مقدمه:
ﺗﻌﺎﺩﻝ ﻳﺎ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﭘﺎﺳﭽﺮ بدن عبارت است از هوشیاری بدن از وضعیت بخشهای مختلف خود ﺩﺭ ﺍﺭﺗﺒﺎﻁ ﺑﺎ هم ﻭ ﺩﺭ ﺍﺭﺗﺒﺎﻁ ﺑﺎ ﻓﻀﺎ که ﺑﺎ کمک ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﺩﺭﻳﺎﻓتی ﺍﺯ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﻴﻨﺎیی، ﺩﺳﺘﮕﺎﻩ ﺩﻫﻠﻴﺰی ﮔﻮﺵ، ﺣﺲ عمقی ﻣﻔﺎﺻﻞ ﻭ ﭘﻮﺳﺖ، ﻋﻘﺪﻩهای ﻗﺎﻋﺪﻩﺍی ﻭ ﻣﺨﭽﻪ به وجود میآید [4] ﻭ ﺑﻪ ﺳﻪ ﻧﻮﻉ ﺍﻳﺴﺘﺎ، ﻧﻴﻤﻪﭘﻮﻳﺎ ﻭ ﭘﻮﻳﺎ ﺗﻘﺴﻴﻢ میﺷﻮﺩ [5]. تعادل ایستا، ﺗﻮﺍﻧﺎیی ﺣﻔﻆ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭی ﺑﺪﻥ ﺩﺭ ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻜﻮﻥ ﻳﺎ ﺩﺭ ﻭﺿﻌﻴﺖ ایستاده است [6، 7] ﻭ ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺍﺯ ﺗﻌﺎﺩﻝ ﺍﻳﺴﺘﺎ ﺣﻔﻆ ﻭﺿﻌﻴﺖ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭی ﻭ ﺗﻌﺎﺩﻝ ﺑﺪﻥ ﺩﺭ ﻭﺿﻌﻴﺖ ﺍﻳﺴﺘﺎیی است.
ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺕ ﺍﻧﺠﺎﻡﺷﺪه تاکنون ﻧﺸﺎﻥ میدهد ﻛﻪ ﺍﺧﺘﻼﻝ ﺗﻌﺎﺩﻝ، ﺁﺳﻴﺐها ﻭ ﺍﻓﺖ ﻋﻤﻠﻜﺮﺩ ﺩﺭ ﺯﻣﺎﻥ ﻭﻗﻮﻉ خستگی فرد ﺍﺗﻔﺎﻕ میافتد [8، 9]؛ همچنین ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺕ ﻣﺘﻌﺪﺩی ﻧﺸﺎﻥ داده ﻛﻪ خستگی ﺑﺮ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﭘﺎﺳﭽﺮﺍﻝ ﺗﺄﺛﻴﺮ منفی میگذارد [10-14]. آنچه در این تحقیق بررسی میشود، فاکتور خستگی است. خستگی یکی از ﻋﻮﺍﻣﻞ ﻣﻬﻢ ﺩﺭ کاهش ﻗﺪﺭﺕ ﻋﻀﻠﻪ ﻭ ﺍﺧﺘﻼﻝ ﺩﺭ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭی و ﺗﻌﺎﺩﻝ است. خستگی پدیدهای معمول در فعالیتهای ورزشی و همچنین تجربهای رایج در فعالیتهای روزانه است [2، 15]. خستگی میتواند روی ثبات بدن از طریق تأثیر بر فاکتورهای محیطی و مکانیسمهای مرکزی اثرگذار باشد [16] و ﺑﻪ حالتی ﺍﻃﻼﻕ میﺷﻮﺩ ﻛﻪ کارایی ﺑﺪﻥ ﺑﺮﺍی ﺍﻧﺠﺎﻡ فعالیتی ﺧﺎﺹ ﻛﺎهش ﭘﻴﺪﺍ میکند ﻭ ﺑﺪﻥ ﺑﺮﺍی ﺍﺩﺍﻣﻪ ﻛﺎﺭی ﻣﺨﺼﻮﺹ ﻧﺎﺗﻮﺍﻥ ﺑﺎﺷﺪ [17]؛ همچنین خستگی عضلانی عبارت است ﺍﺯ ﺍﻳﺠﺎﺩ ﺍﺧﺘﻼﻝ ﻳﺎ ناتوانی ﺩﺭ ﺟﻮﺍﺏ ﺑﻪ ﻣﺤﺮکهایی ﻛﻪ ﺩﺭﻳﺎﻓﺖ میکند؛ ﺩﺭﻧﺘﻴﺠﻪ ﻋﻀﻠﻪ ﻗﺎﺩﺭ ﻧﻴﺴﺖ ﺑﻪ تحریکاتی ﻛﻪ ﺍﺯ ﺳﻴﺴﺘﻢ عصبی ﻣﻨﺘﻘﻞ میﺷﻮﺩ، ﭘﺎﺳﺦ دهد [18].
ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺑﺎ ﺍیستادن فرد روی یک پا بهمرور خستگی ایجاد میشود و ﺍﻋﻼﻡ خستگی ﺍﺯ سوی ﺧﻮﺩ فرد ﻳﺎ ﺗﻮﻗﻒ ﺍﻭ ﺩﺭ ﺍﺛﺮ خستگی ﻣﻔﺮﻁ، ﺯﻣﺎﻥ ﺭﺳﻴﺪﻥ ﺑﻪ خستگی ﻣﺤﺴﻮﺏ میﺷﻮﺩ. ﺧستگی عضلانی ﺑﺎﻋﺚ کاهش ﻛﻨﺘﺮﻝ عصبی ـ عضلانی، ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺩﺍﻣﻨﻪ ﻧﻮﺳﺎﻧﺎﺕ ﭘﺎﺳﭽﺮ، ﺍﺧﺘﻼﻝ ﺣﺲ عمقی ﻭ کاهش توانایی ﺗﻮﻟﻴﺪ ﭘﺎﺳﺦ عضلانی ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮﺍی ﺣﻔﻆ ﺗﻌﺎﺩﻝ ﻭ ﺛﺒﺎﺕ ﭘﺎﺳﭽﺮ میشود ﻛﻪ ممکن است ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ بیثباتی ﻭ کاهش ﺗﻌﺎﺩﻝ شود [2، 14، 19، 20]. چنین به نظر میرسد که افراد خسته در معرض خطر آسیبهای مفصلی ـ عضلانی به علت کاهش تعادل قرار میگیرند، درنتیجه عملکرد ضعیفی در حین فعالیتهای خود خواهند داشت [2]. ﻟﺬﺍ اگر ﺑﺎ ﺍﻧﺠﺎﻡ پژوهش ﺣﺎﺿﺮ ﺑﺘﻮﺍﻥ خستگی ﻭ ﺑﻪ ﺗﺒﻊ ﺁﻥ کاهش ﺗﻌﺎﺩﻝ ﺭﺍ ﻛﻨﺘﺮﻝ کرد، ﻛﻤﻚ بسیاری ﺑﻪ ﻭﺭﺯﺷﻜﺎﺭﺍﻥ و همچنین افرادی ﺧﻮﺍهد ﺷﺪ که مجبور به ایستادنهای طولاتیمدت در حین کار هستند.
وضعیت سیستم کنترل پاسچر به طور گسترده توسط فورس پلیت و حرکت مرکز فشار صفحه نیرو یا همان COP بدن روی زمین ارزیابی میشود [21، 22]. برای ارائه اطلاعات مطلوب در ارتباط با ظرفیتها و تواناییهای تعادلی هنگام ایستادن، تستهای تعادلی مختلفی تاکنون توسعه یافتهاند که از نظر اجرا آسانتر و در دسترستر هستند، اما از دقت لازم برخوردار نیستند. تکنولوژی سیستمهای آزمایشگاهی، اطلاعات جزئیتری در ارتباط با تعادل پاسچر در اختیار قرار میدهد [23]. با توجه به کمبود تحقیقاتی که با استفاده از ارزیابیهای آزمایشگاهی و کلینیکی دقیق برای بررسی همزمان تعادل و خستگی فرد و همچنین بررسی در تمامی عضلات اندام تحتانی افراد انجام شده است، در این پژوهش برای ارزیابی همزمان خستگی و تعادل از روشهای دقیق و آزمایشگاهی استفاده شد.
