MASARYKOVA UNIVERZITA Fakulta sportovních studií Katedra kineziologie vybrané aspekty pohybové činnosti člověka z pohledu antropomotoriky a biomechaniky Habilitační práce (Soubor publikovaných prací s komentářem) Brno, 2011 Mgr. Martin Zvonař, Ph.D. Prohlašuji, že jsem uvedenou habilitační práci vypracoval samostatně, na základě originálního výzkumu a s využitím uvedených literárních a internetových zdrojů. Souhlasím, aby práce byla uložena na Masarykově univerzitě v Brně v knihovně Fakulty sportovních studií a zpřístupněna ke studijním účelům. Mgr. Martin Zvonař, Ph.D. OBSAH 1 Komentář k souboru prací. 5 1.1 Pohybový režim, motorická výkonnost a zdravotní stav populace. 6 1.2 Výzkum plantárního tlaku specifických skupin osob. 12 1.3 Aplikace trojdimenzionální kinematické analýzy ve sportu. 19 2 Soubor publikovaných prací. 24 2.1 Pohybový režim, motorická výkonnost a zdravotní stav populace. 24 2.1.1 Nedostatek pohybové aktivity – fenomén dnešní doby. 24 2.1.2 Vliv pravidelné pohybové aktivity na úroveň psychických funkcí a koordinačních schopností u osob starších 60 let 30 2.1.3 Objem a frekvence pohybové aktivity ve vztahu ke zdravotnímu stavu populace středního a staršího věku. 40 2.1.4 The influence of regular physical activities on the level of mental functions and coordination in people over the age of 60 48 2.1.5 Involuce motorické výkonnosti dospělé populace. 53 2.1.6 Srovnání vybraných parametrů tělesné zdatnosti 12 až 15letých žáků v ČR a USA. 60 2.1.7 Pohybová aktivita studentů Masarykovy univerzity. 69 2.2 Výzkum plantárního tlaku u specifických skupin osob. 80 2.2.1 Analýza distribuce plantárního tlaku prostřednictvím pedografické plošiny EMED.. 80 2.2.2 Analýza plantárního tlaku při chůzi 89 2.2.3 Influence of combative sports on state of plantar pressure. 99 2.2.4 Plantar pressure in grammar school girls and influence of sports activities, exercise surfaces and sports shoes 107 2.2.5 Diagnostika plantárního tlaku pomocí systému EMED.. 115 2.2.6 Lidská noha, diagnostika a prevence. 122 2.2.7 Pohybová aktivita a zdraví nohy z pohledu plantografie. 133 2.3 Aplikace trojdimenzionální kinematické analýzy ve sportu. 140 2.3.1 Kinematická analýza chůze. 140 2.3.2 SIMI Motion – 3D biomechanická analýza. 149 2.3.3 3D biomechanická analýza v atletice. 157 2.3.4 Biomechanická troj-dimenzionálna analýza variantnosti gymnastického tvaru. 165 2.3.5 Biomechanická 3D analýza hodu oštěpem.. 174 2.3.6 Balance abilities from the view of three dimensional analyses. 195 2.3.7 Kinematic analysis in combative sports. 200 Předmluva Předložená habilitační práce představuje soubor publikovaných prací s komentářem a je rozčleněna na dvě části. V první části autor předkládá stručný komentář k předloženým pracím, druhou část pak tvoří vybrané publikované práce rozdělené do tří oblastí. V rámci každé z oblasti jsou jednotlivé práce řazeny chronologicky dle roku vydání. Formátování prací bylo sjednoceno s tím, že citace s odkazy byly ponechány v originální podobě, tedy ve shodě s požadavky jednotlivých edičních rad, či vědeckých výborů, vydávajících institucí. Do souboru publikovaných prací bylo vybráno 21 publikací, přičemž celkový počet publikovaných prací autora je více než 60. Vybrány byly práce z období 2004 – 2011 a jsou voleny tak, aby dokumentovaly odborný profil autora za posledních 7 let. 1 Komentář k souboru prací Do první části jsou zařazeny práce zkoumající pohybový režim, motorickou výkonnost a zdravotní stav vybraných skupin populace, s cílem vyhodnotit vzájemný vztah těchto proměnných a zachytit aktuální trendy a tendence změn pohybové aktivity a motorické výkonnosti těchto skupin. Druhá oblast publikací představuje metodické materiály vytvořené pro měření s pedobarometrickou plošinou a rovněž výsledky výzkumů plantárního tlaku, kterých bylo dosaženo především v rámci realizace projektů specifického výzkumu na Fakultě sportovních studií. Jednalo se o výzkumy zaměřené na specifické skupiny obyvatel, jako jsou vrcholoví sportovci, děti, či těhotné ženy. Předkládáme zde i výsledky výzkumů vlivu různých sportovních povrchů, využívaných při pohybové aktivitě, na stav nožní klenby reprezentovaný rozložením plantárního tlaku při chůzi. Další zařazené práce pojednávají o výzkumu vlivu těhotenství, respektive změn hmotnosti v průběhu těhotenství, na stav nožní klenby opět reprezentovaného rozložením plantárního tlaku při chůzi. Třetí oblast zahrnuje práce zaměřené na aplikaci trojdimenzionální kinematické analýzy pohybu ve výzkumech autora společně s autorským kolektivem pracovníků Fakulty sportovních studií. Vybrané práce přibližují výsledky z různých sportovních odvětví, či vybraných pohybových schopností. Jedná se zejména o diagnostiky sportovních technik, pohybových schopností a analýzy lidské lokomoce prostřednictvím kinematické analýzy. 1.1 Pohybový režim, motorická výkonnost a zdravotní stav populace Vybrané publikované práce Beránková, Lenka - Zvonař, Martin. Nedostatek pohybové aktivity-fenomén dnešní doby. In Konference plná barev. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, Fakulta tělesné kultury, 2004. od s. 10-14, 5 s. ISBN 80-244-0931-3. Zvonař, Martin - Sebera, Martin - Kopřivová, Jitka. Vliv pravidelné pohybové aktivity na úroveň psychických funkcí a koordinačních schopností u osob starších 60 let. In Transformace tělesné výchovy a sportu na Slovensku. University of Constantine the Philosopher in Nitra, 2007. 76 s. ISBN 978-80-8094-173-4. Zvonař, Martin. Objem a frekvence pohybové aktivity ve vztahu ke zdravotnímu stavu populace středního a staršího věku. In Sport a kvalita života. Masarykova univerzita; Brno: Masarykova univerzita, Fakulta sportovních studií, 2007. 158 - 165 s. ISBN 978-80-210-4435-7. Zvonař, Martin - Reguli, Zdenko - Sebera, Martin - Kopřivová, Jitka. The influence of regular physical activities on the level of mental functions and coordination in people over the age of 60. In Current trends in Performance Analysis. Aachen: Shaker Verlag, 2009. od s. 303-307, 393 s. ISBN 978-3-8322-8390-2. Zvonař, Martin. Involuce motorické výkonnosti dospělé populace. In Telesná výchova, šport, výskum na univerzitách. 1. vydání. Bratislava: Strojnická fakulta STU Bratislava, 2009. p. 24 - 31, 252 pp. ISBN 978-80-227-3210-9 Zvonař, Martin - Mojžíš, Milan - Reguli, Zdenko - Sebera, Martin. Srovnání vybraných parametrů tělesné zdatnosti 12 až 15letých žáků v ČR a USA. Medicina Sportiva Bohemica et Slovaca, Praha : Česká společnost tělových. lékařství, 19/2010, 4, od s. 258-263, 265 s. ISSN 1210-5481. 2010. Nykodým, Jiří – Zvonař, Martin – Sebera, Martin. Pohybová aktivita studentů Masarykovy univerzity. In Studia sportiva, Brno: FSpS MU, 1/2011s. 50 – 58, 90 s. ISSN 1802-7679. 2011 Komentář k vybraným pracím Změny úrovně pohybové aktivity, motorické výkonnosti a zdravotního stavu různých věkových skupin populace České republiky jsou stále častějším tématem kinantropologických a biomedicínských výzkumů. Cílem těchto výzkumů je jednak hodnocení vztahu mezi proměnnými (úroveň pohybové aktivity, motorická výkonnost a zdravotní stav), jednak zjišťování aktuálního stavu sledovaných parametrů, srovnávání s dřívějšími výsledky a sledování vývoje zmíněných parametrů pod vlivem měnícího se životního stylu populace. Také výzkumy pohybové aktivity, motorické výkonnosti a zdravotního stavu prováděné výzkumnými týmy složenými z akademických pracovníků a doktorandských studentů Fakulty sportovních studií sledovaly obdobné cíle. Současně jsme se soustředili na získání dostatečně širokého souboru probandů pro zajištění objektivity případných závěrů. Podařilo se sestavit výzkumný soubor, který v současné době tvoří téměř 2000 probandů. Nejprve jsme se zaměřili na problematiku pohybové aktivity s cílem vlastním výzkumem ověřit nepříznivá tvrzení o úrovni pohybové aktivity dospělé populace ČR, které vyplývají ze závěrů mnoha studií. Využili jsme standardizovaný dotazník osvědčený v projektu č. 58/1999, který byl řešen v rámci národního programu podpory zdraví MZČR a jehož hlavním řešitelem byl doc. MUDr. Jindřich Fiala, CSc., z LF MU v Brně. Jeho prostřednictvím jsme získali základní informace týkající se druhu, intenzity a týdenní frekvence rekreační pohybové aktivity, základní antropometrické údaje a informace o pracovním zařazení zkoumaného souboru. Z hodnocení dotazníků vyplynula znepokojující zjištění o honotách BMI - ukázalo se, že v průměru dosáhl BMI u mužů 26 a u žen 24.7, což je již v obou případech považováno za nadváhu. Z typů zaměstnání převládala zaměstnání sedavého charakteru, jednalo se o 52% výzkumného souboru. Průměrně strávili respondenti sezením 7,2 hodin denně, což odpovídá přibližně celé délce pracovní doby. Tento fakt pouze podtrhuje celkově špatnou situaci městské populace středního věku. Získali jsme rovněž informace o spektru pohybových aktivit sledovaného souboru. Nejčastěji prováděné aktivity byly tyto: procházky trvající déle než 20 minut, dále jízda na kole včetně rotopedu, plavání. Metodika hodnocení dotazníku dále umožnila základní hodnocení struktury pohybových aktivit a úrovně pohybové aktivity srovnáním jednotlivých výsledků s doporučovanou týdenní normou. Zjistili jsme, že pohybová aktivita téměř třetiny dospělé populace má nedostačující úroveň. Při podrobnějším pohledu je patrný rozdíl mezi prováděním pohybové aktivity u respondentů středního a staršího věku. Zatím co u respondentů středního věku je podíl dostačující a nedostačující pohybové aktivity téměř shodný (rozdíl 2% ve prospěch dostačující), u respondentů staršího věku převažuje podíl dostačující pohybové aktivity téměř o 10%. Tento fakt je dle našeho názoru dán dostatkem času respondentů ve starším věku a větším zájmem o udržování dobrého zdravotního stavu. Výsledky byly publikovány v článku „Nedostatek pohybové aktivity-fenomén dnešní doby“ (kapitola 3.1.1). V rámci přípravy a realizace článku se autor podílel na vypracování metodiky výzkumu, zpracování výsledků práce a formulaci závěrů, což představuje 60% podíl na celé