Termograficzna analiza użycia poszczególnych grup mięśniowych

Termograficzna analiza użycia
poszczególnych grup mięśniowych podczas
treningu Brazylijskiego Jiu-Jitsu.
Tomasz Andrysiak, Jan Awrejcewicz
Katedra Automatyki i Biomechaniki, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź
Słowa kluczowe: termografia, mięsień, brazylijskie jiu-jitsu, gracie, sport, sztuka walki,
trening.
STRESZCZENIE
Praca zawiera termograficzną analizę stopnia zaangażowania poszczególnych grup
mięśniowych w treningu Brazylijskiego Jiu-Jitsu. Wyniki analizowano pod kątem różnicy w
wykorzystaniu dużych i małych grup mięśniowych.
1. WSTĘP
Brazylijskie Jiu-Jitsu (BJJ) znane jest na świecie również pod nazwą Gracie Jiu-Jitsu i
jak sama nazwa wskazuje wywodzi się z Brazylii. BJJ jest sztuką walki, systemem
samoobrony oraz dyscypliną sportową zrzeszoną pod Międzynarodową Federacją
Brazylijskiego Jiu-Jitsu.
Historia BJJ sięga początku dwudziestego wieku i ściśle związana jest z rodziną
Gracie. W 1915 roku Japończyk Esai Maeda Koma, mistrz Jiu-Jitsu osiedlił się w Brazylii
gdzie poznał Gastao Gracie. Najstarszy syn Gastao, piętnasto letni Carlos Gracie rozpoczął
treningi Jiu-Jitsu i to on uznawany jest za twórcę Brazylijskiego Jiu-Jitsu. Carlos wraz ze
swoimi braćmi, a w późniejszym okresie dziećmi i bratankami systematycznie rozwijali JiuJitsu dokładając do niego elementy między innymi Judo. Głównym zamiarem rodziny Gracie
było stworzenie systemu samoobrony, który umożliwiłby mniejszym zawodnikom pokonać
większych od siebie przeciwników. Większość technik stosowanych w BJJ opiera się o
odpowiednie wykorzystanie siły dużych grup mięśniowych przeciwko małym zespołom
mięśni (np. użycie mięśni nóg i pleców przeciwko mięśniom ramienia podczas wykonywania
„dźwigni prostej na łokieć”). Równie istotne jest odpowiednie wykorzystanie masy i
momentów wygenerowanych przez przeciwnika [1].
Właśnie dlatego Brazylijskie Jiu-Jitsu jest tak ciekawym sportem z punktu widzenia
biomechaniki. Te aspekty przyczyniły się do postawienia tezy, że podczas treningu BJJ
używane powinny być najczęściej duże mięśnie (mięsnie czworogłowe uda, mięśnie
pośladkowe, mięsień najszerszy grzbietu) oraz, ze względu na dużą ilość pracy bioder,
mięśnie brzucha i prostowniki grzbietu [2].
Termografia kliniczna, czyli technika termowizyjnego pomiaru temperatury
powierzchni ciała jest bardzo dobrym narzędziem do analizy stopnia zaangażowania
wybranych grup mięśni podczas ćwiczeń. Możliwe jest to ponieważ istnieje związek
procesów metabolicznych z wykonaną pracą mechaniczną, przy pewniej stracie energii w
postaci ciepła [3][4].
Celem pracy jest zbadanie wykorzystania poszczególnych partii mięśniowych podczas
treningu brazylijskiego Jiu-Jitsu.
2. METODYKA BADAŃ
Badania przeprowadzono na grupie 6 zawodników o średnim wieku 28,33 ± 2,42 lat i
o różnym stopniu zaawansowania. Stopień zaawansowania mierzono oceniając staż
treningowy. Zawodnicy trenujący krócej niż 2 lata uznawani byli za początkujących (P),
zawodnicy trenujący dłużej niż 2 lata, ale krócej niż 4 uznawani byli za
średniozaawansowanych (S), natomiast zawodnicy ze stażem przekraczającym 4 lat
przydzieleni zostali do grupy zaawansowanej (Z). Średni staż wynosił 45,83 miesięcy.
Szczegółowe dane na temat badanych znajdują się w Tabeli 1.
