دوره 12، شماره 2 - ( 6-1405 )
جلد 12 شماره 2 صفحات 191-172 |
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:
Masoumi S. The Interactive Effect of Pre-Landing Skill Complexity and Fatigue on Biomechanical Landing Patterns in Female Taekwondo Athletes. J Sport Biomech 2026; 12 (2) :172-191
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-421-fa.html
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-421-fa.html
معصومی شهرزاد. بررسی اثر تعاملی پیچیدگی مهارت اجرا شده قبل از فرود و خستگی بر الگوی بیومکانیکی فرود در زنان تکواندوکار. مجله بیومکانیک ورزشی. 1405; 12 (2) :172-191
گروه تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.
متن کامل [PDF 1959 kb]
(7 دریافت)
| چکیده (HTML) (12 مشاهده)
متن کامل: (4 مشاهده)
مقدمه
فرود به‌عنوان یکی از مهارت‌های کلیدی در حرکات ورزشی، نقش حیاتی در کنترل بدن و جلوگیری از آسیب‌های احتمالی ایفا می‌کند. بررسی صورت گرفته در سال 2017 که شامل تجزیه‌وتحلیل 247 مطالعه بود، نشان داد که بیش از 80 درصد آسیب‌های رباط صلیبی قدامی گزارش شده، از نوع پارگی کامل بوده و تقریباً سه چهارم این آسیب‌ها در پای برتر رخ داده است؛ کاری که عمدتاً به‌واسطه مکانیسم‌های غیرتماسی رخ می‌دهد (1). نباید از نظر دور داشت که نحوه فرود آمدن (2) سهمی تعیین‌کننده در بروز آسیب‌های جسمانی دارد. اگرچه عوامل دیگری مانند ارتفاع فرود (3)، جنسیت (4)، کفش (5)، سطح فرود (4)، سطح مهارت (6) و استفاده از زانوبند و مچ‌بند (7) نیز می‌توانند نقش مهمی داشته باشند.
خستگی عضلانی اهمیت زیادی در آسیب‌های ورزشی دارد و به‌عنوان یکی از عوامل خطر بالقوه شناخته می‌شود. یافته‌های تحقیقات نشان می‌دهد که عوامل بیومکانیکی خاصی مانند نیروی عکس‌العمل زمین و حداکثر خم شدن مفصل پس از خستگی ناشی از ورزش تغییر می‌کنند (8). پروتکل‌های خستگی ساز مختلف مانند دوچرخه‌سواری، اسکات، تست پله، پرش و فرود و حتی مسابقات ورزشی واقعی مانند فوتبال و بسکتبال در مطالعات مختلف استفاده شده‌اند، اما برخی گزارش داده‌اند که این پروتکل‌ها اغلب تغییرات آماری معنی‌داری ایجاد نکرده‌اند (9). در تحقیقات مرتبط با فرود نکته‌ای که اغلب نادیده گرفته می‌شود، پیچیدگی مهارت اجرا شده قبل از فرود است. مهارت‌های پیچیده مانند ضربات پرشی در رشته‌های رزمی مانند تکواندو نیازمند تمرکز و توانایی شناختی بیشتری نسبت به حرکات ساده مانند پرش دراپ و پرش کانترموومنت هستند (10). علاوه بر این، فرود آمدن روی یک پا پس از ضربات پرشی تکواندو، نسبت به فرود دو پا، ارتباط نزدیک‌تری با خطر آسیب رباط صلیبی قدامی دارد (11).
مطالعات دو دهه گذشته عمدتاً بر پرش‌های ساده‌ای مانند دراپ و کانترموومنت متمرکز بوده و کمتر به تأثیر خستگی و پیچیدگی مهارت پرداخته‌اند. ازاین‌رو، برای طراحی پژوهش‌های آینده، در نظر گرفتن متغیرهای مداخله‌گر در خستگی عضلانی ضروری به نظر می‌رسد. برای نمونه، برخی محققان سن شرکت‌کنندگان را عاملی مؤثر دانسته‌اند (12). علاوه بر این، شواهد موجود حاکی از آن است که مردان و زنان از راهبردهای عصبی-عضلانی متفاوتی برای کنترل مفصل زانو در حین فرود در شرایط خستگی بهره می‌برند که این تفاوت ممکن است خطر آسیب زانو را در زنان افزایش دهد. اگرچه طیف گسترده‌ای از مهارت‌های ورزشی – از قبیل اسکوات، ضربات فوتبال و دویدن – در شرایط خستگی بررسی شده‌اند، اما کانون توجه اغلب تحقیقات، پدیده فرود بوده است. علت این تمرکز بر اهمیت بنیادین فرود به‌عنوان عاملی کلیدی در ایجاد آسیب‌های اندام تحتانی استوار است، موضوعی که پیشتر نیز به آن اشاره شده است. در همین زمینه، آمار سال ۲۰۱۷ نشان می‌دهد که بیشترین آسیب‌ها در بین تکواندوکاران، مربوط به اندام تحتانی (۶۵/۵٪) و پس از آن به ترتیب به تنه (۱۶٪)، اندام فوقانی (۱۴٪) و ناحیه سر و گردن (۴٪) اختصاص داشته است (13).
با توجه به پیچیدگی حرکات پرشی در تکواندو و تأثیر احتمالی خستگی در تغییر الگوی بیومکانیکی فرود، بررسی رابطه تعاملی پیچیدگی مهارت و خستگی در زنان تکواندوکار اهمیت دارد. درک بهتر این عوامل می‌تواند به طراحی برنامه‌های پیشگیری بهتر از آسیب و بهبود عملکرد ورزشی کمک کند. هدف مطالعه حاضر بررسی اثر تعاملی پیچیدگی مهارت اجرا شده قبل از فرود و خستگی بر الگوی بیومکانیکی فرود در زنان تکواندوکار است. پارامترهای کینتیکی و کینماتیکی پرش کانترموومنت به‌عنوان مهارت ساده و ضربه جلوی پرش تکواندو به‌عنوان مهارت پیچیده در شرایط استراحت و خستگی مقایسه خواهند شد. فرض بر این است که تأثیر خستگی بر فرود پس از حرکات ساده با حرکات پیچیده متفاوت است.
