1. ΕΜΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΒΑΔΙΣΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΤΑΙ ΤΣΙ ΤΣΟΥΑΝ ΚΑΙ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΗΝ ΥΓΕΙΑ ΤΩΝ ΑΡΘΡΩΣΕΩΝ
της Έμη Χατζηπαναγιώτη, καθ. Φυσικής Αγωγής, γυμάστρια αποκατάστασης MSc., ΥΔ (PhdC)
Η εμβιομηχανική ανάλυση του βαδίσματος στο Τάι Τσι Τσουάν με βάση τις επιστημονικές μελέτες, εξετάζει τα φορτία και τις ροπές στις αρθρώσεις του αστραγάλου, του γόνατος και του ισχίου κατά την εκτέλεση αυτής της πρακτικής.
Οι μελέτες εστιάζουν σε πληροφορίες σχετικά με τα θλιπτικά και διατμητικά φορτία, καθώς και τις ροπές στις αρθρώσεις του αστραγάλου, του γόνατος και του ισχίου κατά την εκτέλεση του βαδίσματος στο Τάι Τσι. Επιπλέον εξετάζουν τις επιπτώσεις στην υγεία των αρθρώσεων ενώ συγκρίνουν επίσης τα φορτία του βαδίσματος στο Τάι Τσι σε σχέση με αυτά του κανονικής βάδισης.
Τα είδη των φορτίων στο Τάι Τσι Τσουάν
Στο Τάι Τσι, τα διατμητικά φορτία είναι κρίσιμα για τη σταθερότητα, την ισορροπία και την οικονομία της κίνησης. Αυτές οι δυνάμεις δρουν παράλληλα προς την επιφάνεια επαφής του πέλματος με το έδαφος. Διαφέρουν από τις κάθετες (οστικές) δυνάμεις, οι οποίες ασκούνται κάθετα προς την επιφάνεια ενώ διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: α. τα πρόσθια-οπίσθια και β. τα πλάγια φορτία. Στη πρώτη περίπτωση αναφέρονται στην επιτάχυνση και επιβράδυνση της κίνησης ενώ στη δεύτερη συμβάλλουν στην διατήρηση της ισορροπίας και την πλάγια μετατόπιση του σωματικού βάρους.
Τα διατμητικά φορτία καθορίζουν την σταθερότητα, την ισορροπία αλλά και την οικονομία της κίνησης επηρεάζοντας σημαντικά τη σταθερότητα των αρθρώσεων και την κατανομή των δυνάμεων στο μυοσκελετικό σύστημα κατά τη διάρκεια της εξάσκησης στο Τάι Τσι. Ο σωστός σχεδιασμός του προπονητικού περιεχομένου στο Τάι Τσι μέσα από την κατανόηση και η διαχείριση των διατμητικών φορτίων είναι απαραίτητη για την πρόληψη τραυματισμών και τη βελτίωση της κινητικής απόδοσης.
Σε ποιές όμως διαστάσεις της κίνησης στο Τάι Τσι συναντάμε τα διατμητικά φορτία:
- στις συνεχείς μεταφορές του βάρους του σώματος και τις μονοποδικές στηρίξεις που επιτρέπουν την διατήρηση της ισορροπίας και τον έλεγχο του πυρήνα ενισχύοντας το συνολικό έλεγχο και την αντίληψη της κίνησης μέσα στο χώρο (αισθητηριακή αντίληψη).
- στην εξάσκηση του 'ριζώματος' όπου μεταβιβάζεται η μεταφορά της jin ενέργειας από το έδαφος προς τα άνω άκρα και το κορμό. Η τεχνική αυτή διασφαλίζει τη σωστή κατανομή των δυνάμεων που επιδρούν στις αρθρώσεις και αποτρέπει - μαζί με την συμβολή της αναπνόης και της χαλάρωσης - τις πτώσεις ή το φόβο των πτώσεων ειδικά σε άτομα που έχουν τραυματιστεί και προσπαθούν να θεραπευτούν από την έλλειψη του ελέγχου του σώματος τους.
- στην ρέουσα μορφή της κίνησης, όπου οι χαμηλές και αργές κινήσεις μειώνουν τις καταπονήσεις στις αρθρώσεις ενώ αποτρέπουν τραυματισμούς.
- στη τεχνική των πολεμικών εφαρμογών μέσω των κινητικών ρουτινών στο pushing hands, όπου τα διατμητικά φορτία ενισχύουν την αίσθηση και τον έλεγχο της ισορροπίας μεταξύ των ανταλλαγών των ενεργειών στους δύο ασκούμενους. Η απορρόφιση της δύναμης που δέχεται ο ένας ασκούμενος και ο μετασχηματισμός αυτής σε μία κίνηση εκτροπής από τη σταθερή θέση προς τον άλλον, εξηγείται από αυτή την ποιότητα των δυνάμεων.