روششناسی:
10 نفر زن جوان با سن: 4/01±26/3 سال، جرم: 5/75±65/5 کیلوگرم، قد: 2/61±165سانتیمتر، شاخص توده بدنی: 2/08±24/08 و بدون سابقه آسیب در اندام تحتانی، سردرد یا سرگیجه، بیماریهای قلبی و عروقی، بیماری تنفسی، بیماری عصبی، پیچ خوردگیهای مکرر پا و مشکلات تعادلی ازجمله بینایی و شنوایی به طور تصادفی انتخاب شدند. آزمودنیها پس از اطلاع از روند پژوهش، داوطلبانه و با کسب موافقتنامه آگاهانه وارد مطالعه شدند.
به منظور ارزیابی تعادل ایستا از آزمون تست لکلک استفاده شد. این آزمون ابزاری رایج برای سنجش تعادل ایستاست و جانسون و نلسون (1979) آن را طراحی کردهاند؛ به این صورت که آزمودنی در حالی که دستها را روی کمر قرار میدهد، روی یک پا میایستد و کف پای دیگر (پای آزاد) به قسمت داخلی زانوی پای اتکا متصل میشود. در این حالت، آزمودنی روی پنجه پای تکیهگاه میایستد و آزمونگر مدت زمان تحمل او را در این وضعیت ثبت میکند. شرایطی که موجب ختم آزمون میشود، عبارتاند از: تماس پاشنه پای تکیهگاه با زمین، برداشتن دست از کمر و جدا شدن پای آزاد از زانوی پای اتکا [24].
برای بررسی تعادل ایستای افراد از محاسبه مرکز فشار پا (COP) توسط دستگاه فورس پلیت مارک AMTI آمریکایی مدل GCO استفاده شد. نتایج فورس پلیت با نرخ نمونهبرداری 1000 هرتز توسط نرمافزار نکسوز محاسبه شد، سپس میانگین جابهجایی در محورهای داخلی-خارجی و قدامی-خلفی برای به دست آوردن نقطه عدم تعادل محاسبه شد.
برای ارزیابی خستگی، همزمان با انجام تست تعادل لکلک از ثبت فعالیت الکتریکی با دستگاه الکترومایوگرافی بایومتریکس هشت کاناله استفاده شد. ابتدا محل نصب الکترود تعیین و سپس سطح پوست با استفاده از الکل و تراشیدن موهای محل تمیز شد؛ سپس الکترودهای سطحی دوقطبی ژل (نقره- کلراید نقره) اندودشده با فاصله 2 سانتیمتر مرکز به مرکز موازی با جهت تارهای عضلانی روی هفت عضله فعال در اندام تحتانی به صورت زیر قرار گرفت:
RF: رکتوس فموریس (عضله راست رانی)، LV: لترال وستوس (عضله پهن خارجی)، MV: مدیال وستوس (عضله پهن داخلی)، BF: بایسپس فموریس (عضله دو سر ران)، ST: سمی تندنیوس (عضله نیم وتری)، GL: گسترونمیوس لترالیس (عضله دوقلوی خارجی)، GM: گسترونمیوس مدیالیس (عضله دوقلوی داخلی).
الکترود مرجع خنثی نیز به استخوان مچ دست نصب شد. ابتدا فرد پای چپ خود را طبق آزمون لکلک از زمین جدا کرد و تا زانو بالا آورد و به صورت یک پا روی پای راست که الکترودها روی آن نصب شده بود، ایستاد. با استفاده از دستگاه سنکرونساز (یکسوکننده زمان) نیز همزمانی بین دستگاه فورس پلیت و الکترومایوگراف انجام شد.
ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ تا زمانی که فرد توان تحمل ایستادن روی یک پای خود را داشت، آزمایش ادامه پیدا میکرد. با اعلام خستگی مفرط از سوی فرد و عدم تعادل فرد و تمایل به گذاشتن پای دیگر روی زمین، پایان آزمایش اعلام میشد؛ سپس تمام این مراحل و نصب الکترودها مجدد روی پای چپ فرد اجرا میشد.
نتایج الکترومایوگراف با فرکانس نمونهبرداری 1000 هرتز پس از ثبت به نرمافزار بایومتریکس دستگاه منتقل و سپس درنرمافزار متلب تجزیه و تحلیل انجام شد. سیگنال خام بر اساس MVC (حداکثر انقباض ارادی) نرمالسازی شد. دامنه سیگنال الکترومایوگرافی به صورت میانگین ریشه مربع میانگین: کل سیگنال محاسبه شد. سیگنال خام حاصل از دستگاه الکترومایوگرافی بر اساس مراحل خستگی عضلات به دو مرحله قبل از خستگی و بعد از خستگی تقسیم شد؛ سپس 30 ثانیه آخر هر نمونه به دلیل اهمیت و شروع عدم تعادل فرد جدا شد و به صورت سه بازه زمانی 10 ثانیهای تجزیه و تحلیل شد. در هر مرحله، سه پارامتر توان عضله (P) ، فرکانس میانه (F) و RMS از سیگنالهای خام EMG به دست آمد و به عنوان شاخصهای خستگی در هر عضله در نظر گرفته شد.
درنهایت، نرمال بودن دادهها با استفاده از برنامه 61-SPSS و آزمون شاپیرو–ویلک و کلموگروف–اسمیرینوف بررسی شد؛ سپس مقدار sig (سطح معناداری) پارامترها با آزمون من ویتنی بررسی شد.
نتایج:
همانگونه که در جدول شماره 1 مشاهده میشود میانگین جابهجایی مرکز فشار پس از خستگی و عدم تعادل، افزایش یافته است.
در جدولهای شماره 2 و 3 با توجه به اینکه مقدار sig (سطح معناداری) در پارامترهای P و RMS کمتر از 0/05 است، بین اندازهگیریهای قبل و بعد از خستگی در پارامترهای P و RMS تفاوت معناداری وجود دارد؛ اما در پارامتر F این تفاوت معنادار نیست.
درواقع مشخص شد که خستگی بر توان عضله و RMS اثر معناداری میگذارد، اما بر میانگین فرکانس عضله اثر معناداری نمیگذارد و همچنین خستگی باعث افزایش P و کاهش RMS میشود. همچنین طبق جدول شماره 4 مشخص شد که بیشترین تغییر در پارامتر توان عضله در عضله دو سر ران (BF)، بیشترین تغییر در پارامتر فرکانس میانه در عضله نیم وتری (ST) و بیشترین تغییر در پارامتر RMS در عضله دوقلوی درونی (GM) و دوقلوی بیرونی (GL) دیده میشود.
بحث:
هدف از انجام این تحقیق تأثیر خستگی بر تعادل در اندام تحتانی افراد جوان بود. نتایج نشان داد که بین خستگی عضلات اندام تحتانی و ایجاد اختلال در تعادل فرد رابطه منفی وجود دارد؛ به این معنا که با افزایش سطح خستگی در عضلات، تعادل بیشتر تضعیف میشود.
این یافتهها با یافتههای برونی و همکاران [25]، گیمون و همکاران [26] و یاگی و همکاران [27] همخوانی دارد. ضمن اینکه حسینی مهر و همکاران [15] گزارش کردند که خستگی عضلانی به طور معناداری باعث افزایش عدم تعادل میشود که در این تحقیق نیز مشاهده شد.
