Svänghjulsknäböj kontra frivikt högbelastning knäböj för explosiva åtgärder i fotboll

Utredarna kommer att sträva efter att rekrytera 45 fritidsaktiva fotbollsspelare, som kommer att fördelas slumpmässigt i tre grupper: 1) svänghjul (FW) grupp (n=15), 2) skivstång fri vikt (BFW) grupp (n=15) och 3 ) kontrollgrupp (n=15). FW- och BFW-gruppen kommer att delta i en intervention där de utför en knäböjsövning antingen med en FW-enhet eller med BFWs två gånger i veckan under sex veckor (totalt 12 sessioner) som en del av deras förberedelser för säsongen. Kontrollgruppen kommer att instrueras att inte utföra motståndsövningar i underkroppen och att endast utföra sina lags försäsongsförberedelser och fungera som kontroller. Under interventionsperioden kommer alla spelare i alla grupper att instrueras att undvika andra motståndsövningar för sin underkropp, medan inga restriktioner kommer att ges när det gäller motståndsövningar för sin överkropp på fritiden.

Denna studie kommer att genomföras i enlighet med internationella etiska standarder för idrotts- och träningsvetenskap och Helsingforsdeklarationen; före förtest kommer alla spelare att informeras om syftet med studien och dess associerade risker och fördelar, innan de ger muntligt och skriftligt informerat samtycke. Den norska dataskyddstjänsten har godkänt studien och lagringen av personuppgifter (Godkännande referensnummer: 374030). Inget ytterligare regionalt etiskt godkännande enligt tillämpliga institutionella och nationella riktlinjer för idrotts- och träningsvetenskap.

Före interventionerna kommer spelarna att genomgå förtester i följande ordning samma testdag: 1) 10 meters sprinttid, 2) CMJ och 3) 1RM i en fri skivstång partiell knäböj, utförd som 90° ROM i knäleden (stående position = 180°).

10 meter sprint: 10 meter sprinttestet kommer att utföras på konstgräs inomhus. Fotoceller monterade på golv och väggar registrerade sprinttiderna, där fotocellerna vid start och mål är placerade 20 cm respektive 100 cm över marken. En markör placeras 30 cm bakom starttidningsgrinden, där spelarna valde sin startposition bakom markören. Spelarna startar sitt test på eget initiativ, och utan muntlig uppmuntran, genom att bryta laserstrålen vid starttidningsporten och sprintade till mållinjen så fort de kan. Varje spelare får tre försök med tre minuters återhämtning mellan varje sprint.

Motrörelsehopp:

spelarna kommer att testa sin hopphöjd med ett motrörelsehopp på en kraftplattform som mäter den vertikala hopphöjden i centimeter (cm) genom att beräkna masscentrumförskjutningen från kraftutveckling (starthastighet) och kroppsmassa. Med utgångspunkt från en upprätt stående position med fötterna axelbrett isär och med båda händerna placerade på höfterna, kommer spelarna att göra en preliminär nedåtgående rörelse (excentrisk fas) genom att böja sina höfter och knän till ungefär 90° (knäböjning) innan utföra den koncentriska fasen av det vertikala hoppet från marken genom att sträcka ut knäna respektive höfterna. Varje spelare får tre försök med tre minuters återhämtning mellan varje hopp.

Maximalt en repetition i knäböj:

Efter hopptestet kommer spelarna att utföra ett enrepetitionsmax (1RM) partiellt rörelseomfång (90° knäledens vinkel) ryggbäbningstest med hjälp av en olympisk skivstång. Spelarna kommer att värma upp genom att lyfta den olympiska skivstången (20 kg) utan extra vikter i 8-10 repetitioner, och därefter utföra två uppsättningar av progressivt minskande repetitioner (6 respektive 3 repetitioner) och öka vikterna baserat på deras upplevda ansträngning i föregående uppvärmningsset. Därefter försöker spelarna sina 1RM-försök med ökande vikter (2,5-10 kg) tills de misslyckas. Misslyckande definieras som oförmåga att lyfta skivstången till stående (start)position (180° knäledsvinkel). En goniometer kommer att hållas på den laterala delen av knäleden av en instruktör för att säkerställa att spelarna når 90° av knäböjning innan de får en verbal "go" och de kan starta den koncentriska fasen av lyftet. De kilogram (kg) som lyfts i det senaste godkända setet anses vara 1RM och registreras i kg.