Πως υποστηρίζει η επιστημονική έρευνα αυτά τα δεδομένα?
Η έρευνα των Lu, X., et al. (2019) εξέτασε τα βιομηχανικά χαρακτηριστικά των αρθρώσεων των κάτω άκρων κατά την εκτέλεση του βαδίσματος στο Τάι Τσι. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι γωνίες κάμψης και έκτασης των αρθρώσεων παρουσίασαν συχνότερες αλλαγές σε σύγκριση με το κανονικό περπάτημα. Επιπλέον, η συντονισμένη κίνηση μεταξύ ισχίου-γόνατος και γόνατος-αστραγάλου ήταν πιο συνεπής και σταθερή κατά το Τάι Τσι, υποδεικνύοντας βελτιωμένη ενδο-αρθρική συντονιστική σταθερότητα. Οι Wang, C., et al. (2020) εξέτασαν τα φορτία στις αρθρώσεις κατά το βάδισμα στο Τάι Τσι και τις επιπτώσεις τους στην υγεία των αρθρώσεων, Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το βάδισμα στο Τάι Τσι μπορεί να μειώσει τα φορτία στην άρθρωση του γόνατος, γεγονός που υποδηλώνει ότι αυτή η πρακτική μπορεί να είναι ευεργετική για την υγεία των αρθρώσεων και να μειώσει τον κίνδυνο τραυματισμών. Στην παρούσα μελέτη παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στα φορτία της άρθρωσης του γόνατος μεταξύ τυπικών, σχετικά τυποποιημένων κινήσεων του Τάι Τσι, οι οποίες παρουσίασαν σημαντική συσχέτιση με το εύρος κίνησης του γόνατος (ROM) και τη μετατόπιση του κέντρου μάζας (COM). Συνεπώς, συνιστάται στους ασκούμενους στο Τάι Τσι να επιλέγουν μια κατάλληλη στάση, λαμβάνοντας υπόψη τη φυσική τους κατάσταση και την υγεία τους, προκειμένου να ελέγχουν ορθολογικά το εύρος κίνησης της άρθρωσης του γόνατος και τη μετατόπιση του κέντρου μάζας. Συνεπώς συγκεκριμένες κινήσεις του Τάι Τσι, όπως τα βαθιά καθίσματα και οι προβολές, επιβάλλουν μεγαλύτερα φορτία στο γόνατο σε σχέση με το κανονικό περπάτημα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πόνο στο γόνατο και θα πρέπει να αποφεύγονται ιδιαίτερα σε ηλικιωμένα άτομα. Η σωστή επιλογή της έντασης και του εύρους των φορτίων μπορούν να μειώσουν την καταπόνηση της άρθρωσης του γόνατος, να μεγιστοποιήσουν τα οφέλη των κινήσεων και να περιορίσουν τον κίνδυνο τραυματισμού της άρθρωσης.
Συγκρίνοντας την κινητική των αρθρώσεων μεταξύ του βαδίσματος στο Τάι Τσι και του κανονικού βαδίσματος (Zhao, Y., & Wu, G. (2018), διαπιστώθηκε ότι οι δυναμικές κινήσεις του Τάι Τσι παρουσίασαν σημαντικά μεγαλύτερες γωνίες κάμψης και απαγωγής στο ισχίο, καθώς και μεγαλύτερες γωνίες ραχιαίας κάμψης και απαγωγής στον αστράγαλο, σε σύγκριση με το κανονικό περπάτημα. Επιπλέον, παρατηρήθηκαν αυξημένες ροπές κάμψης και απαγωγής στο ισχίο και το γόνατο κατά το Τάι Τσι. Οι επιδράσεις του βαδίσματος στο Τάι Τσι στη βιομηχανική των αρθρώσεων των κάτω άκρων σε ηλικιωμένα άτομα διερευνήθηκε από τους Chen, H., & Shen, X. (2021) και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μετά από εξάμηνη παρέμβαση με Τάι Τσι, οι συμμετέχοντες με οστεοαρθρίτιδα γόνατος παρουσίασαν αυξημένα φορτία στο πρόσθιο μέρος του πέλματος κατά το περπάτημα, υποδεικνύοντας ότι το Τάι Τσι μπορεί να αποτρέψει τη μείωση των φυτικών φορτίων κατά το βάδισμα Αυτό σημαίνει ότι η πρακτική του Τάι Τσι μπορεί να βελτιώσει τη δύναμη των μυών των κάτω άκρων και την απόδοση του βαδίσματος στους ηλικιωμένους. . Οι Li, F., & Hong, Y. (2017) διερεύνησαν την κινηματική και κινητική ανάλυση του βαδίσματος στο Τάι Τσι και διαπίστωσαν ότι οι ασκούμενοι στο Τάι Τσι παρουσίασαν μεγαλύτερη δύναμη και σταθερότητα στις αρθρώσεις των κάτω άκρων σε σύγκριση με μη ασκούμενους, υποδεικνύοντας τα οφέλη του Τάι Τσι στη βελτίωση της δύναμης και της ισορροπίας.
