تحليل مقارن ل Kinematics الأطراف السفلية بين المرحلة الأولية والمرحلة الطرفية من 5km حلقة مفرغة تشغيل
Summary
وقد بحثت هذه الدراسة الخصائص الميكانيكية الحيوية للمتغيرات الحركية السفلية في الطرفية بين المرحلة الأولية والمحطة الطرفية لمحطة المشي التي تمتد 5 كيلومترات. وقد جُمعت البيانات الكُنيمية السفلية لـ 10 عدائين باستخدام نظام التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد على جهاز المشي في المرحلة الأولية (0.5 كم) والمرحلة الطرفية (5 كم) على التوالي.
Abstract
الجري مفيد للصحة البدنية ، ولكنه يصاحبه أيضًا العديد من الإصابات. ومع ذلك، فإن العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى الإصابة الجارية لا تزال غير مبررة. وقد بحثت هذه الدراسة آثار مسافة الجري الطويلة على المتغيرات الحركية السفلية في الأطراف السفلية، وتمت مقارنة الفرق الكينغامي في الأطراف السفلية بين المرحلة الأولية (IR) والطور الطرفي (TR) التي تمتد لمسافة 5 كم. ركض عشرة عدائين الهواة على جهاز المشي بسرعة 10 كم / ساعة. تم جمع البيانات الحركية الديناميكية في مرحلة الأشعة تحت الحمراء (0.5 كم) و TR (5 كم) ، على التوالي. تم تسجيل زاوية الذروة ، والسرعات الزاوي الذروة ، ومدى الحركة في هذه التجربة. وأظهرت النتائج الرئيسية ما يلي: زيادة الإباء في الكاحل واختطاف الركبة في TR؛ وزادت روم من الكاحل والركبة في الطائرة الأمامية في TR من الأشعة تحت الحمراء; تم العثور على سرعة الزاوي الذروة أكبر من dorsiflexion الكاحل والورك interrotation في TR مقارنة بالأشعة تحت الحمراء. قد توفر هذه التغييرات أثناء الجري لمسافات طويلة بعض التفاصيل المحددة لاستكشاف الأسباب المحتملة للإصابات الجارية.
Introduction
الجري هي الرياضة الأكثر شعبية في جميع أنحاء العالم. هناك عدد كبير من الأفراد التي تعمل وهذا العدد يزيد بشكل كبير كل عام1. وقد اقترح أن المشاركة في ممارسة التمارين الرياضية بانتظام بما في ذلك الجري يمكن أن تعزز الصحة، والحد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، وبالتالي تحسين متوسط العمر المتوقع2,3,4. على الرغم من الفوائد الصحية الكبيرة للجري، فقد زادت نسبة الإصابة بالجري من 25٪ إلى 83٪ على مدى السنوات5،6. هناك بعض المخاطر المرتبطة بالجري ، خاصة إلى الأطراف السفلية ، والتي تركز بشكل رئيسي على الإصابات العضلية الهيكلية7. ترتبط غالبية الإصابات الشائعة ذات الصلة بالجري بألم ال patellofemoral ، والتواء الكاحل ، وكسور الإجهاد التيبعي ، والتهاب اللفافة8. يمكن أن يسبب العديد من العوامل الإصابة في الجري، مثل أنماط ضرب القدم غير صحيحة، واختيار الأحذية غير صحيحة، وغيرها من العوامل البيوميكانيكية الفردية9. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تشغيل مع نمط كعب الإضراب إلى مزيد من pronation، ويرافقه ضغط أكبر على الجانب البطني من القدم، والتي قد تؤدي إلى خطر أعلى لاعتلال الأوتار أخيل وآلام patellofemoral10. بالإضافة إلى ذلك، تشغيل مع أكبر دوران الركبة الداخلية وقد أفيد سابقا أن تكون مرتبطة مع متلازمة الفرقة iliotibial لعدائينالإناث 11، وخصوصا عند تشغيل لمسافات طويلة.
يمكن أن توفر معلمات الحركية، الحركية، ومكونات الزمان والمكان تحليلا دقيقا للميكانيكا الحيوية المشية، ويعتبر حاليا أن تكون معلمة هامة للتحليل مشية السريرية12. يتم إعادة ترميزها انخفاض قوات رد الفعل الأرضي العمودية وتسارعات الارتطام الأكبر بعد تشغيل لمسافات طويلة13،14. كما تم العثور على أعلى رحلة الورك والثنيات الركبة أصغر جنبا إلى جنب مع العضلات التعب15, وزيادة وتيرة خطوة يمكن أن يؤدي إلى انخفاض أطوال خطوة13,16.
ومع ذلك، لم يتم تحليل التغيرات في السمات البيوميكانيكية للأطراف السفلية في مرحلة التشغيل الأولي والمحطة الطرفية بشكل كامل، لأن معظم الدراسات تقيس الاختلاف الميكانيكي الحيوي بعد التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم بعض الدراسات تقنيات مختبرية قياسية لتقييم آثار الركض لمسافات طويلة على التغيرات الميكانيكية الحيوية في العدائين الهواة. ولا تزال العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى إصابات الركض غير واضحة. ولذلك، من أجل الكشف عن الأسباب الكامنة وراء الإصابات السفلية القصوى الناجمة عن الجري لمسافات طويلة، تهدف هذه الدراسة إلى مقارنة التغيرات البيوميكانيكية من الطرف السفلي بين الأشعة تحت الحمراء و TR المراحل في حلقة مفرغة 5 كم تشغيل في العدائين الهواة.
Protocol
Representative Results
Discussion
قارنت هذه الدراسة تأثير الركض لمسافات طويلة على الخصائص الميكانيكية الحيوية للأطراف السفلية في العدائين الهواة. وتبين أن ذروة زاوية الإلاء في الكاحل واختطاف الركبة زادت بعد 5 كم على التوالي، وهو ما يتفق مع دراسة سابقة17. وقد أظهرت الدراسات أن الإفراط في الايضاح الكاحل وسرعة ا?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
هذه الدراسة التي ترعاها المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81772423)، ك. ك. وونغ ماغنا صندوق في جامعة نينغبو، والبرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (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).
