aquatic-based rehabilitation and training for the shoulder

8/4/2019 Aquatic-Based Rehabilitation and Training for the Shoulder

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J o u r n a l o f A t h l e t i c T r a i n i n g 2 0 0 0 ; 3 5 ( 3 ) : 3 8 2 - 3 8 9 b y t h e N a t i o n a l A t h l e t i c T r a i n e r s ' A s s o c i a t i o n , I n cw w w . j o u r n a l o f a t h l e t i c t r a i n i n g . o r g

A q u a t i c - B a s e d R e h a b i l i t a t i o n a n d T r a i n i n gf o r t h e S h o u l d e rJ i l l M . T h e i n , MPT, A T C * ; L o r i T h e i n B r o d y , P T , S C S , M S , ATCt* U n i v e r s i t y o f W i s c o n s i n - M a d i s o n , M a d i s o n , W I ; t U n i v e r s i t y o f W i s c o n s i n C l i n i c s R e s e a r c h P a r k , M a d i s o n , W I

O b j e c t i v e : T o d e s c r i b e t h e a p p l i c a t i o n o f a q u a t i c r e h a b i l i t a -t i v e e x e r c i s e t o i n j u r i e s o f t h e u p p e r e x t r e m i t y .B a c k g r o u n d : W a t e r h a s b e e n u s e d f o r c e n t u r i e s a s am e d i u m f o r r e h a b i l i t a t i o n , r e l a x a t i o n , a n d t r a i n i n g . A t h l e t e s u s et h e p o o l t o r e h a b i l i t a t e s p e c i f i c i n j u r i e s , a s a t r a i n i n g mediumd u r i n g i n j u r y r e c o v e r y , a n d a s a n a l t e r n a t i v e t r a i n i n g s i t e . T h ep o o l c a n b e u s e d t o r e h a b i l i t a t e a n u m b e r o f u p p e r e x t r e m i t yi m p a i r m e n t s , a s w e l l a s t o r e s t o r e f u n c t i o n a l movement p a t -t e m s i n a r e s i s t i v e m e d i u m .D e s c r i p t i o n : E x e r c i s e s c a n b e m o d i f i e d t o b e p e r f o r m e d i np o o l s o f v a r y i n g s i z e a n d d e p t h . W e l l - c h o s e n e q u i p m e n t w i l l

Te u s e o f w a t e r f o r r e h a b i l i t a t i o n s p a n s c e n t u r i e s . ' S p a sf l o u r i s h e d i n E u r o p e a s k n o w l e d g e o f t h e h e a l i n g p r o p -e r t i e s o f w a t e r g r e w . H o w e v e r , i t w a s n o t u n t i l t h e p a s tf e w d e c a d e s t h a t c l i n i c i a n s h a v e d i s c o v e r e d u s e o f a w a t e r -b a s e d p r o g r a m t o b e o f g r e a t b e n e f i t t o p a t i e n t s .A t h l e t e s o f a l l a g e s e n j o y e n g a g i n g i n s p o r t i n g e v e n t s a n da c t i v i t i e s . C h i l d r e n a n d a d o l e s c e n t s p a r t i c i p a t e o n y o u t h s p o r t st e a m s , w h i l e a d u l t s e n j o y e v e n t s s u c h a s r u n n i n g r a c e s ,t r i a t h l o n s , a n d a d u l t s p o r t l e a g u e s . M a s t e r ' s - l e v e l a t h l e t e s a r ec o n t i n u i n g t o c o m p e t e w e l l i n t o t h e s i x t h a n d s e v e n t h d e c a d e so f l i f e . B e c a u s e a t h l e t e s a r e t r a i n i n g h a r d e r , c o m p e t i n g m o r eo f t e n , a n d t a k i n g l e s s t i m e t o t a p e r o f f , t h e y a r e p r o n e t oo v e r u s e i n j u r i e s . T h e s e i n j u r i e s , s u c h a s t e n d i n i t i s , b u r s i t i s , a n ds t r e s s f r a c t u r e s , o f t e n r e q u i r e t e m p o r a r y r e s t f r o m t h e i r s p o r t o rt r a i n i n g . R e s e a r c h h a s s h o w n t h a t 3 w e e k s o f i n a c t i v i t y c a nl e a d t o a s i g n i f i c a n t l o s s o f c a r d i o v a s c u l a r f i t n e s s , a n d 6 w e e k so f r e s t c a n l e a d t o a d e c r e a s e o f a s m u c h a s 14% t o 1 6 % i nm a x i m a l o x y g e n c o n s u m p t i o n . 2 4 B e c a u s e o f t h e s e l o s s e s ,a t h l e t e s may s e e k a n a l t e r n a t i v e t r a i n i n g m e d i u m , a n d manya t h l e t e s h a v e f o u n d a w a t e r - b a s e d p r o g r a m t o b e b e n e f i c i a ld u r i n g t h e i r r e c o v e r y . T h e y c a n r e g a i n m o b i l i t y a n d s t r e n g t ha n d m a i n t a i n o r i m p r o v e c a r d i o v a s c u l a r e n d u r a n c e , a l l w h i l e" r e s t i n g " t h e i r i n j u r y .O u r p u r p o s e i s t o d i s c u s s a q u a t i c - b a s e d r e h a b i l i t a t i o n a n dt r a i n i n g f o r u p p e r e x t r e m i t y i n j u r i e s . T h e p h y s i c a l p r o p e r t i e s o fw a t e r w i l l b e r e v i e w e d , a n d u p p e r e x t r e m i t y a n d c o r e b o d y -s t r e n g t h e n i n g e x e r c i s e s w i l l b e d i s c u s s e d , a l o n g w i t h c a r d i o -v a s c u l a r t r a i n i n g p r o g r a m s i n c o r p o r a t i n g u p p e r e x t r e m i t ym o v e m e n t p a t t e r n s .

e n h a n c e t h e r e h a b i l i t a t i v e o p p o r t u n i t i e s f o r t h e c l i n i c i a n a n dp a t i e n t .C l i n i c a l A d v a n t a g e s : A l l a s p e c t s o f t h e r e h a b i l i t a t i o n p r o -g r a m , i n c l u d i n g p a s s i v e s t r e t c h i n g , r e s i s t i v e e x e r c i s e , f u n c -t i o n a l movement p a t t e m s , a n d c a r d i o v a s c u l a r t r a i n i n g , c a n t a k ep l a c e i n t h e same l o c a t i o n . T h e w a t e r ' s w a r m t h a n d b u o y a n c ye n h a n c e s t r e t c h i n g , w h i l e t h e b u o y a n c y a l l o w s i n i t i a t i o n o fr e s i s t i v e e x e r c i s e a t a l o w l e v e l . T h e w a t e r ' s v i s c o s i t y p r o v i d e sr e s i s t a n c e t h r o u g h o u t a movement p a t t e m i n a n y p l a n e .Key W o r d s : u p p e r e x t r e m i t y , a t h l e t e , w a t e r

PHYSICAL PROPERTIES OF WA T E RT h e p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f w a t e r a r e t h e b a s i s f o r i t sc r e a t i v e u s e s i n r e h a b i l i t a t i o n . An u n d e r s t a n d i n g o f t h e s ep r o p e r t i e s w i l l p r o v i d e t h e c l i n i c i a n w i t h t h e t h e o r e t i c a lb a s i s f o r d e t e r m i n i n g p o s i t i o n i n t h e w a t e r , d i r e c t i o n o fm o v e m e n t , a n d t y p e o f e q u i p m e n t u s e d . H o w e v e r , t h i s i so n l y a b r i e f o v e r v i e w o f t h e s e p r o p e r t i e s ; g r e a t e r d e t a i l c a nb e f o u n d i n o t h e r r e s o u r c e s . 1 ' 5

B u o y a n c yA r c h i m e d e s ' p r i n c i p l e o f b u o y a n c y s t a t e s t h a t a b o d yp a r t i a l l y o r c o m p l e t e l y i m m e r s e d i n a f l u i d e x p e r i e n c e s a nu p w a r d t h r u s t e q u a l t o t h e w e i g h t o f t h e f l u i d t h a t w a sd i s p l a c e d . B u o y a n c y i s d e f i n e d a s t h e u p w a r d t h r u s t a c t i n gi n t h e o p p o s i t e d i r e c t i o n o f g r a v i t y a n d i s r e l a t e d t o t h e s p e c i f i cg r a v i t y o f t h e i m m e r s e d o b j e c t . 6 S p e c i f i c g r a v i t y i s t h e r a t i o o ft h e m a s s o f 1 s u b s t a n c e t o t h e m a s s o f t h e s a m e v a l u e o f6w a t e r . T h e r e f o r e , b y d e f i n i t i o n , t h e s p e c i f i c g r a v i t y o f w a t e r i s1 . 0 , a n d a n y b o d y w i t h a s p e c i f i c g r a v i t y o f l e s s t h a n 1 . 0 f l o a t s .A v e r a g e s p e c i f i c g r a v i t y v a l u e s f o r t h e h u m a n b o d y r a n g e f r o m0 . 9 7 t o 0 . 9 5 ; t h u s , m o s t h u m a n s f l o a t . 7D e s p i t e t h e i r s p e c i f i c g r a v i t y , many i n d i v i d u a l s h a v e d i f f i -c u l t y f l o a t i n g d u e t o t h e i r b o d y c o m p o s i t i o n a n d b o d y f a td i s t r i b u t i o n . T h e y may r e s t j u s t b e l o w t h e w a t e r ' s s u r f a c e , o rt h e i r l e g s may s i n k w h i l e t h e t r u n k r e m a i n s a t t h e s u r f a c e . T h i si s o f p a r t i c u l a r i m p o r t a n c e i n t r e a t i n g t h e a t h l e t e , who may b ev e r y l e a n . A t h l e t e s r e h a b i l i t a t i n g s h o u l d e r i n j u r i e s i n a n o v e r -h e a d p o s i t i o n may n e e d t o b e p r o n e o r s u p i n e . B u o y a n te q u i p m e n t may b e n e c e s s a r y o n t h e t r u n k o r a t v a r i o u s p o i n t sa l o n g t h e l i m b t o m a i n t a i n e q u i l i b r i u m i n t h e p o o l .B u o y a n c y c a n b e u s e d i n r e h a b i l i t a t i o n a s a s s i s t a n c e , s u p -p o r t , o r r e s i s t a n c e . A s s i s t e d e x e r c i s e o c c u r s w h e n movementsa r e i n a n u p w a r d d i r e c t i o n , t o w a r d t h e s u r f a c e o f t h e w a t e r .T h e s e e x e r c i s e s a r e c o m m o n l y u s e d t o i n c r e a s e m o b i l i t y , s u c ha s w h e n a l l o w i n g t h e a r m t o p a s s i v e l y a b d u c t t o w a r d t h e

