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1 Functional evaluation area Area valutazione funzionale MED SPORT 2009;62: Fitness profiles of elite female judokas of the Serbian national team Profili di fitness di judoka d elite di sesso femminile della squadra nazionale della Serbia P. DRID 1, N. MAKSIMOVIC 1, R. MATIC 1, B. OBRADOVIC 1, Z. MILOSEVIC 1, S. M. OSTOJIC 2 1 Faculty of Sport and Physical Education, University of Novi Sad, Novi Sad, Serbia 2 Faculty of Sport and Tourism, Novi Sad Metropolitan University, Novi Sad, Serbia SUMMARY Aim. The purpose of this study was to determine fitness profiles of top-level female judokas of the Serbian national team and to find which physical and physiological characteristics separate the more successful from less successful athletes. Methods. Sixteen elite female judokas of the Serbian national team (weight categories from kg) took part in the study. The participants were allocated in two experimental groups (Group A and Group B) according to their achievements in previous international competitions. Group A (top-quality performers) consisted of eight judokas who won at least one or more individual medals in international competitions in the last five years. Group B (sub-elite athletes) consisted of eight athletes who had not won any individual medals internationally. Anthropometric and physical fitness values (including body fat, muscle strength, aerobic and anaerobic fitness) were measured in all subjects. Results. Group A had significantly lower fat mass as compared to group B (P<0.05). The differences between the two groups for aerobic fitness were non-significant after normalizing maximal oxygen uptake (V. O 2max ) for lean body mass (P>0.05). The differences between two groups were significant for bench press and seated-row pull with superior results recorded for elite athletes as compared to sub-elite counterparts (P<0.05). Significant differences between groups were found in number of throws during specific judo fitness test (SJFT) and lactate concentrations 5 minutes post-exercise (La 5) (P<0.05). Conclusion. The present study indicates that a strong relationship exists between body fat, strength and performance level in elite female judo. KEY WORDS: Muscle strength - Exercise test - Martial arts. RIASSUNTO Obiettivo. L obiettivo di questo studio era di determinare I profili di fitness di judoka di sesso femminile di massimo livello della squadra nazionale della Serbia e di individuare quali caratteristiche fisiche e fisiologiche permettano di distinguere le atlete di maggior successo da quelle di livello inferiore. Metodi. Sedici judoka d elite di sesso femminile della squadra nazionale della Serbia (categorie di peso da kg) hanno preso parte allo studio. Le partecipanti sono state suddivise in due gruppi sperimentali (Gruppo A e Gruppo B) in base ai loro risultati conseguiti nelle precedenti competizioni internazionali. Risultati. Il Gruppo A (atlete di massimo livello) era costituito da otto judoka che avevano vinto almeno una o più medaglie individuali in competizioni internazionali negli ultimi cinque anni. Il Gruppo B (atlete di sub-elite ) era costituito da otto atlete che non avevano precedentemente vinto alcuna medaglia individuale in campo internazionale. I valori di fitness antropometrici e fisici (tra cui, il grasso corporeo, la forza muscolare, la fitness aerobica ed anaerobica) sono Vol. 62, N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 251

2 DRID PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS stati misurati in tutti i soggetti. Il Gruppo A aveva una significativamente minor massa grassa rispetto al gruppo B (P<0,05). Le differenze tra i due gruppi in termini di fitness aerobica non erano statisticamente significative dopo aver normalizzato l uptake massimale di ossigeno (V. O 2max ) per la massa magra corporea (P> 0,05). Le differenze tra i due gruppi erano statisticamente significative per quanto riguarda il test della panca e il seated-row pull con risultati migliori registrati per le atlete d elite rispetto alla controparte di sub-elite (P< 0,05). Differenze significative tra i due gruppi sono state riscontrate nel numero di lanci durante lo specifico judo fitness test (SJFT) e nelle concentrazioni di lattato 5 minuti dopo l esercizio (La 5) (P< 0,05). Conclusioni. Il presente studio conclude che esiste una forte relazione tra il grasso corporeo, la forza e il livello di performance nel judo femminile d elite. PAROLE CHIAVE: Forza muscolare - Test di valutazione - Arti marziali. The uniqueness of judo is reflected, among other things, in specific throws and control techniques. Its movement patterns are considered to be highly demanding for most major muscle groups. 1, 2 Anaerobic system is responsible for brief, rapid and explosive bursts of strength during a match, whereas the aerobic system contributes to a judoist s ability to sustain maximal effort throughout, as well as during periods of recovery or low-intensity effort. 3, 4 In sport selection for judo, it is necessary to focus on the characteristics and abilities that are the most influential for athletic performance but also on those primarily dispositioned by hereditary factors. 5 In an evaluation of a training process, indicators of fitness levels were used to observe the variables most susceptible to changes induced by training, those with the greatest influence on athletic performance. 5-7 Although it is necessary to determine both general and specific fitness profiles of judokas for optimal selection and evaluation of the training process, the fitness profile of top-level female judokas are less adequately analyzed. Therefore, the purpose of this study was to determine: 1) fitness profiles of sixteen elite female judokas of the Serbian national team, and, 2) which anthropometric characteristics, motor and physiological abilities separate the more successful from less successful athletes. Considering that a judo match is a physical activity that include intervals of all-out, explosive efforts, interrupted with brief periods of rest (breaks between mate and hajime ), 8 we hypothesized that explosive power and anaerobic exercise program may be the most relevant predictors of sport success. Materials and methods Subjects Sixteen (N.