Konstrukcija i validacija novoga mjernog instrumenta za procjenu mišine snage ovjeka
Metikoš, Boris
Degree Grantor / Ustanova koja je dodijelila akademski / struni stupanj: University of Zagreb, Faculty of Kinesiology / Sveuilište u Zagrebu, Kineziološki fakultet
Permanent link / Trajna poveznica: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:117:382538
Rights / Prava: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Download date / Datum preuzimanja: 2021-12-01
Repository / Repozitorij:
PROCJENU MIŠINE SNAGE OVJEKA
FOR ASSESSMENT OF HUMAN MUSCLE POWER
DOCTORAL THESIS
Zagreb, 2019
KINEZIOLOŠKI FAKULTET
Boris Metikoš
PROCJENU MIŠINE SNAGE OVJEKA
Zagreb, 2019
FOR ASSESSMENT OF HUMAN MUSCLE POWER
DOCTORAL THESIS
Zagreb, 2019
IVOTOPIS MENTOR
Prof. dr. sc. Goran Markovi roen je 1975. godine u Virovitici, Republika Hrvatska.
Diplomirao je 1999. godine na Kineziološkom fakultetu Sveuilišta u Zagrebu. Nakon
diplome upisuje poslijediplomski studij iz kineziologije na istom fakultetu, te 2002. godine
brani magistarski rad (mentor: Zoran ugi), a 2004. godine doktorsku disertaciju (mentor:
Dušan Metikoš). Poslijedoktorsko usavršavanje (2006./07.) u podruju neurofiziologije i
motorike kontrole obavio je na Sveuilištu Delaware u SAD-u (mentor: Slobodan Jari) uz
potporu Nacionalne zaklade za znanost i tehnologijski razvoj RH. Od 2002. godine zaposlen
je na Kineziološkom fakultetu Sveuilišta u Zagrebu, prvo kao znanstveni novak (do prosinca
2005.), zatim kao docent (2006.-2009.), izvanredni profesor (2009.-2016) i redoviti profesor
(2016-danas). U znanstveno zvanje znanstvenog savjetnika izabran je 2011. godine.
Osniva je i voditelj „Laboratorija za motoriku kontrolu“ na Kineziološkom fakultetu u
Zagrebu. Obnašao je brojne profesionalne dunosti na fakultetu: bio je predstojnik katedre za
osnovne kineziološke transformacije (2007.-2009.), prodekan za znanstveni rad i etiku (2009.-
2011.), predstojnik instituta za kineziologiju (2009.-2011.) te predsjednik Povjerenstva za
izdavaku djelatnost (2009.-2011.). Trenutno predaje Osnovne kineziološke transformacije i
Motoriku kontrolu na integriranom diplomskom studiju iz kineziologije. Pod njegovim su
mentorstvom do sada je obranjeno 30 diplomska rada i 6 doktorskih disertacija, a studenti
koje je vodio dobitnici su etiriju Rektorovih nagrada Sveuilišta u Zagrebu.
Do sada je vodio 10 znanstvenih ili tehnoloških projekata financiranih od strane Ministarstva
znanosti i obrazovanja, Fonda Jedinstvo uz pomo znanja, Hrvatske zaklade za znanost,
Sveuilišta u Zagrebu, Hamag-Bicro-a te Ministarstva gospodarstva. Objavio je 70
znanstvenih radova u uglednim svjetskim asopisima indeksiranim u Scopus i Web of Science
bazama podataka. Ti su radovi do sada citirani više od 2000 puta. Koautor je jedne knjige i
jednog prirunika na hrvatskom jeziku te triju poglavlja u znanstvenim monografijama na
poziv stranih izdavaa. Odrao je 50-ak izlaganja na meunarodnim znanstvenim skupovima,
od kojih 10 u svojstvu pozvanog predavaa. Koautor je dva patenta. lan je dviju uglednih
meunarodnih strukovnih organizacija: American College of Sports Medicine i European
College of Sports Science. Do sada je recenzirao više od 100 znanstvenih radova za više od 35
uglednih svjetskih znanstvenih asopisa.
Dr. sc. Goran Markovi je dobitnik brojnih nagrada i priznanja: godišnje nagrade Društva
sveuilišnih nastavnika i drugih znanstvenika (2002.), nagrade Kineziološkog fakulteta za
najboljeg znanstvenog novaka (2003. i 2004.), Dravne nagrade za znanost za 2004. godinu u
kategoriji znanstvenih novaka u podruju društvenih znanosti, nagrade za mladog istraivaa
na meunarodnoj znanstvenoj konferenciji Kinesiology – Challenge for the Future (2005.), te
godišnje Dravne nagrade za znanost za 2011. godinu u podruju društvenih znanosti.
Predmet znanstvenog interesa dr. sc. Gorana Markovia je evaluacija i optimizacija ivano-
mišine funkcije ovjeka tijekom pokreta i lokomocije, kao i transformacije ivano-mišine
funkcije pod utjecajem razliitih oblika tjelesnog vjebanja.
ZAHVALA
Svatko tko se upusti u avanturu zvanu izrada Doktorskog rada zna koliko je to zahtjevan put i
koliko trai energije, vremena i osobnog odricanja. Tijekom tog putovanja susret ete se sa
više padova nego uspona, s estim unutarnjim borbama i razmišljanjima o odustajanju te
dugim razdobljima tzv. „praznog hoda“ i neproduktivnosti. Iako moda nije za pohvalu,
moram biti iskren prema sebi i priznati, moje je putovanje trajalo zaista dugo i najvjerojatnije
ga nikada ne bi priveo kraju da nije bilo ljudi koji su vjerovali u mene, koji su me motivirali i
davali mi podršku u vremenima kada sam razmišljao da odustanem i tako moda napravim
najveu pogrešku u svom ivotu. Nakon što sam napokon priveo kraju i u potpunosti završio
ovaj svoj „ivotni“ projekt bilo bi vrlo nezahvalno i drsko pripisati zasluge za to samo sebi,
jer ovaj rad najmanje pripada meni, a puno više ljudima koji su cijelo vrijeme bili uz mene i
nesebino mi pomagali svojim znanjem, savjetima i dobrom voljom.
Prvenstveno se zahvaljujem mojim dragim prijateljima i kolegama, koje zbog njihovog
nesebinog angamana i pomoi u izradi ove disertacije moram okarakterizirati kao svoje
„komentore“, prof.dr.sc. Damiru Sekuliu, dr.sc. Vlatki Werthaimer i prof.dr.sc. Siniši
Kovau koji su uvijek imali vremena i volje da zajedno sa mnom rješavaju probleme pred
kojima sam se našao, koji su me savjetovali kako da radim i davali mi upute i smjernice za
daljnji rad. Ovim putem se zahvaljujem i kompletnom nastavnom i nenastavnom osoblju
Kineziološkog fakulteta u Zagrebu koji su me uvijek podravali ali i snano poticali da ovaj
rad privedem kraju. Zahvaljujem se i svom mentoru prof.dr.sc. Goranu Markoviu koji me
primio na svoje istraivanje i time mi omoguio da nauim nešto novo ali i da prikupim sve
potrebne informacije i podatke za izradu ovog rada.
Sve ivotne bitke sa kojima se ovjek u ivotu susree lakše je dobiti ako imate podršku svoje
obitelji, svojih najmilijih. Moja najjaa karika u ovom pothvatu nesumnjivo je bila moja
supruga Jasna, ena velikog srca, ogromnog strpljenja i elinih ivaca koja me samo s
vremena na vrijeme podsjetila da bi bilo krajnje vrijeme da se ipak malo „prihvatim posla“.
Iako mi je to tada išlo na „ivce“, danas sam joj na tome zahvalan. Hvala i mojim sinovima
Ivanu i Franu na ljubavi, podršci i ivotnoj inspiraciji.
I na kraju se moram zahvaliti osobi zbog koje sam se i upustio u ovaj pothvat. Velikom
ovjeku koji je ostavio neizbrisiv trag u mom ivotu, ovjeku koji me definirao kao osobu,
kako u akademskom tako i u ivotnom pogledu. Profesoru, prijatelju, ocu! Hvala ti tata!!!!!
Hvala što si uvijek vjerovao u mene, ak i onda kada to svojim postupcima nisam opravdavao.
POSVETA
ovjeku ogromnog srca, neiscrpnog znanja i neopisivog strpljenja
ovjeku koji je uvijek vodio brigu i stvarao bolje ljude
ovjeku koji je ivio svoj poziv i ostavio trag u mnogim generacijama
ovjeku koji je prije svega bio ovjek!
Hvala tata !
1.3 Morfološke karakteristike mišia ............................................................................................ 3
1.3.1 Arhitektura mišinih vlakana ........................................................................................... 3
1.3.2 Tip (vrsta) mišinih vlakana ............................................................................................. 4
1.4 Karakteristike ispoljavanja maksimalne snage mišia ............................................................. 4
1.5 Mehanike karakteristike mišia ............................................................................................. 5
1.5.1 Odnos sila – brzina........................................................................................................... 5
1.6.1 Izvori energije za resintezu ATP-a.................................................................................... 7
1.8.2 Meumišina koordinacija ............................................................................................ 12
1.8.3 Uvjeti rada ..................................................................................................................... 12
2 DOSADAŠNJA ISTRAIVANJA ................................................................................. 13
3 PROBLEM ISTRAIVANJA ....................................................................................... 25
4 CILJ ISTRAIVANJA .................................................................................................. 28
5 HIPOTEZE ISTRAIVANJA ....................................................................................... 29
6 METODE ISTRAIVANJA .......................................................................................... 30
6.1 Uzorak ispitanika ................................................................................................................... 30
7 REZULTATI ................................................................................................................... 42
8 RASPRAVA ..................................................................................................................... 51
8.1 Usporedba rezultata snage na veslakom ergometru i vertikalnog skoka s pripremom CMJ
51
9 ZAKLJUAK ................................................................................................................. 64
9.2 Glavni zakljuci istraivanja ................................................................................................... 65
9.3 Znanstveni i praktini doprinos istraivanja .......................................................................... 67
10 LITERATURA ................................................................................................................ 69
SAETAK
Snaga predstavlja jednu od temeljnih motorikih sposobnosti ovjeka, a poznato je da snaga u
znaajnoj mjeri utjee na uspješnost u gotovo svim sportskim disciplinama, ali i na uspješnost
obavljanja brojnih svakodnevnih aktivnosti. Meutim, test za procjenu snage cijelog tijela,
prema autorovim saznanjima, još uvijek nije razvijen i validiran.
Cilj ovog rada bio je konstrukcija i validacija novog mjernog instrumenta za procjenu mišine
snage cijelog tijela ovjeka. Analizirala se pouzdanost, valjanost i diskriminativnost novog
mjernog instrumenta koji se izvodio na posebno modificiranom veslakom ergometru tipa
Concept II. Uzorak ispitanika (n = 87) podijeljen je u tri grupe muških i tri grupe enskih
ispitanika, koji su se meusobno razlikovali prvenstveno po razini tjelesne aktivnosti (nisko
aktivni – aktivni – sportaši). Svi ispitanici testirani su na antropometrijskim mjerama,
standardnom testu snage (CMJ) i novokonstruiranom testu snaga na veslakom ergometru
koji je izveden na tri razine optereenja (minimalno – srednje – maksimalno).
Koeficijent varijacije (CV) i intraklasni koeficijent korelacije (ICC) ukazuju na visoku
pouzdanost novokonstruiranog testa na sve tri razine optereenja (CV: 2,6% do 6,5%; ICC:
0,87-0.98). Osjetljivost testa analizirana je kroz distribucije rezultata i izraunavanje
Kolmogorov-Smirnovljeva testa normaliteta. Diskriminativnost testa utvrena je
razlikovanjem skupina temeljem aktiviteta. Kod sve tri grupe ispitanika i za sve tri razine
optereenja utvrena je dobra osjetljivost testova, a niti jedna distribucija rezultata nije se
znaajno razlikovala od teoretski normalne za analiziranu veliinu uzorka ispitanika.