382 Volume 3 5 * Number 3 * S e p t e m b e r 2 0 0 0

A d d r e s s c o r r e s p o n d e n c e t o J i l l M . T h e i n , M P T , A T C , U n i v e r s i t y o fW i s c o n s i n - M a d i s o n , P r o g r a m i n P h y s i c a l T h e r a p y , 1 3 0 0 U n i v e r s i t yA v e n u e , M a d i s o n , W I 5 3 7 0 6 . E - m a i l a d d r e s s : T h e i n @ s u r g e r y . w i s c . e d u


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s u r f a c e . 8 B u o y a n c y - s u p p o r t e d e x e r c i s e s are p e r p e n d i c u l a r t ot h e u p w a r d t h r u s t o f b u o y a n c y a n d p a r a l l e l t o t h e b o t t o m o f t h ep o o l . T y p i c a l l y , t h e l i m b f l o a t s j u s t b e l o w t h e s u r f a c e o f t h ew a t e r , b u t t h i s d e p e n d s o n t h e l i m b ' s d e n s i t y a n d w h e t h e r af l o t a t i o n d e v i c e i s u s e d . E x a m p l e s o f b u o y a n c y - s u p p o r t e de x e r c i s e i n c l u d e h o r i z o n t a l a b d u c t i o n a n d a d d u c t i o n o f t h es h o u l d e r w i t h t h e a t h l e t e s t a n d i n g .B u o y a n c y - r e s i s t e d e x e r c i s e s are p e r f o r m e d t o w a r d t h e b o t -to m o f t h e p o o l , d i r e c t l y o p p o s i n g t h e u p w a r d t h r u s t o fb u o y a n c y . Some i m p o r t a n t i s s u e s must b e c o n s i d e r e d w h e nu s i n g b u o y a n c y as r e s i s t a n c e . F i r s t , as w i t h w e i g h t t r a i n i n g o nl a n d , t h e a m ou nt o f b u o y a n t e q u i p m e n t a n d t h e p o s i t i o nr e l a t i v e t o b u o y a n c y d e t e r m i n e t h e m u s c l e c o n t r a c t i o n t y p e .S h o u l d e r a b d u c t i o n i n a s t a n d i n g p o s i t i o n ca n b e b u o y a n c ya s s i s t e d i f l i t t l e o r n o b u o y a n c y i s u s e d a n d t h e s p e e d i s s l o w .P e r f o r m i n g t h e same a c t i v i t y w i t h a l a r g e , b u o y a n t b e l l r e s u l t si n a n e c c e n t r i c c o n t r a c t i o n o f t h e s h o u l d e r a d d u c t o r s . S i m i l a r l y ,b u o y a n c y - r e s i s t e d s h o u l d e r e x t e n s i o n i s p e r f o r m e d s t a n d i n g i n9 0 0 o f s h o u l d e r f l e x i o n a n d e x t e n d i n g t h e s h o u l d e r t o n e u t r a l( F i g u r e l A ) . T h e s h o u l d e r e x t e n s i o n b e c o m e s b u o y a n c y a s -s i s t e d as t h e s h o u l d e r passes n e u t r a l ( F i g u r e 1 B ) .A s e c o n d i s s u e i s t h e s p e e d o f movement. A l t h o u g h b u o y -

a n c y - a s s i s t e d , - s u p p o r t e d , a n d - r e s i s t e d a c t i v i t i e s seem i n t u -i t i v e l y o b v i o u s , t h e b u o y a n c y component ca n b e o v e r r i d d e n b yv i s c o s i t y i f t h e e x e r c i s e occurs f a s t e n o u g h . F o r e x a m p l e ,s h o u l d e r h o r i z o n t a l a b d u c t i o n a n d a d d u c t i o n i s a b u o y a n c y -s u p p o r t e d e x e r c i s e , a n d s h o u l d e r a b d u c t i o n i s t e c h n i c a l l y a

F i g u r e 1 . A , B u o y a n c y - r e s i s t e d s h o u l d e r e x t e n s i o n f r o m 9 0 0 o ff l e x i o n t o n e u t r a l . B , B u o y a n c y - a s s i s t e d s h o u l d e r e x te n si o n b e -y o n d n e u t r a l .

b u o y a n c y - a s s i s t e d e x e r c i s e , b u t t h e s e e x e r c i s e s ca n s t i l l b er e s i s t i v e i f t h e y are p e r f o r m e d q u i c k l y e n o u g h t o e n c o u n t e rr e s i s t a n c e f r o m t h e w a t e r ' s v i s c o s i t y .F i n a l l y , t h e p r e v i o u s e x a m p l e o f b u o y a n c y - s u p p o r t e d exer-c i s e s h o u l d p r o vi de i n s i g h t i n t o t h e c h a n g e i n m e c h a n i c s f r o ml a n d - b a s e d e x e r c i s e . C o n s i d e r t h e a b o v e e x a m p l e o f b u o y a n c y -s u p p o r t e d s h o u l d e r h o r i z o n t a l a b d u c t i o n . F r o n t a l - p l a n e a b d u c -t i o n i s a s s i s t e d , w h i l e h o r i z o n t a l a b d u c t i o n i s n e i t h e r a s s i s t e dn o r r e s i s t e d b y b u o y a n c y . T h a t i s , t h e a t h l e t e no l o n g e r h a s t oh o l d t h e a r m a b d u c t e d a g a i n s t g r a v i t y w h i l e p e r f o r m i n g t h eh o r i z o n t a l component o f t h e e x e r c i s e . H o r i z o n t a l a b d u c t i o ne x e r c i s e s i n t h e p o o l d o n o t r e q u i r e t h e same s h o u l d e r a b d u c t o rw o r k a s t h e e q u i v o c a l e x e r c i s e o n l a n d d u e t o t h e s u p p o r t o fb u o y a n c y a n d t h e n e g a t i o n o f g r a v i t y . F u j i s a w a e t a l 9 f o u n d t h a te x e r c i s e s p e r f o r m e d a t 9 0 0 o f a b d u c t i o n i n t h e w a t e r w e r ea s s o c i a t e d w i t h s i g n i f i c a n t l y l e s s e l e c t r o m y o g r a p h i c a c t i v i t y t h a nl a n d - b a s e d e x e r c i s e . T h u s , e x e r c i s e s ca n b e s t a r t e d a t a l o w e r l e v e li n t h e p o o l , a n d p r o g r e s s i o n t o l a n d - b a s e d a c t i v i t y r e q u i r e sr e i n t e g r a t i o n o f l a n d - b a s e d r e h a b i l i t a t i v e e x e r c i s e s .H y d r o s t a t i c P r e s s u r e

P a s c a l ' s l a w s t a t e s t h a t a t a n y g i v e n d e p t h , t h e pressure f r o mt h e l i q u i d i s e x e r t e d e q u a l l y o n a l l s u r f a c e s o f t h e i m m e r s e do b j e c t . 6 A s t h e d e n s i t y a n d d e p t h o f t h e l i q u i d i n c r e a s e , so d o e st h e v o l u m e o f l i q u i d o v e r h e a d a n d , t h e r e f o r e , t h e h y d r o s t a t i cp r e s s u r e . A s s u c h , h y d r o s t a t i c pressure may b e u se d i n r e h a -b i l i t a t i o n t o r e d u c e e f f u s i o n or t o a l l o w t h e a t h l e t e t o e x e r c i s ea n i n j u r e d e x t r e m i t y w i t h o u t i n c r e a s i n g t h e e f f u s i o n . H y d r o -s t a t i c pressure i s a l s o r e s p o n s i b l e f o r t h e c a r d i o v a s c u l a rc h a n g e s s e e n w i t h i m m e r s i o n a n d h a s a s i g n i f i c a n t i m p a c t o nexercise t r a i n i n g p a r a m e t e r s .

V i s c o s i t yV i s c o s i t y i s d e f i n e d as t h e f r i c t i o n o c c u r r i n g b e t w e e ni n d i v i d u a l m o l e c u l e s i n a l i q u i d , w h i c h c a u s e s r e s i s t a n c e t of l o w . 6 V i s c o s i t y i s o n l y n o t i c e a b l e when t h e r e i s m o t i o nt h r o u g h t h e l i q u i d , a n d i t a c t s as r e s i s t a n c e t o m o v e m e n t

b e c a u s e t h e l i q u i d m o l e c u l e s a d h e r e t o t h e s u r f a c e o f t h eb o d y . 6 B e c a u s e w a t e r i s more v i s c o u s t h a n a i r , most m o v e m e n ti n t h e w a t e r i s r e s i s t e d r e g a r d l e s s o f b u o y a n c y . V i s c o s i t yp r o v i d e s t h e most common f o r m o f r e s i s t a n c e t r a i n i n g .F l u i d Dynamics

T w o d i f f e r e n t t y p e s o f w a t e r f l o w e x i s t : l a m i n a r f l o w a n dt u r b u l e n t f l o w . L a m i n a r f l o w , d e f i n e d as t h e s m o o t h f l o w o fw a t e r m o l e c u l e s , c a r r i e s t h e l e a s t a m ou nt o f r e s i s t a n c e b e c a u s et h e w a t e r m o l e c u l e s are a l l t r a v e l i n g t h e same d i r e c t i o n a n ds p e e d . T u r b u l e n t f l o w i s i n t e r r u p t e d f l o w , as when l a m i n a rf l o w e n c o u n t e r s a n o b j e c t , c a u s i n g w a t e r m o l e c u l e s t o r e b o u n di n a l l d i r e c t i o n s . T u r b u l e n t f l o w ca n b e v i s u a l i z e d a s t h e w h i t ew a t e r a n d a i r b u b b l e s n e x t t o t h e s k i n when a b o d y i s m o v i n gt h r o u g h w a t e r . E q u i p m e n t c h o i c e s a n d b o d y p o s i t i o n i n g a f f e c tt u r b u l e n t f l o w . A t a p e r e d o b j e c t causes l a m i n a r f l o w , w h i l e a nu n t a p e r e d o b j e c t c r e a t e s t u r b u l e n t f l o w . T u r b u l e n t f l o w p r o -d u c e s t h e r e s i s t a n c e u s e d i n r e h a b i l i t a t i o n . P e r f o r m i n g i n t e r n a la n d e x t e r n a l s h o u l d e r r o t a t i o n w i t h t h e e l b o w s a t t h e s i d e a n dp a l m s down ( f o r e a r m s p r o n a t e d ) i s a n e x a m p l e o f a t a p e r e do b j e c t p r o d u c i n g l a m i n a r f l o w . T h i s e x e r c i s e p r o d u c e s l i t t l er e s i s t a n c e c o m p a r e d w i t h t h e s a m e e x e r c i s e w h e n t h e p a l m sf a c e e a c h o t h e r ( n e u t r a l f o r e a r m p o s i t i o n ) , w h e r e a g r e a t d e a l

