60°/s 120°/s 300°/s Hec/Qcc

H/Q

ratio

0

50

100

150

200

250

H Q H Q H Q H

60°/s 120°/s 300°/s 120°/s

Torq

ue (N

m)

0,55 0,60

0,76

0,59

0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,90

60°/s 120°/s 300°/s Hec/Qcc

H/Q

ratio

Elite

Sub-elite

Influence of contraction velocitySoccer players

Rahnama et al. 2005

Physical Therapy . Volume 82 . Number 3 . March 2002

Szorító erő mérése

Applied Ergonomics 37 (2006) 737–742

Mathiowetz V, Kashman N, Volland G, Weber K, Dowe M, Rogers S: Grip and pinch strength: normative data for adults. Arch Phys Med Rehabil 66:69-72, 1985.

A sample of 310 male and 328 female adults

1 font = 0.45359237 kg

rating* males (kg)

females (kg)

excellent > 64 > 38 very good 56-64 34-38 above average 52-56 30-34

average 48-52 26-30 below average 44-48 22-26

poor 40-44 20-22 very poor < 40 < 20

Forrás nem ismert

J B J B J B J B J B J B20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49

0

10

20

30

40

50

60

FNKg

Normatív adatok

Normatív adatok

J B J B J B J B J B J B50-54 55-59 60-64 65-69 70-74 75+

0

10

20

30

40

50

60

FNKg

Több izomcsoport több ízületnél (pl. guggolásban, fekvenyomás helyzeteiben,

súlyemelő kulcspozíciókban)

35,7

59,5

100

0102030405060708090

100

%

50 degr 90 degr 150 degr

A maximális erő mérése dinamikus körülmények

között

Egy ismétléses maximum (1RM)

Guggolás (állásban térdhajlítás-nyújtás)

Lábbal nyomás (leg press)

Percentile Men Leg Press

Women Leg Press

90 4.84 3.71

80 4.55 3.47

70 4.25 3.23

60 3.96 2.99

50 3.65 2.75

40 3.36 2.51

30 3.06 2.27

20 2.77 2.03

10 2.47 1.79

Leg Press Norms for 18 – 29 Year Old Men and Women*

Fekvenyomás

AgePercentile 20 – 29 30 – 39 40 – 49 50 – 59 60+

90 1.49 1.24 1.10 0.97 0.8980 1.39 1.12 1.00 0.90 0.8270 1.29 1.04 0.93 0.84 0.7760 1.20 0.98 0.88 0.79 0.7250 1.10 0.93 0.84 0.75 0.6840 1.00 0.88 0.80 0.71 0.6630 0.90 0.83 0.76 0.68 0.6320 0.81 0.78 0.72 0.63 0.5710 0.71 0.71 0.65 0.57 0.53

Bench Press Norms for Men

AgePercentile 20 – 29 30 – 39 40 – 49 50 – 59 60+

90 0.75 0.76 0.71 0.61 0.6480 0.70 0.70 0.62 0.55 0.5470 0.65 0.63 0.57 0.52 0.5160 0.60 0.60 0.54 0.48 0.4750 0.56 0.57 0.52 0.46 0.4540 0.51 0.53 0.50 0.44 0.4330 0.47 0.51 0.47 0.42 0.4020 0.42 0.47 0.43 0.39 0.3810 0.37 0.42 0.38 0.37 0.33

Bench Press Norms for Women

*Values are expressed relative to body weight i.e. maximum bench press/body weight.*Norms for 20-29 yr old age category are based on data from the Fitness Institute of Texas. Norms for all other age groups are based on data from the Institute for Aerobics Research, Dallas, TX using a Universal DVR machine. Values are for one repetition maximum and are expressed as amount of weight lifted per pound of body weight.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

1 2 3 4

Forc

e (N

)

Isometric1RM

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

1 2 3 4

Forc

e (N

)

Isometric

1RM

Clean and jerk Snatch

1RM = 170 kg 1RM = 135 kg

37.7%

68.0%

82.9%79.0%

61.3% 65.8%

Maximális erő excentrikus kontrakció alatt

0

100

200

300

400

500

0 500 1000 1500

t (m)

M (N

m)

Mivel a külső erő nagyobb, mint az izom által kifejthető legnagyobb erő, ezért az izom hossza növekszik és feszülése nő.

