Сравнительный анализ нижней конечности кинематики между начальной и терминальной фазы 5 км беговой дорожке Бег
Summary
В этом исследовании были исследованы биомеханические характеристики кинематических переменных нижних конечностей между начальной и терминальной фазой беговой дорожки на 5 км. Кинемаматические данные нижних конечностей 10 бегунов были собраны с помощью трехмерной системы захвата движения на беговой дорожке на начальном этапе (0,5 км) и терминальной фазе (5 км), соответственно.
Abstract
Бег полезен для физического здоровья, но он также сопровождается многими травмами. Однако основные факторы, приводящие к травмам, остаются необъяснимыми. Это исследование исследовало влияние длинного бегущего расстояния на нижней конечности кинематических переменных и нижней конечности кинематические различия между начальной (IR) и терминальной фазы (TR) 5 км работает был сравнен. Десять бегунов-любителей бегали по беговой дорожке со скоростью 10 км/ч. Динамические кинематические данные были собраны на этапе ИК (0,5 км) и TR (5 км) соответственно. В этом эксперименте были зафиксированы угол пикового угла, пиковые угловые скорости и диапазон движения. Основные результаты продемонстрировали следующее: в TR были увеличены эверсия голеностопного сустава и похищение колена; В лобной плоскости на TR были увеличены РД ИК и колено; большая пиковая угловая скорость лодыжки спинной и тазобедренной интерротации были найдены в TR по сравнению с ИК. Эти изменения во время бега на длинные дистанции могут предоставить некоторые конкретные детали для изучения потенциальных причин бега травм.
Introduction
Бег является самым популярным видом спорта во всем мире. Есть большое количество людей, которые работают, и это число значительно увеличивается с каждым годом1. Было высказано предположение, что участие в регулярных физических упражнений, включая бег может способствовать здоровью, снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и тем самым улучшить продолжительность жизни2,,3,4. Несмотря на значительные преимущества для здоровья работает, частота работает травм увеличилось с 25% до 83% за5лет,6. Есть некоторые риски, связанные с бегом, особенно в нижних конечностях, которые в основном сосредоточены на опорно-двигательного аппарататравмы 7. Большинство распространенных работает связанных травм, связанных с patellofemoral боль, растяжение связок лодыжки, переломы голени стресс, и подошвенный фасциит8. Бег травмы могут быть вызваны многими факторами, такими как неправильные ноги поразительные узоры, неправильный выбор обуви, и другие индивидуальные биомеханическиефакторы 9. Например, бег с пяткой удар шаблон может привести к большей пронации, и сопровождается большим подошве давлением на медиальной стороне ноги, что может привести к более высокому риску для ахиллесовой тендинопатии и patellofemoral боль10. Кроме того, работает с большей колено внутреннего вращения ранее сообщалось, что связано с iliotibial синдром полосы для женщин бегунов11, особенно при беге на большие расстояния.
Параметры кинетики, кинематики и компонентов пространства времени могут обеспечить точный анализ биомеханики походки, и в настоящее время считается важным параметром для клинического анализа походки12. Нижние вертикальные силы наземной реакции и более крупные ускорения удара перекодируются после дальнего бега13,,14. Более высокая экскурсия бедра и меньше коленных сгибаний также были найдены вместе с усталыми мышцами15,и увеличение частоты шага может привести к уменьшенной длины шага13,16.
Однако изменения в биомеханических особенностях нижних конечностей на этапе начального и терминального бега не были полностью проанализированы, так как большинство исследований измеряли биомеханические изменения после бега. Кроме того, лишь в нескольких исследованиях используются стандартные лабораторные методы для оценки влияния бега на длинные дистанции на биомеханические изменения походки у бегунов-любителей. Основные факторы, приводящие к травмам, до сих пор остаются неясными. Таким образом, для того, чтобы выявить основные причины травм нижних конечностей, вызванных бегом на длинные дистанции, это исследование направлено на сравнение биомеханических изменений нижней конечности между ИК и TR фазы на беговой дорожке 5 км работает в любительских бегунов.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этом исследовании сравнивали влияние бега на большие расстояния на биомеханические характеристики нижней конечности у бегунов-любителей. Было установлено, что пиковый угол лодыжки эверсии и похищения колена увеличилось после 5 км работает, что соответствует предыдущему исследован?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование, спонсируемое Национальным фондом естественных наук Китая (81772423), Магна фондом К. К. Вонга в Университете Нинбо и Национальной программой исследований и исследований Китая (2018YFF0300903).
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 | – |
References
- Lee, D. C., et al. Running as a Key Lifestyle Medicine for Longevity. Progress in Cardiovascular Diseases. 60 (1), 45-55 (2017).