Valjanost je utvrena izraunavanjem Pearsonovog koeficijenta korelacije izmeu rezultata
novokonstruiranog testa sa standardnim testom snage (CMJ). Kod grupe nisko aktivnih
ispitanika korelacije CMJ i vrijednosti dobivene na veslakom ergometru iznosile su r = 0.72
(minimalni otpor), r = 0.74 (srednji otpor) i r = 0.76 (maksimalni otpor). Grupa tjelesno
aktivnih ispitanika imala je vrijednosti korelacija r = 0.70 (minimalni otpor), r = 0.72 (srednji
otpor) i r = 0.72 (maksimalni otpor) dok su najvee vrijednosti korelacija uoene kod grupe
sportaša veslaa, i to r = 0.76 (minimalni otpor), r = 0.76 (srednji otpor) i r = 0.78
(maksimalni otpor). Moe se govoriti o vrlo velikim korelacijama izmeu analiziranih mjera i
to kod sve tri grupe ispitanika, te je konkurentna valjanost testa visoka.
Ovo je jedno od prvih istraivanja koje je ponudilo i ispitalo koncept testiranja snage cijelog
tijela primjenom veslakog ergometra, odnosno koncept mjerenja snage cijelog tijela, a
dobiveni rezultati daju nove smjernice u istraivanjima problematike snage kao i u
konstrukciji mjernih instrumenata u kineziologiji openito.
Kljune rijei: mjerenje snage, konstrukcija novog mjernog instrumenta, veslaki ergometar,
pouzdanost, valjanost, osjetljivost
ABSTRACT
Strength is one of the human basic motor skills, and it is known that the strength highly
influences the success in almost all sports disciplines, as well as the success of performance of
many daily activities. However, the body's full strength test, according to the author's
knowledge, has not yet been developed and validated.
The aim of this study was the construction and validation of a new measuring instrument for
the assessment of the muscular strength of the entire human body. The reliability, validity and
discriminativeness of a new measuring instrument was analyzed which was performed on a
specially modified rowing ergometer type Concept II. The sample of examinees (n = 87) was
divided into three groups of male and three groups of female examinees, who differed
primarily on the level of body activity (low active - active - athletes). All examinees were
tested on anthropometric measures, a standard strength test (CMJ), and a newly-constructed
strength test on a rowing ergometer that was performed at three levels of load (minimum -
medium - maximum).
The coefficient of variation (CV) and interclass coefficient of correlation (ICC) indicate the
high reliability of a newly-constructed test at all three load levels (CV: 2.6% to 6.5%, ICC:
0.87-0.98). The sensitivity of the test was analyzed through the distribution of results and
calculation of Kolmogorov-Smirnov's test of normality. Discrimination of the test was
determined by distinguishing groups based on activity. In all three groups of examinees, for
all three load levels, good sensitivity of the test was determined, and no distribution of results
was significantly different from theoretically normal for the analyzed sample size.
Validity was determined by calculating the Pearson coefficient of correlation between the
results of the newly-constructed test and standard strength test (CMJ). In the low-activated
examinees CMJ and values obtained on a rowing ergometer were r = 0.72 (minimum
resistance), r = 0.74 (medium resistance) and r = 0.76 (maximum resistance). The group of
physically active subjects had correlation values r = 0.70 (minimum resistance), r = 0.72
(medium resistance) r = 0.72 (maximum resistance), while the highest correlation values were
observed in a group of athletes, r = 0.76 (minimum resistance), r = 0.76 (medium resistance) r
= 0.78 (maximum resistance). It can be discussed about very large correlations between the
measures analyzed in all three groups of examinees which means that the competitive validity
of the test is high.
This is one of the first studies that has offered and tested the concept of testing the strength of
the whole body using the rowing ergometer, i.e. the concept of measuring the strength of the
entire body, and the results obtained give new guidelines in the research of power issues as
well as in the construction of measuring instruments in kinesiology in general.
Key words: strength measurement, construction of new measuring instrument, rowing
ergometer, reliability, validity, sensitivity
Snaga (engl. power) predstavlja jednu od temeljnih motorikih sposobnosti ovjeka
(Markovi, 2004.) Isto tako, snaga u znaajnoj mjeri utjee na uspješnost u brojnim sportskim
disciplinama, ali i na uspješnost obavljanja mnogih drugih djelatnosti (Sargeant, 2007).
U stvari, svaki naš pokret, a posebice onaj u kojem savladavamo znatno vanjsko optereenje,
ovisi o sposobnosti skeletnih mišia da proizvode silu i snagu. Stoga ne iznenauje injenica
da snaga predstavlja bitnu komponentu ovjekovog fitnessa koja ve desetljeima pobuuje
izniman interes šire znanstvene i strune javnosti (Markovi, 2008.). Ipak, posebna panja
posveuje se uvjetima u kojima se ispoljava maksimalna snaga (Pmax) mišia u konkretnim
kretnim zadacima.
Prema opoj definiciji ove pokrete ili kretnje karakterizira velika koliina izvršenog rada
obavljena u kratkom vremenu, praena velikom brzinom kontrahiranja mišia u kojima se
zadrava relativno visok nivo mišine napetosti.
U prošlosti je kod veine ljudi izvoenje maksimalno snanih pokreta bilo svakodnevna rutina
i to najviše u svojstvu radnih aktivnosti, no, s modernizacijom i razvojem društva i
tehnologije došlo je do opadanja uestalosti ovakvih situacija. Ipak, osim brojnih situacija u
sportu i dalje postoje rijetke, nepredviene situacije kada je od ivotne vanosti da ljudi
izvedu brza i maksimalno snana kretanja (izbjegavanje i spreavanje pada, nesvjesno
podizanje velikih teina uslijed spašavanja svog ili tueg ivota, itd.). Zbog navedenih razloga
u znanstvenoj je literaturi velika panja posveena faktorima koji su odgovorni za
ispoljavanje Pmax mišia. Tijekom vremena identificirani su - i u velikoj mjeri sistematizirani -
faktori koji utjeu na ispoljavanje Pmax mišia. Meutim, uz ovu se problematiku još uvijek
vezuju odreene nejasnoe kako s teorijskog tako i s praktinog stajališta.
1.1 Definicija snage
Snagu mišia mogue je definirati s mehanikog, ali i sa stajališta motorikog svojstva.
Promatra li se sa stajališta mehanike, snaga se obino definira kao sposobnost izvoenja
mehanikog rada (W) izvršenog u jedinici vremena (t):
2
Ako znamo da se rad (W) izraunava kao umnoak sile (F) i puta (s):
a prijeeni put (s) u nekom vremenu (t) je brzina (v):
tada se snaga (P) moe izraziti i kao proizvod sile (F) i brzine (v) (Markovi, 2008.):
Jedinica u SI sustavu kojom se izraava snaga je vat (W). Meutim, ako se snaga promatra
kao motoriko svojstvo, onda se ona definira kao sposobnost mišia da djeluje relativno
velikim silama protiv vanjskog optereenja, ali pri velikim brzinama skraenja mišia (Jari i
Kukolj, 1996.).
Uinkovitost izvoenja razliitih pokreta i kretnih struktura (skokovi, bacanja, ubrzanja,
promjene pravca kretanja i udarci) koji su od izuzetne vanosti u svakodnevnim i radnim
aktivnostima izravno ovisi o snazi mišia. Pored toga, potencijali mišinih skupina utjeu i na
uspjeh u velikom broju natjecateljskih situacija (Newton i Kraemer, 1994, Newton, 1997).
Generalno, snagu kao osobinu moemo promatrati, odnosno definirati s mehanikog i
motorikog stajališta. Ipak, istraivanja iz ovog podruja su kako iz teorijskih tako i iz
praktinih razloga posebno usmjerena na stvaranje uvjeta za maksimalno ispoljavanje ove
motorike sposobnosti. Meutim, ispoljavanje maksimalne snage (Pmax) mišia ovisi o nizu
meusobno povezanih imbenika iji su utjecaji objašnjeni u nastavku ovog uvoda.
3
1.3 Morfološke karakteristike mišia
Sposobnost mišia da tijekom izvoenja pokreta generira Pmax uvjetovana je i njegovim
kontraktilnim kapacitetima. Kontraktilni kapaciteti su pod izravnim utjecajem niza
morfoloških faktora, od kojih su najvaniji arhitektura (graa) i tip (vrsta) mišinih vlakana.
Osim toga, i osobine tetiva moemo izdvojiti kao vaan faktor koji ima veliki utjecaj na
funkciju kontraktilnih elemenata unutar mišino-tetivne jedinice, a samim time utjee i na
ispoljavanje Pmax mišia.
Osobine koje karakteriziraju arhitekturu mišia su (Cormie i sur., 2011): duina, površina
poprenog presjeka i kut pripajanja mišinih vlakana. Kada je u pitanju Vmax skraenja
sarkomera, poznato je da se ona razlikuje za razliite tipove mišinih vlakana, no dokazano je
i da Vmax skraenja mišinog vlakna proporcionalno odgovara njegovoj duini (MacIntosh i
Holash, 2000, Edgerton i sur., 1986). To ukratko znai da ako se promatraju dva mišina
vlakna razliite duine (npr., od 5 i 10 sarkomera u nizu), pri emu je brzina skraenja
sarkomera konstantna (npr. 2 duine vlakna u sekundi), veu brzinu skraenja e imati vlakno
koje je due. Sukladno tome, ako se uzme u obzir injenica da je snaga mišia izravno
uvjetovana Vmax njegovog skraenja, onda dua vlakna imaju bolji potencijal da razviju veu
Pmax (MacIntosh i Holash, 2000, Edgerton i sur., 1986).
Što se tie Fmax koju generira pojedinano mišino vlakno, zna se da je ona izravno
proporcionalna površini njegovog poprenog presjeka, i to neovisno o tipu mišinih vlakana
(Edgerton i sur., 1986). Prema tome, ako je snaga mišia izravno uvjetovana Fmax, onda i
mišina vlakna s veim poprenim presjekom mogu proizvesti veu Pmax ((McIntosh i Holash,
2000).
Kut pripajanja mišinih vlakana još je jedan faktor koji ima vane fiziološke uinke na Pmax
mišia. U literaturi se definira kao kut izmeu mišinog vlakna i linije pripajanja na tetivu
mišia. Kako se kut spajanja poveava, vei broj sarkomera dolazi u paralelan poloaj ime se
osiguravaju uvjeti za vee ispoljavanje sile (Cormie i sur., 2011).
4
Meutim, vei kut pripajanja je izravno povezan s manjom brzinom kontrakcije i prema tome,
moe negativno utjecati na Vmax skraenja mišia. Ipak, smatra se da poveanje Fmax ima
znaajno vei utjecaj na Pmax nego što ga ima poveanje Vmax uzimajui mogui potencijal za
poveanje ili smanjenje kuta pripajanja mišia (Edgerton i sur., 1986).
Na ispoljavanje snage mišia utjee i interakcija izmeu fascije mišia i tetiva. Ova
interakcija kontraktilnih i elastinih elemenata posebno ovisi o osobini tetiva. Konkretno, o
tzv. unutarnjoj popustljivosti tetiva ovisi promjena duine fascije mišia, što znai da nivo
krutosti tetiva neposredno utjee i na ispoljavanje Pmax mišia (Cormie i sur., 2011).