050

100150200250300350400450

0 500 1000

Az izom feszülésének nagysága nyújtás előtt

20 %40 %60 %80 %

100 %

2010. 09.14.

Robbanékonyerő

Izometriás nyomaték – idő görbe

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

Time (ms)

Torq

ue (N

m) M0

RTD

dF

dt

= dM / dt

RTDr = dMr / dtr

A függőleges felugrás, mint erőnlét meghatározója

Dudley Sargent (1849-1924)

Sargent, D.A. (1921). The Physical Test of a Man. American Physical Education Review, 26,188-194

Sargent (érintéses) módszer

Abalakov (mérőszalagos) módszer

Kontakt szőnyeges módszer

Lézersugaras módszer

Erőplatós módszer

Mozgáselemző módszer (video, infravörös,

ultrahang)

Enkoderes módszer (muscleLab)

Érintéses módszer

Végrehajtás

Előkészület

Kiértékelés

Eszköz (fal, állvány)

férfiak (cm)

nők (cm)

kiváló > 70 > 60 nagyon jó 61-70 51-60

átlag feletti 51-60 41-50

átlagos 41-50 31-40

átlag alatti 31-40 21-30

gyenge 21-30 11-20 Nagyon gyenge < 21 < 11

Normatív adatok (fiatal felnőtt sportolok)

Abalakov módszer

Végrehajtás

Előkészület

Kiértékelés

Eszköz (fal, állvány)

Enkoderes módszer

Kontakt szőnyeges módszer

2gt

v ly

gv

s yy 2

2

Összefüggés az Abalakov és a kontak szőnyeges módszerrel mért felugrási magasság között

Összefüggés az Abalakov és a kontak szőnyeges módszerrel mért felugrási magasság között 8-13 éves fiúknál

Összefüggés az Abalakov és a kontak szőnyeges módszerrel mért felugrási magasság között 8-13 éves lányoknál

Összefüggés az alsó végtag maximális izometriás ereje és a felugrási magasság között

Összefüggés a 100 méteres síkfutás és a felugrási magasság között fiúknál

Összefüggés a 100 méteres síkfutás és a felugrási magasság között lányoknál

Lézersugaras módszer

Végrehajtás

Előkészület

Kiértékelés

Eszköz (fal, állvány)

Erőplatós módszer

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

tlev2

gtv levy

gv

s yy 2

2

0

500

1000

1500

2000

2500

0 200 400 600 800

Idő (ms)

Erő

(N)

I

Az erő-idő görbék meghatározott és számított változói

F

dtGFI t )( )(

GmI

s ccy

2

2

Impulzus és felugrási magasság

t

F

I=F ·t

Az impulzus az erő idő szerinti integrálja

nt

tt dtFI

1

)(

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 200 400 600 800

Idő (ms)

Erő

(N)

0 200 400 600 800 1000 12000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Time (ms)

Fz (N

)

SJ CMJ

AZ SJ és CMJ típusú felugrások erőgörbéinek összehasonlítása

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

CMJ

SJ

Kis és nagy amplitúdójú felugrás

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Time (ms)

Fz (N

)

talaj

levegő

tt

Index

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 200 400 600 800 1000 1200

Idő (ms)

Erő

(N)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 200 400 600 800 1000 1200

Idő (ms)

Erő

(N)

Fr = G + m a

Fr = G = mg

Fr = G – mg

sy(h)

Mozgáselemző módszer (video, infravörös,

ultrahang)

VICON rendszer

A súlypont helyének meghatározása 3 szegmentes testmodell segítségével

Eredmények A tömegközéppont függőleges útja az idő függvényében

60708090

100110120130140150160

0 0,5 1 1,5

cm

Idő (s)