práci. U dvou souborů probandů jsme v průběhu let 2004 – 2009 měřili motorickou výkonnost s cílem prohloubit poznatky o tělesné zdatnosti a zachytit hlavní fáze involučních změn jednotlivých motorických schopností – článek „Involuce motorické výkonnosti dospělé populace“ (kapitola 3.1.5). Pro splnění uvedeného cíle jsme sestavili testovou baterii sedmi motorických testů zaměřených na základní spektrum motorických schopností. Zjištěné výsledky jednoznačně nepotvrdily naše předpoklady o dřívějším nástupu involuce v oblasti rychlostních schopností u obecné (nesportující populace) ve srovnání s předchozími generacemi a naopak potvrdily doposud publikovaná zjištění o involučních změnách v průběhu ontogeneze. Za zmínku stojí zjištění o dřívějším nástupu involuce motorických schopností v oblasti koordinačních schopností (mezi 30. a 40. rokem) a dále pozdější nástup involučních změn u silových schopností flexorů ruky, kde jsme zaznamenali celkově nižší úroveň při srovnání s dřívějšími výzkumy. Získané informace o úrovni pohybové aktivity populace jsme rozšířili a promítli do vztahu ke zdravotnímu stavu. Při hodnocení jsme vycházeli z týdenního objemu pohybové aktivity a sledovali jsme její vliv na zdravotní stav reprezentovaný vybranými oblastmi (pohybový aparát, dýchací a oběhová soustava). Výzkum byl proveden v letech 2003 až 2007 na souboru 1234 probandů prostřednictvím dotazníku zdravotního stavu. Zjistili jsme, že pohybová aktivita má při určitém objemu a týdenní frekvenci (objem se pohybuje v intervalu od 400 do 1000 minut týdně) jednoznačně pozitivní vliv na sledované aspekty zdravotního stavu, ovšem současně jsme zjistili, že se při objemu vyšším než 1000 minut týdně začíná projevovat negativní vliv pohybové aktivity. Jde zejména o onemocnění pohybového aparátu (artrózy). Zde je ovšem nutné dodat, že skupina lidí s nadměrnou pohybovou aktivitou je ze statistického hlediska příliš malá a naše zjištění je možné z části přičíst i genetickým činitelům, zraněním apod. Dále z našeho výzkumu vyplynulo, že v rámci kategorií, které uvádějí, že nemají „žádné“ zdravotní potíže, v celém souboru převažují muži nad ženami více než o ¼ a dále se ukazuje, že většina zjišťovaných zdravotních potíží není zpravidla závažného charakteru, neboť více než 85% dotázaných se své zdravotní potíže ani nepokouší řešit. Tento výzkum představuje článek „Objem a frekvence pohybové aktivity ve vztahu ke zdravotnímu stavu populace středního a staršího věku“ (kapitola 3.1.3). Výzkumy, jejichž výsledky byly publikovány v článcích „Vliv pravidelné pohybové aktivity na úroveň psychických funkcí a koordinačních schopností u osob starších 60 let“ (kapitola 3.1.2) a „The influence of regular physical activities on the level of mental functions and coordination in people over the age of 60“ (kapitola 3.1.4), byly zaměřeny na část populace ve věku starší dospělosti a stáří. V rámci pravidelné práce se skupinou 18 seniorů v domově důchodců jsme provedli v letech 2004 až 2007 experimentální výzkum vlivu pohybové aktivity na vybrané aspekty koordinačních schopností. Současně jsme se v rámci téhož experimentu pokusili prokázat vliv pohybové aktivity na zmírnění dynamiky vývoje demence. Intervenční program sestával z prvků zdravotní tělesné výchovy a psychomotorických cvičení zaměřených na rozvoj motorické zručnosti, rovnováhových schopností, kognitivních schopností a reakčních schopností. Ze získaných výsledků vyplývá, že pravidelná pohybová aktivita má vliv jednak na zpomalení involučních procesů koordinačních schopností a rovněž na zpomalení progresu v oblasti involuce psychických funkcí reprezentovaných v našem výzkumu stupni demence, detekované SKT testem. Zjistili jsme, že u skupiny cvičících došlo ke zlepšení úrovně kognitivních funkcí na úroveň nepatrné demence. V rámci přípravy a realizace článků se autor podílel na formulaci úvodu práce, na vypracování metodiky výzkumu a na diskusi spojené s formulací závěrů, což představovalo 60% podíl na obou pracích. V následujících výzkumech jsme se zaměřili na tělesnou zdatnost dospívající populace. U souboru 113 chlapců ve věku 12 až 15 let jsme v roce 2010 aplikovali testovou baterii Fitnessgram s cílem zjistit úroveň tělesné zdatnosti. Díky dlouhodobé spolupráci s Kinesiology department University of Illinois jsme měli možnost získané výsledky srovnat také s výsledky stejně staré populace chlapců z USA a dospěli jsme k zajímavým zjištěním. Již při hodnocení BMI jsme zaznamenali významné rozdíly mezi chlapci z ČR a USA - 14 a 15tiletí chlapci z USA mají statisticky významně vyšší hodnoty BMI než chlapci v ČR (o 2,53, resp. 2,01). Výsledky ostatních věkových skupin jsou shodné z hlediska statisticky významného rozdílu, ačkoliv 12 a 13tiletí chlapci v ČR mají nepatrně vyšší BMI než chlapci v USA. V oblasti silových a vytrvalostních schopností dosahovali chlapci z ČR, ve srovnání se stejně starými chlapci z USA, podstatně lepších výsledků, přičemž nejvýraznější statisticky významný rozdíl ve výkonnosti byl zaznamenán u vytrvalostních schopností v kategorii 14 letých chlapců. Naopak lepších výsledků dosáhli chlapci z USA v oblasti koordinačních schopností a to v testu „záklon v lehu na břiše“. Tento fakt byl ovšem do značné míry ovlivněn benevolentnějším přístupem amerických učitelů, kteří povolovali při testu záklon hlavy, kterým bylo dosaženo podstatně lepších výsledků. Dramatický rozdíl v úrovni silových schopností vede k závěru, že platnost výsledků testu síly a pohyblivosti extenzorů trupu by měla být ověřena na dalším vzorku respondentů, jelikož rozdíly mezi výsledky v ČR a v USA byly alarmující (až 50%). Výsledky srovnání byly publikovány v článku „Srovnání vybraných parametrů tělesné zdatnosti 12 až 15letých žáků v ČR a USA“ (kapitola 3.1.6). V rámci přípravy a realizace této práce se autor podílel na formulaci cílů, na zpracování výsledků práce a na diskusi spojené s formulací závěrů, což představovalo 70% podíl na celé práci. Dalším výzkumným souborem, u kterého jsme sledovali úroveň pohybové aktivity, byli studenti Masarykovy univerzity. Zjišťování úrovně pohybové aktivity probíhalo v letech 2008 až 2009 a výzkumný soubor tvořilo 1327 studentů. Zásadní zjištění jsou tato: * muži jsou celkově aktivnější než ženy * 65% studentů plní alespoň jedno z doporučení pro pohybovou aktivitu * s růstem velikosti lokality klesá intenzivní pohybová aktivita mužů * u žen je naopak nejvyšší intenzivní pohybová aktivita ve velkých městech Výsledky byly publikovány v práci „Pohybová aktivita studentů Masarykovy univerzity“ (kapitola 3.1.7). Na základě zjištění z výzkumu jsme vyvodili následující doporučení: * zachovat stav povinné tělesné výchovy pro celou MU * rozšířit nabídku volitelných předmětů v rámci CŽV * přizpůsobit nabídku Centra univerzitního sportu požadavkům studentů * vzhledem k neuspokojivému stavu zvýšit povědomí o negativních dopadech inaktivního chování a o výhodách pravidelného provádění pohybové aktivity * vytvářet podmínky pro realizaci pohybových aktivit * údaje z pravidelného monitorování pohybové aktivity obyvatel zařadit mezi charakteristiky zdravotního stavu a životního stylu obyvatel ČR * věnovat co největší pozornost celoživotním pohybovým aktivitám ve školní tělesné výchově. V rámci přípravy a realizace této práce se autor podílel na formulaci úvodu a cílů práce, na vypracování metodiky výzkumu a na diskusi spojené s formulací závěrů, což představovalo 60% podíl na celé práci. 1.2 Výzkum plantárního tlaku specifických skupin osob Vybrané publikované práce Zvonař, Martin - Lutonská, Kateřina. Analýza distribuce plantárního tlaku prostřednictvím pedografické plošiny EMED. In Sport a kvalita života 2009. 1. vydání. Brno: FSpS MU, 2009. 9 s. ISBN 978-80-210-5006-8. Zvonař, Martin - Lutonská, Kateřina. Analýza plantárního tlaku při chůzi. Studia Sportiva, Brno: Masarykova univerzita, 4/2010, 1, od s. 119-125, 143 s. ISSN 1802-7679. 2010. Zvonař, Martin - Reguli, Zdenko - Vespalec, Tomáš. Influence of combative sports on state of plantar pressure. In 2nd World Scientific Congress of Combat Sports and Martial Arts. 2010. Od s. 87-93, 218 s. ISBN 978-83-7338-571-9. Zvonař, Martin - Kolářová, Kateřina - Sebera, Martin. Plantar pressure in grammar school girls and influence of sports activities, exercise surfaces and sports shoes. Physical education and sport, Pitesti: University of Pitesti, 14/2010, 1, od s. 110-114, 415 s. ISSN 1453-1194. 2010. Zvonař, Martin - Kolářová, Kateřina - Vespalec, Tomáš - Koplík, Martin. Diagnostika plantárního tlaku pomocí systému EMED. 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 2011. 52 s. ISBN 978-80-210-5454-7 Zvonař, Martin - Vespalec, Tomáš - Kolářová, Kateřina - Petr, Jaroslav. Lidská noha, diagnostika a prevence. 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 2011. 61 s. ISBN 978-80-210-5453-0 Zvonař, Martin – Kolářová, Kateřina - Pohybová aktivita a zdraví nohy z pohledu plantografie. In – Studia Sportiva, Brno: Masarykova univerzita, 14/2011, ISSN 1802-7679. 