نتیجهگیری نهایی:
یافتههایی که نقطه مقابل نتایج بهدستآمده در این تحقیق را گزارش کرده باشند، بسیار کم مشاهده شد و درواقع آنها نیز تأثیر منفی خستگی عضلانی بر کنترل تعادل را تأیید کردهاند، اما تنها اختلاف آنها در شدت خستگی در عضلات متفاوت یا مقدار جهات مختلف کنترل تعادل بود. شاید بتوان علت این ناهمخوانی را عوامل مداخلهای ازجمله مقدار استراحت در روز قبل از انجام تست، ماهیت فعالیتهایی که آزمودنیها در طول روز با آنها مواجه هستند، ورزشکار بودن یا نبودن آزمودنیها، نوع رشته ورزشی آنها، سطح فعالیت و آمادگی آزمودنیهایی که در تحقیق شرکت داده میشوند و اختلاف در پروتکل ایجاد خستگی در آنها دانست.
با توجه به یافتههای تحقیق حاضر و نتایج بهدستآمده از تحقیقات مشابه میتوان بیان کرد که با توجه به اینکه خستگی باعث اختلال در تعادل و افزایش احتمال بروز آسیب در فرد میشود، این موضوع به توجه قابلملاحظه ای نیاز دارد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در روند انجام تحقیقات مربوط به این مقاله، آگاهی کامل شرکتکنندگان از روند اجرای پژوهش، محرمانه ماندن اطلاعات آنها، اجازه خروج از پژوهش (هر زمان که بخواهند) و هرگونه حقوقی که مربوط به شرکتکنندگان است، وجود داشت/
حامی مالی
این مقاله حامی مالی نداشته است.
مشارکت نویسندگان
تحقیق و بررسی، منابع، نگارش پیشنویس، ویراستاری و نهاییسازی نوشته، بصریسازی، نظارت و مدیریت پروژه: :افسانه قدسی؛ در بقیه موارد همگی نویسندگان به یک انداره مشارکت داشتهاند.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان این مقاله تعارض منافعی ندارد.
تشکر و قدردانی
بدینوسیله نویسندگان از آزمایشگاه بالینی و بیومکانیک دانشکده مهندسی پزشکی واحد علوم تحقیقات تهران قدردانی میکنند.
References
1.Salavati M. [Comparative study of the effect of lower limb fatigue on healthy men (Persian)] [PhD dissertation]. Tehran: Tehran University; 2004.
2.Sadeghi H, Sarshin A, Abbasi A. [Effect of functional fatigue on dynamic postural control (Persian)]. Research in Sport Sciences. 2008; 5(1):79-94.
3.Barati N, Eslamdost M, Norasteh A. The effect of the fatigue muscles on the balance (Persian)]. Paper presented at: 6th International Conference on Physical Education. 4-6 March; Kish, Iran.
4.Letafatkar Kh, Bakhsheshiharis M, Ghorbani S. [Corrective movements and remedial action (Persian)]. Tehran: Bamdad Ketab Publication; 2010.
5.Sadeghi H, Hadi H, Rostamkhani H, Bashri M. [The effect of six weeks of power training , plaumetric and combination (power and plaumetric) on dynamic equilibrium of male athlete students (Persian)] . Res Sport Sci. 2009; 22(1):111-23.
6.Rajabi H, Gaeeni A. [Physical preparation (Persian)]. 2nd edition. Tehran: Samt Publication; 2004.
7.Ghasemzadeh Y. [The study and comparison of static equilibrium , Antropotik features and inferior of elite and athletes (Persian)] [Master thesis]. Mashhad: Ferdowsi University; 2007.