=16) elite female judokas of the Serbian national team (weight categories from L unicità del judo risiede, tra l altro, in specifiche tecniche di lancio e controllo. I suoi pattern di movimento sono considerati molto impegnativi per la maggior parte dei gruppi di muscoli maggiori 1, 2. Il sistema anaerobico è responsabile di brevi, rapide e esplosive liberazioni di forza durante un match, mentre il sistema aerobico contribuisce alla capacità del judoista di sostenere uno sforzo massimale in ogni situazione, come durante periodi di recupero o sforzo di bassa intensità 3, 4. Nella selezione del judo tra gli sport, è necessario concentrarsi non solo sulle caratteristiche e sulle capacità che hanno la massima influenza sulla performance atletica ma anche su quelle determinate geneticamente 5. Nella valutazione di un processo di training, venivano utilizzati degli indicatori di livelli di fitness per individuare le variabili più suscettibili ai cambiamenti indotti dal training stesso, quelle con la massima influenza sulla performance atletica 5-7. Sebbene sia necessario determinare sia i profili di fitness generali sia quelli specifici dei judoka per la selezione e valutazione ottimale del processo di allenamento, i profili di fitness di judoka di sesso femminile di massimo livello sono stati analizzati in maniera meno approfondita. Pertanto, l obiettivo di questo studio era di determinare: 1) profili di fitness di sedici judoka d elite di sesso femminile della squadra nazionale della Serbia, e 2) quali caratteristiche antropometriche, capacità motorie e fisiologiche separino le atlete di maggior successo da quelle di livello inferiore. Considerando che un match di judo costituisce un attività fisica che prevede intervalli di violenti sforzi esplosivi, interrotti da brevi periodi di riposo (pause tra mate e hajime) 8, gli autori hanno ipotizzato che la potenza esplosiva e il programma di esercizio anaerobico possano essere i fattori predittivi più rilevanti del successo sportivo. Materiali e metodi Soggetti Sedici (N.=16) judoka di sesso femminile d elite della squadra nazionale della Serbia (categorie di 252 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2009

3 PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS DRID kg) took part in the study. All subjects gave their informed consent and volunteered to participate in the study with the approval of the University s Ethical Advisory Commission. The participants were allocated in two experimental groups (Group A and Group B) according to their achievements in previous international competitions. Group A (top-quality performers) consisted of eight judokas who won at least one or more individual medals in international competitions in the last five years. Group B (sub-elite athletes) consisted of eight athletes who had not won any individual medals internationally. Training experience of all participants ranged from 7-20 years. All subjects were in good health (i.e. free from endocrine and cardiovascular disease, musculoskeletal dysfunction, cancer and smoking), participating in consistent judo training. Practices were held for two hours per day, five times per week. Throughout the years, apart from judo practices, all participants were involved in additional sessions of strength training and conditioning, both pre-season and during the competitive season (at least 4 hours per week). We presume that both groups had been exposed to similar training regimens at least in the past two years. Subjects were already familiar with testing procedures, as they had been a part of their regular training process. The study was conducted at the beginning of training program for the 2007 Balkan Championships in Greece. Experimental design Testing took place over four days. Subjects reported to the testing field at 10 a.m. after a rest of between 10 and 12 h. The first session (Day 1) included assessments of anthropometric indices and muscle strength. On the second day (Day 2), anaerobic power was assessed while aerobic fitness was estimated during the third session (Day 3); specific work ability was assessed on the last session (Day 4). The warm-up for each session was similar, consisting of 5 min of light jogging, a standard set of warm-up exercises (10 squats, 10 heel-lifts standing on tiptoes, 10 situps and 10 back extensions off the floor), followed by 2 min of active stretching (about 15 sec for each major muscle group). In the 24-h before the experiment participants were instructed to refrain from any strenuous exercise, and to maintain their nutritional habits prior to and during testing. They all consumed light breakfast peso da kg) hanno preso parte allo studio. Tutti i soggetti hanno fornito il consenso informato e hanno partecipato in maniera volontaria allo studio, dopo approvazione del Comitato Etico dell Università. Le partecipanti sono state suddivise in due gruppi sperimentali (Gruppo A e Gruppo B) in base ai loro risultati conseguiti nelle precedenti competizioni internazionali. Il Gruppo A (atlete di massimo livello) era costituito da otto judoka che avevano vinto almeno una o più medaglie individuali in competizioni internazionali negli ultimi cinque anni. Il Gruppo B (atlete di sub-elite ) era costituito da otto atlete che non avevano precedentemente vinto alcuna medaglia individuale in campo internazionale. L esperienza di training di tutte le partecipanti era compresa tra 7 e 20 anni. Tutte le atlete godevano di buona salute (in particolare, erano esenti da patologie endocrinologiche e cardiovascolari, disfunzioni muscolo-scheletriche, malattie neoplastiche e fumo), e prendevano parte a costante allenamento di judo. Gli esercizi venivano svolti per due ore al giorno, cinque volte alla settimana. Negli anni, oltre agli esercizi di judo, tutte le partecipanti erano coinvolte in ulteriori sessioni di allenamento e condizionamento della forza, sia nella pre-season sia durante la stagione delle competizioni (almeno 4 ore alla settimana). È stato supposto che entrambi i gruppi siano stati esposti a regimi di allenamento simili almeno negli ultimi due anni. I soggetti erano ben addestrati alle diverse procedure di test, facendo esse parte del regolare programma di allenamento. Lo studio era stato condotto all inizio del programma di allenamento per i Campionati dei Balcani in Grecia nel Disegno sperimentale I test sono durati per