مقدمه
عملکرد در دوهای نیمه‌استقامت ویژگی‌های خاص خود را دارد و بیشتر تحت تأثیر عواملی در حوزه‌های بیومکانیک (۱، ۲) و فیزیولوژی (۳، ۴) قرار می‌گیرد. یکی از چالش‌های اصلی در این رشته، حفظ سرعت بالا در کنار حرکت اقتصادی و کم‌هزینه از نظر انرژی است (۵). آشنایی با اصول بیومکانیکی مانند طول گام، فرکانس گام، زمان پرواز و زمان تماس با زمین می‌تواند نقش مهمی در بهبود عملکرد دوندگان داشته باشد (۶، ۷). دویدن شامل دو فاز اصلی است: فاز پرواز و فاز تماس با زمین. در اجرای مؤثر، حدود ۶۵ درصد از زمان گام در فاز پرواز و ۳۵ درصد در فاز تماس صرف می‌شود (۸). متغیرهایی مانند طول گام، زمان تماس، زمان پرواز و نرخ گام این چرخه را تنظیم می‌کنند (۹، ۱۰). تنظیم مناسب طول و فرکانس گام می‌تواند هم به کاهش مصرف انرژی و هم به افزایش سرعت کمک کند. همچنین، بیومکانیک مؤثر یعنی تماس کوتاه‌تر پا با زمین و پرواز طولانی‌تر که در نهایت باعث بهبود کارایی و عملکرد دویدن می‌شود (۱۱، ۱۲).
مطالعه‌ سوینن و همکاران  (۱۳) نشان داد که دوندگان تمایل دارند فرکانسی از گام را انتخاب کنند که کمترین مصرف انرژی را داشته باشد. در این حالت، با افزایش فرکانس گام، زمان تماس با زمین کاهش یافته و نیروی بیشتری از ناحیه ران در حین نوسان پا تولید می‌شود. به‌طور مشابه، مرور نظام‌مند انجام‌شده توسط وان‌هورن و جوکیچ  (۱۴) نشان داد که کادنس بالاتر با کاهش مصرف اکسیژن همراه است و این موضوع نشان می‌دهد که بهینه‌سازی فرکانس گام می‌تواند عملکرد و کارایی دویدن را بهتر کند. همچنین، دوندگان باتجربه به‌طور طبیعی طول گامی را انتخاب می‌کنند که به آن‌ها کمک می‌کند اکسیژن کمتری مصرف کنند که این نشان‌دهنده توانایی آن‌ها در بهینه‌سازی حرکت است (۱۵). از طرف دیگر، تفاوت در زمان تماس پا با زمین می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی بر کارایی دویدن اثر بگذارد. تحقیقات نشان داده‌اند که زمان تماس کمتر با زمین با عملکرد بهتر همراه است، همان‌طور که در مقایسه‌ دوندگان شمال آفریقا با اروپایی‌ها دیده شده است (۱۶).
برخی مطالعات نشان داده‌اند که تمرینات تناوبی شدید (HIIT)   می‌توانند باعث افزایش قدرت، توده عضلانی و توان هوازی شوند (۱۷). این عوامل همگی در بهبود جنبه‌های بیومکانیکی دویدن نقش دارند. تمرین در سربالایی نیز نوعی تمرین مقاومتی مؤثر به شمار می‌آید، زیرا حرکات آن به دویدن معمولی شباهت زیادی دارد و درعین‌حال قدرت عضلانی خاص ورزش را تقویت می‌کند. این موضوع با نتایج مطالعاتی که اثر تمرینات مقاومتی تدریجی در افزایش عملکرد و کاهش خطر آسیب در رشته‌های مختلف ورزشی را نشان داده‌اند هم‌خوانی دارد (۱۸). مطالعات متعددی اثرات فوری دویدن در سربالایی را بر ویژگی‌های کینماتیکی بررسی کرده‌اند (۱۲، ۱۹–۲۳). برای مثال، در یک پژوهش مشخص شد که با افزایش شیب از صفر تا ۷ درصد، فرکانس گام ۴ درصد افزایش و طول گام ۴ درصد کاهش یافت (۲۴). مطالعه‌ای دیگر نشان داد که سرعت و طول گام در دویدن سربالایی نسبت به سرازیری به‌ترتیب 2/5 و نسبت به سطح صاف ۳ درصد کمتر بود (۲۱). همچنین در پژوهشی دیگر مشاهده شد که در مقایسه با دویدن روی سطح صاف، دویدن سربالایی با فرکانس گام بالاتر، کار مکانیکی بیشتر، زمان پرواز کمتر و زمان تماس بیشتر همراه است (۲۵). علت این تفاوت‌ها آن است که هنگام دویدن سربالایی، عضلات اندام تحتانی باید انرژی مکانیکی بیشتری تولید کنند تا بدن را به سمت بالا حرکت دهند. این نوع دویدن همچنین باعث افزایش چشمگیر در هزینه انرژی می‌شود، به‌طوری‌که در شیب‌های تند، ۵۳ درصد انرژی بیشتری مصرف می‌شود (۲۴). از دیگر ویژگی‌های دویدن در سربالایی می‌توان به زمان پرواز کوتاه‌تر، زمان تماس بیشتر و فرکانس گام بالاتر در شیب‌های زیاد اشاره کرد (۲۶–۲۸). شیب‌های تند (مثلاً ۲۰ درصد) نیازمند قدرت عضلانی بیشتر و مصرف انرژی بالاتر هستند که این موضوع می‌تواند عملکرد را به‌شکلی متفاوت از دویدن روی سطح صاف یا شیب ملایم تحت تأثیر قرار دهد (۲۹). تغییر از دویدن روی سطح به سربالایی باعث ایجاد تفاوت‌هایی در زوایای مفصلی و دامنه حرکتی می‌شود که در نهایت ممکن است به بهبود الگوی کلی حرکت منجر شود.