روش شناسی
آزمودنی‌ها
شرکت‌کنندگان در این مطالعه 6 تکواندوکار دارای کمربند مشکی و حداقل دان 3، در رده وزنی سبک (سن 21/2± 67/21 سال، وزن 77/3± 67/51 کیلوگرم، قد 58/4 ± 3/166 سانتی‌متر و سابقه تمرین 8/3 ± 83/10 سال) و بدون سابقه مشکلات اندام تحتانی بودند. طبق نتایج مطالعات آزمایشگاهی، الگوهای کنترل عصبی-عضلانی فرود در زنان می‌تواند تحت تأثیر هورمون‌های جنسی قرار گیرد؛ بنابراین، فاز لوتئال برای انجام آزمایش انتخاب شد. اگر آزمودنی‌ها در حین اجرای پروتکل خستگی از نظر روحی روانی ابراز خستگی می‌کردند و مایل به ادامه همکاری نبودند اجازه داشتند که اعلام نمایند و از تحقیق خارج شوند که البته چنین موردی اتفاق نیافتاد. اگر نتیجه لاکتات خون نشان می‌داد که فرد خسته نشده است دیتاهای آن آزمودنی از تحقیق خارج می‌شد که البته لاکتات خون تمام آزمودنی افزایش معنی‌دار داشت.
ابزار و روش پژوهش
پس از گرم کردن (۱۰ تا ۱۵ دقیقه) دو مرحله فعالیت وجود داشت که به‌طور متوالی تکرار می‌شدند. در مرحله اول، شرکت‌کنندگان دو نوع فعالیت را انجام دادند: پرش کانترموومنت به‌عنوان مهارت ساده و ضربه پرشی تکواندو به‌عنوان مهارت پیچیده. همه حرکات با پای برتر و غیربرتر انجام شد. در پرش کانترموومنت، شرکت‌کنندگان با هر دو پا پریدند و روی یک پا روی صفحه نیرو فرود آمدند. برای ضربه تکواندو، از ورزشکاران خواسته شد که به هدفی که در ارتفاع جناغ سینه آن‌ها قرار داشت، لگد بزنند و فقط ضرباتی که به مرکز میت برخورد می‌کردند، قابل قبول بودند. این مرحله 1 ± 8/3 دقیقه طول کشید. بلافاصله پس از آن، در مرحله دوم، آن‌ها درگیر پروتکل خستگی شدند. حرکت بالا و پایین رفتن از یک پله با ارتفاع 30 سانتی‌متر با حداکثر سرعت به مدت ۳ دقیقه انجام شد که به‌عنوان فعالیت خسته‌کننده در نظر گرفته شد. چرخه پرش‌ها و پروتکل خستگی تا رسیدن به سرحد خستگی ادامه یافت. همه شرکت‌کنندگان توانستند این چرخه را چهار بار تکرار کنند. میانگین کل زمان تمرین برای هر شرکت‌کننده 1/2 ± 2/27 دقیقه بود. تغییرات کینماتیکی در صفحه ساجیتال و کینتیکی پای تکیه‌گاه برای هر تلاش ثبت شد. برای ردیابی آستانه لاکتات، پس از اتمام هر چرخه، تغییرات اسید لاکتیک خون بررسی شد. یک سیستم تحلیل حرکت سه‌بعدی (مدل ۴۶۰ Vicon، ساخت انگلستان) که شامل شش دوربین پرسرعت (Vicon) با فرکانس ۱۲۰ هرتز، یک پردازنده (۴۶۰ Vicon) و نرم‌افزار workstation، برای جمع‌آوری داده‌های کینماتیکی استفاده شد. برای این مطالعه، ۱۶ نشانگر به روش پلاگین روی پنجه پا، پاشنه، قوزک‌های جانبی، لقمه خارجی ران، ساق پا، برجستگی بزرگ ران و خار خاصره‌ای خلفی فوقانی قرار داده شد. برای جمع‌آوری داده‌های نیروی عکس‌العمل زمین، از یک صفحه نیروی قابل‌حمل (مدل ۹۲۸۶A کیستلر، اندازه ۴۰۰×۶۰۰×۳۵ میلی‌متر، ساخت سوئیس) به همراه یک کابل (مدل ۱۷۵۷A) و یک واحد کنترل (مدل ۵۲۳۳A۲) استفاده شد. از یک آنالیزور لاکتات برای ارزیابی آستانه لاکتات استفاده شد.
مرحله فرود از لحظه برخورد پا با زمین تا حداکثر فلکشن زانو تعریف شد. فلکشن زانو، ران و مچ پا در لحظه برخورد و حداکثر فلکشن، همراه با سرعت زاویه‌ای این مفاصل و همچنین حداکثر نیروی عمودی عکس‌العمل زمین، ایمپالس و حداکثر نرخ بارگذاری ارزیابی شدند. زاویه ران (زاویه بین ران و تنه) با فلکشن ران به‌طور مثبت و با اکستنشن ران به‌طور منفی افزایش یافت. زاویه ران صفر درجه یعنی تنه و ران در یک راستا قرار دارند. زاویه زانو (زاویه بین ران و ساق پا) با فلکشن زانو افزایش یافت. زاویه زانو صفر درجه نشان‌دهنده اکستنشن کامل است. زاویه مچ پا (زاویه بین ساق پا و پا) با پلنتار فلکشن به‌طور مثبت و با دورسی‌فلکشن به‌طور منفی افزایش یافت. زاویه خنثی مچ پا (0 درجه) به‌عنوان زاویه‌ای تعریف شد که در آن پا صاف روی زمین قرار داشت و ساق پا به‌صورت عمودی تراز شده بود.
تجزیه‌وتحلیل آماری
برای تحلیل داده‌ها، از نرم‌افزار آماری STATISTICA 12 استفاده شد. تحلیل‌های آماری در سطح معنی‌داری کمتر از 05/0 انجام شد و از آزمون‌های T برای نمونه‌های وابسته برای مقایسه مقادیر متغیرها قبل و بعد از خستگی و همچنین برای مقایسه متغیرها برای هر فرود استفاده شد. علاوه بر این، درصد تغییر همه متغیرها پس از خستگی و درصد اختلاف بین حالت استراحت و خستگی گزارش شد. ازآنجایی‌که علامت منفی زاویه مچ پا صرفاً نشان‌دهنده خم شدن کف پا بود، این متغیر برای محاسبه درصد اختلاف بدون علامت در نظر گرفته شد. معادله شاخص تقارن (مقدار بالا - مقدار پایین / مقدار کل × 100) برای تعیین کمیت درجه عدم تقارن بین اندام‌ها انتخاب شد (14). پس از محاسبه شاخص تقارن برای هر مهارت، درصد اختلاف شاخص تقارن بین دو مهارت به‌طور جداگانه برای حالت‌های استراحت و خستگی محاسبه شد.
نتایج
غلظت اسید لاکتیک خون به‌طور معنی‌داری از حالت استراحت (75/0 ± 2/2) به حالت خستگی (2/2 ± 4/7) افزایش یافت (p<0.005). جدول ۱ نشان می‌دهد که خستگی مقادیر پارامترهای کینتیکی را در مهارت ساده یا پیچیده تغییر نداد. بااین‌حال، برخی از تغییرات در پارامترهای کینماتیکی قابل‌توجه بودند. فلکشن ران در لحظه برخورد در مهارت پیچیده افزایش یافت (p<0.05). علاوه بر این، سرعت زاویه‌ای مچ پا در مهارت ساده افزایش یافت (p<0.05). ارتفاع پرواز نیز در مهارت ساده به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت.
