Biomechanical evaluation of the push up exercise of the upper limbs done from various starting points

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2009 (EN)
Βιοκινητική αξιολόγηση της άσκησης κάμψεις-εκτάσεις των άνω άκρων (push ups) από διαφορετικές αφετηρίες
Biomechanical evaluation of the push up exercise of the upper limbs done from various starting points

Τοπαλίδου, Αναστασία Στανισλάβ

Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η βιοκινητική αξιολόγηση της άσκησης των κάμψεων – εκτάσεων των άνω άκρων και η σύγκριση της μυϊκής λειτουργίας, σε σχέση με τη μεταβολή της θέσης εκτέλεσης, καθώς και η διερεύνηση της κλίσης του σώματος κατά τη διάρκεια της άσκησης. Στην έρευνα συμμετείχαν έντεκα (n=11) νεαροί άντρες, εννιά από τους οποίους ήταν συστηματικά αθλούμενοι και δύο ήταν φοιτητές του Τ.Ε.Φ.Α.Α., Α.Π.Θ.. Τα άτομα του δείγματος εκτέλεσαν τρεις επαναλήψεις, σε κάθε μία από τις έξι θέσεις της άσκησης, με την ακόλουθη σειρά: βασική θέση, με τα χέρια ανοιχτά, με τα χέρια κλειστά, με τα πόδια ψηλά, με στήριξη στα γόνατα και με τα χέρια ψηλά. Μεταξύ των θέσεων εκτέλεσης υπήρχε ενός λεπτού διάλλειμα. Τα όργανα μέτρησης που χρησιμοποιήθηκαν για την καταγραφή και συλλογή των δεδομένων, ήταν ένα σύστημα δυναμομετρίας, το οποίο κατέγραφε τις κατακόρυφες δυνάμεις και τη μετακίνηση του κέντρου πίεσης, ένας ηλεκτρομυογράφος για την καταγραφή του μυοηλεκτρικού σήματος του δικεφάλου βραχιονίου, της μακράς κεφαλής του τρικέφαλου βραχιονίου, της μέσης μοίρας του δελτοειδή, του μείζονα θωρακικού, του πρόσθιου οδοντωτού και του πολυσχιδή και ένα εγκλισιόμετρο για την καταγραφή της κλίσης του κορμού. Συνάμα, ένας ψηφιακός μετρονόμος έδινε τον ρυθμό, σύμφωνα με τον οποίο οι εξεταζόμενοι έπρεπε να εκτελέσουν την άσκηση. Από τα αποτελέσματα δε φάνηκε καμία στατιστικά σημαντική διαφορά, στα ποσοστά εφαρμογής δύναμης. Εντούτοις, παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντικά μικρότερη μέση τιμή της κατακόρυφης δύναμης, όταν τα χέρια τοποθετούνταν ψηλά, τόσο για το αριστερό όσο και για το δεξί άνω άκρο. Για το αριστερό άνω άκρο όμως, παρατηρήθηκε μικρότερη μέση τιμή κατακόρυφης δύναμης, συγκριτικά με τις άλλες θέσεις και για τη θέση εκτέλεσης με τα χέρια κλειστά. Ο ρυθμός ανάπτυξης της δύναμης ήταν μεγαλύτερος στη βασική θέση, συγκριτικά με τις θέσεις με τα χέρια κλειστά και τα πόδια ψηλά. Αναφορικά, με τη μυϊκή ενεργοποίηση δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές, πέρα του τρικέφαλου βραχιονίου, ο οποίος παρουσίασε στατιστικά σημαντικά μεγαλύτερη ενεργοποίηση κατά την εκτέλεση της άσκησης από τη βασική θέση και τη θέση με τα χέρια κλειστά, συγκριτικά με την εκτέλεση της άσκησης με τα γόνατα κάτω, όπου παρουσίασε και τη μικρότερη μέγιστη και μέση τιμή μυϊκής ενεργοποίησης. Τέλος, δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στη κλίση του κορμού. Το συμπέρασμα της παρούσας έρευνας είναι πως, πέρα από τον τρικέφαλο βραχιόνιο, η μυϊκή ενεργοποίηση των υπόλοιπων μυών δε διαφοροποιείται σημαντικά, από οποιαδήποτε από τις προαναφερθείσες θέσεις και αν εκτελέσουμε την άσκηση. Συνάμα, η θέση με τα χέρια ψηλά, έχοντας ταυτόχρονα μικρότερη μέση τιμή κατακόρυφης δύναμης και μικρό ρυθμό ανάπτυξης δύναμης, δε συστήνεται σε πρωτόκολλα όπου επιδιώκεται βελτίωση της μυϊκής ισχύος. Από την άλλη, η εκτέλεση της άσκησης από τη βασική θέση, όπου επιτυγχάνεται ο μεγαλύτερος ρυθμός ανάπτυξης της δύναμης, με ταυτόχρονη μέγιστη ενεργοποίηση του τρικέφαλου βραχιονίου, κρίνεται ως καταλληλότερη, όταν επιδιώκεται η βελτίωση της μυϊκής ισχύος του παραπάνω μυ. Τέλος, η σωστή θέση του σώματος κατά την εκτέλεση της άσκησης αποτρέπει τις λανθασμένες και επιβαρυντικές κλίσεις του κορμού.