quattro giorni. Le atlete raggiungevano il campo di allenamento alle ore 10 del mattino dopo un periodo di riposo di ore. La prima sessione (Giorno 1) prevedeva la valutazione degli indici antropometrici e della forza muscolare. Nel secondo giorno (Giorno 2), è stata valutata la potenza anaerobica, mentre la fitness aerobica è stata valutata durante la terza sessione (Giorno 3); la capacità di lavoro specifico era stata valutata nell ultima sessione (Giorno 4). Il riscaldamento in previsione di ciascuna sessione era simile, e consisteva in 5 min di jogging leggero, un set standardizzato di esercizi di riscaldamento (10 accosciate, 10 cicli di andature sulle punte dei piedi, 10 sit-up e 10 estensioni del dorso sul pavimento), seguiti da 2 min di stretching attivo (circa 15 sec ciascun gruppo di muscoli maggiori). Nelle 24 ore prima dell esperimento, le partecipanti dovevano astenersi da qualsiasi esercizio estenuante, e mantenere le proprie abitudini nutrizionali prima e durante il test. Tutte hanno consumando una leggera colazione (500 kcal) al mattino, e non stava- Vol. 62, N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 253

4 DRID PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS (500 kcal) in the morning, and were not taking any medications or supplements prior to and during the study. The following anthropometric measures were taken: body mass, height, skinfold thickness at ten sites (triceps, biceps, subscapular, pectoral, medium axillar, iliac crest, supra-spinal, abdominal, front thigh, and medial calf), limb circumferences (thorax, relaxed arm, flexed arm, forearm, wrist, waist, gluteus, and leg), and bone diameters (humeral and femoral epicondyle and wrist styloid process). Body mass was obtained to the nearest 0.1 kg using a balance beam scale (Avery Ltd., Model 3306 ABV) while height was measured using a stadiometer (Holtain Ltd., UK) to the nearest 0.5 cm. Skinfold thicknesses were obtained using a Harpenden caliper (British Indicators Ltd., St. Albans, UK). Limb circumferences were measured using a Gulick anthropometric tape (Creative Health Products, Plymouth, USA) while bone diameters were messured with anthropometer (Lafayette Co., USA). The landmarks were identified and measured according to Wilmore and Behnke 9 with the median of three measurements used to represent skinfold thickness. Measurements were done by the same trained technician on all subjects. Fat percentage was determined according to Jackson and Pollock. 10 Percentage of muscle mass was estimated according to anthropometric protocol of Martin et al. 11 and bone mass was estimated according to Cattrysse et al. 12 All the data were used to calculate anthropometric indexes. After these preliminary measurements were taken, one maximum repetition (1-RM) benchpress and squat exercise were performed using free weights. Bench-press testing was performed in the standard supine position. The subject lowered an Olympic weightlifting bar to mid-chest, and then pressed the weight until her arms were fully extended. The squat exercise required the subject to rest an Olympic bar across trapezius. The squat exercise was performed to the parallel position. This was achieved when the greater trochanter was lowered to the same level as the knee. The subject then lifted the weight until the knees were extended. Also, 1-RM seated-row exercise was performed using the rowing machine. The subject assumed a seated position facing a chest pad on the machine, with her feet placed on the foot supports, while grasping the no assumendo alcun farmaco o supplemento prima e durante lo studio. Sono state rilevate le seguenti misure antropometriche: massa corporea, altezza, spessore della plica cutanea in dieci punti (tricipite, bicipite, sottoscapolare, pettorale, medio ascellare, cresta iliaca, sopra-spinoso, addominale, coscia anteriore, e polpaccio mediale), circonferenze di diversi settori corporei (torace, braccio rilassato, braccio flesso, avambraccio, polso, vita, gluteo, e gamba) e diametri ossei (epicondilo omerale e femorale e processo stiloideo del gomito). La massa corporea è stata approssimata allo 0.1 kg più vicino, utilizzando una bilancia (Avery Ltd., Model 3306 ABV), mentre l altezza veniva misurata con uno stadiometro (Holtain Ltd., Gran Bretagna) agli 0,5 cm più vicini. Gli spessori della plica cutanea venivano misurati utilizzando un calibro Harpenden (British Indicators Ltd., St. Albans, Gran Bretagna). Le circonferenze venivano, invece, misurate utilizzando un nastro antropometrico di Gulick (Creative Health Products, Plymouth, USA), mentre i diametri ossei sono stati misurati con un antropometro (Lafayette Co., USA). I valori di riferimento sono stati identificati e misurati in accordo a Wilmore and Behnke 9, utilizzando la mediana di tre misurazioni per l indicazione dello spessore della plica cutanea. Le misurazioni sono state ottenute, in tutte le partecipanti, da uno stesso tecnico esperto. La percentuale di grasso è stata determinata secondo Jackson and Pollock 10. La percentuale di massa muscolare è stata stimata in base al protocollo antropometrico di Martin et al. 11, mentre la massa muscolare è stata misurata secondo Cattrysse et al. 12. Tutti i dati sono stati utilizzati per calcolare gli indici antropometrici. Dopo queste misurazioni preliminari, una ripetizione del test della panca con il massimo carico possibile (1-RM) e l esercizio della accosciata sono stati condotti utilizzando pesi liberi. Il test della panca è stato effettuato nella posizione supina standard. L atleta appoggiava un bilanciere olimpico sul torace medio, e quindi spingeva la sbarra verso l alto fino ad estendere completamente le braccia. L esercizio dell accosciata richiedeva che l atleta appoggiasse una sbarra olimpica sui muscoli trapezi. L esercizio dell accosciata veniva effettuato in posizione parallela. Ciò veniva ottenuto quando il grande trocantere veniva abbassato allo stesso livello del ginocchio. L atleta quindi sollevava i pesi fino ad estendere le ginocchia. Inoltre, 1-RM dell esercizio di seated-row veniva effettuata utilizzando un vogatore. L atleta assumeva una posizione seduta appoggiando il torace ad un supporto dell attrezzo, con i piedi appoggiati su di una specifica pedana, afferrando il manubrio con un impugnatura chiusa, pronata. L esercizio richiedeva che l atleta tirasse a sè il manubrio verso il torace il più possibile, mantenendo i gomiti adesi alle coste. Questo 254 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2009

