Bachelorprosjekt. University College Syddanmark, Fysioterapiutdannelsen I Esbjerg Desember 2014

Transkript

1 Bachelorprosjekt Nevromuskulær aktivitet i m. serratus anterior og m.trapezius pars ascendens og pars descendens ved ulike utgangsstillinger i humerus, under utførelse av øvelsen Push-up plus, målt hos elitesvømmere på stabilt og ustabilt underlag Maren Jåsund, 11D Ina Rabben, 11C Sigbjørn Sjøteig, 11D University College Syddanmark, Fysioterapiutdannelsen I Esbjerg Desember 2014 Denne opgave er udarbejdet af studerende ved Fysioterapeutuddannelsen i Esbjerg Haderslev som led i et uddannelsesforløb. Den foreligger urettet og ukommenteret fra uddannelsens side og er således udtryk for den/de studerendes egne synspunkter. Denne opgave - eller dele heraf - må kun offentliggøres med forfatter(ne)s tilladelse jf. Bekendtgørelse af lov om ophavsret nr. 763 af

2 Tittelblad Tittel: Nevromuskulær aktivitet i m. serratus anterior og m.trapezius pars ascendens og pars descendens ved ulike utgangsstillinger i humerus, under utførelse av øvelsen Push-up plus, målt hos elitesvømmere på stabilt og ustabilt underlag. Engelsk tittel: Neuromuscular activity in m. serratus anterior and m. trapezius pars ascendens and pars descendens at different starting positions in humerus, while performing the exercise Push-up plus, measured in elite swimmers on stable and unstable surfaces. Forfattere: Maren Jåsund Ina Rabben Sigbjørn Sjøteig Metodeveileder: Mette Munk Jensen, Lektor i Videncenter for Sundhedsfremme Eksternveileder: Prof. Dr. Ann Cools, PT, PhD. Dept. of Rehabilitation Sciences and Physiotherapy Faculty of Medicine and Health Sciences, Ghent University Belgia Anslag: Nøkkelord: Push-up plus, serratus anterior, electromyography, hand position, swimmers Dato: Navn: Maren Jåsund Dato: Navn: Ina Rabben Dato: Navn: Sigbjørn Sjøteig 2

3 Ansvarsfordeling 1. Problembakgrunn... Ina 2. Problemstilling... Felles 3. Problembeskrivelse... Felles 3.1 Problemformulering... Felles 3.2 Hypotese... Felles Hypotese vedrørende utgangsstillinger... Felles Hypotese vedrørende stabilt og ustabilt underlag... Felles 4. Metode Studiedesign... Sigbjørn 4.2 Litteratursøking... Ina Anvendte søkemetoder... Ina Innledende søking... Ina Systematisk søking... Ina Inklusjons- og eksklusjonskriterier... Ina Kvalitetsvurdering av litteratur... Ina & Maren 5. Teoriavsnitt Skulderens anatomi og biomekanikk... Maren Scapulas bevegelse... Maren SA, LT og UT sin funksjon ved et svømmetak... Maren & Ina 5.2 Svømmeskulderen... Maren Crawl... Maren 5.3 Risikofaktorer for skulderskader hos svømmere... Maren & Ina Scapula dyskinesi... Maren Impingment... Maren Glenohumeral internal rotation deficit... Maren & Ina 5.4 Forebyggelse av skulderskader hos svømmere... Ina Adaptasjon ved trening på ustabilt underlag... Ina Motorisk Kontroll feed-forward og feedback... Ina 5.5 Elektromyografi (EMG)... Sigbjørn Elektroder... Sigbjørn Faktorer som kan påvirke EMG-signalet... Sigbjørn Plassering av elektroder... Sigbjørn 3

4 6. Metode- Utarbeidelse og gjennomføring av testprosedyre Testpersoner... Sigbjørn Oversikt over studiepopulasjon... Ina 6.2 Fysiske rammer og utstyr... Sigbjørn Benyttet lokale... Sigbjørn Benyttet apparatur... Sigbjørn 6.3 Gjennomføring av testprosedyre... Ina & Maren Elektrodeplassering... Sigbjørn Kalibrering av EMG- apparatet... Sigbjørn Utførelse av Push-up Plus øvelsen... Ina & Maren Randomisering av testrekkefølge... Felles Testprosedyre... Ina Trinnvis prosedyre for gjennomføring... Ina & Maren 6.4 Metode for innsamling og bearbeiding av EMG-data... Ina Metode for utvelgelse av data... Sigbjørn Anvendte statistiske metoder... Ina 6.6 Etiske retningslinjer og overveielser... Maren 7. Resultater sek RMS amplitude m.serratus anterior... Felles Stabilt underlag... Felles Ustabilt underlag... Felles Sammenligning av de tre utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag... Felles sek RMS-amplitude m. trapezius pars descendens... Felles Stabilt underlag... Felles Ustabilt underlag... Felles Sammenligning av de tre utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag... Felles sek RMS-amplitude m. trapezius pars ascendens... Felles Stabilt underlag... Felles Ustabilt underlag... Felles Sammenligning av de tre utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag... Felles 8. Resultatdiskusjon Sammenligning av utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag hos m. serratus anterior... Felles 8.2 Sammenligning av utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag hos m. trapezius pars ascendens og m. trapezius pars descendens... Felles 4

5 9. Metodediskusjon Overveielser vedrørende innhentet litteratur... Ina 9.2 Overveielser vedrørende studiedesign... Sigbjørn 9.3 Overveielser vedrørende testpersoner... Maren 9.4 Overveielse vedrørende testprosedyre... Maren 9.5 Overveielser vedrørende apparatur... Sigbjørn 9.6 Overveielser vedrørende databearbeiding og statistikk... Ina 10. Konklusjon... Felles 11. Perspektivering... Felles 12. Litteraturliste Bilagsfortegnelse... Bilag 1: Systematisk litteratursøking... Ina Bilag 2: Hicks artikkellvurderingsskjema... Sigbjørn Bilag 3: Samtykkeerklæring... Maren Bilag 4: Standardinstillinger for KINE Live... Sigbjørn Bilag 5: Protokoll for elektrodeplassering... Sigbjørn Bilag 6: Muntlige instrukser under testing... Felles Bilag 7: Protokoll for MVC-tester... Maren Bilag 8: Illustrasjon og beskrivelse av øvelsens utførelse... Felles Bilag 9: EMG-rådata... Sigbjørn Bilag 10: Grafisk fremstilling av EMG-output... Ina 5