1.3.2 Tip (vrsta) mišinih vlakana
Osobine mišia za koje je odgovorna relacija sila – brzina izravnoo su odreene
zastupljenošu jednog od tipova mišinih vlakana (brza i spora) u cjelokupnoj površini
mišia. Naime, pokazalo se da brza vlakna (tipa II) imaju tri puta veu Vmax i etiri puta veu
Pmax u odnosu na spora vlakna (tipa I) (Faulkner i sur., 1986). Takoer, pokazalo se kako
vlakna tipa II imaju veu Fmax u odnosu na mišina vlakna tipa I. Ovi nalazi potvreni su i
studijama u kojima su ispitivanja vršena na pojedinanim preparatima mišinih vlakana, ali i
na cijelim mišiima koji su imali vei udio jednog, odnosno, drugog tipa mišinih vlakana ( za
detalje pogledati Cormie i sur., 2011).
Meutim, iako se pokazalo da mišina vlakna tipa II ostvaruju veu razinu Fmax, smatra se
kako spomenute razlike u razini Vmax imaju mnogo vei utjecaj na razlike izmeu tipova
mišinih vlakana u ispoljavanju Pmax. Iako se u literaturi esto spominje i mogunost
transformacije jednog tipa mišinih vlakana u drugi tip i/ili podtip, treba napomenuti da je
ovaj udio u poboljšanju Pmax mišia relativno mali u usporedbi s promjenama u ostalim
morfološkim osobinama mišia (npr. površina poprenog presjeka, Lieber, 2010)
1.4 Karakteristike ispoljavanja maksimalne snage mišia
Biološka osnova neuromišinog sustava da generira Pmax odreena je s nekoliko meusobno
povezanih initelja. Pregledom literature, koja ukljuuje klasina djela iz osamdesetih i
devedesetih godina prošlog stoljea ( McMahon, 1984, Edgerton i sur., 1986, Faulkner i sur.
1986, Komi, 1992), kao i novije pregledne radove (Cormie i sur., 2011) omoguena je dobra
sistematizacija ovih imbenika.
Ispoljavanje Pmax mišia definirano je i odgovarajuim mehanikim karakteristikama mišia,
prije svega relacijom sila - brzina, zatim relacijom sila - duina, kao i tipom mišine
kontrakcije.
Odnos sila – brzina predstavlja karakteristinu osobinu mišia koja odreuje kapacitete
mišia za ispoljavanje snage. Za ispitivanje ovog odnosa korištene su razliite organizacijske
razine, ukljuujui molekularne i stanine razine, pojedinane ili višemišine pokrete, kao i
jednozglobne i višezglobne pokrete. Bez obzira na primijenjeni pristup, karakteristina
hiperbola (slika 1) najbolje prikazuje inverznu vezu izmeu sile i brzine za vrijeme
koncentrine kontrakcije mišia (Hill, 1938).
Slika 1. Odnos sila – brzina i sila – snaga za koncentrine kontrakcije skeletnih mišia
(Cormie i sur., 2011). Sila, brzina i snaga su normalizirane u odnosu na maksimalnu
izometrijsku silu (Fmax), maksimalnu brzinu skraenja mišia (Vmax) i maksimalno ispoljavanje
snage (Pmax) mišia (prema Hill 1938).
Na prikazanom grafikonu (tzv. Hilova krivulja) moe se vidjeti da se u uvjetima poveanja
brzine skraenja mišia u koncentrinoj kontrakciji smanjuje ukupni kapacitet mišia za
generiranje sile. Potvrda ovog modela odnosno navedenih mehanikih karakteristika
6
aktiviranih mišia ili grupe mišia poiva na interakciji izmeu poprenih mostova vlakana
aktina i miozina. Kako postoji fiksno vrijeme koje je potrebno da se ostvari i prekine kontakt
izmeu poprenih mostova vlakana aktina i miozina, onda se ukupan broj zakaenih
poprenih mostova smanjuje s poveanjem brzine mišinog skraenja. Sukladno injenici da
koliina generirane sile ovisi o broju ostvarenih veza izmeu aktinskih i miozinskih vlakana
na poprenim mostovima, ostvarena sila se smanjuje s poveanjem brzine kontrahiranja.
Prema tome, Pmax mišia se ispoljava pri submaksimalnim vrijednostima sile i brzine
(Newton, 1997). Prema tome, Pmax mišia je odreena parametrima relacije sila – brzina, a to
su maksimalna sila (Fmax), maksimalna brzina (Vmax) skraenja mišia, kao i nagib krivulje.
1.5.2 Odnos sila – duina
Sposobnost mišia da generira silu izravnp ovisi i o duini sarkomere (Newton, 1997, Cormie
i sur., 2011). Najvei potencijal za generiranje sile na poprenim mostovima sarkomere javlja
se u situaciji kada duina sarkomere osigurava odgovarajue preklapanje izmeu vlakana
aktina i miozina (tzv. optimalna duina). Pri optimalnoj duini sarkomere interakcija na
poprenim mostovima je najvea što rezultira mogunošu generiranja najvee mogue sile.
Meutim, generiranje sile je narušeno u sluajevima kada su sarkomere ili previše izduene ili
previše skraene, jer u oba sluaja interakcija na poprenim mostovima nije maksimalna. Kao
što je ve spomenuto, ispoljavanje Pmax mišia odreeno je odnosom sila – brzina, dok odnos
sila – duina izravno utjee na sposobnost mišinih vlakana da razviju silu, pa samim time
ima vanu ulogu u ispoljavanju Pmax mišia.
1.5.3 Tip mišine kontrakcije
Sposobnost mišia da generira Pmax je i pod utjecajem tipa mišine kontrakcije koja je
ukljuena u pokret, bilo da je u pitanju ekscentrina ili koncentrina kontrakcija, kao i
kombinacija ekscentrinih, izometrijskih i/ili koncentrinih kontrakcija. U realnim situacijama
rijetko se izvode pokreti u kojima se ove mišine akcije javljaju zasebno ili izolirano.
Sukladno tome, poznato je da kretnje koje ukljuuju sukcesivnu kombinaciju ekscentrine i
koncentrine mišine kontrakcije (tzv. ciklus izduenje - skraenje)1 spadaju u naješe
pokrete. U situacijama kada se mišino vlakno prvo izdui (ekscentrina kontrakcija), a zatim
odmah brzo skrati (koncentrina kontrakcija), sila i snaga koje se generiraju tijekom
koncentrine kontrakcije vee su nego pri izoliranoj koncentrinoj kontrakciji (Komi, 1992).
7
Prema tome, vea je i Pmax mišia koja se proizvede za vrijeme pokreta koji ukljuuje ciklus
izduenja - skraenja (Newton, 1997, Cormie i sur., 2011).
1.6 Energetske karakteristike mišia
Bez obzira na to o kojem tipu mišia i/ili vrsti kontrakcije je rije, svakom mišiu je potrebna
energija kako bi mogao provoditi svoju funkciju. Bilo da je rije o jednom eksplozivnom
pokretu, skoku ili o maratonskom tranju, mišie pokree jedan i samo jedan „element“, a to
je ATP (adenozin trifosfat). Meutim, mišine zalihe ove „energetske“ valute vrlo su
ograniene i nakon što se potroše, tijelo mora ponovno proizvesti, odnosno, resintetizirati
nove koliine ATP-a. Isto tako, ATP se ne moe pohraniti ili, bolje reeno, ne mogu se
stvoriti „rezerve“ ATP-a, pa zato njegova potrošnja mora uslijediti ubrzo nakon njegove
sinteze. Upravo zbog navedenih injenica mišii koriste još nekoliko izvora energije za
pomo u proizvodnji i resintezi ATP-a. Kao najvanije moemo izdvojiti kreatin fosfat ili CP,
a potom masti, ugljikohidrate i proteine.
1.6.1 Izvori energije za resintezu ATP-a
a) Kreatin fosfat (CP)
Kreatin fosfat je dostupan u mišinim stanicama i vrlo brzo se ukljuuje u proizvodnji ATP-a.
Kao i adenozin trifosfat u mišiima ga nalazimo u ogranienim koncentracijama (100 g ATP-
a i 120 g CP-a) dovoljnim za nekih desetak sekundi maksimalnih kontrakcija, što je više nego
samo nekoliko sekundi ATP-a, ali je i dalje nedovoljno za neke vee energetske potrebe.
Zajedno, ATP i CP predstavljaju tzv. visoko energetske fosfagene.
b) Masti
Masti su kompleksne molekule sainjene od masnih kiselina i glicerola. Masti su najsporiji
izvor energije, ali su energetski zato najefikasnije s obzirom na to da sadre gotovo dvostruko
veu koliinu energije u odnosu na ugljikohidrate i proteine.
c) Ugljikohidrati
Ugljikohidrati bre oslobaaju energiju od masti, a u tijelu ih nalazimo u mišiima i u jetri, u
obliku glikogena, koji se koristi za ponovnu izgradnju ATP-a ili u obliku glukoze, koja se
transportira do mišia putem krvi. Ugljikohidrate dijelimo na brze i spore. Brzi ugljikohidrati
8
brzo se i razgrauju i tijelo ih brzo apsorbira i koristi za energiju. Oni brzo poveavaju razinu
glukoze u krvi, uslijed ega se energija brzo oslobaa, ali - što je mnogo znaajnije - brzo i
opada. Za razliku od njih spori ugljikohidrati zahtijevaju due vrijeme za svoju razgradnju, ali
je i priljev energije dugotrajniji nego što je to sluaj kod brzih ugljikohidrata.
d) Proteini
Proteini se koriste kao izvor energije u dugotrajnim aktivnostima kada se potroše svi
prethodno spomenuti izvori energije. Sainjeni su od aminokiselina, preciznije reeno od
kompleksnih lanaca razliitih duina i razliitih kombinacija aminokiselina. Kao i kod sporih
energenata, masti, tijelu je potrebno više vremena za njihovu razgradnju zbog ega proteini
osiguravaju energiju za due razdoblje, za razliku od ugljikohidrata, koji su puno bri. Ipak,
za razliku od drugih spomenutih spojeva, proteini imaju gotovo zanemarivu ulogu u
proizvodnji energije, s izuzetkom posebnih stanja gladovanja, nedostatka ugljikohidrata te
kod višednevnih produenih napora.
1.7 Osnovni energetski sustavi
Mišine zalihe ATP-a vrlo su ograniene, a da bi se osigurale nove koliine i produkcija ATP-
a, tijelo mora koristiti druge izvore i kemijske procese koji oslobaaju energiju bez prisutnosti
kisika (anaerobni energetski procesi), kao izvore koji zahtijevaju prisutnost kisika (aerobni
energetski procesi). Razliiti imbenici odluuju koji e od sustava biti pokrenut, no meu
odluujuim imbenicima svakako su trajanje i intenzitet mišinog rada.
1.7.1 Anaerobni energetski sustav:
a) Fosfageni sustav
Koristi se u aktivnostima koje traju do nekoliko sekundi. Ovaj sustav ima mali kapacitet
(ukupnu koliinu dostupne energije), ali zato najvei energetski tempo (veliku brzinu
oslobaanja energije). Fosfageni sustav predstavlja najbre dostupni izvor ATP-a za mišini
rad, i to zato što ne ovisi o drugim kemijskim reakcijama kao ni o transportu kisika do radne
muskulature. ine ga ATP i kreatin fosfat (CP). Naime, da bi oslobodio energiju, ATP se
mora razgraditi na ADP (adenozin difosfat), kojem je za ponovnu resintezu u ATP potrebna
9
molekula fosfata. Tu molekulu fosfata ADP preuzima iz kreatin fosfata, koji se razgrauje na
kreatin (C) i anorganski fosfat (P), a koji se pripaja ADP-u i ponovno tvori ATP.
Koncentracija ATP-a dovoljna je za samo nekoliko sekundi mišinog rada nakon ega CP
potpomae još nekih dodatnih 5-8 sekundi. Kombinirano ATP – CP sustav osigurava
energiju za 3-15 sekundi rada prije nego što se potroše sve zalihe, nakon ega tijelo mora
posegnuti za drugim izvorima energije odnosno mora koristiti druge sustave proizvodnje
energije.