- Dugan, S. A., Bhat, K. P. Biomechanics and analysis of running gait. Physical Medicine & Rehabilitation Clinics of North America. 16 (3), 603-621 (2005).
- Hart, L. Disability and mortality among aging runners. Clinical Journal of Sport Medicine Official Journal of the Canadian Academy of Sport Medicine. 19 (4), 338 (2009).
- Schnohr, P., Marott, J. L., Lange, P., Jensen, G. B. Longevity in male and female joggers: the Copenhagen City Heart Study. American Journal of Epidemiology. 177 (7), 683-689 (2013).
- Bovens, A. M., et al. Occurrence of running injuries in adults following a supervised training program. International Journal of Sports Medicine. 10, 186-190 (1989).
- Blair, S. N., Kohl, H. W., Goodyear, N. N. Rates and Risks for Running and Exercise Injuries: Studies in Three Populations. Research Quarterly for Exercise & Sport. 58 (3), 221-228 (2016).
- Lun, V., Meeuwisse, W. H., Stergiou, P., Stefanyshyn, D. Relation between running injury and static lower limb alignment in recreational runners. British Journal of Sports Medicine. 38 (5), 576-580 (2004).
- Fukuchi, R. K., Fukuchi, C. A., Duarte, M. A public dataset of running biomechanics and the effects of running speed on lower extremity kinematics and kinetics. PeerJ. 5 (5), 3298 (2017).
- Iii, E. B. L., Sackiriyas, K. S. B., Swen, R. W. A comparison of the spatiotemporal parameters, kinematics, and biomechanics between shod, unshod, and minimally supported running as compared to walking. Physical Therapy in Sport Official Journal of the Association of Chartered Physiotherapists in Sports Medicine. 12 (4), 151-163 (2011).
- Dowling, G. J., et al. Dynamic foot function as a risk factor for lower limb overuse injury: a systematic review. Journal of Foot & Ankle Research. 7 (1), 53 (2014).
- Aderem, J., Louw, Q. A. Biomechanical risk factors associated with iliotibial band syndrome in runners: a systematic review. BMC Musculoskeletal Disorders. 16 (1), 356 (2015).
- Anderson, T. Biomechanics and running economy. Sports Medicine. 22 (2), 76-89 (1996).
- Degache, F., et al. Changes in running mechanics and spring-mass behaviour induced by a 5-hour hilly running bout. Journal of Sports Sciences. 31 (3), 299-304 (2013).
- Millet, G. Y., et al. Running from Paris to Beijing: biomechanical and physiological consequences. Eur J Appl Physiol. 107 (6), 731-738 (2009).
- Mizrahi, J., Verbitsky, O., Isakov, E., Daily, D. Effect of fatigue on leg kinematics and impact acceleration in long distance running. Human Movement Science. 19 (2), 139-151 (2000).
- Bisiaux, M., Moretto, P. The effects of fatigue on plantar pressure distribution in walking. Gait & Posture. 28 (4), (2008).
- Dierks, T. A., Davis, I. S., Hamill, J. The effects of running in an exerted state on lower extremity kinematics and joint timing. J. Biomech. 43 (15), 2993-2998 (2010).
- Rolf, C. Overuse injuries of the lower extremity in runners. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 5 (4), 181-190 (1995).
- Marti, B., Vader, J. P., Minder, C. E., Abelin, T. On the epidemiology of running injuries: the 1984 Bern Grand-Prix study. The American Journal of Sports Medicine. 16 (3), 285-294 (1988).
- Dierks, T. A., Davis, I. S., Hamill, J. The effects of running in an exerted state on lower extremity kinematics and joint timing. Journal of Biomechanics. 43 (15), 2993-2998 (2010).
- Noehren, B., Davis, I., Hamill, J. ASB Clinical Biomechanics Award Winner 2006: Prospective study of the biomechanical factors associated with iliotibial band syndrome. Clinical Biomechanics. 22 (9), 951-956 (2007).
- Noehren, B., Pohl, M. B., Sanchez, Z., Cunningham, T., Lattermann, C. Proximal and distal kinematics in female runners with patellofemoral pain. Clinical Biomechanics. 27 (4), 366-371 (2012).
- Souza, R. B., Powers, C. M. Differences in hip kinematics, muscle strength, and muscle activation between subjects with and without patellofemoral pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 39 (1), 12-19 (2009).
- Ferber, R., Hreljac, A., Kendall, K. D. Suspected mechanisms in the cause of overuse running injuries: a clinical review. Sports Health. 1 (3), 242-246 (2009).
