Urychlení a zefektivnění zotavných procesů po sportovním výkonu pomocí stimulačních impulsů a metody TENS

Ing. Mgr. Tomáš Leuchter, Ph.D.

Doctoral thesis

The speeding a effektive recovery processes after sports achievement aid stimulative impulse a Metod TENS

Abstract:

Urychlení a zefektivnění zotavných procesů po sportovním výkonu pomocí stimulačních impulsů a metody TENS Cílem práce je ověřit účinnost aplikace metod TENS a NMES na efektivitu a rychlost zotavných procesů v kosterním svalstvu bezprostředně po zatížení sub maximální intenzitou, a tak teoreticky rozšířit oblast rehabilitace ve sportu. Experiment ověřuje, jak rychle a efektivně působí stimulace pomocí stimulátoru na zotavné procesy v kosterním svalstvu. Za tímto účelem jsme navrhli a sestrojili speciální stimulátor, využívající metody NMES a TENS. Tento stimulátor splnil podmínky pro používání zdravotnické techniky a prošel certifikací Státního ústavu pro kontrolu léčiv. Důkazem rychlejších a efektivnějších zotavných procesů uvnitř buněk kosterního svalu je menší úbytek síly svalu po zatížení oproti zotavným procesům bez použití stimulátoru. Subjekty experimentu byli studenti Univerzity obrany Brno. Třicet devět subjektů (jen muži) ve věku 21 1,7 let bylo zařazeno jak do experimentální, tak do kontrolní skupiny. Měřili jsme jejich max. izometrickou sílu extenze v kolenním kloubu. Zatížení jsme simulovali cvičením na posilovacím stroji Leg press universal od firmy Grün sport pro tlaky nohou v sedě (dřepy). Aplikace metod TENS, NMES ovlivnila účinnost regeneračních procesů natolik, že svaly po zátěži (m. quadriceps) vykazovaly větší maximální izometrickou kontrakci o 8,2 % oproti stejným svalům, kterým byl poskytnut jen pasivní odpočinek. Rozdíl mezi těmito měřeními činil 37,45 N 32,62 N, což je o 2,8 % méně oproti předpokládané věcné významnosti. Přesto je tento rozdíl statisticky významný. Ze sebraných dat a jejich následným statistickým zpracováním můžeme usuzovat, že regenerace pomocí kombinace metod TENS, NMES může mít pozitivní dopad na velikost maximální izometrické svalové kontrakce u svalu po zátěži, ale jen po dostatečné anaerobní zátěži. I když se nepodařilo dostatečně obhájit úspěšnost aplikace metod TENS, NMES, přesto na základě ověřené statistické významnosti provedeného experimentu se domníváme, že kombinací metod TENS, NMES se zlepšuje účinnost a rychlost regeneračních procesů uvnitř svalu.

Abstract:

The speeding an effective recovery processes after sports achievement aid stimulative impulse a Metod TENS. The aim of the thesis is verification of effect to uses the NMES and TENS methods and to make recovery processes in the skeletal muscles more effective immediately after the sub maximum intensity load. In this way to extend the theoretical area concerning rehabilitation in sport. The experiment verifies how quickly and effectively the stimulation by means of stimulator affects relaxation processes in the skeletal muscles. For this purpose a special stimulator has been designed and constructed. It uses the NMES and TENS methods. This stimulator has met the determined criteria for the use of sanitary engineering and has been certified by the State Quality Control Institution of Medicines. A smaller decrease in muscle force after load proves that the relaxation processes inside cells of the skeletal muscle are faster and more efficient compared to the relaxation processes without using the stimulator. Students of the University of Defence in Brno took part in the experiment. Thirty-nine participants (only men) aged 21 1.7 were assigned into both the experimental and control groups. Their maximum isometric force extension was measured in the knee joint. The load was simulated through exercise on Leg extension-Leg press universal from the firm Grün sport by reason of leg press (knee-bend). The application of the TENS, NMES and FES methods has influenced the effectiveness of the recovery processes to such a degree that the muscles after load (m. Quadriceps) have shown a bigger maximum isometric contraction by 8,2 % compared to the same muscles which were treated only with passive relaxation. The difference between the measured values was 37,45 N 32,62 N, which was about 2,8 % less compared to the assumed subject analysis. This difference is statistically significant. From the collected data and their subsequent statistical processing, it may be concluded that regeneration by means of the combination of TENS, NMES and FES methods has a positive impact on the value of maximum isometric muscle contraction after load but only after sufficient anaerobic exercise. Even though successfulness of the TENS, NMES methods application could not be sufficiently defended, yet on the basis of verified statistical significance we suppose that combination of the TENS, NMES methods enhances effectiveness and speed of regenerative processes inside a muscle.

Keywords

Regenerace, metoda TENS, odbourávání laktátu, izometrická kontrakce, Regeneration, methods TENS, isometric contraction, degrade of lactate.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 6. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 13. 1. 2011
• Supervisor: prof. MUDr. Vladimír Smrčka, CSc.
• Reader: prof. MUDr. Jan Novotný, CSc., doc. Ing. Jiří Salinger, CSc.

Masaryk University

Faculty of Sports Studies

Doctoral programme / field:
Kinanthropology (4-years) / Kinanthropology