افزودن دویدن در شیب به برنامه‌های تمرینی می‌تواند با افزایش کارایی متابولیکی و ایجاد سازگاری‌های کینماتیکی مفید، عملکرد را بهبود بخشد (۳۰). مربیان معمولاً از این نوع تمرین برای تقویت عضلات پا و بهبود دویدن در سطح صاف استفاده می‌کنند. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که دویدن در سربالایی فعالیت عضلاتی مانند رکتوس فموریس، واستوس مدیالیس، بای‌سپس فموریس و گاستروکنمیوس را نسبت به دویدن در سطح صاف به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد (۳۱). در یک مطالعه، مشخص شد که این نوع دویدن، به‌طور متوسط، فعالیت عضلات اندام تحتانی را حدود ۱۶/۵۴ درصد افزایش می‌دهد. این درگیری عضلانی نقش مهمی در تقویت قدرت و استقامت دارد که برای بهبود کارایی در دویدن ضروری است. مطالعه‌ای نشان داد که پس از ۸ هفته تمرین ترکیبی سربالایی-سرازیری با شیب ±۳ درجه، حداکثر سرعت، نرخ گام، زمان تماس و زمان گام به‌ترتیب 3/4، 3/4، 1/5 و 9/3 درصد کاهش داشتند (۳۲)، درحالی‌که در تمرین سطح صاف این تغییرات کمتر و حدود ۱ تا ۲ درصد بودند. مطالعه‌ای دیگر نیز افزایش 8/4 درصدی در سرعت دویدن را پس از ۶ هفته تمرین ترکیبی گزارش کرد، اما در نرخ گام و زمان تماس تغییر معناداری مشاهده نشد (۳۳). همچنین پژوهش دیگری نشان داد که گروه تمرین ترکیبی پس از ۶ هفته تمرین، حداکثر سرعت و نرخ گام را به‌ترتیب 7/3 و 3/1 درصد افزایش دادند، درحالی‌که زمان تماس و زمان پرواز تغییری نداشت (۳۴).
اکثر مطالعات پیشین بر اثرات کوتاه‌مدت دویدن در سربالایی متمرکز بوده‌اند (۱۰، ۱۲، ۲۱، ۲۲، ۲۴، ۲۸، ۲۹، ۳۵–۳۸)، درحالی‌که اثرات بلندمدت تمرین در سطوح شیب‌دار بر ویژگی‌های کینماتیکی دویدن در سطح صاف هنوز به‌طور کامل شناخته‌شده نیست (۲۱). با اینکه برخی پژوهش‌ها به بررسی تمرینات ترکیبی پرداخته‌اند، اما هنوز مشخص نیست که تمرین صرفاً در سربالایی و آن‌هم با شیب‌های متفاوت چه تأثیری بر کینماتیک دویدن دارد. این موضوع اهمیت دارد، چون دویدن در سربالایی، الگوی بیومکانیکی و درگیری عضلانی متفاوتی نسبت به دویدن در سطح صاف یا سرازیری دارد. شناخت تأثیرات بلندمدت شیب‌های مختلف بر کینماتیک دویدن می‌تواند به مربیان و ورزشکاران کمک کند تا تمرینات هدفمندتری طراحی کرده و عملکرد را بهتر ارتقاء دهند؛ بنابراین، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثرات بلندمدت سه شیب مختلف سربالایی بر ویژگی‌های کینماتیکی دوندگان نیمه‌استقامت انجام شده و تلاش دارد مؤثرترین شیب را در بهبود این ویژگی‌ها شناسایی کند.
روش شناسی
شرکت‌کنندگان
در این مطالعه، ۴۰ دونده نیمه‌استقامت با آمادگی متوسط (۲۴ مرد و ۱۶ زن) شرکت کردند. میانگین سنی شرکت‌کنندگان مرد 02/1 ± 54/18 و برای زنان 09/1 ± ۱4417 سال بود. این ورزشکاران به‌طور متوسط 74/0 ± 11/2 سال سابقه تمرین ساختاریافته داشتند. پیش از شروع مداخله، رضایت‌نامه آگاهانه کتبی از شرکت‌کنندگان دریافت شد و طرح پژوهش به تصویب کمیته اخلاق دانشگاه باهِر دار در اتیوپی رسید (شماره پروتکل  IRERC 05/2024). کلیه مراحل پژوهش مطابق با اصول بیانیه هلسینکی در زمینه پژوهش بر روی انسان انجام شد. پیش از شرکت در مطالعه، اطلاعات کامل درباره روش اجرا، مزایا و مخاطرات احتمالی به آزمودنی‌ها ارائه شد و سپس فرم رضایت‌نامه را امضا کردند. شرکت‌کنندگان بر اساس معیارهای ورود از پیش تعریف‌شده انتخاب شدند. این معیارها شامل: سلامت عمومی، نداشتن آسیب عضلانی، عصبی یا تاندونی، عدم مصرف دارو و داشتن حداقل ۶ ماه سابقه تمرین در سطح منطقه‌ای یا ملی بودند. افرادی که کمتر از ۶ ماه سابقه تمرین داشتند، در ۳ ماه اخیر دچار آسیب اندام تحتانی شده بودند، یا دارو مصرف می‌کردند، از مطالعه کنار گذاشته شدند. ورزشکاران واجد شرایط از طریق اطلاع‌رسانی در محل تمرین به‌صورت داوطلبانه جذب شدند. پس از پذیرش، شرکت‌کنندگان به‌صورت تصادفی به یکی از چهار گروه تقسیم شدند: گروه شیب تند (6/7 درصد)، شیب متوسط (1/5 درصد)، شیب ملایم (5/2 درصد) و گروه کنترل. در نظر گرفتن این سطوح مختلف شیب بر این فرض استوار بود که شدت تمرین در هر شیب متفاوت است (۳۹، ۴۰) و همین تفاوت می‌تواند اثرات گوناگونی بر ویژگی‌های کینماتیکی مانند نرخ گام (SR) ، طول گام (SL) ، زمان تماس (CT)  و زمان پرواز (FT)  داشته باشد. این تنوع به محققان کمک می‌کند تا مشخص کنند کدام شیب تعادل بهتری بین فشار تمرینی و بهبود عملکرد ایجاد می‌کند.
