Utilizando métodos de análise de marcha de padrão-ouro para avaliar os efeitos da experiência em mecânica inferiores durante moderada de salto alto correndo e correndo
Summary
Este estudo investigou a cinemática inferiores e a força de reação do solo (GRF) durante moderada salto alto correndo e correndo. Indivíduos foram divididos em grupos de usuários experientes e inexperientes portadores. Um sistema de análise de movimento tridimensional com uma plataforma de força configurado capturado conjuntos movimentos inferiores e GRF.
Abstract
Um número limitado de estudos têm explorado a biomecânica inferiores durante salto alto correndo e correndo, e a maioria dos estudos não conseguiram esclarecer a experiência desgastando dos sujeitos. Este protocolo descreve as diferenças em cinemática inferiores e a força de reação do solo (GRF) entre usuários experientes (EW) e usuários inexperientes (IEW) durante moderada salto alto correndo e correndo. Um sistema de análise de movimento tridimensional (3D) com uma plataforma de força configurado foi usado para capturar sincronicamente conjuntos movimentos inferiores e GRF. 36 fêmeas jovens voluntariou-se para participar deste estudo e foram indagadas sobre salto alto Calçando sapatos experiência, incluindo a frequência, duração, tipos de salto e alturas de salto. Participaram de 11 anos que teve a experiência de saltos de 3 a 6 cm por um período mínimo de três dias por semana (6h por dia pelo menos dois anos) e onze que usava saltos altos, menos de duas vezes por mês. Disciplinas realizadas correndo e correndo em baixo confortável e altas velocidades, respectivamente, com o direito os pés completamente pisando em uma plataforma de força quando passando uma passarela de 10 m. EW e IEW adotaram diferentes adaptações biomecânicas enquanto correndo e correndo. Isualizar exibiu um intervalo geralmente maior de movimento comum, enquanto EW mostrou uma dramaticamente maior taxa de carregamento de GRF durante a execução. Daí, novos estudos sobre a biomecânica inferiores da marcha de salto alto devem controlar rigorosamente a experiência desgastando dos sujeitos.
Introduction
Projeto salto alto sempre foi uma das características populares de calçados femininos. Forçando o tornozelo em um estado passivo de flexão plantar, sapatos de salto alto alteram consideravelmente curta cinemática e cinética. Apesar de relatado efeitos adversos sobre o sistema músculo-esquelético1, social e moda aduaneira incentivar o uso contínuo de sapatos de salto alto2.
Sistemas de rastreamento óptico, atualmente utilizado na maioria dos laboratórios de análise de marcha para tanto clínica e pesquisa efeitos, dar medição precisa e confiável de propostas conjuntas de 3D inferiores3. Essa tecnologia fornece um “padrão ouro” para análise de marcha4. Baseado na técnica de resultados consistentes revelaram que alturas de calcanhar superiores conduzem a maiores joelho flexão e tornozelo inversão quando comparado com sapatos5,6,7. GRF é outro parâmetro comumente usado na análise de marcha. A mudança de GRF para o antepé medial, GRF reduzida durante o meio da postura, aumento da GRF vertical no calcanhar e maior pico GRF ântero-posterior também foram observados em salto alto ambulante1,6, 7 , 8.
Estudos anteriores acima referenciados usam métodos baseados principalmente na experiência de nível. Na sociedade moderna, concorrendo a um ônibus, correndo em uma rua movimentada ou arrojado para apanhar o último comboio empurrar mais e mais mulheres para usar velocidades mais altas de cada agora e então. Existem estudos limitados sobre biomecânica inferiores durante salto alto correndo e correndo. Et al . Gu de notar que o intervalo de movimento articular de abdução-adução e quadril flexão-extensão do joelho aumentou significativamente como a altura do tacão aumentada durante9a correr. A limitação deste estudo é que eles apenas recrutados habituais portadores de salto alto. O uso frequente de sapatos de salto alto pode potencialmente induzir adaptações estruturais em músculos inferiores. Zöllner et al . criada um modelo computacional múltipla escala, revelando que o músculo é capaz de ajustar progressivamente ao seu novo comprimento funcional devido ao uso de salto alto depois de uma perda crônica de sarcômeros em série10. Evidência também demonstra que a cinemáticas acomodações em marcha causados por sapatos de salto alto variam entre usuários experientes e inexperientes11. Dados coletados de indivíduos experientes e inexperientes podem mascarar os resultados estatísticos12. É importante investigar se as alterações biomecânicas são similarmente óbvias em usuários inexperientes e experientes.