فرود به‌عنوان یکی از مهارت‌های کلیدی در حرکات ورزشی، نقش حیاتی در کنترل بدن و جلوگیری از آسیب‌های احتمالی ایفا می‌کند. بررسی صورت گرفته در سال 2017 که شامل تجزیه‌وتحلیل 247 مطالعه بود، نشان داد که بیش از 80 درصد آسیب‌های رباط صلیبی قدامی گزارش شده، از نوع پارگی کامل بوده و تقریباً سه چهارم این آسیب‌ها در پای برتر رخ داده است؛ کاری که عمدتاً به‌واسطه مکانیسم‌های غیرتماسی رخ می‌دهد (1). نباید از نظر دور داشت که نحوه فرود آمدن (2) سهمی تعیین‌کننده در بروز آسیب‌های جسمانی دارد. اگرچه عوامل دیگری مانند ارتفاع فرود (3)، جنسیت (4)، کفش (5)، سطح فرود (4)، سطح مهارت (6) و استفاده از زانوبند و مچ‌بند (7) نیز می‌توانند نقش مهمی داشته باشند.
خستگی عضلانی اهمیت زیادی در آسیب‌های ورزشی دارد و به‌عنوان یکی از عوامل خطر بالقوه شناخته می‌شود. یافته‌های تحقیقات نشان می‌دهد که عوامل بیومکانیکی خاصی مانند نیروی عکس‌العمل زمین و حداکثر خم شدن مفصل پس از خستگی ناشی از ورزش تغییر می‌کنند (8). پروتکل‌های خستگی ساز مختلف مانند دوچرخه‌سواری، اسکات، تست پله، پرش و فرود و حتی مسابقات ورزشی واقعی مانند فوتبال و بسکتبال در مطالعات مختلف استفاده شده‌اند، اما برخی گزارش داده‌اند که این پروتکل‌ها اغلب تغییرات آماری معنی‌داری ایجاد نکرده‌اند (9). در تحقیقات مرتبط با فرود نکته‌ای که اغلب نادیده گرفته می‌شود، پیچیدگی مهارت اجرا شده قبل از فرود است. مهارت‌های پیچیده مانند ضربات پرشی در رشته‌های رزمی مانند تکواندو نیازمند تمرکز و توانایی شناختی بیشتری نسبت به حرکات ساده مانند پرش دراپ و پرش کانترموومنت هستند (10). علاوه بر این، فرود آمدن روی یک پا پس از ضربات پرشی تکواندو، نسبت به فرود دو پا، ارتباط نزدیک‌تری با خطر آسیب رباط صلیبی قدامی دارد (11).
مطالعات دو دهه گذشته عمدتاً بر پرش‌های ساده‌ای مانند دراپ و کانترموومنت متمرکز بوده و کمتر به تأثیر خستگی و پیچیدگی مهارت پرداخته‌اند. ازاین‌رو، برای طراحی پژوهش‌های آینده، در نظر گرفتن متغیرهای مداخله‌گر در خستگی عضلانی ضروری به نظر می‌رسد. برای نمونه، برخی محققان سن شرکت‌کنندگان را عاملی مؤثر دانسته‌اند (12). علاوه بر این، شواهد موجود حاکی از آن است که مردان و زنان از راهبردهای عصبی-عضلانی متفاوتی برای کنترل مفصل زانو در حین فرود در شرایط خستگی بهره می‌برند که این تفاوت ممکن است خطر آسیب زانو را در زنان افزایش دهد. اگرچه طیف گسترده‌ای از مهارت‌های ورزشی – از قبیل اسکوات، ضربات فوتبال و دویدن – در شرایط خستگی بررسی شده‌اند، اما کانون توجه اغلب تحقیقات، پدیده فرود بوده است. علت این تمرکز بر اهمیت بنیادین فرود به‌عنوان عاملی کلیدی در ایجاد آسیب‌های اندام تحتانی استوار است، موضوعی که پیشتر نیز به آن اشاره شده است. در همین زمینه، آمار سال ۲۰۱۷ نشان می‌دهد که بیشترین آسیب‌ها در بین تکواندوکاران، مربوط به اندام تحتانی (۶۵/۵٪) و پس از آن به ترتیب به تنه (۱۶٪)، اندام فوقانی (۱۴٪) و ناحیه سر و گردن (۴٪) اختصاص داشته است (13).
با توجه به پیچیدگی حرکات پرشی در تکواندو و تأثیر احتمالی خستگی در تغییر الگوی بیومکانیکی فرود، بررسی رابطه تعاملی پیچیدگی مهارت و خستگی در زنان تکواندوکار اهمیت دارد. درک بهتر این عوامل می‌تواند به طراحی برنامه‌های پیشگیری بهتر از آسیب و بهبود عملکرد ورزشی کمک کند. هدف مطالعه حاضر بررسی اثر تعاملی پیچیدگی مهارت اجرا شده قبل از فرود و خستگی بر الگوی بیومکانیکی فرود در زنان تکواندوکار است. پارامترهای کینتیکی و کینماتیکی پرش کانترموومنت به‌عنوان مهارت ساده و ضربه جلوی پرش تکواندو به‌عنوان مهارت پیچیده در شرایط استراحت و خستگی مقایسه خواهند شد. فرض بر این است که تأثیر خستگی بر فرود پس از حرکات ساده با حرکات پیچیده متفاوت است.
روش شناسی
آزمودنی‌ها
شرکت‌کنندگان در این مطالعه 6 تکواندوکار دارای کمربند مشکی و حداقل دان 3، در رده وزنی سبک (سن 21/2± 67/21 سال، وزن 77/3± 67/51 کیلوگرم، قد 58/4 ± 3/166 سانتی‌متر و سابقه تمرین 8/3 ± 83/10 سال) و بدون سابقه مشکلات اندام تحتانی بودند. طبق نتایج مطالعات آزمایشگاهی، الگوهای کنترل عصبی-عضلانی فرود در زنان می‌تواند تحت تأثیر هورمون‌های جنسی قرار گیرد؛ بنابراین، فاز لوتئال برای انجام آزمایش انتخاب شد. اگر آزمودنی‌ها در حین اجرای پروتکل خستگی از نظر روحی روانی ابراز خستگی می‌کردند و مایل به ادامه همکاری نبودند اجازه داشتند که اعلام نمایند و از تحقیق خارج شوند که البته چنین موردی اتفاق نیافتاد. اگر نتیجه لاکتات خون نشان می‌داد که فرد خسته نشده است دیتاهای آن آزمودنی از تحقیق خارج می‌شد که البته لاکتات خون تمام آزمودنی افزایش معنی‌دار داشت.
