Orta yüksek topuklu koşu ve çalıştırma sırasında alt ekstremite mekanik etkisi deneyimi değerlendirmek için altın standart yürüyüş analiz yöntemlerini kullanma
Summary
Bu çalışma sırasında koşu ve çalışan yüksek topuklu orta alt ekstremite kinematik ve yere müdahale gücü (GRF) araştırıldı. Konularda deneyimli kullanıcıları ve deneyimsiz kullanıcıları gruplara ayrıldı. Üç boyutlu hareket analiz sistemi ile yapılandırılmış kuvvet platformu alt bacak eklem hareketleri ve GRF ele geçirdi.
Abstract
Çalışmalar sınırlı sayıda alt ekstremite biyomekanik yüksek topuklu koşu ve koşma sırasında incelemiş bulunuyoruz ve en çalışmaları konuların giyen deneyim açıklamak başarısız oldu. Bu iletişim kuralı koşu ve çalışan yüksek topuklu orta sırasında alt ekstremite kinematik ve zemin müdahale gücü (GRF) deneyimli kullanıcıları (EW) ve deneyimsiz kullanıcıları (görünümü) arasındaki farklar açıklanır. Üç boyutlu (3D) hareket analiz sistemi yapılandırılmış kuvvet platformu ile zaman uyumlu olarak alt bacak eklem hareketleri ve GRF yakalamak için kullanıldı. 36 genç kadın bu çalışmaya katılmak için gönüllü oldu ve sıklığı, süresi, topuk türleri ve topuk yükseklikleri de dahil olmak üzere yüksek topuklu ayakkabı giyen deneyimi hakkında istendi. On üç gün (en az iki yıl için günde 6 saat) haftada en az 3-6 cm topuklu deneyimi vardı ve onbir aylık yüksek topuklu az iki kez giyen katıldı. Koşu ve rahat düşük çalıştıran konular gerçekleştirilen ve yüksek hızlarda, sırasıyla, tamamen bir kuvvet platformu 10 m patika geçerken adım ile sağ ayak. EW ve görünümü farklı biyomekanik uyarlamalar koşu ve çalışan kabul etmiştir. EW GRF önemli ölçüde daha büyük bir yükleme oranı çalıştırılması sırasında gösterdi iken görünümü eklem hareketi, genellikle büyük bir dizi sergiledi. Bu nedenle, yüksek topuklu yürüyüş alt ekstremite biyomekanik üzerinde daha fazla çalışmaları kesinlikle giyen deneyim konuların denetlemesi gerekir.
Introduction
Yüksek topuk tasarım her zaman kadın ayakkabı popüler özelliklerinden biri olmuştur. Ayak bileği bir pasif duruma plantar fleksiyondayken zorlayarak, yüksek topuklu ayakkabılar önemli ölçüde yürüyen kinematik ve Kinetik değiştirin. Kas-iskelet sistemi1, sosyal bildirilen yan etkiler ve moda rağmen gümrük yüksek topuklu ayakkabılar2kullanmaya devam teşvik.
Optik izleme sistemleri, şu anda klinik hem de yürüyüş analizi laboratuvarları çoğunda kullanılabilir ve amaçları, 3D alt ekstremite eklem hareketleri3vermek doğru ve güvenilir ölçüm araştırma. Bu teknoloji, yürüyüş analizi4için bir “altın standart” sağlar. Tekniğine bağlı olarak tutarlı sonuçlar daha yüksek topuk heights düz ayakkabı5,6,7ile karşılaştırıldığında daha büyük diz fleksiyon ve ayak bileği inversiyon neden ortaya çıkardı. GRF yürüyüş analizi başka bir yaygın olarak kullanılan parametre belirtilir. Medial ön ayak sırasında orta duruş, azaltılmış GRF yönünde GRF değişimi dikey GRF topuk grev ve artan en yüksek ön-arka GRF Ayrıca yüksek topuklu yürüyüş1,6‘, gözlenen artış 7 , 8.
Yukarıda başvurulan önceki çalışmalarda esas olarak düzey yürüyüş temelli yöntemleri kullanın. Daha yüksek hızlara ulaşmak her şimdi ve sonra kullanmak için daha fazla ve daha fazla kadın son tren itme yakalamaya çalışan otobüs, yoğun bir cadde darting veya şık modern toplumda. Alt ekstremite biyomekanik yüksek topuklu koşu ve çalıştırma sırasında ile ilgili sınırlı çalışma vardır. Gu vd. diz kaçırma-dıştan ve kalça fleksiyon-uzantısı ortak hareket aralığını9koşu sırasında arttı topuk yüksekliği olarak önemli ölçüde artış kaydetti. Bu çalışmada sadece alışılmış yüksek topuk giyer işe kısıtlamadır. Yüksek topuklu ayakkabılar sık kullanımı potansiyel olarak alt bacak kasları yapısal adaptasyonlar tetikleyebilir. Zöllner ve ark. kas için yeni fonksiyonel uzunluğu yüksek topuklu kullanımı nedeniyle yavaş yavaş sarcomeres serisi10kronik kaybı sonra ayarlamak mümkün olduğunu açığa multiscale Hesaplamalı modeli için oluşturulan. Kanıt da yüksek topuklu ayakkabılar tarafından neden yürüyüş kinematik konaklama deneyimli ve deneyimsiz kullananlar11arasında farklılık gösterir. Deneyimli ve deneyimsiz bir konu toplanan verileri istatistiksel sonuçları12maskeleyebilir. Biyomekanik değişiklikleri deneyimli ve deneyimsiz kullanıcılar aynı şekilde açık olup keşfetmek önemlidir.
Bu çalışmanın amacı alt ekstremite kinematik ve dikey GRF deneyimli kullanıcıları (EW) ve deneyimsiz kullanıcıları (görünümü) arasındaki farklılıkları koşu ve çalışan yüksek topuklu orta sırasında araştırmak oldu. Olan EW daha hızlı göstereceğini tercih koşu ve hızları, daha az ortak hareket ve daha büyük dikey GRF koşma koşu ve çalıştırma sırasında kendi kendine.
Protocol
Representative Results
Discussion
Yüksek topuklu yürüyüş biyomekanik analiz çoğu çalışmaların bir kusur yüksek topuklu12giyen deneyimi mümkün önemini görmezden geliyor. Bu çalışmada yüksek topuklu ayakkabı orta yüksek topuklu koşu ve çalıştırma sırasında alt ekstremite kinematik ve GRF deneyimi giyen etkilerini araştırmak için düzenli ve zaman zaman kullanıcıları grupları Konular ayrılmıştır.
EW ve görünümü karşılaştırılabilir yürüyüş/koşu hızı g?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışmada Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin (81301600), K. C. Wong Magna Fonu Ningbo Üniversitesi, Ulusal Sosyal Bilimler Vakfı Çin (16BTY085), Zhejiang Sosyal Bilimler programı “Zhi Jiang gençlik projesi” tarafından desteklenmektedir (16ZJQN021YB ), Loctek ergonomik teknoloji Corp ve Anta spor ürünleri Limited.
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 |
Referencias
- 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).