O objetivo deste estudo foi investigar as diferenças de cinemática inferiores e GRF vertical entre usuários experientes (EW) e usuários inexperientes (IEW) durante moderada salto alto correndo e correndo. Foi hipotetisado que EW mostraria mais rápido Self preferido jogging e executando velocidades, menos movimento articular e maior GRF vertical durante a correr e correr.
Protocol
Representative Results
Discussion
Um defeito da maioria dos estudos que analisam a biomecânica da marcha de salto alto é ignorar a possível importância da experiência usando salto alto12. Este estudo dividido temas em grupos de usuários regulares e ocasionais para explorar os efeitos de sapato de salto alto vestindo experiência cinemática inferiores e GRF durante moderada de salto alto correndo e correndo.
EW e IEW mostraram velocidades comparáveis de jogging/running. Comparado com o EW, IEW ad…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo é patrocinado pela Nacional Natural Science Foundation da China (81301600), K. C. Wong Magna fundo em Ningbo Universidade, Fundação Nacional de ciências sociais da China (16BTY085), o programa de ciências sociais de Zhejiang “Projeto juventude de Zhi Jiang” (16ZJQN021YB ), Loctek ergonômico Technology Corp e limitada de produtos de esportes de Anta.
Materials
| Motion Tracking Cameras | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | MX cameras | n= 8 |
| Vicon Nexus | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | Version 1.4.116 | Proprietary tracking software (PlugInGait template) |
| Dongle | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – | – |
| MX Ultranet HD | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – | – |
| Vicon Datastation ADC | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – | External ADC |
| Passive Retro-reflective Marker | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – | n=16; Diametre=14 mm |
| Force Platform Amplifier | Kistler, Switzerland | 5165A | n=1 |
| Force Platform | Kistler, Switzerland | 9287C | n=1 |
| T-Frame | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – | – |
| Double Adhesive Tape | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | – | For fixing markers to skin |
| moderate high-heeled shoe | Daphne, Hong Kong | 13085015 | Heel height: 4.5cm; Size:37EURO |
| Microsoft Excel | Microsoft Corporation, United States | Version 2010 | For low pass filtering data and calculations; Add-in:Butterworth.xla |
| Origin | OriginLab Corporation, United States | Version 9.0 | Plot GRF-time curve |
| Stata | Stata Corp, College station, TX | Version 12.0 | Statistical analysis |
Referenzen
- Barkema, D. D., Derrick, T. R., Martin, P. E. Heel height affects lower extremity frontal plane joint moments during walking. Gait Posture. 35 (3), 483-488 (2012).
- Hong, W. H., Lee, Y. H., Chen, H. C., Pei, Y. C., Wu, C. Y. Influence of heel height and shoe insert on comfort perception and biomechanical performance of young female adults during walking. Foot Ankle Int. 26 (12), 1042-1048 (2005).
- Baker, R. Gait analysis methods in rehabilitation. J Neuroeng Rehabil. 3 (1), (2006).
- Galna, B., et al. Accuracy of the Microsoft Kinect sensor for measuring movement in people with Parkinson’s disease. Gait Posture. 39 (4), 1062-1068 (2014).
- Esenyel, M., Walsh, K., Walden, J. G., Gitter, A. Kinetics of high-heeled gait. J Am Podiatri Med Assocn. 93 (1), 27-32 (2003).
- Cronin, N. J., Barrett, R. S., Carty, C. P. Long-term use of high-heeled shoes alters the neuromechanics of human walking. J Appl Physiol. 112 (6), 1054-1058 (2012).
- Mika, A., Oleksy, &. #. 3. 2. 1. ;., Mika, P., Marchewka, A., Clark, B. C. The influence of heel height on lower extremity kinematics and leg muscle activity during gait in young and middle-aged women. Gait Posture. 35 (4), 677-680 (2012).
- Snow, R. E., Williams, K. R. High heeled shoes: their effect on center of mass position, posture, three-dimensional kinematics, rearfoot motion, and ground reaction forces. Arch Phys Med Rehabil. 75 (5), 568-576 (1994).
- Gu, Y., Zhang, Y., Shen, W. Lower extremities kinematics variety of young women jogging with different heel height. Int J Biomed Eng Technol. 12 (3), 240-251 (2013).
- Zöllner, A. M., Pok, J. M., McWalter, E. J., Gold, G. E., Kuhl, E. On high heels and short muscles: A multiscale model for sarcomere loss in the gastrocnemius muscle. J Theor Biol. 365, 301-310 (2015).