ابزار و روش پژوهش
پس از گرم کردن (۱۰ تا ۱۵ دقیقه) دو مرحله فعالیت وجود داشت که به‌طور متوالی تکرار می‌شدند. در مرحله اول، شرکت‌کنندگان دو نوع فعالیت را انجام دادند: پرش کانترموومنت به‌عنوان مهارت ساده و ضربه پرشی تکواندو به‌عنوان مهارت پیچیده. همه حرکات با پای برتر و غیربرتر انجام شد. در پرش کانترموومنت، شرکت‌کنندگان با هر دو پا پریدند و روی یک پا روی صفحه نیرو فرود آمدند. برای ضربه تکواندو، از ورزشکاران خواسته شد که به هدفی که در ارتفاع جناغ سینه آن‌ها قرار داشت، لگد بزنند و فقط ضرباتی که به مرکز میت برخورد می‌کردند، قابل قبول بودند. این مرحله 1 ± 8/3 دقیقه طول کشید. بلافاصله پس از آن، در مرحله دوم، آن‌ها درگیر پروتکل خستگی شدند. حرکت بالا و پایین رفتن از یک پله با ارتفاع 30 سانتی‌متر با حداکثر سرعت به مدت ۳ دقیقه انجام شد که به‌عنوان فعالیت خسته‌کننده در نظر گرفته شد. چرخه پرش‌ها و پروتکل خستگی تا رسیدن به سرحد خستگی ادامه یافت. همه شرکت‌کنندگان توانستند این چرخه را چهار بار تکرار کنند. میانگین کل زمان تمرین برای هر شرکت‌کننده 1/2 ± 2/27 دقیقه بود. تغییرات کینماتیکی در صفحه ساجیتال و کینتیکی پای تکیه‌گاه برای هر تلاش ثبت شد. برای ردیابی آستانه لاکتات، پس از اتمام هر چرخه، تغییرات اسید لاکتیک خون بررسی شد. یک سیستم تحلیل حرکت سه‌بعدی (مدل ۴۶۰ Vicon، ساخت انگلستان) که شامل شش دوربین پرسرعت (Vicon) با فرکانس ۱۲۰ هرتز، یک پردازنده (۴۶۰ Vicon) و نرم‌افزار workstation، برای جمع‌آوری داده‌های کینماتیکی استفاده شد. برای این مطالعه، ۱۶ نشانگر به روش پلاگین روی پنجه پا، پاشنه، قوزک‌های جانبی، لقمه خارجی ران، ساق پا، برجستگی بزرگ ران و خار خاصره‌ای خلفی فوقانی قرار داده شد. برای جمع‌آوری داده‌های نیروی عکس‌العمل زمین، از یک صفحه نیروی قابل‌حمل (مدل ۹۲۸۶A کیستلر، اندازه ۴۰۰×۶۰۰×۳۵ میلی‌متر، ساخت سوئیس) به همراه یک کابل (مدل ۱۷۵۷A) و یک واحد کنترل (مدل ۵۲۳۳A۲) استفاده شد. از یک آنالیزور لاکتات برای ارزیابی آستانه لاکتات استفاده شد.
مرحله فرود از لحظه برخورد پا با زمین تا حداکثر فلکشن زانو تعریف شد. فلکشن زانو، ران و مچ پا در لحظه برخورد و حداکثر فلکشن، همراه با سرعت زاویه‌ای این مفاصل و همچنین حداکثر نیروی عمودی عکس‌العمل زمین، ایمپالس و حداکثر نرخ بارگذاری ارزیابی شدند. زاویه ران (زاویه بین ران و تنه) با فلکشن ران به‌طور مثبت و با اکستنشن ران به‌طور منفی افزایش یافت. زاویه ران صفر درجه یعنی تنه و ران در یک راستا قرار دارند. زاویه زانو (زاویه بین ران و ساق پا) با فلکشن زانو افزایش یافت. زاویه زانو صفر درجه نشان‌دهنده اکستنشن کامل است. زاویه مچ پا (زاویه بین ساق پا و پا) با پلنتار فلکشن به‌طور مثبت و با دورسی‌فلکشن به‌طور منفی افزایش یافت. زاویه خنثی مچ پا (0 درجه) به‌عنوان زاویه‌ای تعریف شد که در آن پا صاف روی زمین قرار داشت و ساق پا به‌صورت عمودی تراز شده بود.
تجزیه‌وتحلیل آماری
برای تحلیل داده‌ها، از نرم‌افزار آماری STATISTICA 12 استفاده شد. تحلیل‌های آماری در سطح معنی‌داری کمتر از 05/0 انجام شد و از آزمون‌های T برای نمونه‌های وابسته برای مقایسه مقادیر متغیرها قبل و بعد از خستگی و همچنین برای مقایسه متغیرها برای هر فرود استفاده شد. علاوه بر این، درصد تغییر همه متغیرها پس از خستگی و درصد اختلاف بین حالت استراحت و خستگی گزارش شد. ازآنجایی‌که علامت منفی زاویه مچ پا صرفاً نشان‌دهنده خم شدن کف پا بود، این متغیر برای محاسبه درصد اختلاف بدون علامت در نظر گرفته شد. معادله شاخص تقارن (مقدار بالا - مقدار پایین / مقدار کل × 100) برای تعیین کمیت درجه عدم تقارن بین اندام‌ها انتخاب شد (14). پس از محاسبه شاخص تقارن برای هر مهارت، درصد اختلاف شاخص تقارن بین دو مهارت به‌طور جداگانه برای حالت‌های استراحت و خستگی محاسبه شد.
نتایج
غلظت اسید لاکتیک خون به‌طور معنی‌داری از حالت استراحت (75/0 ± 2/2) به حالت خستگی (2/2 ± 4/7) افزایش یافت (p<0.005). جدول ۱ نشان می‌دهد که خستگی مقادیر پارامترهای کینتیکی را در مهارت ساده یا پیچیده تغییر نداد. بااین‌حال، برخی از تغییرات در پارامترهای کینماتیکی قابل‌توجه بودند. فلکشن ران در لحظه برخورد در مهارت پیچیده افزایش یافت (p<0.05). علاوه بر این، سرعت زاویه‌ای مچ پا در مهارت ساده افزایش یافت (p<0.05). ارتفاع پرواز نیز در مهارت ساده به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت.