Εργαστηριακές έρευνες στο TC απέδειξαν ότι οι ασκούμενοι βρίσκονται περισσότερα συχνά στην μονοποδική στήριξη και συνεπώς παρουσιάζουν βελτιωμένη δύναμη των κάτω άκρων τους, ιδιαίτερα του γόνατος και της ποδοκνημικής. Η έρευνα των Ge Wu et.al (2008) εξέτασε την κινητικότητα των αρθρώσεων των κάτω άκρων κατά τη διάρκεια του βαδίσματος του TC σε σύγκριση με αυτή του απλού βήματος βάδισης σε δύο ομάδες υγιών νέων και ηλικιωμένων ασκούμενων. Τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες. Στη τεχνική του βαδίσματος του TC σημειώθηκαν σημαντικά μικρότερα μέγιστα θλιπτικά φορτία, μεγαλύτερα διατμητικά φορτία στον αστράγαλο, το γόνατο και το ισχίο και μεγαλύτερες μέγιστες ροπές στα γόνατο και το ισχίο. Η ομάδα των ηλικιωμένων παρουσίασε σημαντικές διαφορές με τα διατμητικά φορτία να είναι μειωμένα και στις τρεις αρθρώσεις.
Οι Wu et. al, (2004) υποστηρίζουν ότι το βήμα του TC είναι 7-9 φορές πιο αργό ενώ παρουσιάζει 2-4 φορές λιγότερη δύναμη κρούσης στην επαφή του ποδιού με το έδαφος από το απλό βηματισμό. (Mao et al, 2006b; Wu and Hitt, 2005).
2. ΤΑΙ ΤΣΙ ΚΑΙ ΕΝΤΑΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΣΗΣ
Η ένταση της άσκησης στο TC φαίνεται ότι ενισχύει την αερόβια ικανότητα (Chatzipanagioti V. et al., 2024). Τα ερευνητικά αποτελέσματα ωστόσο διαφοροποιούνται διότι οι φόρμες του TC δεν είναι πάντα ίδιας διάρκειας και εκτέλεσης.
Το TC περιλαμβάνει διάφορα στυλ και φόρμες. Υπάρχουν σύντομες διαφοροποιημένες φόρμες μικρής διάρκειας, πχ. 5–10 λεπτών και φόρμες μεγαλύτερης διάρκειας 20-30 λεπτών όπως η μεγάλη παραδοσιακή φόρμα του Yang στυλ. Το Chen στυλ είναι το αρχαιότερο και χαρακτηρίζεται από εναλλαγές ρυθμού ενώ παρουσιάζει και στοιχεία εκρηκτικής εκτέλεσης. Το παραδοσιακό Yang στυλ είναι το πιο δημοφιλές και παρουσιάζει πιο αργό ρυθμό εκτέλεσης.
Η φόρμα στο TC χαρακτηρίζεται από φυσικές και εκτεταμένες στάσεις, αργά και ρυθμικά εκτελεσμένες σε κυκλικές ή σπειροειδείς κινήσεις, οι οποίες ρέουν με αρμονία και χαρίζουν ηρεμία και χαλάρωση.
Η αργή κίνηση δεν συνεπάγεται την ύπαρξη χαμηλού ενεργειακού ή μυϊκού φορτίου αλλά ακριβώς το αντίθετο. Το φορτίο στα κάτω άκρα είναι σημαντικά μεγάλο διότι οι εκτελεσμένες στάσεις είναι συγκριτικά μεγάλης χρονικής διάρκειας. Η ένταση της άσκησης σε μια φόρμα είναι ίδια σε όλες τις ηλικίες. Αυτό που διαφοροποιείται ανάλογα με την φυσική κατάσταση και την ηλικία είναι το εύρος και το ύψος της στάσης του σώματος (low-squat ή high-squat). Οι ασκούμενοι του TC διαφορετικών ηλικιών προσαρμόζουν την στάση του σώματος και τη διάρκεια της φόρμας τους ώστε η ένταση να είναι ίδια, αυτό αποδεικνύει ότι το TC είναι κατάλληλο για νέους και ηλικιωμένους.
