بررسی ارتباط سفتی اندام تحتانی با متغیرهای منتخب بیومکانیکی مرتبط با ریسک بروز آسیب در افراد جوان فعال سالم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت‌ بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 استاد گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت ‌بدنی و علوم‌ ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 استادیار گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت ‌بدنی و علوم ‌ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

10.22038/jpsr.2020.37655.1901

چکیده

هدف: 
از آنجایی‌که سفتی به عنوان یکی از خواص ساختارهای ویسکوالاستیک بدن، به لحاظ نظری می‌تواند برریسک بروز آسیب اثرگذار باشد، هدف از انجام این تحقیق، تعیین ارتباط سفتی اندام تحتانی با متغیرهای منتخب بیومکانیکی مرتبط با ریسک بروز آسیب در افراد جوان فعال سالم بود.
روش بررسی:
۲۰ دانشجوی پسر فعال و سالم رشته تربیت ‌بدنی و علوم‌ ورزشی به ‌طور داوطلبانه در این تحقیق نیمه آزمایشی شرکت کردند. آزمودنی ‌ها Hopping عمودی به سه شیوه دوطرفه، یک‌ طرفه روی پای برتر و یک ‌طرفه روی پای غیر برتر و با سه استراتژی ترجیحی، کنترلی (فرکانس ۲/۲ هرتز) و بیشینه را برای تعیین متغیرهای سفتی اندام تحتانی و آزمون فرود تک‌پا از روی سکو را برای تعیین متغیرهای اوج مؤلفه عمودی نیروی عکس‌العمل زمین، نرخ بارگذاری و انرژی جذب‌ شده مکانیکی اجرا کردند. متغیرهای بیومکانیکی ذکر شده توسط دستگاه فورس پلیت و سیستم آنالیز حرکت سنجیده و محاسبه شدند. ارتباط سفتی اندام تحتانی با متغیرهای اوج مؤلفه عمودی نیروی عکس‌العمل زمین، نرخ بارگذاری و انرژی جذب ‌شده مکانیکی در اجرای فرود از طریق آزمون همبستگی پیرسون با سطح معناداری 0/05 تعیین شد.
یافته‌ ها:
از بین متغیرهای سفتی اندام تحتانی حین اجرای Hopping با استراتژی ‌های مختلف (استراتژی کنترلی، ترجیحی و بیشینه)، سفتی اندام تحتانی حین اجرای Hopping بیشینه یک‌ طرفه با متغیر اوج مؤلفه عمودی نیروی عکس‌العمل زمین (0/01=p) و نرخ بارگذاری (0/01=(p رابطه معنادار و مثبت، و سفتی اندام تحتانی حین اجرای Hopping کنترلی با متغیر انرژی جذب ‌شده مکانیکی رابطه معنادار و منفی (0/02=p) نشان داد.
نتیجه ‌گیری:
با توجه به یافته‌ های تحقیق، می ‌توان بیان کرد سفتی بالای اندام تحتانی موجب افزایش ریسک بروز آسیب ‌های استخوانی مانند Osteoarthritis مفصل زانو و Stress Fracture می‌ شود، درحالی ‌که سفتی پایین اندام تحتانی ریسک بروز آسیب ‌های بافت نرم را افزایش می ‌دهد. بنابراین به نظر می ‌رسد سفتی بالا یا پایین اندام تحتانی به ‌منظور کاهش ریسک بروز آسیب مزیت محسوب نمی ‌شود و احتمالا مقداری بهینه برای آن وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