8.Greig M, Walker-Johnson C. The influence of soccer-specific fatigue on functional stability. Physical Therapy in Sport. 2007; 8(4):185-90. [DOI.org/10.1016/j.ptsp.2007.03.001]
9.Wikstrom EA, Powers ME, Tillman MD. Dynamic stabilization time after isokinetic and functional fatigue. J Athl Train. 2004; 39(3):247–53. [PMID] [PMCID]
10.Gribble PA, Hertel J. Effect of lower-extremity muscle fatigue on postural control. Arch Phys Med Rehabil. 2004; 85(4):589-92. [DOI.org/10.1016/j.apmr.2003.06.031] [PMID]
11.Pappas E, Sheikhzadeh A, Hagins M, Nordin M. The effect of gender and fatigue on the biomechanics of bilateral landings from a jump: Peak values. J Sports Sci Med. 2007; 6(1):77-84. [PMID] [PMCID]
12.Bigland Ritchie B, Woods J. Changes in muscle contractile properties and neural control during human muscular fatigue. Muscle Nerve. 1984; 7:691-9. [DOI:10.1002/mus.880070902] [PMID]
13.Johnston RB, Howard ME, Cawley PW, Lossee GM. Effect of lower extremity muscular fatigue on motor control performance. Med Sci Sports Exerc. 1998; 30:1703-7. [DOI:10.1097/00005768-199812000-00008] [PMID]
14.Susco MT , Valovich McLeod TC, Gansneder BM, Shultz SJ. Balance recovers within 20 minutes after exertion as measured by the balance error scoring system. J Athl Train. 2004; 39(3):241-6. [PMID] [PMCID]
15.Hosseinimehr SH, Daneshmandi H, Norasteh AS . The effects of activity related fatigue on static and dynamic postural control in college athletes. Braz J Biomotricity. 2010; 4(2):148-55.
16.Erkmen N, Taskin H, Kaplan T, Sanioglu A. The effect of fatiguing exercise on balance performance as measured by the balance error scoring system. Isokinet Exerc Sci. 2009; 17(2):121-7. [DOI:10.3233/IES-2009-0343]
17.Atko Viro & Mehis Viro. Biochemical Monitoring of Sport Training. [Gaeeni AA, Dabidi Roushan V, Haghighi AH, Faramarzi M, Chobineh S., Persian trans.]. Tehran: Samt; 2001.
18.Advardel M, Donald ki M. The physiological basis of physical education and athletics. [Khaledan A, Persian trans.]. Tehran: Tehran University Publication; 2008.
19.Taskin H, Erkmen N, Buyukipekci S, Kaplan T, Sanioglu A, Basturk D. Effects of fatigue on the balance performance as measured by balance error scorring system in volleyball players. J Mov Health. 2009; 9(2):128-34.
20.Clark S, Riley MA. Multisensory information for postural control: Sway-referencing. gain shapes center of pressure variability and temporal dynamics. Exp Brain Res. 2007; 176:299-310. [DOI:10.1007/s00221-006-0620-6] [PMID]
21.Kablan N, Ertan H, Ünver F, Kirazci S, Korkusuz F. Factors affecting the shoulder proprioceptive sense amonge male volleyball players. Isokinet Exerc Sci. 2004; 12(3):193-8. [DOI:10.3233/IES-2004-0173]
22.Kyvelidou A, Harbourne R, Stuberg WA, Sun J, Stergiou N. Reliability of center of pressure measures for assessing the development of sitting postural control. Arch Phys Med Rehabil. 2009; 90(7):1176-84. [DOI:10.1016/j.apmr.2009.01.031] [PMID] [PMCID]
23.Swenenburg J, Bruin E, Favero K, Uebelhart D. The reliability of postural balance measures in single and dual tasking in elderly fallers and non-fallers. BMC Musculoskelet Disord. 2008; 9:162. [DOI:10.1186/1471-2474-9-162] [PMID] [PMCID]
24.Jonson BL, Nelson JK. Fitness testing. Stork balance stand test practical measurements for evalution in physical education. 4th edition. Minneapolis: Burgess; 1979.
25.Bruno M, Matheus JW, Generosi AR, Marco AV, Junior CP. [Effect of muscle fatigue on posture control in soccer players during the short-pass movement (Portugese)]. Revista Brasiliera Cineantropometria and Desempenho Humano. 2011; 13(5):348-53. [DOI:10.1590/1980-0037.2011v13n5p348]
26.Gimmon Y, Riemer R, Oddsson L, Melzer I. The effect of plantar flexor muscle fatigue on postural control. J Electromyogr Kinesiol. 2011; 21(6): 922-8. [DOI:10.1016/j.jelekin.2011.08.005] [PMID]
27.Yaggie JA, Gregor SJ. Effects of isokinetic ankle fatigue on the maintenance of balance and postural limits. Arch Phys Med Rehab. 2002; 83:224-8. [DOI:10.1053/apmr.2002.28032] [PMID]
بازنشر اطلاعات | |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |