تغییر در وضعیت قرارگیری پا بر فعالیت الکتریکی عضلات بدن انسان (مطالعۀ مروری)

نوع مقاله: مقاله مروری

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رشته بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 استاد گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

هدف:
اهمیت وضعیت پا بر بیومکانیک حرکات عملکردی مختلف از جمله حرکات پایه (مانند راه رفتن و دویدن)، مهارت ­های مختلف ورزشی و وظایف شغلی مورد قبول همگان است. هدف از انجام مطالعۀ مروری حاضر بررسی اثر تغییر در وضعیت قرارگیری پا بر میزان فعالیت الکتریکی عضلات بدن انسان حین انجام وظایف حرکتی مختلف بود.
روش بررسی:
پژوهش­ های فارسی و انگلیسی چاپ شده در بانک ­های اطلاعاتی Google scholar GoogleScholar، PubMed، Web of science ScienceDirect،SID ، Magiran و Irandoc و با محدودیت زمانی سال­های 2018-2000 جستجو شد. از کلید واژه­ های وضعیت پا (Foot Position)، وج پا (Foot Wedge)، الکترومایوگرافی (Electromyography) و فعالیت عضله (Muscle Activity) و ترکیبی از آن ­ها برای استخراج مطالعات مرتبط استفاده شد.
یافته‌ ها:
از میان مقالات مرتبط با موضوع، 20 پژوهش برای بررسی انتخاب شد. به طور کلی، مطالعات پیشین نشان داده‌ اند که استفاده از وج پشت و جلوی پا به ­ترتیب باعث افزایش و کاهش سطح فعالیت عضلات (عمدتا ناحیۀ پایین­تنه) می ‌شود؛ اما اثرات استفاده از وج داخلی و خارجی پا نامشخص است. از آنجا که روش‌ های تجزیه ‌و تحلیل متفاوت سیگنال‌ های خام دریافت ­شده می ‌تواند به مقدار متغیرهای خروجی سیگنال الکترومایوگرافی اثر مهمی بگذارد؛ مقایسه نتایج مطالعات مختلف باید با احتیاط صورت بگیرد.
نتیجه ‌گیری:
به ­نظر می‌رسد که محدودیت­ و نقایص موجود در مطالعات پیشین در زمینه بررسی اثرات تغییر در وضعیت قرارگیری پاها، شامل موارد ذیل است. عدم به ‌کارگیری افراد مبتلا به انواع ناهنجاری­ و بدشکلی ‌های ساختاری پا؛ عدم بررسی سطح فعالیت عضلات ناحیۀ تنه؛ عدم تحلیل سیگنال الکترومایوگرافی عضلات با روش‌ های مناسب و جدید؛ و استفاده از  ابزارهایی نظیر وج چوبی جهت تغییر وضعیت پا به ­جای کفی‌ های طراحی و ساخته شده که در شرایط واقعی استفاده می­ شوند. بنابراین، نیاز به مطالعات آتی در زمینۀ موارد مطرح ­شده وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