5 PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS DRID handles with a closed, pronated grip. The exercise required the subject to pull the handles toward the chest as far as possible while keeping the elbows tight to the ribs. This exercise evaluates the strength of the upper-back muscles. The same testing procedure was conducted for all three exercises. After a warm-up using light weights, the subject selected a weight and attempted a single repetition. If the lift was successful, a threeminute rest was given, weight was added and another single repetition lift was attempted. 1-RM was considered to be the highest weight lifted successfully, and was usually achieved in four to seven attempts. Aerobic fitness was determined using maximal multistage 20-m shuttle-run test. 13 Multistage 20-m shuttle-run test does not allow for direct measurement of maximal oxygen uptake (V. O 2max ) but only for extrapolating its value (extrapolation to time zero of recovery of the exponential least squares regression of the first four 20-s recovery V. O 2 values). 13 Subjects were required to run back and forth on a 20-m course and be on the 20-m line at the same time a beep is emitted from a tape. The frequency of sound signal increases in such a way that running speed starts at 8.5 km/h and is increased by 0.5 km/h each minute. When subjects can no longer follow the pace, the stage the subjects were able to run for was recorded and used to calculate V. O 2max. This test has shown to be valid and reliable for the prediction of the V. O 2max in elite athletes Additionally, heart rate (HR) was recorded after the test at 1 and 3 minutes of recovery (HR1 and HR3, respectively). Running-based anaerobic sprint test (RAST) was used to determine anaerobic power and capacity. 17 Two photocell gates (Newtest Powertimer Testing System, Finland) were placed at the distance of 35 meters away from each other on the field. Subjects started out to run with the maximum sprint from a start point 70 cm behind the first photocell gate. When they passed the first photocell gate, a digital timer started and when they crossed the second gate, the timer stopped. Subjects returned the start point during the 10 seconds and this procedure repeated 6 times. Data were calculated for each sprint using the following equations: power = body mass (kg) distance (m) 2 time (s) 3 ; maximum power = the highest value; minimum power = the lowest value; average power = sum of all six values 6; fatigue index = (maximum power - minimum power) total time for the 6 sprints. Several studesercizio permette di valutare la forza dei muscoli della porzione superiore del dorso. La medesima procedura è stata condotta per tutti e tre gli esercizi. Dopo un riscaldamento utilizzando pesi leggeri, l atleta selezionava un peso e iniziava una singola ripetizione. Se il sollevamento veniva completato con successo, dopo un riposo di tre minuti, venivano aggiunti dei pesi e veniva tentata un altra singla ripetizione. La 1-RM era considerata il massimo peso sollevato con successo, e veniva solitamente raggiunta dopo 4-7 tentativi. La fitness aerobica veniva determinata utilizzando un multistage 20- m shuttle-run test massimale 13. Il Multistage 20-m shuttle-run test non consente la misurazione diretta dell uptake massimale di ossigeno (V. O 2max ), ma soltanto di estrapolare il suo valore 13. In questo test, le atlete dovevano correre a spola tra due segnali posti a 20 m di distanza tra loro ed essere sulla linea dei 20 metri allo stesso momento in cui veniva emesso il segnale sonoro da parte di un registratore. La frequenza del segnale sonoro aumentava, con la velocità di corsa di partenza di 8,5 km/h, e con un incremento della stessa di 0,5 km/h ogni minuto. Quando le atlete non riuscivano più a tenere il passo, veniva registrato lo livello raggiunto, successivamente utilizzato per calcolare il V. O 2max. Questo test si è dimostrato valido ed attendibile nella predizione del V. O 2max in atleti di elite Inoltre, la frequenza cardiaca (FC) è stata registrata dopo il test a 1 e 3 minuti di recupero (FC1 e FC3, rispettivamente). Il Running-based anaerobic sprint test (RAST) è stato impiegato per determinare la potenza e la capacità anaerobica 17. Due fotocellule (Newtest Powertimer Testing System, Finland) erano situate alla distanza di 35 metri una dall altra sul terreno. Le atlete iniziavano a correre con la massima velocità da un punto di partenza sito 70 cm dietro la prima fotocellula. Quando esse passavano la prima fotocellula, un cronometro digitale si azionava fino a che le atlete non superavano la seconda fotocellula, momento in cui si fermava. Le atlete raggiungevano il punto di partenza in 10 secondi e questa procedura veniva ripetuta 6 volte. I dati venivano calcolati per ciascuno sprint utilizzando le seguenti equazioni: potenza = massa corporea (kg) distanza (m) 2 tempo (s) 3 ; potenza massima = il valore più alto; potenza minima = il valore più basso; potenza media = somma dei sei valori 6; indice di affaticamento = (potenza massima potenza minima) tempo totale per i 6 sprints. Diversi studi hanno concluso che RAST sia valido e riproducibile, e che possa essere impiegato per misurare la potenza anaerobica nella corsa e predire la performance sulla breve distanza La capacità di lavoro specifica è stata valutata con lo specific judo fitness test (SJFT) 20. Il test viene eseguito sul tatami; sono necessari tre judoisti della stessa categoria di peso per le misurazioni. L atleta che deve essere valutato è situato tra gli altri due atleti, Vol. 62, N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 255