Drugi najbri nain za resintezu ATP-a je glikolitiki (laktatni) anaerobni proces, koji pri
maksimalnim zahtjevima moe osiguravati proizvodnju energije od 40 – 60 sekundi. Iako je
snaga glikolitikog sustava znaajno manja od fosfagenog, ukupna koliina dostupne energije
je dvostruko do trostruko vea. Stoga se znaaj anaerobnog glikolitikog sustava oituje pri
tjelesnim i sportskim aktivnostima u trajanju od nekoliko desetaka sekundi do 1 – 2 minute
(npr. produeni sprint, tranje na 400 m), ali i pri intervalnim aktivnostima dueg trajanja. U
ovom sustavu mišii koriste ugljikohidrate smještene u mišiu (mišini glikogen) za
proizvodnju energije, a energija se, kao i kod fosfatnog energetskog sustava, oslobaa bez
prisutnosti kisika. Brza akceleracija anaerobne razgradnje ugljikohidrata praena je i jednako
brzom akumulacijom mlijene kiseline (laktata) i još nekih spojeva u radnoj. Dio laktata
ostaje u mišiu dok se dio oslobaa u krv, koja dalje putuje prema srcu i miješa se s krvi koja
dolazi iz drugih (manje aktivnih) dijelova tijela (Markovi i Bradi, 2008). Razgradnja
akumulirane mlijene kiseline, kao i obnova potrošenih zaliha glikogena nakon maksimalnih
optereenja znatno je sporija od oporavka fosfagenog sustava i takoer je mogua tek u
oporavku, uz prisunost kisika.
1.7.2. Aerobni energetski sustav
U ovom sustavu energija se oslobaa oksidacijom ugljikohidrata i masti, a mišii ovaj izvor
energije koriste u mirovanju i za dugotrajne aktivnosti niskog ili srednjeg intenziteta (oko 60
– 90 min.). Aerobni energetski sustav najkompleksniji je meu energetskim sustavima i stvara
najviše ATP-a, ali je zato i najsporiji sustav kojim tijelo dolazi do njega. Dakle, uz dovoljnu
koliinu kisika unutar mitohondrija se odvijaju oksidativni procesi (tzv. Krebsov ciklus i
oksidativna fosforilacija) koji su zadueni za resintezu novih molekula ATP-a. Ovisno o
10
intenzitetu aktivnosti ali i o koliini kisika koja je potrebna za kemijske procese tijelo bira koji
e energent koristiti. Kod veeg intenziteta primarni supstrat su ugljikohidrati, pod uvjetom da
ih ima dovoljno, a tek onda na red dolaze masti, ije su zalihe gotovo neograniene. Masti kao
izvor energije mogu pohraniti veu koliinu energije od ugljikohidrata, ali za istu koliinu
osloboene energije trebaju oko 15% više kisika, odnosno, pri istoj potrošnji kisika daju oko
15% manje energije od ugljikohidrata. Aerobno oslobaanje energije za mišini rad sporije je
od anaerobnih izvora, ali je znatno ekonominije, a i konani produkti razgradnje (voda i
ugljini dioksid) ne remete znaajno pH vrijednost i homeostazu organizma.
1.8 Neuromuskularne karakteristike mišia
Sposobnost generiranja Pmax mišia za vrijeme pokreta pod utjecajem je ne samo morfoloških
i energetskih karakteristika mišia, ve i sposobnosti ivanog sustava da na odgovarajui
nain aktivira motorne jedinice od kojih je izgraen miši. Centralni nervni sustav (CNS)
primarno kontrolira aktivaciju mišia na osnovu promjena nastalih u unutarmišinoj i
meumišinoj koordinaciji.
Ukljuivanje motorikih jedinica predstavlja vanu injenicu o kojoj ovisi razina
unutarmišine koordinacije. Tako je ostvarena sila mišia povezana s brojem i tipom
motorikih jedinica koje su ukljuene.
a) Ukljuivanje motorikih jedinica po „principu veliine“
Motorike jedinice sustavnim se redoslijedom ukljuuju i postupno poveavaju silu tijekom
voljne kontrakcije prema tzv. „principu veliine“ (Faulkner i sur., 1986, Cormie i sur., 2011).
Tako se pri malim razinama sile prvo aktiviraju mali α-motoneuroni koji inerviraju spora
mišina vlakna (tip I). S druge strane, vei α-motoneuroni, koji pokreu brza mišina vlakna
(tipa II), postupno se aktiviraju pri veim pragovima sile nakon sporih mišinih vlakana. Ovaj
princip predstavlja generalno pravilo i vrijedi za sve vrste mišinih kontrakcija (Cormie i sur.,
2011). Pokazalo se, meutim, da je kod brzih kontrakcija - u usporedbi sa sporim i postupnim
kontrakcijama - prag aktivacije brzih motorikih jedinica nii uslijed naglog prirasta sile. S
time u vezi uoeno je da se kapacitet motorne jedinice da razvije maksimalnu silu (Fmax) moe
11
razlikovati i do 50 puta. Prema tome, kako je sposobnost generiranja sile uvjetovana
motorikim jedinicama koje su aktivirane, u pokretima u kojima se ispoljava Pmax mišia vrlo
je vana sposobnost brzog ukljuivanja motorikih jedinica koje generalno imaju visok prag
aktivacije (vlakna tipa II):
Frekvencija ukljuivanja motorikih jedinica predstavlja još jednu osobinu koja utjee na
unutarmišinu koordinaciju, a podrazumijeva nivo prenošenja ivanih impulsa od α-
motoneurona do mišinih vlakana. Ova karakteristika utjee na generiranje sile mišinog
vlakna na dva naina.
Prvi podrazumijeva da poveanje frekvencije ukljuivanja motorikih jedinica poveava i
veliinu generirane sile tijekom kontrakcije. Konkretno, pokazalo se da se sila na raun
frekvencije ukljuivanja moe poveati od 300 do 1500% kada se usporede minimalne i
maksimalne stope prijenosa ivanih impulsa (Cormie i sur., 2011).
Drugi nain podrazumijeva da frekvencija paljenja motorikih jedinica utjee i na brzinu
prirasta sile tijekom kontrahiranja mišia (Enoka, 2003). Prema tome, uzme li se u obzir
injenica da frekvencija paljenja motorikih jedinica utjee na veliinu i brzinu generiranja
sile tijekom kontrakcije mišia, jasno je da ovaj imbenik igra vanu ulogu u razvoju Pmax
mišia.
Usklaenost rada motorikih jedinica takoer utjee na unutarmišinu koordinaciju
(Zatsiorsky, 1995). Ona se dogaa kada su istovremeno aktivirane dvije ili više motorikih
jedinica, u mnogo veem volumenu i frekvenciji nego što je to sluaj u normalnim uvjetima.
Slino kao s frekvencijom paljenja motorikih jedinica, pokazalo se da je i usklaenost rada
motorikih jedinica imbenik koji moe utjecati na veliinu i brzinu generiranja sile mišia
(Cormie i sur., 2011). Dakle, preko odnosa sila - brzina proizlazi da usklaenost rada
motorikih jedinica takoer utjee na ispoljavanje Pmax mišia.
12
aktivacije i usklaenosti rada mišia agonista, sinergista i antagonista tijekom izvoenja
pokreta (Sale, 2003). Naime, za ekonomian i uinkovit pokret neophodno je da aktivaciju
agonista prati aktivacija sinergista i smanjenje koaktivacije antagonista (Sale, 2003). S time u
vezi, za generiranje maksimalne mogue sile mišia u eljenom smjeru kretanja neophodna je
koordinirana aktivnost spomenutih mišinih grupa. Prema tome, na sposobnost ispoljavanja,
Pmax mišia tijekom specifinih kretanja u velikoj mjeri utjee meumišina koordinacija,
odnosno, meusobna koordinacija izmeu agonistikih, sinergistikih i antagonistikih grupa
mišia.
1.8.3 Uvjeti rada
Znaajne promjene uvjeta rada u kojima se ostvaruje mišina aktivnost mogu utjecati na
mišine karakteristike, a samim time i na sposobnost ispoljavanja Pmax mišia (Cormie i sur.,
2011). Konkretno, uvjeti rada odnose se na promjene nastale uslijed umora i promjene
temperature mišia.
a) Temperatura mišia
Uoeno je da i promjene u radnoj temperaturi mišia utjeu na ispoljavanje Pmax mišia
(Racinais, 2011, Cormie i sur., 2011). Naime, brojne studije su pokazale da smanjenje radne
temperature mišia negativno utjee na brzinu generiranja sile, Fmax i Vmax skraenja, a samim
time i na ispoljavanje Pmax mišia.
b) Umor
Prilikom umora dolazi do promjena brojnih mišinih karakteristika ukljuujui i promjene u
aktivacijskom potencijalu izazvane promjenama u izvanstaninim i unutarstaninim ionima i
metabolitima unutar same stanice (Enoka, 1994). Svaka od ovih promjena negativno utjee na
ispoljavanje Pmax mišia u smislu narušavanja generiranja sile i brzine skraenja mišia za
vrijeme kontrakcije (Cormie i sur., 2011).
13
2.1 Testovi procjene snage cijelog tijela
U Wilsonovom radu (1994) niz je razloga zbog kojih trener i sportski znanstvenici ele tono
procijeniti mišinu snagu sportaša, a oni ukljuuju utvrivanje relevantnosti snage i jakosti za
odreeni sport, utvrivanje prednosti i slabosti sportaša u usporedbi s referentnim normama
za taj sport i mogunost sportaša da na ovaj nain iskoristi rezultate kao povratnu informaciju
za provedbu specifinih otpora u daljnjem treningu, a takoer za praenje napretka. Postoji
širok izbor testova koji se mogu koristiti za procjenu kvalitete mišine jakosti i snage. Ti
testovi mogu biti terenski i laboratorijski te prema Wilsonu ukljuuju izometrike, izotonine
i izokinetike modalitete izvedbe.
Izometriko mjerenje snage ne doima se empirijski korektno s obzirom da snaga
podrazumijeva rad u jedinici vremena, no takvi testovi postaju popularniji jer se radi o
procjeni razvoja sile u što kraem vremenu protiv nekog nepominog objekta tijekom kojeg se
snima krivulja sile u vremenu. Upravo taj gradijent sile (eng. rate of force development) je
bitan faktor u mnogim sportovima jer se radi o ogranienom vremenu izvedbe, npr. vrijeme
kontakta podloge tijekom tranja ili skokova. Takvi testovi su naješe izraun maksimalnog
gradijenta sila u odreenom vremenskom razdoblju od 5 ms (prema Viitasalo i sur., 1980) do 60
ms (prema Bemben i sur., 1992), potom odreivanje vremena za postignue odreene razine sile,
npr. vrijeme za postizanje 30% maksimalne sile i naposlijetku razina sile postignuta u odreenom
vremenu takoer se koristi kao parameter prilikom izvedbe izometrijskog testa. Takvi testovi
prema Wilsonu imaju visoku pouzdanost gdje jedan od autora kojeg navodi spominje korelaciju
meu testovima provedenu na razliitim mišinim skupinama kroz niz dana od 0,92 do 0,98. No
postavlja se pitanje praktine primjene izometrikih testova jer u naravi u veini sportova je
maksimalna sila i gradijent sile bitan u ekscentrinoj fazi, a ne samo u izometrikoj i
koncentrinoj koje se mogu dobiti ovakvim testovima. Kao glavni limit izometrikih testova je
nedostatak normativnih podataka za usporedbu i analizu.