Użycie mięśni badano pośrednio poprzez pomiar temperatury ciała przy użyciu
kamery termowizyjnej Optris PI 1603. Pomiarów dokonywano przed, w trakcie oraz po
zakończeniu treningu trwającego 90 minut. Należy zaznaczyć, że wszyscy zawodnicy
wykonywali te same ćwiczenia (identyczny trening) niezależnie od stopnia zaawansowania.
Badani trenowali zarówno z innymi badanymi jak i z zawodnikami nie biorącymi udziału w
eksperymencie. Mierzono temperaturę nóg, torsu i ramion.
Tabela 1. Szczegółowe dane badanych zawodników. P – zawodnik początkujący ze stażem poniżej 2 lat, S –
zawodnik średniozaawansowany ze stażem od 2 do 4 lat, Z – zawodnik zaawansowany ze stażem powyżej 4 lat.
#
1
2
3
4
5
6
Płeć
M
M
M
M
M
M
Średnia
Odchylenie standardowe
Wiek
26
26
30
27
29
32
28,33
2,42
Staż treningowy (w mieśiącach)
8
14
39
35
98
81
45,83
Zawansowanie
P
P
S
S
Z
Z
Wszystkie pomiary były wykonane w tym samym wentylowanym pomieszczeniu w którym
odbywał się trening. Temperatura pomieszczenia przed treningiem wynosiła 25°C, wilgotność
na poziome 42%. Po treningu temperatura wzrosła nieznacznie do 26°C a wilgotność do 50%.
Przed pomiarem zawodnicy byli wycierani ręcznikiem papierowym.
3. WYNIKI
W Tabeli 2 zestawiono różnice w temperaturze poszczególnych partii mięśniowych
względem średniej temperatury ciała przed treningiem.
Tabela 3 zawiera zestawienie różnic w temperaturze poszczególnych partii
mięśniowych po treningu względem temperatury tych samych mięśni przed treningiem.
Tabela 2. Różnice w temperaturze poszczególnych grup mięśni przedstawione w postaci odchylenia od średniej
temperatury powierzchni ciała (w [°C]). Grzbiet – mięsień najszerszy grzbietu; Lędźwie – prostowniki grzbietu;
Klatka – mięśnie klatki piersiowej; Przód uda – mięśień czworogłowy uda; Tył uda- mięsień dwugłowy uda.
Mierzone były temperatury poszczególnych kończyn, tabela zawiera wartości średnie.
#
1
2
3
4
5
6
Biceps
-0,1
0
-0,2
-0,2
0
-0,1
Triceps
-0,2
-0,4
-0,4
-0,3
-0,2
-0,2
Grzbiet
0,3
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
Lędźwie
-0,1
0,2
0,4
-0,6
-0,3
-0,5
Brzuch
-0,1
-0,3
0,2
0,1
-0,4
-0,1
Klatka
0
0
0
-0,3
0,1
0
Przód uda
-0,2
-0,1
-0,1
0,2
-0,3
0
Tył uda
-0,1
-0,2
0,1
0,1
-0,3
0
Średnia
-0,10
-0,28
0,25
-0,15
-0,1
-0,03
-0,08
-0,07
Tabela 3. Zmiany w temperaturze poszczególnych grup mięśniowych po treningu (w [°C]). Grzbiet – mięsień
najszerszy grzbietu; Lędźwie – prostowniki grzbietu; Klatka – mięśnie klatki piersiowej; Przód uda – mięśień
czworogłowy uda; Tył uda- mięsień dwugłowy uda. Mierzone były temperatury poszczególnych kończyn, tabela
zawiera wartości średnie.
#
1
2
3
4
5
6
Śred.
Biceps Triceps Grzbiet Lędźwie
0,4
0,3
0,1
0,2
0
0
0,17
0,4
0,4
0
0,2
0
0,1
0,18
0,7
0,8
0,3
0,4
0,2
0,1
0,42
0,9
0,6
0,5
0,5
0,2
0,2
0,48
Brzuch
Klatka
0,9
1,1
0,4
0,5
0,3
0,2
0,57
0,4
0,5
0,3
0,2
0,1
0,1
0,27
Przód
uda
1,2
1,1
0,3
0,2
0,1
0,2
0,52
Tył
uda
0,4
0,6
0,2
0,2
0
0,1
0,25
Zmiana śr.
