دوره 8، شماره 2 - ( 6-1401 )
جلد 8 شماره 2 صفحات 167-154 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Soltani N, Yousefian Molla R, Fatahi A. The Effect of Increasing Running Speed on Kinetic Ratio of Lower Limbs in Closed Kinetic Chain. J Sport Biomech 2022; 8 (2) :154-167
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-280-fa.html
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-280-fa.html
سلطانی نگین، یوسفیان ملا راضیه، فتاحی علی. تأثیر افزایش سرعت دویدن بر نسبت کینتیک مفاصل اندام تحتانی در زنجیره حرکتی بسته. مجله بیومکانیک ورزشی. 1401; 8 (2) :154-167
نگین سلطانی1 
، راضیه یوسفیان ملا2 ، علی فتاحی*1
، راضیه یوسفیان ملا2 ، علی فتاحی*1
1- گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران،ایران.
2- گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران.
2- گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران.
متن کامل [PDF 2037 kb]
(912 دریافت)
| چکیده (HTML) (1304 مشاهده)
متن کامل: (1105 مشاهده)
مقدمه
از دیدگاه بیومکانیکی، اندام تحتانی به‌عنوان یک واحد عملکردی است که هدف آن نگهداری از وزن بدن و ایجاد اهرم برای حرکت کردن رو به جلو در هنگام دویدن می‌باشد (1). همچنین می‌توان گفت اندام تحتانی، تنها بخش بدن است که در حال حرکت با سطوح خارجی تماس پیدا می‌کند و برای حفظ تعادل به هنگام دویدن نقش بسیار مهمی ایفا می‌نماید (2). دویدن، یکی از رایج‌ترین فعالیت‌های حرکتی فراغتی در میان افراد جامعه است، به‌طوری که تنها در کشوری مانند ایالات‌متحده تقریباً 30 میلیون نفر به‌منظور مسابقه و تمرین به دویدن می‌پردازند (3). در طول فعالیت‌های بدنی به‌ویژه دویدن، در مرحله اتکا اندام تحتانی همواره تحت تأثیر بار و نیروهایی از طرف زمین قرار می‌گیرد و در این مرحله از دویدن به دلیل قرار گرفتن اندام تحتانی در زنجیره بسته و اتصالات مفصلی، حرکت یک اندام بر حرکت اندام مجاور تأثیر می‌گذارد (4). در واقع اندام‌های مجاور هنگام فعالیت در زنجیره بسته، حرکت جفت شده کوپلینگ و به نوعی هماهنگی ویژه‌ای دارند (5). می‌توان گفت دویدن فعالیتی در زنجیرۀ بسته و اساسی‌ترین حرکت قابل بحث و الگوی حرکتی است که در اکثر ورزش‌ها مورد نیاز می‌باشد (6). سرعت دویدن افراد بر اساس طول و تواتر گام‌ها تعیین می‌شود (7). از جمله متغیرهای کینتیکی نیز می‌توان به گشتاور مفاصل اندام تحتانی نیز اشاره کرد و می‌توان گفت هرچه میزان قدرت عضلات بیشتر باشد، می‌توانند گشتاور درونی بیشتری بر مفصل وارد کنند و از این طریق نیروهای وارد شده بر بدن را جذب کنند و در حین انجام اعمالی مانند دویدن باید بین نیروی وارد بر مفصل و قدرت عضلانی تعادل باشد تا مفصل بتواند ثبات خود را حفظ کند، پس بنابراین هرچه نیروی خارجی وارد شده بر بدن بیشتر باشد، تلاش عضلانی بیشتری باید انجام گیرد تا از چرخش مفصل به دلیل گشتاور خارجی جلوگیری کند، به همین علت تجزیه وتحلیل گشتاور مفصل در مطالعه حرکات بدن بسیار پراهمیت است (8). طبق پژوهش‌های انجام شده گشتاورهای ایجاد شده در مفاصل اندام تحتانی در سیکل دویدن در هر سه صفحه و سه محور آناتومیکی مورد بررسی قرار گرفته است و نشان داده شده که گشتاورهای ایجاد شده در مفاصل اندام تحتانی در صفحۀ ساجیتال بیشترین مقدار را در بالاترین سرعت داشتند (9). طبق مطالعات انجام شده در پژوهش‌های قبل، عملکرد ممان زانو در بین مفاصل اندام تحتانی نسبت به مفصل مچ پا و مفصل ران حمایت قابل توجّهی را در حداکثر سرعت دویدن نشان داد (10). همچنین مطالعه روی‌داده‌های کینتیکی نیز نشان می‌دهد که با افزایش سرعت دویدن شاخص‌هایی مانند گشتاور مفاصل اندام تحتانی تحت تأثیر افزایش سرعت هستند و همبستگی مثبتی با سرعت دارند (11). سرعت حرکت می‌تواند بر میزان تقارن بین اندام‌ها در هنگام راه رفتن و دویدن نیز تأثیرگذار باشد (12). در یک سیکل دویدن نشان داده شد که هنگام برخورد پا با زمین گشتاورهای بخش قدامی و خارجی پا در حرکت دورسی فلکشن و گشتاورهای بخش خلفی و خارجی پا در حرکت فلکشن نیز افزایش می‌یابند (13). در پژوهشی به بررسی تأثیر تمرینات مرتبط با راه رفتن و دویدن روی تردمیل بر روی قدرت عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی پرداختند که اساس این تمرینات روی تردمیل تحمل وزن و زنجیرۀ حرکتی بسته بوده است، نتایج این پژوهش نشان داد که این تمرینات سبب افزایش معنی دار قدرت ایزوکینتیکی عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی شد. در پژوهشی میانگین گشتاورهای اکستنسوری در هر سه مفصل، ران - زانو و مچ پا در فاز استانس مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که میانگین گشتاورهای سه مفصل با افزایش سرعت و طول گام نیز افزایش پیدا می‌کند (14). مطالعات محدودی در زمینۀ تأثیر سرعت دویدن در زنجیرۀ حرکتی بستۀ کینتیک از جمله گشتاور نیز انجام شده است، حال در این پژوهش می‌خواهیم میزان سرعت دویدن افراد را بر روی زنجیرۀ حرکتی بسته و همچنین نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی را بررسی نماییم.