طرح  و رویه اجرای مطالعه
این پژوهش با طراحی تجربی موازی از نوع پیش‌آزمون ـ پس‌آزمون اجرا شد، به‌طوری‌که ارزیابی‌ها قبل و بعد از دوره مداخله‌ی ۸ هفته‌ای انجام گرفت. شرکت‌کنندگان به‌صورت تصادفی به یکی از سه گروه تمرین یا گروه کنترل اختصاص داده شدند. هر گروه شامل ۱۰ نفر بود: گروه تمرین در شیب تند (6/7 درصد)، گروه تمرین در شیب متوسط (1/5 درصد)، گروه تمرین در شیب ملایم (5/2 درصد) و گروه کنترل (بدون مداخله). دلیل استفاده از سطوح مختلف شیب این بود که شیب‌های مختلف درجه‌های متفاوتی از شدت تمرین را ایجاد می‌کنند (۴۱) و این امکان را فراهم می‌سازند تا بتوان بررسی کرد که هر سطح شدت چگونه بر متغیرهای کینماتیکی تأثیر می‌گذارد. این تنوع به محققان اجازه می‌دهد تا مناسب‌ترین شیب را از نظر ایجاد تعادل بین فشار تمرینی و بهبود ویژگی‌های کینماتیکی شناسایی کنند. مطالعه حاضر مطابق با دستورالعمل‌های CONSORT برای افزایش کیفیت و شفافیت گزارش مطالعات تجربی انجام شد (۴۲) و در پایگاه pactr.samrc.ac.za در تاریخ ۲۹/۱۱/۲۰۲۴ با شماره ثبت NCT01234567  به ثبت رسیده است. برای تعیین حجم نمونه مناسب، از نرم‌افزار G*Power استفاده شد (۴۳). بر اساس نتایج یک مطالعه پیشین (۳۴)، با فرض توزیع نرمال پاسخ‌ها در هر گروه، تعداد شرکت‌کنندگان موردنیاز برای دستیابی به اندازه اثر 62/0 بین پیش‌آزمون و پس‌آزمون با توان آماری ۸۰ درصد و سطح معناداری 05/0، برابر با ۳۶ نفر برآورد شد. برای جبران ریزش احتمالی، ۱۰ درصد به این عدد افزوده شد و در نهایت حجم نمونه به ۴۰ نفر افزایش یافت. به‌منظور کاهش سوگیری، فرایند تخصیص تصادفی، جذب شرکت‌کنندگان و تخصیص آن‌ها به مداخله، توسط افراد آموزش‌دیده انجام شد. با توجه به حجم نمونه نسبتاً کوچک و سادگی اجرا، از روش قرعه‌کشی ساده برای تقسیم افراد در چهار گروه مطالعه استفاده شد (هر گروه ۱۰ نفر): گروه شیب تند (STHG) ، گروه شیب متوسط (IHG) ، گروه شیب ملایم (SHG)  و گروه کنترل (CG) . نسبت تخصیص به‌صورت برابر (۱:۱:۱:۱) انجام شد و از پاکت‌های دربسته برای حفظ محرمانگی تخصیص استفاده شد (شکل 1). همچنین، هر زمان که امکان‌پذیر بود، از روش کورسازی استفاده شد تا ارزیاب‌های نتایج از گروه‌بندی افراد اطلاع نداشته باشند. تمامی شرکت‌کنندگان پیش از آغاز مداخله، تحت آزمون پایه برای اندازه‌گیری متغیرهای کینماتیکی از طریق تست دو سرعت ۳۰ متری قرار گرفتند. تیم تحقیقاتی یکسانی بر فرآیند اجرای تمرینات و آزمون‌ها نظارت داشت.

برای بررسی اثر تمرین در شیب بر متغیرهای فضایی-زمانی گام‌برداری، از تست دو سرعتی حداکثر ۳۰ متر استفاده شد تا SR، SL، CT  و FT  اندازه‌گیری شود. پس از گرم‌کردن استاندارد به مدت ۱۰ تا ۱۵ دقیقه و حرکات کششی دینامیک (۴۴)، آزمون سرعت شامل منطقه شتاب‌گیری ۳۰ متری و سپس منطقه سرعت حداکثر ۳۰ متری روی پیست ۴۰۰ متری دانشگاه انجام شد (۴۵، ۴۶).