- Opila-Correia, K. Kinematics of high-heeled gait with consideration for age and experience of wearers. Arch Phys Med Rehabil. 71 (11), 905-909 (1990).
- Cronin, N. J. The effects of high heeled shoes on female gait: A review. J Electromyogr Kinesiol. 24 (2), 258-263 (2014).
- Jones, G. D., James, D. C., Thacker, M., Green, D. A. Sit-to-stand-and-walk from 120% Knee Height: A Novel Approach to Assess Dynamic Postural Control Independent of Lead-limb. J Vis Exp. (114), e54323 (2016).
- Goss, D. L., et al. Lower extremity biomechanics and self-reported foot-strike patterns among runners in traditional and minimalist shoes. J Athl Train. 50 (6), 603-611 (2015).
- Chien, H. L., Lu, T. W., Liu, M. W. Effects of long-term wearing of high-heeled shoes on the control of the body’s center of mass motion in relation to the center of pressure during walking. Gait Posture. 39 (4), 1045-1050 (2014).
- Chien, H. L., Lu, T. W., Liu, M. W., Hong, S. W., Kuo, C. C. Kinematic and Kinetic Adaptations in the Lower Extremities of Experienced Wearers during High-Heeled Gait. BME. 26 (3), 1450042 (2014).
- Novacheck, T. F. The biomechanics of running. Gait Posture. 7 (1), 77-95 (1998).
- Powell, D. W., Williams, D. B., Windsor, B., Butler, R. J., Zhang, S. Ankle work and dynamic joint stiffness in high-compared to low-arched athletes during a barefoot running task. Hum Mov Sci. 34, 147-156 (2014).
- Robbins, S. E., Gouw, G. J., Hanna, A. M. Running-related injury prevention through innate impact-moderating behavior. Med Sci Sports Exerc. 21 (2), 130-139 (1989).
- Simonsen, E. B., et al. Walking on high heels changes muscle activity and the dynamics of human walking significantly. J Appl Biomech. 28 (1), 20-28 (2012).
- Stefanyshyn, D. J., Nigg, B. M., Fisher, V., O’Flynn, B., Liu, W. The influence of high heeled shoes on kinematics, kinetics, and muscle EMG of normal female gait. J Appl Biomech. 16 (3), 309-319 (2000).
- Kerrigan, D. C., Lelas, J. L., Karvosky, M. E. Women’s shoes and knee osteoarthritis. Lancet. 357 (9262), 1097-1098 (2001).
- Kerrigan, D. C., et al. Moderate-heeled shoes and knee joint torques relevant to the development and progression of knee osteoarthritis. Arch Phys Med Rehabil. 86 (5), 871-875 (2005).
- Beynnon, B. D., et al. The strain behavior of the anterior cruciate ligament during squatting and active flexion-extension a comparison of an open and a closed kinetic chain exercise. Am J Sports. 25 (6), 823-829 (1997).
- Fleming, B. C., et al. The gastrocnemius muscle is an antagonist of the anterior cruciate ligament. J Orthop Res. 19 (6), 1178-1184 (2001).
- Schipplein, O., Andriacchi, T. Interaction between active and passive knee stabilizers during level walking. J Orthop Res. 9 (1), 113-119 (1991).
- Baliunas, A., et al. Increased knee joint loads during walking are present in subjects with knee osteoarthritis. Osteoarthr Cartil. 10 (7), 573-579 (2002).
- Payne, C., Munteanu, S., Miller, K. Position of the subtalar joint axis and resistance of the rearfoot to supination. J Am Podiatr Med Assoc. 93 (2), 131-135 (2014).
- Cheung, R. T., Rainbow, M. J. Landing pattern and vertical loading rates during first attempt of barefoot running in habitual shod runners. Hum Mov Sci. 34, 120-127 (2014).
- Lieberman, D. E., et al. Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners. Nature. 463 (7280), 531-535 (2010).
- Voloshin, A., Loy, D. Biomechanical evaluation and management of the shock waves resulting from the high-heel gait: I-temporal domain study. Gait Posture. 2 (2), 117-122 (1994).
- Kerrigan, D. C., Todd, M. K., Riley, P. O. Knee osteoarthritis and high-heeled shoes. Lancet. 351 (9113), 1399-1401 (1998).
- Gu, Y., et al. Plantar pressure distribution character in young female with mild hallux valgus wearing high-heeled shoes. J Med Mech Biol. 14 (01), (2014).
- Yu, J., et al. Development of a finite element model of female foot for high-heeled shoe design. Clinical Biomechanics. 23, S31-S38 (2008).
