مقدمه:

امروزه بسکتبال به یکی از پرطرفدارترین و محبوب‌ترین ورزش‌های تیمی در سراسر جهان تبدیل شده است و بر اساس گزارش‌ها 11 درصد جمعیت جهان به طور منظم به انجام بازی بسکتبال مشغول هستند و این در حالی است که تعداد بسکتبالیست‌های مرد و زن جوان در حال افزایش است [1]. بسکتبال یکی از ورزش‌های تهاجمی و پربرخورد و درعین‌حال جذاب و پرطرفدار در سراسر جهان است. حرکات پیچشی، برشی، پرش‌ها و فرودها جزء حرکات اصلی این رشته ورزشی مهیج است که متأسفانه ریسک آسیب را در این رشته بالا می‌برد. مارتین و همکاران (2013) میزان ابتلا به آسیب در بسکتبالیست‌های جوان را 23 درصد گزارش کردند که از این میزان 65 درصد آسیب‌ها در اندام تحتانی رخ داده بود و بر اساس دیگر تحقیقات انجام‌شده، شایع‌ترین آسیب وابسته به ورزش بین مردان و زنان بسکتبالیست، اسپرین مچ پاست [2، 3]. از دلایل قابل‌ذکر برای آسیب‌های اندام تحتانی می‌توان نقص در سیستم عصبی ـ عضلانی و در پی آن کنترل قامت و تعادل را ذکر کرد [4، 5].

تعادل یکی از عناصر اصلی اغلب فعالیت‌های فیزیکی و یک فاکتور مهم در مهارت‌های ورزشی است. کنترل قامت در عملکرد رشته‌های ورزشی نقش مهمی ایفا می‌کند و در تمامی رشته‌ها از تیراندازی که کمترین جابه‌جایی را داراست تا رشته‌هایی مانند ژیمناستیک، کشتی و بسکتبال که به جابه‌جایی سریع همراه با بیشترین میزان تعادل نیاز دارد، نقش حیاتی و تعیین‌کننده‌ای در موفقیت ورزشکار دارد [6]. هدف اصلی از کنترل پوسچر بدن، حفظ مرکز ثقل بر روی سطح اتکا، حفظ حالت عمودی سر و کنترل جهت‌گیری‌های مختلف اندام‌های بدن در فضا در حین ایستادن، راه رفتن، دویدن و دیگر فعالیت‌هاست [7]. 

کنترل تعادل به صورت پویا به عملکرد متقابل و هماهنگ مفاصل بدن، اطلاعات رسیده از گیرنده‌های اطراف مفاصل، عضلات، سیستم بینایی و گیرنده‌های وستیبولار بستگی دارد. از طریق پیام‌های آوران اطلاعات سیستم بینایی، گیرنده‌های وستیبولار و دوک‌های عضلانی به سیستم عصبی مرکزی منتقل و وضعیت بدن در فضا مشخص می‌شود؛ سپس به کمک پیام‌های وابران رسیده از دستگاه عصبی مرکزی و کنترل عضلانی، مرکز ثقل بدن درون سطح اتکا باقی می‌ماند [7].

عوامل مختلفی بر سیستم عصبی-عضلانی و تعادل اثر می‌گذارند که خستگی یکی از این فاکتورهاست [8]. خستگی عضلانی بر اثر کاهش ظرفیت و پذیرش تنش ایجادشده در عضله یا برون‌ده نیرو بعد از انقباض مکرر عضلانی به وجود می‌آید که کاهش عملکرد سیستم حس عمقی و اختلال در عملکرد حرکتی را در پی دارد و می‌توان آن را به عوامل متابولیکی و نورولوژیکی نسبت داد که توسط سیستم عصبی ـ عضلانی به طور مرکزی و محیطی کنترل می‌شود [1، 9]. برای ایجاد خستگی روش‌ها و پروتکل‌های مختلفی وجود دارد که شامل انقباضات ایزوکینتیک [10، 11]، حرکات تکراری [12، 13]، انقباضات ایزومتریک [14] و فعالیت‌های عملکردی [15] است.

