Biomechanické aspekty techniky jízdy na rychlostní kanoi v kontextu asymetrického zatížení posturálního systému

• Název práce v češtině: Biomechanické aspekty techniky jízdy na rychlostní kanoi v kontextu asymetrického zatížení posturálního systému
• Název v anglickém jazyce: Biomechanical aspect of speed canoe technic
• Klíčová slova: Rychlostní kanoistika; asymetrické zatížení; posturální systém; biomechanické aspekty pádlování
• Klíčová slova anglicky: Speed canoeing; asymmetric load; postural system; biomechanical aspects of paddling
• Akademický rok vypsání: 2014/2015
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Anatomie a biomechanika (51-500100)
• Vedoucí / školitel: PhDr. Petr Šifta, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 17.06.2015
• Datum zadání: 17.06.2015
• Datum a čas obhajoby: 23.09.2021 11:00
• Místo konání obhajoby: FTVS UK, José Martího 269/31, Praha 6, MZM, H 116, Malá zasedací místnost
• Datum odevzdání elektronické podoby: 19.07.2021
• Datum odevzdání tištěné podoby: 19.07.2021
• Datum proběhlé obhajoby: 23.09.2021
• Oponenti: doc. Ing. Monika Šorfová, Ph.D.

Předběžná náplň práce

ABSTRAKT

Název práce:
Biomechanické aspekty techniky jízdy na rychlostní kanoi v kontextu asymetrického zatížení posturálního systému

Cíl práce:
Hlavním cílem práce bylo, na základě teoretických poznatků a vlastních empirických šetření, analyzovat biomechanické aspekty techniky jízdy na rychlostní
kanoi C1 v kontextu asymetrického zatížení posturálního systému.

Metoda řešení:
Na základě poznatků z funkční anatomie a s využitím rozborů reálné jízdy vrcholových sportovců (N = 12) byly v rámci předvýzkumu zkoumány kineziologické
aspekty jízdy na rychlostní kanoi C1. Biomechanické aspekty pádlování byly dále zkoumány s využitím 3D kinematické analýzy (N = 9). Vliv dlouhodobého tréninkového úsilí na odlišnost v příčných průřezech svalů mm. iliopsoas a mm. quadratus lumborum na obou stranách těla byl vyšetřen prostřednictvím magnetické rezonance (N = 5). Řezy svaly byly realizovány v transverzální rovině na úrovni L 3, L 4. Studie vzhledem ke své časové, organizační a finanční náročnosti byly pojaty jako pilotní.

Výsledky:
Jízda na rychlostní kanoi C1 je lokomočně složitý pohybový vzorec, během něhož je posturální systém vystaven dvěma typům asymetrického zatížení. Oba souvisí
s geometrií pohybu. V první řadě je to asymetrie laterální, která vychází ze samotné podstaty jednostranného pádlování na tomto druhu plavidla. Druhá asymetrie je spojena s předozadním pohybem trupu a jeho časově závislým odchýlením se od neutrálního postoje. Zatím co koleno klečné a chodidlo opěrné dolní končetiny jsou fixovány k lodi,trup spolu s hlavou a horními končetinami vykonávají pohyby v relativně širokém rozsahu. Je zde tedy výrazná disproporce mezi fixačními pohyby dolní poloviny a fázickými pohyby horní poloviny těla.
Při jízdě na C1 dochází k unilaterálnímu přetěžování m. quadratus lumborum na straně opěrné dolní končetiny (strana bez pádla), dále k přetěžování vzpřimovačů bederní páteře, zejména na straně opěrné dolní končetiny, a k bilaterálnímu přetěžování m. iliopsoas, které navíc probíhá v jiných izometriích. Samotné asymetrické postavení dolních končetin a držení pádla na jedné straně lodi vytváří nestabilitu, kterou kanoista musí kompenzovat přesunutím těžiště těla více nad klečnou dolní končetinu. Toho je docíleno tzv. lateralizací pánve směrem od strany pádlování a jejím zešikmením ke klečné dolní končetině. Kompenzace je zesílena v záběrové fázi, kdy je úklon pánve, její vybočení a zešikmení nejvýraznější.
Dále se lze domnívat, že při longitudinálním tréninkovém úsilí je stranová disproporce v objemu a intenzitě zatížení posturálního systému příčinou rozdílných příčných průřezů m. iliopsoas a m. quadratus lumborum na straně klečné a opěrné dolní končetiny. U obou svalů lze očekávat (α = 0,05) větší průřezy a tedy i mohutnost na straně opěrné dolní končetiny. V rámci řešení výzkumného problému byl navržen antropomorfní mechanismus, který společně s vytvořenou SW aplikací umožňuje sledovat změny v kinematické geometrii lokomočních pohybových vzorců a to nejen v oblasti sportu, ale i ve fyzioterapii a rehabilitaci.

Klíčová slova:
Rychlostní kanoistika; asymetrické zatížení; posturální systém; biomechanické aspekty pádlování

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

ABSTRACT

Name of the thesis:
Biomechanical aspects of speed canoeing techniques in the context of asymmetric loading of the postural system

Aim of the thesis:
The main aim of the work was, based on theoretical knowledge and own empirical research,to analyze the biomechanical aspects of the technique of riding a C1 speed canoe in the context of asymmetric loading of the postural system .
.
Solution method:
Based on the knowledge of functional anatomy and with the use of analyzes of the real riding of the top athletes (N = 12), the kinesiological aspects of riding the C1 speed canoe were investigated in the preliminary research. Biomechanical aspects of paddling were further investigated using 3D kinematic analysis (N = 9). Influence of long-term training efforts on differences in muscle cross-sections mm. iliopsoas a mm. quadratus lumborum on both sides of the body was examined by magnetic resonance imaging (N = 5). The muscle sections were performed in the transverse plane at the level of L 3, L 4. The studies were conceived as pilot due to their time, organizational and financial demands.

Results:
Riding a C1 speed canoe is a locomotively complex movement pattern during which the postural system is exposed to two types of asymmetric loads. Both are related to the geometry of motion. First of all, it is a lateral asymmetry, which is based on the very essence of one-sided paddling on this type of canoe. The second asymmetry is associated with the anteroposterior movement of the torso and its time-dependent deviation from the neutral position. While the knee of the kneeling lower limb and the foot of the supporting lower limb are fixed to the boat, the hull together with the head and upper limbs perform movements in a relatively wide range. Thus, there is a significant disproportion between the fixation movements of the lower half and the phasic movements of the upper half of the body.
When riding a C1 speed canoe there is unilateral overloading of the quadratus lumborum on the side of the supporting lower limb (side without paddle), overloading of the lumbar spine straighteners, especially on the side of the supporting lower limb, and bilateral overloading of the iliopsoas, which also takes place in other isometries. The very asymmetrical position of the lower limbs and holding the paddle on one side of the boat creates instability, which the canoeist must compensate by shifting the center of gravity of the body more above the kneeling lower limb. This is achieved by the so-called lateralization of the pelvis from the side of the paddling and its inclination to the kneeling lower limb. The compensation is intensified in the engagement phase, when the inclination of the pelvis, its deflection and inclination are most prominent.
Furthermore, it can be assumed that in the longitudinal training effort, the lateral disproportion in the volume and intensity of the load on the postural system is the cause of different cross sections of the iliopsoas and quadratus lumborum on the side of the kneeling and supporting lower limb. For both muscles, larger cross-sections can be expected (α= 0.05) and thus also the strength on the side of the supporting lower limb. As part of the solution of the research problem, an anthropomorphic mechanism was designed, which together with the created SW application allows to monitor changes in the kinematic geometry of locomotor movement patterns, not only in sports, but also in physiotherapy and
rehabilitation.

Key words:
Speed canoeing; asymmetric load; postural system; biomechanical aspects of paddling.