6 DRID PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS Uke 1 Tori Uke 2 3 m 3 m Figure 1. Specific judo fitness test (SJFT). Figura 1. Specific judo fitness test (SJFT). ies concluded that RAST is valid and reproducible, and can be used to measure running anaerobic power and predict short-distance performance Specific work capacity was assessed by the specific judo fitness test (SJFT). 20 The test is performed on the tatami; three judoists of the same weight category are needed for the measurements. The athlete who is being tested stands in between the other two athletes, who are positioned 3 m apart from the tested subject on opposite ends (Figure 1). At the hajime command, the subject begins throwing the two assistants by Ipon-seoinage (Figure 1) in three separate series: Series 1 lasts 15 sec., while series 2 and 3 last 30 sec. each. There are two 10-sec. breaks between the series. The throws need to be technically sound, and performed at maximum speed. Heart rate is recorded during, immediately following (P1), and 1 min. after the test (P2). These measurements are used to calculate the index presented in the equation: Index = (P1 + P2)/N; where N is the total number of test subjects. From this equation it is obvious that the score is inversely related to the index, ie. the lower the index, the better the score. After the test was completed, the blood was drawn from the fingertip and analyzed immediately for lactate by the procedures of reflectance photometry (Accutrend, USA; CV = 18.4). The level of blood lactate measured in the third minute after the test was recorded as La3, and the level of lactate measured 5 minutes after the test was recorded as La5. posizionati a 3 m di distanza dal soggetto testato su lati opposti (Figura 1). Al comando hajime, il soggetto inizia a lanciare i due assistenti secondo la tecnica del Ipon-seoi-nage (Figura 1) in tre serie separate: la serie 1 dura 15 s, mentre la serie 2 e 3 durano 30 s ciascuna. Tra le serie, vi sono due intervalli di 10 s. I lanci devono essere effettuati correttamente dal punto di vista tecnico, ed eseguiti alla massima velocità. La frequenza cardiaca viene registrata durante, immediatamente dopo (P1), e 1 min dopo il test (P2). Queste misurazioni vengono utilizzate per calcolare l indice della seguente equazione: Indice = (P1 + P2)/N; dove N rappresenta il numero totale di test. Da questa equazione, risulta ovvio che il punteggio è inversamente proporzionale all indice, per cui minore è l indice, migliore sarà lo score. A test completato, veniva fatto un prelievo di sangue dalla punta del dito ed analizzato immediatamente per il dosaggio del lattato, mediante procedure di fotometria di riflettanza (Accutrend, USA; CV = 18.4). Il livello di lattato ematico misurato al terzo minuto dopo il test veniva registrato come La3, mentre il livello di lattato misurato 5 minuti dopo il test veniva registrato come La5. Programma di allenamento settimanale durante il periodo di studio Tutti i soggetti hanno praticato il loro usuale regime di allenamento settimanale durante il periodo dello studio, sotto il controllo di un allenatore, dopo esser stati a riposo nelle 2 settimane precedenti. La Tabella I mostra il regime settimanale nel dettaglio. Esso consiste in 6 giorni di esercizi, alternando corsa (sulla distanza e allo sprint) e allenamento con i pesi al mattino, pratica di judo nel pomeriggio, 256 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2009

7 PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS DRID Weekly training program during the study All subjects performed their ussual weekly practice regimen during the research period controlled by certified strength and conditioning coach, after having rested for 2 weeks beforehand. Table I shows the weekly regimen in detail. It consisted of 6 days of exercise, alternating running (distance and sprinting) and weight training in the morning, judo practice in the afternoon, followed by day of rest. The two hours of judo practice, which may be classified as an intermittent anaerobic exercise, consisted of a warm-up (stretching) for 15 min; uchikomi (the same technique practiced repeatedly, such as throwdown, push-down and hook-down for 20 min; randori (exercise training in the form of minimatches) for 100 min; and cool-down for 15 min. Statistical analysis All statistical analyses were performed by the SPSS 15.0 software (SPSS Inc., USA). Results are presented as means with standard deviation (mean±sd). Student t-test for small independent samples was applied to determine between-group differences in fitness indicators. Differences between groups were also analyzed by the canonic discriminative analysis. Finally, in aim to evaluate the validity of SJFT in anaerobic assessment, correlation between anaerobic indices from SJFT and RAST were calculated by the Pierson correlation coefficient. Differences were considered statistically significant at P<0.05. Results Table II displays the subjects physical and physiological characteristics. Group A had significantly lower fat mass as compared to group B (P<0.05) with significantly lower body mass index and body surface area in group A (P<0.05). There were significant differences in V. O 2max estimated by multi stage shuttle-run test for group A as compared to group B for both relative and absolute values (P< 0.05). However, the differences between the two groups for aerobic fitness were non-significant after normalizing V. O 2max for lean body mass (P>0.05). Moreover, the differences between two groups were statistically significant (P<0.05) for bench press, as TABLE I. Weekly training program during the study. TABELLA I. Programma di allenamento settimanale durante lo studio. Day Training schedule 08:30-09:30 11:00-13:00 19:30-21:00 Monday Training A Rest Training D Tuesday Training B Rest Training D Wednesday Training C Rest Training D Thursday Training A Rest Training D Friday Training B Training D Training D Saturday Rest Training D Rest Sunday Rest Rest Rest Training A - interval training consisting of sprint running (30 sec 100% maximal heart rate, 30 sec 50% maximal heart rate) and jogging; Training B - weight training; Training C - distance running for 30 min and short sprint running (repeated 30 m/50 m sprint running); Training D - judo training practice; Rest - take a rest or attend lectures. seguiti da una giornata di riposo. Le due ore di pratica di judo, che può essere classificato come un esercizio anaerobico intermittente, consistevano in una fase di riscaldamento (stretching) della durata di 15 min; uchikomi (la stessa tecnica praticata in modo ripetuto, con throw-down, push-down e hook-down per 20 min; randori (pratica di allenamento sotto forma di mini-matches) per 100 min e il cool-down per 15 min. Analisi statistica Tutte le analisi statistiche sono state condotte con il