اگرچه دوهای نیمه‌استقامت بیشتر بر ظرفیت هوازی تمرکز دارند، اما ارزیابی‌هایی مانند تست ۳۰ متر برای سنجش قدرت عصبی-عضلانی، شتاب‌گیری و عملکرد بی‌هوازی که در لحظاتی مانند شروع مسابقه، شتاب‌گیری تاکتیکی و پایان رقابت نقش دارند، بسیار مفید هستند. شرکت‌کنندگان سه بار تست دو ۳۰ متری انجام دادند و بین هر تکرار ۶ تا ۸ دقیقه استراحت داشتند. بهترین زمان اجرا برای تحلیل انتخاب شد. زمان‌گیری از لحظه عبور تنه از مخروط شروع (۳۰ متر) تا عبور از مخروط ۶۰ متری اندازه‌گیری شد (۴۷، ۴۸). دوربین Canon SX70 HS با وضوح 1080p و نرخ نمونه‌برداری ۲۴۰ هرتز، ثبت تصاویر را انجام داد. دوربین روی سه‌پایه در ارتفاع 5/1 متری و در فاصله 5/7 متری از کنار پیست، عمود بر صفحه ساجیتال شرکت‌کننده قرار گرفت. تصاویر با نرم‌افزار Kinovea 0.9.5 تحلیل شدند. متغیرهای کینماتیکی اندازه‌گیری‌شده شامل: زمان تماس با زمین (میلی‌ثانیه)، زمان پرواز (میلی‌ثانیه)، طول گام (متر) و فرکانس گام (هرتز) بودند. فرکانس گام با شمارش تعداد گام‌ها در ویدئو و تقسیم آن بر زمان طی شده اندازه‌گیری شد. طول گام با تقسیم مسافت طی‌شده بر تعداد گام‌ها محاسبه شد. زمان تماس و زمان پرواز با شمارش فریم‌ها در ویدئو و تقسیم آن‌ها بر نرخ نمونه‌برداری (۲۴۰ فریم در ثانیه ≈ 0042/0 ثانیه) به‌دست آمد. برای تحلیل زمان تماس، از یک گام کامل (دو گام متوالی پای راست و چپ) استفاده شد. برای یکسان‌سازی، تحلیل‌ها فقط بر اساس پای راست انجام شد.
پروتکل تمرینی
همه شرکت‌کنندگان پیش از مطالعه به‌طور منظم چهار جلسه در هفته تمرین دو داشتند و به‌طور متوسط حدود ۳۵ کیلومتر در هفته می‌دویدند. در طول مداخله، تمرینات سربالایی جایگزین تمرینات قدرتی شدند و روی تردمیل موتوردار Cybex 530T pro plus USA انجام گرفت. شرکت‌کنندگان در گروه‌های مداخله، هفته‌ای دو جلسه تمرین در شیب داشتند و در سایر روزها برنامه معمول خود را ادامه دادند. شدت تمرین با کنترل سرعت نسبی به توانایی هر ورزشکار و اندازه‌گیری ضربان قلب (۸۵ تا ۱۰۰٪ حداکثر) یکسان‌سازی شد. استراحت بین ست‌ها و تکرارها نیز استاندارد شد و به‌تدریج شدت تمرین افزایش یافت. جزئیات پروتکل ۸ هفته‌ای تمرین در جدول 1 آمده است.

تجزیه‌وتحلیل آماری
تحلیل آماری با استفاده از نرم‌افزار IBM SPSS Statistics 27 انجام شد. نتایج متغیرها به‌صورت میانگین ± انحراف معیار گزارش شد. برای بررسی تفاوت بین زمان پیش و پس از تمرین، از تحلیل واریانس با اندازه‌گیری مکرر دوطرفه مختلط (Time × Group) استفاده شد. در صورت مشاهده اثر معنادار اصلی یا تعاملی، از آزمون تعقیبی توکی با اصلاح بونفرونی استفاده شد. نرمال بودن داده‌ها با آزمون شاپیروویلک و همگنی واریانس با آزمون لون بررسی شد. همه متغیرها در سطح معناداری 05/0 > p تحلیل شدند. تفسیر نتایج شامل میانگین تفاوت‌ها، فاصله اطمینان ۹۵٪ (CI) و مقادیر p بود (۵۰).
نتایج
جدول ۲ خلاصه‌ای از داده‌های توصیفی پایه و تغییرات مطلق تعدیل‌شده در ویژگی‌های کینماتیکی شرکت‌کنندگان در طول مطالعه را نشان می‌دهد. تحلیل آماری ارزیابی‌های پیش از تمرین، هیچ تفاوت معناداری بین گروه‌ها در هیچ‌یک از متغیرها نشان نداد. این موضوع نشان می‌دهد که فرآیند تصادفی‌سازی به‌درستی اجرا شده و گروه‌هایی با ویژگی‌های مشابه در آغاز مطالعه ایجاد شده‌اند؛ موضوعی که مبنای محکمی برای مقایسه بین سه گروه تمرین در شیب با گروه کنترل فراهم می‌کند. تحلیل واریانس دوطرفه با اندازه‌گیری مکرر نشان داد که اثر اصلی زمان بر سرعت بیشینه (Vmax) معنادار است (F (1, 36) = 173.68, p < 0.001, η p 2  = 0.82)، که بیانگر آن است که Vmax در طول دوره تمرین به‌طور معناداری تغییر کرده است (جدول ۳). میانگین Vmax در پس‌آزمون برابر با 86/0 ± 87/7 متر بر ثانیه و در پیش‌آزمون برابر با 77/0 ± 37/7 متر بر ثانیه بود، که نشان‌دهنده افزایش معنادار در پس‌آزمون است. همچنین، اثر اصلی سطح شیب تمرین نیز بر Vmax معنادار بود  (F (3, 36) = 2.87, p = 0.049, η p 2 = 0.20). این نتایج نشان می‌دهد که بین گروه‌های تمرینی با شیب‌های مختلف تفاوت معناداری در سرعت بیشینه وجود دارد (جدول ۳). میانگین Vmax در گروه شیب تند (STHG) برابر با 55/0 ± 74/8 متر بر ثانیه بود که بیشتر از گروه شیب متوسط (79/0 ± 93/7)، گروه شیب ملایم (54/0 ± 64/7)، و گروه کنترل (76/0 ± 16/7) بود. علاوه بر این، اثر تعاملی بین زمان و سطح شیب نیز معنادار بود (F (3, 36) = 42.67, p < 0.001, η p 2 = 0.78)، به این معنا که تأثیر زمان تمرین بر Vmax وابسته به نوع شیب بوده است (جدول ۳).