6 Abstrakt Tittel: Nevromuskulær aktivitet i m. serratus anterior og m.trapezius pars ascendens og pars descendens ved ulike utgangsstillinger i humerus, under utførelse av øvelsen Push-up plus, målt hos elitesvømmere på stabilt og ustabilt underlag Forfattere: Maren Jåsund, Ina Rabben og Sigbjørn Sjøteig, studenter ved University College Syddanmark, Fysioterapiutdannelsen i Esbjerg. Bakgrunn: Det er stor forekomst av skulderskader innen elitesvømming. Studier indikerer at bruk av Push-up plus øvelsen (PUPØ) i rehabilitering og skadeforebyggende trening er effektiv. Det er mangel på studier som belyser hvilken effekt endret utgangsstilling av humerus har, på EMG-aktivitet i m. serratus anterior, m. trapezius pars descendens og ascendens, under utførelsen av PUPØ. Formål: Undersøke hvilken effekt endret utgangsstilling av humerus har, på EMG-aktiviteten i m. serratus anterior, m. trapezius pars descendens og ascendens, under utførelse av PUPØ, på stabilt og ustabilt underlag, hos elitesvømmere. Problemformulering: Hvordan vil forskjellige utgangsstillinger, med henblikk på humerusrotasjon, både på stabilt og ustabilt underlag, påvirke den nevromuskulære aktivitet i m. serratus anterior, m. trapezius pars ascendens og descendens, målt med overfladisk elektromyografi, hos elitesvømmere ved utførelsen av PUPØ? Metode og design: Kvantitativt tværsnittsstudie som omhandler 16 elitesvømmere. Overfladisk elektromyografi benyttes til måling av EMG-aktivitet. PUPØ er utført med humerus i ekstern rotert, intern rotert og nøytral utgangsstilling, på stabilt og ustabilt underlag. Data er uthentet fra 3 sek root mean square-amplitude. 6

7 Resultater: Det er signifikant forskjell i EMG-aktivitet i m. serratus anterior i intern rotert utgangsstilling, sammenlignet med ekstern rotert og nøytral utgangsstilling, både på stabilt og ustabilt underlag. Det er en non-signifikant forskjell i EMG-aktivitet mellom de ulike utgangsstillingene i m. trapezius pars descendens og ascendens på stabilt og ustabilt underlag. Det er en signifikant forskjell i EMG-aktivitet mellom stabilt og ustabilt underlag, i intern rotert utgangsstilling i m. trapezius pars ascendens. Konklusjon: Endret utgangsstilling, med henblikk på humerus rotasjon og underlag, endrer EMG aktiviteten i m. serratus anterior og m. trapezius pars ascendens hos elitesvømmere, ved utførsel av PUPØ. EMG-aktiviteten endres derimot ikke i m. trapezius pars descendens, hverken ved endret utgangsstilling eller underlag. Perspektivering: Fremtidige studier anbefales å ta utgangspunkt i en større studiepopulasjon. Det vil være interessant å utføre et lignende studie på en studiepopulasjon som er mer generaliserbar. 7

8 Abstract Title: Neuromuscular activity in serratus anterior, lower trapezius and upper trapezius, during different starting positions of the upper extremities, while performing the push-up plus exercise (PUPE), measured in elite swimmers, on both stable and unstable surfaces. Authors: Maren Jåsund, Ina Rabben and Sigbjørn Sjøteig, students at University College Syddanmark, Physiotherapy education in Esbjerg. Background: There is a high prevalence of shoulder injuries in elite swimmers, and studies suggest that the use of PUPE in rehabilitation and injury preventive training is effective. There is a lack of studies that highlight the effects of different starting positions in the upper extremities, regarding the EMG-activity in serratus anterior, lower trapezius and upper trapezius while performing the PUPE. Purpose: To examine what effect different starting positions in the upper extremities has on the EMGactivity in serratus anterior, lower trapezius and upper trapezius, while performing the PUPE on both stable and unstable surfaces, in elite swimmers. Problem definition: How will different starting positions in the upper extremities, on both stable and unstable surfaces, affect the neuromuscular activity in serratus anterior, lower trapezius and upper trapezius, in elite swimmers, measured with surface electromyography, while performing PUPE. Methode and design: A quantitative cross-section study including 16 elite swimmers. Surface electromyography was used to measure the EMG-activity. PUPE was performed with the humerus positioned in externaly rotated, internaly rotated and neutral starting position, on both stable and unstable surfaces. Data from 3 sec root mean square-amplitude was retrieved. 8

9 Results: There is a significant statistical difference in the EMG-activity in serratus anterior in the internaly rotated starting position, compared with neutral and externaly rotated starting position, on both stable and unstable surfaces. There is a non-significant statistical difference in the EMG-activity in the lower and upper trapezius between the different starting positions, on both stable and unstable surfaces. Regarding the lower trapezius there is a significant statistical difference in the EMG-activity between stable and unstable surfaces, in the ineternaly rotated starting position. Conclusion: Different starting positions in the upper extremities affect the neuromuscular activity in serratus anterior, lower trapezius and upper trapezius in elite swimmers, measured with surface electromyography, while performing PUPE, on both stable and unstable surfaces. On the other hand the EMG-activity in the upper trapezius is not altered by different starting positions or surfaces. Perspective: Future studies are recommended to investigate a larger population. It would be interesting to performe a study on a more generalizable population. 9

10 Innholdsfortegnelse 1. Problembakgrunn Problemstilling Problembeskrivelse Problemformulering Hypotese Hypotese vedrørende utgangsstillinger Hypotese vedrørende stabilt og ustabilt underlag Metode Studiedesign Litteratursøking Anvendte søkemetoder Innledende søking Systematisk søking Inklusjons- og eksklusjonskriterier Kvalitetsvurdering av litteratur Teoriavsnitt Skulderens anatomi og biomekanikk Scapulas bevegelse SA, LT og UT sin funksjon ved et svømmetak Svømmeskulderen Crawl Risikofaktorer for skulderskader hos svømmere Scapula dyskinesi Impingment Glenohumeral internal rotation deficit Forebyggelse av skulderskader hos svømmere Adaptasjon ved trening på ustabilt underlag Motorisk Kontroll feed-forward og feedback Elektromyografi (EMG) Elektroder Faktorer som kan påvirke EMG-signalet Plassering av elektroder

11 6. Metode - Utarbeidelse og gjennomføring av testprosedyre Testpersoner Oversikt over studiepopulasjon Fysiske rammer og utstyr Benyttet lokale Benyttet apparatur Gjennomføring av testprosedyre Elektrodeplassering Kalibrering av EMG-apparatet Utførelse av Push-up Plus øvelsen Randomisering av testrekkefølge Testprosedyre Trinnvis prosedyre for gjennomføring Metode for innsamling og bearbeiding av EMG-data Metode for utvelgelse av data Anvendte statistiske metoder Etiske retningslinjer og overveielser Resultater sek RMS amplitude m.serratus anterior Stabilt underlag Ustabilt underlag Sammenligning av de tre utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag sek RMS-amplitude m. trapezius pars descendens Stabilt underlag Ustabilt underlag Sammenligning av de tre utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag sek RMS-amplitude m. trapezius pars ascendens Stabilt underlag Ustabilt underlag Sammenligning av de tre utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag Resultatdiskusjon Sammenligning av utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag hos m. serratus anterior Sammenligning av utgangsstillinger på stabilt og ustabilt underlag hos m. trapezius pars ascendens og m. trapezius pars descendens