جدول ۲ نشان می‌دهد که تنها متغیری که به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر خستگی عضلات قرار گرفته، سرعت زاویه‌ای مفصل ران است که از 22/72 (درجه بر ثانیه) به 1/20 (درجه بر ثانیه) کاهش یافته است (p<0.04).
جدول ۳ نشان داد که هیچ تفاوت معنی‌داری در متغیرهای کینتیکی بین مهارت‌های ساده و پیچیده در حالت استراحت وجود نداشت. بااین‌حال، در حالت خستگی، ضربه در مهارت ساده در مقایسه با مهارت پیچیده به‌طور قابل‌توجهی بالاتر بود (p<0.04). مهارت‌های بررسی شده تفاوت بارزتری را در کینماتیک نشان دادند. در حالت استراحت، تمام متغیرهای مرتبط با مفصل ران - یعنی فلکشن ران در لحظه برخورد، حداکثر فلکشن ران و سرعت زاویه‌ای ران - در مهارت ساده به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از مهارت پیچیده بودند. در حالت خستگی، علاوه بر متغیرهای مفصل ران، زاویه زانو در اوج، سرعت زاویه‌ای زانو و سرعت زاویه‌ای مچ پا نیز تفاوت‌های معنی‌داری را بین دو نوع مهارت نشان دادند.
جدول ۴ نشان داد که هیچ تفاوت کینتیکی معنی‌داری بین مهارت‌های ساده و پیچیده در حالت استراحت یا خستگی وجود نداشت.
بااین‌حال، مشابه پای برتر، تفاوت‌های معنی‌داری در متغیرهای مرتبط با مفصل ران بین دو نوع مهارت در پای غیربرتر، چه در حالت استراحت و چه در حالت خستگی، مشاهده شد. نکته قابل‌توجه این است که این مقادیر در مهارت ساده در مقایسه با مهارت پیچیده بیشتر بود. در حالت خستگی، هیچ تفاوت کینماتیکی معنی‌دار دیگری مشاهده نشد، اما در حالت استراحت، خم شدن زانو در هنگام برخورد و سرعت زاویه‌ای زانو تفاوت‌های معنی‌داری را بین دو نوع مهارت نشان داد.
بااین‌حال، مشابه پای برتر، تفاوت‌های معنی‌داری در متغیرهای مرتبط با مفصل ران بین دو نوع مهارت در پای غیربرتر، چه در حالت استراحت و چه در حالت خستگی، مشاهده شد. نکته قابل‌توجه این است که این مقادیر در مهارت ساده در مقایسه با مهارت پیچیده بیشتر بود. در حالت خستگی، هیچ تفاوت کینماتیکی معنی‌دار دیگری مشاهده نشد، اما در حالت استراحت، خم شدن زانو در هنگام برخورد و سرعت زاویه‌ای زانو تفاوت‌های معنی‌داری را بین دو نوع مهارت نشان داد.
جدول 5 شاخص تقارن پای برتر و غیربرتر را برای هر مهارت، به همراه درصد اختلاف SI نشان می‌دهد. در حالت استراحت، از بین 13 متغیر، عدم تقارن 7 متغیر در مهارت ساده در مقایسه با مهارت پیچیده بیشتر بود. در حالت خستگی، این عدد از 7 به 6 کاهش یافت. بررسی میزان شاخص تقارن مهم است. در حالت استراحت، دامنه و میانگین شاخص تقارن برای مهارت ساده به ترتیب 25/0 تا 47/25 و 48/9 بود، درحالی‌که در مهارت پیچیده، دامنه از 2/0 تا 89/84 با میانگین 8/20 بود. در حالت خستگی، دامنه و میانگین شاخص تقارن برای مهارت ساده 14/2 تا 1/38 و 78/9 بود، درحالی‌که در مهارت پیچیده، آن‌ها 01/6 تا 3/53 و 1/10 بودند. عدم تقارن‌های دوطرفه زمانی شناسایی می‌شوند که اختلافات دوطرفه از 15٪ بیشتر شود.
بحث
در نتیجه تحقیقات گسترده قبلی، فهرستی از شرایطی که در آسیب‌های ورزشی نقش دارند، گردآوری شده است. برخی از عوامل به‌طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، درحالی‌که برخی دیگر کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. در صدر فهرست از نظر حجم تحقیقات، فرود و خستگی عضلانی برجسته هستند، درحالی‌که پیچیدگی عملکردهای ورزشی در پایین فهرست قرار دارد. ماهیت برخی از ورزش‌ها، مانند تکواندو، شامل اجرای ضربات پرشی پیچیده و به دنبال آن فرود روی یک پا است. فرود روی یک پا پس از یک ضربه ممکن است خطر آسیب‌های غیرتماسی رباط صلیبی قدامی را افزایش دهد. خستگی عضلانی ناشی از مسابقات تکواندو به‌طور گسترده توسط محققان مورد تأیید قرار گرفته است. این مسابقات منجر به افزایش سطح اسید لاکتیک در خون می‌شود که به‌عنوان شاخصی از خستگی عضلانی شناخته می‌شود (15). هدف ما ارزیابی تأثیر پیچیدگی عملکرد بر بیومکانیک فرود در حالت خستگی در بین تکواندوکاران بود.