 

نتایج آزمون تعقیبی توکی نشان داد که تغییرات پیش‌آزمون تا پس‌آزمون در گروه شیب تند (STHG): تفاوت میانگین (MΔ) برابر با 28/1 با فاصله اطمینان ۹۵٪ بین 11/1 تا 44/1، (001 =  p)؛ گروه شیب متوسط (IHG): MΔ برابر با 59/0، فاصله اطمینان ۹۵٪ بین 42/0 تا 76/0، (001 =  p) و گروه شیب ملایم (SHG): MΔ برابر با 33/0، فاصله اطمینان ۹۵٪ بین 0/06 تا 0/05، (001 =  p) معنادار بوده است. در گروه کنترل (CG) هیچ تغییر معناداری مشاهده نشد (جدول 3).
در تحلیل مربوط به نرخ گام‌برداری (SR)، نتایج آزمون تحلیل واریانس دوطرفه با اندازه‌گیری‌های مکرر نشان داد که اثر زمان به‌صورت معناداری برجسته بود (F (1, 36) = 194.24, p < 0.001, η p 2 = 0.84)، به‌طوری که نرخ گام‌برداری در پس‌آزمون (59/۵۲±0/4 هرتز) به‌طور معناداری بیشتر از پیش‌آزمون (41/۱۱±۰/4 هرتز) بود. همچنین، اثر اصلی شیب سربالایی نیز معنادار بود   (F (3, 36) = 2.87, p = 0.049, η p 2 = 0.20)، که نشان‌دهنده تفاوت میان سطوح مختلف شیب در نرخ گام‌برداری است. نرخ گام‌برداری در گروه STHG (51/08±۰/5 هرتز) به‌طور معناداری بیشتر از گروه IHG، SHG و گروه CG بود. همچنین، اثر تعاملی بین زمان و سطح شیب نیز معنادار بود   (F (3, 36) = 59.37, p < 0.001, η p 2 = 0.83)، که بیانگر آن است که تغییرات زمانی در نرخ گام‌برداری بسته به شیب مسیر تفاوت داشت. مقایسه‌های آزمون تعقیبی به روش توکی نشان داد که افزایش معنی‌داری در نرخ گام‌برداری (SR) پس از تمرین، در گروه‌های STHG  و IHG  مشاهده شد   (0/05 > p). اما در گروه SHG  و گروهCG  تغییری دیده نشد. همچنین نرخ گام‌برداری در گروه شیب تند نسبت به گروه کنترل به‌طور معنی‌داری بیشتر بود، اما بین سایر گروه‌ها تفاوت معنی‌داری وجود نداشت (جدول 4). در خصوص طول گام (SL) تحلیل نشان داد که اثر اصلی زمان معنادار بود (F (1, 36) = 76.033, p < 0.001, η p 2 = 0.679)، به‌طوری که طول گام در پس‌آزمون (09/۷۴±۰/1 متر) به‌طور معناداری بیشتر از پیش‌آزمون (09/۷۲±۰/1 متر) بود. با این حال، اثر اصلی شیب مسیر بر طول گام معنادار نبود  (F (3,36) = 2.080, p = 0.120, η p 2  = 0.148).  اثر تعاملی بین زمان و سطح شیب در این متغیر معنادار بود (F (3, 36) = 16.611, p < 0.001, η p 2 = 0.581)، که بیانگر تفاوت در میزان تغییر طول گام بسته به شیب تمرینی است. نتایج مقایسه‌های آزمون تعقیبی توکی نشان داد که که طول گام (SL) پس از تمرین، در گروه شیب تند (STHG) و شیب متوسط (IHG) به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (0/05 > p). اما در سایر گروه‌ها تفاوتی مشاهده نشد. همچنین زمان تماس (CT) و زمان پرواز (FT) در هیچ‌یک از گروه‌ها تغییر معنی‌داری نداشتند (جدول 3).