مطالعات محدودی تأثیر خستگی عملکردی و غیرعملکردی را به ‌طور مجزا بر تعادل بسکتبالیست‌ها بررسی کرده‌اند، ولی اینکه کدام پروتکل خستگی ممکن است تعادل را بیشتر تحت تأثیر قرار دهد، هنوز مشخص نشده است؛ ازاین‌رو به دلیل موجود نبودن پژوهش‌هایی در مورد ارتباط بین کنترل وضعیت قامت پویا و خستگی حاصل از فعالیت ورزشی، انجام تحقیقی با استفاده از پروتکل خستگی عملکردی که مشابه تمرینات ورزشی و مسابقات است و پروتکل خستگی غیرعملکردی ضروری به نظر می‌رسد تا مشخص شود که در کدام‌یک از شرایط خستگی، انجام تمرینات تعادلی موجب ارتقای کنترل پوسچر بازیکنان می‌شود؛ بنابراین هدف تحقیق حاضر مقایسه تأثیر پروتکل‌های خستگی عملکردی و غیرعملکردی بر تعادل پویای بسکتبالیست‌های آماتور است.

روش‌شناسی:

10 نفر از دانشجویان تربیت‌بدنی دانشگاه شهید باهنر کرمان با میانگین سن 1/5±21/4 سال، قد 7/1±177/5 سانتی‌متر و وزن 8/5±67/4 کیلوگرم که حداقل یک سال سابقه انجام بازی بسکتبال را داشتند، به شیوه نمونه‌گیری در دسترس برای حضور در این تحقیق کاربردی ـ نیمه‌تجربی داوطلب شدند. این افراد به هیچ‌کدام از بیماری‌های تعادلی مبتلا نبودند و حداقل در طی 12 ماه پیش از تحقیق نیز سابقه هیچ‌گونه آسیب‌دیدگی در مچ پا، زانو، سابقه عمل جراحی یا شکستگی نداشتند. تمامی شرکت‌کنندگان حاضر در پژوهش پس از آگاهی از شرایط تست‌گیری با امضای اظهارنامه کتبی، رضایت خود را برای شرکت در این تحقیق اعلام کردند.

پروسه تست‌گیری در سه جلسه (یک هفته استراحت بین هر جلسه) انجام شد. برای به حداقل رساندن اثر یادگیری، در جلسه اول آزمودنی‌ها با دستگاه اندازه‌گیری تعادل آشنا شدند و با آن به تمرین پرداختند. برای اندازه‌گیری تعادل از دستگاه تعادل‌سنج بایودکس (V1/03‌, Biodex, SW PN) استفاده شد. این دستگاه در 12 سطح متفاوت می‌تواند تنظیم شود که سطح 12 بیشترین ثبات و سطح 1 کمترین ثبات را داراست. در این تحقیق برای به دست آوردن شاخص تعادل پویا از آزمون پوسچرال استابیلیتی در سطح 2 استفاده شد [16]. مدت زمان اجرای هر آزمون 20 ثانیه بود که سه بار تکرار می‌شد و 10 ثانیه استراحت بین هر تکرار وجود داشت. دستگاه تعادل‌سنج متناسب با تغییرات مرکز ثقل و فشار پاها، به عنوان خروجی، سه شاخص انحراف قدامی ـ خلفی، انحراف در جهت داخلی ـ خارجی و انحراف کلی (Total) ارائه می‌دهد. روش اجرای آزمون نیز بدین صورت بود که آزمودنی بدون کفش و جوراب روی صفحه دستگاه با وضعیت تعریف‌شده چشم‌ها باز، دست‌ها آزاد و در کنار بدن و زانوها 10 تا 15 درجه خم قرار می‌گرفت.