software SPSS 15.0 (SPSS Inc., USA). I risultati sono riportati come medie e deviazioni standard (media ± SD). È stato applicato il test t di Student per piccoli campioni indipendenti per determinare differenze in termini di indicatori di fitness tra i gruppi. Le differenze tra i gruppi sono state anche analizzate con la canonica analisi discriminativa. Infine, con il fine di valutare la validità dello SJFT in condizioni anaerobiche, sono state analizzate le correlazioni tra gli indici anaerobi derivanti da SJFT e RAST tramite il coefficiente di correlazione di Pierson. Le differenze sono state considerate statisticamente significative ad un livello di P<0,05. Risultati La Tabella II riporta le caratteristiche fisiche e fisiologiche dei soggetti in studio. Il Gruppo A aveva una significativamente minor massa grassa rispetto al gruppo B (P<0,05), con un significativamente minor indice di massa corporea e area di superficie corporea nel gruppo A (P<0,05). Vi erano differente statisticamente significative in termini di V. O 2max Vol. 62, N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 257

8 DRID PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS TABLE II. Morphological and functional characteristics of Serbian female judokas (mean±sd). TABELLA II. Caratteristiche morfologiche e funzionali di judoka di sesso femminile della Serbia (media±sd). Variable Total Group A Group B (N.=16) (N.=8) (N.=8) P Age (years) 20.4± ± ± Body mass (kg) 60.6± ± ± Height (cm) 165.6± ± ± Fat mass (%) 14.1± ± ± Muscle mass (%) 46.9± ± ± Bone mass (%) 13.5± ± ± Body mass index (kg/m 2 ) 21.8± ± ± Body surface (m 2 ) 1.6± ± ± Brachial index (cm/cm) 82.5± ± ± Crural index (cm/cm) 104.0± ± ± Waist-to-hip ratio (cm/cm) 0.7± ± ± V. O 2max (ml/kg/min) 45.8± ± ± V. O 2max (L/min) 2.78± ± ± V. O 2max (ml/kglbm/min) 51.8± ± ± HR at 1 min recovery (beats/min) 155±13 157±12 153± HR at 3 min recovery (beats/min) 114±13 117±12 111± Half-squat (kg) 143.1± ± ± Bench press (kg) 56.1± ± ± Seated-row pull (kg) 73.3± ± ± RAST peak power (W) 244.7± ± ± RAST relative peak power (W/kg) 4.1± ± ± RAST average power (W) 204.5± ± ± RAST fatigue index 1.7± ± ± V. O 2max : maximal oxygen uptake; LBM: lean body mass; HR: heart rate; RAST: running anaerobic sprint test; power was calculated according to following equation: power (W) = body mass (kg) distance (m) 2 time (s) 3. TABLE III. Specific judo fitness test (SJFT) data of Serbian female judokas (mean±sd). TABELLA III. Dati dello specific judo fitness test (SJFT) di judoka di sesso femminile della Serbia (media± SD). Variable Total Group A Group B P No. of throws 28.1± ± ± P1 (beats/min) 183±6 184±5 182± P2 (beats/min) 149±13 150±14 148± La3 (mmlo/l) 6.0± ± ± La5 (mmlo/l) 7.7± ± ± SJFT Index 11.9± ± ± P1 heart rate immediately following the test; P2 - heart rate 1 min after the test; La3 blood lactate level 3 min post-exercise; La5 blood lactate level 5 min post-exercise. well as seated-row pull, with better results recorded for group A as compared to Group B (P<0.05). Group A performed better than their counterparts in half-squat but differences were not statistically significant. Statistical analysis of the athletes anaerobic power showed virtually no differences between groups. After analysis of SJFT data (Table III) significant differences between groups were found in number of throws and lactate concentrations 5 min after exercise (La 5) stimato con il multi stage shuttle-run test tra gruppo A e gruppo B, sia quanto riguarda i valori relativi che quelli assoluti (P<0,05). Tuttavia, le differenze tra i due gruppi in termini di fitness aerobica non erano significative dopo aver normalizzato il V. O 2max per la massa magra corporea (P>0,05). Inoltre, le differenze tra i due gruppi erano statisticamente significative (P<0,05) per quanto riguardava il test della panca, come pure il seated-row pull, con risultati migliori registranti nel gruppo A rispetto al Gruppo B (P<0,05). Le atlete del Gruppo A hanno raggiunto risultati migliori nell half-squat, rispetto alla con- 258 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2009

9 PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS DRID TABELLA IV. Correlation between RAST and SJFT. Tabella IV. Correlazione tra RAST and SJFT. Peak power Peak relative power Average Fatigue N. of power index throws P1 P2 La3 La5 Peak power 1 Peak relative power Average power Fatigue index N. of throws P P La La P1 heart rate immediately following the test; P2 - heart rate 1 min after the test; La3 blood lactate level 3 min post-exercise; La5 blood lactate level 5 min post-exercise. (P<0.05). There were no between-group differences in other variables (lactate concentrations 3 min post-exercise; heart rate immediately following the test; heart rate 1 min post-exercise). Finally, Table IV shows the correlations between the RAST and SJFD variables. We found statistically significant positive correlation between number of throws on SJFT and average power on RAST (P<0.05). There was also a significant negative correlation between RAST average power and lactate concentrations 3 min. post-exercise on SJFT (P<0.05). Discussion To our knowledge, this study provides the most comprehensive comparison between elite and sub-elite female judokas up to date. The present study indicates that a strong relationship exists between body fat, strength and performance level in elite female judo. According to the results of the present study, body fatness seems to be one of the key discriminative factors for judo performance. Lower skinfold thickness (on most sites) was found in elite female judokas as compared to their sub-elite counterparts with body fat percentage lower in group A. Previously, it has been proposed that more favourable anthropometric measurements (e.g. high percentage of fat-free mass and bone diameters, particularly in the upper body) may positively affect judo performance. 