J o u r n a l o f A t h l e t i c T r a i n i n q 3 8 3


3/8

o f t u r b u l e n c e i s c r e a t e d . T h e c o n c e p t o f e m p l o y i n g s u r f a c e a r e at o i n c r e a s e t u r b u l e n c e i s t h e b a s i s f o r u s i n g g l o v e s , p a d d l e s ,a n d o t h e r t y p e s o f e q u i p m e n t .D r a g i s a f o r c e c a u s e d b y f l u i d v i s c o s i t y a n d t u r b u l e n c e . A sa n o b j e c t m o v e s t h r o u g h t h e w a t e r , a d i f f e r e n c e i n p r e s s u r eb u i l d s u p , w i t h h i g h e r p r e s s u r e i n f r o n t a n d l o w e r p r e s s u r e i nb a c k . T h e e d d i e s f o r m e d i n t h e w a k e t e n d t o c a u s e a f o r c ed r a g g i n g t h e o b j e c t b a c k . T h e f a s t e r t h e m o v e m e n t , t h e g r e a t e rt h e d r a g a n d t h e g r e a t e r r e s i s t a n c e t o m o v e m e n t . A s m o v e m e n ti n c r e a s e s , t h e d r a g f o r c e i n c r e a s e s a s t h e s q u a r e o f t h ev e l o c i t y . 5M u s c l e c o n t r a c t i o n t y p e i s a k e y c o n s i d e r a t i o n w h e n d e s i g n -i n g a n e x e r c i s e p r o g r a m w i t h i n c r e a s i n g r e s i s t a n c e b a s e d o nv i s c o s i t y . E x e r c i s e s p e r f o r m e d a g a i n s t t h e w a t e r ' s r e s i s t a n c ea l m o s t a l w a y s e l i c i t c o n c e n t r i c m u s c l e c o n t r a c t i o n s . C o n s i d e rp e r f o r m i n g t h e a b o v e - s h o u l d e r i n t e r n a l a n d e x t e r n a l r o t a t i o ne x e r c i s e : t h e m o v e m e n t s e l i c i t r e c i p r o c a l c o n c e n t r i c c o n t r a c -t i o n s o f t h e r o t a t o r c u f f m u s c l e s . E c c e n t r i c m u s c l e c o n t r a c t i o n sa r e m o s t e a s i l y e l i c i t e d u s i n g l a r g e , b u o y a n t o b j e c t s . A d d i t i o n -a l l y , r a p i d , a l t e r n a t i n g m o v e m e n t s c a n g e n e r a t e e c c e n t r i cc o n t r a c t i o n s a s t h e m u s c l e a t t e m p t s t o s l o w t h e l i m b f o r t h ec h a n g e i n d i r e c t i o n . H i g h - s p e e d , s h o r t r a n g e - o f - m o t i o n e x e r -c i s e s a r e g e n e r a l l y r e q u i r e d b e c a u s e o f t h e w a t e r ' s v i s c o s i t y .T h e r e s i s t a n c e t o a n e x e r c i s e c a n b e i n c r e a s e d u s i n g v i s c o s -i t y i n 2 w a y s . F i r s t , i n c r e a s i n g t h e s u r f a c e a r e a b y u s e o fg l o v e s , p a d d l e s , o r o t h e r e q u i p m e n t i n c r e a s e s t h e r e s i s t a n c es i g n i f i c a n t l y . S e c o n d , i n c r e a s i n g t h e s p e e d o f e x e r c i s e i n -c r e a s e s t h e t u r b u l e n t f l o w , t h u s i n c r e a s i n g r e s i s t a n c e .PHYSIOLOGIC R E SP O NS E S T O AQUATICE X E R C I S EP h y s i o l o g i c R e s p o n s e s o f W a t e r I m m e r s i o n

When h u m a n s a r e i m m e r s e d i n w a t e r , p h y s i o l o g i c c h a n g e so c c u r , b o t h a t r e s t a n d d u r i n g e x e r c i s e . T h e c l i n i c i a n m u s t b ea w a r e o f t h e s e d i f f e r e n c e s i n o r d e r t o m o d i f y t r a i n i n g p r o g r a m sa p p r o p r i a t e l y . C h a n g e s t h a t o c c u r a t r e s t d u r i n g w a t e r i m m e r -s i o n a r e t h e r e s u l t o f h y d r o s t a t i c p r e s s u r e a n d i n c l u d e , m o s ti m p o r t a n t l y , a c e p h a l a d r e d i s t r i b u t i o n o f b l o o d f l o w . 1 0 R i g h ta t r i a l v e n o u s p r e s s u r e i n c r e a s e s , w h i c h r e s u l t s i n a F r a n kS t a r l i n g r e f l e x a n d a s u b s e q u e n t i n c r e a s e i n s t r o k ev o l u m e ( S V ) . 1 0 - 1 5 B o t h SV a n d c a r d i a c o u t p u t ( C O ) i n c r e a s e ,w h i l e h e a r t r a t e ( H R ) d e c r e a s e s o r r e m a i n s u n c h a n g e d , v i a t h ee q u a t i o n H R X SV = C O . C h a n g e s i n h e a r t r a t e a r e r e l a t e d t o t h ew a t e r ' s d e p t h , p o s i t i o n o f t h e a t h l e t e i n t h e w a t e r , a n d e x e r c i s ee f f i c i e n c y ( T a b l e 1 ) . H o r m o n a l c h a n g e s a n d d i u r e s i s h a v e b e e no b s e r v e d w i t h s u s t a i n e d p e r i o d s o f w a t e r i m m e r s i o n . 1 6 - 2 0 A d d i -t i o n a l l y , t h e h y d r o s t a t i c p r e s s u r e o n t h e c h e s t c h a l l e n g e s c h e s te x p a n s i o n a n d may b e p r o b l e m a t i c f o r i n d i v i d u a l s w i t h r e d u c e dl u n g c a p a c i t y , b r e a t h i n g d i f f i c u l t i e s , o r g e n e r a l f e a r o f t h e w a t e r .T a b l e 1 . C a r d i o v a s c u l a r R e s p o n s e s t o I m m e r s i o n a tR e s t ' 5 ' 6 , 8 , 9 , 1 6 , 1 9 , 2 1M e a s u r e R e s p o n s eR i g h t a t r i a l v e n o u s p r e s s u r e I n c r e a s e ( 8 t o 1 2 mm H g )H e a r t b l o o d v o l u m e I n c r e a s e ( 1 8 0 t o 2 5 0 m L )C a r d i a c o u t p u t I n c r e a s e ( 2 5 + % )S t r o k e v o l u m e I n c r e a s e ( 2 5 + % )C e n t r a l v e n o u s p r e s s u r e I n c r e a s eH e a r t r a t e R e m a i n t h e same o r d e c r e a s e s l i g h t l yS y s t e m i c b l o o d p r e s s u r e R e m a i n t h e s a m e o r i n c r e a s e s l i g h t l y

B e c a u s e o f t h e c a r d i o v a s c u l a r c h a n g e s d u e t o i m m er s i o n a n dt h e i m p a c t o f s k i l l o n t h e c a r d i o v a s c u l a r r e s p o n s e t o e x e r c i s e ,t h e t r a i n i n g h e a r t r a t e s h o u l d b e e s t a b l i s h e d i n t h e p o o l , r a t h e rt h a n a t t e m p t i n g t o a p pl y l a n d- b a se d h e a r t r a t e s t o p o o l exer-c i s e . I n g e n e r a l , h e a r t r a t e s d u r i n g d e e p - w a t e r exercise area p p r o x i m a t e l y 1 7 b e a t s p e r m i n u t e l o w e r t h a n d u r i n g compa-r a b l e e x e r c i s e on l a n d . 2 2Warm w a t e r ca n a l s o p l a c e a n a d d i t i o n a l b u r d e n on t h ec a r d i o v a s c u l a r s y s t e m a s i t a t t e m p t s t o p r e v e n t o v e r h e a t i n g .I n t e n s e t r a i n i n g o f a t h l e t e s s h o u l d t a k e p l a c e i n w a t e r b e t w e e n2 7 C a n d 2 8 C ( 8 1 F a n d 8 3 F ) t o p r e v e n t a n y h e a t - r e l a t e dc o m p l i c a t i o n s . H o w e v e r , f o r s i m p l e r e h a b i l i t a t i o n e x e r c i s e st h a t are n o t c a r d i o v a s c u l a r l y d e m a n d i n g , a t h l e t e s ca n s a f e l ye x e r c i s e a t 3 3 C t o 3 4 C ( 9 1 F t o 9 3 F ) .REHABILITATIONU p p e r E x t r e m i t y T r a i n i n g

I m p a i r e d M o b i l i t y . M o b i l i t y may b e i m p a i r e d a f t e r a ni n j u r y s u c h as a n e l b o w or g l e n o h u m e r a l d i s l o c a t i o n o r a f t e rs u r g e r y . I m p a i r e d m o b i l i t y ca n a l s o r e s u l t f r o m t h e p a i n o fo v e r u s e i n j u r i e s s u c h as t e n d i n i t i s o r i m p i n g e m e n t . T h i si m p a i r e d m o b i l i t y may p r e s e n t as a l t e r e d b i o m e c h a n i c s , a n d ag o a l o f r e h a b i l i t a t i o n i s t o r e s t o r e n o r m a l o s t e o k i n e m a t i c s a n dj o i n t a r t h r o k i n e m a t i c s . The p o o l i s a n i d e a l p l a c e t o i m p r o v es h o u l d e r m o b i l i t y , as t h e f u n c t i o n a l u p w a r d m o v e m e n t o f t h eg l e n o h u m e r a l j o i n t i s a s s i s t e d b y b u o y a n c y . As s u c h , t h ea t h l e t e may d i s c o v e r t h a t n o r m a l m o v e m e n t p a t t e r n s occu re a r l i e r i n t h e p o o l t h a n i n a g r a v i t y e n v i r o n m e n t . T h i s move-m e nt i s s i m i l a r t o a c t i v e - a s s i s t e d r a ng e o f m o t i o n o n d r y l a n d ,b u t t h e b u o y a n c y o f t h e w a t e r now s u p p o r t s t h e i n j u r e de x t r e m i t y , i n s t e a d o f h a v i n g t h e l i m b s u p p o r t e d b y a p u l l e y ,w a n d , o r c l i n i c i a n , as w o u l d b e t h e case o n l a n d . T h e a t h l e t e i sa b l e t o p o s i t i o n h i m s e l f o r h e r s e l f i n a s p o r t - s p e c i f i c p o s i t i o n ,t h e r e b y a l l o w i n g f a m i l i a r m u s c l e l e n g t h - t e n s i o n r e l a t i o n s h i p st o occur t h r o u g h o u t t h e u p p e r e x t r e m i t y a n d t r u n k . B u o y a n te q u i p m e n t may a s s i s t t h e m o v e m e n t i n i t i a l l y a n d ca n b ed i s c o n t i n u e d a s a c t i v e a n d r e s i s t i v e r a n g e - o f - m o t i o n e x e r c i s e sare i n i t i a t e d .