2010. [DEL: :DEL] Komentář k vybraným pracím První výzkum zabývající se problematikou plantárního tlaku publikovaný v článku „Analýza distribuce plantárního tlaku prostřednictvím pedografické plošiny EMED“ (kapitola 3.2.1) měl charakter pilotní studie zaměřené na ověření a zpřesnění metodiky měření se systémem EMED jak ve statickém, tak dynamickém modu. Cílem výzkumu bylo ověřit využitelnost systému EMED ve sportovním a medicínském prostředí. Výsledkem práce je případová studie plantárního tlaku, demonstrující možnosti zobrazení rozložení plantárních tlaků a dále metodický materiál umožňující využívat systém EMED v plném rozsahu. Součástí práce jsou rovněž následná doporučení pro využití ve sportovní a biomedicínské praxi. Doporučení se týkají zejména následujících oblastí: * sledování vlivu rozvoje techniky na rozložení plantárního tlaku u sportovce * detailní analýza sportovních pohybů * optimalizace sportovní techniky * vývoj a optimalizace sportovního náčiní (obuv, lyže) * sledování vlivu jednostranných zatížení na distribuci plantárního tlaku * patologické změny na chodidle vyvolané extrémním sportovním zatížením * vliv zranění a míry rekonvalescence sportovce na distribuci plantárního tlaku * distribuce plantárního tlaku u různých somatotypů * srovnání vzorců distribuce plantárního tlaku typické pro sportovce z různých odvětví * sledování vývoje distribuce tlaku u sportovce v průběhu ontogeneze * možnost výběru talentů dle naměřených hodnot * distribuce plantárního tlaku v souvislosti s bezprostředním zatížením * výzkum rovnovážných schopností V rámci přípravy a realizace této práce se autor podílel na vypracování metodiky výzkumu, zpracování výsledků práce a na diskusi spojené s formulací závěrů, což představovalo 90% podíl na celé práce. Další výzkumy z oblasti plantografie jsme zaměřili na problematiku plantárního tlaku u dívek na víceletém gymnáziu. Hledali jsme statistické a logické vztahy a vazby mezi naměřenými daty, reprezentovanými relativními hodnotami tlaku a relativní velikostí ploch kontaktu vybraných oblastí chodidla s podložkou, při promítnutí vlivu sportovních aktivit. Analýzou těchto vztahů jsme chtěli blíže zjistit, jak ovlivňují sportovní aktivity, cvičební povrch a druh sportovní obuvi stav nožní klenby. V rámci výzkumu jsme získali celou řadu nových zjištění, za nejzásadnější považujeme absenci statisticky významných rozdílů v rozložení plantárního tlaku mezi dívkami věnujícími se různým sportům a používajícími různé druhy obuvi. Tato skutečnost mohla být ovlivněna tím, že většina dívek neprovozuje žádný z uváděných sportů na výkonnostní, respektive vrcholové úrovni. I přes to jsme učinili zjištění například v oblasti velikosti ploch vybraných částí planty zvlášť levé a zvlášť pravé nohy, kde jsme našli jednu významnější (0,401; 0,424) korelaci mezi plochami oblastí M01 a M03 podobně na obou nohách. Znamená to, že větší plocha přední části nohy souvisí s větší plochou paty. To může být způsobeno snahou o ochranu příčné klenby absorpcí většiny dopadových sil patou, což vede ke zvětšení plochy kontaktu M01. Větší plocha M03 prozrazuje horší příčnou klenbu a větší potřebu ochrany, tedy větší plochu kontaktu M01. Podobné souvislosti jsme zjistili i při hledání korelace mezi hodnotami tlaku a velikostmi ploch v různých oblastech na levé a pravé noze zvlášť. Zde jsme nalezli zajímavou významnou korelaci (-0,582; -0,570) mezi plochou M01 a tlakem M02, což značí, že nižší tlak pod podélnou klenbou je spojen s větší plochou paty. Další korelace (-0,412; -0,337) mezi tlakem na M02 a plochou M03 (nižší tlak pod podélnou klenbou spojený s větší plochou M03) společně s výše zmíněnými výsledky (korelace mezi plochami M01 a M03) potvrzuje náš předpoklad, že horší příčná klenba (větší plocha M03), která přebírá zátěž od podélné klenby (nižší tlak), je chráněna pohlcováním nárazů patou (větší plocha M01), viz práce „Plantar pressure in grammar school girls and influence of sports activities, exercise surfaces and sports shoes“ (kapitola 3.2.4). V rámci přípravy a realizace této práce se autor podílel na formulaci cílů práce, na vypracování metodiky výzkumu, zpracování výsledků práce a na diskusi spojené s formulací závěrů, což představovalo 85% podíl na celé práci. Další výzkum v této oblasti měl za cíl analyzovat průběh distribuce tlaku v průběhu kroku. Výzkumný soubor byl omezen na dva probandy, jednalo se tedy o dvě případové studie realizované s jednou výrazně endomorfní a jednou výrazně mezomorfní osobou. Ze získaných výsledků vyplývá, že endomorfní jedinec měl při odvíjení nohy po podložce výrazně nevyrovnané jednotlivé pokusy (kroky), což bylo způsobeno obtížnou chůzí, ovlivňovanou vysokým podílem pasivní tělesné hmoty (tukové složky). Dále jsme zjistili, že odvíjení chodidla při konstantní rychlosti chůze je u jedince s převažující endomorfní složkou téměř o 10% delší, než u jedince s převahou mezomorfní komponenty. Z porovnání výsledků vyplývá, že chodidlo probanda 1, zatížené téměř dvojnásobnou tělesnou hmotností, vykazuje znaky platfusu a deformace kleneb. Maximální hodnoty tlaků dosahují u zatíženějšího chodidla vyšších čísel a velký tlak byl zaznamenán na větší ploše chodidla. Již z barevného zobrazení velikosti tlaku je u probandů patrné rozdílné odvíjení a zatěžování přední a zadní části chodidla. U probanda 1 je přetížená přední část chodidla a z odvíjení je vynechán palec. U probanda 2 je odvíjení v pořádku, avšak na levé noze je z neznámé příčiny více zatěžována vnější hrana přední části nohy. To naznačuje přítomnost dalšího faktoru ovlivňujícího správnou funkčnost chodidla. Pouze nízká hmotnost zde tedy nestačí. Metoda analýzy plantárního tlaku tedy představuje vhodný způsob, jak získat korektní kvantitativní informace o chodidle a způsobu chůze člověka, jejichž kvalifikovaným posouzením spojeným s osobní anamnézou lze dospět k mnoha dalším poznatkům o stavu a vývoji pohybového aparátu probanda. Tyto poznatky mohou být využity v lékařství při vyšetřování průběžného stavu pacienta, stavu po zranění či rehabilitaci, v oblasti sportovní ve spojitosti s vzájemným ovlivňováním stavu nohy a sportovní činností, případně v obuvnickém průmyslu při vývoji obuvi pro specificky zatěžované nohy. Výsledky představuje článek „Analýza plantárního tlaku při chůzi“ (kapitola 3.2.2). V rámci přípravy a realizace této práce se autor podílel na formulaci úvodu a cílů práce, na vypracování metodiky výzkumu, zpracování výsledků práce, na diskusi spojené s formulací závěrů, což představovalo 90% podíl na celé práci. Výzkum vlivů projevujících se ve změnách plantárních tlaků jsme zaměřili také do oblasti úpolových sportů – viz článek „Influence of combative sports on state of plantar pressure“ (kapitola 3.2.3). Zaměřili jsme se na specifické skupiny vrcholových sportovců, u kterých je prokazatelná specifická či jednostranná zátěž častou příčinou změn v rozložení plantárních tlaků, vedoucích ke změnám architektury nožní klenby. Cílem výzkumu bylo prokázat možné působení úpolových sportů na měkkém a tvrdém povrchu na stav klenby nožní a pokud možno určit charakter tohoto působení. Do výzkumu se zapojilo celkem 30 respondentů, z nichž 15 provozuje karate, kde je většina činností prováděny bez obuvi a na tvrdém povrchu (parkety) a 15 aikido, kde je nejčastějším povrchem měkké tatami. Naměřené hodnoty byly statisticky zpracovány a za účelem zjištění předpokládaných statisticky významných rozdílů byly vypočteny Cohenovy koeficienty účinku d, jejichž hodnota vypovídá právě o statistické významnosti výsledku. U každého z našich závěrů tento koeficient uvádíme pro levou i pravou nohu zvlášť. Z výsledků vyplývá, že muži cvičící karate na pevném povrchu mají absolutně vzato vyšší průměrné tlaky jak celého chodidla (dl=0,74; dr=0,97), tak i vyšší tlaky v jednotlivých sledovaných oblastech (25 . 4. MĚKOTA, K.; CUBEREK, R. Pohybové dovednosti, činnosti, výkony. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 2007. 163 s. ISBN 978-80-244-1728-8. 5. MITCHELL, J. H.; SPROULE, B. J.; CHAPMAN, C. B. The physiological meaning of the maximal oxygen intake test. Journal of Clinical Investigation. 1958, 37, s. 538-547. 6. BLAIR, S. Physical fitness and all-cause mortality. JAMA. 1989, 262, s. 2395-2437. 7. LEGER, L. A., et al. The multistage 20 metre shuttle run test for aerobic fitness. Journal of Sports Sciences. 1988, 6, s. 93-101. 8. SEBERA, M.; BERÁNKOVÁ, L. E-learning a studijní styly u mužů a žen v kurzu Zdravotní tělesné výchovy na Fakultě sportovních studií. In Sebera, Martin - Beránková, Lenka. SCO 2008 Sharable Content Objects. 1. vyd. Brno : MU Brno, 2008. 6 s. ISBN 978-80-210-4613-9 Souhrn Článek pojednává o výzkumu provedeném na Fakultě sportovních studií za účelem zjištění úrovně vybraných parametrů tělesné zdatnosti u vybraného souboru dospívající populace. Následně bylo provedeno srovnání těchto parametrů se získanými daty partnerským pracovištěm (Kinesiology department University of Illinois, Champaign). Z výsledků výzkumu vybraného souboru české populace jsme zjistili, že ve většině sledovaných parametrů (procento tělesného tuku, aerobní kapacita, síla a vytrvalost břišních svalů, síla a vytrvalost horní části trupu a flexibilita dosahovali probandi nadprůměrných výkonů, pouze s výjimkou extense trupu, kde dosahovali probandi podprůměrných výsledků. K podobnému zjištění, tedy, že soubor českých probandů byl ve většině sledovaných parametrů úspěšnější, než soubor amerických probandů, jsme dospěli rovněž při následném srovnání s americkou populací. Summary The paper deals with research conducted at the Faculty of Sports Studies to determine the level of selected parameters of physical fitness in a selected set of adolescent population. Then we have compared these parameters with the results of the U.S. population, as measured by the department to partner (Kinesiology Department University of Illinois, Champaign). The research of the selected file of the Czech population, we found that in most of the parameters (percentage of body fat, aerobic capacity, abdominal strength and muscle endurance, strength and endurance and upper body flexibility probands achieve above-average performance, with the exception extense body, amounting to probands below-average results. A similar finding, that a collection of Czech probands were in most of the parameters are more effective than a set of American probands, we came also in the subsequent comparison with the American population. Poslech Fonetický přepis Slovník - Zobrazit podrobný slovník Poslech Fonetický přepis Slovník - Zobrazit podrobný slovník 2.1.7 Pohybová aktivita studentů Masarykovy univerzity Jiří Nykodým, Martin Zvonař, Martin Sebera Fakulta sportovních studií, Masarykova univerzita Brno Klíčová slova: intenzivní pohybová aktivita, středně zatěžující pohybová aktivita, chůze, aktivní životní styl, dotazník IPAQ Key words: high intensity physical aktivity, middle intensity physical activity, walking, active life style, questionnaire IPAQ Anotace Výzkum pohybové aktivity studentů Masarykovy univerzity byl proveden prostřednictvím dotazníkového šetření na souboru 1327 respondentů. Výzkum probíhal v letech 2008 až 2009 a přinesl celou řadu významných zjištění jak z hlediska plnění zdravotních doporučení, tak z hlediska sídla respondentů. Za nejvýznamnější zjištění lze považovat, že muži jsou celkově aktivnější než ženy rovněž, že 65,3 % studentů plní alespoň jedno z doporučení pro pohybovou aktivitu a s růstem velikosti lokality klesá intenzivní pohybová aktivita mužů, u žen je naopak nejvyšší intenzivní pohybová aktivita ve velkých městech. Physical activity research on Masaryk University students was realized through the questionnaire examination of 1327 respondents. Researches proceeded in years 2008 and 2009 and bring considerable number of significant results both in aspect of health recommendations observance and in aspect of respondent’s residency. We can consider as most significant following results. Men as a whole are more active than women. 65, 3% of students fulfil at least one of recommendation for locomotion activity. As the area of locality grows the intensity of locomotion activity of men decreases. Highest intensity of locomotion activity of women is in big cities. Úvod Novým cílem ve výchově a vzdělávání je naučit člověka dívat se na veškeré činnosti nejen z hlediska vlastních potřeb, ale i z hlediska životních perspektiv, a rozhodovat se ve prospěch zdraví. Proto se do vzdělávacího procesu dostávají témata jako zdravý životní styl, denní režim, výživa, na zdraví orientovaná zdatnost, pohybový režim a další. Úloha pohybu v životě mladého člověka, který chce být zdravým a schopným odborníkem v oblasti své působnosti, je nezastupitelná. Poslední možnost získat mladého člověka pro zdravý životní styl a aktivní pohyb mají pedagogové vysokých škol. Řešení problematiky pohybové aktivity (PA) a s ní souvisejícího životního stylu a kvality života obyvatel vyžaduje systémový a komplexní přístup. Pouze objasnění všech podstatných determinant, korelátů a dalších faktorů ovlivňujících úroveň PA a stejně tak inaktivity může vytvářet podmínky pro realizaci pozitivních změn chování. Zejména takových změn chování, které povedou k pohybově aktivnějšímu životnímu stylu. Mezi závažné determinanty PA dospělých řadíme i úroveň vzdělání (Sallis & Owen, 1999). Vyšší úroveň PA zaznamenali v pracovních dnech Fogelman, Bloch a Kahan (2004) u 20- 65letých dospělých s nižším vzděláním. Ve volném čase však naopak u méně vzdělaných skupin lidí ve věku 15-74letých se projevilo více pohybové inaktivity (Droomers, Schrijvers, & Mheen, 1998). Podobně zaznamenali trend k nižší PA u dospělých s nižším než střením vzděláním Martinez-Gonzalez, Varo, Santos, De Irala, Gibney, Kearney a Martinez (2000). Vyšší úroveň vzdělání je také spojena s větší frekvencí PA ve stáří (Kaplan, Newsom, Bentson, McFarland, & Lu, 2001). Cílem studie, která navazuje na dlouholetou spolupráci s Centrem kinantropologického výzkumu Univerzity palackého (dále jen CKV UP) pod vedením prof. Frömela, bylo analyzovat současný stav, charakter, strukturu a vývojové trendy v pohybové aktivitě a inaktivitě univerzitních studentů a studentek Masarykovy univerzity a poskytovat podklady pro tvorbu strategie univerzitní zdravotní, sociální a školské politiky. Řešit problematiku pohybové aktivity a inaktivity, systémově, zaměřit se na hlavní aspekty, které ji ovlivňují. Studie vznikla za podpory MŠMT v rámci výzkumného záměru MSM 6198959221 „Pohybová aktivita a inaktivita obyvatel České republiky v kontextu behaviorálních změn“. Metodika výzkumu Výzkumný vzorek tvořili studenti bakalářského studia z osmi fakult Masarykovy univerzity (mimo Fakultu sportovních studií). Osloveno bylo cca 7000 studentů, kteří si ve zvoleném období zaregistrovali tělesnou výchovu ve formě povinného, nebo povinně volitelného předmětu. Celkem se výzkumu zúčastnilo 1327 studentů. Po redukci v souladu s manuálem vyhodnocování IPAQ (International Physical Activity Questionnaire, 2005) bylo do analýzy zařazeno 275 mužů a 687 žen ve věku 18–25 let. Pro zjištění úrovně PA vysokoškoláků byl využit standardizovaný dotazník IPAQ „International Physical Activity Questionnaire“ (Craig et al., 2003) v české verzi (CKV UP, 2006). Pohybová aktivita byla posuzována podle času věnovanému intenzivní PA, středně zatěžující PA a chůzi. Respondenti hodnotili frekvenci provozování jednotlivých druhů PA počtem dnů a dobou trvání (souvisle nejméně 10 minut) v průměrném dnu, a to za posledních sedm dnů. Dotazník je možné využívat v krátké, dlouhé, administrativní, telefonické a internetové verzi. Pro zvolenou formu byla využita dlouhá verze dotazníku v internetové podobě jako součást komplexního online systému INDARES, který je zaměřen na záznam, analýzu a komparaci pohybové aktivity uživatelů (www.indares.com). Česká verze vznikla z anglické a prošla, tak jako v jiných zemích, překladovou standardizační procedurou, včetně zpětných překladů do angličtiny a jejich analýzou (www.ipaq.ki.se). K statistickému zpracování jsme využili výpočet základních statistických veličin kontingenční analýzou a analýzou rozptylu. Pro nesplnění předpokladu normality jsme použili neparametrickou analýzu rozptylu v podobě Kruskal-Wallisova testu (z důvodů zjednodušení byl použit i pro dvě nezávislé skupiny) a k posouzení „effect size“ koeficient η^2 (Morse, 1999). Jako hladinu statistické významnosti jsme stanovili p < 0,01 a věcné významnosti ve frekvenční charakteristice 0,5 dne a v úrovni týdenní PA 240 MET-min·týden^-1, což představuje přibližně hodinu středně zatěžující PA. Data byla zpracována v systému STATISTICA 8.0. Všechny druhy PA byly převedeny na sjednocující jednotku MET-min∙týden^-1. Výjimkou oproti doporučením kompendia PA (Ainsworth et al., 2000) bylo ohodnocení intenzivní PA nižší úrovní metabolického ekvivalentu (čas intenzivní PA × 6 METs). Celková PA zahrnuje intenzivní PA, středně zatěžující PA a chůzi. Výsledky výzkumu Rozdíly v pohybové aktivitě z hlediska pohlaví Na základě vyhodnocení jednotlivých údajů jsme zjistili, že pohybová aktivita ve sledovaných ukazatelích: volný čas (RMET), středně zatěžující pohybová aktivita (MMET) a chůze (WMET) vychází lépe pro skupinu žen, ale rozdíl není statisticky významný (obr. 1 a 2). Překvapivé je to zejména pro středně zatěžující pohybovou aktivitu, kde výsledky v předchozích měřeních vyznívaly lépe pro muže. Obr. 1 Pohybová aktivita z hlediska volného času, intenzivní a středně zatěžující pohybové aktivity (n = 962) Celková pohybová aktivita (SUMMET) obr. 2 je vyšší u mužů než u žen a vyplývá zejména z rozdílů v intenzivní pohybové aktivitě (VMET), kde je statisticky významný rozdíl – Kruskal-Wallisův test: H (1, N= 962) = 5,82; p = 0,016 η^2 = 0,006. Obecně lze říci, že významný rozdíl mezi muži a ženami v době strávené sezením (inaktivitou) neexistuje. Pouze v pracovních dnech je čas strávený sezením u žen větší než u mužů - H (1, N= 962) = 1,31 p = ,25 η^2 = 0,001. O víkendu je vzácná shoda mezi muži a ženami - H (1, N= 962) = 0,18 p = ,66 η^2 = 0,000. Obr. 2 Pohybová aktivita z hlediska chůze a celkové pohybové aktivity (n = 962) Rozdíly v pohybové aktivitě podle velikosti sídla, kde respondenti žijí Procentuální zastoupení respondentů rozdělených podle velikosti lokality popisuje následující tabulka: Tab. 1 Rozdělení respondentů podle velikosti Lokalita (v tisících obyvatel) % Pohlaví n > 100 13,9 % M 35 Ž 99 30–100 27,2 % M 74 Ž 188 1–29,9 12,2 % M 30 Ž 87 < 1 46,7 % M 136 Ž 313 S růstem velikosti lokality klesá intenzivní pohybová aktivita mužů – H (3;275) = 2,751; p = 0,43 η^2 = 0,010. Pouze u nejmenších lokalit zjištěné hodnoty klesají (obr. 3). U středně zatěžující pohybové aktivity jsou hodnoty vyrovnané, jen u nejmenších lokalit dochází ke snížení – H (3; 275) = 2,14; p = 0,54 η^2 = 0,008. Chůze patří k nejméně vyrovnané pohybové aktivitě u mužů. Nejvyšší hodnoty dosahuje v největších městech nad 100 tisíc obyvatel, potom dochází k výraznému poklesu, ale v lokalitě do 30 tisíc opět narůstá – H (3; 275) = 2,443; p = 0,48 η^2 = 0,009. Zajímavé je zjištění, že na vesnicích je menší chodecká aktivita než ve velkých městech. Dosavadní studie konstatovaly opak (Mitáš et al., 2007). Celková pohybová aktivita u mužů je největší v lokalitě 30–100 tisíc obyvatel – H (3; 275) = 3,005; p = 0,39 η^2 = 0,011. Obr. 3 Pohybová aktivita (MET-min·týden^-1) mužů podle velikosti sídla, kde žijí (v tisících obyvatel) U žen je naopak nejvyšší intenzivní pohybová aktivita ve velkých městech a klesá s velikostí sídla – H (3;687) = 1,428; p = 0,699 η^2 = 0,002. Stejně tak u středně zatěžující pohybové aktivity dochází k poklesu u menších lokalit – H (3; 687) = 1,484; p = 0,685 η^2 = 0,002. Chůze u žen má kolísavou tendenci bez závislosti na velikosti lokality – H (3; 687) = 5,198; p = 0,157 η^2 = 0,007. Celková pohybová aktivita u žen je stejně jako u mužů největší v lokalitě 30–100 tis. obyvatel (obr. 18), avšak rozdíly jsou minimální – H (3; 687) = 3,876; p = 0,275 η^2 = 0,006. Obr. 4 Pohybová aktivita (MET-min·týden^-1) žen podle velikosti sídla, kde žijí (v tisících obyvatel) Pohybová aktivita z hlediska plnění zdravotních doporučení Z hlediska zdravotních doporučení můžeme konstatovat, že 58,5 % studentů plní doporučení 5× týdně 30 minut chůze, 51 % studentů toto doporučení splňuje při přesunech (dopravě) a 17,5 % studentů to splňuje ve škole. Intenzivní pohybovou aktivitu 3× týdně 20 minut splňuje 16,3 % studentů. Středně zatěžující pohybovou aktivitu 5× týdně 30 minut splňuje pouze 9,2 % studentů. Dobrým příslibem do budoucnosti je skutečnost, že 65,3 % studentů plní alespoň jedno z doporučení pro pohybovou aktivitu. Obr. 5 Plní alespoň jedno ze zdravotních doporučení Diskuze Nepotvrdila se domněnka, že muži jsou pohybově aktivnější než ženy (Frömel, Novosad a Svozil, 1999). Překvapivé je to zejména pro středně zatěžující pohybovou aktivitu, kde výsledky v předchozích měřeních (Frömel et al., 2004, 2006) vyznívaly lépe pro muže. Největší rozdíl mezi muži a ženami je v intenzivní pohybové aktivitě, kde byl zjištěn statisticky významný rozdíl. Zjištěné hodnoty provozování intenzivní PA považujeme za přesnější než u středně zatěžující PA a chůze. Zkušenosti i vyhodnocování výsledků ukazují, že respondenti tuto aktivitu pravděpodobně nejvíce vnímají a také nejsnáze zpětně hodnotí. Potvrzují to i standardizační studie k IPAQ (Hagströmer, Ekelund, Yngve a Sjöström, 2002). Úvaha se netýká jasně časově a programově vymezených, opakujících se různých druhů pohybové aktivity v denním režimu. Obecně lze říci, že významný rozdíl mezi muži a ženami v době strávené sezením (inaktivitou) není. Pouze v pracovních dnech je čas strávený sezením u žen větší než u mužů. Chůze je v České republice stále nejvíce rozšířenou pohybovou aktivitou (Frömel et al., 2004) a nejdůležitější komponentou celkové pohybové aktivity, což je obdobné i v dalších zemích (Humpel et al., 2004). Pouze 2,3 % mužů a 0,7 % žen MU nevykazuje v průběhu týdne žádnou chodeckou aktivitu. Vzhledem k zjištěným výsledkům můžeme populaci studentů MU charakterizovat jako vysoce „chodeckou“. Při hledání korelátů pohybové aktivity jsme sledovali závislost mezi hustotou osídlení místa bydliště a pohybovou aktivitou. Nepotvrdilo se nám tvrzení (Suchomel, 2008), které zjednodušeně říká, že čím menší obec, tím větší pohybová aktivita. Celková pohybová aktivita byla největší v lokalitě 30–100 tis. obyvatel. Ze sledovaných pohybových aktivit intenzivní pohybovou aktivitu 3x týdně 20 minut nebo 5x týdně 30minut středně zatěžující PA anebo chůzi plní 65,3 % studentů MU. Závažné je, že 27,9 % mužů MU (v ČR 24,62 %) a 32,7 % žen MU (v ČR 23,01 %) nevykazuje žádnou intenzivní pohybovou aktivitu. Dále pak neprovozuje žádnou středně zatěžující pohybovou aktivitu 14,0 % mužů MU (v ČR 19,19 %) a 23,01 9,3 % žen MU (v ČR 23,01 %). Jeden z důvodů, proč tomu tak je, vidíme v souvislosti s délkou vzdělání. Frömel et al. (2005) dospěli k závěrům, že se zvyšujícím se vzděláním (doba vzdělání) dochází k poklesu pohybové aktivity u mužů i žen. Závěry § muži jsou celkově aktivnější než ženy § ženy zaostávají zejména v intenzivní pohybové aktivitě, ve středně zatěžující pohybové aktivitě a v chůzi je tomu naopak § celková doba sezení je stejná u mužů i u žen § s růstem velikosti lokality klesá intenzivní pohybová aktivita mužů, u žen je naopak nejvyšší intenzivní pohybová aktivita ve velkých městech § chůze je nejvíce realizovanou pohybovou aktivitou studentů § 65,3 % studentů plní alespoň jedno z doporučení pro pohybovou aktivitu Doporučení § zachování stavu povinné tělesné výchovy pro celou MU § rozšířit nabídku volitelných předmětů v rámci CŽV § přizpůsobit nabídku Centra univerzitního sportu požadavkům studentů § vzhledem k neuspokojivému stavu je zapotřebí zvýšit povědomí o negativních dopadech inaktivního chování a o výhodách pravidelného provádění pohybové aktivity, a také vytvářet podmínky pro realizaci pohybových aktivit § údaje z pravidelného monitorování pohybové aktivity obyvatel je zapotřebí zařadit mezi charakteristiky zdravotního stavu a životního stylu obyvatel ČR § věnovat co největší pozornost celoživotním pohybovým aktivitám ve školní tělesné výchově Literatura AINSWORTH, B., et al. Compendium of physical activities: Classification of energy cost of human physical activities. Med. Sci. Sports Exerc., 1993. Vol.25, č. 1, s. 71-80. CRAIG, C. L. - MARSHALL, A. L., et al. International physical aktivity questionnaire: 12-country reliability and validity. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2003. 35(8), 1381-1395. Droomers, M., Schrijvers, C. T. M., & Mheen, H. (1998). Educational differences in leisure-time physical inactivity: A descriptive and explanatory study. Social Science & Medicine, 47(11), 1665 Fogelman, Y., Bloch, B., & Kahan, E. (2004). Assessment of participation in physical activities and relationship to socioeconomic and health factors. Patient Education and Counseling, 53(1), 95-99. FRÖMEL, K. - NOVOSAD, J. - SVOZIL, Z. Pohybová aktivita a sportovní zájmy mládeže. 1. vyd. Olomouc: UP. 1999. ISBN 80-7067-945-X. FRÖMEL, K., et al. Pohybové zatížení mládeže České republiky. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého. In D. Tomajko (Ed.) Efekty pohybového zatížení v edukačním prostředí tělesné výchovy a sportu (pp39-48). 2004. ISBN 80-244-0939-9. FRÖMEL, K., et al. Vztahy mezi pohybovou aktivitou a vzděláním obyvatel České republiky. In Sborník příspěvků mezinárodního semináře Pedagogické kinantropologie 14. - 16. dubna 2004. Ostrava: Pedagogická fakulta Ostravské univerzity, 2005. od s. 100 - 105, 6 s. ISBN 80-7368-041-6. FRÖMEL, K. - BAUMAN, A., et al. Intenzita a objem pohybové aktivity 15 až 69 leté populace České republiky. Česká kinantropologie, FTVS, 1/2006, 10, od s. 13 - 29, 17 s. ISSN 1211-9261. HAGSTRÖMER, M. - EKELUND, U., et al. A validity study of IPAQ versus two indirect and two direct measures of physical activity. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2002. 34 (5), S139. Kaplan, M. S., Newsom, J. T., McFarland, B. H., & Lu, L. (2001). Demographic and psychosocial correlates of physical activity in late life. American Journal of Preventive Medicine, 21(4), 306-312. Martinez-Gonzalez, M. A., Varo, J. J., Santos, J. L., De Irala, J., Gibney, M., Kearney, J., & Martinez J. A. (2000). Prevalence of physical activity during leisure time in the European Union. Medicine and Science in Sport and Exercise, 33, 1142-1146. MITÁŠ, J. - et al. Vliv faktorů prostředí a socioekonomického statutu na životní styl obyvatel České republiky. Tělesná kultura, Univerzita Palackého v Olomouci, 30/2007, 1, od s. 66-83, 17 s. ISSN 1211-6521. Sallis, J. F., & Owen, N. (1999). Physical activity & behavioral medicine. Thousand Oaks: Sage Publications. SUCHOMEL, A., et al. Role pohybové aktivity v životním stylu obyvatel Libereckého kraje. Human Movement. Polská republika, 2008. ISSN 1732-3991. 2.2 Výzkum plantárního tlaku u specifických skupin osob 2.2.1 Analýza distribuce plantárního tlaku prostřednictvím pedografické plošiny EMED Autoři: Kateřina Lutonská, Martin Zvonař, Tomáš Vespalec Organizace: Fakulta sportovních studií MU, Brno Cíl: Cílem článku je představit moderní metodu analýzy plantárních tlaků ve statickém a dynamickém módu Úvod Vyšetření distribuce plantárního tlaku spočívá v analýze zatížení různých partií chodidla v případě statického měření při stoji, v případě dynamického měření při došlapu, přenosu váhy a odvíjení chodidla do další pohybové fáze kroku. Nejčastěji se měření plantárního tlaku využívá ke zjištění stavu nohy po zraněních, onemocněních, operacích či rehabilitacích. Další, poněkud komerčnější využití se nabízí v obuvnickém průmyslu při vývoji bot jak na běžné denní nošení, tak i pro sportovní vyžití všeho druhu. Ve sportu se také zkoumá vliv cvičebních činností na zatížení jednotlivých částí nohy. K problematice rozložení plantárního tlaku při chůzi bylo již v minulosti zpracováno mnoho studií. Práce byly zaměřeny jak na vlastní výzkumy používající různých metod, tak na výzkumné metody, měřicí přístroje a způsoby provedení měření. Konkrétní příklady výzkumů z medicínské, sportovní a metodologické oblasti: § souvislost mezi umístěním bércových vředů a rozložením plantárního tlaku u diabetiků (P. R. Cavanagh, J. S. Ulbrecht, 1994) § srovnání plantárního tlaku při chůzi diabetiků v běžeckých botách oproti chůzi v oxfordské diabetické obuvi (J. E. Perry et al., 1995) § rozdíl v rozložení plantárního tlaku u obézních a lidí s normální hmotností (A. P. Hills et al., 2001) § možnosti využití pedografických plošin k monitorování hojení kostí (P. Seebeck et al., 2005) § vliv změny tělesné hmotnosti na biomechaniku chůze (K. Lutonská, 2009) § měření tlaku na různých oblastech nohy při čtyřech obvyklých fotbalových herních činnostech (E. Eils et al., 2004) § distribuce tlaku při různých způsobech zatáčení v alpském lyžování (D. Goodwin, K. Ford, 2006) § potřebný počet kroků předcházejících měřenému kroku (S. A. Bus, A. de Lange, 2005) § dostatečný počet provedených měření pro zajištění spolehlivosti (D. Rosenbaum, 2006) Metodika – použití plošiny emed Systém emed představuje pedografickou plošinu fungující jako elektronický systém pro získávání a hodnocení informací o distribuci tlaku chodidla ve statických i dynamických podmínkách. Plošina od firmy novel je opatřena kalibrovanými kapacitními senzory. U této plošiny je také možnost snímat pohyb pomocí synchronizovaných kamer. Textové pole: Obrázek 1: Plošina emed Technickými parametry této plošiny jsou: rozměry: (582x340x20) mm, plocha pokrytá senzory: (360x190) mm^2, počet senzorů: 1377, rozlišení: 2 senzory na cm^2, snímkovací frekvence: (25/30/50/60) Hz, rozsah tlaku: (10 – 990) kPa, přesnost: 7%, hysterze: méně než 3%, rozsah pracovní teploty: (10 – 40)°C, maximální celková síla: 67 kN. Kapacitní senzory, kterými je vybavena i tato plošina, jsou složeny ze dvou elektricky vodivých vrstev oddělených stlačitelným dielektrickým materiálem, obvykle elastomerovou vrstvou. Pod vnější zátěží se elastomerová vrstva stlačí a změna ve vzdálenosti vodivých vrstev stejně jako změna permitivity dielektrika způsobuje změny kapacity senzoru a ta může být převedena na změnu napětí. Podmínkou je dobrá pružnost dielektrického materiálu, aby byly omezeny hysterezní jevy, které se projevují dočasným setrváváním materiálu v deformovaném stavu (pomalá reakce na změnu tlaku). Tím může být omezena snímkovací frekvence. U kapacitních systémů nebývá vyšší než 100 Hz, proto nejsou použitelné pro rychlé pohyby jako sprinty, skoky a podobně. Pro měření chůze je tato frekvence již uspokojivá. Pro práci s plošinou je vyžadován operační systém Windows XP nebo 2000. Plošina začíná automaticky snímat data s prvním kontaktem nohy a plošiny. Data o měření plantárního tlaku z plošin jsou sbírána a zobrazována prostřednictvím emed – softwaru, který je dostupný v několika různých verzích od základní až po nejpokročilejší. Tato verze umožňuje: § měřit a nahrávat tlak nohy ve statickém a dynamickém režimu § přijímat data od tří kamer současně § měřit chůzi z obou směrů § automatické rozpoznání pravé a levé nohy § zprůměrovat hodnoty vícenásobných měření § zobrazit hodnoty tlaku ve dvou i trojrozměrném obrázku § zobrazit linii kroku (centra tlaku), a to i trojdimenzionálně § zobrazit odvíjení chodidla po jednotlivých časových okamžicích § zobrazit a uložit informace z plošiny a z kamer synchronizovaně jako jeden kombinovaný soubor § vytvořit obrázek maximálních tlaků § zobrazit izobarický obrázek § zobrazit graf závislosti tlaku, síly a plochy kontaktu na čase (viz obr. 7) § zobrazit časové integrály síly § vytisknout obrázek s hodnotami plantárního tlaku v měřítku 1:1 § vkládat do souborů komentáře § měřit délku a šířku nohy § hlasitou komunikaci programu Pro práci s naměřenými a uloženými daty je určen program novel database essential. Tento program poskytuje řadu tabulek s daty probandů, která byla získána prostřednictvím systémů emed, pedar (měřicí vložka do boty) a pliance (plastická podložka deformující se a měřící deformace ve všech třech dimenzích), dále potom s ostatními informacemi o probandech, jako jméno, věk, tělesné parametry. Tento program také zprostředkovává přístup do dalších data zpracujících programů firmy novel, jako jsou novel foot report, nebo multimask evaluation. Výsledky Existuje více možností vizualizace plantárního tlaku. Mohou to být dvojdimenzionální obrázky ukazující pomocí barevné škály či čísel maximální tlak naměřený během došlapování a odvíjení chodidla každým senzorem. Dále je možno zobrazit okamžité tlaky v daných fázích kroku, nebo také izobarický model, ve kterém jsou místa vyznačující se stejným tlakem spojena čarami podobně, jako vrstevnice na mapě. Tytéž informace lze zobrazit také trojdimenzionálně, tedy místa s vyšším tlakem vystupují z plochy více, než místa s nižším tlakem, a opět jsou tato místa odlišena barevnou stupnicí. Pohledem na obrázky můžeme například posuzovat možné patologie chodidla (Obrázek 3) nebo porovnávat vývoj u jednoho probanda po určitém čase (Obrázek 4). Obvykle pracujeme s obrázkem vzniklým zprůměrováním z alespoň tří měřených pokusů, sestrojeným programem average (Obrázek 5). Popis: kliknutím zavřít Popis: kubp2 Popis: kubp Textové pole: Obrázek 4: Chodidlo před a po redukci nadváhy probanda Textové pole: Obrázek 3: Výstupní obrázky z emedu a patologie chodidla Popis: fojt_zdenek_2 Popis: fojt_zdenek_1 Popis: fojt_zdenek_3 Popis: fojta Obrázek 5: Tři měřené pokusy a jejich průměr Rozdělením chodidla na oblasti pomocí programu automask získáme možnost porovnání maximálních tlaků v těchto oblastech. (Obrázek 6) Tyto grafy můžeme použít pro další srovnávání vývoje u jednoho probanda v průběhu času, případně různých probandů v rámci skupiny, nebo mezi skupinami. Obrázek 6: Rozdělení chodidla na oblasti a graf maximálních tlaků v oblastech Další možností je sledování časového průběhu velikosti tlaku během kroku v jednotlivých oblastech. Na obrázku 7 jsou vidět tyto hodnoty pro patu a přední část nohy. V tomto konkrétním případě lze pozorovat například současné zahájení odvíjení těchto dvou oblastí a mnohem menší zatížení paty oproti přední části chodidla. Posledním výstupem, který jsme používali, byla tabulka procentuálního zastoupení času trvání odvíjení jednotlivých částí chodidla v rámci celkové délky trvání kroku. Výstup je dosti podobný předchozí grafické formě, je však vhodný pro další zpracování díky konkrétním číselným hodnotám. Tabulka 1: Vyjádření délky trvání odvíjení částí chodidla Pravá Length Length Begin End [ms] [%] [%] [%] Total 746.7 100.00 0.00 100.00 M01 589.5 78.95 15.79 94.74 M02 510.9 68.42 0.00 68.42 Shrnutí Systém emed je exaktním nástrojem pro získávání informací o rozložení a distribuci plantárního tlaku. Možnosti využití systému jsou široké – především ve sportovní a medicínské praxi: § sledování vlivu rozvoje techniky na rozložení plantárního tlaku u sportovce § detailní analýza sportovních pohybů § využití systému při optimalizaci sportovní techniky § využití při vývoji a optimalizaci sportovního náčiní (obuv, lyže) § sledování vlivu jednostranných zatížení na distribuci plantárního tlaku § patologické změny na chodidle vyvolané extrémním sportovním zatížením § vliv zranění a míry rekonvalescence sportovce na distribuci plantárního tlaku § distribuce plantárního tlaku u různých somatotypů § srovnání vzorců distribuce plantárního tlaku typické pro sportovce z různých odvětví § sledování vývoje distribuce tlaku u sportovce v průběhu ontogeneze § možnost výběru talentů dle naměřených hodnot § distribuce plantárního tlaku v souvislosti s bezprostředním zatížením § výzkum rovnovážných schopností a další. Systém je doplněn softwarem, který nabízí mnoho způsobů zpracování naměřených dat. Výběr způsobu potom závisí na konkrétním zaměření výzkumu. Literatura: BIRTANE, M., TUNA, H. 2004. Clinical biomechanice vol. 19. The evaluation of plantar pressure distribution in obese and non-obese adults, Physical Medicine and Rehabilitation Department of Trakya University Hospital, Edirne 2004 BUS, S.A., DE LANGE, A. 2005. Clinical biomechanics vol. 20. A comparison of the 1-step, 2-step and 3-step protocols for obtaining barefoot plantar pressure data in the diabetic neuropathic foot, Amsterdam: University of Amsterdam, 2005. ISSN 0268-0033 Cavanagh, P.R., Ulbrecht, J. S. 1994, The Foot vol. 4. Clinical plantar pressure measurement in diabetes: rationale and methodology, The center for locomotion studies, Pensylvania State University, University Park, 1994 Dowling, A.M. et al. 2001, International Journal of Obesity and Related Metobolic Disordres vol. 25. Does obesity influence foot structure and plantar pressure patterns in prepubescent children?, Department of Biomedical Science, University of Wollongong, Wollongong, 2001 Eils, E. et al. 2004. The American Journal of Sports Medicine vol. 32. Characteristic Plantar Pressure distribution Patterns during Soccer-Specific Movements, Klinik und Poliklinik für Allgemeine Orthopädie, University Hospital Münster, Münster, 2004 Goodwin, D., Ford, K., 2006. Variable Influence in On-Snow Ski Boot Pressure Measurements – Validation of Input data for Estimating Real-Time Pressure distribution In Emed scientific meeting, 2006 Hills, A. P. et al. 2001. International Journal of Obesity and Related Metobolic Disordres vol. 25. Plantar pressure differences between obese and non-obese adults: a biomechanical analysis, School of Human Movement Studies, Queensland University of Technology, Brisbane, 2001 Kostelníková, L., Hlaváček, P., 2006. Changes of plantar pressure distribution of obese children after a weight reduction program In Emed scietific meeting. München Novel, 2006. Novel scientific, München, 2006 Perry, J. E. et al. 1995, The Journal of Bone and Joint Surgery, The use of running shoes to reduce plantar pressures in patients who have diabetes, The center for locomotion studies, Pensylvania State University, University park, 1995 Rosenbaum, D., 2006. Plantar pressure distribution measurements for the assessment of foot function: Technical Background, Recommendations for Data Collection and Processing, and Clinical Applications In Emed scientific meeting, München Seebeck, P. et al. 2005. Clinical biomechanics vol.20. Gait evalation: A tool to monitor bone healing?, Center for Musculoskeletal Surgery, Research Laboratory, University Medicine Berlin, Berlin, 2005. ISSN 0268-0033 Turner, D. E. et al. 2005. Australian Journal of Podiatric Medicine vol. 39, Foot function following forefoot reconstruction in rheumatoid arthritis, Departement of Podiatry, University of Huddersfield, Queensgate, 2005 2.2.2 Analýza plantárního tlaku při chůzi Plantar pressure analysis by walking Kateřina Lutonská, Martin Zvonař Katedra kineziologie FSpS MU Abstrakt: Článek je zaměřen na problematiku hodnot plantárního tlaku a jeho distribuce v průběhu kroku. Obsahuje informace o vlastnostech a funkcích lidské nohy, a zejména přibližuje metodu měření na pedografické plošině emed-at, demonstrovanou na případové studii – analytickém porovnání plantárních tlaků obézní ženy a studentky FSpS s normální hmotností. Abstract: The article is focused on issues of plantar pressure values and its distribution during walking. It contains information on characteristics and functions of human feet, and especially on a method of measurement with pedographic platform emed-at, demonstrated on a case study - analytical comparison of plantar pressures in obese woman and FSpS student with normal body weight. Klíčová slova: Biomechanika chůze, plantární tlak, rozdíl v tělesné hmotnosti, pedografická plošina emed-at. Key words: Gait biomechanics, plantar pressure, difference in body weight, pedographic platform emed-at. Úvod Z mnoha podologických výzkumů (Richter 2008, Seebeck 2005, aj.) již víme, že chodidla dokážou o člověku prozradit množství informací. Podepisuje se na nich jako na stavu celého pohybového aparátu různými způsoby řada genetických i negenetických faktorů (Bernaciková, 2009) jako například životospráva, různé druhy sportovních aktivit, nemoci, zranění, přetěžování z dalších příčin, nebo také zvolené modely obuvi. Chodidlo nám zprostředkovává při pohybu i při stojích kontakt s podložkou. Působí na ně tíha celého těla, takže kosti, klouby, svaly a vazy nohy jsou jedněmi z nejzatíženějších. Jsou vystaveny otřesům, které se co největší měrou musí v chodidle absorbovat, aby se nepřenášely a neohrožovaly další tělesné struktury. Za tímto účelem se během fylogeneze člověka vyvinuly podélné a příčné nožní klenby, které se však v důsledku jednostranného přetěžování z již zmíněných příčin mohou deformovat a tím měnit vlastnosti a omezovat funkčnost nohy. Nohu můžeme rozdělit na prsty, zánártí a nárt. Hlavní funkce prstů je stabilizační, palec má důležitou úlohu při odvíjení chodidla. Zánártní a nártní kosti tvoří podélnou a příčnou klenbu nohy, jejíž tvar je však určován a udržován vazy, krátkými