بحث
هدف از این مطالعه بررسی اثرات مزمن تمرین در شیب‌های سربالایی بر ویژگی‌های کینماتیکی دوندگان نیمه‌استقامت بود، با تمرکز ویژه بر شناسایی شیب بهینه‌ای که بتواند به بهترین شکل، ویژگی‌های کینماتیکی این دوندگان را بهبود دهد. یافته‌های اصلی این پژوهش نشان می‌دهند که تمرین در سربالایی با شدت بالا به مدت ۸ هفته می‌تواند تأثیر مثبتی بر برخی ویژگی‌های کینماتیکی کلیدی دوندگان نیمه‌استقامت داشته باشد. به‌طور خاص، حداکثر سرعت (Vmax) در تمامی شیب‌ها بهبود یافت که این بهبود در شیب‌های تند و متوسط قابل‌توجه‌تر بود. اگرچه مطالعاتی که مستقیماً اثرات بلندمدت شیب‌های مختلف تمرین سربالایی را بر Vmax مقایسه کرده باشند محدود هستند، اما یافته‌های ما با پژوهش‌های پیشین هم‌راستا هستند. برای مثال زییورتزیس  (۵۱) گزارش کرد که پس از ۱۲ هفته تمرین روی شیب ۸ درجه، سرعت دویدن بیشینه 3/3 درصد افزایش یافت. این یافته از این دیدگاه حمایت می‌کند که شیب‌های تندتر ممکن است منجر به سازگاری‌های عصبی-عضلانی و بیومکانیکی بیشتری شوند که در توسعه سرعت مؤثر هستند.
تفاوت اصلی بین مطالعه حاضر و مطالعه زییورتزیس در مدت زمان مداخله و میزان شیب است؛ درحالی‌که مطالعه‌ زییورتزیس از دوره‌ ۱۲ هفته‌ای با شیب 14 درصد استفاده کرده بود، در پژوهش حاضر تنها ۸ هفته تمرین با شیب کمتر (6/7 درصد) انجام شد. نکته جالب توجه اینکه، حتی با مدت زمان کمتر و شیب پایین‌تر نیز، سازگاری‌های عملکردی معنی‌داری مشاهده شد. این موضوع نشان می‌دهد که در بازه‌های زمانی نسبتاً کوتاه و با شیب‌های کمتر نیز می‌توان بهبودهای قابل‌توجهی در عملکرد ایجاد کرد. مطالعات مشابه دیگری نیز بهبودهایی در Vmax به میزان 7/3 درصد و 5/3 درصد با استفاده از شیب 24/5 درصد در مقایسه با تمرین در سطح صاف گزارش کرده‌اند (۳۴، ۵۲). یکی از تفاوت‌های مهم بین مطالعه حاضر و تحقیقات پیشین در طراحی تمرین است؛ درحالی‌که در مطالعات گذشته از ترکیب تمرین سربالایی و سرپایینی استفاده شده بود، در این مطالعه تنها تأثیر مجزای شیب‌های مختلف سربالایی بررسی شده است. این طراحی به محققان اجازه داده تا درک دقیق‌تری از تأثیر مستقل هر سطح شیب بر سازگاری‌های عملکردی به‌دست آورند.
ازآنجاکه تمرین در شیب سربالایی باعث افزایش مقاومت می‌شود، این نوع تمرین به تقویت قدرت و توان عضلانی کمک می‌کند (۵۳) که این دو مؤلفه برای رسیدن به حداکثر سرعت دویدن اهمیت بالایی دارند. مقاومت ایجاد شده در هنگام دویدن در سربالایی، مستلزم تولید نیروی بیشتر توسط عضلات اندام تحتانی، به‌ویژه عضلات چهارسر ران، همسترینگ‌ها و عضلات ساق پا است. دلیل برتری شیب‌های تندتر نسبت به شیب‌های متوسط و ملایم، در نیاز عضلانی بیشتر نهفته است که منجر به هایپرتروفی (افزایش حجم عضله) و سازگاری‌های عصبی-عضلانی می‌شود و در نتیجه توانایی ورزشکار در تولید سریع نیرو بهبود می‌یابد (۵۴). دویدن در سربالایی به اعمال نیروی بیشتر نیاز دارد که می‌تواند موجب افزایش قدرت و توان عضلانی شده و در نهایت به بهبود شتاب‌گیری و سرعت بیشینه منجر شود (۵۵).
کارایی تمرین در شیب سربالایی با بهبودهایی که در SR و SL مشاهده شد، به‌ویژه در شیب‌های تند و متوسط، بیشتر آشکار شد. این بهبودها در شیب‌های تندتر برجسته‌تر بودند. نتایج مشابهی توسط محققان دیگر نیز گزارش شده است (۳۲، ۵۶) که در آن‌ها بهبود در SR دیده شد ولی تغییر معناداری در SL مشاهده نشد. بااین‌حال، تفاوت کلیدی در طراحی پژوهش‌ها نهفته است؛ مطالعات قبلی از ترکیب تمرین سربالایی و سرپایینی بر روی شیب ۳ درجه استفاده کرده بودند و آن را با تمرین در سطح افقی و گروه کنترل مقایسه کرده بودند، درحالی‌که مطالعه حاضر اثر شیب‌های مختلف سربالایی را به‌طور جداگانه بررسی کرده و بنابراین تحلیل دقیق‌تری از تأثیر هر شیب خاص بر ویژگی‌های کینماتیکی دویدن فراهم آورده است. شایان ذکر است که داده‌های تجربی کافی در ادبیات علمی برای بررسی تغییرات بلندمدت در SR، SL، CT و FT  در شیب‌های مختلف سربالایی وجود ندارد. این خلأ علمی، نوآوری و اهمیت مطالعه حاضر را برجسته می‌سازد؛ چراکه اطلاعات جدیدی در مورد سازگاری‌های خاص ناشی از تمرین در شیب‌های مختلف ارائه می‌دهد. بر کسی پوشیده نیست که دویدن در سربالایی باعث تغییر در طول و فرکانس گام‌ها می‌شود و از این طریق به بهبود مکانیک دویدن و تسهیل شتاب‌گیری ورزشکاران کمک می‌کند (۵۷، ۵۸). عملکرد دویدن سرعتی نیازمند آن است که پاها با نرخ بالاتری چرخه گام‌برداری را طی کنند و عضلات نیز سریع‌تر منقبض و کشیده شوند، که این فرآیند وابسته به نرخ گام‌برداری است (۵۹). تمرین سربالایی به‌صورت حاد منجر به افزایش نرخ گام و کاهش طول گام می‌شود، چراکه دوندگان در واکنش به شیب، زانوها را بیشتر بالا می‌آورند و مرکز ثقل خود را در بالای پای جلو حفظ می‌کنند (۶۰، ۶۱). این سازگاری‌ها در بلندمدت، به بهبود نرخ و طول گام در دویدن در سطح افقی منجر می‌شود. در مقایسه با تمرین در شیب‌های متوسط و ملایم، تمرین در شیب تند، انرژی پتانسیل بیشتری را در بدن ایجاد می‌کند زیرا عضلات اندام تحتانی کار مکانیکی خالص بیشتری را انجام می‌دهند. در این حالت، همه مفاصل – به‌ویژه مفصل ران – توان بیشتری تولید می‌کنند تا نیازهای افزایش‌یافته کار مکانیکی را برآورده سازند. این امر نشان می‌دهد که تمرین در شیب تند در مقایسه با شیب‌های ملایم و متوسط به سطح بالاتری از فعال‌سازی عضلانی نیاز دار؛  بنابراین، سازگاری‌های ناشی از تمرین در شیب سربالایی مستقیماً بر فعال‌سازی عصبی-عضلانی تأثیر می‌گذارند، که این موضوع تضمین‌کننده کارایی کلی حرکت از جمله نرخ و طول گام خواهد بود (۲۲).
این مطالعه تفاوت معناداری بین گروه‌های تمرینی در Vmax و SR  نشان داد، درحالی‌که در سایر متغیرها SL، CT و  FT تفاوت معناداری مشاهده نشد. به‌طور خاص، تفاوت معنادار در Vmax و SR در گروه STHG  نسبت به گروه کنترل مشاهده شد. این یافته نشان می‌دهد که تمرین در این شیب‌ها به‌طور خاص در بهبود سرعت بیشینه دویدن مؤثر است، احتمالاً به دلیل افزایش تقاضای عصبی-عضلانی و سازگاری‌های بیومکانیکی می¬باشد. درحالی‌که عدم مشاهده تغییرات معنادار در SR و SL در گروه SHG  و همچنین در CT و FT در تمام گروه‌های تمرینی ممکن است در نگاه اول غیرمنتظره به نظر برسد، اما توضیحات منطقی متعددی برای آن وجود دارد. یکی از عوامل کلیدی، مدت زمان نسبتاً کوتاه مداخله (۸ هفته) است. بااینکه این مدت زمان برای ایجاد بهبود در برخی شاخص‌ها مانند Vmax و SR کافی بوده، اما ممکن است برای بروز سازگاری‌های ظریف‌تر عصبی-عضلانی و بیومکانیکی در سایر پارامترهای کینماتیکی کافی نبوده باشد. پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که برای مشاهده تغییرات معنی‌دار در CT و FT، معمولاً به دوره‌های تمرینی طولانی‌تری نیاز است، به‌ویژه در شرایطی که شدت تمرین متوسط باشد (۶۲). علاوه بر این، ویژگی اختصاصی محرک تمرینی نیز نقش مهمی دارد. ممکن است پروتکل تمرینی بیشتر در جهت بهبود سازگاری‌های مرتبط با سرعت مؤثر بوده باشد تا شاخص‌های زمانی گام مانند CT و FT. به‌عنوان مثال، بهبود در Vmax و SR احتمالاً بیشتر حاصل افزایش تولید نیرو و مکانیک مؤثر گام باشد، درحالی‌که تغییر در CT و FT ممکن است نیازمند تمرینات هدفمندتر، نظیر تمرینات پلایومتریک یا اصلاح تکنیک باشد. مطالعات نشان داده‌اند که تمرینات سرعتی مقاومتی (مانند دویدن در سربالایی) اغلب تأثیر متوسطی بر شتاب‌گیری و فرکانس گام دارند، اما لزوماً تغییراتی در CT یا FT در مقایسه با دویدن سنتی ایجاد نمی‌کنند (۶۳). تفاوت فردی در پاسخ به تمرین نیز عامل مهمی است. اگرچه ویژگی‌های پایه‌ای آزمودنی‌ها در ابتدا تفاوت معناداری نداشت، اما ممکن است ورزشکاران در ویژگی‌های پایه کینماتیکی، کارایی عصبی-عضلانی و میزان سازگاری با تمرین متفاوت باشند که این موضوع می‌تواند بر نحوه پاسخ آن‌ها به یک برنامه تمرینی خاص تأثیر بگذارد. این تفاوت‌های فردی ممکن است باعث کاهش معناداری آماری در سطح گروهی شود، حتی اگر در سطح فردی بهبودهایی مشاهده شده باشد. در نهایت، ممکن است برخی پارامترهای کینماتیکی مانند CT و FT مقاومت بیشتری نسبت به تغییر داشته باشند و برای ایجاد تغییرات قابل‌اندازه‌گیری، نیازمند دوره تمرینی طولانی‌تر یا حجم و شدت تمرین بالاتر باشند (۶۴). مطالعات آینده با