Использование методов анализа походки золотой стандарт для оценки опыт воздействия на нижних конечностей механики при умеренно высоких каблуках, бег трусцой и работает
Summary
Это исследование расследовались кинематики нижних конечностей и наземных сил реагирования (ГФП) при умеренно высоких каблуках бегом и работает. Предметы были разделены на группы опытных пользователей и неопытные владельцы. Системы анализа трехмерного движения с платформой настроенные силы захватили нижних конечностей совместных движений и GRF.
Abstract
Ограниченное количество исследований изучили биомеханики нижних конечностей во время высоких каблуках бег и бег, и большинство исследований не смогли прояснить ношение опыт субъектов. Этот протокол описывает различия в нижних конечностей кинематики и наземных сил реагирования (ГФП) опытные владельцы (EW) и неопытные владельцы (Консультационном) при умеренно высоких каблуках бегом и работает. Систему анализа трехмерных (3D) движение с платформой настроенных сил был использован синхронно захватить совместного движения нижних конечностей и GRF. 36 девушек добровольно вызвались принять участие в этом исследовании и были заданы вопросы о высоких каблуках обуви ношение опыт, включая частота, продолжительность, типы пятки и пятки высот. Приняли участие одиннадцать, кто имел опыт работы 3-6 см каблуках как минимум три дня в неделю (6 ч в день в течение по крайней мере двух лет) и 11, которые носили высокие каблуки меньше, чем два раза в месяц. Темы, исполненные бегом и работает на комфортабельных низких и высоких скоростях, соответственно, с правом ноги полностью шагать на платформу силы проходя мимо вдоль тротуара 10 m. EW и Консультационном приняты разные биомеханические адаптации во время пробежки и работает. Консультационном выставлены обычно больший диапазон совместного движения, в то время как EW показали значительно больше скорость загрузки GRF во время бега. Таким образом дальнейшие исследования на нижних конечностей биомеханики походки, на высоких каблуках следует строго контролировать ношение опыт субъектов.
Introduction
На высоком каблуке дизайн всегда был одним из популярных особенностей женской обуви. Заставляя лодыжки в пассивное состояние подошвенной согнуты, на высоких каблуках значительно изменить пешеходных кинематики и кинетики. Несмотря на сообщил неблагоприятное воздействие на опорно-двигательный аппарат1, социальные и моды таможенных поощрять дальнейшее использование высоких каблуках2.
Системы оптического слежения, в настоящее время используется в большинстве лабораторий анализа походки для обоих клинических и научно-исследовательских целях, дать точные и надежные измерения 3D нижних конечностей совместных движений3. Эта технология обеспечивает «золотым стандартом» для анализа походки4. Согласованные результаты, на основе методики показали, что выше пятки высот привести к большей сгибания и лодыжки инверсии колена по сравнению с плоской обуви5,6,7. GRF является другой часто используемый параметр в анализа походки. Переход ДБГ к медиальной стопы, снижение ГФП в середине позицию, увеличилась вертикальная ГФП в пятки strike и увеличение пик передней задней GRF наблюдались также в высоких каблуках пешком1,6, 7 , 8.
Предыдущие исследования, упомянутого выше использовать методы, основанные главным образом на уровне пешком. В современном обществе, работает на автобус, бросаясь через улицу или лихой поймать последний толчок поезд все больше и больше женщин для использования более высоких скоростях каждый сейчас и потом. Есть ограниченные исследования, касающиеся биомеханики нижних конечностей во время высоких каблуках бегом и работает. ГУ и др. отметить, что совместное движение спектр колена отведения похищения и бедер сгибания расширение увеличилось значительно, как высота каблука, увеличилось во время пробежки9. Ограничение этого исследования является, что они набраны только обычное владельцы на высоком каблуке. Частое использование высоких каблуках потенциально могут вызвать структурные приспособления в мышц нижних конечностей. Zöllner et al. создал мультимасштабный Вычислительная модель, показывая, что мышцы могли постепенно адаптироваться к длине новой функциональной благодаря использованию высоких каблуках после хронические потери sarcomeres в серии10. Доказательства также демонстрирует, что кинематической проживание в походки, вызванных высоких каблуках различаются11опытных и неопытных пользователей. Данные, собранные из опытных и неопытных предметы могут маскировать статистические результаты12. Важно исследовать ли биомеханических изменений также очевидны в неопытных и опытных пользователей.
Целью данного исследования было исследовать различия в нижних конечностей кинематики и вертикальные GRF опытные владельцы (EW) и неопытные владельцы (Консультационном) при умеренно высоких каблуках бегом и работает. Это было предположить, что EW будет показывать быстрее самостоятельно предпочитает бег трусцой и управлением скорости, менее совместное движение и больших вертикальных GRF во время пробежки и работает.
Protocol
Representative Results
Discussion
Один дефект большинства исследований, которые анализируют биомеханики походки, на высоких каблуках игнорирует возможность важность опыта, носить высокие каблуки12. Это исследование темы разделены на группы регулярных и нерегулярных пользователей изучить воздействие выс…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование финансируется национальным естественных наук фонд Китая (81301600), к. с. Вонг Magna фонд в Нинбо университет, Национальный фонд социальных наук Китая (16BTY085), Чжэцзян социальных наук программа «Zhi Jiang молодежный проект» (16ZJQN021YB ), Loctek эргономичный Technology Corp и Анта спортивные товары 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 |
References
- 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).
