98 / ZROZENI K CHŮZI
buňky aktivovány. Stupnice používaná v grafech na obr. 3.4 je procentem maximální volní kontrakce, což nám umožňuje vidět, jak těžce musí sval pracovat vzhledem ke svému potenciálu v kterékoli konkrétní fázi. Při aplikaci EMG na něco tak komplexního, jako je chůze, existují určitá omezení: neposkytuje nám informaci o směru, ve kterém sval pracuje (následně však můžeme provést extrapolaci), a ne každý sval lze při chůzi měřit, což nám poskytuje omezená data pro práci. Hlavní výhodou údajů získaných z EMG je však to, že díky ní lze vidět skutečnou funkci svalů a ukazuje nám, že tyto svaly často pracují opačně než tradičně popsaná anatomická „akce“. Provedení měření ve chvíli, kdy sval skutečně pracuje, je nezbytné, protože v oblasti analýzy pohybu existuje řada zmatků, a to především v případě chůze. Některé myšlenkové školy například učí, že m. gluteus maximus provádí extenzi kyčle při odrazu palce. Rychlý pohled na graf EMG v obr. 3.4 však ukazuje, že m. gluteus maximus je aktivní pouze krátce před úderem paty (95 %) až do střední stojné fáze (12 %) a od střední stojné fáze, kdy dochází k extenzi kyčle, zůstává v klidu. M. gluteus maximus neextenduje kyčel, spíš lze říci, že zabraňuje další flexi kyčle, když je kyčel flektovaná a po úderu paty je přítomen moment dlouhé páky. Hodnoty EMG také ukazují, že m. rectus femoris je aktivní hlavně před odrazem palce, v posledních několika momentech extenze kyčle a několika prvních stupních
flexe. Je to smíšený vzorec, který však dává smysl, pokud jde o kontrolu a zpomalení pohybu. Těch několik posledních stupňů extenze kyčle před odrazem palce je také funkčně významných, jak jsme viděli při cvičeních výše. Jestliže přijdeme o extenzi prstů, extenzi kolena nebo dokonce lumbální extenzi, tak sotva dosáhneme konce rozsahu v kyčli, a ztratíme tak asistenci m. rectus femoris při přechodu ze stoje do švihu. Je zajímavé všimnout si také anatomických rozdílů mezi m. rectus femoris a kvadricepsem. M. rectus femoris je na odlišné fasciální vrstvě než jiné části kvadricepsu (Nene a kol., 2002) a je také zpeřený ke kyčli, což ukazuje na jeho potenciální zaměření spíš na kyčel než na extenzi kolena. Jestliže analyzujeme m. rectus femoris s ohledem na povahu plantárních flexorů kotníku, získáme lepší vhled do role všech těchto svalů. Úhel zpeření plantárních flexorů důsledně směřuje ke kloubu kotníku, tedy kloubu, který kontrolují. Hraje proto m. rectus femoris, jehož vlákna směřují mediálně a superiorně, větší roli při zpomalení kyčle než při extenzi kolena? Existence m. rectus femoris na oddělené fasciální rovině vzhledem ke kvadricepsu facilituje nezávislé klouzání svalu a poskytuje mu svobodu nezbytnou pro obsluhu kyčle. Roli plantárních flexorů při kontrole chodidla a kotníku ilustruje časování hodnot EMG. Když kyčel neutrálně prochází sagitální rovinou při střední stojné fázi (12 %), převládne dopředná hybnost a plantární
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS504595
SAGITÁLNÍ ROVINA / 99
EMG (% MMT) EMG (% MMT) EMG (% MMT) EMG (% MMT)
100 80 60 40 20 0
EMG (% MMT) EMG (% MMT) EMG (% MMT) EMG (% MMT)
Fáze
100 80 60 40 20 0
Úder
Akceptace
Střední stojná fáze Mid-stance
paty Heel strike Weightváhy acceptance 0–2 % 2–12 %
Pozdní stojná fáze Late stance
12–31 %
Pre-swing 50–62 %
31–50 %
Konečný švih Late swing
Mezišvih
Mid-swing 75–87 %
62–75 %
87–100 %
M. gluteus maximus, horní, N=11
100 80 60 40 20 0
M. rectus femoris, N=7
100 80 60 40 20 0
M. iliacus, N=3
100 80 60 40 20 0
M. sartorius, N=16
M. biceps femoris, krátká hlava, N=21,9
100 80 60 40 20 0
M. biceps femoris, dlouhá hlava, N=51
100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0
Počáteční švih Early swing
Předšvih
M. semimembranosus, N=40
M. semitendinosus, N=21,8
0
2
12
31
50
Krokový cyklus Gait cycle (%)(%)
62
75
87
100
Obrázek 3.4 Krokový cyklus a související hodnoty EMG. Všimněte si napínání svalu, když se příslušný kloub pohybuje opačným směrem vůči svalové „akci“. (N = počet měřených subjektů.) (Upraveno podle Perryové a Burnfieldové, 2010.)
