Summary

전문 배드민턴 선수의 런지 성능을 평가하는 생체 역학 분석 방법

Published: June 11, 2019
doi:

Summary

여기서, 우리는 하반신 운동학을 분석하여 배드민턴 최대 오른쪽 런지 운동을 수행 할 때 프로와 아마추어 선수 사이의 부상 메커니즘의 차이를 평가하는 프로토콜을 제시한다.

Abstract

실험실에서 배드민턴 코트를 시뮬레이션하는 조건하에,이 연구는 8 명의 전문 배드민턴 선수와 8 명의 아마추어 선수의 최대 오른쪽 런지 움직임을 분석하기 위해 부상 메커니즘 모델을 사용했습니다. 이 프로토콜의 목적은 오른쪽 무릎과 발목의 운동학과 관절 모멘트의 차이를 연구하는 것입니다. 모션 포획 시스템 및 힘 플레이트는 하부 말단및 수직 지반 반력(vGRF)의 관절 움직임의 데이터를 캡처하는 데 사용되었다. 지난 6 개월 동안 스포츠 부상이 없었던 16 명의 청남이 연구에 참여했습니다. 피험자는 오른발로 시작 위치에서 최대 우측 런지를 수행하고, 포스 플레이트에 발을 디디고 완전히 접촉하고, 언더핸드 스트로크로 셔틀콕을 백코트의 지정된 위치로 명중한 다음, 시작/으로 되돌아갔습니다. 끝 위치. 모든 피험자는 다른 배드민턴 신발의 충격차이를 피하기 위해 동일한 배드민턴 신발을 신습니다. 아마추어 선수들은 정면면에서 발목 움직임과 역조모의 범위가 넓고 수평면에서 더 큰 내부 조인트 회전 모멘트가 나타났습니다. 프로 배드민턴 선수들은 시상과 정면 비행기에서 더 큰 무릎 순간을 보였습니다. 따라서, 이러한 요인은 무릎과 발목 관절스포츠 부상의 위험을 줄이기 위해 훈련 프로그램의 개발에 고려되어야한다. 본 연구는 실제 배드민턴 코트를 시뮬레이션하고 피험자의 각 움직임의 활동 범위를 보정하여 피험자가 고품질의 자연 상태에서 실험 활동을 완료하도록 합니다. 이 연구의 한계는 관절 부하와 근육 활동을 결합하지 않는다는 것입니다. 또 다른 제한은 샘플 크기가 작고 향후 연구에서 확장되어야한다는 것입니다. 이 연구 방법은 배드민턴 프로젝트에서 다른 풋워크의 하부 사지 생체 역학 연구에 적용 될 수있다.

Introduction

배드민턴은 항상 세계에서 가장 인기있는 스포츠 중 하나입니다. 게임에서 런지 수행 빈도는 상대적으로 높음 1입니다. 런지(lunge)를 신속하게 수행하고 시작 위치로 돌아가거나 다른 방향으로 이동하는 능력을마스터하는 것이 매우 중요합니다 2. 런지는 배드민턴뿐만 아니라 테니스, 탁구 및 기타 스포츠에 매우 중요합니다.

전방 십자 인대(ACL) 결핍 및 무릎 안정성에 대한 기능 평가 방법으로전방 런지 3,4. 연구에 따르면 배드민턴 선수들은 높은 근육강도와 전문적인 기술이 모두 필요하다는 것을 보여줍니다. 일반적으로, 아마추어 선수는 근육 강도 훈련 보다 기술 훈련에 더 많은 관심을 지불. 저강도 능력의 개인이 낮은 품질의 훈련을하는 경우, 훈련 시간이 길어지므로 하반신의 과부하와 심지어 스포츠 부상으로 이어질 수 있습니다.

고강도 훈련은 스포츠 부상의 원인이 될 수있는 하반신에 큰부하를 초래5 . 더 낮은 사지 상해는 상해의 총 수의 60%를 차지합니다. 남성과 여성 배드민턴 선수 모두, 무릎과 발은가장 취약 한 부분 6,7,8,9. 운동 데이터 분석은 다른 수준에서 선수의 낮은 사지 부상을 설명하는 데 사용할 수 있습니다. 그것은 프로 배드민턴 선수는 반복적 인 부하 운동 후 상승 상당한 내성 흐름을 가지고 있다고보고되었다, 특히 지배적 인 다리의 슬개골 힘줄에.

보고서는 이전에 라켓 스포츠에 대한 연구를 수행 주로 운동 매개 변수를 평가하지만역학에 덜 초점을 보여 2,10. 프로 선수가 경쟁을 할 때, 압력은 특히 지배적 인 런지 다리 5에, 자신의 아킬레스 건과전방 무릎 힘줄에 집중된다. 라켓 스포츠에서 부상의 임상 분석은 주로 무릎과발목5,8,10,11,12에58 %를 초과하는 하반신에 초점을 맞추고 있습니다. 13.