2, 21, 22 Nakajima et al. 7 found negative effect of excess fat mass on isometric strength, flexibility, baltroparte, ma le differenze non sono risultate statisticamente significative. L analisi statistica della potenza anaerobica delle atlete non ha evidenziato alcuna differenza significativa tra i gruppi. Dall analisi dei dati SJFT (Tabella III), sono emerse differenze statisticamente significative tra i gruppi per quanto riguardava il numero di tiri e le concentrazioni di lattato 5 min dopo l esercizio (La 5) (P<0,05). Non vi erano differenze inter-gruppo per quanto riguarda le altre variabili (concentrazioni di lattato 3 min dopo l esercizio; la frequenza cardiaca immediatamente dopo il test; la frequenza cardiaca 1 min dopo l esercizio). Infine, la Tabella IV riporta le correlazioni tra le variabili RAST e SJFD. Abbiamo riscontrato una correlazione positiva statisticamente significativa tra il numero di lanci durante SJFT e la potenza media durante RAST (P<0,05). Vi era inoltre una significativa correlazione negativa tra la potenza media RAST e le concentrazioni di lattato 3 min dopo esercizio con SJFT (P<0,05). Discussione A nostra conoscenza, questo studio fornisce la comparazione fino ad ora più ampia tra judoka di sesso femminile di elite e sub-elite. Il presente studio dimostra l esistenza di una forte relazione tra il grasso corporeo, la forza e il livello di performance in atlete di judo d elite. In base ai risultati del presente studio, l adiposità corporea sembrerebbe essere uno dei fattori chiave nel determinare la performance del judoka. Un minor spessore della plica cutanea (nella maggior parte dei siti) è stata riscontrata nelle judoka d elite, rispetto alle loro controparti, con una minor percentuale di grasso corporeo nel gruppo A. Precedentemente, era stato proposto il concetto che misurazioni antropometriche più favorevoli (un e- Vol. 62, N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 259

10 DRID PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS ance and aerobic capacity in female judokas. In another study, elite judokas were found to have greater limb circumferences (i.e. flexed arm, forearm, wrist and calf) and bone diameters in comparison with sub-elite judokas. 2 Furthermore, Kubo et al. 22 demonstrated greater circumferences of elbow flexors in international judo athletes compared to those competing at the university level, and of both flexors and extensors compared to the non-competing university-level judokas. In the same study, there were no differences in circumferences between the competing vs. non-competing judokas. It seems that a particular body size may be an advantage in certain match-play situations, when compete at elite level. In the last 20 years research related to strength abilities has been almost exclusively done on male judokas 1, 23 with little research to date has examined the relation between muscle strength and performance in elite female judokas. We found that top-level female judokas were able to demonstrate significantly greater strength of arm extensors and flexors compared to sub-elite athletes. Fighting in a classical judo guard, and maintaining the body position during a match, has a great stimulating effect on arm strength, hence it is not difficult to understand the importance of arm strength in judo. It is precisely this variable, determined by bench press and seatedrow pull, for which between-group differences were the most convincing statistically. Elite judokas also had better results, although not statistically significant, for half-squat. Sbriccoli et al. 8 recorded outstanding strength parameters in elite Italian female judokas, which is in accordance with the demand for a high-power performance required in a judo combat. There were significant differences between Finnish international, national and recreational judokas in the strength-velocity curve during 1RM and squat, but not in bench-press. 24 Therefore, our data may suggest that strength in general is indeed a discriminative factor in female judokas for competitive success at the international and national levels. When it comes to aerobic capacity, some studies 2, 25 did not find any differences in V. O 2max between elite and sub-elite judokas, whereas others have demonstrated a positive influence of aerobic capacity on high-intensity, intermittent exercise. 26, 27 Previous studies have shown levata percentuale di massa magra e diametri ossei, particolarmente nella metà superiore dell organismo) possano influenzare in modo positivo la performance del judo 2, 21, 22. Nakajima et al. 7 avevano dimostrato un effetto negativo di un eccesso di massa grassa sulla forza isometrica, sulla flessibilità, sull equilibrio e sulla capacità aerobica in judoka di sesso femminile. In un altro studio, era stato dimostrato che judoka di elite presentavano circonferenze maggiori in diversi distretti (braccio flesso, avambraccio, polso e polpaccio) e diametri ossei rispetto a judoka di sub-elite 2. Inoltre, Kubo et al. 22 avevano dimostrato circonferenze maggiori dei flessori del gomito in atleti di judo di livello internazionale, rispetto a quelli che gareggiavano a livello universitario, e sia dei flessori che degli estensori rispetto a judoka amatoriali non competitivi di livello universitario. Nello stesso studio, non erano state riscontrate differenze in termini di circonferenze tra judoka competitivi e non competitivi. Una particolare dimensione corporea sembrerebbe costituire un vantaggio di determinate situazioni durante l incontro di judo, a livello di elite. Negli ultimi 20 anni, gli studi relative alle capacità di forza sono stati condotti pressochè esclusivamente in judoka di sesso maschile 1, 23, mentre attualmente sono disponibili scarsi dati relativi alla relazione esistente tra forza muscolare e performance in judoka di sesso femminile d elite. Nella nostra ricerca, abbiamo dimostrato che judoka di sesso femminile di massimo livello erano in grado di sviluppare una forza significativamente maggiore a livello dei muscoli estensori e flessori del braccio rispetto alle atlete di sub-elite. Il combattimento con la classica attrezzatura di judo, e il mantenimento della posizione corporea durante un incontro rappresentano un importante effetto stimolante sulla forza del braccio, per cui non è difficile comprendere l importanza della forza delle braccia nel judo. È, in particolare, questa variabile, determinata dal test della panca e dal seated-row pull, che ha presentato le maggiori differenze statisticamente significative. Le judoka di elite, inoltre, avevano riportato migliori risultati, sebbene non statisticamente significativi, nell half-squat. Sbricoli et al. 8 hanno riportato parametri di forza eccezionali in judoka di sesso femminile d elite in Italia, in accordo con la richiesta di una performance di elevata potenza in un combattimento di judo. Vi erano differenze statisticamente significative tra judoka finlandesi di livello internazionale, nazionale ed amatoriale nella curva forza-velocità durante 1RM e nell accosciata, ma non nel test della panca 24. Pertanto, i nostri dati potrebbero indicare che la forza in generale rappresenta davvero un fattore discriminante in judoka di sesso femminile per il successo in competizioni a livello internazionale e nazionale. Quando si analizza la capacità aerobica, alcuni studi 2, 25 non hanno riscontrato alcuna differenza 260 MEDICINA DELLO SPORT Settembre 2009