I n c r ea s in g m o b il i t y a b o v e s h o u l d e r l e v e l ca n b e p r o b l e m a t i ci n t h e p o o l . M o b i l i t y e x e r c i s e s a b o v e 9 0 0 r e q u i r e e x e r c i s e t o b ep e r f o r m e d s u p i n e f o r a b d u c t i o n a n d p r o n e o r s t a n d i n g b e n tf o r w a r d a t t h e w a i s t f o r f l e x i o n ( F i g u r e 2 ) . P e r f o r m i n g e x e r c i s e

F i g u r e 2 . Overhead s h o u l d e r f l e x i o n ca n be o b t a i n e d b y h a v i n g t h ea t h l e t e f l e x a t t h e t r u n k i n w a i s t - d e e p w a t e r .

3 8 4 V o l u m e 3 5 * Number 3 * S e p t e m b e r 2 0 0 0


4/8

p r o n e o r s u p i n e r e q u i r e s t h a t t h e a t h l e t e i s c o m f o r t a b l e f l o a t i n gi n t h e w a t e r a n d a b l e t o r e g a i n a s t a n d i n g p o s i t i o n i n d e p e n -d e n t l y f o r s a f e t y purposes. F o r t h e a t h l e t e wh o i s c o m f o r t a b l ef l o a t i n g o n t h e s t o m a c h or b a c k , e x e r c i s e s h o l d i n g o n t o t h ee d g e , r a i l i n g , l a d d e r , o r b u o y a n t e q u i p me n t s u p p o r t t h e arm i na n o v e r h e a d p o s i t i o n . F o r t h o s e c o m f o r t a b l e i n t h e w a t e r i n t h ep r o n e p o s i t i o n , a m a s k a n d s n o r k e l ca n b e u s e d f o r b r e a t h i n gw h i l e t h e arm i s i n a f u l l y o v e r h e a d p o s i t i o n . B u o y a n te q u i p m e n t may b e necessary o n t h e t r u n k o r t h i g h s , o r b o t h , t om a i n t a i n t h i s p o s i t i o n . P o o l s d e s i g n e d s p e c i f i c a l l y f o r r e h a b i l -i t a t i o n o f t e n h a v e a v a r i e t y o f r a i l i n g s a n d b a r s t h a t ca n b eu s e d f o r s t r e t c h i n g i n a v a r i e t y o f p o s i t i o n s . T h e s e e x e r c i s e sca n b e p r o g r e s s e d f r o m a c t i v e r a nge o f m o t i o n t o p r o l o n g e ds t r e t c h i n g .T h e a t h l e t e may p e r f o r m a n y o r a l l o f t h e s t r e t c h i n g r o u t i n ei n t h e w a t e r . A warm-water p o o l p r o vi de s a n e n v i r o n m e n t t h a tmay a l l o w f o r i n c r e a s e d s o f t t i s s u e e x t e n s i b i l i t y , a s m u s c l e smay r e l a x i n a warm e n v i r o n m e n t . A l t h o u g h a warm-waterp o o l p r o v i d e s o n l y s u p e r f i c i a l h e a t , t e m p e r a t u r e h a s b e e nf o u n d t o h a v e a p r o f o u n d e f f e c t o n t h e p r o p e r t i e s o f c o l l a g e n . 2 3A d d i t i o n a l l y , b e c a u s e b u o y a n c y s u p p o r t s t h e arm a n d m a k e st h e a c t i v i t y p a s s i v e , w a t e r m a k e s s t r e t c h i n g e a s i e r t o p e r f o r ma n d o p t i m a l p o s i t i o n s e a s i e r t o m a i n t a i n ( F i g u r e 3 ) . A p o o ld e s i g n e d w i t h r a i l i n g s a l o n g 1 w a l l o r a p p r o p r i a t e g u t t e r s o rl a d d e r s p r o v i d e s a v a r i e t y o f o p p o r t u n i t i e s t o s t r e t c h i n d i f f e r -e n t p o s i t i o n s .I m p a i r e d M u s c l e P e r f o r m a n c e . M u s c l e p e r f o r m a n c e mayb e i m p a i r e d d u e t o a c u t e o r c h r o n i c i n j u r i e s , s u r g e r y , o r p a i nf o r a n y reason. F o r t h o s e w i t h a n i n a b i l i t y t o e l e v a t e t h e arma g a i n s t g r a v i t y , t h e u p w a r d a s s i s t a n c e o f b u o y a n c y p r o v i d e s a no p p o r t u n i t y f o r e a r l y i n t e r v e n t i o n . P o o l e x e r c i s e s ca n b ep r o g r e s s e d f r o m a s s i s t i v e t o r e s i s t i v e .T r a d i t i o n a l l a n d - b a s e d , o p e n - c h a i n , c a r d i n a l - p l a n e , s h o u l d e r -s t r e n g t h e n i n g e x e r c i s e s s u c h as f l e x i o n a n d a b d u c t i o n ca n b ea d a p t e d t o t h e p o o l . A l s o , c o m b i n a t i o n p a t t e r n s s u c h asp r o p r i o c e p t i v e n e u r o m u s c u l a r f a c i l i t a t i o n ( P N F ) d i a g o n a l s ca nb e u s e d . A s m e n t i o n e d e a r l i e r , p o t e n t i a l p r o b l e m s w i t h some o ft h e s e t y p e s o f u p p e r e x t r e m i t y e x e r c i s e s e x i s t : 1 ) r e s i s t i v ee x e r c i s e ca n b e p e r f o r m e d o n l y t h r o u g h a p a r t i a l range o fm o t i o n i n a s t a n d i n g p o s i t i o n , a n d 2 ) t h e m e c h a n i c s ared i f f e r e n t f o r some e x e r c i s e s c o m p a r e d w i t h t h e i r l a n d - b a s e dc o u n t e r p a r t s . T h e r a n g e - o f - m o t i o n i s s u e ca n b e a d d r es s ed w i t ha f e w m o d i f i c a t i o n s , b u t t h e c h a n g e i n m e c h a n i c s i s morec h a l l e n g i n g .O v e r h e a d a c t i v i t y ca n b e p e r f o r m e d u s i n g s e v e r a l t e c h -n i q u e s . R e s i s t i v e t u b i n g ca n b e u s e d i n t h e p o o l a s i t i s o n l a n d .A l t h o u g h p e r f o r m i n g t h i s t y p e o f e x e r c i s e i n t h e p o o l p r o v i d e sl i t t l e a d d i t i o n a l b e n e f i t , i t ca n b e i n c o r p o r a t e d as p a r t o f a t o t a lt r a i n i n g p r og r a m t h a t i s p e r f o r m e d i n 1 l o c a t i o n . F o r e x a m p l e ,a n a t h l e t e ca n p r a c t i c e t h e t h r o w i n g m o t i o n w h i l e s t a n d i n gu s i n g r e s i s t i v e b a n d s . I f l o w e r e x t r e m i t y m ove m e nts arei n c o r p o r a t e d , t h e w a t e r p r o v i d e s core b o d y r e s i s t a n c e w h i l e t h eb a n d r e s i s t s arm m o v e m e n t ( F i g u r e 4 ) . A s e c o n d m o d i f i c a t i o ni s t o p e r f o r m t h e e x e r c i s e s u p i n e , p ro n e u s i n g a s n o r k e l , ors t a n d i n g f o r w a r d f l e x e d i n s h a l l o w w a t e r w i t h t h e f a c e o u t o ft h e w a t e r .A n o t h e r b e n e f i t o f w a t e r - b a s e d , o p e n - c h a i n , u p p e r e x t r e m i t ye x e r c i s e i s t h e t r u n k m u s c l e c o c o n t r a c t i o n t h a t occurs. Ar mm o v e m e n t t h r o u g h t h e w a t e r t e n d s t o p r o m o t e b a l a n c e a n ds t a b i l i t y . T h u s , s i m p l e , o p e n - c h a i n a r m e x e r c i s e s s u c h asb i l a t e r a l s h o u l d e r f l e x i o n a n d e x t e n s i o n o r b i l a t e r a l P NFd i a g o n a l s a l s o ser ve s i m u l t a n e o u s l y as t r u n k - s t a b i l i z a t i o n e x-e r c i s e s .

F i g u r e 3 . A , P r o l o n g e d s t r e t c h i n g o f t h e i n t em a l r o t a t o r s anda n t e r i o r s h o u l d e r ca n be a c c o m p l i s h e d b y p a s s i v e e x t e m a l r o t a -t i o n u s i n g b u o y a n t e q u i p m e n t . B , U s i n g a n o o d l e o r o t h e r f l o t a t i o nd e v i c e a s s i s t s w i t h s t r e t c h i n g o f t h e p o s t e r i o r s h o u l d e r an d e x t e r -n a l r o t a t o r s .