이전 연구는 배드민턴 14,15,16의 생리적 지표와 신체 능력의 특징을 평가했다17,18,19,20 . 이러한 기본 기능으로 인해 배드민턴의 민첩성에 대한 기본 동작은 선수21,22의훈련 효과와 현장 성능을 향상시키기 위해 제안됩니다. 배드민턴에 대한 이전 연구는 프로와 아마추어 배드민턴 선수 사이의 운동 특성을 비교하지 않고 런지 운동의 다른 움직임이나 방향에 초점을 맞춘23,24,25 ,26,27. 역학과 관절 운동의 이러한 차이는 스포츠 부상의 다른 메커니즘에 취약합니다.

이 연구의 목적은 전문 배드민턴 선수와 아마추어 배드민턴 선수 사이의 운동학과 역학의 차이뿐만 아니라 지배적 인 다리의 운동 (ROM)의 범위를 연구하는 것입니다. 프로 와 아마추어 배드민턴 선수가 오른쪽 전방 런지의 차이를 보여주고 더 큰 ROM이 스포츠 부상의 위험을 증가시킨다고 가정합니다.

Protocol

실험은 닝보 대학에서 스포츠 과학 학부의 윤리위원회에 의해 승인되었다. 모든 참가자는 서면 동의서에 서명하고 런지 실험의 요구 사항 및 과정에 대해 들었습니다. 1. 걸음걸이 실험실 준비 부피에서 다른 잠재적으로 반사할 수 있는 다른 항목을 보정, 제거 또는 커버할 때, 햇빛, 빛 및 기타 반사 항목의 반사가 식별에 미치는 영향을 피하고 실험실에서 적절한 형광…

Representative Results

도 2는 프로 선수와 아마추어 선수들이 수행한 단계 I,II, III 및 IV(즉, 초기 충격 피크, 이차 충격 피크, 중량 수용 및 드라이브 오프 단계)의 평균 vGRF를 각각 나타내고 있습니다. 찌 르 기. 단계 I, II 및 III에는 큰 차이가 없습니다. 그러나 프로 선수들의 vGRF는 아마추어 선수들보다 현저히 높으며, 이는 상당한차이를 나타낸…

Discussion

배드민턴 런닝 단계의 생체역학적 특성을 분석하는 대부분의 연구의 단점 중 하나는 런지 작업을 수행하는 배드민턴 선수의 기술 수준을 무시한다는 것입니다. 이 연구는 오른쪽 앞으로 런지 수행 할 때 다른 수준에서 관절 ROM과 관절 순간의 차이를 탐구하는 프로 선수와 아마추어 선수로 주제를 나눕니다.

정면 평면의 발목 관절 ROM에 관해서는, 아마추어 선수들은 프로 선수…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (81772423), 닝보 대학의 K.C. 웡 마그나 기금, 그리고 중국의 국립 사회 과학 재단 (16BTY085)에 의해 후원되었다.

Materials

Motion Tracking Cameras Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK n= 8
Valid Dongle Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK Vicon Nexus 1.4.116
Force Platform Amplifier Kistler, Switzerland n=1
Force Platform Kistler, Switzerland n=1
Vicon Datastation ADC  Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK
T-Frame Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK
14 mm Diameter Passive Retro-reflective Marker Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK n=16
Double Adhesive Tape Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK For fixing markers to skin
Badmionton racket  Li-ning, China BADMINTON RACKET CLUB PLAY BLADE 1000
[AYPL186-4]
MATERIAL: Standard Grade Carbon Fiber
WEIGHT: 81-84 grams
OVERALL LENGTH: 675mm
GRIP LENGTH: 200mm
BALANCE POINT: 295mm
TENSION: Vertical 20-24 lbs, Horizontal 22-26 lbs