روش شناسی
تحقیق حاضر از نوع نیمه تجربی بود. تعداد 28 نفر آزمودنی مرد سالم که با روش نمونه‌گیری در دسترس انتخاب شده بودند، در تحقیق حاضر به‌عنوان آزمودنی شرکت نمودند. این پژوهش در آزمایشگاه بیومکانیک و کنترل حرکت دانشگاه فدران ABC در کشور برزیل انجام شد. ویژگی‌های دموگرافیک آزمودنی‌ها شامل (سن: 62/6 ± 75/34 سال، شاخص تودۀ بدنی: 67/7 ± 63/69 کیلوگرم، قد: 74/6 ± 96/175 سانتی‌متر) بودند (جدول 1). پیش از اجرای پروتکل پژوهش تمامی افراد از نظر ناهنجاری‌های اسکلتی عضلانی عصبی و آسیب‌های اندام تحتانی توسط فرد خبره و ارزیابی‌های فیزیکی لازم مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین تمام آزمودنی‌ها رضایت نامۀ کتبی را جهت شرکت در این پژوهش امضاء نمودند. این مقاله با کد اخلاق (53063315.7.0000.5594) تائید و ثبت گردید. معیار ورود شامل دوندگانی بود که در هفته بیش از 20 کیلومتر را می‌دویدند و حداقل سرعت متوسط دویدن آن‌ها در طول مسابقات با مسافت 10 کیلومتری، یک کیلومتر در 5 دقیقه بود و با دویدن روی تردمیل آشنایی کامل داشتند. معیارهای خروج شامل نداشتن هرگونه اختلال اسکلتی و عصبی عضلانی در حرکت یا استفادۀ آن‌ها از وسایل کمکی بود. مورد ارزیابی‌شده در این مطالعه دویدن آزمودنی‌ها با سه سرعت مختلف بود که در این روند تأثیر افزایش سرعت دویدن افراد در سه سرعت مختلف بر زنجیره و نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی مورد بررسی قرار گرفت. جهت برآورد متغیرهای مورد پژوهش در این مطالعه 48 مارکر تکنیکی و آناتومیکی با چهار نشانگر دقیق بر روی استخوان ران و ساق پای آزمودنی‌ها قرار گرفت. سپس شرکت‌کنندگان با 3 سرعت مختلف (5/2 ، 5/3و 5/4) متر بر ثانیه بر روی تردمیل دویدند. در این پژوهش از دو ابزار مهم که شامل دوربین و صفحۀ نیرو است، استفاده شد. 12 دوربین به وضوح 4 مگابایت با نرم افزار کرتکس 6 و تجزیه‌وتحلیل حرکت سانتا روزا در ارتفاع 8/2 متر از زمین قرار داشتند (شکل 1). تمام دوربین‌ها قبل از انجام پروتکل کالیبره شدند. پارامترکینتیکی سه بعدی مفاصل اندام تحتانی برای سه مفصل ران، زانو و مچ پا در این پژوهش شامل گشتاور (حاصل‌ضرب نیرو در فاصله از مرکز) بود که نسبت کینتیکی مقادیر مینیمم، ماکزیمم و میانگین این مفاصل در سه سرعت مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نسبت مفاصل اندام تحتانی به‌صورت تقسیم مفاصل ران به زانو، زانو به مچ پا و ران به مچ پا در هر سه صفحه و سه محور در سرعت‌های مورد نظر اندازه‌گیری شدند. سپس میانگین نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی در این پژوهش نیز مورد استفاده قرار گرفت. همچنین در این تحقیق این 3 مفصل در فاز استانس مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده‌های اندازه‌گیری شده در هر سه صفحه و سه محور که در این پژوهش محور Z در صفحۀ ساجیتال ، محور X در صفحۀ فرونتال و محور Y در صفحۀ عرضی در نظر گرفته شده بودند مورد بررسی قرار گرفتند. ملاک صحیح دویدن آزمودنی‌ها رعایت الگوی پاشنه –پنجه، بررسی درستی نمودارهای نیروی عکس‌العمل زمین از نظر ترتیب پیک‌ها، دیده شدن مارکس‌ها توسط دوربین‌ها و رعایت سرعت‌های مورد نظر برای آزمودنی‌ها بود که از طریق نمودار ارزیابی نیروی عکس‌العمل زمین در دستگاه و همچنین ارزیابی دیداری توسط ناظرین کنترل و تائید گردید. مرحلۀ دویدن در سه سرعت 5/2، 5/3 و 5/4 متر بر ثانیه به‌طور صد درصد کامل توسط شرکت‌کنندگان انجام شد، سرعت دویدن آن‌ها به اتصال کامل پا با زمین و کاهش و افزایش شتاب آن‌ها در دویدن بستگی داشت.
جهت بررسی نرمال بودن داده‌ها از آزمون شاپیرو-ویک استفاده شد. همچنین از آمار توصیفی برای معرفی میانگین و انحراف استاندارد برای ارزیابی طبیعی بودن توزیع داده‌ها استفاده شد. تجزیه‌وتحلیل داده‌ها با استفاده از روش آماری تحلیل واریانس با اندازه‌گیری‌های تکراری جهت اندازه‌گیری پارامترهای کینتیکی افراد در حین دویدن با سه سرعت متفاوت مورد استفاده قرار گرفت و برای بررسی اختلاف بین گروه‌ها نیز از آزمون تعقیبی Post Hoc بونفرونی استفاده شد. همچنین مراحل تحلیل آماری با نرم‌افزار SPSS ورژن 22 و سطح معناداری 05/0 > P انجام شد.
از دیدگاه بیومکانیکی، اندام تحتانی به‌عنوان یک واحد عملکردی است که هدف آن نگهداری از وزن بدن و ایجاد اهرم برای حرکت کردن رو به جلو در هنگام دویدن می‌باشد (1). همچنین می‌توان گفت اندام تحتانی، تنها بخش بدن است که در حال حرکت با سطوح خارجی تماس پیدا می‌کند و برای حفظ تعادل به هنگام دویدن نقش بسیار مهمی ایفا می‌نماید (2). دویدن، یکی از رایج‌ترین فعالیت‌های حرکتی فراغتی در میان افراد جامعه است، به‌طوری که تنها در کشوری مانند ایالات‌متحده تقریباً 30 میلیون نفر به‌منظور مسابقه و تمرین به دویدن می‌پردازند (3). در طول فعالیت‌های بدنی به‌ویژه دویدن، در مرحله اتکا اندام تحتانی همواره تحت تأثیر بار و نیروهایی از طرف زمین قرار می‌گیرد و در این مرحله از دویدن به دلیل قرار گرفتن اندام تحتانی در زنجیره بسته و اتصالات مفصلی، حرکت یک اندام بر حرکت اندام مجاور تأثیر می‌گذارد (4). در واقع اندام‌های مجاور هنگام فعالیت در زنجیره بسته، حرکت جفت شده کوپلینگ و به نوعی هماهنگی ویژه‌ای دارند (5). می‌توان گفت دویدن فعالیتی در زنجیرۀ بسته و اساسی‌ترین حرکت قابل بحث و الگوی حرکتی است که در اکثر ورزش‌ها مورد نیاز می‌باشد (6). سرعت دویدن افراد بر اساس طول و تواتر گام‌ها تعیین می‌شود (7). از جمله متغیرهای کینتیکی نیز می‌توان به گشتاور مفاصل اندام تحتانی نیز اشاره کرد و می‌توان گفت هرچه میزان قدرت عضلات بیشتر باشد، می‌توانند گشتاور درونی بیشتری بر مفصل وارد کنند و از این طریق نیروهای وارد شده بر بدن را جذب کنند و در حین انجام اعمالی مانند دویدن باید بین نیروی وارد بر مفصل و قدرت عضلانی تعادل باشد تا مفصل بتواند ثبات خود را حفظ کند، پس بنابراین هرچه نیروی خارجی وارد شده بر بدن بیشتر باشد، تلاش عضلانی بیشتری باید انجام گیرد تا از چرخش مفصل به دلیل گشتاور خارجی جلوگیری کند، به همین علت تجزیه وتحلیل گشتاور مفصل در مطالعه حرکات بدن بسیار پراهمیت است (8). طبق پژوهش‌های انجام شده گشتاورهای ایجاد شده در مفاصل اندام تحتانی در سیکل دویدن در هر سه صفحه و سه محور آناتومیکی مورد بررسی قرار گرفته است و نشان داده شده که گشتاورهای ایجاد شده در مفاصل اندام تحتانی در صفحۀ ساجیتال بیشترین مقدار را در بالاترین سرعت داشتند (9). طبق مطالعات انجام شده در پژوهش‌های قبل، عملکرد ممان زانو در بین مفاصل اندام تحتانی نسبت به مفصل مچ پا و مفصل ران حمایت قابل توجّهی را در حداکثر سرعت دویدن نشان داد (10). همچنین مطالعه روی‌داده‌های کینتیکی نیز نشان می‌دهد که با افزایش سرعت دویدن شاخص‌هایی مانند گشتاور مفاصل اندام تحتانی تحت تأثیر افزایش سرعت هستند و همبستگی مثبتی با سرعت دارند (11). سرعت حرکت می‌تواند بر میزان تقارن بین اندام‌ها در هنگام راه رفتن و دویدن نیز تأثیرگذار باشد (12). در یک سیکل دویدن نشان داده شد که هنگام برخورد پا با زمین گشتاورهای بخش قدامی و خارجی پا در حرکت دورسی فلکشن و گشتاورهای بخش خلفی و خارجی پا در حرکت فلکشن نیز افزایش می‌یابند (13). در پژوهشی به بررسی تأثیر تمرینات مرتبط با راه رفتن و دویدن روی تردمیل بر روی قدرت عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی پرداختند که اساس این تمرینات روی تردمیل تحمل وزن و زنجیرۀ حرکتی بسته بوده است، نتایج این پژوهش نشان داد که این تمرینات سبب افزایش معنی دار قدرت ایزوکینتیکی عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی شد. در پژوهشی میانگین گشتاورهای اکستنسوری در هر سه مفصل، ران - زانو و مچ پا در فاز استانس مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که میانگین گشتاورهای سه مفصل با افزایش سرعت و طول گام نیز افزایش پیدا می‌کند (14). مطالعات محدودی در زمینۀ تأثیر سرعت دویدن در زنجیرۀ حرکتی بستۀ کینتیک از جمله گشتاور نیز انجام شده است، حال در این پژوهش می‌خواهیم میزان سرعت دویدن افراد را بر روی زنجیرۀ حرکتی بسته و همچنین نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی را بررسی نماییم.
روش شناسی
تحقیق حاضر از نوع نیمه تجربی بود. تعداد 28 نفر آزمودنی مرد سالم که با روش نمونه‌گیری در دسترس انتخاب شده بودند، در تحقیق حاضر به‌عنوان آزمودنی شرکت نمودند. این پژوهش در آزمایشگاه بیومکانیک و کنترل حرکت دانشگاه فدران ABC در کشور برزیل انجام شد. ویژگی‌های دموگرافیک آزمودنی‌ها شامل (سن: 62/6 ± 75/34 سال، شاخص تودۀ بدنی: 67/7 ± 63/69 کیلوگرم، قد: 74/6 ± 96/175 سانتی‌متر) بودند (جدول 1). پیش از اجرای پروتکل پژوهش تمامی افراد از نظر ناهنجاری‌های اسکلتی عضلانی عصبی و آسیب‌های اندام تحتانی توسط فرد خبره و ارزیابی‌های فیزیکی لازم مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین تمام آزمودنی‌ها رضایت نامۀ کتبی را جهت شرکت در این پژوهش امضاء نمودند. این مقاله با کد اخلاق (53063315.7.0000.5594) تائید و ثبت گردید. معیار ورود شامل دوندگانی بود که در هفته بیش از 20 کیلومتر را می‌دویدند و حداقل سرعت متوسط دویدن آن‌ها در طول مسابقات با مسافت 10 کیلومتری، یک کیلومتر در 5 دقیقه بود و با دویدن روی تردمیل آشنایی کامل داشتند. معیارهای خروج شامل نداشتن هرگونه اختلال اسکلتی و عصبی عضلانی در حرکت یا استفادۀ آن‌ها از وسایل کمکی بود. مورد ارزیابی‌شده در این مطالعه دویدن آزمودنی‌ها با سه سرعت مختلف بود که در این روند تأثیر افزایش سرعت دویدن افراد در سه سرعت مختلف بر زنجیره و نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی مورد بررسی قرار گرفت. جهت برآورد متغیرهای مورد پژوهش در این مطالعه 48 مارکر تکنیکی و آناتومیکی با چهار نشانگر دقیق بر روی استخوان ران و ساق پای آزمودنی‌ها قرار گرفت. سپس شرکت‌کنندگان با 3 سرعت مختلف (5/2 ، 5/3و 5/4) متر بر ثانیه بر روی تردمیل دویدند. در این پژوهش از دو ابزار مهم که شامل دوربین و صفحۀ نیرو است، استفاده شد. 12 دوربین به وضوح 4 مگابایت با نرم افزار کرتکس 6 و تجزیه‌وتحلیل حرکت سانتا روزا در ارتفاع 8/2 متر از زمین قرار داشتند (شکل 1). تمام دوربین‌ها قبل از انجام پروتکل کالیبره شدند. پارامترکینتیکی سه بعدی مفاصل اندام تحتانی برای سه مفصل ران، زانو و مچ پا در این پژوهش شامل گشتاور (حاصل‌ضرب نیرو در فاصله از مرکز) بود که نسبت کینتیکی مقادیر مینیمم، ماکزیمم و میانگین این مفاصل در سه سرعت مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نسبت مفاصل اندام تحتانی به‌صورت تقسیم مفاصل ران به زانو، زانو به مچ پا و ران به مچ پا در هر سه صفحه و سه محور در سرعت‌های مورد نظر اندازه‌گیری شدند. سپس میانگین نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی در این پژوهش نیز مورد استفاده قرار گرفت. همچنین در این تحقیق این 3 مفصل در فاز استانس مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده‌های اندازه‌گیری شده در هر سه صفحه و سه محور که در این پژوهش محور Z در صفحۀ ساجیتال ، محور X در صفحۀ فرونتال و محور Y در صفحۀ عرضی در نظر گرفته شده بودند مورد بررسی قرار گرفتند. ملاک صحیح دویدن آزمودنی‌ها رعایت الگوی پاشنه –پنجه، بررسی درستی نمودارهای نیروی عکس‌العمل زمین از نظر ترتیب پیک‌ها، دیده شدن مارکس‌ها توسط دوربین‌ها و رعایت سرعت‌های مورد نظر برای آزمودنی‌ها بود که از طریق نمودار ارزیابی نیروی عکس‌العمل زمین در دستگاه و همچنین ارزیابی دیداری توسط ناظرین کنترل و تائید گردید. مرحلۀ دویدن در سه سرعت 5/2، 5/3 و 5/4 متر بر ثانیه به‌طور صد درصد کامل توسط شرکت‌کنندگان انجام شد، سرعت دویدن آن‌ها به اتصال کامل پا با زمین و کاهش و افزایش شتاب آن‌ها در دویدن بستگی داشت.
جهت بررسی نرمال بودن داده‌ها از آزمون شاپیرو-ویک استفاده شد. همچنین از آمار توصیفی برای معرفی میانگین و انحراف استاندارد برای ارزیابی طبیعی بودن توزیع داده‌ها استفاده شد. تجزیه‌وتحلیل داده‌ها با استفاده از روش آماری تحلیل واریانس با اندازه‌گیری‌های تکراری جهت اندازه‌گیری پارامترهای کینتیکی افراد در حین دویدن با سه سرعت متفاوت مورد استفاده قرار گرفت و برای بررسی اختلاف بین گروه‌ها نیز از آزمون تعقیبی Post Hoc بونفرونی استفاده شد. همچنین مراحل تحلیل آماری با نرم‌افزار SPSS ورژن 22 و سطح معناداری 05/0 > P انجام شد.
نتایج
از آمار توصیفی برای معرفی میانگین و انحراف استاندارد برای ارزیابی نرمال بودن توزیع داده‌ها نیز استفاده شد. جهت تجزیه‌وتحلیل آمار استنباطی داده‌ها برای بررسی تأثیر افزایش سرعت دویدن بر زنجیره و نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی از آزمون Repeated measure (تحلیل واریانس با اندازه‌گیری‌های تکراری) و آزمون تعقیبی بونفرونی به‌منظور بررسی اختلاف بین گروه‌ها نیز استفاده شد. در جدول 2 سرعت 5/2 با ستاره، سرعت 5/3 با هشتگ و سرعت 5/4 با امگا مشخص شد. نتایج در جدول 2 نشان داد که میزان گشتاور در نسبت مفاصل اندام تحتانی که شامل نسبت مفصل ران به زانو، ران به مچ پا و زانو به مچ پا در هر سه صفحه و سه محور آناتومیکی (X,Y,Z) که شامل صفحات فرونتال، عرضی و ساجیتال بودند در هر سه سرعت 5/2، 5/3 و 5/4 متر بر ثانیه در فاز استانس اختلاف معناداری ( + ) را نشان ندادند.
از آمار توصیفی برای معرفی میانگین و انحراف استاندارد برای ارزیابی نرمال بودن توزیع داده‌ها نیز استفاده شد. جهت تجزیه‌وتحلیل آمار استنباطی داده‌ها برای بررسی تأثیر افزایش سرعت دویدن بر زنجیره و نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی از آزمون Repeated measure (تحلیل واریانس با اندازه‌گیری‌های تکراری) و آزمون تعقیبی بونفرونی به‌منظور بررسی اختلاف بین گروه‌ها نیز استفاده شد. در جدول 2 سرعت 5/2 با ستاره، سرعت 5/3 با هشتگ و سرعت 5/4 با امگا مشخص شد. نتایج در جدول 2 نشان داد که میزان گشتاور در نسبت مفاصل اندام تحتانی که شامل نسبت مفصل ران به زانو، ران به مچ پا و زانو به مچ پا در هر سه صفحه و سه محور آناتومیکی (X,Y,Z) که شامل صفحات فرونتال، عرضی و ساجیتال بودند در هر سه سرعت 5/2، 5/3 و 5/4 متر بر ثانیه در فاز استانس اختلاف معناداری ( + ) را نشان ندادند.
بحث
هدف از انجام این تحقیق بررسی تأثیر افزایش سرعت دویدن بر روی زنجیره و نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی بود. بنابراین این مطالعه به بررسی نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی در سه سرعت مختلف در حین دویدن روی تردمیل پرداخت که در این پژوهش پارامتر کینتیکی، شامل گشتاور بود. بر اساس نتایج به دست آمده به نظر می‌رسد که هیچ‌گونه اختلاف معناداری در بین گشتاور مفاصل اندام تحتانی در هر سه صفحه و سه محور در سه سرعت 5/2، 5/3 و 5/4 مشاهده نشد. میزان نسبت گشتاور مفاصل ران به زانو و ران به مچ پا در هیچ‌کدام از صفحات و محورهای آناتومیکی در سه سرعت معنی‌دار نبود.
همچنین میزان نسبت گشتاور مفاصل زانو به مچ پا نیز در سه سرعت و سه صفحه اختلاف معنی‌داری را نشان ندادند. همچنین می‌توان گفت احتمالاً در نتایج به دست آمده در این پژوهش بیشترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل ران به زانو در صفحۀ فرونتال (محور X) مربوط به سرعت 5/3 ، در صفحۀ عرضی (Y) مربوط به سرعت 5/4 و در صفحۀ ساجیتال (Z) مربوط به سرعت 5/3 نشان داده شد. بیشترین مقدار در نسبت گشتاور ران به مچ پا در صفحۀ فرونتال مربوط به سرعت 5/3، در صفحۀ عرضی مربوط به سرعت 5/4 و در صفحۀ ساجیتال مربوط به سرعت 5/2 بود. همچنین بیشترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل زانو به مچ پا در صفحۀ فرونتال مربوط به سرعت 5/3، در صفحۀ عرضی مربوط به سرعت 5/3 و در صفحۀ ساجیتال مربوط به سرعت 5/2 بود. در رابطه با کمترین مقادیر به دست آمده در نسبت‌های گشتاور مفاصل طبق نتایج به دست آمده در این تحقیق می‌توان به این موارد نیز اشاره کرد که کمترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل ران به زانو در صفحۀ فرونتال در سرعت 5/4، در صفحۀ عرضی در سرعت 5/2 و در صفحۀ ساجیتال در سرعت 5/2 نیز مشاهده شد. همچنین کمترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل ران به مچ پا در صفحۀ فرونتال در سرعت 5/2، در صفحۀ عرضی در سرعت 5/3 و در صفحۀ ساجیتال در سرعت 5/4 مشاهده گردید و در نهایت کمترین مقدار که مربوط به نسبت گشتاور مفصل زانو به مچ پا بود در صفحۀ فرونتال در سرعت 5/2، در صفحۀ عرضی در سرعت 5/2 و در صفحۀ ساجیتال در سرعت 5/3 اتفاق افتاد. به همین دلیل طبق نتایج به دست آمده می‌توان گفت به صورت کلی بزرگ‌ترین و بیشترین نسبت گشتاور در سه مفصل اندام تحتانی در سرعت 5/3 و کوچک‌ترین و کمترین نسبت گشتاور در سه مفصل اندام تحتانی در سرعت 5/2 رخ داد. امّا در هیچ‌کدام از این نسبت‌ها اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. پیتر بلانچ و همکاران ( 2011 ) در مقاله‌ای مشابه با تحقیق حاضر تأثیر افزایش سرعت دویدن افراد رو متغیرهای کینتیکی اندام تحتانی را مورد بررسی قرار دادند (15).
نتایج نشان داد گشتاورهای ایجاد شده در مفاصل اندام تحتانی در صفحۀ ساجیتال بیشترین مقدار را داشتند و اختلاف معناداری بین افزایش سرعت و گشتاور مفاصل در این صفحه مشاهده شد که علت ناهمخوانی با این پژوهش می‌تواند جنسیت آزمودنی‌های شرکت کننده در تحقیق باشد. به نظر می‌رسد در نتایج تحقیق آنتونی جی و همکاران ( 2011 ) نشان داده شد که گشتاورهای مفاصل اندام تحتانی که شامل گشتاور مفاصل ران، زانو و مچ پا بودند با افزایش سرعت در فاز سویینگ در صفحۀ ساجیتال نیز افزایش پیدا کردند که با تحقیق حاضر به علت اختلاف در فاز همسویی ندارد. پژوهشگرانی از جمله نانومی و همکاران ( 2010 )، دورج و همکاران ( 2008 ) گشتاور موجود در مفاصل اندام تحتانی را محاسبه کرده بودند (18). مقدار گشتاور مفصل زانو از گشتاور سایر مفاصل نیز بزرگ‌تر بود که البته منطقی به نظر می‌رسید؛ زیرا در حین دویدن و اکثر فعالیت‌های ورزشی عضلات اکستنسوری زانو تلاش زیادی برای باز شدن و استحکام مفصل زانو انجام می‌دهند. همچنین آن‌ها به این نتیجه رسیدند که مفصل زانو، بزرگ‌ترین مفصل بدن است. بنابراین نیرو و گشتاور بزرگ‌تری برای حرکت آن بخصوص در حرکات پویا مانند راه رفتن و دویدن نیاز است. گشتاور مفصل مچ پا کمترین مقدار را در حین دویدن داشت زیرا، مفصل مچ پا استحکام استخوانی زیادی دارد و نیاز به تلاش عضلانی زیادی ندارد و در مقایسه با مفصل زانو، تعداد عضلات کمتری آن را حمایت می‌کنند و این طبیعی است که گشتاور درونی کمتری روی این مفصل ایجاد شود. اسلامی و همکاران ( 1397) در پژوهشی بر روی گشتاور سه بعدی مفاصل اندام تحتانی حین دویدن به این نتیجه رسیدند که میزان گشتاور اندام تحتانی ( پا ) به‌خصوص در مفصل زانو در دو صفحۀ فرونتال و ساجیتال اختلاف معنی‌داری نداشته است که با تحقیق حاضر نیز همخوانی دارد. کارملی و همکاران ( 2009 )، در پژوهشی به بررسی تأثیر تمرینات مرتبط با راه رفتن و دویدن روی تردمیل بر روی قدرت عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی پرداختند که اساس این تمرینات روی تردمیل تحمل وزن و زنجیرۀ حرکتی بسته بود، نتایج نشان داد که این تمرینات سبب افزایش معنی‌دار قدرت ایزوکینتیکی عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی شد و اختلاف معنی‌داری را نشان داد که با پژوهش حاضر همسویی ندارد. سانگ کیون پارک و همکاران ( 2019 ) در پژوهشی میانگین گشتاورهای سه بعدی مفاصل ران، زانو و مچ پا را در فاز استانس مورد ارزیابی قرار دادند، نتایج نشان داد که میانگین گشتاورهای سه مفصل با افزایش سرعت و طول گام نیز افزایش پیدا می‌کند، علت اختلاف معنی‌داری تحقیق هارش و تحقیق حاضر میانگین سن در بین آزمودنی‌ها بود. اسچوآرتز و همکاران (2008) تأثیر افزایش سرعت دویدن کودکان را مورد بررسی قرار دادند که عملکرد ممان زانو در بین مفاصل اندام تحتانی نسبت به مفصل مچ پا و مفصل ران حمایت قابل توجّهی را در حداکثر سرعت دویدن کودکان و اختلاف معناداری را نیز نشان داد که این موضوع به دلیل اختلاف سن در بین آزمودنی‌های حاضر در پژوهش اسچوآرتز و این پژوهش نیز باهم همخوانی ندارد. اکبرشاهی و همکاران (2010) طبق انجام پژوهشی روی پارامترهای کینتیکی نشان دادند که با افزایش سرعت دویدن شاخص‌هایی مانند گشتاور مفاصل اندام تحتانی تحت تأثیر افزایش سرعت هستند و همبستگی مثبتی با سرعت دارند که با این تحقیق همسویی نداشت. جیسون اسکی بک و همکاران ( 2011 ) پژوهشی را با عنوان رابطۀ بین قدرت، توان و گشتاور مفاصل اندام تحتانی با زنجیرۀ حرکتی بسته حین دویدن در صفحۀ ساجیتال مورد بررسی قرار دادند، آن‌ها به این نتیجه رسیدند که هیچ‌گونه اختلاف معنی‌داری بین گشتاور مفصل زانو در سیکل دویدن در صفحۀ ساجیتال وجود ندارد که مطالعۀ آن‌ها با تحقیق ما نیز کاملاً همخوانی و همسویی دارد. سانگ یون و همکاران ( 2019 )، مطالعه‌ای روی تأثیر افزایش سرعت بر روی پارامترهای کینتیکی اندام تحتانی حین دویدن روی تردمیل انجام دادند، نتایج نشان داد که میزان گشتاور مفاصل زانو و مچ پا با افزایش سرعت دویدن روی تردمیل نیز افزایش پیدا کرده و اختلاف معنی‌داری را نشان می‌دهد، علت این ناهمخوانی با تحقیق حاضر شیب تردمیل بود که برای تحقیق سانگ یون و همکاران از شیب منفی تردمیل نیز استفاده شده بود در حالی که در این تحقیق شیب تردمیل نرمال بود. مارتین اردیکن و همکاران (2018)، مطالعه‌ای شبیه به پژوهش حاضر انجام دادند با این تفاوت که آن‌ها تأثیر افزایش سرعت را بر متغیرهای کینتیکی در سیکل راه رفتن بررسی کردند، با توجّه به اینکه سیکل راه رفتن و دویدن تقریباً شبیه به هم می‌باشند می‌توان گفت که آن‌ها اختلاف معنی‌داری را در دو مفصل زانو و مچ پا با افزایش سرعت گیت در گشتاور این دو مفصل مشاهده نمودند. جاسپرپترسون و همکاران (2014)، پژوهشی را تحت عنوان مقایسۀ نسبت گشتاور مفاصل زانو و مچ پا در زنجیرۀ حرکتی بستۀ دویدن با دو سرعت مختلف مورد ارزیابی قرار دادند، نتایج نشان داد که با افزایش میزان سرعت (از سرعت 96/7 به سرعت 91/15) میزان نسبت گشتاور در این دو مفصل نیز افزایش پیدا کرده است و معنی‌دار بوده که می‌توان گفت تفاوتش با این پژوهش می‌تواند در اختلاف اندازۀ سرعت‌های در نظر گرفته شده در تحقیقات باشد. فیلیپ مارتین و همکاران (2020) میزان گشتاور مفاصل اندام تحتانی را حین دویدن نرمال و کمی تندتر بین افراد مسن و جوان مورد بررسی قرار دادند، آن‌ها به این نتیجه رسیدند که میزان گشتاور دو مفصل زانو و مچ پا در هر سه صفحۀ آناتومیکی با افزایش سرعت و طول گام برای آزمودنی‌های جوان نیز افزایش داشت و اختلاف معنی‌داری را نشان داد در صورتی که میزان گشتاور در این دو مفصل با افزایش سرعت و طول گام در میان افراد مسن اختلاف معنی‌داری را نشان نداد، ناهمسویی این پژوهش با تحقیق ما می‌تواند در اختلاف بین میانگین سنی افراد و شرکت‌کنندگان در پژوهش باشد. با توجّه به پژوهش‌های انجام شده و پیشینۀ این تحقیق می‌توان گفت احتمال دارد علت ناهمسویی بین تحقیق حاضر و پژوهش‌های دیگر میانگین سن آزمودنی‌ها، نوع مفصل اندام تحتانی، نوع ابزار استفاده شده در پژوهش‌ها، سرعت دویدن آزمودنی‌ها و یا صفحات و محورهای آناتومیکی متفاوت باشد. به‌جز یک مورد مشابه با تحقیق حاضر مورد دیگری شبیه به این پژوهش یافت نشد. به نظر می‌رسد نتایج تحقیق حاضر نیز نشان داد که اندازۀ سرعت دویدن افراد و یا سن می‌تواند مهم‌ترین عوامل در ناهمسویی و ناهمخوانی این تحقیق با تحقیقات دیگر باشند. به همین علت مطالعات بیشتری برای درک بهتر و کامل‌تر تأثیر افزایش سرعت دویدن روی متغیّرهای کینتیکی از جمله گشتاور مفاصل اندام تحتانی و نسبت آن‌ها به هم در هر سه صفحه و سه محور نیاز است. این پژوهش نیز مانند سایر پژوهش‌های انجام شده محدودیت‌های خاصی داشته است. از جمله محدودیت‌های این پژوهش نیز می‌توان به بررسی نشدن پارامترها و متغیرهای کینماتیکی عضلات و مفاصل اندام تحتانی به طور هم‌زمان با مولفۀ مورد بررسی در این تحقیق یعنی مولفۀ گشتاور نیز اشاره کرد. محدودیت دیگر در این پژوهش نیز می‌توان نبود پارامترهای کینتیکی دیگر از جمله نیرو و توان را عنوان کرد که این دو مولفه نیز می‌توانستند در کنار مولفۀ مهم پژوهش (گشتاور) مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته شوند. همچنین با توجّه به اینکه این پژوهش بر روی آزمودنی‌های مرد جوان و سالم مورد بررسی قرار گرفت و قابل‌تعمیم برای همۀ گروه‌های سنی نیست پیشنهاد می‌شود که تحقیقات بیشتری در دامنه‌های سنی دیگر از جمله کودکان و سالمندان نیز که الگوهای متفاوتی در دویدن و یا سرعت دویدن دارند مورد بررسی قرار داده شوند. محدودیت دیگر در این مطالعه می‌تواند تعداد آزمودنی‌های شرکت‌کننده در این پژوهش باشد، می‌توان از تعداد نفرات بیشتر و یا حتی آزمودنی‌های خانم که بحث جنسیت در تحقیق است استفاده کرد. مورد آخر از لحاظ محدودیت این تحقیق نیز می‌توان به فاز دویدن اشاره کرد، با توجه به اینکه این پژوهش در فاز استانس انجام شده است می‌توان این پژوهش را نیز در فاز سوویینگ هم مورد بررسی قرار داد.
نتیجه‌گیری نهایی
نتایج این مطالعه تأثیر افزایش سرعت دویدن افراد را بر متغیر کینتیکی مورد استفاده در این تحقیق (گشتاور) نیز نشان داد که هیچ‌گونه اختلاف معناداری در نسبت گشتاور مفاصل اندام تحتانی در بین آزمودنی‌های مرد سالمی که روی تردمیل دویدند مشاهده نشد و این محدودیت در این تحقیق را نشان داد، به همین دلیل بررسی‌های بیشتر در زمینۀ عوامل دیگر مانند (نوع گشتاور در مفصل، سرعت‌های متفاوت دویدن، نوع مفصل) ممکن است بینش بهتری از گشتاور مفاصل اندام تحتانی در حین دویدن به ما بدهند. با توجه به نتایج به دست آمده در این مطالعه این طور به نظر می‌رسد که می‌توان با علم نسبت به تغییرات ممان مفاصل اندام تحتانی، راه‌حل‌های کاربردی برای کاهش میزان آسیب وارده در هنگام دویدن به این 3 مفصل ارائه داد زیرا، مفاصل اندام تحتانی در حین دویدن مستعد آسیب‌دیدگی می‌باشند. شیب تردمیل هنگام دویدن افراد می‌تواند باعث ایجاد آسیب در اندام تحتانی شود، آزمایش‌های بالینی متفاوتی می‌تواند باعث تفاوت در مکانیسم‌های آسیب اندام تحتانی را نشان دهد که می‌توان به خوبی از آن‌ها بهره برد و استفاده کرد. مورد دیگر می‌توان به طراحی درست برنامه‌های تمرینی از جمله دویدن دوندگان و ورزشکاران دو‌میدانی و تمام افرادی که روزانه فعالیت دویدن را تجربه می‌کنند و هدف آن‌ها افزایش سرعت در حین دویدن است به قدرت و گشتاور مفاصل اندام تحتانی از جمله ران، زانو و مچ پا نیز توجه ویژه‌ای نمود زیرا، افزایش سرعت دویدن در افراد می‌تواند نسبت ممان مفاصل اندام تحتانی را در این سیکل تحت تأثیر قرار دهد. در نتیجۀ کلی می‌توان طبق موارد مطرح شده در این تحقیق و تحقیقات مرتبط دیگر از کاربردهای بالینی گفته شده در این زمینه استفاده کنیم که بسیار مفید و ارزشمند می‌باشند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
اصول اخلاق تماماً در این مقاله رعایت شده است. شرکت کنندگان اجازه داشتند هر زمان که مایل بودند از پژوهش خارج شوند. همچنین همه شرکت کنندگان در جریان روند پژوهش بودند. اطلاعات آن‌ها محرمانه نگه داشته شد.
حامی مالی
این پژوهش هیچ گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیر انتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در طراحی، اجرا و نگارش همه بخش‌های پژوهش حاضر مشارکت داشته‌اند.
تعارض
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
هدف از انجام این تحقیق بررسی تأثیر افزایش سرعت دویدن بر روی زنجیره و نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی بود. بنابراین این مطالعه به بررسی نسبت کینتیکی مفاصل اندام تحتانی در سه سرعت مختلف در حین دویدن روی تردمیل پرداخت که در این پژوهش پارامتر کینتیکی، شامل گشتاور بود. بر اساس نتایج به دست آمده به نظر می‌رسد که هیچ‌گونه اختلاف معناداری در بین گشتاور مفاصل اندام تحتانی در هر سه صفحه و سه محور در سه سرعت 5/2، 5/3 و 5/4 مشاهده نشد. میزان نسبت گشتاور مفاصل ران به زانو و ران به مچ پا در هیچ‌کدام از صفحات و محورهای آناتومیکی در سه سرعت معنی‌دار نبود.
همچنین میزان نسبت گشتاور مفاصل زانو به مچ پا نیز در سه سرعت و سه صفحه اختلاف معنی‌داری را نشان ندادند. همچنین می‌توان گفت احتمالاً در نتایج به دست آمده در این پژوهش بیشترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل ران به زانو در صفحۀ فرونتال (محور X) مربوط به سرعت 5/3 ، در صفحۀ عرضی (Y) مربوط به سرعت 5/4 و در صفحۀ ساجیتال (Z) مربوط به سرعت 5/3 نشان داده شد. بیشترین مقدار در نسبت گشتاور ران به مچ پا در صفحۀ فرونتال مربوط به سرعت 5/3، در صفحۀ عرضی مربوط به سرعت 5/4 و در صفحۀ ساجیتال مربوط به سرعت 5/2 بود. همچنین بیشترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل زانو به مچ پا در صفحۀ فرونتال مربوط به سرعت 5/3، در صفحۀ عرضی مربوط به سرعت 5/3 و در صفحۀ ساجیتال مربوط به سرعت 5/2 بود. در رابطه با کمترین مقادیر به دست آمده در نسبت‌های گشتاور مفاصل طبق نتایج به دست آمده در این تحقیق می‌توان به این موارد نیز اشاره کرد که کمترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل ران به زانو در صفحۀ فرونتال در سرعت 5/4، در صفحۀ عرضی در سرعت 5/2 و در صفحۀ ساجیتال در سرعت 5/2 نیز مشاهده شد. همچنین کمترین مقدار در نسبت گشتاور مفصل ران به مچ پا در صفحۀ فرونتال در سرعت 5/2، در صفحۀ عرضی در سرعت 5/3 و در صفحۀ ساجیتال در سرعت 5/4 مشاهده گردید و در نهایت کمترین مقدار که مربوط به نسبت گشتاور مفصل زانو به مچ پا بود در صفحۀ فرونتال در سرعت 5/2، در صفحۀ عرضی در سرعت 5/2 و در صفحۀ ساجیتال در سرعت 5/3 اتفاق افتاد. به همین دلیل طبق نتایج به دست آمده می‌توان گفت به صورت کلی بزرگ‌ترین و بیشترین نسبت گشتاور در سه مفصل اندام تحتانی در سرعت 5/3 و کوچک‌ترین و کمترین نسبت گشتاور در سه مفصل اندام تحتانی در سرعت 5/2 رخ داد. امّا در هیچ‌کدام از این نسبت‌ها اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. پیتر بلانچ و همکاران ( 2011 ) در مقاله‌ای مشابه با تحقیق حاضر تأثیر افزایش سرعت دویدن افراد رو متغیرهای کینتیکی اندام تحتانی را مورد بررسی قرار دادند (15).
نتایج نشان داد گشتاورهای ایجاد شده در مفاصل اندام تحتانی در صفحۀ ساجیتال بیشترین مقدار را داشتند و اختلاف معناداری بین افزایش سرعت و گشتاور مفاصل در این صفحه مشاهده شد که علت ناهمخوانی با این پژوهش می‌تواند جنسیت آزمودنی‌های شرکت کننده در تحقیق باشد. به نظر می‌رسد در نتایج تحقیق آنتونی جی و همکاران ( 2011 ) نشان داده شد که گشتاورهای مفاصل اندام تحتانی که شامل گشتاور مفاصل ران، زانو و مچ پا بودند با افزایش سرعت در فاز سویینگ در صفحۀ ساجیتال نیز افزایش پیدا کردند که با تحقیق حاضر به علت اختلاف در فاز همسویی ندارد. پژوهشگرانی از جمله نانومی و همکاران ( 2010 )، دورج و همکاران ( 2008 ) گشتاور موجود در مفاصل اندام تحتانی را محاسبه کرده بودند (18). مقدار گشتاور مفصل زانو از گشتاور سایر مفاصل نیز بزرگ‌تر بود که البته منطقی به نظر می‌رسید؛ زیرا در حین دویدن و اکثر فعالیت‌های ورزشی عضلات اکستنسوری زانو تلاش زیادی برای باز شدن و استحکام مفصل زانو انجام می‌دهند. همچنین آن‌ها به این نتیجه رسیدند که مفصل زانو، بزرگ‌ترین مفصل بدن است. بنابراین نیرو و گشتاور بزرگ‌تری برای حرکت آن بخصوص در حرکات پویا مانند راه رفتن و دویدن نیاز است. گشتاور مفصل مچ پا کمترین مقدار را در حین دویدن داشت زیرا، مفصل مچ پا استحکام استخوانی زیادی دارد و نیاز به تلاش عضلانی زیادی ندارد و در مقایسه با مفصل زانو، تعداد عضلات کمتری آن را حمایت می‌کنند و این طبیعی است که گشتاور درونی کمتری روی این مفصل ایجاد شود. اسلامی و همکاران ( 1397) در پژوهشی بر روی گشتاور سه بعدی مفاصل اندام تحتانی حین دویدن به این نتیجه رسیدند که میزان گشتاور اندام تحتانی ( پا ) به‌خصوص در مفصل زانو در دو صفحۀ فرونتال و ساجیتال اختلاف معنی‌داری نداشته است که با تحقیق حاضر نیز همخوانی دارد. کارملی و همکاران ( 2009 )، در پژوهشی به بررسی تأثیر تمرینات مرتبط با راه رفتن و دویدن روی تردمیل بر روی قدرت عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی پرداختند که اساس این تمرینات روی تردمیل تحمل وزن و زنجیرۀ حرکتی بسته بود، نتایج نشان داد که این تمرینات سبب افزایش معنی‌دار قدرت ایزوکینتیکی عضلات پا و گشتاور مفاصل اندام تحتانی شد و اختلاف معنی‌داری را نشان داد که با پژوهش حاضر همسویی ندارد. سانگ کیون پارک و همکاران ( 2019 ) در پژوهشی میانگین گشتاورهای سه بعدی مفاصل ران، زانو و مچ پا را در فاز استانس مورد ارزیابی قرار دادند، نتایج نشان داد که میانگین گشتاورهای سه مفصل با افزایش سرعت و طول گام نیز افزایش پیدا می‌کند، علت اختلاف معنی‌داری تحقیق هارش و تحقیق حاضر میانگین سن در بین آزمودنی‌ها بود. اسچوآرتز و همکاران (2008) تأثیر افزایش سرعت دویدن کودکان را مورد بررسی قرار دادند که عملکرد ممان زانو در بین مفاصل اندام تحتانی نسبت به مفصل مچ پا و مفصل ران حمایت قابل توجّهی را در حداکثر سرعت دویدن کودکان و اختلاف معناداری را نیز نشان داد که این موضوع به دلیل اختلاف سن در بین آزمودنی‌های حاضر در پژوهش اسچوآرتز و این پژوهش نیز باهم همخوانی ندارد. اکبرشاهی و همکاران (2010) طبق انجام پژوهشی روی پارامترهای کینتیکی نشان دادند که با افزایش سرعت دویدن شاخص‌هایی مانند گشتاور مفاصل اندام تحتانی تحت تأثیر افزایش سرعت هستند و همبستگی مثبتی با سرعت دارند که با این تحقیق همسویی نداشت. جیسون اسکی بک و همکاران ( 2011 ) پژوهشی را با عنوان رابطۀ بین قدرت، توان و گشتاور مفاصل اندام تحتانی با زنجیرۀ حرکتی بسته حین دویدن در صفحۀ ساجیتال مورد بررسی قرار دادند، آن‌ها به این نتیجه رسیدند که هیچ‌گونه اختلاف معنی‌داری بین گشتاور مفصل زانو در سیکل دویدن در صفحۀ ساجیتال وجود ندارد که مطالعۀ آن‌ها با تحقیق ما نیز کاملاً همخوانی و همسویی دارد. سانگ یون و همکاران ( 2019 )، مطالعه‌ای روی تأثیر افزایش سرعت بر روی پارامترهای کینتیکی اندام تحتانی حین دویدن روی تردمیل انجام دادند، نتایج نشان داد که میزان گشتاور مفاصل زانو و مچ پا با افزایش سرعت دویدن روی تردمیل نیز افزایش پیدا کرده و اختلاف معنی‌داری را نشان می‌دهد، علت این ناهمخوانی با تحقیق حاضر شیب تردمیل بود که برای تحقیق سانگ یون و همکاران از شیب منفی تردمیل نیز استفاده شده بود در حالی که در این تحقیق شیب تردمیل نرمال بود. مارتین اردیکن و همکاران (2018)، مطالعه‌ای شبیه به پژوهش حاضر انجام دادند با این تفاوت که آن‌ها تأثیر افزایش سرعت را بر متغیرهای کینتیکی در سیکل راه رفتن بررسی کردند، با توجّه به اینکه سیکل راه رفتن و دویدن تقریباً شبیه به هم می‌باشند می‌توان گفت که آن‌ها اختلاف معنی‌داری را در دو مفصل زانو و مچ پا با افزایش سرعت گیت در گشتاور این دو مفصل مشاهده نمودند. جاسپرپترسون و همکاران (2014)، پژوهشی را تحت عنوان مقایسۀ نسبت گشتاور مفاصل زانو و مچ پا در زنجیرۀ حرکتی بستۀ دویدن با دو سرعت مختلف مورد ارزیابی قرار دادند، نتایج نشان داد که با افزایش میزان سرعت (از سرعت 96/7 به سرعت 91/15) میزان نسبت گشتاور در این دو مفصل نیز افزایش پیدا کرده است و معنی‌دار بوده که می‌توان گفت تفاوتش با این پژوهش می‌تواند در اختلاف اندازۀ سرعت‌های در نظر گرفته شده در تحقیقات باشد. فیلیپ مارتین و همکاران (2020) میزان گشتاور مفاصل اندام تحتانی را حین دویدن نرمال و کمی تندتر بین افراد مسن و جوان مورد بررسی قرار دادند، آن‌ها به این نتیجه رسیدند که میزان گشتاور دو مفصل زانو و مچ پا در هر سه صفحۀ آناتومیکی با افزایش سرعت و طول گام برای آزمودنی‌های جوان نیز افزایش داشت و اختلاف معنی‌داری را نشان داد در صورتی که میزان گشتاور در این دو مفصل با افزایش سرعت و طول گام در میان افراد مسن اختلاف معنی‌داری را نشان نداد، ناهمسویی این پژوهش با تحقیق ما می‌تواند در اختلاف بین میانگین سنی افراد و شرکت‌کنندگان در پژوهش باشد. با توجّه به پژوهش‌های انجام شده و پیشینۀ این تحقیق می‌توان گفت احتمال دارد علت ناهمسویی بین تحقیق حاضر و پژوهش‌های دیگر میانگین سن آزمودنی‌ها، نوع مفصل اندام تحتانی، نوع ابزار استفاده شده در پژوهش‌ها، سرعت دویدن آزمودنی‌ها و یا صفحات و محورهای آناتومیکی متفاوت باشد. به‌جز یک مورد مشابه با تحقیق حاضر مورد دیگری شبیه به این پژوهش یافت نشد. به نظر می‌رسد نتایج تحقیق حاضر نیز نشان داد که اندازۀ سرعت دویدن افراد و یا سن می‌تواند مهم‌ترین عوامل در ناهمسویی و ناهمخوانی این تحقیق با تحقیقات دیگر باشند. به همین علت مطالعات بیشتری برای درک بهتر و کامل‌تر تأثیر افزایش سرعت دویدن روی متغیّرهای کینتیکی از جمله گشتاور مفاصل اندام تحتانی و نسبت آن‌ها به هم در هر سه صفحه و سه محور نیاز است. این پژوهش نیز مانند سایر پژوهش‌های انجام شده محدودیت‌های خاصی داشته است. از جمله محدودیت‌های این پژوهش نیز می‌توان به بررسی نشدن پارامترها و متغیرهای کینماتیکی عضلات و مفاصل اندام تحتانی به طور هم‌زمان با مولفۀ مورد بررسی در این تحقیق یعنی مولفۀ گشتاور نیز اشاره کرد. محدودیت دیگر در این پژوهش نیز می‌توان نبود پارامترهای کینتیکی دیگر از جمله نیرو و توان را عنوان کرد که این دو مولفه نیز می‌توانستند در کنار مولفۀ مهم پژوهش (گشتاور) مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته شوند. همچنین با توجّه به اینکه این پژوهش بر روی آزمودنی‌های مرد جوان و سالم مورد بررسی قرار گرفت و قابل‌تعمیم برای همۀ گروه‌های سنی نیست پیشنهاد می‌شود که تحقیقات بیشتری در دامنه‌های سنی دیگر از جمله کودکان و سالمندان نیز که الگوهای متفاوتی در دویدن و یا سرعت دویدن دارند مورد بررسی قرار داده شوند. محدودیت دیگر در این مطالعه می‌تواند تعداد آزمودنی‌های شرکت‌کننده در این پژوهش باشد، می‌توان از تعداد نفرات بیشتر و یا حتی آزمودنی‌های خانم که بحث جنسیت در تحقیق است استفاده کرد. مورد آخر از لحاظ محدودیت این تحقیق نیز می‌توان به فاز دویدن اشاره کرد، با توجه به اینکه این پژوهش در فاز استانس انجام شده است می‌توان این پژوهش را نیز در فاز سوویینگ هم مورد بررسی قرار داد.