When p e r f o r m i n g o p e n - c h a i n , u p p e r e x t r e m i t y t r a i n i n g ,e q u i p m e n t s u c h a s g l o v e s , p a d d l e s , o r r e s i s t i v e b e l l s ca n b eu s e d t o i n c r e a s e r e s i s t a n c e . R e s i s t i v e b o a r d s ca n b e h e l d u n d e r -w a t e r i n f r o n t o f t h e a t h l e t e t o p e r f o r m a p u s h - p u l l m o t i o n f o rs c a p u l a r p r o t r a c t i o n a n d r e t r a c t i o n t o s t r e n g t h e n t h e r h o m b o i d s ,t r a p e z i u s , a n d s e r r a t u s a n t e r i o r . A d d i t i o n a l l y , s p o r t - s p e c i f i c e q u i p -ment ca n b e u s e d i n t h e a q u a t i c r e h a b i l i t a t i o n program. T h eb a s e b a l l p l a y e r ca n use a n o l d b a t t o r e p r o d u c e t h e s w i n g i n gm o t i o n , w h i l e t h e t e n n i s p l a y e r ca n p r a c t i c e t h e f o r e h a n d a n db a c k h a n d w i t h a n o l d r a c k e t o r v a r i o u s p i e c e s o f a q u a t i c e q u i p -ment ( F i g u r e 5 ) . T h e c l i n i c i a n s h o u l d r e a l i z e t h a t a s m a l l i n c r e a s ei n e q u i p m e n t s u r f a c e area i n t h e u p p e r e x t r e m i t y t r a n s l a t e s i n t o as i g n i f i c a n t increase i n r e s i s t a n c e .M a n y s h o u l d e r r e h a b i l i t a t i o n e x e r c i s e s ca n b e p e r f o r m e d i nt h e p r o n e p o s i t i o n a n d a f e w i n t h e s u p i n e p o s i t i o n . T h e p r o n ep o s i t i o n t e n d s t o b e more f u n c t i o n a l , as t h e p o s i t i o n o f mostarm a c t i v i t i e s i s f o r w a r d : i n t h i s c a s e , t o w a r d t h e b o t t o m o f t h ep o o l . P NF d i a g o n a l s o r c a r d i n a l - p l a n e ( f l e x i o n , h o r i z o n t a l

J o u r n a l o f A t h l e t i c T r a i n i n g 3 8 5


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F i g u r e 4 . R e s i s t i v e t u b i n g ca n b e u s e d t o t r a i n t h e t h r o w i n g m o t i o nw h i l e c h a l l e n g i n g t r u n k b a l a n c e i n s h a l l o w w a t e r .

m o t i o n i n t h e w a t e r . S i m i l a r l y , s h o u l d e r i n t e r n a l a n d e x t e r n a lr o t a t i o n ca n b e r a p i d l y a l t e r n a t e d a t 9 0 0 o f a b d u c t i o n ( F i g u r e6 ) . B o t h o f t h e s e e x e r c i s e s a re e f f e c t i v e i n a t h l e t e s w i t hs h o u l d e r i n s t a b i l i t y , as t h e y r e q u i r e n e u r o m u s c u l a r i n p u t f o rs t a b i l i z a t i o n o f t h e u p p e r q u a r t e r . E l i t e a t h l e t e s ca n p e r f o r ms e t s o f 3 0 t o 5 0 r e p e t i t i o n s or t o f a t i g u e .A t h l e t e s who p e r f o r m s p o r t s r e q u i r i n g c l o s e d k i n e t i c c h a i nm ove m e nts a n d t h o s e who n e e d e n h a n c e d p r o p r i o c e p t i o n a n ds t a b i l i t y ca n b e n e f i t f r o m c l o s e d - c h a i n e x e r c i s e s . E x a m p l e s ared i p s a t t h e s i d e o f t h e p o o l , p u l l - u p s u s i n g a l a d d e r o r o t h e ra p p a r a t u s , a n d o v e r h e a d p u s h - p u l l s i n t h e s u p i n e o r p r o n ep o s i t i o n . A c t i v i t i e s ca n b e p e r f o r m e d i n t h e p u s h - u p p o s i t i o n i nv e r y s h a l l o w w a t e r o r u s i n g b en c h e s , s t o o l s , o r s t e p p i n gb l o c k s . F l o a t i n g i n a p r o n e p o s i t i o n , t h e a t h l e t e ca n pressf l o t a t i o n e q u i p m e n t t o w a r d t h e b o t t o m w i t h 1 o r b o t h h a n d s .T h i s e x e r c i s e w i l l c h a l l e n g e b a l a n c e a n d p r o p r i o c e p t i o n a sw e l l .An e x c e l l e n t b u t o f t e n o v e r l o o k e d u p p e r e x t r e m i t y t r a i n i n gt e c h n i q u e i s s w i m m i n g . N o t o n l y d o e s i t t r a i n t h e u p p e re x t r e m i t y , b u t i t a l s o p r o v i d e s c a r d i o v a s c u l a r b e n e f i t s , n e u r o -m u s c u l a r c o o r d i n a t i o n , a n d s t r e t c h i n g a n d e l o n g a t i o n t h r o u g ht h e l e g s , t r u n k , a n d u p p e r e x t r e m i t i e s . A s n o r k e l may i m p r o v et h e s k i l l o f t h o s e i n d i v i d u a l s w i t h a d e q u a t e s w i m m i n g t e c h -n i q u e w ho h a v e d i f f i c u l t y c o o r d i n a t i n g t h e i r b r e a t h i n g . B a c k -s t r o k e s w i m m i n g n e g a t e s t h e b r e a t h i n g o b s t a c l e s , p r o d u c e se l o n g a t i o n t h r o u g h t h e b o d y , a n d p r o v i d e s r e s i s t a n c e t o t h en ec k , b a c k , a n d l e g e x t e n s o r m u s c l e s . Remember t h a tt h e a t h l e t e n e e d n o t n e c e s s a r i l y s w i m f o r 2 5 m i n u t e s f o r t h et r a i n i n g s e s s i o n ; t h e s w i m m i n g may b e j u s t 1 component o f a ni n t e r v a l p rogra m. F o r e x a m p l e , a n a t h l e t e p e r f o r m i n g i n t e r v a l smay c o m p l e m e n t d e e p - w a t e r r u n n i n g ( w o r k i n g t h e h i p a n dk n e e f l e x o r m u s c l e s ) w i t h b a c ks tr o k e s w i m m i n g ( w o r k i n g t h ee x t e n s o r m u s c l e s ) .I m p a i r e d P r o p r i o c e p t i o n . M o s t o f t h e p r e v i o u s l y d e s c r i b e de x e r c i s e s ca n a l s o serve a s p r o p r i o c e p t i v e e x e r c i s e s i f t h ee x e r c i s e t e c h n i q u e i s m o d i f i e d . B e c a u s e t h e e f f e c t s o f g r a v i t yare m i n i m i z e d w i t h i m m e r s i o n , t h e p r o p r i o c e p t i v e i n p u t f r o mt h e f o r c e o f g r a v i t y i s n e g a t e d . T h u s , t h e p o o l i s a n i d e a lm e d i u m t o r e t r a i n t h i s sense. A c t i v e - r e p o s i t i o n i n g e x e r c i s e sca n b e p e r f o r m e d i n a v a r i e t y o f p o s i t i o n s . Many o f t h es h o u l d e r - a n d c o r e - s t a b i l i z a t i o n e x e r c i s e s c o n s t i t u t e excep-t i o n a l p r o p r i o c e p t i v e e x e r c i s e s i f t h e v i s u a l c u e s are r e m o v e d .

F i g u r e 5 . S p o r t - s p e c i f i c a c t i v i t i e s s u c h a s t h e t e n n i s s w i n g ca n b ed u p l i c a t e d u s i n g a q u a t i c e q u i p m e n t .

a d d u c t i o n , e t c ) e x e r c i s e s are b u o y a n c y r e s i s t e d t o w a r d t h ep o o l ' s b o t t o m . R e s i s t a n c e ca n b e a d d e d v i a b u o y a n t o r s u r f a c ea r e a - i n c r e a s i n g e q u i p m e n t . P r o n e r e s i s t i v e e x e r c i s e s , espe-c i a l l y t h o s e e x t e n d i n g f r o m a f u l l y f l e x e d p o s i t i o n a t t h es h o u l d e r , a r e q u i t e c h a l l e n g i n g b ec a u s e o f t h e r e s i s t a n c e o fb u o y a n c y a n d t h e d e c r e a s e d l e n g t h - t e n s i o n r e l a t i o n s h i p s o f t h em u s c l e s . To l e s s e n t h e c h a l l e n g e , t h e a t h l e t e ca n s h o r t e n t h el e v e r s ( i e , b e n d t h e e l b o w s ) , a n d us e a " w r i s t - n e u t r a l " p o s i t i o nw i t h m o v e m e n t t o d e c r e a s e s u r f a c e ar ea w i t h t h e h a n d .M o r e o v e r , b e c a u s e t h e a t h l e t e i s f r e e f l o a t i n g a n d n o t s t a b i l i z e do n t h e p o o l ' s b o t t o m , t h e s e e x e r c i s e s r e q u i r e a g r e a t d e a l o ft r u n k s t a b i l i z a t i o n .S t a b i l i z a t i o n e x e r c i s e s ca n b e p e r f o r m e d i n b o t h o p e n - c h a i na n d c l o s e d - c h a i n p o s i t i o n s . A v a r i e t y o f r e s i s t i v e a n d s t a b i l i -z a t i o n a c t i v i t i e s ca n b e p e r f o r m e d i n p r o v o c a t i v e p o s i t i o n s .S u p i n e , w i t h t h e a r m s a b d u c t e d t o 1 3 5 , s h o u l d e r f l e x i o n a n de x t e n s i o n ca n b e r a p i d l y a l t e r n a t e d t h r o u g h a s m a l l range o f

F i g u r e 6 . R a p i d , a l t e r n a t i n g s h o u l d e r i n t e r n a l and e x t er n a l r o t at io na t 9 0 0 o f a b d u c t i o n w h i l e s u p i n e i s a d y n a m i c - s t a b i l i z a t i o n e x e r c i s es a f e l y p e r f o r m e d i n t h e p o o l .

3 8 6 V o l u m e 3 5 * Number 3 * S e p t e m b e r 2 0 0 0


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T h e a t h l e t e i s a s k e d t o p e r f o r m t h e s e e x e r c i s e s w i t h t h e e y e sc l o s e d a n d i n a v a r i e t y o f p o s t u r e s a n d p o s i t i o n s .C a r d i o v a s c u l a r T r a i n i n g