در جلسه دوم تست‌گیری ابتدا پیش‌آزمون تعادل انجام شد و سپس 10 دقیقه به آزمودنی‌ها فرصت داده شد به شکل دلخواه به گرم کردن و انجام حرکات کششی بپردازند. برای اعمال خستگی غیرعملکردی از پروتکل خستگی پله استفاده شد [13]. شرایط انجام پروتکل به این نحو بود که آزمودنی شروع به پله رفتن می‌کرد (ارتفاع پله 40 سانتی‌متر بود) و هر زمان ضربان قلب فرد به 75 درصد HRmax (سن-022=HRmax) می‌رسید. تعداد پله رفتن فرد شمارش می‌شد (در مدت 10 ثانیه تعداد پله رفتن محاسبه و این مقدار در عدد 6 ضرب می‌شد تا تعداد پله رفتن در یک دقیقه به دست آید). زمانی که این تعداد شمارش‌شده به کمتر از 50 درصد کاهش می‌یافت، این لحظه به عنوان آغاز خستگی در نظر گرفته و در حداقل زمان ممکن، پس‌آزمون تعادل مشابه با شرایط پیش‌آزمون گرفته می‌شد.

در جلسه سوم تست‌گیری پس از انجام پیش‌آزمون تعادل و گرم کردن، به منظور اعمال خستگی عملکردی، از پروتکل خستگی ویژه بسکتبال استفاده شد [17] (تصویر شماره 1).

این پروتکل شامل چهار مرحله چهار دقیقه‌ای با شدت ضربان 90 تا 95 درصد HRmax و سه دقیقه استراحت فعال با ضربان 70 درصد HRmax است و از نظر مدت، شدت و الگوهای حرکتی، مشابه با بازی بسکتبال است (ضربان قلب آزمودنی‌ها در حین انجام هر دو پروتکل توسط ضربان‌سنج پولار کنترل می‌شد). درنهایت نیز انجام تست‌های مربوط به پس‌آزمون تعادل انجام شد.

برای تجزیه و تحلیل آماری اطلاعات از نرم‌افزار 22 SPSS استفاده شد. نرمال بودن توزیع نمرات از طریق آزمون شاپیرو ویلک بررسی شد. از آزمون تی همبسته برای مقایسه شاخص‌های تعادل قبل و بعد از خستگی و از آزمون تی مستقل برای مقایسه درصد تأثیر خستگی دو پروتکل عملکردی و غیرعملکردی در سطح معناداری (P≤0/05) استفاده شد.

نتایج:

نتایج مربوط به آزمون تی همبسته در جدول شماره 1 ارائه شده است.

این نتایج نشان‌دهنده کاهش شاخص‌های تعادلی بر اثر هر دو پروتکل خستگی است که از بین پارامترهای بررسی‌شده، تفاوت بین پیش‌آزمون و پس‌آزمون شاخص تعادل کلی و تعادل در جهت قدامی ـ خلفی بر اثر پروتکل غیرعملکردی (به‌ترتیب 0/03=P و 0/03=P) معنی‌دار گزارش شد (جدول شماره 1).

نتایج مربوط به آزمون تی-مستقل برای مقایسه تأثیر دو پروتکل در جدول شماره 2 نمایش داده شده است.

براین‌اساس، پروتکل غیرعملکردی، شاخص تعادل کلی را 21/39 درصد، شاخص تعادل در جهت قدامی-خلفی را 28/58 درصد و شاخص تعادل در جهت داخلی-خارجی را 11/33 درصد کاهش داده است؛ درحالی‌که پروتکل عملکردی، شاخص تعادل کلی را 10/49 درصد، شاخص تعادل در جهت قدامی-خلفی را 12/50 درصد و شاخص تعادل در جهت داخلی-خارجی را 5/18 درصد کاهش داده است (جدول شماره 2).

بحث: 

هدف از این پژوهش، مقایسه تأثیر پروتکل‌های خستگی عملکردی و غیرعملکردی بر تعادل پویای بسکتبالیست‌های آماتور بود. درمجموع، نتایج تحقیق حاضر، کاهش تعادل در اثر خستگی را نشان داد. در مورد پروتکل خستگی غیرعملکردی، نتایج نشان داد که حفظ تعادل به صورت معناداری تحت تأثیر این پروتکل قرار گرفته است. این نتایج در جهت قدامی ـ خلفی معنادار بودند، ولی در جهت داخلی-خارجی این اختلافات معنادار نبود. در مورد پروتکل خستگی عملکردی علی‌رغم اینکه نتایج کاهش در تعادل را نشان داد، اما این اختلافات معنادار نبود. همچنین نتایج تحقیق حاضر بیانگر این موضوع بود که در بازیکنان آماتور بسکتبال، خستگی غیرعملکردی نسبت به خستگی عملکردی، حفظ تعادل را بیشتر تحت تأثیر قرار می‌دهد. در هر دو پروتکل، کنترل قامت در جهت قدامی-خلفی نسبت به جهت داخلی-خارجی با نوسان بیشتری همراه بوده است.