Tömegközéppont kitérése NIH esetén

DJD CMJD SJD

Tömegközéppont kitérése KIH esetén

60

80

100

120

140

160

0 0,5 1

idő (s)

cm

DJH CMJH SJH

Különbség a CMJ és SJ típusú felugrások eredménye között

Elasztikus energia felhasználás

Az ízületi hajlítás mértékének hatása

0

10

20

30

40

50

60

DJH CMJH SJH DJD CMJD SJD

cm KIH NIH

A tömegközéppont függőleges útjának hossza a felugrás után

d= 14 cm 66%

d= 7 cm 18%

8-13 éves gyerekek felugrási magassága CMJ és SJ felugrásoknál (lányok)

Kereszt és hosszmetszeti vizsgálatok

8-13 éves gyerekek felugrási magassága CMJ és SJ felugrásoknál (fiúk)

7-17 éves gyerekek felugrási magassága CMJ és SJ felugrásoknál (lányok)

2010. 10. 26.

7-16 éves gyerekek felugrási magassága CMJ felugrásoknál (lányok)

7-16 éves gyerekek felugrási magassága CMJ felugrásoknál (fiúk)

SJ felugrási magasságok különböző sportágak képviselőinél

CMJ felugrási magasságok különböző sportágak képviselőinél

A teljesítmény kiszámítás függőleges felugrás alatt

Lewis Formula The Lewis formula or nomogram (Fox & Mathews, 1974) is a commonly used formula (found in many high school text books). This formula only estimates average power, and is based on a modified falling body equation. The original formula used the units of kg·m·sec.-1. To convert it to Watts, the standard unit for Power, the factor of 9.81 has been added.

81,9)()(9,4 mhkgtestsúlysítményÁtlagtelje

Harman Formula To improve on the limitations of the Lewis formula, Harman et al. (1991) established equations for both peak and average power through multiple regression procedures. The two equations are listed below:

822,1)(0,36)(9,61 kgTscmhWp

393,1)(0,23)(2,21 kgTscmhWá

Johnson & Bahamonde Formula

Johnson and Bahamonde (1996) also developed a formula for the calculation of peak and average power from the vertical jump test, using the countermovement jump. These equation use the additional factor of body height.

31,4)(3,15)(7,32)(8,43 cmTmkgTscmhWá

308,1)(3,15)(3,60)(6,78 cmTmkgTscmhWp

Sayers FormulaThe Sayers Equation (Sayers et al. 1999) also estimates peak power output (Peak Anaerobic Power output or PAPw) from the vertical jump.

2055)(3,45)(7,60 kgTscmhWaP

Az egyenes egyenleteiNÕ KORA

FÉRFI KORA

70605040302010

70

60

50

40

30

20

10

baxy

xy

bmxy mxy xy

A, ill. m iránytényező

References Bosco C, Luhtanen P, Komi PV (1983) A simple method for measurement of mechanical power in jumping. European Journal of Applied Physiology 50:273-282. Harman, E.A., Rosenstein, M.T., Frykman, P.N., Rosenstein, R.M., and Kraemer, W.J.(1991). Estimation of Human Power Output From Vertical Jump. Journal of Applied Sport Science Research, 5(3), 116-120.Johnson, D.L., and Bahamonde, R. (1996). Power Output Estimate in University Athletes. Journal of strength and Conditioning Research, 10(3), 161-166.Keir, P.J., V.K. Jamnik, and N. Gledhill. (2003) Technical-methodological report: A nomogram for peak leg power output in the vertical jump, The Journal of Strength and Conditioning Research Volume: 17 Issue: 4 Pages: 701-703. Sayers, S., et al. (1999) Cross-validation of three jump power equations. Med Sci Sports Exerc. 31: 572.

Men Women

PercentileTexas Power (Watts)

Vertical Jump (in)

VJ Power (Watts)

Texas Power (Watts)

Vertical Jump (in)

VJ Power (Watts)

90 1290 24.4 5450 820 16.6 335080 1245 23.2 5200 780 15.8 315070 1200 22.0 4940 740 14.9 295060 1155 20.7 4700 700 14.0 275050 1110 19.5 4450 660 13.2 255040 1065 18.3 4200 620 12.3 235030 1020 17.1 3950 580 11.4 215020 975 15.9 3700 540 10.6 195010 930 14.6 3450 500 9.7 1750

Izomteljesítmény normatív adatok 18 – 29 éves nők és férfiaknál*Based on data from the Fitness Institute of Texas. Texas Power measures the power in one leg while the Vertical Jump Power measures the power in both legs; therefore, the Texas Power values are less than the Vertical Jump Power values.