دوره‌های مداخله طولانی‌تر، نمونه‌های بزرگ‌تر و روش‌های تمرینی هدفمندتر می‌توانند به روشن شدن بیشتر این روابط کمک کرده و سازوکارهای سازگاری کینماتیکی در اثر تمرین در سربالایی را بهتر تبیین کنند. درحالی‌که این مطالعه برای نخستین بار اثرات مزمن سه شیب مختلف سربالایی را بر ویژگی‌های کینماتیکی دوندگان نیمه‌استقامت مقایسه کرده است، دارای محدودیت‌های روش‌شناختی نیز هست که باید در پژوهش‌های آتی مدنظر قرار گیرد. به دلیل محدودیت در تعداد آزمودنی‌ها در محیط میدانی، این مطالعه شامل ورزشکارانی با تجارب تمرینی متفاوت (از ۶ ماه تا ۴ سال) و جنسیت‌های مختلف بود. این تنوع ممکن است بر نتایج تأثیر گذاشته باشد، چراکه ورزشکاران در مراحل مختلف تمرینی و با توجه به تفاوت‌های جنسیتی ممکن است واکنش‌های متفاوتی به یک برنامه تمرینی مشابه داشته باشند. این تنوع جمعیت نمونه می‌تواند به‌عنوان یک محدودیت در نظر گرفته شود. بااین‌حال، انجام مطالعه مداخله‌ای بر روی ورزشکارانی که دارای تجربه تمرینی هستند، همراه با استفاده از یک پروتکل تمرینی کنترل‌شده و معتبر، می‌تواند به‌عنوان یک نقطه قوت در این پژوهش و در توسعه آتی برنامه‌های تمرینی مؤثر تلقی شود. مطالعات آینده باید به بررسی اثر بار تمرینی، دفعات تمرین، مدت زمان برنامه تمرینی و شیب‌های تندتر بر شاخص‌های عملکردی فیزیولوژیکی بپردازند.
نتیجه‌گیری نهایی
مطالعه حاضر به بررسی تأثیر شیب‌های مختلف تمرین در سربالایی بر ویژگی‌های کینماتیکی دوندگان نیمه‌استقامت پرداخت. نتایج این پژوهش نشان داد که تمرین در شیب سربالایی تأثیرات مثبتی بر برخی ویژگی‌های کلیدی کینماتیکی دوندگان نیمه‌استقامت دارد که با حداکثر سرعت دویدن در ارتباط هستند. بهبود در سرعت بیشینه (Vmax) با ارتقاء SR و SL، به‌ویژه در شیب‌های تند، پشتیبانی شد. به نظر می‌رسد که شیب‌های مختلف تمرین در سربالایی منجر به سازگاری‌های تمرینی خاصی می‌شوند؛ بنابراین، تمرین در سربالایی باید با در نظر گرفتن توانایی‌ها و محدودیت‌های فردی هر ورزشکار به‌دقت طراحی شود. تا زمانی که شواهد بیشتری در دسترس باشد، دوندگان می‌توانند فرض کنند که تغییر در بار تمرینات سربالایی (از طریق تنظیم شیب) می‌تواند به بهبود ویژگی‌های کینماتیکی کلیدی منجر شود. این نوع تمرین می‌تواند برای دوندگان نیمه‌استقامت که به ظرفیت بی‌هوازی بالا نیاز دارند، کاربردی و مؤثر باشد؛ چراکه این ورزشکاران باید توان بالایی را از طریق نیروهای عکس‌العمل زمین تولید کنند تا بتوانند در مسافت‌های متوسط، با سرعت بالا بدوند (۶۵). همچنین، استفاده از شیب‌های متوسط می‌تواند برای مسافت‌های طولانی‌تر مفید باشد، چراکه به توان خروجی کمتری نیاز داشته و با بهبود مکانیک دویدن و صرفه‌جویی در انرژی، موجب ارتقاء اقتصاد دویدن می‌شود (۶۶). در نهایت، مربیان و ورزشکاران باید تمرین در شیب سربالایی را به‌عنوان یک استراتژی تمرینی مؤثر و جایگزین قابل‌اتکا برای بهبود ویژگی‌های کینماتیکی دوندگان نیمه‌استقامت در نظر بگیرند.
ملاحظات اخلاقی 
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مطالعه با رعایت کامل دستورالعمل‌ها و اصول اخلاقی مرتبط با پژوهش بر روی انسان انجام شد. طرح تحقیق توسط کمیته بازبینی اخلاق دانشگاه باهیر دار، دانشکده علوم ورزشی (شماره پروتکل: IRERC 05/2024) مورد تأیید قرار گرفت. والدین یا سرپرستان قانونی شرکت‌کنندگان و همچنین خودِ شرکت‌کنندگان، پیش از آغاز مطالعه از ماهیت مداخله و عوارض احتمالی آن آگاه شدند و فرم رضایت‌نامه آگاهانه را امضا کردند.
حامی مالی
نویسندگان اعلام می‌کنند که حمایت مالی برای انجام این مطالعه از سوی دانشگاه باهیر دار تأمین شده است. این حمایت مالی نقش مهمی در پیشبرد فرآیند تحقیق ایفا کرده است.
مشارکت نویسندگان
YA، TT و ZB ایده‌پردازی و طراحی مطالعه را انجام دادند. YA و ZB آزمایش‌ها را اجرا کرده و داده‌ها را جمع‌آوری کردند. تجزیه‌وتحلیل داده‌ها توسط YA، TT و ZB انجام شد. نگارش نسخه نهایی مقاله نیز توسط YA، TT و ZB انجام گرفت. تمامی نویسندگان مقاله را خوانده و تأیید کرده‌اند.
تعارض 
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.