U s i n g a p o o l f o r t r a i n i n g , t h e a t h l e t e ' s g o a l o f m a i n t a i n i n g o ri m p r o v i n g c a r d i o v a s c u l a r f u n c t i o n c a n b e a c h i e v e d w h i l er e s t i n g a n i n j u r y . B e c a u s e o f t h e p h y s i o l o g i c c h a n g e s o c c u r r i n gw i t h i m m e r s i o n , t h e a t h l e t e s h o u l d t r a i n a t a h e a r t r a t e 1 7 t o 2 0b e a t s p e r m i n u t e l o w e r t h a n o n l a n d . T h e r a t e o f p e r c e i v e de x e r t i o n i s o f t e n u n r e l i a b l e d u e t o t h e e f f e c t s o f s k i l l a n dc o m f o r t o n p e r c e i v e d e x e r t i o n .A s w i t h a n y e x e r c i s e s e s s i o n , a n a p p r o p r i a t e w a r m - u p a n dc o o l d o w n a r e e s s e n t i a l . T h e s e s h o u l d b e p e r f o r m e d i n t h e p o o la n d may c o n s i s t o f w a l k i n g , b i c y c l i n g , o r p e r f o r m i n g c a l i s -t h e n i c s i n t h e w a t e r , f o l l o w e d b y s t r e t c h i n g . A v a r i e t y o fc a r d i o v a s c u l a r e x e r c i s e s c a n b e p e r f o r m e d a n d may r e p l i c a t e am o v e m e n t p a t t e r n u s e d i n t h e s p o r t o r c h a l l e n g e m u s c l e ss p e c i f i c t o t h e s p o r t . D e e p - w a t er r u n n i n g a n d c r o s s - c o u n t r ys k i i n g c a n b e p e r f o r m e d w i t h t h e a t h l e t e t e t h e r e d t o t h e s i d e o ft h e p o o l o r f r e e f l o a t i n g . B o t h o f t h e s e a c t i v i t i e s c o n t a i n a nu p p e r e x t r e m i t y c o m p o n e n t t h a t c a n b e e m p h a s i z e d t h r o u g hi n t e r v a l w o r k , t h e u s e o f g l o v e s , o r b o t h . When t e a c h i n gd e e p - w a t e r r u n n i n g , h a v e t h e a t h l e t e " r u n o f f t h e b o t t o m " o ft h e s h a l l o w e n d i n t o t h e d e e p e n d , t r y i n g t o m a i n t a i n f o r m .O n c e t h e f e e t l e a v e t h e b o t t o m , s o m e f o r w a r d p r o g r e s s w i l l b em a d e b e c a u s e o f s l i g h t f o r w a r d l e a n , b u t e x c e s s i v e l e a n , w h i c hb e g i n s t o m i m i c a s w i m m i n g s t r o k e , s h o u l d b e a v o i d e d .O p t i m a l l y p e r f o r m e d d e e p - w a t e r r u n n i n g r e q u i r e s m i n i m a lr a n g e o f m o t i o n a t t h e s h o u l d e r s a n d a l a r g e r a n g e o f h i p a n dk n e e m o t i o n . O f c o u r s e , t h e t e c h n i q u e may b e m o d i f i e d a sn e e d e d f o r s p e c i a l c i r c u m s t a n c e s .C r o s s - c o u n t r y s k i i n g i n t h e p o o l i s a n e x c e l l e n t c a r d i o v a s -c u l a r t r a i n i n g t o o l , e m p h a s i z i n g l e g , t r u n k , a n d s h o u l d e rf l e x i o n a n d e x t e n s i o n . B o t h t h e s h o u l d e r s a n d t h e h i p s m o v et h r o u g h a l a r g e r a n g e o f m o t i o n , m a k i n g t h i s a c t i v i t y i d e a l i ns p o r t s w it h s u c h r e q u i r e m e n t s . S i g n i f i c a n t m o v e m e n t a t t h eg l e n o h u m e r a l j o i n t o c c u r s w i th c r o s s - c o u n t r y s k i i n g . W i t h t h ee l b o w s e x t e n d e d , t h e a r m s c r e a t e l o n g l e v e r s , w h i c h o f f e r ag r e a t d e a l o f r e s i s t a n c e . T h e s h o u l d e r s c a n b e m o v e d s l o w l yt h r o u g h a l a r g e r a n g e o f m o t i o n o r q u i c k l y t h r o u g h a s h o r tr a n g e o f m o t i o n , d e p e n d i n g u p o n t h e s p e c i f i c r e h a b i l i t a t i o ng o a l s . U n l i k e d e e p - w a t e r r u n n i n g , i n w h i c h t h e k n e e s g ot h r o u g h a l a r g e r a n g e o f m o t i o n , t h e k n e e s s t a y r e l a t i v e l ys t r a i g h t t h r o u g h o u t t h e c r o s s - c o u n t r y s k i m o t i o n , a n d m o t i o no c c u r s p r i m a r i l y a t t h e h i p s . A g a i n , t h e t e c h n i q u e c a n b em o d i f ie d b a s e d u p o n t h e a t h l e t e ' s s p e c i f i c n e e d s . T h e n o v i c ec r o s s - c o u n t r y s k i e r s h o u l d s t a r t w i t h s m a l l e r a r m a n d l e gm o v e m e n t s , e m p h a s i z i n g a n e u t r a l p e l v i s a n d s t a b i l i t y o f t h ec o r e m u s c u l a t u r e . As t h e a t h l e t e ' s t e c h n i q u e i m p r o v e s , e x t r e m -i t y r a n g e o f m o t i o n i s i n c r e a s e d , a n d e q u i p m e n t c a n b e a d d e dt o e n h a n c e s u r f a c e a r e a .O n c e t h e a t h l e t e h a s m a s t e r e d t h e s e c a r d i o v a s c u l a r t r a i n i n gt e c h n i q u e s , m o r e a d v a n c e d t e c h n i q u e s , s u c h a s v e r t i c a l k i c k -i n g , c a n b e i n c o r p o r a t e d . V e r t i c a l k i c k i n g c a n b e p e r f o r m e dw i t h o r w i t h o u t f i n s a n d s h o u l d b e i n i t i a t e d w i t h a s m a l l f l u t t e rk i c k . O n c e t h i s t e c h n i q u e i s m a s t e r e d , a d o l p h i n k i c k c a n b ea d d e d , a l t h o u g h t h e c l i n i c i a n s h o u l d k e e p i n m i n d t h a t i tr e q u i r e s a h i g h l e v e l o f d y n a m i c l u m b a r c o n t r o l . K i c k i n g c a nb e p e r f o r m e d w i t h o u t a r m a s s i s t a n c e , w i t h t h e a r m s h e l db e h i n d t h e b a c k , o r w i t h t h e h a n d s o u t o f t h e w a t e r . O t h e r armm o t i o n s c a n b e a d d e d ( i e , s c a p t i o n , i n t e r n a l a n d e x t e r n a lr o t a t i o n , h o r i z o n t a l a b d u c t i o n a n d a d d u c t i o n ) d e p e n d i n g o n t h e

a t h l e t e ' s s p o r t a n d i n j u r y . An y u p w a r d m o t i o n o f t h e a r m s ( a si n f l e x i o n , a b d u c t i o n , o r s c a p t i o n ) c a u s e s a d o w n w a r d m o v e -m e n t o f t h e a t h l e t e ' s b o d y , i n c r e a s i n g t h e c h a l l e n g e o f t h ek i c k i n g e x e r c i s e . T h i s t r a i n i n g t e c h n i q u e i s p a r t i c u l a r l y e f f e c -t i v e f o r t h o s e a t h l e t e s n e e d i n g t r u n k s t a b i l i z a t i o n o r p e r f o r m i n gr a p i d m o v e m e n t s i n a s m a l l r a n g e o f m o ti o n .F l o t a t i o n v e s t s may b e u s e d w h e n t e a c h i n g t h e a t h l e t e ad e e p - w a t e r t e c h n i q u e o r i f s a f e t y i s a c o n c e r n . When p o s s i b l e ,t h e v e s t s h o u l d b e r e m o v e d t o i n c r e a s e t h e d i f f i c u l t y o f t h ew o r k o u t . When c h o o s i n g a b e l t o r v e s t , i t i s p r u d e n t t o a s s e s st h e d e v i c e f o r t h e p r i m a r y l o c a t i o n o f f l o t a t i o n . Some b e l t sp r o v i d e t h e g r e a t e s t f l o t a t i o n p o s t e r i o r l y , w h i c h p l a c e s t h ea t h l e t e i n a n e x c e s s i v e f o r w a r d l e a n . A m o r e s y m m e t r i c b e l t o rv e s t i s r e c o m m e n d e d .I f w e i g h t b e a r i n g i s a l l o w e d , t h e a t h l e t e c a n e x e r c i s e i ns h o u l d e r - d e e p w a t e r . S h a l l o w - w a t e r r u n n i n g a n d c r o s s - c o u n t r ys k i i n g a r e b o t h e f f e c t i v e t r a i n i n g t e c h n i q u e s . T h e c l i n i c i a nm u s t b e a w a r e o f t h e a m o u n t o f i m p a c t a n d s u g g e s t a p p r o p r i a t es h o e w e a r .T h e f u n d a m e n t a l g u i d e l i n e s f o r c a r d i o v a s c u l a r t r a i n i n g s h o u l db e a t t h e c o r e o f p r o g r a m d e s i g n . T h e m i n i m u m r e c o m m e n d a t i o ni s 2 5 m i n u t e s , 5 t i m e s p e r w e e k , w h i l e t h e e l i t e a t h l e t e may n e e da l o n g e r t r a i n i n g p e r i o d , d ep e n d in g o n t h e s e a s o n a n d s p o r t . T h ep o o l c a n a l s o b e u s e d f o r i n t e r v a l t a i n i n g . A n u m b e r o f s t a t i o n so r a v a r i e t y o f e x e r c i s e s p e r f o r m e d w i t h i n a s i n g l e s e s s i o n c a na l l e v i a t e b o r e d o m a n d a s s u r e a w e l l - r o u n d e d w o r k o u t . A n k l ef l o a t s , a r m p a d d l e s o r g l o v e s , a n d f i n s i n c r e a s e t h e l e v e r a r m a n dr e s i s t a n c e . T h e a t h l e t e s h o u l d b e r e mi n de d t o i n c r e a s e s p e e d t of u r t h e r i n c r e a s e r e s i s t a n c e .T h e p r o g r a m s h o u l d b e a s s p o r t s p e c i f i c a s p o s s i b l e . F o re x a m p l e , t h e s p r i n t e r c a n p e r f o r m i n t e r v a l s p r i n t i n g , w o r k i n ga t p e a k o x y g e n c o n s u m p t i o n , w i t h i n t e r m i t t e n t j o g g i n g f o rr e c o v e r y . I n c o n t r a s t , t h e m a r a t h o n r u n n e r m i g h t p er f o r ml o w - i n t e n s i t y , l o n g - d u r a t i o n c a r d i o v a s c u l a r e x e r c i s e , m a i n t a i n -i n g t h e w o r k l o a d a t 70% t o 80% m a x i m a l o x y g e n c o n s u m p -t i o n . S i m i l a r l y , a f o o t b a l l l i n e m a n may s h a l l o w - w a t e r s p r i n tw i t h a p l o w f o r 6 - t o 1 0 - s e c o n d i n t e r v a l s , w i t h l i g h t j o g g i n gd u r i n g r e c o v e r y , t o r e p l i c a t e t h e d e m a n d s o f h i s s p o r t .M o s t i m p o r t a n t l y , p r e e x i s t i n g c a r d i a c c o n d i t i o n s m u s t b en o t e d a n d a p p r o p r i a t e p r e c a u t i o n s t a k e n . C o n t r a i n d i c a t i o n s t oc a r d i o v a s c u l a r t r a i n i n g i n t h e p o o l i n c l u d e a l l c o n t r a i n d i c a t i o n st o s i m i l a r t r a i n i n g o n l a n d , a s w e l l a s c a r d i a c i n s t a b i l i t y , f e v e r ,o p e n w o u n d s , a n d i n f e c t i o u s d i s e a s e s .C o r e B o d y S t r e n g t h e n i n g