svaly plosky nohy a některými svaly bérce (Řihovský, 1975). Při stoji se obvykle podložky nejvýrazněji dotýkají tři opěrné body: hrbol kosti patní a hlavice nártních kostí palce a malíku. Při správné poloze těžiště těla nese tři pětiny zatížení masivnější a pevnější zadní část nohy, zatímco při chůzi se více uplatňuje pružnější přední část (Bielický, 1959). Ideální odvíjení chodidla při chůzi začíná dotykem patní části a příklonem zevní hrany nohy. Po dotyku hlavice malíkové nártní kosti se noha překlopí na vnitřní hranu na hlavici palcové nártní kosti. V tom okamžiku se začíná zvedat pata a odvíjejí se prsty v pořadí od malíku k palci, který odráží váhu na patní část druhé nohy. Správnou linii kroku tedy pozorujeme od paty obloukem k palcové nártní kosti s koncem na palci. V našich výzkumech jsme se zatím zabývali vlivem různé tělesné hmotnosti na biomechaniku chůze, kde byla tělesná nadváha působícím přetěžujícím faktorem. Působením větší tíhové síly často dochází k borcení kleneb a ke zplošťování nohy (Hills, 2001), chůze obézních je charakteristická přenášením nohou nízko nad zemí, nízkou rychlostí a dlouhým zatěžováním přední části nohy. V tomto článku nabízíme srovnání různých parametrů naměřených při odvíjení chodidla obézní ženy (35 let, BMI 38,2) a studentky FSpS MU (22 let, BMI 19,8). Metodika V biomechanice se v současné době při analýze pohybů nohy používají nejčastěji tři metody – 3D kinematická analýza (Psalman, 2008), analýza výstupů z tenzometrické plošiny (Duvač, 2008) či analýza plantárního tlaku naměřeného pedografickými přístroji. My jsme použili pedografickou plošinu emed-at, s jejíž pomocí a pomocí softwaru pro ni vytvořeného lze velmi přesně analyzovat plantární tlak ve statickém i dynamickém režimu. Měření je založeno na mechanickém stlačování senzorů rozmístěných v plošině. Senzory poskytují informace o velikosti působící síly v průběhu času, síla přepočtená na vybranou plochu senzorů je potom informací o tlaku. Můžeme tedy určit maximální tlak na jednotlivých místech, průběh jeho hodnot, způsob distribuce tlaku po celém chodidle a podobně. Samotné měření probíhá v laboratoři, kde si proband nejprve cvičným procházením po laboratoři ustálí svou typickou chůzi, tedy především délku kroku a tempo tak, aby byl následně schopný třetím krokem (Bus, 2005) od individuálně určené startovní čáry došlápnout na plošinu, aniž by se na ni díval. Tímto postupem by mělo být zaručeno reprezentativní provedení chůze. Pro zvýšení spolehlivosti naměřených hodnot pracujeme s průměrem tří měření každé nohy. Tento počet byl určen jako vysoce korelující s průměrem vypočteným z dvaceti pěti měření (Rosenbaum, 2006). Jak již bylo zmíněno, pro práci s naměřenými daty je určen speciální software, tedy jednotlivé programy, které umožňují získání potřebných konkrétních informací. Postupným zpracováním základního výstupu, dvoj- či trojdimenzionálního obrázku chodidla s barevně odstupňovanou škálou hodnot maximálních tlaků na vybraných místech, můžeme získat sloupcové grafy maximálních či průměrných hodnot sil a tlaků ve zvolených oblastech chodidla, velikosti ploch a dobu trvání kontaktu jednotlivých oblastí s podložkou, zobrazení časových závislostí sledovaných parametrů v každé oblasti zvlášť, zobrazení způsobu distribuce síly a tlaku v chodidle, linii kroku a další. Výstupy zvolenými pro náš výzkum jsou základní obrázky pro vizuální porovnání, graf maximálních hodnot tlaku v jednotlivých oblastech, tabulky trvání kontaktu zadní a přední části chodidla s podložkou a graf časového průběhu tlaku v těchto dvou oblastech pro levou i pravou nohu. Výsledky Pro možnost porovnání naměřených plantografických údajů a přiřazení ke konkrétní tělesné hmotnosti byli probandi zváženi. Tělesná hmotnost probanda 1 zastupujícího populaci s nadváhou byla 103,9 kg a tělesná hmotnost probanda 2, studentky FSpS, byla 54,0 kg. Základní zobrazení chodidel s barevným odlišením maximálních hodnot tlaku pro obě ženy ukazují obrázky 1 a 2. Popis: ludmila_k__p Popis: ludmila_k__l Obrázek 1: Rozložení tlaku - proband 1 Obrázek 2: Rozložení tlaku - proband 2 Na obrázcích 3 a 4 jsou grafy maximálních tlaků v desíti oblastech chodidla naměřených v průběhu kroku. Tyto oblasti jsou: M01 – pata, M02 – střed nohy, M03 – hlava I. metatarzu, M04 – hlava II. metatarzu, M05 – hlava III. metatarzu, M06 – hlava IV. metatarzu, M07 – hlava V. metatarzu, M08 – palec, M09 – ukazovák, M10 – ostatní prsty. Pozorujeme hodnoty a rozdíly mezi pravou a levou nohou. Obrázek 3: Graf maximálních hodnot tlaku - proband 1 Obrázek 4: Graf maximálních hodnot tlaku - proband 2 V tabulkách 1 – 4 jsou vyčísleny začátek, konec, absolutní i procentuální doby trvání odvíjení paty (M02) a přední (M01) části nohy (bez prstů). Všímáme si doby samostatného a současného zapojení částí a případné nesrovnalosti v době zahájení či ukončení odvíjení částí. Tabulka 1: Délka odvíjení - levá noha - proband 1 Levá Délka Délka Začátek Konec [ms] [%] [%] [%] Total 920.0 100.00 0.00 100.00 M01 805.0 87.50 8.33 95.83 M02 536.7 58.33 0.00 58.33 Tabulka 2: Délka odvíjení - pravá noha - proband 1 Pravá Délka Délka Začátek Konec [ms] [%] [%] [%] Total 940.0 100.00 0.00 100.00 M01 822.5 87.50 8.33 95.83 M02 430.8 45.83 0.00 45.83 Tabulka 3: Délka odvíjení - levá noha - proband 2 Levá Délka Délka Začátek Konec [ms] [%] [%] [%] Total 840.0 100.00 0.00 100.00 M01 725.5 86.36 9.09 95.45 M02 534.5 63.64 0.00 63.64 Tabulka 4: Délka odvíjení - pravá noha - proband 2 Pravá Délka Délka Začátek Konec [ms] [%] [%] [%] Total 853.3 100.00 0.00 100.00 M01 737.0 86.36 9.09 95.45 M02 581.0 68.18 0.00 68.18 Obrázky 5 - 8 představují grafy závislosti maximálních hodnot tlaku přední části nohy a paty na čase pro levou a pravou nohu. Sledujeme plynulost křivky, maximální hodnoty, časový průběh zatěžování. Obrázek 5: Levá noha - proband 1 Obrázek 6: Pravá noha - proband 1 Obrázek 7: Levá noha - proband 2 Obrázek 8: Pravá noha - proband 2 Diskuse U obrázků barevně zobrazujících velikost tlaku probanda 1 je vidět nezvyklé zatížení v oblasti střední části nohy a po téměř celé ploše přední části nohy, čímž je naznačeno borcení podélné i příčné klenby. Je zde i zvětšená plocha kontaktu chodidla se zemí. Prsty včetně palce jsou při odvíjení chodidla téměř vynechány. U probanda 2 je minimální zatížení v oblasti střední části nohy, rovnoměrné zatížení přední i zadní části nohy, plocha kontaktu chodidla se zemí je standardní. Je také zřetelné správné dokončení odvíjení kroku přes palec. V grafu maximálních hodnot tlaku ve vybraných oblastech je u probanda 1 patrný odlišný průběh tlaku na levé a pravé noze. Na levé noze je ve dvou oblastech přesažena vysoká hodnota tlaku 700 kPa. Výrazná je odlišnost v oblasti pátého metatarzu, kde je hodnota tlaku u levé nohy dvojnásobná vzhledem k pravé, právě naopak je tomu potom v oblasti ukazováčku. U probanda 2 je průběh maximálních hodnot tlaku u obou chodidel podobný, pouze na levé noze je výrazněji zvýšený tlak v oblasti třetího a zejména čtvrtého a pátého metatarzu, což může být následkem mírného odlehčení palce patrné z barevného zobrazení tlaku na obrázku 2. V tabulkách trvání odvíjení přední a zadní části chodidla vidíme, že přední část nohou probanda 1 se do procesu odvíjení zapojuje brzy po zahájení. Paty končí odvíjení přibližně v polovině celkového času. Taktéž u probanda 2 se přední část zapojuje do odvíjení velice brzy. Paty ale setrvávají v kontaktu s podložkou mnohem déle, jejich odvíjení končí přibližně ve dvou třetinách trvání odvíjení chodidla. Grafy časových závislostí hodnot tlaku přední části nohy a paty jsou u probanda 1 plynulé téměř hladké křivky s ostřejšími extrémy při zahájení odvíjení paty a ukončení odvíjení přední části pravého chodidla. Grafy probandů jsou v odlišném měřítku kvůli nadprůměrné hodnotě maximálního tlaku u probanda 1. U probanda 2 je průběh křivek úplně hladký a u obou chodidel velice podobný. U levé přední části má křivka mnohem vyšší maximum kvůli již zmiňovaným vysokým tlakům na třetím až pátém metatarzu. Závěry Z porovnání výsledků vyplývá, že chodidlo probanda 1 zatížené téměř dvojnásobnou tělesnou hmotností vykazuje znaky platfusu a deformace kleneb. Maximální hodnoty tlaků dosahují u zatíženějšího chodidla vyšších čísel a velký tlak byl zaznamenán na větší ploše chodidla. Už z barevného zobrazení velikosti tlaku je u probandů patrné rozdílné odvíjení a zatěžování přední a zadní části chodidla. U probanda 1 je přetížená přední část chodidla a z odvíjení je vynechán palec. U probanda 2 je odvíjení v pořádku, avšak na levé noze je z neznámé příčiny více zatěžována vnější hrana přední části nohy. To naznačuje přítomnost dalšího faktoru ovlivňujícího správnou funkčnost chodidla. Pouze nízká hmotnost zde tedy nestačí. U obou probandů se přední část nohy zapojuje do odvíjení velice brzy. To může být navzdory nácviku způsobeno přeci jen opatrným našlapováním na měřicí plošinu, tedy ne zcela reprezentativním krokem. U probanda 1 navíc končí odvíjení paty poměrně brzy a tíha spočívá delší dobu pouze na přední části chodidla. Relativní doba odvíjení přední části chodidla je u probandů přibližně stejná, ale u probanda 2 je zároveň delší dobu zapojena část zadní. Z porovnání absolutní doby trvání kroku je patrné, že odvíjení u probanda 1 probíhá po téměř o 10% delší dobu než u probanda 2, což také odpovídá naší úvodní charakteristice chůze obézních osob. Metoda analýzy plantárního tlaku tedy představuje vhodný způsob, jak získat korektní kvantitativní informace o chodidle a způsobu chůze člověka, jejichž kvalifikovaným posouzením spojeným s osobní anamnézou lze dospět k mnoha dalším poznatkům o stavu a vývoji pohybového aparátu probanda. Tyto poznatky mohou být využity v lékařství při vyšetřování průběžného stavu pacienta, stavu po zranění či rehabilitaci, v oblasti sportovní ve spojitosti s vzájemným ovlivňováním stavu nohy a sportovní činností, případně v obuvnickém průmyslu při vývoji obuvi pro specificky zatěžované nohy. Literatura Bernaciková, M.; Novotný, J. 