temp. ciała
0,66
0,68
0,26
0,3
0,11
0,13
0,36
Średni wzrost temperatury ciała badanych zawodników w trakcie treningu wynosi
około 0,36°C. Należy jednak wspomnieć, że średni wzrost temperatury ciała u zawodników z
najdłuższym stażem wynosił jedynie 0,12°C natomiast zawodników początkujących był
wyższy o ponad 0,5°C i wynosił 0,67°C. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że wszyscy z
badanych, którzy zakwalifikowali się do doświadczenia byli w dobrej lub bardzo dobrej
formie fizycznej. Pomiary przeprowadzone na zawodnikach zaczynających trenować
Brazylijskie Jiu-Jitsu, którzy nie byli wysportowani wskazywały różnice w średniej
temperaturze ciała po treningu sięgające nawet 2°C.
Zaobserwowana średnia zmiana w temperaturze małych mięśni (biceps, triceps) nie
przekracza 0,2°C podczas gdy średni różnica w temperaturze dużych mięśni sięga 0,57°C.
Podobnie jak przy analizie średniej temperatury ciała, w zestawieniu zmiany
temperatury poszczególnych partii mięśniowych można zaobserwować różnice między
zawodnikami o różnym stażu. U zawodników początkujących występują zdecydowane
różnice w temperaturze duży partii mięśniowych, ale występuje również wyraźny wzrost
temperatury małych mięśni. U zawodników średniozaawansowanych różnice w temperaturze
dużych mięśni nie są już tak widoczne, ale nadal znaczące podczas gdy temperatura małych
mięśni wzrasta nieznacznie. Zawodnicy zaawansowani zanotowali najniższy wzrost średniej
temperatury ciała, co odzwierciedla się oczywiście w temperaturze poszczególnych partii
mięśniowych. Różnice w temperaturze małych i dużych mięśni są niewielkie. Wzrost
temperatury małych mięsni nie przekracza 0,1°C, a dużych 0,2°C.
4. WNIOSKI
Otrzymane wyniki badań zdają się potwierdzać postawioną tezę, że trening
Brazylijskiego Jiu-Jitsu angażuje przede wszystkim duże partie mięśni. Średni wzrost
temperatury mięśnia najszerszego wyniósł 0,42°C, lędźwi (prostowniki grzbietu) 0,48°C,
brzucha 0,57°C, mięśnia czworogłowego uda 0,52°C.
Należy jednak mieć na uwadze, że największe wzrosty w temperaturze tych mięśni
odnotowano u zawodników początkujących, natomiast u zawodników o najdłuższym (z grupy
badanych osób) stażu treningowym różnice te są już bardzo małe.
Warto również zaznaczyć, że grupa przebadanych osób była niewielka, a w jej skład
nie wchodził żaden zawodnik o najwyższej randze w Brazylijskim Jiu-Jitsu, czyli zawodnik z
czarnym pasem.
Wpływ na otrzymane wyniki mogła mieć również specyfikacja treningu. Mimo tego,
że wszyscy zawodnicy badani byli po tym samym przed i po tym samym treningu, to każdy z
nich ćwiczył i uczestniczył w sparingach z innymi partnerami.
PODZIĘKOWANIA
Serdecznie dziękuję zawodnikom i trenerom z klubu Berserkers Team Łódź oraz
Copacabana Łódź za pomoc w przeprowadzeniu badań.
Praca wspierana z programu „MISTRZ” Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
BIBLIOGRAFIA
[1] Camargo B., The History of Brazilian Jiu-Jitsu, [on-line], dostęp: 2011.06.10, dostępna
w Internecie: http://www.ibjjf.org/jjh.htm
[2] Mrozowski J., Awrejcewicz J., Podstawy biomechaniki, Politechnika Łódzka, 2004
[3] Chudecka M., Lubkowska A., Temperature changes of selected body’s surfaces of
handball players in the course of training estimated by thermovision, and the study of the
impact of physiological and morphological factors on the skin temperature, Journal of
Thermal Biology 35, 2010, pp 379–385
[4] Anwajler J., Dudek K., Ocena aktywności wybranej grupy mięśni na podstawie pomiaru
zmian temperatury powierzchni ciała, Acta Bio-Optica et Informatica Medica 2009, vol. 15, I