References

  1. Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21 (1), 49-57 (2003).
  2. Kuntze, G., Mansfield, N., Sellers, W. A biomechanical analysis of common lunge tasks in badminton. Journal of Sports Sciences. 28 (2), 183-191 (2010).
  3. Alkjær, T., Henriksen, M., Dyhre-Poulsen, P., Simonsen, E. B. Forward lunge as a functional performance test in ACL deficient subjects: test-retest reliability. The Knee. 16 (3), 176-182 (2009).
  4. Alkjær, T., Simonsen, E. B., Magnusson, S. P., Aagaard, H., Dyhre-Poulsen, P. Differences in the movement pattern of a forward lunge in two types of anterior cruciate ligament deficient patients: copers and non-copers. Clinical Biomechanics. 17, 586-593 (2002).
  5. Boesen, A. P., et al. Evidence of accumulated stress in Achilles and anterior knee tendons in elite badminton players. Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy. 19 (1), 30-37 (2011).
  6. Hensley, L. D., Paup, D. C. A survey of badminton injuries. British Journal of Sports Medicine. 13, 156-160 (1979).
  7. Jorgensen, U., Winge, S. Epidemiology of badminton injuries. International Journal of Sports Medicine. 8, 379-382 (1987).
  8. Kroner, K., et al. Badminton injuries. British Journal of Sports Medicine. 24, 169-172 (1990).
  9. Shariff, A. H., George, J., Ramlan, A. A. Musculoskeletal injuries among Malaysian badminton players. Singapore Medical Journal. 50, 1095-1097 (2009).
  10. Lees, A. Science and the major racket sports: a review. Journal of Sports Sciences. 21 (9), 707-732 (2003).
  11. Bahr, R., Krosshaug, T. Understanding injury mechanisms: a key component of preventing injuries in sport. British Journal of Sports Medicine. 39 (6), 324-329 (2005).
  12. Chard, M. D., Lachmann, M. D. Racquet sports-patterns of injury presenting to a sports injury clinic. British Journal of Sports Medicine. 21 (4), 150-153 (1987).
  13. Fong, D. T., Hong, Y., Chan, L. K., Yung, P. S., Chan, K. M. A systematic review on ankle injury and ankle sprain in sports. Sports Medicine. 37 (1), 73-94 (2007).
  14. Lin, H., et al. Specific inspiratory muscle warm-up enhances badminton footwork performance. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 32, 1082-1088 (2007).
  15. Manrique, D. C., González-Badillo, J. J. Analysis of the characteristics of competitive badminton. British Journal of Sports Medicine. 37, 62-66 (2003).
  16. Salmoni, A. W., Sidney, K., Michel, R., Hiser, J., Langlotz, K. A descriptive analysis of elite-level racquetball. Research Quarterly for Exercise and Sport. 62, 109-114 (1991).
  17. Chen, B., Mok, D., Lee, W. C. C., Lam, W. K. High-intensity stepwise conditioning programme for improved exercise responses and agility performance of a badminton player with knee pain. Physical Therapy in Sport. 16, 80-85 (2015).
  18. Chow, J. Y., Seifert, L., Hérault, R., Chia, S. J. Y., Lee, M. C. Y. A dynamical system perspective to understanding badminton singles game play. Human Movement Science. 33, 70-84 (2014).
  19. Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21, 49-57 (2003).
  20. Phomsoupha, M., Guillaume, L. The science of badminton: Game characteristics, anthropometry, physiology, visual fitness and biomechanics. Sports Medicine. 45, 473-495 (2015).
  21. Madsen, C. M., Karlsen, A., Nybo, L. Novel speed test for evaluation of badminton-specific movements. Journal of Strength and Conditioning Research. 29, 1203-1210 (2015).
  22. Walklate, B. M., O’Brien, B. J., Paton, C. D., Young, W. Supplementing regular training with short-duration sprint-agility training leads to a substantial increase in repeated sprint-agility performance with national level badminton players. Journal of Strength and Conditioning Research. 23, 1477-1481 (2009).
  23. Huang, M. T., Lee, H. H., Lin, C. F., Tsai, Y. J., Liao, J. C. How does knee pain affect trunk and knee motion during badminton forehand lunges. Journal of Sports Sciences. 32 (7), 690-700 (2014).
  24. Lin, C., Hua, S., Huang, M., Lee, H., Liao, J. Biomechanical analysis of knee and trunk in badminton players with and without knee pain during backhand diagonal lunges. Journal of Sports Sciences. 33 (14), 1429-1439 (2015).
  25. Hu, X., Li, J. X., Hong, Y., Wang, L. Characteristics of plantar loads in maximum forward lunge tasks in badminton. PloS One. 10 (9), 1-10 (2015).
  26. Lam, W. K., Ding, R., Qu, Y. Ground reaction forces and knee kinetics during single and repeated badminton lunges. Journal of Sports Sciences. 414, 1-6 (2016).
  27. Mei, Q., Gu, Y., Fu, F., Fernandez, J. A biomechanical investigation of right-forward lunging step among badminton players. Journal of Sports Sciences. 35 (5), 457-462 (2017).
  28. Abernethy, P., Wilson, G., Logan, P. Strength and power assessment: issues, controversies and challenges. Sports Medicine. 19, 401-417 (1995).
  29. Fong, D. T., Chan, Y. Y., Mok, K. M., Yung, P. S., Chan, K. M. Understanding acute ankle ligamentous sprain injury in sports. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation. 1 (1), 14 (2009).
  30. Lin, C., Hua, S., Huang, M., Lee, H., Liao, J. Biomechanical analysis of knee and trunk in badminton players with and without knee pain during backhand diagonal lunges. Journal of Sports Sciences. 33 (14), 1429-1439 (2015).
  31. Kimura, Y., et al. Mechanisms for anterior cruciate ligament injuries in badminton. British Journal of Sports Medicine. 44 (15), 1124-1127 (2010).
  32. Mei, Q., Zhang, Y., Li, J., Rong, M. Different sole hardness for badminton movement. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. 6 (6), 632-634 (2014).
  33. Hall, M., et al. Forward lunge knee biomechanics before and after partial meniscectomy. The Knee. 22 (6), 506-509 (2015).
check_url/fr/58842?article_type=t

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Citer Cet Article
Huang, P., Fu, L., Zhang , Y., Fekete, G., Ren, F., Gu, Y. Biomechanical Analysis Methods to Assess Professional Badminton Players’ Lunge Performance. J. Vis. Exp. (148), e58842, doi:10.3791/58842 (2019).

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