Procjena snage kroz izotonike testove naješe se provodi kroz izvedbu skoka iz unja s
razliitim vanjskim optereenjima koji se izvodi na tenziometrijskoj platformi koja mjeri
vrijeme leta i na temelju akceleracije pokreta i vremena leta rauna visinu skoka. Wilson
navodi dobru pouzdanost testa koja se smanjuje s poveanjem vanjskog optereenja te
14
praktinu primjenjivost testova vertikalnih skokova predstavlja kao visoko korisnu za
sportove u kojima je dominantna snaga donjih ekstremiteta. Dok kod sportova za koje su
karakteristina velika optereenja te takoer vanjska optereenja prilikom izvedbe, vertikalni
skokovi s optereenjem predstavljaju bolje prediktore izvedbe i snage.
Trenutna snaga u izokinetikom modalitetu moe se dobiti kao derivacija okretnog
momenta sile i kutne brzine uz pomo izokinetikog dinamometra. Dobivena snaga valjana je
samo za period vremena kada je postignuta eljena brzina pokreta. Ovaj nain izrauna
omoguava raunanje vršne snage.
Iako navedeni modaliteti pruaju korisne informacije o sportaševoj snazi, primjenjivost
terenskih testova je puno vea i praktinija. Za veinu tih testova poput vertikalnog skoka,
skoka u dalj s mjesta, sjedeeg bacanja kugle, sprint testa, Margaria-Kalamen testa i dr. autor
navodi visoku pouzdanost, no ne i meusobnu povezanost. Nijedan od tih terenskih testova
ne moe se koristi za procjenu generalne mišine snage, odnosno imaju ciljanju praktinost
tako da npr. vertikalni skok je efikasan za procjenu snage donjih ekstremiteta za odbojkaše i
košarkaše, ali ne i za bicikliste. Tako i sjedee bacanje kugle kao test za procjenu snage
gornjih ekstremiteta je visoko u korelaciji s izvedbom leeeg potiska s klupice, no ne i dobar
procjenitelj snage kod plivaa, odnosno nema znaajne korelacije sa sprint izvedbom.
Pregledni rad Hopkinsa (2001) jedno je od glavnih istraivanja na temu pouzdanosti testova
snage koji smatra pouzdanost konzistentnošu izvedbe kada netko neki test izvodi opetovano,
te onaj test s malom pouzdanošu nije adekvatan za praenje promjena izmeu ponavljanja te
mu nedostaje preciznosti za procjenu izvedbe kod testa s jednim ponavljanjem. Iako
standardno uz procjenu pouzdanosti ide i procjena valjanosti nekog testa, Hopkins je u ovom
radu to izostavio smatrajui da nitko prilikom procjene valjanosti ne uzima u obzir
pouzdanost kao kriterijsku mjeru. Kao naputak, i vrlo jednostavan u praksi, iznosi da se
trebaju koristiti samo oni testovi s visokom pouzdanošu jer oni jedini mogu imati visoku
valjanost.
Osnovna varijabla koje je prouavana u ovom istraivanju je standardna pogreška mjerenja
izraena kao koeficijent varijacije (CV). Upravo ta mjera ekvivalentna je standardnoj
devijaciji individualnih ponovljenih mjerenja dok je za CV upravo adekvatna za usporedbu
pouzdanosti meu studijama s razliitim ispitanicima i prosjenom vrijednošu snage.
15
Takoer se istie da je upravo ta mjera idealna za usporedbu pouzdanosti neovisno od
kalibracije, skaliranja te što je manja vrijednost CV-a to je vea pouzdanost. Druga mjera
odnosno varijabla, koje je bila predmet istraivanja, je postotak promjene u prosjenoj
vrijednosti ponavljanja te potencijalno ukazuje na promjenu u vještini, motivaciji, umoru ili
stresu kao rezultatu prethodnog ponavljanja. Dok naješe citirana mjera pouzdanosti,
koeficijent korelacije, u ovom sluaju nije korišten upravo zato što je vrlo senzitivan na
heterogenost, odnosno interindividualnu standardnu devijaciju uzorka, a takoer je tu mjeru
teško interpretirati i stoga nije adekvatna za usporedbu pouzdanosti meu studijama. Kako bi
vrijednosti dobivene na testovima na ergometru, kao i ostalim terenskim testovima, vrijednost
koeficijenta varijance za mjeru izvedbe je pretvorena u koeficijent varijance snage. U tu svrhu
identificirao je 9 moguih testova izvedbe s ishodom, od kojih neki mjere ili snagu ili rad.
Konstantan rad, konstanto trajanje, predoptereenje, izoinercijski, izokinetiki, konstantna
snaga, kritina snaga, progresivni test za mjerenje anaerobnog praga i progresivni test za
mjerenje vršne snage. Analizom rezultata uoeni su sljedei faktori koji mogu utjecati na
pouzdanost: 1) tip testa i 2) ostali faktori koje je nemogue analizirati kvantitativno poput
kvalitete ergometra, tehnike izvoenja pokreta ili drugih subjektu specifinih faktora.
Prosjena vrijednost koeficijenta varijance za razne tipove testova iznosila je široki raspon od
2 do 12%, te taj podatak daje lanu informaciju o generalno niskoj pouzdanosti tako da su se
autori odluili interpretirati odreene podatke gdje je CV usporeen s referentnom mjerom u
ovom sluaju prosjenom snagom tijekom testa. imbenici koji vjerojatno imaju mali ili
zanemariv uinak ukljuuju spol (za sportaše) i vrijeme izmeu ispitivanja. Nain vjebanja,
odnosno mjerenja takoer ima mali uinak iako se moe zakljuiti da terenski testovi mogu
biti pouzdaniji od ergometrijskih testova za procjenu snage. Mjere i testovi koji daju najmanju
tipinu pogrešku za odreeno trajanje sa sportašima ukljuuju vršnu snagu u progresivnim
testovima, terenski testovi tranja i ekvivalentna mjera prosjene snage u testovima
konstantne snage. Ti testovi imaju dovoljno visoku pouzdanost za uporabu u istraivanjima
imbenika koji proizvodi male, ali vane promjene u izvedbi kod vrhunskih sportaša.
Meutim, svatko tko testira sportaše trebao bi biti svjestan da najpouzdaniji test nije nuno
najbolji test za praenje promjena u natjecateljskoj izvedbi gdje se motivacija, trening ili
prehrana sportaša razlikuje od one u laboratorijskim ili terenskim studijama. Te razlike mogu
imati razliite uinke na promjene u izvedbi na testovima, kao i na natjecanjima.
Autori istiu kako barem jedan probni postupak treba prethoditi formalnom testiranju, osobito
kod sportaša. Takoer, autori Cronin & Sleivert (2005) su smatrali samo jednu varijablu
16
vanom za poveanje snage i performansi u eksplozivnim kretnim strukturama, kao što su
tranje i skakanje, a to je trenano optereenje koje poveava mehaniku izlaznu snagu (Pmax)
mišia.
Vrlo je vano zapamtiti kako je snaga samo jedan aspekt koji utjee na izvedbu te da su ostali
aspekti jakosti jednako ako ne i vaniji u determiniranju uspjeha u pojedinim zadacima.
Prijedlog je koristiti korelacijske analize umjesto regresijske kako bi se otkrili prediktorski
modeli koji ukljuuju antropometrijske i fiziološke mjere. Baterije od dva ili više testova
mogu predvidjeti sportsku izvedbu s boljim efektima i direktnijom procjenom na efikasniji i
sistematiniji nain. Ako je Pmax prema toj analizi vana, onda svaka osoba individualno mora
odrediti svoj Pmax i treninrati s tim optereenjem.
Derivacije bench pressa su testovi koji su korišteni u procjeni kako pojedina veliina
optereenja utjeu na Pmax gornjeg dijela tijela, dok su za procjenu Pmax donjeg dijela tijela
korištene razne kalkulacije u pokretima unjeva i vertikalnih skokova. Zakljuak je kako
standardna metoda još uvijek ne postoji i da prilikom usporedbi treba uzimati u obzir nain
raunanja Pmax (radi li se o ukljuenoj masi tijela ili ne).
Meu istraivaima koji su se bavili konstrukcijom novih testova za procjenu snage našli su
se Lim i Chia (2007) koji su prouavali pouzdanost novog testa snage na nemotoriziranoj
pokretnoj traci. Do njihovog istraivanja postojali su ogranieni dokazi da je nemotorizirani
test (NMT) sposoban izazvati vršnu snagu (PP) i prosjenu snagu (MP) pouzdano za visoki
intenzitet i kratkotrajne vjebe kod netreniranih odraslih osoba. Tako da je ova studija
usmjerena uspostavljanu pouzdanost unutar PP i MP za NMT i meu njima. Devet
netreniranih muškaraca i 9 netreniranih ena sudjelovalo je u istraivanju pri emu su odradili
2 ponavljanja po o10 sekundi tranja na NMT te su isti test ponovili nakon 2 tjedna, a na
treem testiranju su odradili 30 s Wingate anaerobni test. Snaga je analizirana pomou
koeficijenta ponovljivosti, tipine pogreške, koeficijenta varijacije, promjene u prosjenoj
vrijednosti i Pearsonova korelacijskog koeficijenta. Koristei ove statistike testove, svi su
pokazali visoku pouzdanost ovog testa te je studija potvrdila kako je prosjena i vršna snaga
dobivena testom na nemotoriziranoj pokretnoj traci pouzdana kao i trenutani „zlatni
standard“ u testiranju snage. To znai da je test adekvatan za procjenu snage u fitnesu i/ili
drugim zdravstveno usmjerenim aktivnostima, a koje se odnose na netrenirane individue.
17
U istraivanju Morina i sur. (2010) testirana je valjanost instrumentiranog dinamometra na
pokretnoj traci za mjerenje maksimalne propulzivne snage za vrijeme sprinta tranja, i to na
temelju samo jednog sprinta, kao i tijekom biciklistikog sprinta. Pokretna traka modificirana
je prema upotrebi sprinta (konstantni obrtni moment motora) koja omoguuje mjerenje
vertikalne i horizontalne sile na istom mjestu gdje i brzina, odnosno gdje je stopalo što je
novost u odnosu na postojee metode u kojima se snaga izraunavala kao produkt brzine i
horizontalnih sila mjerene pomou pretvornika postavljenih u sustavu. Dvanaest muškaraca
izvodilo je šest sprintova, s dovoljnim odmorom izmeu ponavljanja, s visokim i niskim
optereenjima momenta motora potrebnog kako bi se prevladalo trenje zbog teine ispitanika
na pojasu. Mjerene su horizontalna sila reakcije tla, brzina remena (pojasa), propulzivna sila,
a linearni odnosi sile i brzine su usporeeni izmeu stanja zadanog optereenja i svih uvjeta
zajedno. ANOVA se koristila za determiniranje razlika u Fmax, Vmax i Pmax u tri razliita uvjeta
optereenja. Post hoc test je korišten za identifikaciju u kojim uvjetima se razlikuju. Test i
retest mjerenja Pmax je uinjen pomou Perasonove korelacije i ICC koeficijenta. Rezultati su
pokazali da postoji razlika izmeu optereenja dok je koeficijent korelacije izrazito visok
r=0,940 i ICC koeficijent od 0,903. Neka ogranienja ovog istraivanja su determinacija
individualnog obrtnog momenta motora s obzirom na teinu subjekta i trkaa te tehnika koja
zahtjeva privikavanje kako bi se subjekt navikao na oslanjanje naprijed u pojasu i dobro
balansirao. Glavne novosti ovog istraivanja su da su snaga i brzina mjere na istom mjestu i
da predstavljaju prosjene vrijednosti mjerene tijekom jednog kontakta, a ne tijekom
konstantnog proizvoljnog perioda.