12 9. Metodediskusjon Overveielser vedrørende innhentet litteratur Overveielser vedrørende studiedesign Overveielser vedrørende testpersoner Overveielse vedrørende testprosedyre Overveielser vedrørende apparatur Overveielser vedrørende databearbeiding og statistikk Konklusjon Perspektivering Litteraturliste Bilagsfortegnelse

13 1. Problembakgrunn Skuldersmerter forekommer hyppig i dagens samfunn, og er en utbredt lidelse som ofte forårsakes av overbelastning i relasjon til ens arbeid, eller skader som oppstår under sport (Lauritzen 2014, Bak 2010, Maenhout et al 2009, Kibler & McMullen 2003). I Danmark er idrettskader ansvarlig for et samfunnsøkonomisk tap på over 175 millioner DKK (Hansen og Krogsgaard 2007). Forekomsten av skulderproblemer blant idrettsutøvere er ca. 5%, og årlig rapporterers det om en skadeprevalens på mellom 40-90% hos konkurransesvømmere (Bak 2010) % av konkurransesvømmere har derfor på et eller annet tidspunkt måttet redusere eller ta en pause fra aktiviteten (Hansen & Krogsgaard 2007). En årsak til dette er kravene som stilles til skulderleddet og det omkringliggende vev i idretter som involverer repetative bevegelser over hodets høyde (Cools et al 2005). Ukentlig utfører en elitesvømmer i gjennomsnitt skulderrotasjoner (Wilk et al 2009), som utgjør mellom til 1 mio. svømmetak pr. arm i løpet av en sesong (Bak 2006, Su et al 2004). Svømmere er derfor i risikogruppen for å pådra seg overbelastnings- eller belastningsrelaterte forandringer i skulderleddet (Cools et al 2005, Hansen & Krogsgaard 2007, Bak 2006, Hansen et al 2001). Det høye antallet skulderrotasjoner gjør også elitesvømmeren særlig utsatt for skulderskader, sammenlignet med atleter i andre idretter hvor aktiveter foregår over hodets høyde (Wilk et al 2009). Grunnet høy skadeprevalens er det satt stort fokus på å utvikle strategier med formål om å forebygge skulderskader blant elitesvømmere (Bak 2006). I litteraturen nevnes flere metoder for både forebygging og rehabilitering av skulderskader, noen mer veldokumenterte enn andre. Hos svømmere, er ofte skulderskadene av en subacromial karakter. Ved dette menes eksempelvis impingement syndrom, som medfører en avklemming av strukturer som muskelsener, bursaer eller leddkapsel, på grunn av trange plassforhold under acromion (Bak 2006, Hansen et al 2001, Cools et al 2005). Nyere forskning antyder videre at det er en sammenheng mellom scapula dyskinesi og utviklingen av skulderskader hos svømmere (Bak 2006, Cools et al 2005, Struyf et al 2014, Phadke & Ludewig 2013, Ludewig & Reynolds 2009). Scapula dyskinesi, som er endringer i scapulas stillings- og bevegelsesmønster, er ofte forårsaket av en inhibition av aktiveringsmønsteret hos scapulas stabiliserende muskler (Ludewig & Reynolds 2009, Burkhart, Morgan & Kibler 2003). Flere studier indikerer derfor at fokuset bør ligge på å danne et godt muskelsamspill (Ellenbecker & Cools 2010, Ludewig & Reynolds 2009). I denne forbindelse er optimal kontakt og aktivering av m. serratus anterior (SA), som er en nøkkelmuskel hos personer med nedsatt scapula kontroll, en 13

14 forutsetning for at svømmere skal kunne unngå skulderskader (Cools et al 2014, Maenhout et al 2009). Ved trening med henblikk på å aktivere SA, er det foretrukket at treningen utføres med så lav aktivitet som mulig i m. trapezius pars descendens (UT), og en så høy aktivitet som mulig i m. trapezius pars ascendens (LT) (Ludewig et al 2004, Maenhout et al 2009, Cools et al 2014). Videre anbefales det at man fokuserer på simple øvelser i lukket kjede (closed kinetic chain) i den tidlige fasen, og progredierer disse før man eventuelt går videre til mer krevende og sportspesifikke øvelser (Cools et al 2014, Maenhout et al 2009). I litteraturen fremkommer det at øvelsen Push-up Plus (PUPØ) er en av de mest effektive scapula stabiliserende øvelser, utført i closed kinetic chain (Cools et al 2014, Ludewig et al 2004, Maenhout et al 2009, Lee, S., Lee, D & Park 2013). Videre tyder forskning på at man kan oppnå en høyere muskelaktivering ved å tilføre et ustabilt underlag til øvelsen (Behm & Anderson 2006, Fowles 2010). Ustabilt underlag blir derfor ofte benyttet til fasilitering av muskelresponsen og den nevromuskulære adaptasjon (Lehman, Gilas & Patel 2008, Lehman et al 2006, Park & Yand Yoo 2011, Pontillo et al 2007, Prokopy 2008, Tucker et al 2010, Tucker et al 2011, Tucker et al 2008). Til ustabilt underlag blir det ofte benyttet slynger (Andersen 2008, Kirkesola 2000). 2. Problemstilling Det finnes flere studier som belyser hvilket underlag som gir mest nevromuskulær aktivitet i de stabiliserende muskler omkring scapula, ved utførelse av PUPØ (Bair et al 2009, Tucker et al 2008, Sandhu et al 2008, Andersen et al 2006, Cools et al 2014, Behm & Anderson, 2006, Anderson & Behm, 2005, Andrade et al 2011), men det er mangel på studier som belyser hvilken innvirkning forskjellige utgangsstillinger av humerus har på muskelaktiviteten. Av litteraturen fremkommer det ett studie som belyser problemstillingen, hvor den nevromuskulære aktivitet i scapulas stabiliserende muskler undersøkes i ulike utgangsstillinger, med henblikk på håndposisjon (Lee, S., Lee, D & Park 2013). Studiet sammenligner også aktiviteten når øvelsen utføres på stabilt og ustabilt underlag, i de ulike utgangsstillingene. Studiets resultater indikerer at en utgangsstilling med ekstern rotert håndposisjon, gir den høyeste muskelaktiviteten i SA, både på stabilt og ustabilt underlag. Utover dette antydes det at en utgangsstilling på ustabilt underlag er å foretrekke (Lee, S., Lee, D & Park 2013). Det omtalte studiet tar for seg en studiepopulasjon som omfatter menn i 20-årene uten elite treningsbakgrunn. Utover dette ene studiet har det ikke lykkes å finne studier som belyser problemstillingen hos andre studiepopulasjoner. Eliteidrettsutøvere er en gruppe mennesker som hyppig studeres med formål om å utvikle metoder for rehabilitering og 14

15 skadesforebygging. Med bakgrunn i mangel på studier som belyser en slik populasjon, har forfatterne funnet det interssant og relevant å utføre et slikt studie. Grunnet høy skadeprevalens og et behov for effektive øvelser for forebygging og rehabilitering innenfor eliteidrett, vil det være fysioterapeutisk relevant å belyse problemstillingen hos den nevnte populasjonen (Bak 2006, 2010, Cools et al 2014). Formålet er å belyse hvilken utgangsstilling som kan være mest gunstig ved forebyggende trening hos elitesvømmere. Det vil også være interessant å se om et studie av en populasjon som omfatter eliteidrettsutøvere, vil samsvare med resultatene fra den allerede belyste populasjon. Det er besluttet å ta utgangspunkt i elitesvømmere, da disse utøverne i høy grad har et ensidig belastende bevegelsesmønster (Cools et al 2005, Bak 2010). 3. Problembeskrivelse I dette avsnitt vil prosjektets problemformulering og hypoteser bli beskrevet. 3.1 Problemformulering I dette prosjektet er formålet å analysere muskelaktiviteten i SA i de ulike utgangsstillinger, med mål om å danne et utgangspunkt for valg av utgangsstilling, ved utførelse av øvelsen PUPØ, i den forebyggende trening hos elitesvømmere. Samtidig er formålet å kartlegge hvilken utgangsstilling som gir det mest hensiktsmessige muskelsamspillet, med henblikk på å oppnå høy aktivitet i LT og lav aktivitet i UT. Hvordan vil forskjellige utgangsstillinger, med henblikk på humerusrotasjon, både på stabilt og ustabilt underlag, påvirke den nevromuskulære aktivitet i m. serratus anterior, m. trapezius pars ascendens og pars descendens, målt med overfladisk elektromyografi, hos elitesvømmere ved utførelsen av øvelsen Push-up plus? 15

16 3.2 Hypotese Dette prosjektet tar utgangspunkt i to hypoteser ettersom det ønskes å belyse både hvilken utgangsstilling, samt hvilket underlag som gir høyest EMG-aktivitet ved utførelse av PUPØ Hypotese vedrørende utgangsstillinger H0-hypotese: Endret utgangsstilling, med henblikk på humerus rotasjon, gir ingen signifikant forskjell i EMG-aktiviteten i m. serratus anterior, m. trapezius pars ascendes og pars descendens ved utførelse av Push-up plus øvelsen. H1-hypotese: Endret utgangsstilling, med henblikk på humerus rotasjon, gir en signifikant forskjell i EMGaktiviteten i m. serratus anterior, m. trapezius pars ascenden og pars descendens ved utførelse av Push-up plus øvelsen Hypotese vedrørende stabilt og ustabilt underlag H0-hypotese: Endret utgangsstilling, med henblikk på underlag, gir ingen signifikant forskjell i EMGaktiviteten i m. serratus anterior, m. trapezius pars ascenden og pars descendens ved utførelse av Push-up plus øvelsen, i de tre ulike utgangsstillinger. H1-hypotese: Endret utgangsstilling, med henblikk på underlag, gir en signifikant forskjell i EMGaktiviteten i m. serratus anterior, m. trapezius pars ascenden og pars descendens ved utførelse av Push-up plus øvelsen, i de tre ulike utgangsstillinger. 16

17 4. Metode I dette avsnittet beskrives og begrunnes valget av prosjektets design. Utover dette utdypes fremgangsmåten ved litteratursøking, herunder bruk av søkeord, kriterier og databaser. 4.1 Studiedesign I dette prosjektet benyttes den kvantitative metode som kjennetegnes ved at alt blir gjort målbart, og resultater blir presentert numerisk (Andersen 2011). Man ønsker å filtrere bort individuelle variasjoner i en gruppe ved å søke etter det generelle ved et fenomen (Zachariae 1998). Ved bruk av denne forskningsmetoden ønsker man å vurdere om hvorvidt forskjeller eller endringer av et aktuelt fenomen er tilfeldig eller ikke (Zachariae 1998). Prosjekts design er bygget på observasjonell forskning, hvor sammenhenger mellom ulike variabler ønskes belyst uten at subjektet påvirkes (Zachariae 1998). Tverrsnittsstudier benyttes for å innhente informasjon om eksposisjon og sykdom på et felles tidspunkt (Lindahl & Juhl 2010). Studiet er begrenset ettersom man undersøker én gang, og får derfor bare et nåtidsbilde av hvordan de undersøkte fenomener henger sammen (Levin 2006). Man kan derfor ikke si noe om kausale forhold (Levin 2006). 4.2 Litteratursøking I følgende avsnitt belyses prosjektets søkemetoder, herunder både den innledende og den systematiske søking, samt kriterier for innhenting av litteratur og kritisk lesing Anvendte søkemetoder I dette prosjekt er primært internett databaser benyttet til å innhente relevant litteratur. De biomedisinske databasene; PubMed, Cinahl og PEDro, samt Google Scholar, ble benyttet. PubMed er betraktet som en pålitelig kilde og er verdens største database for biomedisinske artikler (Albert et al 2005, Jamtved et al 2003). Cinahl blir anbefalt som et supplement til PubMed, da Cinahl inneholder artikler fra en rekke tidsskrifter som enda ikke er indeksert i PubMed (Albert et al 2005). Den biomedisinske databasen PEDro ble benyttet, da den overveiende henviser til engelskspråklige publikasjoner og inneholder henvisninger, abstrakt av klinisk randomiserte og kontrollerte studier, samt systematiske oversiktsartikler (Albert et al 2005). Databasene ble dermed primært benyttet til å finne forskningsartikler, da nyere forskning ofte er mer faglig oppdaterte, sammenlignet med bøker (Rienecker & Jørgensen 2012). Bøker ble hovedsaklig benyttet til metodisk veiledning og basislitteratur. 17

18 4.2.2 Innledende søking For å bygge opp bakgrunnsviten omkring emnet ble det utført en innledende søking. Det gav et overblikk over tilgjengelige og relevante søkeord til den systematiske søkingen. Innledningsvis i idéfasen, ble det utført en bevisst tilfeldig søking gjennom fritekst. Det ble søkt bredt med utgangspunkt i prosjektets foreløpige problemformulering. Søkingen foregikk i Google Scholar, PubMed, Cinahl og PEDro. Typiske søk omhandlet søkeord som Shoulder, Swimmers, Epidemiology, Electromyography, Push-up Plus Systematisk søking I den spesifikke litteratursøkingen ble PubMed benyttet som primærkilde. For å spesifisere søkene ble det valgt å kombinere flere søkeord. Dersom søket gav flere enn 500 treff, ble det forsøkt å innsnevre antallet treff og øke artiklenes relevans, ved å spesifisere søket ytterligere ved å benytte MeSH-termer, samt booleske operatorer (AND og OR) (Jørgensen, Christensen & Kampmann 2005). Det ble også benyttet kjedesøk for å dra nytte av andre forfatteres litteratursøking. Kjedesøk er velegnet til å finne litteratur innefor det samme område, ved at den ene artikkel fører til den neste (Zachariae 1998). I noen tilfeller ble PubMed og Google Scholar benyttet til å oppsøke litteratur som var gjengitt i tidligere bacheloroppgaver, og i relevante forskningsartikler med lignende eller tilsvarende metodegrunnlag. Hovedsøkingen dekket tre former for litteratur, som hver enkelt var viktige for prosjektet (Rienecker & Jørgensen 2012). Det vil alltid foregå en symbiose mellom disse tre former for litteratur (Rienecker & Jørgensen 2012). Formålet med å adskille de på denne måte, var å sikre at alle aspekter i prosjektet ble dekket. 1. Litteratur om det som skal undersøkes, eksempelvis epidemiologi, skadesmekanismer/risiko-faktorer, arbeidskravsanalyse i elitesvømming, forebygging og rehabilitering. 2. Litteratur omkring den valgte metode, eksempelvis validitet og reliabilitet av den valgte test med EMG. 3. Litteratur som omhandler bakgrunnen for valgt metode, eksempelvis prosjektets utformning, bearbeidning av data og resultathåndtering 18

19 Av tabell 1 fremgår noen av de benyttede søkeord i den systematiske søkingen. Et utdypende eksempel på den systematiske søking, fremgår av bilag 1. MeSH-termer i PubMed Andre søkeord i PubMed Exercise theraphy Push-up plus Scapula semg Shoulder Hand position Muscle, Skeletal Scapular kinematics Biomechanics Scapular dyskinesis Dyskinesias Scapulathoracic muscle activity Athletic Injuries Glenohumeral instability Shoulder impingement syndrome Ann Cools Prevalence Ludewig Incidence Klaus Bak Prevention Serratus anterior strengthening Rehabilitation Scapular dyskinesis relation shoulder Epidemiology Overhead athletes Swimmers Risk factors Electromyography Tabell 1: Eksempler på MeSH-termer og andre søkeord benyttet til søkingen i PubMed Inklusjons- og eksklusjonskriterier For å strukturere søkingen ble det fastsatt inklusjons- og eksklusjonskriterier for å best mulig sortere søkeresultatene (Albert et al 2005). Det ble stilt både primære og sekundære litteraturutvelgelseskrav (Andersen & Matzen 2010). Blant de primære kravene ble det vektlagt at artikkelen hadde et abstrakt som var skrevet på et forståelig språk, slik at artikkelens innhold kunne leses umiddelbart. Et sekundert krav var at studiet ikke hadde for mange metodologiske svakheter, som svekker relevansen av artikkelen (Andersen & Matzen 2010). For benyttede inklusjons- og eksklusjonskriterier i litteratursøkingen se figur 1. Inklusjonskriterier Omhandler mennesker Artikkelen skal omhandle elementer fra problemstillingen Abstrakt er tilgjengelig Artikkelen skal være publisert på engelsk, norsk, dansk eller svensk Eksklusjonskriterier Artikler som er eldre enn år 2000 Figur 1: Inklusjons- og eksklusjonskriterier som er benyttet i litteratursøkingen 19

20 4.2.5 Kvalitetsvurdering av litteratur De sekundære kravene til litteraturen videreføres under kvalitetsvurderingen, og det foretas en ytterligere og mer nøyaktig gjennomgang av de artikler som oppfylte inklusjonskriteriene. Et studies troverdighet avhenger i stor grad av dens interne validitet, herunder studiets metode i fht. systematiske feil (bias), og i hvor stor grad bias er tatt høyde for (Hicks 2009, Kjærgaard et al 2001). Et viktig parameter i kvalitetsvurderingen er at studiet skal være nøyaktig og godt forklart, noe som bidrar til å øke den indre validitet. Det er også viktig at det er en liten påvirkning av systematisk feil og tilfeldigheter, som sikrer den ytre validitet. Dette gjør det lettere å reprodusere forsøket for andre forskere (Andersen 2013, Kjærgaard et al 2001). Artikler med høy relevans, ble metodisk gjennomgått med utgangspunkt i et analyseskjema for vurdering av resultatenes validitet (Kjærgaard et al 2001). Artiklene ble vurdert ut fra Hicks C.M. artikkelvurdering, fra boken Research methods for clinical therapists kapittel 12 (Hicks 2009). Et eksempel på artikkelvurdering fremkommer av bilag 2. 20

21 5. Teoriavsnitt I dette avsnittet belyses aktuell teori for prosjektets problemstilling. Teori som inndras omhandler anatomi, biomekanikk, fysiologi, samt EMG som målemetode. Herunder belyses relevante faktorer som har betydning for forekomsten av skulderskader blant svømmere. 5.1 Skulderens anatomi og biomekanikk Det vil i dette prosjekt være fokus på scapulathoracale leddet (ST-leddet), da problemformuleringen retter seg mot de to primære muskler (m. serratus anterior og mm. trapezii) som stabiliserer scapula (Bojsen-Møller 2008, Hansen 2007) Scapulas bevegelse Scapula er opphengt i muskler, og kan derfor beveges i flere retninger og plan. Serratus anterior (SA) og trapezius pars ascendens (LT) ligger anteriort og posterior for scapula, og er med på å gi støtte og bevegelse (se figur 2) (Bojsen-Møller 2008). De to musklers skrå forløp gir mulighet for lineære bevegelser så vel som rotasjonsbevegelser av scapula. Men fordi thorax i sin form og kontur er rundt, kan bevegelsene ikke kalles rene, lineære bevegelser. Dette medfører at det ved abduksjon og adduksjon av scapula, vil forekomme noen grader av enten rotasjon eller tilt (Kendall et al 2005). Det samme vil forekomme i mindre grad ved elevasjon og depresjon. Bevegelsen av scapula skjer altså ikke som rene bevegelser, men som sammensatte bevegelser (Kendall et al 2005). Figur 2: viser de ulike kraft vektorer omkring scapula 21

22 Scapulas bevegelser vil videre i teksten bli beskrevet som rene lineære og rotasjons bevegelser, på bakgrunn av at det vil være enklere å forstå sammenhengen. De lineære bevegelser beskrives som adduksjon, abduksjon, elevasjon og depresjon (se figur 3). Rotasjons bevegelsene kan utføres omkring tre ulike akser, og beskrives som upward rotasjon, downard rotasjon, external rotasjon, internal rotasjon, anterior tilt og posterior tilt (se figur 4) (Bojsen-Møller 2008). Figur 3 av scapuøas lineære bevegelser: Abduktion, adduktion, elevasjon og depresjon (Thompson 2001). Figur 4 av scapulas rotasjonsbevegelse omkring transversal (X- aksen), horisontal (Y-aksen) og vertikal akse (Z-aksen) (Borstad 2006). I tabell 2 fremgår de grunnleggende lineære bevegelsene med tilørende arbeidende muskler Primære Elevasjon Depresjon Abduksjon Adduksjon - m. trapezius pars - m. serratus - m. trapezius pars ascendens anterior horisontale - m. latismus dorsi - m. pectoralis minor - m. subclavius - m. trapezius pars descendens - m. levator scapula Sekundære - mm. rhombodeii - m. trapezius pars ascendens - mm. rhombodeii Tabell 2: viser en oversikt over de lineære bevegelsene i ST-leddet, med tilhørende primære og sekundære arbeidene muskulatur i de fire ulike retninger (Bojsen-Møller 2008). 22

23 5.1.2 SA, LT og UT sin funksjon ved et svømmetak Den mest interessante kombinasjonen av muskelbruk i fht. svømming, skjer ved upward rotasjon av scapula, som skjer når armene eleveres. Upward rotasjon er viktig for å unngå en subacromial kollisjon med humerus. For at scapula skal kunne utføre en upward rotasjon er forholdet mellom SA, LT og UT viktig, da disse musklene sammen utgjør et kraftpar (se figur 5) (Bojsen-Møller 2008). Viktige elementer for at dette muskelsamspillet skal fungere optimalt, er lengde, spenning, kontroll og timing (Sahrmann 2002, Neumann 2002). En dysfunksjon i en av de tre musklene kan være et tegn på et tidlig stadie av svømmeskulder (Bak, 2006). Figur 5: Viser muskelsamspillet mellom SA, UT og LT (Biology 2010). Ved de lineære bevegelsene fleksjon og abduksjon, foregår det et samspill mellom glenohumeral-leddet (GH-leddet) og ST-leddet. Dette samspillet kalles den scapulohumerale rytme (Bojsen-Møller 2008). I den scapulohumerale rytme er det viktig med tilstrekkelig upward rotation. Under normale forhold hvor en armelevasjon utgjør 180, står GH-leddet for 120 og ST-leddet for de resterende 60 (Bojsen-Møller 2008, Dontaelli 2011). SA blir omtalt som en nøkkelmuskel for opprettholdelsen av normal scapulohumeral rytme og bevegelse i skulderen (Ludewig & Cook 2000, Cools et al 2007, Kibler 2003). En indikator for nedsatt SA funksjon, er nedsatt posterior tilt og upward rotation av scapula under skulder fleksjon og abduksjon (Sahrmann 2002). Andre indikatorer på svak SA er scapula winging, både i ro og under bevegelse (Sahrmann 2002). Årsaken til dysfunksjon kan være at SA er svak, forlenget, forkortet eller har en uhensiktsmessig timing (Sahrmann 2002). Det er ofte vanskelig å avdekke hvorvidt endringene er en årsak eller konsekvens. Likevel blir en nedsatt SA funksjon ofte nevnt i forbindelse med ulike skulder dysfunksjoner og scapula dyskinesi (Ludewig & Cook 2000, Cools et al 2007, Kibler 2003). 23

24 5.2 Svømmeskulderen Grunnet den høye forekomsten av skuldersmerter hos svømmere har det oppstått et uttrykk innenfor sporten, svømmeskulder, som beskriver en smerte i og/eller omkring skulderen, som kan være aktivitetsbetinget eller kronisk (Bak 2006). Det er en klar sammenheng mellom svømmeskulder og høy treningsmengde hos konkurransedyktige utøvere (Bak 2006). Svømmeskulder er en bred betegnelse som inngår i flere kliniske bilder, blant annet subacromial impingement, anterior skulderinstabilitet, tendonopati i bicepssenen og rotatorcuff muskulaturen (Sein et al 2010). Andre typiske patologiske skuldertilstander blant svømmere, er labrum skader og acromioclavicular ledd ruptur (Sein et al 2010). For å forstå de skader som kan oppstå i forbindelse med svømming, må man forstå biomekanikken i svømmingens stilarter. Innenfor svømmingens stilarter dreier det seg hovedsakelig om tre ulike typer, hvor armen føres over hodet; crawl, butterfly og ryggcrawl (Hansen et al 2001). Crawl er den stilart som benyttes mest i forbindelse med trening, og velges derfor å ta utgangspunkt i, i dette prosjekt (Hansen et al 2001) Crawl Kjennetegnet for armtaket i crawl, er at bevegelsens styrkekrevende fase foregår på kroppens ventrale side. Det resulterer i en ubalanse i forholdet mellom muskelstyrke på skulderens forside og bakside. Armtaket i crawl skjer ved at armen føres frem, i nedadgående trekkretning, i en glidende bevegelse like under vannoverflaten (se figur 6) (Bruun et al 2005). Deretter begynner trekk-fasen, hvor armen er plassert i addusert, innadrotert stilling. I denne utgangsstillingen er begge bånd i det inferiore glenohumerale ligament maksimalt utspent, men det er en forholdsvis liten kraftpåvirkning (Bak 2006). Selve trekkfasen består av en langstrakt S-bevegelse hvor armen trekkes gjennom vannet. Det er i denne fasen fremdriften skapes. Den siste fasen i crawl armtaket er recoveryfasen. Denne fasen foregår ved fremoverføring av armen over vannoverflaten, for minst mulig motstand. Dette krever at fremoverføringen foregår med albuen høyest mulig, slik at underarmen kan henge avslappet under albuen (Bruun et al 2005). I begge disse fasene foreligger en potensiell risiko for smertetilstand (Bak 2006). Det er viktig at det svømmes med høy albue, da dette medfører upward rotasjon og abduksjon av scapula, og nedsetter dermed risikoen for subacromial kollisjon og impingment (Yanai & Hay 2000). 24

25 Figur 6: Illustrerer syklusen av crawl armtaket. Først isett-fasen, deretter trekk-fasen, så recovery-fasen og avslutningsvis isett-fasen igen I trekk-fasen er det m. latisimus dorsi og m. teres major som er primære kraftfulle akselerasjonsmuskler. Mm. trapezii, SA, mm. rhomboideii og rotator cuffen fungerer som stabiliserende og utholdende muskler. For å skape muskelbalanse omkring skulderbeltet i denne fasen, krever det at den kraften de kraftfulle akselerasjons muskler leverer, skal motsvares av en tilsvarende stabiliserende kraft (Hansen et al 2001). Dersom dette ikke er tilfellet, kan det oppstå ubalanse i muskelforholdet mellom akselerasjonsmusklene og de stabiliserende musklene. Denne ubalansen kan videre skape dyskinesi omkring scapula (Hansen et al 2001). 5.3 Risikofaktorer for skulderskader hos svømmere Herunder belyses de mest relevante risikofaktorer for skulderskader blant svømmere. (Hansen et al 2001, Kibler 2003, Bak 2006, Dam 2006, Almeida et al 2013). Figur 7 fremstiller noen av de relevante risikofaktorer og årsakssammenhenger ved skulderskader. Figur 7: Illustrerer årsakssammenhenger til skuldersmerte og mekanisk instabilitet i glenohumeralleddet (Hansen et al 2001) 25

26 5.3.1 Scapula dyskinesi Scapula dyskinesi defineres som Observable alterations in the position of the scapula and the patterns of scapula motion in relation to the thoracic cage (Kibler 2003). Flere faktorer kan påvirke scapulas funksjon og føre til scapula dyskinesi. Årsaken kan være strukturelle faktorer som økt thoracal kyfose og cervical lordose, endringer i knokkelstrukturer, eller ved kontrakturer av ligamenter, kapsel eller muskler (Kibler 2003). Ofte er årsaken til scapula dyskinesi et resultat av endringer i muskelaktivitet eller koordinasjon. Dette kan skyldes nevrale skader, direkte traumer på muskulaturen, micro-traumer i muskulaturen som medfører svakheter, uttretning som følge av overbelastning eller en inhibert muskelfunksjon pga. smerter i skulderen (Kibler 2003). Scapula dyskinesi kan lede til økt stress på forrerste leddkapsel og ligamenter. Det kan gi hyperlaksitet og senere instabilitet, i tillegg til at det øker risikoen for impingment. Sapula dyskinesi kan derfor være en medvirkende faktor til svømmernes skulderproblemer (Bak 2006) Impingment Impingement syndrom, også kalt innklemmingssyndrom eller subakromialt smertesyndrom, er en av de vanligste årsakene til skuldersmerter (Hansen et al 2001). Tilstanden oppstår ved avklemming av strukturer som muskelsener, bursaer eller leddkapsel, på grunn av dårlige plassforhold under acromion (Hansen et al 2001). Under svømming kan det oppstå impingment i en del av bevegelsen. Ved crawl forekommer impingment igjennomsnitt i 24,8 % av svømmetaket (Bak 2006). Graden av impingment forsterkes ved stor innadrotasjon i pull-trough fasen, forsinket utadrotasjon i recovery fasen, samt ved økt anterior tilt av scapula (Bak 2006) Glenohumeral internal rotation deficit Flere studier viser til økt løshet i skulderleddet hos svømmere, hvor de generelt har økt utadrotasjon på bekostning av nedsatt innadrotasjon (Bak 2006). Det er ofte størst løshet i den non-dominate skulderen (Bak 2006). Glenohumeral internal rotation deficit (GIRD), er nedsatt innadrotasjon i dominant skulder sammenlignet med non-dominant (Dam 2006). Tilstanden blir ansett som en primær faktor i utviklingen av skulderskader som stress av forrerste kapsel, økt kontakt til den posteriore- superiore labrum og dermed økt risiko for posteriort-superiort impingment (Almeida et al 2013). 26

27 5.4 Forebyggelse av skulderskader hos svømmere Ved å kombinere vann- og landtrening, oppnås optimale forhold for å arbeide med grunnleggende motorikk- og holdningskorreksjoner. Herved vil man som trener ha et optimal utgangspunkt for å observere, korrigere og kommunise (Hinge et al 2008). Treningsmengden øker markant når man som elitesvømmer kommer over alderstrinnet år. Man vil i denne alderen ha et treningsvolum som utgjør en nødvendighet for skadesforebyggende styrketrening (Hinge et al 2008). I den forebyggende trening skal man primært fokusere på styrke og utholdenhet omkring skulderbladet og skulderleddet (Hinge et al 2008). I den ordinære styrketreningen skal man, utover korrekt stilling i skulderleddet, også fokusere på stabilisering av mage og korsrygg (Hinge et al 2008). I tabell 3 ses en oversikt over viktige stabiliserende/holdnings- muskler for svømmere. Tabellen tar for seg fire forskjellige kroppsområder, med tilhørende aktuelle muskler som bør vektlegges å trene i den forebyggende trening. Mage/korsrygg Skulderbladet Skulderleddet Hoften m. transversus abdominis m. gluteus medius mm. multifidii m. trapezius ascendens m. serratus anterior m. supraspinatus m. infraspinatus m. teres minor m. subscapularis Tabell 3: viser en oversikt over viktige stabiliserende- og holdningsrelaterte muskler for svømmere (Hinge et al 2008, Bojsen-Møller 2008). Styrketrening benyttes til forebyggende trening hos svømmere. Styrketreningen trenes på land, som en forlengelse av svømmetreningen. Denne type trening består ofte i form av konvensjonelle øvelser. Et av treningsredskapene som blir mer og mer benyttet i svømmeklubber er slynger, og benyttes også i forbindelse med den forebyggende landtrening (Andersen 2008) Adaptasjon ved trening på ustabilt underlag Ved styrketrening skjer det en fysiologisk adaptasjon i kroppen, primært muskulært og nevrologisk, ved at man belaster kroppen systematisk over en gitt periode (Anderson & Behm 2005, Behm & Anderson 2006). Det har vist seg at styrketrening som involverer ustabilt underlag gir bedre propriosepsjon (både intra-artikulært og peri-artikulært), styrke, evne til opprettholdelse av postural stilling og funksjonell/dynamisk balanse (Cool et al 2014, Anderson & Behm 2005, Behm & Anderson 2006, Andrade et al 2011, Jeong, Chung & Shim 2014). Denne type trening vil i høy grad stresse det nevromuskulære system, sammenlignet med trening på stabilt underlag (Anderson & Behm 2005, Behm & Anderson 2006, Andrade 27

28 et al 2011). Et tidligere studie viste at rehabilitering for pasienter med skulderinstabilitet, som tok utgangspunkt i trening på ustabilt underlag, gav en økning i den proprioseptive leddsans (Naughton, Adams, & Maher 2005). Rasjonalet bak trening på ustabilt underlag er at det gir et mere effektivt og variert treningsstimuli (Anderson & Behm 2005, Behm & Anderson 2006). Konseptet om trening på ustabilt underlag, tar for seg en mer spesifikk trening i forhold til aktiviteter som utføres til daglig. Trening på ustabilt underlag vil derfor være hensiktsmessig for enkelte idrettsgrener, deriblant svømning som stiller store krav til den dynamiske balanse (Anderson & Behm 2005, Behm & Anderson 2006). Ved trening på ustabilt underlag utfordrer man både de store ytre muskelkjedene, i tillegg til den dype og mer lokale kjernemuskulaturen, som arbeider mer stabiliserende omkring leddene (Kirkesola 2000). Det stilles dog ytterligere krav til den stabiliserende og støttende muskulaturen på UU, da disse blir aktivert før den motoriske bevegelsen utløses (Anderson & Behm 2005). Det vil si at det skjer en kokontraksjon, som er hensiktsmessig i svømming pga. det økte krav til stabilitet omkring skulderbeltet (Schibye & Klausen 2008) Motorisk Kontroll feed-forward og feedback Alle bevegelser krever en motorisk kontroll (Trew & Everett 2005). I en bevegelse vil antagonisten kontraheres sammen med agonistmuskulaturen. Dette medfører en reduksjon av nettomomentet som genereres omkring leddet, og kan dermed medføre både en statisk og dynamisk stabiliserende effekt i medial-lateral og anterior-posterior retning, som kan medvirke til en forbedring av leddets stabilitet (Beyer et al 2008). Ved utførelse av en bevegelse foregår det på bakgrunn av et samarbeid mellom feed-forward og feed-back mekanismene (Beyer et al 2008, Trew & Everett 2005). Feed-forward signalet blir blant annet betegnet som dynamikken i det muskuloskeletale system, og avhenger av de omgivelser bevegelsen utføres i (Trew & Everett 2005). Musklene har i denne sammenheng til oppgave å opprettholde balansen ved aktivering gjennom det sansemotoriske system, som er ytterligere aktivt ved trening på et ustabilt underlag (Anderson & Behm 2005). Ved trening av motoriske ferdigheter, som inkluderer balanse, vil aktiveringstiden forkortes og sensitiviteten i agonistog antagonistmuskulaturen økes, som resulterer i en økt følsomhet av feed-back systemet (Anderson & Behm 2005). Da det er de nevrale adaptasjoner ved slyngtrening som dominerer, vil forebyggende trening med slynger danne grunnlag for en målbar effekt (Simonsen & Hansen 2007). 28