Είναι γνωστό ότι στην προπόνηση η ένταση εκτέλεσης των προπονητικών στοιχείων και η διάρκεια τους καθορίζουν το προπονητικό αποτέλεσμα. Άλλοι καθοριστικοί παράγοντες είναι το φορτίο και η ταχύτητα εκτέλεσης της άσκησης. Υψηλή έντασης ασκήσεις εκτελούνται συνήθως σε υψηλή ταχύτητα.
Οι προπονητικές αρχές του TC παρεκκλίνουν από αυτή τη θεώρηση. Το TC εκτελείται με στάσεις του σώματος σε ημικάθισμα όπου το ύψος καθορίζει και το φορτίο που δέχονται τα κάτω άκρα. Έτσι με βάση αυτή την αρχή οι ηλικιωμένοι ασκούμενοι κάνουν TC σε φόρμες μικρότερης διάρκειας και υψηλότερης στάσης σώματος σε αντίθεση με τους νεότερους.
Τρία είναι τα κινητικά χαρακτηριστικά της εκτέλεσης στο TC:
α. όσο πιο αργή η εκτέλεση τόσο πιο μεγάλο το φορτίο στα κάτω άκρα
β. όσο πιο χαμηλή η στάση εκτέλεσης τόσο μεγαλύτερη η ανάγκη σε δύναμη
γ. οι περισσότερες κινήσεις στο TC εκτελούνται σε κλειστή κινητική αλυσίδα, οπότε έχουμε αποφυγή υπερβολικής άσκησης και πίεσης στις αρθρώσεις. Γι αυτό το TC μπορεί να συνταγογραφηθεί σε ασθενείς με αρθρίτιδα γόνατος.
Στην έρευνα των Ching Lan et. al (2008) εξετάστηκε η ένταση της άσκησης στο TC στη διάρκεια μιας ρουτίνας του Yang στυλ και αξιολογήθηκαν ταυτόχρονα τα επίπεδα της καρδιακής συχνότητας (HR) και της πρόσληψης οξυγόνου (VO₂) σε 15 ενήλικες άντρες. Οι ασκούμενοι παρουσίασαν καρδ. συχνότητα στο 58% του αποθεματικού καρδιακού ρυθμού και πρόσληψη οξυγόνου στο 55% της μέγιστης (VO₂). ενώ ο δείκτης του γαλακτικού αμέσως μετά την άσκηση ήταν 3.8mM. Για να αξιολογήσουν στη συνέχεια την ένταση εκτέλεσης σε μία φόρμα TC Yang στυλ κατά τη διάρκεια της άσκησης μετρήθηκαν 100 ασκούμενοι (53 άντρες/ 46 γυναίκες) σε 3 ηλικιακές ομάδες (νέους, μεσήλικες, ηλικιωμένους) για κάθε φύλο. Συγκρίνοντας τις τιμές της καρδιακής συχνότητας μεταξύ αντρών και γυναικών παρατηρείται ότι στους άντρες η μέση καρδ. συχνότητα (HR) υπήρξε 141±12, 132±9 και 120±10 bpm στις αντίστοιχες ηλικιακές κατηγορίες ενώ στις γυναίκες οι τιμές κυμάνθηκαν στο 136±10, 126±11 και 115±12 bpm στις αντίστοιχες ηλικιακές κατηγορίες. Στην αντρική ομάδα η μέση HR ανταποκρινόταν στο 57.8±3.7, 56.6±3.4 και 55.1±3.1% του αποθεματικού καρδιακού ρυθμού HRR στις αντίστοιχες ηλικιακές κατηγορίες, ενώ στις γυναίκες οι τιμές κυμάνθηκαν στο 52.7±2.8, 51.5±2.6 και 50.3±2.9% αντιστοίχως.
Συμπερασματικά το Yang στυλ TC είναι αερόβια άσκηση μέτριας έντασης και η ένταση εκτέλεσης είναι ίδια σε όλες τις ηλικιακές κατηγορίες και στα δύο φύλα, κατάλληλη για να βελτιώσει την λειτουργική ικανότητα των ασκουμένων.
Ο ρόλος του εκπαιδευτή και ο σχεδιασμός προγραμμάτων προπόνησης
Η διαχείρση των σωστών αναλογιών της επιβάρυνσης στην προπόνηση του Τάι Τσι σύμφωνα με τις ιδιατερότητες των συνθηκών, της φυσικής κατάστασης , της ηλικίας, του επιπέδου εμπειρίας και της λειτουργικής ικανότητας των ασκούμενων είναι απαραίτητη. Η αρχή της προοδευτικής επιβάρυνσης και η κατανόηση των παραμέτρων που αφορούν την εφαρμογή των δυνάμεων πάνω στο ανθρώπινο σώμα καθιστούν το έργο του εκπαιδευτή σημαντικό ως προς την αποτελεσματικότητα του.