11 PROFILES OF ELITE FEMALE JUDOKAS DRID relatively high V. O 2max values for judokas, but virtually no such differences in similarly matched judo subjects. 2 In the present study we found significant difference for relative V. O 2max in group A vs. group B, suggesting that elite female judokas may have greater aerobic power than their subelite counterparts. When we compare V. O 2max in absolute values (L/min) between the groups, elite athletes are still superior as compared to their sub-elite counterparts (3.02±0.24 vs. 2.53±0.18 L/min; P<0.05). Yet, since sub-elite athletes had a higher fat mass value than elite judokas, the differences between the two groups were cancelled after normalizing V. O 2max for lean body mass (53.8±7.5 vs. 49.8±8.1 ml/kg of lean body mass/min; P>0.05). Therefore, it seems that the most important factor distinguishing between the level of excellence is not aerobic power (when corrected for lean body mass) but other indicators of fitness. Future studies should measure V. O 2max by direct methods (i.e. collection of gasexchange data throughout the exercise test using a breath-by-breath respiromonitor system) and analyze relation between different variables of aerobic fitness in elite and sub-elite judokas. Hence, even though aerobic power may not be a critical predictor of judo performance, it is still a valuable characteristic. Gariod et al. 26 found an accelerated recovery in judokas with higher V. O 2max in comparison with those with lower V. O 2max, a finding potentially of great importance considering the structure of a judo combat. It has been speculated 27, 28 that judo competitors with higher V. O 2max will have an advantage over competitors with lower V. O 2max values in matches with maximal duration (5 min), due to a lower relative intensity at the same absolute sub-maximal workload. In our study, discriminative analysis showed statistically significant between-group differences in functional abilities, including the faster removal of lactate (La 5) during recovery for group A vs. group B, probably as a result of a higher aerobic power. High levels of aerobic power, anaerobic power and capacity, as well as superior strength parameters, are all necessary for top performance. 1, 29 Anaerobic capacity assessment has been a standard procedure in judokas testing, while most studies employed the Wingate test for this purpose. 8, 30, 31 Although it is considered the most common test of anaerobic fitness, questions concerning muscle and activity pattern specificity in termini di V. O 2max tra judoka di elite e di subelite, mentre altri hanno dimostrato un influenza positiva della capacità aerobica sull esercizio di elevata intensità, intermittente 26, 27. Precedenti studi avevano dimostrato valori relativamente elevati di V. O 2max in judoka, in assenza di tali differenze in soggetti dediti al judo confrontati in maniera simile 2. Nel presente studio, è stata riscontrata una differenza significativa per quanto riguarda il V. O 2max relativo nel gruppo A vs. gruppo B, suggerendo il fatto che judoka d elite di sesso femminile avrebbero una maggior potenza aerobica rispetto alla loro controparte di sub-elite. Quando viene confrontato il V. O 2max nei suoi valori assoluti (l/min) tra i due gruppi, le atlete di elite sono ancora superiori rispetto alla loro controparte di sub-elite (3,02±0,24 vs. 2,53±0,18 L/min; P<0,05). Tuttavia, poichè le atlete di sub-elite avevano un più elevato valore di massa grassa rispetto alle judoka di elite, le differenze tra i due gruppi sparivano dopo aver normalizzato il V. O 2max per la massa magra corporea (53,8±7,5 vs. 49,8±8,1 ml/kg di massa corporea magra/min; P> 0,05). Pertanto, il fattore più importante discriminante tra livello di eccellenza e livello inferiore non sarebbe costituito dalla potenza aerobica (quando corretta per la massa magra corporea), bensì da altri indicatori di fitness. Ulteriori futuri studi dovranno misurare il V. O 2max con metodi diretti (raccolta dei dati sullo scambio dei gas durante tutto l esercizio del test utilizzando un sistema di monitoraggio respiro-perrespiro) e analizzare la relazione esistente tra differenti variabili di fitness aerobica in judoka di elite e sub-elite. Pertanto, sebbene la potenza aerobica possa non rappresentare un fattore predittivo critico di performance del judo, essa costituisce ancora una caratteristica importante. Gariod et al. 26 hanno dimostrato un recupero accelerato nei judoka con valori superiori di V. O 2max rispetto a quelli con valori inferiori di V. O 2max, dato potenzialmente di notevole importanza considerando la struttura di una lotta di judo. Si è inoltre speculato 27, 28 che i lottatori di judo con maggior V. O 2max avrebbero un vantaggio sui lottatori con valori inferiori di V. O 2max in incontri di durata massima (5 min), a causa di una relativa minor intensità al medesimo carico di lavoro assoluto sub-massimale. In questo studio, l analisi discriminative ha dimostrato differenze statisticamente significative tra i gruppi in termini di capacità funzionali, tra cui una più rapida rimozione dei lattati (La 5) durante la fase di recupero nel gruppo A vs. gruppo B, probabilmente come risultato di una maggior potenza aerobica. Elevati livelli di potenza aerobica, potenza e capacità anaerobica, come pure parametri di forza superiori, sono tutti necessari per performance di massimo livello 1, 29. La valutazione della capacità anaerobica è diventata una procedura standardizzata nel controllo del judoka, sebbene la maggior parte degli studi abbia applicato il Wingate test a tale scopo 8, 30, 31. Vol. 62, N. 3 MEDICINA DELLO SPORT 261