29 5.5 Elektromyografi (EMG) EMG blir benyttet til måling av elektrisk aktivitet som produseres i muskler under en kontraksjon (Simonsen & Hansen 2007). Det kan benyttes til å analysere muskelkoordinasjon, muskeltretthet og kraftutvikling i forskjellige muskler ved fysisk trening (Simonsen & Hansen, 2007). Genereringen av EMG-signalet kommer av elektriske forandringer i muskelfibrenes membranpotensiale. Muskelfibrene har en spenningsforskjell over cellemembranen på grunn av mengden ladede partikler intracellulært og ekstracellulær. Dette kalles et hvilemembranspotensiale, og ligger omkring ca. -90 mv i muskelfibre (Schibye & Klausen 2008, Simonsen & Hansen 2007). Et aksjonspotensiale blir sendt fra sentralnervesystemet gjennom motornevroner til motoriske endeplater på muskelfibrenes cellemembran. Her frigjøres transmittersubstansen acetylkolin, som gjør at cellemembranen depolariseres til 30mV, og det skjer en kontraksjon (Schibye & Klausen 2008). Hvert motornevron innerverer flere muskelfibre, og sammen danner de en motorisk enhet. Signalet EMG-elektrodene registrerer fra muskulaturen under en kontraksjon, er summen av alle de aktive motoriske enhetene i muskelen, som går under samlebetegnelsen motor unit action potential (MUAP) (se figur 8) (Simonsen & Hansen 2007). Det vil si, jo større muskelaktivitet jo større EMG-amplitude. Figur 8: illustrerer hvordan det rå EMG-signalet blir produsert og registrert i muskulaturen (De Luca 2008b) Elektroder Det benyttes to metoder for registrering av EMG; overflate-emg (semg) og intramuskulær EMG (iemg). Ettersom bruk av iemg innebærer penetrering av hud og muskler, gir det noen praktiske og etiske utfordringer. semg gir ikke disse utfordringene, og er derfor å foretrekke (De Luca 2006). I dette prosjektet er det benyttet semg til registrering av EMG-aktivitet i 29

30 muskulaturen. Dette består av et bipolært elektrodepar som plasseres longitudinelt med muskulaturens fiberretning Faktorer som kan påvirke EMG-signalet Cross talk oppstår når EMG-signalet måler elektrisk aktivitet i omkringliggende muskulatur, i tillegg til aktiviteten i den aktuelle muskelen. Dette skjer spesielt i små muskler ettersom elektrodene ofte sitter ved grensen til andre muskler (Simonsen & Hansen 2007). Forstyrringer av EMG-signalet kalles støy. Støy kan komme fra lysnettet i lokalet, ved store dynamiske bevegelser eller fra andre elektroniske apparater i lokalet (Konrad 2005, Simonsen & Hansen 2007). For å unngå støy er det derfor viktig å minimere disse faktorene eller fjerne dem helt (Simonsen & Hansen 2007) Plassering av elektroder Den viktigste faktoren for å sikre gode EMG-signaler og unngå cross talk, er plasseringen av elektrodene (De Luca 2008a). Elektrodene skal plasseres longitudinalt langs muskelfibrene mellom et motor point (innervation zone) og senetilheftningen, eller mellom to motor points (se figur 9). Muskelfibrene har størst diameter i midten av muskelen, og ettersom diameteren er proporsjonal med amplituden fra aksjonspotensialet, vil man oppnå høyest EMG-aktivitet der. Plasseres elektrodene for langt inn mot senetilheftingen vil det være færre muskelfibre og en mindre diameter. EMG signalet vil derforvære lavere her (De Luca 2008a, 2002). Figur 9: Illustrerer plasseringen av elektroden mellom et motor punkt (innervation zone) og senetilheftningen. (De Luca 2002) Innen plassering av elektrodene kan man redusere hudens interelektromotstand ved å rense huden med sprit, og barbere bort hår. Dette vil optimalisere kvaliteten av EMG-signalet (Simonsen & Hansen 2007). 30

31 6. Metode - Utarbeidelse og gjennomføring av testprosedyre I dette avsnitt fremkommer en beskrivelse av metodens innhold og utførelse med hensyn til prosedyre, testpersoner (TP), testlokale og utstyr, valg av metode for databearbeiding og statistikk, samt etiske overveielser. 6.1 Testpersoner Dette prosjektet tar for seg 16 elite svømmere mellom år, herunder syv menn og ni kvinner. TP ble uthentet fra Kolding svømmeklubb og Deltaswim i Fredericia. Alle TP skulle gjennomgå måling av EMG-aktivitet, vekt, høyde og ROM. Det ble i utgangspunktet testet 17 svømmere, hvor den ene ble ekskludert pga. tekniske problemer under testing. TP ble utvalgt på bakgrunn av forhåndssatte inklusjons- og eksklusjonskriterier. Inklusjonskriteriene kan ses i figur 10. Alle har et ukentlig treningsvolum tilsvarende 9-11 økter á 2 timer i vann, og 4x60 min landtrening. Det er ikke tatt høyde for populasjonens spesialisering innen ulike svømmearter, men svømmeart ble likevel notert for å bedre kunne beskrive studiepopulasjonen. Alle TP var høyredominant. Det ble innhentet antropometiske data i form av kjønn, alder, høyde og vekt. En oversikt over disse, foreligger i tabell 4 og 5. Samtlige TP og deres trenere, ble informert om prosjektets formål og deres rolle. Det ble også inngått et informert samtykke jf. helsinkideklarasjonen (se bilag 3) (Førde 2014, WMA 2013). Inklusjonskriterier år Elitesvømmere Skadefri de siste 4-6 månedene Være i stand til å aktivere SA Vanntrening >15 timer i uken Landtrening >2 timer i uker Figur 10: Inklusjonskriterier for prosjektets TP. Ideelt sett skulle testpersonene ikke ha trent innenfor de siste 48 timer før testing, men ettersom de er eliteutøvere var det ikke mulig å ta testpersonene helt ut av trening i den ønskede perioden. Testingen ble derfor utført så lang tid etter siste trening som mulig. Dersom testpersonen hadde to treningspass på testdagen ble testingen utført så tett på det andre treningspasset som mulig, for å sørge for at restitusjonstiden ble så lang som mulig. 31