The purpose of the present research was to evaluate the push-up exercise of the upper limbs in respect of biomechanics, to compare the muscle function, while changing the position of performance, and to examine the torso’s inclination during the exercise. Eleven young males participated in the research (n=11). Nine of them were exercising systematically and two of them were students in the Department of Physical Education and Sport Science of the Aristotle University of Thessaloniki. The subjects performed three sets of the exercise in six different positions in the following order: 1) standard push-up position, 2) hands-apart position, 3) close hand position, 4) elevating the feet above the hands position, 5) knee push-up position and 6) elevating the hands above the feet position. There was a one-minute break between each position. The measuring instruments that were used to record and collect data were: a) a dynamometry system which recorded the vertical forces and the shift of the Centre of Pressure (COP), b) an electromyographer which recorded the myoelectric signal of the biceps brachii muscle, the long head of the triceps brachii muscle, the middle deltoid muscle, the pectoralis major muscle, the serratus anterior muscle and the multifidus muscle, and c) an inclinometer which recorded the torso’s inclination. Moreover, a digital metronome was used to set the pace at which the subjects had to perform the exercise. According to the results, there was no statistically significant difference among the rates of force application. However, there was a statistically important decrease in the mean value of the vertical force when both the left and the right arm were placed high. However, regarding the close hand position, there was also a lower mean value of vertical force for the left upper limb compared to the other positions. The Rate of Force Development (RFD) was higher in the standard push up position compared to the close hand position and the elevating the feet above the hands position. Regarding the muscle activation there were no statistically significant differences except for the triceps brachii muscle, which was statistically and significantly more activated during the standard push up position and the close hand position, compared to the knee push-up position where the same muscle displayed the lowest max and mean value of muscle activation. Finally, there was no statistically significant difference in the inclination of the torso. The result of the present research is that the activation of the muscles, apart from the triceps brachii muscle, does not differentiate significantly in any of the abovementioned positions. Moreover, the elevating the hands above the feet position is not recommended in protocols where the aim is to improve the muscle force because it displays the lowest mean value of vertical force and a low RFD. On the other hand, the standard push up position is considered to be the most appropriate when the aim is to improve the triceps brachii muscle’s force because it displays the highest RFD and the highest activation of this muscle. Finally, the correct body position during this exercise prevents from incorrect and damaging inclinations of the torso.

Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Ανω άκρα
Μυική λειτουργία
Upper limp
Muscle function
Κάμψεις-εκτάσεις άνω άκρων
Push ups

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)



Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού, Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)