خستگی ممکن است به مهار سیستم بازخورد عصبی ـ عضلانی منجر شود و بر بخش آوران حلقه بیوفیدبک عصبی ـ عضلانی تأثیرگذار باشد. درحقیقت، خستگی باعث کاهش تخلیه فیبرهای آوران دوک عضلانی می‌شود و این تأثیر احتمالاً به دلیل کاهش فعال‌سازی نورون‌های حرکتی گاماست. این پدیده باعث کاهش ورودی به بخش‌هایی از سیستم عصبی مرکزی می‌شود که درون‌دادهای آوران را با هم تلفیق می‌کند و احتمالاً باعث کاهش تخلیه نورون‌های حرکتی آلفا می‌شود؛ درنتیجه در ارسال فرمان‌های اصلاحی مناسب به عضلات کنترل‌کننده پوسچر اختلالاتی ایجاد می‌شود [18]. 

عامل مهم دیگر در کاهش تعادل بعد از خستگی، کاهش و تخلیه گلیکوژن در برخی از تارهای عضلانی است که این موضوع احتمالاً تعداد تارهایی را که می‌تواند برای جبران کمبود نیروی عضله به کار رود، کاهش دهد؛ بنابراین عضله قادر به تولید نیروی کافی در طول دوره‌های تمرینی بسیار شدید نیست. به عبارتی می‌توان گفت کاهش تعادل در اثر خستگی احتمالاً به واسطه کاهش در تعداد تارهایی است که می‌توانند برای تولید نیرو در جهت حفظ پوسچر به کار گرفته شوند [19]. در پروتکل خستگی پله، عضلات اندام تحتانی (به‌خصوص عضلات ضد جاذبه که نقش اصلی را در حفظ تعادل ایجاد می‌کنند) نسبت به پروتکل عملکردی بیشتر به کار گرفته می‌شوند و فعالیت بیشتری دارند و در پی آن احتمالاً با تخلیه گلیکوژن بیشتری مواجه می‌شوند که نتیجه آن کاهش بیشتر تعادل در این پروتکل است.

این نتایج با نتایج تحقیق هارکینز و همکاران، ستین و همکاران، ناردون و همکاران، کاترین و همکاران، ویلکینز و همکاران، بو و همکاران و لطافت‌کار و همکاران که تا حدودی کاهش کنترل تعادل و افزایش نوسانات بدن را پس از اعمال برنامه‌های مختلف خستگی گزارش کرده بودند، همسو است [25-20 ،13]. مشابه با دلایل ذکرشده، کارکرد نامناسب عضلات و اثرات حسی خستگی می‌تواند از دلایل احتمالی کاهش تعادل مشاهده‌شده باشد.

در تحقیق حاضر، نتایج مربوط به پروتکل خستگی عملکردی معنی‌دار گزارش نشد، در صورتی که خرم‌نژاد و همکاران (1390) کاهش معنی‌دار تعادل پس از اعمال خستگی عملکردی را گزارش کرده بودند [15]. برای این تناقض می‌توان به دو مورد اشاره کرد؛ اولین مورد اینکه در تحقیق وی از تست Y برای اندازه‌گیری تعادل استفاده شده بود، درحالی‌که در تحقیق حاضر از دستگاه تعادل‌سنج استفاده شد. دومین مورد اینکه در تحقیق خرم‌نژاد و همکاران از بازیکنان حرفه‌ای شاغل در لیگ استان استفاده شده بود که به نظر می‌رسد تجربه می‌تواند روی تعادل تأثیر مثبت داشته باشد و به همین دلیل نتایج برعکس بود و تفاوت‌ها معنی‌دار گزارش شده بود.