Träningsinterventioner Under insatsernas gång kommer alla spelare i alla tre grupperna att instrueras att följa sina två-tre veckors fotbollsträningar och försäsongsmatcher för sitt lag (~en match i veckan). Spelarna i FW- och BFW-grupperna börjar sina träningsinterventioner veckan efter förtester. Alla interventionssessioner utfördes i samma laboratorium och övervakades av samma instruktör. Spelarna i båda interventionsgrupperna förväntas uppleva en stor ökning av 1RM partiell knäböjsstyrka och därför är en övervägande ökning av quadriceps muskelkraft förväntad med avseende på hamstringskraft. Därför kommer spelarna också att utföra den nordiska hamstringsövningen för att undvika ett stort styrkeförhållande mellan quadriceps och hamstring och därigenom potentiellt minska risken för hamstringsträningar. Den nordiska hamstringsövningen kommer att utföras i slutet av varje träningspass (för båda interventionerna ) och involverar tre uppsättningar av fyra repetitioner (vecka 1) där antalet repetitioner gradvis ökar till fem i vecka 2, sex i vecka 3-4, åtta i vecka 5 och 10 under den sista veckan av interventionerna.

Svänghjulsgrupp:

Spelarna som tilldelas FW-gruppen kommer att vara utrustade med en väst runt överkroppen kopplad med ett band till FW-enheten (#215 YoYo Squat Unlimited Pro, nHance, YOYO Technology, Stockholm, Sverige). Spelarna börjar i en djup knäböj (~120° knävinkel) och utför först ett standardiserat uppvärmningsset med sex repetitioner med #1 tröghets FW (0,025 kg·m-2). Därefter utför spelarna sin maximala avsedda mobilisering av kraftsammandragningsuppsättningar genom att börja med tre långsamma repetitioner för att låta spelarna komma in i flödet av knäböjsövningsrörelsen, där de kommer att få ett verbalt "go" när de börjar trycka med maximalt avsedd mobilisering av kraft från djup knäböjs startposition till stående position. Bandet som förbinder väst och FW-enheten kommer att spännas hårt så att spelarna stannar vid 175° knäledsvinkel i stående position när FW-bandet är avlindat. När FW fortsätter att spola tillbaka igen och producerar kinetisk kraft i den svängbara axeln, kommer detta omedelbart att tvinga spelarna att böja sina knän och påbörja den excentriska kontraktionsfasen. Spelarna instrueras att övervinna den kinetiska energin med högsta möjliga mobilisering av muskelkraft, och omedelbart påbörja en ny koncentrisk maximal avsedd mobilisering av kraftkontraktion. Under seten och sessionerna övervakas belastningen (Watt) med hjälp av tillverkarens applikation (Bluebrain, Kuopio, Finland) på en bärbar surfplatta (Samsung Galaxy S4, Samsung Electronics, Daegu, Sydkorea) ansluten till FW-enheten via Bluetooth . Om spelarna producerar i genomsnitt >4 watt·kg-1 från varje upprepning av ett set, ökas FW-storleken, till #2 (0,05 kg·m-2) och senare till #3 (#1 + #2= 0,075 kg·m-2) och slutligen #4 (0,1 kg·m-2). Under hela sessionerna ges spelarna muntlig uppmuntran. I vecka 1 och 2 av interventionen kommer spelarna att utföra sex set med sex repetitioner, därefter, i vecka 3, 4 och 5-6, kommer spelarna att utföra 3x5, 4x5 repetitioner respektive 4x4 repetitioner. Återhämtningstiden mellan seten är inställd på ≥3 minuter.

Skivstångs frivikts-knäböjsgrupp BFW-gruppen utför en specialiserad uppvärmning med tre uppsättningar av progressivt ökande intensitet i knäböjsövningen; åtta repetitioner vid 30 %-, sex repetitioner vid 50 %- respektive sex repetitioner vid 70 % av 1RM. I alla pass instrueras spelarna att utföra det koncentriska faslyftet med maximal avsedd mobilisering av kraft och ges verbal uppmuntran under hela sessionen. De första två sessionerna (vecka 1) består av bekantskap med knäböjsträningsrörelsen med tre set om åtta repetitioner på ~70 % av 1RM. Därefter, från den tredje sessionen (vecka 2), instrueras spelarna att utföra fyra set om fyra repetitioner med hög belastning (helst >85 % av 1RM) under de återstående sessionerna med progressivt ökad belastning med 5 kg om de kan utföra fem repetitioner inom en uppsättning.