پروتکل خستگی به‌کار رفته در این مطالعه منجر به کاهش 7/13 درصدی در ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین در طول مهارت‌های ساده و 8/2 درصدی در طول مهارت‌های پیچیده شد. نیروهای عکس‌العمل زمین تحت تأثیر نحوه تعامل بدن با سطح، سازگاری با آن تعامل و پاسخ به اجرای حرکت قرار می‌گیرند. در ادبیات تحقیق، سردرگمی مداومی در مورد اثرات خستگی عضلات بر نیروی عکس‌العمل زمین وجود دارد. بررسی تأثیر خستگی بر نیروهای عکس‌العمل زمین در حین فرود اجراهای ریتمیک (یک کار پیچیده) نشان داد که نیروی عمودی عکس‌العمل زمین در تمام مراحل پس از خستگی افزایش یافته است که نشان‌دهنده کاهش ظرفیت جذب مؤثر نیروهای ضربه است (16). هنگام بررسی اثرات خستگی بر بیومکانیک فرود در طول فرود پرش با یک پا (یک کار ساده)، مشخص شد که پس از پروتکل خستگی، شرکت‌کنندگان ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین بیشتری را در مقایسه با اندازه‌گیری‌های اولیه خود نشان دادند (17). برعکس، یک تحقیق کاهش 6/3 درصدی در ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین را در طول فرود پرش با یک پا پس از پروتکل خستگی گزارش کرد. کاهش قابل‌توجه نیروی عکس‌العمل زمین پس از خستگی در افراد سالم نیز مشاهده شده است (18). کاهش در نیروی عمودی عکس‌العمل زمین در والیبالیست‌های حرفه‌ای بعد از خستگی نیز گزارش شده است (19). خستگی مجزای عضلات خم کننده زانو یا بازکننده زانو با استفاده از دینامومتر، کاهش ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین را در طول فرود نشان داد، اما فقط با خستگی عضلات بازکننده زانو (20). تست پله که به‌عنوان یک پروتکل خستگی در این مطالعه به کار گرفته شد، باعث خستگی در بازکننده‌های زانو می‌شود که ممکن است کاهش نیروی عکس‌العمل زمین را توضیح دهد. اگرچه یک مطالعه مروری نشان داد که پروتکل‌های خستگی عموماً تغییرات آماری معنی‌داری در نیروی عکس‌العمل زمین ایجاد نمی‌کنند (9). یافته مشابهی مبنی بر عدم تغییر قابل‌توجه در نیروی عکس‌العمل زمین هنگام مقایسه دو نوع مختلف فرود گزارش شده است. در این زمینه، برخی از نویسندگان خاطرنشان کرده‌اند که نیروی عکس‌العمل زمین در طول فرود از خستگی بدون خستگی به خستگی متوسط کاهش یافته و سپس از خستگی متوسط به خستگی شدید افزایش یافته است (21) ایمپالس از شرایط قبل از خستگی تا بعد از خستگی بدون تغییر باقی ماند. این یافته با برخی مطالعات (22) همسو است، اما با مطالعات دیگری که نشان داده‌اند خستگی عضلات بازکننده زانو باعث کاهش ایمپالس می‌شود (23) در تضاد است. تفاوت قابل‌توجه در ایمپالس بین دو مهارت تحت شرایط خستگی در پای برتر ممکن است به افزایش ایمپالس در طول مهارت ساده و کاهش آن در طول مهارت پیچیده نسبت داده شود. کاهش ایمپالس در طول مهارت پیچیده می‌تواند به دلیل کاهش ارتفاع پرش پس از خستگی عضلات باشد، زیرا فرود از ارتفاع پایین‌تر ایمپالس کمتری ایجاد می‌کند. اثرات متفاوت خستگی بر دو مهارت در اینجا مشهود است. اگرچه ارتفاع پرش در هر دو مهارت کاهش یافت، اما ایمپالس در مهارت ساده، برخلاف مهارت پیچیده، افزایش یافت.
بر اساس تحلیل آماری، دو تغییر قابل‌توجه در کینماتیک مفصل ران هنگام فرود در مهارت پیچیده مشاهده شد: اول، افزایش زاویه مفصل ران در تماس اولیه در پای برتر که با برخی مطالعات مرتبط (24) همسو است اما با گزارش‌های کاهش (25) مغایرت دارد؛ دوم، کاهش سرعت زاویه‌ای مفصل ران در پای غیربرتر، که با مطالعات اخیر که افزایش (26) یا عدم تغییر (27) را در این متغیر گزارش کرده‌اند، در تضاد است. با بررسی داده‌های جدول، مشاهده می‌کنیم که در شرایط خستگی، هیچ تغییر قابل‌توجهی در کینماتیک زانو هنگام فرود در یک کار پیچیده رخ نداده است. این یافته با برخی مطالعات همسو است اما با مطالعات دیگری که افزایش خم شدن زانو را در تماس اولیه (28) یا در اوج (18) و همچنین کاهش متغیرهای فوق‌الذکر (18) گزارش کرده‌اند، در تضاد است. تا آنجا که ما می‌دانیم، هیچ مطالعه‌ای کاهش یا عدم تغییر در سرعت زاویه‌ای زانو را گزارش نکرده است. مطالعات بررسی شده افزایش این متغیر را نشان داده‌اند (29). مطالعه حاضر افزایش قابل‌توجهی در سرعت زاویه‌ای مچ پا را در طول کار ساده مشابه یافته‌های مطالعه دیگری (24) نشان داد. بااین‌حال، تغییرات در زاویه خم شدن کف پا در تماس اولیه و زاویه خم شدن حداکثری مچ پا معنی‌دار نبود. جالب توجه است که مطالعات دیگر تغییرات قابل‌توجهی را در این متغیرها گزارش کرده‌اند اما در مورد اینکه آیا آن‌ها کاهش (24) یا افزایش (18) می‌یابند، به اجماع نرسیده‌اند. نگاهی کلی به نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که تنها ۲ متغیر در مهارت ساده و ۲ متغیر در مهارت پیچیده تحت تأثیر خستگی قرار گرفتند، در هر دو پای برتر و غیربرتر، اگرچه پروتکل خستگی با کاهش معنی‌دار در ارتفاع پرش و افزایش معنی‌دار در لاکتات خون (>6 میلی‌مول در لیتر) تأیید شد (30). تفاوت بین دو مهارت قبل از خستگی در پای برتر به 3 متغیر کینماتیکی محدود می‌شود. بااین‌حال، هنگام مقایسه دو مهارت در حالت خستگی، تعداد متغیرهای معنی‌دار به 7 افزایش می‌یابد و این تنها وضعیتی است که تفاوت معنی‌دار در یک متغیر کینتیکی مشاهده شد. کینماتیک مفصل ران، شامل خم شدن مفصل ران در تماس اولیه، زاویه خم شدن حداکثر مفصل ران و سرعت زاویه‌ای مفصل ران، تفاوت