U velikom broju radova autora Mikulia i sur. (2009; 2011; 2011; 2012), iako ne s ciljem
odreivanja najboljeg testa za procjenu snage, korišten je modificirani Wingate anaerobni test
specifian za veslae time što se izvodio na veslakom ergometru kako bi izraene vrijednosti
bile rezultat koordiniranog djelovanja gornjeg i donjeg dijela tijela. Taj test je korišten upravo
zato što je u nekolicini tih istraivanja pokazao veliku pouzdanost primjenom test retesta koji
je odran unutar slijeda ponavljanja istoga dana, ali i onda kada se test retest odvijao s
razmakom od nekoliko dana. Takoer u jednom od svojih istraivanja Mikuli (2010) je
dokazao pouzdanost takvog testa, ali i njegovu osjetljivost pri primjeni kod sportaša veslaa
razliite dobi.
Kako bi procijenili vršnu anaerobnu snagu igraa amerikog nogometa Hetzler i sur. (2010)
koristili su modificirani test Margaria-Kalamen koji su nazvali FST (eng. football stair climb
18
test). Test je u sebi sadravao vertikani pomak od 20 stepenica, 3,12 m koje su igrai odradili
u prosjenom trajanju od 2.048 ± 0.267 s. Subjekti su test ponovili 25 puta s pauzom od 30-
40 sekundi izmeu ponavljanja. Test retest metodom utvrena je pouzdanost za 34 subjekta u
visini interklasnog koeficijenta korelacije (ICC) 0,74 za vršnu snagu (105,4W) indicirajui na
zadovoljavajuu razinu pouzdanosti. Ovaj test je pokazao zadovoljavajuu pouzdanost za
mjerenje vršne anaerobne snage kod igraa amerikog nogometa.
Pregledni rad Abernethy i sur. (1995) dao je vrlo zanimljiv pregled o tome koja je svrha
istraivanja jakosti i snage, pouzdanosti i korelacije meu testovima snage te o sistematskim
protokolima testiranja. Za procjenu snage i jakosti naveli su etiri glavna razloga, odnosno,
svrhe testiranja, i to kako bi se:
1. kvantificirao znaaj tih sposobnosti u razliitim sportskim dogaajima
2. utvrdile specifine deficijencije u mišinoj funkciji i time poboljšali individualni nedostatci
3. identificirali pojedinci koji su „podobni“ za odreenu sportsku aktivnost
4. pratili efekti razliitih treninga i rehabilitacijskih intervencija.
Tri modaliteta dinamometrije su se koristili za mjerenje snage i jakosti. To su izometrika
dinamometrija, izoinercijska (izotonina) i izokinetika dinamometrija. Moe se rei da je
standardna opasnost pri procjeni pouzdanosti i valjanosti svih modaliteta dinamometrije
neposredna „blizina“ mjerenja nekom od intenzivnih treninga ili natjecanja, te status sportaša
mora biti praen 72 h prije testiranja. Izometrijska dinamometrija praena je visokim
vrijednostima pouzdanosti test - retest metodom s koeficijentima pouzdanosti 0,85-0,99 za
maksimalnu voljnu kontrakciju, koju su prijavili razni istraitelji ovog podruja. Odreeni
autori ipak su prijavili manje vrijednosti pouzdanosti za donje ekstremitete (0,20-0,96) za
razliku od gornjih (0,85-0,99) što je parcijalno sigurno rezultat i korištene opreme tijekom
testiranja. Takoer, autori naglašavaju kako se baterija izometrijskih testova razlikuje za
sportaše, rekreativce, muškarce, ene te djecu. Test retest pouzdanost 1RM-a meu iskusnim
dizaima utega je takoer visoka (0,92-0,98). Za dinaminije izoinercijske aktivnosti poput
skok uanj s teretom koeficijent pouzdanosti je malo nii. Kroz niz istraivanja koje su autori
prouavali zakljuili su na temelju podataka da postoji granica, tj. prag pri kojem vanjsko
optereenje utjee na smanjenje pouzdanosti što ozbiljno ugroava i valjanost. Ispitivanje test
retest pouzdanosti izokinetikih testova openito je visoka (r > 0,9). Meutim, pouzdanost
okretnog momenta za niz kontraktilnih brzina openito nije obraena. Gledajui koeficijente
19
ekscentrine kontrakcije nego kod koncentrinih kontrakcija, no i dalje su prilino visoke
(0,92 do 0,94). Bitno je naglasiti da je veina istraivanja izokinetikog mjerenja snage
provedena na koljenom zglobu i da se vrijednosti dobivene tim mjerenjima ne mogu
izjednaiti s rezultatima koje bi mogli postii i postiu ostali zglobovi. Unato visokoj
pouzdanosti svih dinamometrijskih testova, broj radova publiciranih na temu korelacije snage
i jakosti s izvedbom je limitiran zbog ega je to istraivako podruje i danas vano.
Jennigns i sur. (2005) odluili su istraivati podruje pouzdanosti prilikom korištenja
aparature „FitroDyne“ za izraun mišine snage. To ja aparat koji se postavi na
konvencionalnu trenanu opremu kako bi se izmjerila brzina pokreta na temelju ega se
izraunava snaga. U ovom sluaju mjereni su uanj skok te pregib podlaktice. Mjerenja su
provedena na 30 ispitanika koji su tijekom svakog mjerenja izveli 6 ponavljanja s poveanjem
vanjskog optereenja. Maksimalna snaga procijenjena je na temelju krivulje sile i brzine pri
emu su vrijednosti za uanj skok iznosile 911 do 1673 W te 45 do 110 W za pregib
podlaktice. Koeficijenti korelacije (ICC) u oba sluaja iznosila su 0,97 ime je zakljueno
kako je s visokom pouzdanošu mogue koristiti aparaturu „FitroDyne“ za mjerenje mišine
snage. Ono što je bitno da se utvrde limiti za svaki test prilikom interpretacije podataka.
Eksplozivna snaga tipa sprinta je u radu Clemosa i Harrisona (2008) bila predmet istraivanja,
i to s ciljem procjene valjanosti i pouzdanosti novog testa sprinta stepenicama (SSP).
Sudjelovao je jako veliki broj ispitanika (227 studenata) od kojih je izvedba veine bila
mjerena štopericom dok je njih 35 mjereno „Speedtrap“ sustavom. Test se sastojao od
prelaenja stepenica visokih 2,04 m, udaljenost je 1,87 m od prve stepenice, a prijelaz 2
stepenice u 1 koraku. Dobiveni rezultati (test retest) u oba sluaja i za oba spola su iznimno
visoki s vrijednostima od 0,97 do 0,986 u usporedbi s, takoer provedenim, vrijednostima
skoka u vis i testom vertikalne snage (=51,9 x visina skoka (cm) + 48,9 * tjelesna masa (kg)-
2007) te su vrijednosti korelacije takoer visoke i za muškarce i ene (0,90 i 0,93). Zakljuak
je kako je novi test siguran, jednostavan za provedbu, takoer pouzdan i valjan za korištenje
meu studentskom populacijom za procjenu snage tipa sprint.
Jedno od posljednjih istraivanja koje se bavi temom procjene snage i pouzdanosti takvih
testova je istraivanje autora Coelho-Silva i sur. (2018) koji su eljeli provjeriti pouzdanost
procjene vršne snage i brzine pedaliranja tijekom višestrukih 10 s maksimalnih ponavljanja na
20
bicikl ergometru kod odraslih osoba. Kratkotrajni izlazi snage procijenjeni su na temelju testa
i odnosa sile i brzine koristei frikcijski bicikl ergometar u dva odvojena ponavljanja.
Usporedbom rezultata dvaju testiranja nisu dobivene znaajne razlike izmeu ponavljanja te
je test - retest procedura pokazala zadovoljavajuu razinu pouzdanosti na temelju koeficijenta
varijance (3,5) i interklasnog koeficijenta korelacije (0,986). Studija je pokazala kako ovakav
test ima zadovoljavajuu razinu pouzdanosti te da kod neelitnih sportaša nije potrebna serija
prilagodbe s cjelokupnim testom sile i brzine.
2.2 Testovi procjene snage donjih ekstremiteta
Dolyn i sur. (2001) su istraivali valjanost testa dinamometra sa zatvorenim kinetikim
lancem za procjenu jakosti i snage donjih ekstremiteta. Autori su odluili provesti test na
aparatu Omnikinetic te su zakljuili kako su rezultati usporedivi s onim dobivenim na Cybex
izokinetikom dinamometru, inae tradicionalnom mjernom instrumentu za procjenu snage
donjih ekstremiteta, što je dokazano kroz visoke korelacijske vrijednosti rezultata od 0.50 do
0.85. No, test s dinamometrom i zatvorenim kinetikim lance u ovom se sluaju pokazao kao
bolji odabir zbog dodatne ukljuenosti zgloba stopala i kuka u fleksiji i ekstenziji.
Siegel i sur. (2002) su evaluirali korištenje tradicionalne trenane opreme s otporom u
mjerenjima snage. To je postignuto putem mjerenja brzine pokreta tijekom savladavanja
prostora maksimalnim potiskom koristei Smith rack (Smit mašinu). Maksimalna snaga
odreena je tijekom ponavljanja s 30 do 90% 1RM-a vjebi unja, no, dobivene vrijednosti
se nisu statistiki razlikovale s test retest metodom. Podaci su pokazali kako se maksimalne
vrijednosti mehanikog izlaza snage pojavljuju kod vrijednosti od 50 do 70% 1RM-a za
vjebu uanj. Ovakav nain mjerenja snage dobar je za dobivanje krivulje
optereenja/krivulje snage za usporedbu izlazne snaga pri razliitim fazama opsega pokreta.
Istraivanjem pouzdanosti i faktorske valjanosti testa uanj, te ostalih skokova, autori
Markovi i sur. (2004) su zakljuili kako je pouzdanost tih testova izraunom Cronbachove
alfe prilino visoka, i to 0,97 za skok iz unja te 0,98 za skok iz unja sa zamahom koji je
takoer imao najveu povezanost s faktorom eksplozivne snage i time faktorsku valjanost.
Ostali skokovi su imali isto visoke vrijednosti koeficijenta pouzdanosti, od 0,93 do 0,96 i
relativno homogenu korelaciju s faktorom eksplozivne snage. Autori istiu kako su upravo
skok iz unja i skok sa zamahom pouzdani i valjani terenski testovi za procjenu eksplozivne
21
snage donjih ekstremiteta kod fiziki aktivnih muškaraca.
Alemany i sur. (2005) testirali su deset muškaraca kroz 4 mjerenja s ciljem dobivanja
informacija o pouzdanosti snage, sile i rada tijekom 30 ponavljanja skokova iz unja (30%
1RM-a). Istraivai su tako za ovaj noviji oblik testiranja balistike snage dobili vrijednosti
ICC-a za prosjenu snagu 0,96 i 0,98 za vršnu snagu. Takoer su uz visoku vrijednost
pouzdanosti dokazali i visoku varijabilnost uz pomo koeficijenta varijabilnosti koji je
iznosio 3,2 do 5,7 %. Upravo ovim protokolom dokazali su kako svi rezultati dobiveni
balistikim testiranjem skokova iz unja mogu imati pouzdane vrijednosti,. Takoer, iako
rezultati kroz 4 mjerenja to nisu pokazali, istraivai ipak preporuuju da se obavi 1
pripremni trening testova koji e se mjeriti kako bi se poveala sigurnost ispitanika i smanjile
potencijalne pogreške u tehnici izvedbe.
Cormie i sur. (2007) htjeli su istraiti valjanost tehnika mjerenja snage koristei razne
kinematike i kinetike aparate tijekom skokova s utegom (eng. jump squat), unja (eng.
squat) i nabaaja (eng. power clean). Jedan je bio linearno pozicionirani enkoder, odnosno
prijenosnik, zatim prethodni sustav s dodanom masom, dva linearno postavljena prijenosnika,
tenziometrijska platforma, jedan prijenosnik i platforma te dva prijenosnika i platforma.
