5kmトレッドミル走行初期期と末期相の下肢運動学の比較解析

Summary

本研究では、5kmトレッドミル走行の初期段階と末期相の間の下肢運動学的変数の生体力学的特性を調べた。10人のランナーの下肢運動学的データを、それぞれ初期相(0.5km)のトレッドミル上の3次元モーションキャプチャシステムと末端相(5km)を用いて収集した。

Abstract

ランニングは身体の健康に有益ですが、多くの怪我も伴います。しかし、ランニング傷害につながる主な要因は原因不明のままです。本研究では、走る長い距離が下肢運動学的変数に及ぼす影響を調べ、5km走行の初期(IR)と末期相(TR)の下肢運動学的差異を比較した。10人のアマチュアランナーが10km/hの速度でトレッドミルで走り、ダイナミックキネマティックデータはそれぞれIR(0.5km)とTR(5km)の位相で収集されました。この実験では、ピーク角、ピーク角速度、運動範囲を記録した。主な結果は、以下を実証しました: 足首のエバージョンと膝の拉致はTRで増加しました;足首と膝のROMは、IRよりもTRの前頭面で増加しました;IRと比較して、足首の背反射と股関節間回転のより大きなピーク角速度がTRで発見された。長距離走行中のこれらの変更は、怪我を実行する潜在的な理由を探るためのいくつかの特定の詳細を提供する可能性があります。

Introduction

ランニングは世界中で最も人気のあるスポーツです。実行する個人の数が多く、この数は毎年大幅に増加します¹.ランニングを含む定期的な運動への参加は、健康を促進し、心血管疾患のリスクを減らし、したがって、平均余命^{22、3、43を4}改善することができることが示唆されている。ランニングの重大な健康上の利点にもかかわらず、ランニング傷害の発生率は^55、66年で25%から83%に増加しました。ランニングに関連するいくつかのリスクがあります, 特に下肢に, 主に筋骨格損傷に焦点を当てています⁷.一般的なランニング関連の傷害の大部分は、口蓋骨痛、足首捻挫、脛骨ストレス骨折、足底筋膜炎⁸に関連しています。ランニング傷害は、誤った足の打撃パターン、誤った靴の選択、および他の個々の生体力学的要因⁹など、多くの要因によって誘発される可能性がある。例えば、ヒールストライクパターンで走ると、より大きなプロネーションを引き起こし、足の内側側に大きな足底圧力を伴い、アキレス腱症および小児性障害性疼痛¹⁰に対するリスクが高くなる可能性がある。さらに、より大きな膝の内部回転で走ると、特に長距離を走る場合、女性ランナー¹¹の腸骨バンド症候群に関連することが以前に報告されている。

運動、運動学、および時間空間成分のパラメータは、歩行バイオメカニクスの正確な分析を提供することができ、臨床歩行解析¹²の重要なパラメータであると現在考えられている。低い垂直接地反力およびより大きい衝撃加速度は、長距離走行^13、14,14の後に再コード化される。より高い股関節遠足および小さい膝の屈曲はまた疲労筋肉¹⁵と共に発見され、増加したストライド頻度は、ストライドの長さの^13、16,16を減少させることができる。

しかし、ほとんどの研究では、実行後に生体力学的変動を測定するため、初期および末端の走行段階における下肢の生体力学的特徴の変化は完全には分析されていません。さらに、アマチュアランナーの歩行生体力変化に対する長距離走行の影響を評価するために標準的な実験室技術を使用する研究はごくわずかです。ランニング傷害につながる主な要因はまだ不明です。したがって、長距離走行によって引き起こされる下肢損傷の根本的な理由を明らかにするために、この研究はアマチュアランナーで走るトレッドミル5kmのIR相とTR相の間の下肢の生体力学的変化を比較することを目的としている。

Protocol

書面によるインフォームド・コンセントは被験者から取得され、試験手続きは大学倫理委員会によって承認されました。参加者全員に、トライアルの要件とプロセスが通知されました。 1. 研究室の準備 キャリブレーション中に、ライトをオフにして、他の反射可能なオブジェクトを取り除く。8台のカメラが適切に配置され、反射のない明確なビューを持ってい?…

Representative Results

結果は、矢状面で足首と股関節のピーク角度に違いが認められなかったことを示した。IRと比較して、前頭面の足首と膝のピーク角度はTRで有意に増加した。IRとは対照的に、TRではより大きな内部ヒップ角度が見つかりました。しかし、TRは、IRよりも股関節の外転、足首の回転、膝の回転においてより小さいピーク角度を示した(図2)。 矢状面では?…

Discussion

この研究では、アマチュアランナーの下肢の生体力学的特性に対する長距離走行の影響を比較した。足首のエバタと膝の外転のピーク角は、前の研究¹⁷と一致している5キロの走行後に増加したことがわかった。研究は、過度の足首のエバージョンと気転速度が足首の怪我のリスクを高める重要な要因であることを示しています^{18,,19</sup…}

Materials

14 mm Diameter Passive Retro-reflective Marker	Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK		n=22
Double Adhesive Tape	Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK		For fixing markers to skin
Heart Rate	Garmin, HRM3-SS, China		Detection of fatigue state
Motion Tracking Cameras	Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK		n= 8
T-Frame	Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK		–
Treadmill	Smart Run,China		Subject run on the treadmill for all the process.
Valid Dongle	Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK		Vicon Nexus 1.4.116
Vicon Datastation ADC	Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK		–