بسیار معنی‌داری را بین دو مهارت در هر دو پای برتر و غیربرتر، در حالت استراحت و خستگی نشان داد. بنابراین، گذشته از تأثیر خستگی، تمایز اصلی بین دو مهارت در الگوی اتخاذ شده توسط مفصل ران نهفته است. بیایید روی پای برتر تمرکز کنیم. با تجزیه‌وتحلیل داده‌های جدول، مشاهده می‌کنیم که درصد اختلاف زاویه لگن بین دو مهارت در تماس اولیه از 193 درصد در حالت استراحت به 80 درصد در هنگام خستگی کاهش یافته است. این روند همچنین برای حداکثر زاویه لگن مشاهده شد که از 176 درصد به 99 درصد تغییر کرد. تفاوت سرعت زاویه‌ای ران بین دو مهارت از 191 درصد قبل از خستگی به 101 درصد پس از خستگی کاهش یافت. در مهارت پیچیده، پای ضربه زننده در هنگام فرود بالاتر از کمر قرار می‌گیرد و باعث می‌شود پای تکیه‌گاه در زاویه بسیار کمی از ران فرود بیاید. خستگی این الگو را تغییر داد و آن را به سمت فرود ساده سوق داد، اگرچه همچنان با فرود ساده تفاوت قابل‌توجهی دارد. توجه به این نکته مهم است که وقتی یک تکواندوکار روی پای برتر خود فرود می‌آید، نشان می‌دهد که ضربه با پای غیربرتر اجرا شده است و برعکس. گزارش شده است که نحوه فرود آمدن روی یک پا به نحوه لگد زدن با پای دیگر مربوط می‌شود (31). علاوه بر این، زاویه خم شدن حداکثر زانو و سرعت زاویه‌ای زانو در مهارت ساده پس از خستگی تقریباً دو برابر شد و در نتیجه تفاوت قابل‌توجهی بین دو مهارت ایجاد شد. سرعت زاویه‌ای زانو در مهارت ساده 92 درصد افزایش یافت، درحالی‌که در مهارت پیچیده تنها 24/7 درصد افزایش یافت. سرعت زاویه‌ای مچ پا نیز به دلیل خستگی در مهارت ساده 48/9 درصد افزایش یافت، اما در مهارت پیچیده کمی 14 درصد کاهش یافت که منجر به تفاوت قابل‌توجهی بین دو مهارت شد. تفاوت در این متغیر بین دو مهارت در حالت استراحت 9/1 درصد بود، اما در حالت خستگی به 8/51 درصد افزایش یافت. افزایش 63/4 درصد در تکانه در طول مهارت ساده و کاهش 8/16 درصد در این متغیر در طول مهارت پیچیده منجر به تفاوت 4/36 درصد در این عامل در شرایط خستگی بین دو مهارت شد. برخلاف پای برتر، تعداد متغیرهایی که تفاوت معنی‌داری بین دو مهارت قبل از خستگی نشان می‌دادند، در پای غیربرتر بیشتر از بعد از خستگی بود. مشابه پای برتر، کینماتیک مفصل ران در هر دو حالت بین دو مهارت تفاوت‌های معنی‌داری را نشان داد. درصد اختلاف در زاویه لگن بین دو مهارت پس از خستگی کاهش یافت، درحالی‌که درصد اختلاف در سرعت زاویه‌ای لگن از 142 درصد به 183 درصد افزایش یافت. خم شدن زانو در تماس اولیه و سرعت زاویه‌ای زانو، دو متغیر دیگر هستند که تفاوت بین دو مهارت را در شرایط استراحت نشان می‌دهند. خستگی منجر به کاهش تفاوت در این دو متغیر شد.
ممکن است خستگی و عدم تقارن در تعامل با یکدیگر، خطر آسیب‌دیدگی را در ورزشکاران در حین انجام مهارت‌های ورزشی افزایش دهند. البته نوع ورزش تأثیر قابل‌توجهی بر میزان عدم تقارن دوطرفه در قدرت عضلات دارد. ورزشکاران رشته‌های نامتقارن مقادیر بالاتری از عدم تقارن را نسبت به ورزشکاران رشته‌های متقارن نشان داده‌اند. در عین حال در ورزشکاران رشته‌های متقارن نیز عدم تقارن مشاهده شده است (32). در مطالعه حاضر، میانگین شاخص تقارن در مهارت ساده از حالت استراحت تا حالت خستگی تقریباً بدون تغییر باقی ماند، اما در مهارت پیچیده، شاخص تقارن در حالت خستگی به نصف کاهش یافت. این نشان می‌دهد که این پروتکل خستگی، مهارت پیچیده را متقارن‌تر کرده است. کاهش قابل‌توجه در شاخص تقارن برای سرعت زاویه‌ای مفصل ران، حداکثر خم‌شدن مفصل ران و زاویه خم‌شدن کف پا در لحظه برخورد نقش مهمی در کاهش عدم تقارن در مهارت‌های پیچیده تحت خستگی دارد. شاخص تقارن در متغیرهای کینتیکی در مقایسه با متغیرهای کینماتیکی کمتر تحت تأثیر خستگی قرار گرفت. در مهارت ساده، شاخص تقارن در ۸ متغیر پس از خستگی افزایش یافت، درحالی‌که در مهارت پیچیده، افزایش در ۳ متغیر مشاهده شد. نکته قابل‌توجه دیگری که در جدول ۵ برجسته شده است، تغییر جهت عدم تقارن در متغیرهای خاص از حالت استراحت به حالت خستگی است. در مهارت ساده، جهت عدم تقارن در ۵ متغیر تغییر کرد، درحالی‌که این تغییر در ۸ متغیر در مهارت پیچیده مشاهده شد. مطالعات قبلی در مورد اینکه آیا خستگی باعث افزایش یا کاهش عدم تقارن می‌شود، به اجماع نرسیده‌اند. تغییرات در پروتکل ایجادکننده خستگی، سن و وضعیت بدنی آزمودنی‌ها و مهارت‌های انجام‌شده در تحقیق می‌تواند این سردرگمی در نتیجه‌گیری‌ها را توضیح دهد. نتایج مطالعه در بین ورزشکاران دبیرستانی و بزرگ‌سال نشان داد که عدم تقارن بین اندام‌ها در عملکرد پرش با خستگی در ورزشکاران کودک به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد، درحالی‌که عدم تقارن در تعادل پویا کاهش می‌یابد (12). مطالعه دیگری در مورد عملکرد اسکات گزارش داد که عدم تقارن در نیروی عکس‌العمل زمین پس از خستگی کاهش می‌یابد (33). یک مطالعه بیومکانیکی دویدن نشان داد که پس از خستگی، برخی از شاخص‌ها، مانند سرعت بارگذاری، متقارن‌تر می‌شوند، اما چرخش داخلی زانو و سفتی زانو نامتقارن‌تر می‌شوند (34). نتایج یک مطالعه روی ژیمناست‌ها نشان داد که عدم تقارن در نیروی عکس‌العمل زمین با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد (35). شرکت‌کنندگان ما پس از خستگی کاهش ارتفاع را تجربه کردند که نشان می‌دهد عدم تقارن در نیروی عکس‌العمل زمین افزایش یافته است.