C o r e b o d y s t r e n g t h e n i n g i s c r i t i c a l f o r e v e r y a t h l e t e . B a s e -b a l l p l a y e r s m u s t b e a b l e t o t r a n s f e r k i n e t i c e n e r g y f r o m t h el o w e r e x t r e m i t y t o t h e a r m v i a t h e t r u n k m u s c u l a t u r e . 2 4 T h es o c c e r p l a y e r m u s t b e a b l e t o t w i s t a n d r o t a t e a t t h e t r u n k w h i l ek i c k i n g o r p a s s i n g t h e s o c c e r b a l l . C o r e b o d y s t r e n g t h e n i n g i so f t e n o v e r l o o k e d , b u t i t c a n e a s i l y b e a d d r e s s e d i n t h e p o o l .B e c a u s e a n y u p p e r o r l o w e r e x t r e m i t y e x e r c i s e m u s t b es t a b i l i z e d b y t h e t r u n k i n t h e p o o l , m o s t o f t h e s e e x e r c i s e s a l s ot r a i n t h e c o r e . F o r e x a m p l e , b i l a t e r a l s h o u l d e r f l e x i o n a n de x t e n s i o n c a u s e p o s t e r i o r a n d a n t e r i o r ( r e s p e c t i v e l y ) d i s p l a c e -m e n t o f t h e b o d y , w h i c h m u s t b e c o u n t e r e d b y t h e a b d o m i n a la n d t r u n k e x t e n s o r m u s c l e s . S i m i l a r l y , s t a n d i n g l e g k i c k s i n t h es a g i t t a l p l a n e r e q u i r e b o t h s i n g l e - l e g b a l a n c e a n d c o r e s t r e n g t ht o a v o i d d i s p l a c e m e n t b y t h e movement o f t h e l e g a g a i n s t t h ew a t e r . C r o s s - c o u n t r y s k i i n g i s a n e x c e l l e n t t o t a l b o d y w o r k o u t ,s t r e s s i n g t h e b o d y f r o m t h e s h o u l d e r s t h r o u g h t h e t r u n k a n dd o w n b o t h l e g s .



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F i g u r e 7 . D i f f e r e n t t y p e s o f c o n t r a c t i o n s o f t h e t r u n k m u s c u l a t u r eca n b e p e r f o r m e d w i t h t h e a s s i s t a n c e o f t h e c l i n i c i a n . The a t h l e t eca n s t a r t t h i s a c t i v i t y w i t h t h e arms a t t h e s i d e , t o d e c r e a s e t h el e v e r a r m .

S p e c i f i c core b o d y s t r e n g t h e n i n g w i t h a s s i s t a n c e f r o m t h ec l i n i c i a n ca n a l s o b e p e r f o r m e d . D i f f e r e n t t y p e s o f a b d o m i n a lc o n t r a c t i o n s ca n b e e x ec u te d w h i l e t h e a t h l e t e i s s u p i n e , w i t hf l o t a t i o n d e v i c e s a p p r o p r i a t e l y p l a c e d o n t h e t r u n k o r u p p e rl i m b s a s necessary. T h e a t h l e t i c t r a i n e r ca n s u p p o r t t h e l o w e re x t r e m i t i e s w h i l e s l o w l y t u r n i n g i n a c l o c k w i s e o r c o u n t e r -c l o c k w i s e d i r e c t i o n . T h e a t h l e t e ca n m a i n t a i n a n i s o m e t r i cc o n t r a c t i o n o f t h e t r u n k w h i l e t h e c l i n i c i a n r o t a t e s , o r t h ea t h l e t e ca n c o n c e n t r i c a l l y c o n t r a c t ( s i d e b e n d ) i n t o t h e r e s i s -t a n c e o f t h e w a t e r . I f t h e a t h l e t e s t a r t s i n a s h o r t e n e d , s i d e - b e n tp o s i t i o n a n d s l o w l y p e r f o r m s s i d e b e n d i n g t o t h e o p p o s i t e s i d ew h i l e r e s i s t i n g t h e w a t e r v i a t h e r o t a t i o n o f t h e c l i n i c i a n , a ne c c e n t r i c c o n t r a c t i o n occurs ( F i g u r e 7 ) . E x e r c i s e s s u c h a s l e gl i f t s a t t h e s i d e o f t h e p o o l s h o u l d a l s o b e i n c l u d e d . By l i f t i n gt h e l e g s s t r a i g h t , t h e f o c u s i s o n t h e r e c t u s a b d o m i n u s , w h i l e

F i g u r e 8 . A b d o m i n a l s t r e n g t h e n i n g ca n be p e r f o r m e d i n a s t a n d i n gp o s i t i o n , u s i n g a b a l l f o r r e s is t a n ce .

F i g u r e 9 . A p l o w , w h i c h i n c r e a s e s s u r f a c e are a, can be u s e d i nd r i l l s f o r a f o o t b a l l l i n e m a n .l i f t i n g s i d e t o s i d e i n a V f a s h i o n ( s t r a d d l e l i f t s o r j u m p s ) w o r k sp r i m a r i l y t h e a b d o m i n a l o b l i q u e m u sc l e s. T h i s e x e r c i s e i s a l s oa c l o s e d - c h a i n , w e i g h t b e a r i n g e x e r c i s e f o r t h e u p p e r e x t r e m i -t i e s . E c c e n t r i c w o r k o f t h e a b d o m i n a l m u s c l e s c a n b e p e r -f o r m e d w i t h a s o c c e r b a l l b y d o i n g t r u n k f l e x i o n a n d e x t e n s i o na n d s l o w l y a l l o w in g t h e b a l l t o r e t u r n t o t h e s u r f a c e o f t h ew a t e r ( F i g u r e 8 ) . A g a i n , t h e u p p e r e x t r e m i t i e s a r e w o r k i n gi s o m e t r i c a l l y a s t h e t r u n k f l e x e s a n d e x t e n d s . S p o r t - s p e c i f i ce x e r c i s e s s u c h a s t r u n k r o t a t i o n s w i t h t h e a r m s e x t e n d e d c a nb e n e f i t t h e s o c c e r p l a y e r , g o l f e r , o r q u a r t e r b a c k , a l l o f w h o mr e q u i r e a g r e a t d e a l o f r o t a t i o n f o r t h e i r s p o r t s . M o d i f i c a t i o n sc a n b e m a d e t o m i m i c t h e s p e c i f i c s p o r t . R e s i s t e d w a t e rw a l k i n g o r j o g g i n g w i t h k ic kb o a r d s c a n b e h e l p f u l t o t h ef o o t b a l l l i n e m a n ( F i g u r e 9 ) . F i g u r e s k a t e r s , a s w e l l a s l o n g a n dT a b l e 2 . S a m p l e R e h a b i l i t a t i o n Program f o r a V o l l e y b a l l P l a y e rw i t h C o m p r e s s i v e R o t a t o r C u f f I m p i n g e m e n tS h a l l o w w a t e r r u n n i n g f o r w a r d a n d b a c k w a r d w i t h e x a g g e r a t e d a r ms w i mS h a l l o w w a t e r l a t e r a l s h u f f l e s w i t h s h o u l d e r a b d u c t i o n f r o m 0 0 t o 4 5 0S t r e t c h i n g i n t o o v e r h e a d p o s i t i o n , p r o n e , u s i n g a l a d d e r o r g u t t e rS t r e t c h i n g i n t o i n t e r n a l r o t a t i o n a n d e x t e n s i o n ( a r m b e h i n d b a c k )u s i n g b u o y a n t f l o a t sS t r e t c h i n g i n t o e x t e r n a l r o t a t i o n u s i n g t h e s id e o f t h e p o o lI n s h o u l d e r - d e e p w a t e r :

S h o u l d e r a b d u c t i o nS h o u l d e r f l e x i o nS h o u l d e r s c a p t i o nS h o u l d e r i n t e r n a l a n d e x t e r n a l r o t a t i o nS h o u l d e r h o r i z o n t a l a b d u c t i o n a n d a d d u c t i o nP u s h i n g a n d p u l l i n g w i t h r e s i s t i v e b o a r dI n p r o n e p o s i t i o n :P r o p r i o c e p t i v e n e u r o m u s c u l a r f a c i l i t a t i o n d i a g o n a l s t h r o u g h f u l l

r a n g e o f m o t i o nH o r i z o n t a l a b d u c t i o n a n d a d d u c t i o nS h o r t - a r c , h i g h - s p e e d f l e x i o n a n d e x t e n s i o n a n d a b d u c t i o n a n da d d u c t i o n i n p a i n - f r e e p o s i t i o nI n s t a n d i n g p o s i t i o n , s h a l l o w w a t e r :V o l l e y b a l l d r i l l s n o r m a l l y p e r f o r m e d o n l a n dI n d e e p w a t e r :V e r t i c a l k i c k i n g , w i t h a r m s o u t o f w a t e r a n d w i t h g l o v e s ,p e r f o r m i n g r e p e a t e d s c a p t i o n

C r o s s - c o u n t r y s k i i n g w i t h g l o v e sP u l l - u p s o n l a d d e rD i p s i n c o r n e r

3 8 8 V o l u m e 3 5 * N u m b e r 3 * S e p t e m b e r 2 0 0 0


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T a b l e 3 . R e h a b i l i t a t i o n P r o g r a m f o r a S wimmer w i t hM u l t i d i r e c t i o n a l I n s t a b i l i t yS w i m m i n g w o r k o u t u s i n g f i n sV e r t i c a l s c u l l i n g w i t h p a d d l e s o r g l o v e s , a r m s a d d u c t e dS h o r t r a n g e o f m o t i o n , r a p i d a n d a l t e m a t i n g ( a l l t o b e p e r f o r m e d i n av a r i e t y o f s h o u l d e r p o s i t i o n s w h i l e s t a n d i n g , p r o g r e s s i n g t o g l o v e s

o r p a d d l e s ) :I n t e m a l a n d e x t e m a l r o t a t i o nH o r i z o n t a l a b d u c t i o n a n d a d d u c t i o nF l e x i o n a n d e x t e n s i o nA b d u c t i o n a n d a d d u c t i o n

P r e v i o u s e x e r c i s e s p e r f o r m e d i n p r o n e p o s i t i o n w i t h t h e a r mp r o g r e s s i v e l y e l e v a t e dR a p i d , a l t e m a t i n g m o v e m e n t s i n p r o v o c a t i v e p o s i t i o nP u l l - u p s o n l a d d e rD i p s i n c o m e rP r o p r i o c e p t i v e n e u r o m u s c u l a r f a c i l i t a t i o n d i a g o n a l s w i t h e m p h a s i s o n

p r o v o c a t i v e p o s i t i o n s

t r i p l e j u m p e r s , m a y i n c r e a s e c o r e b o d y s t r e n g t h v i a p i k ej u m p i n g . S a m p l e r e h a b i l i t a t i o n p r o g r a m s f o r a v o l l e y b a l lp l a y e r a n d a s w i m m e r a r e f o u n d i n T a b l e s 2 a n d 3 .S U M M A R Y