Vertikalna snaga, sila i brzina znaajno su se razlikovale meu veinom metoda kroz razne
intenzitete navedenih testova, te su analizom autori zakljuili da i kinematiki i kinetiki
aparat moraju biti ukljueni kako bi se dobile valjane vrijednosti mišine snage generirane
tijekom nekog dinamikog pokreta. Iako ne znaajno razliiti rezultati izmeu spomenute
dvije metode, jedan prijenosnik i tenziometrijska platforma te takoer platforma s dva
prijenosnika, vano je naglasiti kako metoda s jednim prijenosnikom ne daje tone vrijednosti
multidemnzionalnih pokreta zbog nemogunosti „raunanja“ horizontalnih pokreta. Zakljuak
je kako je optimalno optereenje za mjerenje snage donjih ekstremiteta kinetikim i
kinematikim putem 0% od 1RM za skok s utegom, 56 % 1RM za uanj i 80% 1RM za
nabaaj kod sportaša jakosti i snage.
U studijama koje provode procjenu izvedbe, koja ukljuuje jakost i snagu, vertikalni skok je
zapravo najuestalija metoda. U istraivanju Slinde i sur. (2008) jedan od ciljeva bio je
odrediti pouzdanost tri razliita testa vertikalnog skoka. Testovi su bili skok iz unja sa
zamahom (CMJ), zatim uanj skok bez zamaha i Abalakow skok. Kako bi utvrdili
pouzdanost autori su mjerili izvedbu tri skoka s razlikom od 7 dana izmeu svakoga na 34
22
ispitanika mješovitog spola. Rezultati su pokazali visoke vrijednosti interklasnog koeficijenta
korelacije (ICC) za sva tri skoka od 0,48 do 0,88 te s najmanjom vrijednošu Abalakowog
skoka kod ena. Ipak, najvee vrijednosti bile su za CMJ što, prema autorima, pokazuje da je
upravo taj test najbolji odabir za mjerenje snage i razvoja snage donjih ekstremiteta.
Pri procjeni snage vrlo esto u praksi koriste se i specifini testovi na trenaerima. Jedno od
istraivanje pouzdanosti takvih testova proveli su Glasiter i sur (2003) koji su istraivali
vrijednost snage pri maksimalnom isprekidanom testu na bicikl ergometru. Istraivanje je
provedeno u razliitim danima tijekom 3 tjedna gdje su 2 grupe aktivnih ispitanika (7)
odradili 8 ponavljanja testa (20 x 5s) isprekidane vonje s 10 ili 30 s aktivne pauze. Osim
prvog i drugog testiranja, vrijednosti snage pokazale su visoki stupanj pouzdanosti s
koeficijentom varijacije 2,4-3,7%. Vrlo je bitno da osobe koje nisu upoznate s protokolom
testiranja provedu 2 probna testiranja kako bi provedba testa zaista bila pouzdana.
Jedno istraivanje toga tipa proveli su i Wilson i sur. (2010) koji su radili na razvoju novog
testa specifinog za igraice hokeja na ledu, proveden na bicikl ergometru. 19 hokejašica je
provelo 3 mjerenja ponavljajueg anaerobnog testa snage na Monark bicikl ergometru. 5 s
maksimalne izvedbe praeno je s 10 s laganog bicikliranja, 4 puta. Relativno optereeno
namješteno je na 0,095 kg za svaki kg tjelesne mase. Ono što je dokazano ovim istraivanjem
je da ne postoji znaajna razlika u vršnoj vrijednosti snage za 5 s, prosjenoj vrijednosti snage
i indeksu umora. Vrijednosti ICC-a za iste varijable iznosila je 0,82, 0,86 i 0,82, te ovaj test
predstavlja dobar i pouzdan izbor za procjenu izlaza snage u laboratorijskim uvjetima.
2.3 Testovi procjene snage gornjih ekstremiteta
Stockbrugger i Haennel (2001) u svom su istraivanju odluili provjeriti moe li test bacanja
medicinke biti dobar za procjenu eksplozivne snage, i to ne samo za procjenu gornjih
ekstremiteta ve i za procjenu eksplozivne snage cijelog tijela. Navedene testove usporedili
su sa skokom u vis (Sargentov test). Subjekti, u ovom sluaju odbojkaši i odbojkašice mjereni
su dva puta, te su tijekom svakog mjerenja tri puta izveli svaki test. Bacanje medicinke
izvedeno je bacanjem preko glave unazad. Indeks snage izraunat je pomou Lewisove
formule ime je vrijednost testa standardizirana na temelju tjelesne teine. Visoka korelacija
izmeu oba testa (r=0,906) ukazuje na valjanost testa, a vrijednost ICC-a od 0,993 dobivena
test retestom ukazuje na njegovu visoku pouzdanost ime je bacanje medicinke iznad glave te
23
iza sebe dobar test za procjenu eksplozivne snage tipa bacanja.
Iako ve spomenuti u prethodnom poglavlju, Siegel i sur. (2002) su evaluirali korištenje
tradicionalne trenane opreme s otporom u mjerenjima snage gornjih ekstremitetima. U
sluaju gornjih ekstremiteta podaci su pokazali kako se maksimalne vrijednosti mehanikog
izlaza snage pojavljuju kod vrijednosti od 40 do 60% 1RM-a za vjebu potisak s klupice
(eng. bench press) ali i da vrijeme postizanja maksimalnih vrijednosti nije toliko ovisilo o
vremenu. Kao i za noge, podaci su pokazali kako je ovaj nain procjene snage pouzdana
mjera za procjenu snage gornjih ekstremiteta.
Alemany i sur. (2005) uz to što su prouavali balistiki test skokova iz unja takoer su
prouavali balistiku izvedbu potiska s klupe. Kako bi prikupili informacije o pouzdanosti
prosjene i vršne snage, sile i rada tijekom 30 ponavljanja potisaka s klupe s optereenjem od
30% 1RM-a, istraivai su testirali deset muškaraca kroz 4 mjerenja. Testiranjem balistike
snage gornjih ekstremiteta dobili su vrijednosti ICC-a od 0,92 za prosjenu snagu i 0,95 za
vršnu snagu. Koeficijent varijabilnosti u visini od 3,0 do 7,6% takoer ukazuje na
zadovoljavajuu varijabilnost testa. Ovim protokolom dokazali su kako svi rezultati dobiveni
balistikim testiranjem potiska s klupe imaju pouzdane vrijednosti, te test moe biti proveden
uz minimalno uvjebavanje.
U istraivanju Negrete i sur. (2010), autori su prouavali pouzdanost i normativne vrijednosti
testova za procjenu snage gornjih ekstremiteta. Analiza rezultata je pokazala kako su
vrijednosti test retesta 0,958 za modificirana povlaenja, 0,989 za sklekove u odreenom
vremenu, 0,988 za sjedee bacanje dominantnom rukom i 0,971 sjedee bacanje
nedominantnom rukom, te su rezultati pokazali kako su ovi terenski testovi iznimno pouzdani
pri mjerenju funkcionalne snage gornjih ekstremiteta.
Maksimalno definiran potisak s klupe je takoer jedan test kojem se bavila skupina
istraivaa s vodstvom Clemons i sur. (2010), a kako bi testirali valjanost, koristili su test
bacanja medicinke. Ispitanici su provodili test jednog ponavljanja maksimalnom brzinom s
teinom od 61,4 kg za muškarce te 25 kg za ene i hvatom od 130% biakromijalnog raspona.
Mjerenje vremena provedeno je inicijalnim pokretom dok bi bilo zaustavljeno onog trenutka
kada bi šipka prošla infracrvenu zraku 0,3m iznad prsa. Tri pokušaja testa izvedena su s
pauzom veom od 2 minute. Individualni rezultati su uprosjeeni te izraeni u vatima (W).
24
Rezultati bacanja medicinke s 45% nagiba u sjedeoj poziciji su usporeeni s testom potiska
te je dobivena korelacija od 0,86 i 0,79 za muškarce i ene, dok je test retestom utvren ICC
u vrijednosti od 0,92 do 0,95 im je potvrena visoka pouzdanost testa. Upravo utvrena
masa i distanca te precizno mjerenje vremena osigurava povoljne uvjete za raunanje snage.
Time je ovaj test zadovoljio i predstavlja logian i valjan izbor za procjenu snage gornjih
ekstremiteta, no u ovom sluaju za studente sportaše.
Kako bi istraili funkciju i snagu gornjih ekstremiteta Negrete i sur. (2010) koristili su tri
testa. Sjedee bacanje medicinke dominantnom i nedominantnom rukom, potom sklekovi u
zadanom vremenu (15 s) i modificirani zgibovi. U istraivanju je sudjelovalo 180 ispitanika
muškog i enskog spola koji su testirani na sva tri testa kako bi se dobile normativne
vrijednosti, dok je 46 ispitanika ponovno testirano kako bi se omoguio izraun pouzdanosti.
Najvea test retest pouzdanost postignuta je u testu sklekova s ICC-om u vrijednosti 0,989,
potom bacanje medicinke dominantnom rukom (0,988), bacanje medicinke nedominantnom
rukom (0,971) i na kraju test modificiranih zgibova (0,958). Ovim istraivanjem dokazana je
zaista visoka pouzdanost ovih terenskih testova za procjenu snage gornjih ekstremiteta.
Tous-Farado i sur. (2016) bavili su se procjenom valjanosti i pouzdanosti poprilino
jednostavnog testa pod nazivom „W5” za procjenu snage gornjih ekstremiteta pri razliitim
optereenjima prilikom potiska s klupe (eng. bench press). Tako su trenirani subjekti izveli
maksimalni broj ponavljanja unutar 5 s pri 25%, 45%, 65% i 85% od 1RM-a. Dobra do
izvrsna pouzdanost potvrena je interklasnim koeficijentom korelacije (ICC) koji je iznosio
od 0,81 do 0,97 za testirana trenana optereenja. Korelacija s modernim ureajima poput
linearnog senzora pokreta takoer je visoka (r=0,84-0,94) ime je valjanost pri razliitim
optereenjima takoer visoka, a test „W5” je valjana, pouzdana i osjetljiva metoda za
mjerenje izlaza snage za potiska s klupice za gornje ekstremitete. Nedostatak ovakvog testa
procjene snage je potreba za korištenje onih kretnji (vjebi) gdje su sve faze pokreta
konzistentne dok je velika prednost nad mnogim “sofisticiranim” ergometrima i ureajima
iznimna jednostavnost i jeftina mogunost testiranja.
25
3 PROBLEM ISTRAIVANJA
Kao što je ve spomenuto, snaga predstavlja jednu od temeljnih ljudskih motorikih
sposobnosti (Markovi, 2004) Poznato je i da snaga u znaajnoj mjeri utjee na uspješnost u
gotovo svim sportskim disciplinama, ali i na uspješnost obavljanja gotovo svih svakodnevnih
aktivnosti (Sargeant, 2007). U stvari, mišina snaga jedna je od najbitnijih komponenti
tjelesne spremnosti ljudskih bia i predmet je mjerenja još od poetaka eksperimentalnih
istraivanja.