  1. Latash ML, Zatsiorsky VM. Joint stiffness: Myth or reality? Hum Movement Sci 1993; 12(6): 653-692.
  2. Brughelli M, Cronin J. Influence of running velocity on vertical, leg and joint stiffness: modelling and recommendations for future research. J Sports Med 2008; 38(8): 647-657.   
  3. Butler RJ, Crowell HP, Davis IMC. Lower extremity stiffness: implications for performance and injury. Clin Biomech 2003; 18(6): 511-517.
  4. Brughelli M, Cronin J. A review of research on the mechanical stiffness in running and jumping: methodology and implications. Scand J Med Sci Spor 2008; 18(4): 417-426.
  5. Blickhan R. The spring-mass model for running and hopping. J Biomech 1989; 22(11): 1217-1227.
  6. Lamontagne M, Kennedy MJ. The biomechanics of vertical hopping: a review. Res Sports Med. 2013; 21(4): 380‐394.
  7. Ashrostaghi M, Sadeghi H, Shirzad A. The relationship of mechanical stiffness during hopping test with performance and injury risk factors of lower extremity in selected fundamental movement kills. Phd Thesis, Faculty of physical Education, Kharazmi University; 2015:161. [Persian]
  8. McGill S. Ultimate back fitness and performance. 4th ed. Waterloo, Canada: Backfitpro Incorporated; 2009: 63.
  9. Watsford ML, Murphy AJ, McLachlan KA, Bryant. A prospective study of the relationship between lower body stiffness and hamstring injury in professional Australian rules footballers. American J Sports Med 2010; 38(10): 2058-2064.
  10. Pruyn EC, Watsfordfd ML, Murphy AJ, Pine MJ, et al. Relationship between leg stiffness and lower body injuries in professional Australian football. J Sports Sci 2012; 30(1): 71-78.
  11. Vazirian M, Shojaei I, Tromp RL, Nussbaum MA, et al. Age-related differences in trunk intrinsic stiffness. J Biomech 2015: 49(6): 926-932.
  12. Lee BC, McGill SM. Effect of Long-term Isometric Training on Core/Torso Stiffness. J Strength Cond Res 2015; 29(6): 1515-1526.
  13. Blackburn JT, Norcross MF, Padua DA. Influences of hamstring stiffness and strength on anterior knee joint stability. Clin Biomech 2011; 26(3): 278-283.
  14. Blackburn JT, Norcross MF, Cannon LN, Zinder SM. Hamstrings stiffness and landing biomechanics linked to anterior cruciate ligament loading J Athlet train. 2013; 48(6): 764-772.
  15. Butler RJ, Crowell HP, Davis IMC. Lower extremity stiffness: implications for performance and injury. Clin Biomech 2003; 18(6): 511-517.
  16. Brazier J, Bishop C, Simons C, Antrobus M, et al. Lower Extremity Stiffness: Effects on Performance and Injury and Implications for Training. Strength Cond J 2014; 36(5): 103-112.
  17. Granata K, Padua D, Wilson S. Gender differences in active musculoskeletal stiffness. Part II. Quantification of leg stiffness during functional hopping tasks. J Electromyogr Kinesiol 2002; 12(2): 127-135.
  18. Farley C, Morgenroth, D. Leg stiffness primarily depends on ankle stiffness during human hopping. J Biomech 1999; 32(3): 267-273.
  19. Brauner T,  Sterzing T, Wulf  M, Horstmann T. Leg stiffness: Comparison between unilateral and bilateral hopping tasks. Hum Movemnt Sci 2014; 33(1): 263-272.
  20. Hobara H, Inoue K, Kanosue K. Effect of hopping frequency on bilateral differences in leg stiffness. J Appl Biomech 2013; 29(1): 55-60.
  21. Hobara H, Kobayashi Y, Yoshida E,  Mochimaru M. Leg stiffness of older and younger individuals over a range of hopping frequencies. J Electromyogr Kinesiol 2015; 25(2): 305-309.
  22. McMahon T, Cheng G. The mechanics of running: How does stiffness couple with speed? J Biomech. 1990; 23(1): 65-78.
  23. Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement. 4th ed. Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons 2009: 86.
  24. Arampatzis A, Schade F, Walsh M, Brüggemann GP. Influence of leg stiffness and its effect on myodynamic jumping performance. J Electromyogr Kinesiol 2001; 31(5): 355‐364.
  25. Ashrostaghi M, Sadeghi H, Shirzad A. The analysis of spring-like behavior of human body during unilateral and bilateral hopping tests with different strategies. Res Sports Rehab 2017; 4(8): 21-29. [Persian]
  26. Williams D.S, McClay Davis I, Scholz J.P, Hamill J, et al. Lower extremity stiffness in runners with different foot types. Gait and Posture. 2003.
  27. Williams D.S, McClay I.S, Hamill J. Arch structure and injury patterns in runners. Clin Biomech. 2001; 16(4): 341–347.