We h a v e d i s c u s s e d r e h a b i l i t a t i o n o f t h e a t h l e t e w i t h as h o u l d e r i n j u r y i n a w a t e r - b a s e d p r o g r a m . T h e p h y s i o l o g i cc h a n g e s s u s t a i n e d b y t h e b o d y w h i l e i m m e r s e d , b o t h a t r e s t a n dd u r i n g e x e r c i s e , w e r e r e v i e w e d . I m p a i r m e n t - b a s e d t r e a t m e n tr e c o m m e n d a ti o n s w e r e o f f e r e d , a s w e l l a s s u g g e s t i o n s f o rc a r d i o v a s c u l a r c o n d i t i o n i n g , s t r e t c h i n g f r e q u e n c y a n d d u r a -t i o n , a n d c o n c e n t r i c a n d e c c e n t r i c s t r e n g t h t r a i n i n g . T h e p o o l i sa n e f f e c t i v e m e d i u m f o r m a n y a s p e c t s o f t h e e l i t e a t h l e t e ' st r a i n i n g a n d r e h a b i l i t a t i o n p r o g r a m . An u n d e r s t a n d i n g o f t h ed i f f e r e n c e s b e t w e e n l a n d - b a s e d a n d w a t e r - b a s e d e x e r c i s e a l -l o w s t h e c l i n i c i a n t o e s t a b l i s h a c o m p r e h e n s i v e a n d e f f e c t i v er e h a b i l i t a t i o n p r o g r a m f o r t h e a t h l e t e .REFERENCES

1 . S k i n n e r A T , T h o m p s o n AM, e d s . D u f f i e l d ' s E x e r c i s e i n W a t e r . L o n d o n ,U K : B a i l l i e r e T i n d a l l ; 1 9 8 3 .

2 . C o y l e E F , H e m m e r t M K, C o g g a n A R . E f f e c t s o f d e t r a i n i n g o n c a r d i o -v a s c u l a r r e s p o n s e s t o e x e r c i s e : r o l e o f b l o o d v o l u m e . J A p p l P h y s i o l .1 9 8 6 ; 6 0 : 9 5 - 9 9 .3 . C o y l e E F , M a r t i n WH H I , S i n a c o r e D R , J o y n e r M J , H a g b er g J M ,H o l l o s z y J O . T i m e c o u r s e o f l o s s o f a d a p t a t i o n s a f t e r s t o p p i n g p r o l o n g e di n t e n s e e n d u r a n c e t r a i n i n g . J A p p l P h y s i o l . 1 9 8 4 ; 5 7 : 1 8 5 7 - 1 8 6 4 .4 . P e d e r s e n P K , J o r g e n s e n K . M a x i m a l o x y g e n u p t a k e i n y o u n g w om e n w i t ht r a i n i n g , i n a c t i v i t y , a n d r e t r a i n i n g . Med S c i S p o r t s . 1 9 7 8 ; 1 0 : 2 3 3 - 2 3 7 .

5 . B ec ke r B E . A q u a t i c p h y s i c s . I n : R u o t i R G , M o r r i s D M , C o l e A J , e d s .A q u a t i c R e h a b i l i t a t i o n . P h i l a d e l p h i a , P A : L i p p i n c o t t W i l l i a m s & W i l k i n s ;1 9 9 7 : 1 5 - 2 5 .

6 . B e i s e r A . P h y s i c s . 2 n d e d . M e n l o P a r k , C A : B e n j a m i n / C u m m i n g s P u b -l i s h i n g ; 1 9 7 8 .

7 . D a v i s B C , H a r r i s o n R A . H y d r o t h e r a p y i n P r a c t i c e . Ne w Y o r k , NY:C h u r c h i l l L i v i n g s t o n e ; 1 9 8 8 .8 . G o l l a n d A . B a s i c h y d r o t h e r a p y . P h y s i o t h e r a p y . 1 9 8 1 ; 6 7 : 2 5 8 - 2 6 2 .9 . F u j i s a w a H , S u e n a g a N , M i n a m i A . E l e ct r o my o g r a ph i c s t u d y d u r i n gi s o m e t r i c e x e r c i s e o f t h e s h o u l d e r i n h e a d - o u t i m m e r s i o n . J S h o u l d e r

E l b o w S u r g . 1 9 9 8 ; 7 : 4 9 1 - 4 9 4 .1 0 . A r b o r e l i u s M J r , B a l l d i n U I , L i l j a B , L u n d g r e n C E G . H e m o d y n a m i c

c h a n g e s i n man d u r i n g i m m e r s i o n w i t h t h e h e a d a b o v e w a t e r . A e r o s p a c eM e d . 1 9 7 2 ; 4 3 : 5 9 2 - 5 9 8 .

1 1 . B e g i n R , E p s t e i n M , S a c k n e r MA, L e v i n s o n R , D o u g h e r t y R , D u n c a n D .E f f e c t s o f w a t e r i m m e r s i o n t o t h e n ec k o n p u l m o n a r y c i r c u l a t i o n a n dt i s s u e v o l u m e i n m a n . J A p p I P h y si o L 1 9 76 ; 4 0 : 2 9 3 - 2 9 9 .1 2 . E c h t M , L a n g e L , G a u e r O H . C h a n g e s o f p e r i p h e r a l v e n o u s t o n e a n dc e n t r a l t r a n s m u r a l v e n o u s p r e s s u r e d u r i n g i m m e r s i o n i n a t h e r m o - n e u t r a lb a t h . P f l u g e r s A r c h . 1 9 7 4 ; 3 5 2 : 2 1 1 - 2 1 7 .1 3 . F a r h i L E , L i n n a r s s o n D . C a r d i o p u l m o n a r y r e a d j u s t m e n t s d u r i n g g r a d e d

i m m e r s i o n i n w a t e r a t 3 5 d e g r e e s C . R e s p i r P h y s i o l . 1 9 7 7 ; 3 0 : 3 5 - 5 0 .1 4 . L a n g e L , L a n g e S , E c h t M , G a u e r O H . H e a r t v o l u m e i n r e l a t i o n t o b o d yp o s t u r e a n d i m me r s i o n i n a t h e r m o n e u t r a l b a t h : a r e o n t g e n o m e t r i c s t u d y .

P f l u g e r s A r c h . 1 9 7 4 ; 3 5 2 : 2 1 9 - 2 2 6 .1 5 . R i s c h WD , K o u b e n e c H J , B e c k m a n n U , L a n g e S , G a u e r O H . T h e e f f e c to f g r a d e d i m m e r s i o n o n h e a r t v o l u m e , c e n t r a l v e n o u s p r e s s u r e , p u l m o n a r yb l o o d d i s t r i b u t i o n , a n d h e a r t r a t e i n m a n . P f l u g e r s A r c h .1 9 7 8 ; 3 7 4 : 1 1 5 - 1 1 8 .1 6 . E p s t e i n M . R e n a l e f f e c t s o f h e a d - o u t w a t e r i m m e r s i o n i n m a n : i m p l i c a t i o n sf o r a n u n d e r s t a n d i n g o f v o l u m e h o m e o s t a s i s . P h y s i o l R e v . 1 9 7 8 ; 5 8 : 5 2 9 - 5 8 1 .

1 7 . E p s t e i n M , P r e s t o n S , W e i t z m a n R E . I s o o s m o t i c c e n t r a l b l o o d v o l u m ee x p a n s i o n s u p p r e s s e s p l a s m a a r g i n i n e v a s o p r e s s i n i n n o r m a l m a n . J C l i nE n d o c r i n o l M e t a b . 1 9 8 1 ; 5 2 : 2 5 6 - 2 6 2 .1 8 . G a u e r O H , H e n r y J P . N e u r o h o r m o n a l c o n t r o l o f p l a s m a v o l u m e . I n :G u y t o n A C , C o w l e y AW, e d s . C a r d i o v a s c u l a r P h y s i o l o g y I I . V o l . 9 .B a l t i m o r e , MD: U n i v e r s i t y P a r k ; 1 9 7 6 : 1 4 5 - 1 9 0 .

1 9 . G r e e n l e a f J E , S h v a r t z E , K e i l L C . H e m o d i l u t i o n , v a s o p r e s s i n s u p p r e s s i o n ,a n d d i u r e s i s d u r i n g w a t e r i m m e r s i o n i n m a n . A v i a t S p a c e E n v i r o n M e d .1 9 8 1 ; 5 2 : 3 2 9 - 3 3 6 .2 0 . L i n Y C . C i r c u l a t o r y f i n d i n g s d u r i n g i m m e r s i o n a n d b r e a t h - h o l d d i v e s i nh u m a n s . U n de r s e a B i o m e d R e s . 1 9 8 4 ; 1 1 : 1 2 3 - 1 3 8 .2 1 . W i l d e r R P , B r e n n a n D , S c h o t t e D E . A s t a n d a r d m e a s u r e f o r e x e r c i s ep r e s c r i p t i o n f o r a q u a r u n n i n g . A m J S p o r t s M e d . 1 9 9 3 ; 2 1 : 4 5 - 4 8 .2 2 . M c A r d l e WD , K a t c h F l , K a t c h V L . E x e r c i s e P h y s i o l o g y : E n e r g y , N u t r i -t i o n , a n d Hum a n P e r f o r m a n c e . 3 r d e d . P h i l a d e l p h i a , P A : L e a F e b i g e r ;1 9 9 1 .2 3 . M a l o n e T R , G a r r e t t WE, Z a c h a z e w s k i J E . M u s c l e : d e f o r m a t i o n , i n j u r y ,r e p a i r . I n : Z a c h a z e w s k i J E , M a g e e D J , Q u i l l e n W S , e d s . A t h l e t i c I n j u r i e sa n d R e h a b i l i t a t i o n . P h i l a d e l p h i a , P A : WB S a u n d e r s ; 1 9 9 6 : 7 1 - 9 1 .2 4 . F l e i s i g G S , E s c a m i l l a R F , A n d r e w s J A . B i o m e c h a n i c s o f t h r o w i n g . I n :Z a c h a z e w s k i J E , M a g e e D J , Q u i l l e n W S , e d s . A t h l e t i c I n j u r i e s a n dR e h a b i l i t a t i o n . P h i l a d e l p h i a , P A : WB S a u n d e r s ; 1 9 9 6 : 3 3 2 - 3 5 3 .


aquatic-based rehabilitation and training for the shoulder

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