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS504595
100 / ZROZENI K CHŮZI
flexory kotníku (viz obr. 3.5 – m. soleus, m. gastrocnemius, m. tibialis posterior, mm. flexor hallucis a digitorum longus a mm. ibularis longus a brevis) se napínají, aby zpomalily a kontrolovaly kotník při dorziflexi a poté prsty při extenzi.
druhý termín naznačuje aktivní odtlačení provedené plantárními flexory. Odtlačení naznačuje koncentrickou kontrakci, ale ve skutečnosti jde o složitější a z hlediska metabolických nákladů efektivnější symbiózu svalu, fasciální tkáně a hybnosti.
Hodnoty EMG pro skupinu hamstringů (m. biceps femoris, m. semitendinosus a m. semimembranosus) jsou také zajímavé, protože tyto svaly se aktivují během mezišvihu, kdy dochází k flexi kyčle, čímž se znovu ukazuje, že stejný sval kontroluje opačný pohyb své „akce“.
Mnozí výzkumníci zjistili, že když tělo zažívá rytmicky opakovaný pohyb, tak se celý systém sám optimalizuje v zájmu snížení práce vynaložené v souvislosti s koncentrickými a excentrickými kontrakcemi a svalová vlákna zůstávají relativně izometrická. Svaly se mohou napínat, ale to nezbytně neznamená, že se vlákna zkracují nebo prodlužují. Vlákna prostě jen nastavují tuhost v tkáních pro optimalizaci zachycení a uvolnění elastické energie s využitím hybnosti (Fukunaga a kol., 2002; Sawicki a kol., 2009; Robert, 2016).
Hamstringy pokračují v kontrakci až do střední stojné fáze a podobně jako m. gluteus maximus přestanou být aktivní, když kyčel začne přecházet do extenze. Zjevné obrácení svalové kontrakce může být matoucí, pokud bychom se drželi akcí, které se popisují v každé učebnici. Učebnice používají ideální svět otevřeného řetězce pohybu bez gravitace a hybnosti, což často znemožňuje poznání skutečné svalové funkce, která je velmi pružná a závislá na kontextu. Musíme se třeba ptát, zda sval zahajuje pohyb (koncentrická kontrakce), zpomaluje pohyb (excentrická kontrakce) nebo pracuje s vnějšími silami hybnosti a gravitace spolu s reakční silou podložky (což může zahrnovat jakoukoli kombinaci koncentrické, excentrické nebo izometrické kontrakce v závislosti na rovnováze sil a na případné potřebě upravit rychlost).
ODRAZ PALCE A PŘEDŠVIH Používám termín odraz palce pro to, co se někdy označuje jako odtlačení, protože
Jak jsme viděli v kapitole 1, když se svalová síla zkombinuje s hybností, způsobí deformaci (prodloužení) šlach a tato deformace umožňuje uložení potenciální energie, kterou lze při návratovém pohybu využít jako energii kinetickou. Často se uvádí, že šlachy se mohou deformovat asi o 5 % své délky a jsou extrémně efektivní, protože vrací 97 % energie, která byla použita k jejich napnutí. (Alexander, 2002). Je však důležité myslet na to, jak prokázal Silder a kol. (2007), že elastických mechanismů se účastní i jiné tkáně než šlachy. Když je v systému přítomna hybnost, mají všechny kolagenní tkáně určitou schopnost recyklovat kinetickou energii, avšak v různé míře a v závislosti na konstitučních úrovních kolagenních vláken.
Ukázka elektronické knihy