  1. Murley GS, Landorf KB, Menz HB, Bird AR. Effect of foot posture, foot orthoses and footwear on lower limb muscle activity during walking and running: A systematic review. Gait Posture 2009; 29(2): 172-187.
  2. Ghasemi MH, Anbarian M, Esmaeili H. Effect of various foot wedge conditions on the electromyographic activity of lower extremity muscles during load lifting. Hum Factors Ergon Manuf Serv Ind. 2018; 28(4): 213-219.
  3. Soares DP, de Castro MP, Mendes E, Machado L. Influence of wedges on lower limbs’ kinematics and net joint moments during healthy elderly gait using principal component analysis. Hum Mov Sci 2014; 38: 319-330.
  4. Samimi H, Anbarian M, Kersting UG. The effect of foot wedges on postural sway and lower limb Muscle activity. Int J Sport Stud 2014; 4(12): 1442-1449.
  5. Mills K, Blanch P, Chapman AR, McPoil TG, Vicenzino B. Foot orthoses and gait: a systematic review and meta-analysis of literature pertaining to potential mechanisms. Br J Sports Med 2010; 44(14): 1035-1046.
  6. Murley GS, Bird AR. The effect of three levels of foot orthotic wedging on the surface electromyographic activity of selected lower limb muscles during gait. Clin Biomech 2006; 21(10): 1074-1080.
  7. Bird AR, Bendrups AP, Payne CB. The effect of foot wedging on electromyographic activity in the erector spinae and gluteus medius muscles during walking. Gait Posture 2003; 18(2): 81-91.
  8. Stefanyshyn DJ, Nigg BM, Fisher V, Flynn BO, Liu W. The influence of high heeled shoes on kinematics , kinetics , and muscle EMG of normal female gait. J Appl Biomech 2000; 16: 309-319.
  9. Murray N, Cipriani D, O’rand D, Reed-Jones R. Effects of foot position during squatting on the quadriceps femoris: an electromyographic study. Int J Sato Exerc Sci 2013; 6(2): 114.
  10. K, Fortenbaugh D, Hydock DS. Kinematic changes using weightlifting shoes on barbell back squat. J Strength Cond Res 2012; 26(1): 28-33.
  11. Ribeiro G, Dionísio VC, Almeida GL. Electromyographic activity during one-legged squatting under different foot positions. Rev Bras Med do Esporte 2007; 13(1): 43-46.
  12. Kongsgaard M, Aagaard P, Roikjaer S, Olsen D, et al. Decline eccentric squats increases patellar tendon loading compared to standard eccentric squats. Clin Biomech 2006; 21(7): 748-754.
  13. Hug F. Can muscle coordination be precisely studied by surface electromyography? J Electromyogr Kinesiol 2011; 21(1): 1-12.
  14. Edwards L, Dixon J, Kent JR, Hodgson D, et al. Effect of shoe heel height on vastus medialis and vastus lateralis electromyographic activity during sit to stand. J Orthop Surg Res 2008; 3: 2.
  15. Sreekar Kumar Reddy R, Siva Kumar NB, Vamsidhar N, Haribabu G. Electromyographic Activity of the Vastus Medialis Oblique and Vastus Lateralis during Maximum Voluntary Isometrics in Different Weight Bearing Positions of the Foot. Int J Physiother 2014; 1(3): 120-126.
  16. Boyden G, Kingman J, Dyson R. A comparison of quadriceps electromyographic activity with the position of the foot during the parallel squat. J Strength Cond Res 2000; 14(4): 379–382.
  17. Frohm A, Halvorsen K, Thorstensson A. Patellar tendon load in different types of eccentric squats. Clin Biomech 2007; 22(6): 704–711.
  18. Razzi M. The effect of various heel height on changes of kinematic and electromyographic activity of some muscles during squat motion [Thesis]. Hamedan: Bu Ali SinaUniversity; 2011. [Persian]
  19. Kim M, Yoo W. Effects of Various Foot Wedge Boards on Vastus Medialis Oblique and Vastus Lateralis Muscles during Lunge Exercise. J Phys Ther Sci 2013; 25(3): 233-234.
  20. Akuzawa H, Imai A, Iizuka S, Matsunaga N, et al. The influence of foot position on lower leg muscle activity during a heel raise exercise measured with fine-wire and surface EMG. Phys Ther Sport  2017; 28: 23-28.
  21. Suk LH, Hoo KJ. The change of EMG during lifting a object from floor according to foot position. J Foot Ankle Res 2014; 7(Suppl 1): A118.
  22. Anbarian M, Rajabian F, Ghasemi MH, Moghaddam RH. The Effect of the Heel Wedges on the Electromyography Activities of the Selected Lower Back Muscles During Load Lifting. J Ergon 2018; 5(3): 12-21. [Persian]
  23. Yoo W. Comparison of the hamstring/quadriceps ratio in females during squat exercise using various foot wedges. J Phys Ther Sci 2016; 28: 2379-2380.
  24. Cè E, Rampichini S, Agnello L, Limonta E, Veicsteinas A, Esposito F. Combined effects of fatigue and temperature manipulation on skeletal muscle electrical and mechanical characteristics during isometric contraction. J Electromyogr Kinesiol 2012 ;22(3): 348–355.
  25. Ghasemi MH, Anbarian M. Immediate and long-term effect of cold spray on myoelectric variables of selected muscles of lower extremity of dominant leg during single-leg drop-jump. J Sport Med 2017; 9(1): 121-138. [Persian]
  26. Kellis E, Arabatzi F, Papadopoulos C. Muscle co-activation around the knee in drop jumping using the co-contraction index. J Electromyogr Kinesiol 2003; 13(3): 229-238.
  27. Barber LA, Barrett RS, Gillett JG, Cresswell AG, Lichtwark GA. Neuromechanical properties of the triceps surae in young and older adults. Exp Gerontol 2013; 48(11): 1147–1155.