1 inch = 2,5 cm

Gyorserő (mechanikai teljesítmény)

Erő (nyomaték) – sebesség összefüggés

Teljesítmény – sebesség görbe

P = F · v (Nm/s, Watt)

P = M · ω (Nm rad/s, Watt)

HILL EGYENLETERŐ

(F + a) (V + b) = konstans = b (F0 +a)

NYOMATÉK

(M + a) ( + b) = konstans = b (M0 +a)ω

A görbék jellemzőiF0

V0

P0

F, F%a/F0

Fo (Mo) - mértVo – számolt vagy becsültPo - számított

F Po-nál - számított

F% Po-nál - számított

a/Fo (= b/Vo) - F -V görbe alakja

Az “a” és “b” konstansok meghatározása

0 600 1200 1800 2100

300

1500

900

Fo - F/ V

Súlyerő (N)

Fo = 4000 N

F V Fo-F/V1

2

3

4

5

6

200 5.5 690 400 5.0 900 600 3.0 1133

800 2.6 1230

1000 2.3 1304

1200 2.3 1400

y = bx + a

ab= dy/dx

P = 3184 Watts

Weight (F) at P0 = 1752 N

F at P0 = 31.8 %

a/F0 = 0.42

C100

0

50

100

150

200

250

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480

Time (ms)

Torq

ue (N

m)

L100

0

50

100

150

200

250

300

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960

Time (ms)To

rque

(Nm

)

TORQUE-TIME CURVES DURING KNEE EXTENSION

Range of motion: 30 degrees, from 100 to 130 degrees of knee angle

Constant speed Linear speed

C130

0

50

100

150

200

250

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480

Time (ms)

Torq

ue (N

m)

L130

0

50

100

150

200

250

300

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960

Time (ms)To

rque

(Nm

)

TORQUE-TIME CURVES DURING KNEE EXTENSION

Range of motion: 30 degrees, from 130 to 160 degrees of knee angle

Constant speed Linear speed

C100 L100

C130 L130

a/Fo= 0.26a/Fo= 0.35

a/Fo= 0.10 a/Fo= 0.15

Isokinetic Isotonic

Erőállóképesség mérése

Statikus körülmények között

Dinamikus körülmények között

Találjanak teszteket az irodalomban

Squat Test at Home

Guggolási teszt otthoni használatra

Age 18-25 26-35 36-45 46-55 56-65 65+

Excellent >49 >45 >41 >35 >31 >28

Good 44-49 40-45 35-41 29-35 25-31 22-28

Above average 39-43 35-39 30-34 25-38 21-24 19-21

Average 35-38 31-34 27-29 22-24 17-20 15-18

Below Average 31-34 2 9-30 23-26 18-21 13-16 11-14

Poor 25-30 22-28 17-22 13-17 9-12 7-10

Very Poor <25 <22 <17 <9 <9 <7

Férfiak

Age 18-25 26-35 36-45 46-55 56-65 65+

Excellent >43 >39 >33 >27 >24 >23

Good 37-43 33-39 27-33 22-27 18-24 17-23

Above average 33-36 29-32 23-26 18-21 13-17 1 4-16

Average 29-32 25-28 19-22 14-17 10-12 11-13

Below Average 25-28 21-24 15-18 10-13 7-9 5-10

Poor 18-24 13-20 7-14 5-9 3-6 2-4

Very Poor <18 <20 <7 <5 <3 <2

Nők

Állóképességi tesztek

Anaerob teszt

Bosco teszt

Folyamatos felugrás 5mp, 15 mp vagy 60 mp

Anaerob teljesítmény teszt

Teljesítmény (%)

100

90

80

70

Idő

Teljesítmény (%)

100

90

80

70

Idő

Bosco teszt (anaerob teszt)

Végrehajtás

Előkészület

60 (30, 15) mp-es függőleges folyamatos felugrás (ergo jump)