نتیجه‌گیری:

نتایج این مطالعه نشان داد که خستگی می‌تواند فعالیت‌های رفلکسی عضلات حول مفصل زانو و مچ پا را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش دهد. کاهش فعالیت‌های رفلکسی برای برگرداندن وضعیت بدن به حالت تعادل باعث افزایش نیروی گشتاوری مچ پا و افزایش مرکز اعمال نیرو در صفحه فرونتال می‌شود که ممکن است خطر آسیب‌های خارجی مچ پا را افزایش دهد؛ همچنین مشخص شد که پروتکل خستگی غیرعملکردی، حفظ تعادل را بیشتر از خستگی عملکردی تحت تأثیر قرار می‌دهد، بنابراین استفاده از تمرینات متفاوت از تمرینات تخصصی رشته بسکتبال برای تجربه دوره خستگی و انجام تمرینات برای بهبود تعادل در این وضعیت ممکن است در بهبود تعادل بسکتبالیست‌ها مؤثر واقع شود. با توجه به تغییراتی که در شاخص‌های تعادل در اثر خستگی به وجود آمد، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که عضلات مؤثر در ثبات ناحیه قدامی و خلفی بدن در مقایسه با عضلات داخلی و خارجی بیشتر تحت تأثیر خستگی قرار می‌گیرند که مربیان تمرین‌دهنده می‌بایست به این نکته نیز توجه کنند.

ملاحظات اخلاقی:

پیروی از اصول اخلاق پژوهش

قبل از شروع آزمون‌ها تمامی مراحل برای شرکت‌کننده‌ها توضیح داده شد و رضایت‌نامه کتبی توسط آزمودنی‌ها خوانده و پر شد.

حامی مالی

این پژوهش حامی مالی ندارد.

مشارکت نویسندگان

مفهوم‌سازی، اجرا، تست‌گیری، پیش‌نویس و منابع:  ساسان نادری، دکتر فریبرز محمدی پور، دکتر محمدرضا امیر سیف الدینی. تحلیل و نوشتار و ویراستاری مقاله: ساسان نادری، حمیدرضا ناصرپور.

تعارض منافع

طبق نظر نویسندگان، این پژوهش تعارض منافعی ندارد.

References

1.Harmer PA. Basketball injuries. Med Sport Sci. 2005; 49:31-61. [DOI:10.1159/000085341] [PMID]

2.McKay G, Goldie P, Payne W, Oakes B. Ankle injuries in basketball: Injury rate and risk factors. Br J Sports Med. 2001; 35(2):103-8. [DOI:10.1136/bjsm.35.2.103] [PMID] [PMCID]

3.Martin RL, Davenport TE, Paulseth S, Wukich DK, Godges JJ. Ankle stability and movement coordination impairments: Ankle ligament sprains. J Orthop Sports Phys Ther. 2013; 43(9):A1-40. [DOI:10.2519/jospt.2013.0305] [PMID]

4.McGuine TA, Greene JJ, Best T, Leverson G. Balance as a predictor of ankle injuries in high school basketball players. Clin J Sport Med. 2000; 10(4):239-44. [DOI:10.1097/00042752-200010000-00003] [PMID]

5.Hewett TE, Myer GD, Ford KR, Heidt RS, JR, Colosimo AJ, McLean SG et al. Biomechanical measures of neuromuscular control and valgus loading of the knee predict anterior cruciate ligament injury risk in female athletes: A prospective study. Am J Sports Med. 2005; 33(4):492-501. [DOI:10.1177/0363546504269591] [PMID]

6.Huston JL, Sandrey MA, Lively MW, Kotsko K. The effects of calf-muscle fatigue on sagittal-plane joint-position sense in the ankle. J Sport Rehabil. 2005; 14(2):168-84. [DOI:10.1123/jsr.14.2.168]

7.Levangie PK, Norkin CC. Joint structure and function: A comprehensive analysis. 5th edition. Philadelphia: F.A. Davis Company; 2011.

8.Naserpour H, Sadeghi H. The effect of short-term use of cold spray on strength and ankle joint position sense in professional wrestlers. J Sport Biomech. 2017; 3(2):43-50.