نتیجه‌گیری نهایی
نتایج این مطالعه تأثیر افزایش سرعت دویدن افراد را بر متغیر کینتیکی مورد استفاده در این تحقیق (گشتاور) نیز نشان داد که هیچ‌گونه اختلاف معناداری در نسبت گشتاور مفاصل اندام تحتانی در بین آزمودنی‌های مرد سالمی که روی تردمیل دویدند مشاهده نشد و این محدودیت در این تحقیق را نشان داد، به همین دلیل بررسی‌های بیشتر در زمینۀ عوامل دیگر مانند (نوع گشتاور در مفصل، سرعت‌های متفاوت دویدن، نوع مفصل) ممکن است بینش بهتری از گشتاور مفاصل اندام تحتانی در حین دویدن به ما بدهند. با توجه به نتایج به دست آمده در این مطالعه این طور به نظر می‌رسد که می‌توان با علم نسبت به تغییرات ممان مفاصل اندام تحتانی، راه‌حل‌های کاربردی برای کاهش میزان آسیب وارده در هنگام دویدن به این 3 مفصل ارائه داد زیرا، مفاصل اندام تحتانی در حین دویدن مستعد آسیب‌دیدگی می‌باشند. شیب تردمیل هنگام دویدن افراد می‌تواند باعث ایجاد آسیب در اندام تحتانی شود، آزمایش‌های بالینی متفاوتی می‌تواند باعث تفاوت در مکانیسم‌های آسیب اندام تحتانی را نشان دهد که می‌توان به خوبی از آن‌ها بهره برد و استفاده کرد. مورد دیگر می‌توان به طراحی درست برنامه‌های تمرینی از جمله دویدن دوندگان و ورزشکاران دو‌میدانی و تمام افرادی که روزانه فعالیت دویدن را تجربه می‌کنند و هدف آن‌ها افزایش سرعت در حین دویدن است به قدرت و گشتاور مفاصل اندام تحتانی از جمله ران، زانو و مچ پا نیز توجه ویژه‌ای نمود زیرا، افزایش سرعت دویدن در افراد می‌تواند نسبت ممان مفاصل اندام تحتانی را در این سیکل تحت تأثیر قرار دهد. در نتیجۀ کلی می‌توان طبق موارد مطرح شده در این تحقیق و تحقیقات مرتبط دیگر از کاربردهای بالینی گفته شده در این زمینه استفاده کنیم که بسیار مفید و ارزشمند می‌باشند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
اصول اخلاق تماماً در این مقاله رعایت شده است. شرکت کنندگان اجازه داشتند هر زمان که مایل بودند از پژوهش خارج شوند. همچنین همه شرکت کنندگان در جریان روند پژوهش بودند. اطلاعات آن‌ها محرمانه نگه داشته شد.
حامی مالی
این پژوهش هیچ گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیر انتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در طراحی، اجرا و نگارش همه بخش‌های پژوهش حاضر مشارکت داشته‌اند.
تعارض
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
فهرست منابع
1. Wright WG, Ivanenko YP, Gurfinkel VS. Foot anatomy specialization for postural sensation and control. Journal of Neurophysiology. 2011;107(5):1513-21. [DOI:10.1152/jn.00256.2011] [PMID] [PMCID]
2. Hamill J, Knutzen KM. Biomechanical basis of human movement: Lippincott Williams & Wilkins; 2006.
3. Bischof, J.E., et al., Three-dimensional ankle kinematics and kinetics during running in women. Gait & posture. 2010; 31(4): 502-505. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2010.02.010] [PMID]
4. Oatis, C.A., Kinesiology: the mechanics and pathomechanics of human movement. Pennsylvania. Lippincott Williams & Wilkins; 2009.
5. Hein, T., et al., Using the variability of continuous relative phase as a measure to discriminate between healthy and injured runners. Human movement science. 2012; 31(3): 683-694. [DOI:10.1016/j.humov.2011.07.008] [PMID]
6. Kendall JC, Bird AR, Azari MFJTf. Foot posture, leg length discrepancy and low back pain-Their relationship and clinical management using foot orthoses-An overview. 2014;24(2):75-80. [DOI:10.1016/j.foot.2014.03.004] [PMID]
7. Anderson T., Hall SJ., Biomechanics and running economy. Sports Med, 1996, 22(2): 76- 79. [DOI:10.2165/00007256-199622020-00003] [PMID]
8. Sadeghi H.local or global asymmetry in gait of people without impairments. Gait and posture.2003;17 ( 3 ) : 197-204. [DOI:10.1016/S0966-6362(02)00089-9] [PMID]
9. Firoozi M, Razavi SMH, Farzan F. Investigating the Challenges and Problems of Iranian Medal Running, Sailing, and Swimming. Journal of Sport Management and Motor Behavior Research 2011; 8(15): 37 -66. [Farsi].
10. Modses M, Jurimae J, maestu J. Anthopometric and physiological determination s of runnige performance in middle and long distancs runners. Kineziology 2013; 45(2): 154-62.
11. Mikesky, A.E., A. Meyer, and K.L. Thompson. Relationship between quadriceps strength and rate of loading during gait in women.Sports Med, 2000. 18(2): 171-5. [DOI:10.1002/jor.1100180202] [PMID]
12. Lathrop-Lambach RL, Asay JL, Jamison ST, Pan X, Schmitt LC5, Blazek K, Siston RA. Evidence for joint moment asymmetry in healthy populations during gait.:Gait Posture, 2014. 40(4): 526-31. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2014.06.010] [PMID] [PMCID]
13. Schache AG, Baker R. On the expression of joint moments during gait. Gait Posture. 2007;25:440-52. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2006.05.018] [PMID]
14. Ae M, Miyashita K, Yokoi T, Ooki S, Shibukawa K. Mechanical powers and contributions of the lower limb muscles during running at different speeds. Bull, Health & Sports Sciences, Univ. of Tsukuba. 1986; 9 229-239.
15. Peter D Blanch. Anthony G Schache 1, Tim W Dorn, Nicholas A T Brown, Doug Rosemond, Marcus G Pandy . Effect of running speed on lower limb joint kinetics. Med Sci Sports Exerc2011 Jul;43(7):1260-71. [DOI:10.1249/MSS.0b013e3182084929] [PMID]
16. Anthony G Schache 1, Peter D Blanch, Tim W Dorn, Nicholas A T Brown, Doug Rosemond, Marcus G Pandy . Effect of running speed on lower limb joint kinetics . Med Sci Sports Exerc2011 Jul;43(7):1260-71. [DOI:10.1249/MSS.0b013e3182084929] [PMID]
17. Nanomi, Fernandez JW, Baker R, Banks S, Pandy MG. Non-invasive assessment of soft-tissue artifact and its effect on knee joint kinematics during functional activity. J Biomech. 2010;43:1292-301. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2010.01.002] [PMID]
18. [18] Dorj Schwartz, A. Rozumalski, and J. P. Trost, "The effect of walking speed on the gait of typically developing children," Journal of biomechanics, vol. 41, no. 8, pp., 2008 . [DOI:10.1016/j.jbiomech.2008.03.015] [PMID]
19. G. Karmley, H. B. Menz, and K. B. Landorf, "Electromyographic patterns of tibialisposterior and related muscles when walking at different speeds," Gait & posture, vol. 39, no. 4, pp. 1080-1085, 2014. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2014.01.018] [PMID]
20. Park SK, Jeon HM, Lam WK, Stefanyshyn D, Ryu J. The effects of downhill slope on kinematics and kinetics of the lower extremity joints during running. Gait & posture. 2019 Feb 1;68:181-6. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2018.11.007] [PMID]
21. Schuartz , Ian N Bezodis 1, David G Kerwin, Aki I T Salo . Lower-limb mechanics during the support phase of maximum-velocity sprint running .2008 .
22. Maarten Eerdekens 1, Kevin Deschamps 2, Filip Staes 3 . The impact of walking speed on the kinetic behaviour of different foot joints ,2018 .
23. Jesper Petersen 1, Rasmus O Nielsen 2, Sten Rasmussen 3, Henrik Sørensen 4 . Comparisons of increases in knee and ankle joint moments following an increase in running speed from 8 to 12 to 16km•h(-1.) ,2014 . [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2014.09.003] [PMID]
24. Harsh H Buddhadev 1, Ann L Smiley 2, Philip E Martin 3 , Effects of age, speed, and step length on lower extremity net joint moments and powers during walking ,2020 . [DOI:10.1016/j.humov.2020.102611] [PMID]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
تماس با ما
فصلنامه بیومکانیک ورزشی
همدان،شهرک مدنی، بلوار امام خمینی(ره)، بلوار پروفسور موسیوند، مجتمع دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، معاونت پژوهش و فناوری، دفتر مجلات علمی
صندوق پستی: 734
تلفن دفتر نشریه: 08134494042
وب‌سایت: http://biomechanics.iauh.ac.ir
ایمیل: sportbiomechanics@iauh.ac.ir
