Petr Chvojka, Michal Lehnert

Cílem práce bylo posoudit dynamiku změn izokinetické síly flexorů a extenzorů kolenního kloubu u fotbalistů dorostenecké kategorie ve vybraných obdobích ročního tréninkového cyklu.

Soubor probandů tvořilo 16 dorosteneckých hráčů startujících v nejvyšších domácích soutěžích (7 z kategorie U17, 8 z kategorie U18, 1 z kategorie U19). Průměrný věk probandů byl 16,7±0,7 let, výška 177,6±6 cm, hmotnost při prvním měření 66,5±9,1 kg, při druhém 64,7±8,3 kg a při třetím 65,1±8,3 kg. Všech 16 probandů mělo dominantní pravou dolní končetinu (DDK).

Unilaterální koncentrická síla flexorů a extenzorů kolenního kloubu byla měřena použitím izokinetického dynamometru IsoMed 2000. Probandi byli testováni v pozici vsedě s rukama na madlech podél sedadla. Opěrka sedadla byla sklopena o 15°, úhel v kyčelním kloubu byl přibližně 100°. Probandi byli zafixování v oblasti ramen, pánve a stehna pracující končetiny. Osa otáčení dynamometru byla shodná s osou otáčení kolenního kloubu (laterální femorální kondyl). Rameno páky dynamometru (Příloha 2) bylo zafixováno v distální části bérce, umístěno 2 cm nad mediálním malleolem. Nastavení sedadla bylo uloženo do paměti dynamometru a při měření druhostranné DK bylo automaticky nastaveno pomocí funkce „memotronic". Pro měření byly použity úhlové rychlosti 60°•s^-1, 180°•s^-1 a 360°•s^-1 (Brown, 2000; Dvir, 2004). V průběhu měření byla aktivována gravitační korekce. Testovací protokol se skládal ze dvou sérií. V první rozcvičovací sérii bylo pět recipročních kontrakcí (po koncentrické kontrakci do flexe byla následována koncentrickou kontrakcí do extenze). Účelem rozcvičovací série byla familiarizace a proband byl veden k postupnému zvyšování intenzity. Po 30 ti sekundové pauze následovala vlastní testovací série šesti kontrakcí provedených s maximálním úsilím. Tyto dvě série (rozcvičovací a testovací) byly provedeny pro každou rychlost. Čas pro zotavení mezi měřením v jednotlivých rychlostech byl 1 minutu. Mezi měřením levé a pravé dolní končetiny byl časový interval 3 minuty. V průběhu měření byla poskytována probandům zpětná vazba v podobě křivky momentu svalové síly na monitoru dynamometru. Z naměřených hodnot byl pro vyhodnocení použit maximální moment svalové síly (dále peak torque).

První měření proběhlo po skončení soutěžního období 21. – 23. 6. 2010. Druhé měření následovalo 12. – 13. 7. 2010, na začátku letního přípravného období. Třetí měření bylo uskutečněno 5. – 6. 10. 2010, tj. po absolvování letního přípravného období, v průběhu soutěžního období. Pro účely monitorování tréninkového zatížení hráčů byly vytvořeny ukazatele tréninkového zatížení a vypočteny přibližné hodnoty doby jejich trvání v tréninkovém procesu v jednotlivých obdobích.

Z výsledků testování svalové síly v rychlostech – 60°∙s^-1, 180°∙s^-1 a 360 °∙s^-1 vyplynulo, že u všech probandů byly ve všech měřeních na dominantní i nedominantní DK naměřeny vyšší hodnoty peak torque pro extenzory než pro flexory (Tabulka 1).

Tabulka 1. Peak torque (Nm) při flexi a extenzi kolenního kloubu u dominantní a nedominantní dolní končetiny – základní statistické charakteristiky (n=16)

Vysvětlivky:

DDK – dominantní dolní končetina; NDK – nedominantní dolní končetina

PT – peak torque (maximální moment síly)

F – flexe; E – extenze

60, 180, 360 – úhlová rychlost pohybu (°•s-1)

– aritmetický průměr; Med – medián; s – směrodatná odchylka.

Průměrné hodnoty peak torque při rychlosti 60°∙s^-1 se mezi měřeními zvyšovaly pro flexi na dominantní i nedominantní DK. Pro hodnoty peak torque v extenzi byl charakteristický pokles ve druhém měření a následný nárůst ve třetím měření pro dominantní i nedominantní DK (Obrázky 1 a 2).

Průměrné hodnoty peak torque při rychlosti 60°∙s^-1 se mezi měřeními zvyšovaly pro flexi na dominantní i nedominantní DK. Pro hodnoty peak torque v extenzi byl charakteristický pokles ve druhém měření a následný nárůst ve třetím měření pro dominantní i nedominantní DK (Obrázky 1 a 2).

Obrázek 1. Průměrné hodnoty peak torque (Nm) dominantní DK pro flexi a extenzi při rychlosti 60°∙s^-1 v jednotlivých měřeních

Obrázek 2. Průměrné hodnoty peak torque (Nm) nedominantní DK pro flexi a extenzi při rychlosti 60°∙s^-1 v jednotlivých měřeních

Průměrné hodnoty peak torque při rychlosti 180°∙s^-1 se mezi měřeními zvyšovaly pro flexi na dominantní i nedominantní DK. Hodnoty peak torque v extenzi mezi měřeními mírně stoupaly na dominantní DK. Na nedominantní DK hodnoty peak torque v extenzi stagnovaly mezi prvním a druhým měřením, následoval mírný nárůst ve třetím měření (Obrázky 3 a 4).

Obrázek 3. Průměrné hodnoty peak torque (Nm) dominantní DK pro flexi a extenzi při rychlosti 180°∙s^-1 v jednotlivých měřeních

Obrázek 4. Průměrné hodnoty peak torque (Nm) nedominantní DK pro flexi a extenzi při rychlosti 180°∙s^-1 v jednotlivých měřeních

Při rychlosti 360°∙s^-1 se mezi měřeními zvyšovaly průměrné hodnoty peak torque pro flexi na dominantní i nedominantní DK. Pro hodnoty peak torque v extenzi na dominantní DK byl charakteristický pokles ve druhém měření a následný nárůst ve třetím měření. Hodnoty peak torque v extenzi na nedominantní DK se mezi prvním a druhým měření zvýšily a následně mezi druhým a třetím měřením poklesly nad úroveň vstupních hodnot (Obrázky 5 a 6).

Obrázek 5. Průměrné hodnoty peak torque (Nm) dominantní DK pro flexi a extenzi při rychlosti 360°∙s^-1 v jednotlivých měřeních

Obrázek 6. Průměrné hodnoty peak torque (Nm) nedominantní DK pro flexi a extenzi při rychlosti 360°∙s^-1 v jednotlivých měřeních

Jednofaktorovou analýzou variance (ANOVA) byl zjištěn statisticky významný rozdíl (p≤0.05) ve svalové síle mezi jednotlivými měřeními ve všech rychlostech pouze pro flexory kolenního kloubu, a to při rychlosti 60∙s^-1, při rychlosti 180∙s^-1 a při rychlosti 360°∙s^-1. Nebyl zjištěn statisticky významný rozdíl ve svalové síle mezi měřeními pro extenzory dominantní i nedominantní DK. Výsledky posouzení významnosti rozdílů ve svalové síle mezi jednotlivými měřeními pomocí Scheffeho post – hoc testu jsou uvedeny v tabulkách 2-4.

Tabulka 2. Výsledky Scheffeho post – hoc testu mezi jednotlivými měřeními při rychlosti 60°•s^-1

Vysvětlivky:

p – hladina statistické významnosti; F – flexe; E – extenze;

DDK – dominantní dolní končetina; NDK – nedominantní dolní končetina.

Statisticky významné hodnoty jsou vyznačeny tučně.

Tabulka 3. Výsledky Scheffeho post – hoc testu mezi jednotlivými měřeními při rychlosti 180°•s^-1

Tabulka 4. Výsledky Scheffeho post – hoc testu mezi jednotlivými měřeními při rychlosti 360°•s-1

Z výsledků práce je patrné, že všichni probandi dosáhli podle očekávání vyšších hodnot peak torque pro extenzory než pro flexory, a to ve všech rychlostech, v každém měření, na dominantní i nedominantní dolní končetině. U celého souboru bylo nejvyšších hodnot peak torque dosaženo při rychlosti pohybu 60°∙s^-1. Tourny-Chollet et al. (2000) uvádí, že úhlová rychlost 60°•s^-1 umožňuje vyvinout moment síly (torque) blízký maximálnímu momentu síly jedince. Nevyváženost síly flexorů a extenzorů kolenního kloubu může být klíčovým faktorem pro vznik opakovaných mikrotraumat kolenních flexorů. Tuto dysbalanci nejlépe postihuje vyšetření poměru síly flexorů k extensorům izokinetickou dynamometrií – tzv. H/Q ratio (Houweling, Head, & Hamzeh, 2009; Lehance et al., 2009). Dauty, Poriton-Josse a Rochcongar (2003) uvádí, že je-li poměr H/Q při rychlosti 60°•s^-1 menší než 0,6 (60 %), pak je to již považováno za vysokou pravděpodobnost výskytu zranění u hamstringů.

Průměrné hodnoty peak torque v jednotlivých rychlostech se mezi měřeními signifikantně zvyšovaly pro flexi na dominantní i nedominantní DK. Výsledky ANOVY ukázaly na statisticky významné rozdíly svalové síly ve všech rychlostech. Při rychlosti 60∙s^-1: pDDK = 0,0217, pNDK = 0,0309. Při rychlosti 180∙s^-1: pDDK = 0,0025, pNDK = 0,0008. A konečně při rychlosti 360°∙s^-1: pDDK = 0,0195, pNDK = 0,0004.

Nebyl zjištěn statisticky významný rozdíl ve svalové síle extenzorů kolenního kloubu mezi měřeními na dominantní i nedominantní DK. Pro hodnoty peak torque v extenzi byl při rychlosti 60°∙s^-1 charakteristický pokles ve druhém měření a následný nárůst ve třetím měření pro dominantní i nedominantní DK. Pokles ve druhém měření byl zřejmě způsoben absencí silového tréninku v přechodném období. Hráčům nebyl zadán žádný individuální tréninkový plán pro toto období. Následoval minimální nárůst svalové síly extenzorů kolenního kloubu ve třetím měření, tj. po absolvování přípravného období. Peak torque extenzorů kolenního kloubu při rychlosti 180°∙s^-1 mírně narůstal mezi měřeními na dominantní i nedominantní DK. Při rychlosti 360°∙s^-1 hodnoty peak torque extenzorů dominantní DK mezi prvním a druhým měřením stagnovaly a ve třetím měření došlo k nárůstu přibližně o 9 %. Průměrný peak torque při téže rychlosti na nedominantní DK vzrostl mezi prvním a druhým měření o 15 %, avšak ve třetím měření po absolvování přípravného období došlo k jeho poklesu.

Obecně by měla být v přípravě fotbalistů věnována pozornost rozvoji a udržování svalové síly, což plně platí i pro hráče sledovaných kategorií. Podrobnou zpětnou analýzou dat tréninkového procesu sledovaných hráčů jsme došli k závěru, že stagnace síly extenzorů kolenního kloubu našeho souboru byla způsobena zanedbáním rozvoje svalové síly v tréninkovém procesu letního přípravného období. Malliou et al. (2003) zkoumali vztahy mezi izokinetickou silou extenzorů kolenního kloubu (při rychlosti 60°∙s^-1 a 180°∙s^-1) a výkonem ve vertikálním skoku u 19 hráčů Řecké ligy (n=19, průměrný věk 27,24±3.2 let). Výsledky těchto měření u řeckých hráčů ukazují na stagnaci či mírný pokles v síle testovaných svalů při obou rychlostech, tak jako v případě našeho souboru.

Botek et al. (2010) uvádí jako kritérium logické významnosti při měření izokinetické síly flexorů a extenzorů kolenního kloubu rozdíl 15 Nm ve flexi a 20 Nm v extenzi. Tohoto rozdílu dosáhli probandi pouze ve flexi nedominantní DK při rychlosti 180°∙s^-1, (+19,56 Nm) a ve flexi dominantní i nedominantní DK při rychlosti 360°∙s^-1 (+18,74 Nm, resp. +25,87 Nm). Tato logická významnost byla stanovena pro rychlost 60°∙s^-1, proto je porovnání izokinetické síly ve vyšších rychlostech pouze orientační. Výrazný nárůst svalové síly ve vyšších rychlostech mohl být způsoben nedostatečnou familiarizaci před prvním měřením na izokinetickém dynamometru, z čehož pramenily nižší vstupní hodnoty svalové síly. Je také nezbytné přihlédnout k problémům spojeným s validitou a reliabilitou izokinetických testování ve vysokých rychlostech (Dvir, 2004).

Lehance et al. (2009) testovali 57 hráčů 1. Belgické divize, které rozdělili podle věku do třech skupin (PRO – 26 let, U21, U17). Porovnáme-li výsledky našeho souboru s výsledky skupiny U17 při rychlosti 60°∙s^-1, lze konstatovat, že výsledky obou skupin jsou srovnatelné (průměrné hodnoty flexe 128 Nm, extenze 195 Nm). Kellis, Gerodimos, Kellis a Manou (2001) ve své studii testovali izokinetickou sílu flexorů a extenzorů kolenního kloubu u 18 juniorských hráčů fotbalu (průměrný věk 16,4±0.2 let) při rychlosti 60°∙s^-1, 120°∙s^-1 a 180°∙s^-1 v koncentrickém režimu svalové kontrakce. Srovnání s výsledky našeho souboru při rychlosti 60°∙s^-1 ukazuje, že naši hráči dosáhli v průměru o 10 % vyšších hodnot pro flexory i extenzory kolenního kloubu (flexe: DDK 1,75 Nm, NDK 1,68 Nm; extenze DDK 2,79 Nm, NDK 2,79 Nm). Stejný rozdíl ve prospěch našich hráčů ukazuje i srovnání při rychlosti 180°∙s^-1 (flexe: DDK 1,39 Nm, NDK 1,30 Nm; extenze DDK 2,07 Nm, NDK 2,06 Nm). Další studii zaměřenou na izokinetickou sílu flexorů a extenzorů kolenního kloubu provedli Malý et al. (2010) u 12 hráčů stejné věkové kategorie jako naši hráči v pěti rychlostech (60°∙s^-1, 120°∙s^-1, 180°∙s^-1, 240°∙s^-1 a 300°∙s^-1) na konci přípravného období. Ve výsledcích je peak torque přepočten na kilogram tělesné hmotnosti. Výrazně nižších hodnot dosáhli naši hráči v extenzi při rychlosti 60°∙s^-1 (DDK 3,54 Nmkg^-1; NDK 3,34 Nmkg^-1), srovnatelné jsou výsledky ve flexi při stejné rychlosti (DDK 1,98 Nmkg^-1; NDK 1,98 Nmkg^-1). Výsledky měření při rychlosti 180°∙s^-1 jsou srovnatelné jak ve flexi, tak v extenzi (DDK 1,6 Nmkg^-1, resp. 2,46 Nmkg^-1; NDK 1,61 Nmkg^-1, resp. 2,34 Nmkg^-1).

Srovnatelné nebo vyšší hodnoty hráčů našeho souboru v porovnání s hodnotami

naměřenými u stejně starých fotbalistů ve studiích Kellise et al. (2001), Malého et al. (2010) a Lehance et al. (2009) naznačují, že silová připravenost mladých fotbalistů v příslušných soutěžích není na vysoké úrovni. Trenéři zřejmě nevěnují dostatek prostoru pro komplexní a symetrický trénink síly dolních končetin.

Srovnáme-li výsledky našeho souboru s výsledky měření u souboru hráčů stejného klubu, avšak kategorie U19 (Botek et al., 2010); (DDK 165,36 Nm, resp. 233,64 Nm; NDK 169,86 Nm, resp. 243,93 Nm), je zřejmé, že starší hráči byli silově výrazně lépe připraveni. Ke srovnání se skupinou starších hráčů můžeme využít studii, kterou provedli Fousekis et al. (2010). Autoři porovnávali pomocí izokinetické dynamometrie 100 hráčů 3. Řecké divize. Skupina (n=36) tréninkovými roky odpovídající našemu souboru avšak věkem starší v průměru o 3 roky dosáhla při rychlosti 60°∙s^-1 výrazně vyšších hodnot (DDK 141 Nm, resp. 251 Nm; NDK 140 Nm, 245 Nm), stejně tak při rychlosti 180°∙s^-1 byly u řeckých hráčů naměřeny výrazně vyšší hodnoty peak torque (DDK 110 Nm, resp. 173 Nm; NDK 106 Nm, 173 Nm). Vztah mezi izokinetickou svalovou silou a výkony v testech jednorázového a opakovaného sprintu zkoumali Newman et al. (2004) u 14 australských hráčů fotbalu (průměrný věk 21,9±5,3 let). Měření izokinetické svalové síly flexorů a extenzorů bylo provedeno ve třech úhlových rychlostech – 60°∙s^-1, 150°∙s^-1 a 240°∙s^-1. Hodnoty peak torque v extenzi byly srovnatelné s našimi hráči, avšak izokinetická síla flexorů kolenního kloubu byla vyšší u australských hráčů v průměru o 15%. Porovnání se studií Tourny-Chollet et al. (2000), kteří provedli testování izokinetické síly flexorů a extenzorů kolenního kloubu v koncentrickém (60°∙s^-1, 120°∙s^-1, 240°∙s^-1) a excentrickém (60°∙s^-1 , 120°∙s^-1) režimu u 21 amatérských fotbalistů (průměrný věk 22 ± 2.95 let) hrajících „Fourth division", ukazuje na lepší silovou připravenost hráčů našeho souboru, přestože jsou v průměru o 5 let mladší (DDK flexe: 101,7 Nm, extenze: 153,8 Nm; NDK flexe 96,7 Nm, extenze 152 Nm).

Z výsledků provedené studie lze vyvodit následující závěry:

1. Mezi měřeními v jednotlivých obdobích ročního tréninkového cyklu bylo nalezeno statisticky významné zvýšení izokinetické síly flexorů kolenního kloubu, a to ve všech rychlostech a na dominantní i nedominantní dolní končetině.

2. Rozdíly ve svalové síle extenzorů kolenního kloubu mezi měřeními v jednotlivých obdobích ročního tréninkového cyklu nebyly statisticky významné, a to ve všech rychlostech, na dominantní i nedominantní dolní končetině.

3. Ve všech případech bylo nejvyšších hodnot svalové síly dosaženo při úhlové rychlosti pohybu 60°∙s^-1.

4. V porovnání s výsledky studií se stejně starými soubory byla izokinetická síla flexorů a extenzorů kolenního kloubu našich hráčů na srovnatelné či vyšší úrovni.

5. Zpětná analýza dat tréninkového procesu sledovaných hráčů nás vede k závěru, že stagnace síly extenzorů kolenního kloubu našeho souboru byla způsobena zanedbáním rozvoje svalové síly v tréninkovém procesu.