U suvremenim znanstvenim radovima u kojima se mišina snaga ovjeka mjeri i prouava
samostalno ili uz neka druga antropološka obiljeja esto se koristi vei broj razliitih
postupaka za procjenu ove motorike sposobnosti (Markovi, 2004). Mjerenja se u pravilu
izvode na sofisticiranim napravama i prema standardiziranim protokolima kako bi se rezultati
mogli provjeriti i usporediti sa rezultatima istraivanja drugih istraivaa (Wilson, 1994). Do
današnjih dana razvijeni su i validirani mnogi terenski i laboratorijski testovi za procjenu
mišine snage (za pregled vidi VanderVall, Peres i Monod (1987), Van Praagh i Dore,
(2002)). Analizirajui spomenute testove, uoeno je da svi dosadašnji testovi uglavnom mjere
snagu pojedinih lokalnih mišinih grupa. Na primjer, Bosco Ergo Jump test varijacija
okomitih skokova (snaga nogu), Wingate test na bicikl ergometru (snaga nogu), Wingate test
na runom ergometru (snaga ruku), Margharia-Kalamen test (snaga nogu), izokinetiki
testovi (snaga izoliranih mišinih grupa), itd. Meutim, test za procjenu snage cijelog tijela,
prema autorovim saznanjima, još uvijek nije razvijen i validiran. S obzirom na vanost ove
motorike komponente, kako za sport tako i za obavljanje mnogih drugih djelatnosti,
konstrukcija mjernog instrumenta za mjerenje snage cijelog tijela dostojna je znanstvenog
istraivanja (Sargeant, 2007).
Kao kompleksniju strukturu gibanja u kojoj bi podjednako aktivno sudjelovali mišii cijelog
tijela autor predlae veslanje na veslakom ergometru. Naime, veslanje podrazumijeva
koordiniranu akciju gotovo svih mišinih skupina tijela, tj. trupa, gornjih i donjih ekstremiteta
(Secher, 1993; 2000). Veslako gibanje moe biti pogodan uzorak pokreta za procjenu
mišine snage cijelog tijela. S obzirom da je meumišina koordinacija najznaajnije svojstvo
za stvaranje maksimalne mišine sile, glavni cilj svakog treninga kao i mjerenja maksimalne
26
mišine sile trebao bi biti cjelokupan obrazac pokreta, a ne snaga pojedinanih mišia ili
pokreti u izoliranom zglobu (Zatsiorsky i Kraemer, 2009).
Za razliku od tradicionalnog veslanja na vodenim površinama koje bi zbog specifinog
okruenja na kojem se odvija otealo, i financijski poskupjelo, izvoenje testa za procjenu
mišine snage, praktinije i funkcionalnije rješenje nalazimo u obliku veslakog ergometara.
Naime, u posljednja tri desetljea razvijeni su razni simulatori veslanja kako bi se poboljšao
veslaki trening izvan vode i unaprijedilo testiranja veslaa. Isto tako, veslaki ergometri su u
današnje vrijeme postali neizostavni dio opreme gotovo svakog fitness centra što ukazuje da
je s veslakim ergometrom upoznat i veliki dio ope, fiziki aktivne populacije. Sve to
upuuje na injenicu da bi veslaki ergometar bio primjerena naprava za procjenu mišine
snage.
Jedan od najpopularnijih modela veslakih ergometara, koji se danas koriste kako u sportu
tako i u rekreaciji, je „zrani“ Concept II veslaki ergometar. Sila protiv koje korisnik mora
veslati na ovoj vrsti ergometra temelji se na otporu zraka na lopaticama zamašnjaka koje su
postavljene unutar zatvorenog kuišta. Ergometar je opremljen i mehanizmom za podešavanje
otpora koji je mogue regulirati u rasponu od 1 – 10, što predstavlja numerike vrijednosti za
volumen zraka koji se kroz kuište propušta na lopatice zamašnjaka. Iako je Concept II
veslaki ergometar opremljen monitorom na kojem je mogue dobiti informacije o prijeenoj
udaljenosti, brzini, tempu veslanja, potrošenim kalorijama i ukupno obavljenom radu za
vrijeme vjebanja, Concept II ne mjeri niti silu niti brzinu ostvarenu prilikom izvoenja
simulacije zaveslaja. Budui da je snaga izravan produkt ova dva parametra, moemo
konstatirati da Concept II još uvijek nije konstruirani da pouzdano mjeri mišinu snagu,
odnosno, da se rezultati dobiveni mjeraima uinka na ergometru ne mogu smatrati
vjerodostojnim indikatorima mišine snage. Zbog toga se krenulo u proces izrade specijalnog
veslakog ergometra opremljenog senzorima za mjerenje sile i brzine te evaulacije njegove
pouzdanosti i valjanosti u smislu konstrukcije novog mjernog instrumenta za procjenu
mišine snage ovjeka.
Osim toga, za bilo koji test snage nuno je i postojanje optimalnog otpora (sile koenja) kako
bi osoba koja se ispituje mogla generirati svoj maksimum snage (Sargeant, 2007). S obzirom
da izlazna snaga ovisi o zavisnosti izmeu otpora i brzine kretanja, „optimalni otpor“ na
kojem se kod simulacije zaveslaja na veslakom ergometru Concept II postie maksimum
izlazne snage, takoer, još uvijek nije poznat.
27
Sukladno navedenom, u ovom istraivanju e se nastojati utvrditi i „optimalni otpor“ na
kojem se ostvaruje maksimalna snaga kod ispitanika s razliitim razinama tjelesne aktivnosti i
iskustva u izvoenju simulacije zaveslaja na veslakom ergometru. Pokae li se novi mjerni
instrument kao valjan i pouzdan, ovaj test snage na veslakom ergometru moe postati
koristan alat za procjenu mišine snage cijelog tijela kako u sportu tako i u rekreaciji.
28
4 CILJ ISTRAIVANJA
Cilj ovog istraivanja je konstrukcija i validacija novog mjernog instrumenta za procjenu
mišine snage ovjeka. Ideja se temelji na registraciji sile i brzine koje se ostvaruju tijekom
izvoenja energetski zahtjevne i kompleksne motorike aktivnosti u kojoj se istovremeno
aktiviraju svi segmenti tijela, tj. ruke, trup i noge. Konstruirat e se veslaki ergometar sa
senzorima za mjerenje sile i brzine (snaga je izravan produkt ova dva parametra) ostvarene
prilikom izvoenja simulacija zaveslaja. Bit e utvrena i razina “optereenja“ (otpora) na
kojem ispitanici, u ovisnosti o razini tjelesne aktivnosti i veslakog iskustva, ostvaruju
maksimum snage. Ispitanici e biti izmjereni i validacijskim testovima vertikalnih skokova, a
na subuzorku tjelesno aktivnih ispitanika provest e se tzv. test - retest. Prikupljeni podaci
omoguit e procjenu pouzdanosti, valjanosti i diskriminativnosti novog mjernog instrumenta.
29
5 HIPOTEZE ISTRAIVANJA
H01: Novo konstruirani mjerni instrument bit e valjan za procjenu mišine snage.
H02: Novo konstruirani mjerni instrument imat e visoku pouzdanost i malu pogrešku
mjerenja.
H03: Mjerni instrument e biti osjetljiv, što znai da e dobro diskriminirati ispitanike s
obzirom na spol i razinu tjelesne spremnosti.
30
6 METODE ISTRAIVANJA
6.1 Uzorak ispitanika
Populacija iz koje je izvuen uzorak ispitanika predstavlja sve mlade i zdrave osobe muškog i
enskog spola u rasponu od 18 do 25 godina. Uzorak ispitanika (n = 87) podijeljen je u 3
grupe muških i 3 grupe enskih ispitanika, koji su se meusobno razlikovali prvenstveno po
razini tjelesne aktivnosti.
Prije poetka eksperimenta svi ispitanici su bili informirani o predmetu i cilju istraivanja,
kao i o moguim rizicima praktinog dijela eksperimenta. Prije nego što su pristupili
eksperimentu ispitanici su morali dati pisani pristanak o sudjelovanju u navedenom
eksperimentu, a sportaši mlai od 18 godina koji su sudjelovali u ovom istraivanju morali su
dostaviti i pisani pristanak roditelja, kao i njihovih trenera. Realizaciju istraivanja, koje je
korišteno za izradu ove doktorske disertacije, odobrilo je Etiko povjerenstvo Kineziološkog
fakulteta Sveuilišta u Zagrebu.
Tijekom eksperimenta nitko od ispitanika nije prijavio ozbiljnije zdravstvene probleme kao
niti bilo kakvu ozljedu, tako da su svi ispitanici uspješno i bez ozljeda odradili sve zadatke
koji su se traili u ovome eksperimentu.
Za procjenu razine tjelesne aktivnosti, odnosno, neaktivnosti korišten je upitnik „International
Physical Activity Questionnaires (IPAQ), Hrvatska, skraena verzija (Juraki i sur. 2009.). Na
temelju kriterija IPAQ upitnika prema kojima se odreuje razina tjelesne aktivnosti ispitanici
su podijeljeni u tri kategorije, i to: neaktivni, aktivni i vrlo aktivni, odnosno, u ovom sluaju
sportaši veslai. Sukladno kriterijima IPAQ upitnika da bi ispitanici bili svrstani u jednu od
navedenih kategorija morali su zadovoljiti neke od navedenih kriterija prema kojima se
odreuje razina njihove tjelesne aktivnosti.
1. Vrlo aktivni – visoka razina tjelesne aktivnosti (moraju zadovoljiti jedan od sljedeih
uvjeta):
a) da provode aktivnosti visokog intenziteta minimalno 3 dan/tjedan i da akumuliraju barem
1500 MET-minuta/tjedan (MET – energetska potrošnja metabolizma u mirovanju) ili
b) da svaki dan u tjednu izvode aktivnosti koje se sastoje od kombinacije hodanja, umjerenog
ili jakog intenziteta prilikom kojih ostvaruju potrošnju od minimalno 3000 MET-
minuta/tjedan.
31
2. Aktivni – umjerena razina tjelesne aktivnosti (moraju zadovoljiti jedan od sljedeih uvjeta):
a) tri ili više dana provoditi aktivnosti jakog intenziteta minimalno 20 minuta dnevno ili
b) pet ili više dana izvoditi aktivnosti umjerenog intenziteta, odnosno, hodati minimalno 30
minuta svaki dan, ili
c) pet ili više dana izvoditi aktivnosti koje se sastoje od kombinacije hodanja, umjerenog ili
jakog intenziteta prilikom kojih se ostvaruje potrošnja od minimalno 6000 MET-
minuta/tjedan
3. Neaktivni – niska razina aktivnosti (niska razina tjelesne aktivnosti)
- ispitanici koji po razini aktivnosti ne zadovoljavaju kriterije niti jedne od gore opisanih
grupa kategorije aktivnih i kategorije jako aktivnih.
U ovom istraivanju grupu tjelesno neaktivnih sudionika predstavljali su studenti Tehnikog
veleuilišta u Zagrebu, tjelesno aktivne ispitanike (tj. one s umjerenim nivoom tjelesne
aktivnosti) predstavljali su studenti Kineziološkog fakulteta Sveuilišta u Zagrebu dok su
uzorak ispitanika s visokom razinom tjelesne aktivnosti predstavljali aktivni sportaši tj.
nasumino odabrani veslai, juniorskog i seniorskog ranga iz 2 veslaka kluba u Zagrebu, koji
sustavno treniraju veslanje najmanje dvije godine. Tablica 1. prikazuje osnovne demografske
karakteristike ispitanika ukljuenih u istraivanje.
Tablica 1. Razina tjelesne aktivnosti ispitanika.
SPOL BROJ DOB (godina) UZORAK
NEAKTIVNI M 15 22 ± 2
TVZ 12 20 ± 1
AKTIVNI M 16 24 ± 2
KIF Zagreb 20 23 ± 2
SPORTAŠI M 15 20 ± 2 VK Zagreb
VK Trešnjevka 9 18 ± 2
Legenda: M – muški spol; – enski spol, TVZ – Tehniko veleuilište Zagreb; KIF Zagreb –
Kineziološki fakultet u Zagrebu; VK Zagreb – Veslaki klub Zagreb; VK Trešnjevka
- Veslaki klub Trešnjevka
6.2 Opis mjernog postupka
Mjerni postupak sastojao se od (1) mjerenja morfol