2009. Vliv genetických faktorů na zdraví a pohybovou aktivitu. In Sport a kvalita života 2009, Brno: Masarykova Univerzita, Fakulta sportovních studií, 2009. ISBN 978-80-210-5006-8. Bielický, T. a kol. 1959. Ošetřování nohou. Státní zdravotnické nakladatelství, první vydání, Praha 1959 BIRTANE, M. ; TUNA, H. 2004. Clinical biomechanice vol. 19. The evaluation of plantar pressure distribution in obese and non-obese adults, Physical Medicine and Rehabilitation Department of Trakya University Hospital, Edirne 2004 Bus, S.A.; de Lange, A. 2005. Clinical biomechanics vol. 20. A comparison of the 1-step, 2-step and 3-step protocols for obtaining barefoot plantar pressure data in the diabetic neuropathic foot, Amsterdam: University of Amsterdam, 2005. ISSN 0268-0033 Duvač, I. 2007. Telesná výchova, šport, výskum na univerzitách. Diagnostika rovnováhových schopností balansometrami, Bratislava: STU, 2007. ISBN 978-80-227-2728-0 HILLS, A. P. et al. 2001. International Journal of Obesity and Related Metobolic Disordres vol. 25. Plantar pressure differences between obese and non-obese adults: a biomechanical analysis, School of Human Movement Studies, Queensland University of Technology, Brisbane, 2001 Novel, 2006. Novel scientific, München, 2006 PSALMAN, V. 2008. The Scientific Journal Facta Universitatis, Volume 6, No. 2 . Dynamic balance and its diagnostics by using 3D biomechanical analysis, Niš: University of Niš, 2008. ISSN 1451-740X RICHTER, M.,ZECH, S., KALPEN, A. 2008. Pedographic findings in 461 patients in a foot and ankle outpatient clinic – definition of standard pedographic patterns for typical pathologies, in 1st Congress of the International Foot & Ankle Biomechanics (i-FAB) community,Bologna, Italy, 2008 Rosenbaum, D. 2006. Plantar pressure distribution measurements for the assessment of foot function: Technical Background, Recommendations for Data Collection and Processing, and Clinical Applications In Emed scientific meeting, München Řihovský, R. 1975. Anatomie a fyziologie – ruka a noha ve vztahu k odívání a obouvání, SNTL - Nakladatelství technické literatury, vydání první, Praha, 1975 SEEBECK, P. et al. 2005. Clinical biomechanics vol.20. Gait evalation: A tool to monitor bone healing?, Center for Musculoskeletal Surgery, Research Laboratory, University Medicine Berlin, Berlin, 2005. ISSN 0268-0033 2.2.3 Influence of combative sports on state of plantar pressure Martin Zvonar, Katerina Lutonska, Zdenko Reguli, Martin Sebera, Tomas Vespalec Faculty of Sport Studies, Masaryk University in Brno, Czech republic Introduction The article is focused on plantar pressure research among combative sportsmen. We focused on possible differences related to the type of pad used for specific sport. After previous experiences, especially with softer surfaces, can be expected negative effects on the foot arch and influence on plantar pressure distribution during normal walking. Japanese combat sports are usually practiced barefoot. There are few types of typical movements depending of type of typical techniques used. For example judo, aikido and aikibudo are using mainly throws, joint lock, etc., karate, kempo, and some of jujutsu systems are using mainly kicks and thrusts [Štefanovský 2009, Vít 2005, Reguli 2005, Green 2001]. We choose karate as an example for this research. Objectives Most combative sports need soft surface for athletes, so gyms are usually covered with the tatami. We assume surface specific interaction with supporting the leg system: on the one hand, locomotion on a flexible thus partially unstable pad may lead to strengthen foot muscles. On the other hand, pad after contact with sole makes foot arch support, which can lead to lack of stimuli for active involvement of muscles supporting foot arch. It is important for good balance and good power distribution during transitions, kicks and thrusts. In previous researches we can find explanation of these processes [Zvonař, Lutonská 2009, Čihounková, Vít 2009, Psalman 2007, Duvač, Kasa 2005, Bus, De Lange 2005, Eils 2004]. Aims The aim of the research was to prove potential effect of karate on the soft ground on the state of foot arch, and if it is possible to determine the nature of the action. Material and methods The research was realized with pedobarographic platform Emed [Novel 2006]. We focused mainly on the pressure distribution on planta pedis while walking. We used the third step method and we averaged three attempts for each proband’s foot. In the research were involved 16 men aged from 18 to 40 years of which 8 regularly perform karate on solid floorboards, below collectively designated as a group S and 8 karatekas who exercise on tatami, below collectively designated as a group T. Research measuring took place in two different gyms in Brno (gym with tatami surface and gym with hard surfaces – wooden floor) in winter months of 2009. Results Emed system which was used for our research offers many possibilities how to process, evaluate and also display the measured values [Rosenbaum 2006, Birtane and Tuna, 2004]. Pictorial, graphical and numerical outputs, which we present, show variables, which we expected to, demonstrate most obvious differences in the comparison between the two experimental karate groups. Popis: levaparkety A figure 1 and 2 shows the distribution of maximum pressure on the left foot for all of 16 probands. Scans in Figure 1 belong to karatekas who exercise on the solid surface (group S), Figure 2 presents scans of karate sportsmen who exercise on tatami (Group T). Comparing these scans we find no significant differences between groups, just higher maximum pressure under the longitudinal arch in group S. Figure 1: Maximal pressure – group S Popis: levatatami Figure 2: Maximal pressure – group T Figure 3 shows the virtual images of distribution of maximum pressures for each group. These views are the result of averaging the measured data of all probands in the single group. The letter S denotes virtual scans of group S, which exercises on solid surface, the letter T indicates the group T, which exercises on tatami. At this figure can be seen in addition to already mentioned finding of higher pressure under the longitudinal arch in the group S also better balanced distribution of pressure in metatarsal area of the same group. Popis: stst Figure 3: Virtual averaged maximal pressure distribution scans In table 1 you can see averege values of some parameters we focused on. On the compared values is the higher one always accentuated. Area M02 / T is the area under the longitudinal arch and the area under whole feet ratio. These values are very balanced in both groups. M01 is a heel, META means the 2nd, 3rd and 4th metatarsal, M08 is a big toe. The table shows the average pressures recorded in these areas. We can see that the absolute average pressure in all monitored areas are higher in the group S. Relatively, which means in proportion to the average pressure of whole foot (avrg T), is lower load of the area 2nd, 3rd and 4th metatarsal in the group S. Higher relative load of heel was indicated for each leg in second group (left heel in group T, right heel in group S), big toes are still more loaded in group S. The last values in the table are the percentage the observed area contact time - 100% is the time from the first to the last contact during unwinding the feet. From this perspective we found that heel and metatarsal are loaded longer in the group T. On the contrary, the big toe is loaded longer in the group S. Table 1: Averaged values of parameters Solid surface Tatami Left foot Right foot Left foot Right foot area M02/T 0,159 0,164 0,164 0,160 M01 [kPa] 163,82 158,09 153,22 144,19 META [kPa] 157,86 155,05 150,52 146,83 M08 [kPa] 113,18 131,92 100,55 98,64 avrg T [kPa] 79,44 75,61 72,32 70,44 pres M01/T 2,078 2,096 2,111 2,047 pres META/T 1,978 2,045 2,102 2,083 pres M08/T 1,444 1,754 1,384 1,391 M01 [%] 63,53 61,31 66,26 66,20 META [%] 82,71 81,82 83,07 84,24 M08 [%] 77,82 76,68 65,87 73,58 For better understanding, the times of various contact areas are shown graphically in Figures 4 and 5. Areas come into contact with the base gradually, also gradually leaving it, but more than 40% of the time the foot contacts the pad, are observed all three areas contacting the ground simultaneously. Individual lines in the graphs represent values alternately for group T and group S. Figure 4: Duration of contact Figure 5: Duration of contact Figures 6 and 7 show the comparison of maximum pressure on the left and right foot which is divided into following areas: M01 - heel, M02 - the middle legs, M03 - first metatarsal, M04 – second metatarsal, M05 - third metatarsal, M06 - fourth metatarsal, M07 - fifth metatarsal, M08 – big toe, M09 – second finger, M10 - the other fingers. Progress and values of maximum pressures are similar in both groups, just on the left foot there are visibly higher maximum pressures in the metatarsal area in the group S and on the right leg in the same group are higher maximum pressures under toes. Interestingly, although there was higher load of both big toes in group S in all previous outputs, the highest maximum pressure of the left big toe was noticed in the group T. Figure 6: Graph of maximal pressures Figure 7: Graph of maximal pressures Discussion All measured values were statistically analyzed. To determine expected statistically significant differences was calculated Cohen effect coefficient d. Its value reflects statistical significance of the result: if d is greater than 0.8 the effect is large, d from interval from 0.5 to 0.8 indicates medium effect, the effect of d value less than 0.2 is considered to be small. For each of our conclusions, we present this coefficient for both left and right foot separately. The results show that men who perform karate on solid surfaces have higher absolute values of the average whole foot pressure (d[l] = 0.74, d[r] = 0.97), and higher pressures in monitored areas (25