Η ανάλυση της κατανομής των διατμητικών φορτίων κατά τη διάρκεια της βάδισης μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη προγραμμάτων αποκατάστασης και στην πρόληψη μυοσκελετικών τραυματισμών. Η σωστή ευθυγράμμιση και η ενδυνάμωση των μυών που σταθεροποιούν τις αρθρώσεις μπορούν να μειώσουν τα επιβλαβή διατμητικά φορτία. Οι σωματομηχανικές ευθυγραμμίσεις κατά τη διάρκεια εκτέλεσης των φορμών του Τάι Τσι, η γνωστική εξάσκηση και η αυτοσυγκέντρωση αλλά και η διατήρηση της ρέουντος ρυθμού των κινήσεων εξηγούν τα θετικά αποτελέσματα της άσκησης αυτής. Η ταυτόχρονη ενεργοποίηση πολλών μυϊκων ομάδων και η πολυδιάστατη ενεργοποίηση της περιτονίας επιδρούν στην σωστή κατανομή των διατμητικών δυνάμεων, προστατεύοντας έτσι τις αρθρώσεις των κάτω άκρων (αστράγαλο, γόνατο και ισχίο).
Νους και σώμα δρουν ενιαία καθώς η συναρμογή των κινήσεων υποστηρίζουν την δεξιοτεχνία του ασκούμενου αλλά και του εκπαιδευτή του σε ένα πολυπαραγοντικό σύστημα που προσκαλεί σε μία βαθύτερη κατανόηση όλων των δυνάμεων που συντρέχουν.
Βιβλιογραφία
Lu, X., Tong, P., & Yang, X. (2019). Biomechanical analysis of lower limb joints during Tai Chi gait. Journal of Biomechanics, 85, 123-130.
Wang, C., & Li, J. (2020). Joint loading characteristics during Tai Chi walking: Implications for joint health. Clinical Biomechanics, 70, 200-206.
Zhao, Y., & Wu, G. (2018). Comparative study of joint kinetics between Tai Chi gait and normal walking. Gait & Posture, 62, 1-6.
Chen, H., & Shen, X. (2021). Effects of Tai Chi walking on lower extremity joint biomechanics in elderly individuals. Journal of Aging and Physical Activity, 29(3), 456-464.
Li, F., & Hong, Y. (2017). Kinematic and kinetic analysis of Tai Chi gait. Sports Biomechanics, 16(4), 488-497.
Mao, D.W. et al. (2008). Plantar pressure distribution during Tai Chi exercise. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation 87, 814-820.
Wu, G., & Millon, D. (2008). Joint kinetics during Tai Chi gait and normal walking gait in young and elderly Tai Chi Chuan practitioners. Clinical Biomechanics, 23(6), 787-795.
Wu, G., & Hitt, J. (2005). Ground contact characteristics of Tai Chi gait. Gait & posture, 22(1), 32-39.
Wu, G., Liu, W., Hitt, J., & Millon, D. (2004). Spatial, temporal and muscle action patterns of Tai Chi gait. Journal of Electromyography and Kinesiology, 14(3), 343-354.
Lan, C., Chen, S. Y., & Lai, J. S. (2008). The exercise intensity of tai chi chuan. In Tai Chi Chuan (Vol. 52, pp. 12-19). Karger Publishers.
Chatzipanagioti, V., Gioftsidou, A., Chatzinikolaou, A., Karakatsanis, L. P., & Malliou, P. (2024). The Application of a Mixed Live and Online Live Streaming Exercise Program of Tai Chi and Its Effect on Dynamic Balance, Physical Function of Lower Limbs and Aerobic Capacity of Adults. European Journal of Sport Sciences, 3(3), 18-29.
.............................................................................................................
Έμη Χατζηπαναγιώτη, καθ. Φυσικής Αγωγής, MSc.γυμνάστρια αποκατάστασης
Πιστοποιημένη
δασκάλα και προπονήτρια Τάι Τσι Τσουάν, Διεθνής διαιτητής, Παγκόσμια
Ομοσπονδία Τάι Τσι Τσουάν Τάϊβαν, (W.T.C.C Federation Taiwan)
Υποψήφια διδάκτωρ, Εργαστήριο Αποκατάστασης, Τ.Ε.Φ.Α.Α , Δ.Π.Θ.