9.Blackburn T, Guskiewicz K, Petschauer M, Prentice W. Balance and joint stability: The relative contributions of proprioception and muscular strength. J Sport Rehabil. 2000; 9(4):315-28. [DOI:10.1123/jsr.9.4.315]

10.Gribble PA, Hertel J, Denegar CR, Buckley WE. The effects of fatigue and chronic ankle instability on dynamic postural control. J Athl Train. 2004; 39(4):321-9.

11.Yaggie JA, McGregor SJ. Effects of isokinetic ankle fatigue on the maintenance of balance and postural limits. Arch Phys Med Rehabil. 2002; 83(2):224-8. [DOI:10.1053/apmr.2002.28032] [PMID]

12.Sparto PJ, Parnianpour M, Reinsel TE, Simon S. The effect of fatigue on multijoint kinematics, coordination, and postural stability during a repetitive lifting test. J Orthop Sports Phys Ther. 1997; 25(1):3-12. [DOI:10.2519/jospt.1997.25.1.3] [PMID]

13.Cetin N, Bayramoglu M, Aytar A, Surenkok O, Yemisci OU. Effects of Lower-Extremity and Trunk Muscle Fatigue on Balance. Open Sports Med J. 2008; 2(1): 16-22. [DOI:10.2174/1874387000802010016]

14.Vuillerme N, Forestier N, Nougier V. Attentional demands and postural sway: The effect of the calf muscles fatigue. Med Sci Sports Exerc. 2002; 34(12):1907-12. [DOI:10.1097/00005768-200212000-00008] [PMID]

15.Khorramnejad H, Sahebazzamani M. Sharifiyan E. AmirSeyfaddini M. Effects of fatigue on performance stability basketball players with functional ankle instability. J Sport Med Rev. 2012; 9:46-60.

16.Faraji E, Daneshmandi H, Atri AE, Onvani V, Namjoo FR. Effects of prefabricated ankle orthoses on postural stability in basketball players with chronic ankle instability. J Res Rehabil Sci. 2012; 3(4):274-8. [DOI:10.5812/asjsm.34551] [PMID] [PMCID]

17.Smith M. Basketball skill test for the big men. FIBA Assist Mag. 2004; 07:59-60.

18.Taylor JL, Butler JE, Gandevia SC. Changes in muscle afferents, motoneurons and motor drive during muscle fatigue. Eur J Appl Physiol. 2000; 83(2-3):106-15. [DOI:10.1007/s004210000269] [PMID]

19.Bangsbo J. The physiology of soccer: With special reference to intense intermittent exercise. Acta physiologica Scandinavica Supplementum. 1994; 619:1-155. [PMID]

20.Harkins KM, Mattacola CG, Uhl TL, Malone TR, McCrory JL. Effects of 2 ankle fatigue models on the duration of postural stability dysfunction. Natl Athl Train Assoc. 2005; 40(3):191-4.

21.Nardone A, Schieppati M. Postural adjustments associated with voluntary contraction of leg muscles in standing man. Exp Brain Res. 1988; 69(3):469-80. [DOI:10.1007/BF00247301] [PMID]

22.Wilkins JC, Valovich McLeod TC, Perrin DH, Gansneder BM. Performance on the balance error scoring system decreases after fatigue. J Athl Train. 2004; 39(2):156-61.

23.Christina KA, White SC, Gilchrist LA. Effect of localized muscle fatigue on vertical ground reaction forces and ankle joint motion during running. Hum Mov Sci. 2001; 20(3):257-76. [DOI:10.1016/S0167-9457(01)00048-3]

24.Letafatkar A, Alizadeh M, Kordi M. The effect of exhausting exercise induced fatigue on the double-leg balance of elite male athletes. J Soc Sci. 2009; 5(4):445-51. [DOI:10.3844/jssp.2009.445.451]

25.Bove M, Faelli E, Tacchino A, Lofrano F, Cogo CE, Ruggeri P. Postural control after a strenuous treadmill exercise. J Neurosci Lett. 2007; 418(3):276-81. [DOI:10.1016/j.neulet.2007.03.036] [PMID]