در پاسخ به فرضیه اصلی این مطالعه در مورد اینکه آیا خستگی بر الگوی این دو فرود به‌طور متفاوت تأثیر گذاشته است، می‌توان بیان کرد که صرف نظر از معناداری تفاوت میانگین‌ها، از ۱۳ متغیر ارزیابی شده، ۸ متغیر در هر دو مهارت در یک جهت تغییر کردند. دو متغیر کینتیکی و سه متغیر کینماتیکی تغییراتی در جهت‌های مخالف نشان دادند، به این معنی که در یک مهارت کاهش و در مهارت دیگر افزایش یافتند. معناداری تفاوت در ۷ متغیر مستقل از جهت تغییر بود. در پای غیربرتر، تغییرات غیر جهت‌دار در ۶ متغیر مشاهده شد؛ بنابراین، با توجه به جهت تغییر متغیرها و تعداد متغیرهایی که بین دو مهارت تفاوت معناداری داشتند، می‌توان نتیجه گرفت که تأثیر خستگی بر متغیرهای عملکرد بیومکانیکی به پیچیدگی مهارت بستگی دارد. با توجه به اینکه در مطالعه حاضر، یک گروه از آزمودنی‌ها هر دو مهارت را به‌طور هم‌زمان انجام دادند، نتایج را می‌توان با اطمینان بیشتری در مورد تفاوت‌ها یا شباهت‌ها تفسیر کرد. در پای برتر در طول مهارت ساده، زاویه زانو در تماس اولیه و اوج تقریباً بدون تغییر باقی ماند، بااین‌حال سرعت زاویه‌ای زانو ۹۲٪ افزایش یافت. این نشان می‌دهد که کنترل حرکت در جهت خم شدن زانو در طول فرود تحت تأثیر خستگی قرار گرفته است و انقباضات عضلانی برونگرا نقش مهمی در جذب ضربه ایفا می‌کنند. الگوی کینماتیک زانو در مهارت پیچیده با مهارت ساده متفاوت بود. زاویه زانو در تماس اولیه ۳۶٪ و در اوج ۱۹٪ افزایش یافت، درحالی‌که سرعت زاویه‌ای تنها ۲۴٪ افزایش یافت. این نشان می‌دهد که ورزشکاران سعی می‌کنند حرکت را با افزایش زاویه در حین اجرای مهارت پیچیده کنترل کنند. این دو الگوی کینماتیکی متمایز منجر به تغییراتی در متغیرهای کینتیکی شدند. الگوی کینماتیکی مهارت ساده منجر به افزایش ۴٪ در تکانه شد، درحالی‌که الگوی کینماتیکی مهارت پیچیده منجر به کاهش ۱۶٪ در تکانه شد. از این نتایج، مشخص شد که خستگی با افزایش سرعت زاویه‌ای در جهت خم شدن زانو در حین فرود با تک پا در مهارت ساده، توانایی کاهش ضربه را کاهش می‌دهد. در مهارت پیچیده، با افزایش زاویه‌ها - به‌ویژه زاویه‌های لگن - بدن تلاش می‌کند تا حرکت را کنترل کند تا اطمینان حاصل شود که حرکت رو به پایین آهسته‌تر اتفاق می‌افتد. افزایش خم شدن لگن می‌تواند نیروی برشی قدامی تیبیوفمورال را کاهش دهد و در نتیجه فشار روی رباط صلیبی قدامی را کاهش دهد (36). در برخی از فرودها، مانند لی‌لی، مرکز جرم هم به‌صورت قدامی و هم عمودی حرکت می‌کند. در این شرایط، مفاصل باید زوایای خود را تنظیم کنند تا تعادل فرد، به‌ویژه در هنگام خستگی، حفظ شود. در ضربات پرشی تکواندو، هنگام فرود، پای ضربه زننده بالا آورده شده و در جلوی بدن کشیده می‌شود تا ضربه را اجرا کند، درحالی‌که تنه به عقب خم می‌شود تا پای ضربه زننده بالاتر برود. در نتیجه، عضلات ران خسته برای کنترل تعادل فرد تلاش می‌کنند و تغییرات کینماتیکی به عضلات در تنظیم برای جلوگیری از دست دادن تعادل کمک می‌کند. اگرچه عضلات بازکننده ران در درجه اول سرعت بدن را کاهش می‌دهند و از افتادگی اندام تحتانی در فرودهای ساده جلوگیری می‌کنند، اما برای حفظ ثبات در هنگام فرودهای پیچیده، فشارهای قابل‌توجهی بر زانو و ران ضروری است.
در این مطالعه چندین محدودیت وجود دارد که شایسته ذکر است. اولین محدودیت این است که کینماتیک مفصل در هنگام فرود صرفاً در صفحه ساجیتال ارزیابی شد. تجزیه‌وتحلیل صفحات فرونتال یا عرضی ممکن است بینش‌های بیشتری در مورد کنترل عصبی-عضلانی فرود در این کار پیچیده و اثرات خستگی ارائه دهد. دوم، آزمون پله به‌عنوان یک فعالیت خسته‌کننده مورد استفاده قرار گرفت. تحقیقات نشان می‌دهد که نوع فعالیتی که باعث خستگی می‌شود در درک تغییرات بیومکانیکی پس از خستگی بسیار مهم است (30). اگر پروتکل خستگی با کار پیچیده در این مطالعه، مانند پریدن به جای پله‌نوردی، بیشتر همسو بود، ممکن بود تغییرات در الگوهای حرکتی، عضلات درگیر و زمان رسیدن به خستگی، بر کینماتیک و کینتیک فرود تأثیر بگذارد. علاوه بر این، تکواندو ورزشی است که در آن ورزشکاران باید محاسبات ذهنی دقیقی انجام دهند و به سرعت تصمیم بگیرند که کدام ضربه مؤثرتر است. این امر همچنین می‌تواند منجر به خستگی ذهنی شود؛ بنابراین، توصیه می‌شود که تحقیقات آینده از پروتکل‌های خستگی استفاده کنند که فرآیندهای شناختی را درگیر می‌کنند تا به‌طور هم‌زمان تأثیر خستگی ذهنی بر عملکرد را ارزیابی کنند. محدودیت سوم این است که ما کینماتیک و کینتیک فرود را تنها در دو نقطه بررسی کردیم: تماس اولیه با زمین و حداکثر خم شدن، بنابراین رفتارهای کینتیکی و کینماتیکی بین این دو لحظه را که می‌توانست تفاوت‌های بین این دو نوع عملکرد را بهتر نشان دهد، نادیده گرفتیم. درنهایت، روش تعیین اینکه آیا یک فرد خسته شده است یا خیر، می‌توانست دقیق‌تر باشد. واضح است که تحقیقات بیشتری برای روشن شدن نقش پیچیدگی اجرا در بیومکانیک فرود مورد نیاز است.
نتیجه گیری نهایی
شناسایی عواملی که بر بیومکانیک فرود تأثیر منفی می‌گذارند، می‌تواند به جلوگیری از برخی آسیب‌های اندام تحتانی کمک کند. تمرکز اصلی این مطالعه ارزیابی تغییرات بیومکانیکی در عملکرد فرود به دلیل خستگی عضلات ران در حین انجام مهارت‌های ساده و پیچیده بود. این مطالعه نشان می‌دهد که خستگی با افزایش سرعت زاویه‌ای در جهت خم شدن لگن و زانو در حین فرود مهارت‌های پیچیده، توانایی جذب ضربه را کاهش می‌دهد. یافته‌های کلیدی مطالعه حاضر عبارت‌اند از: ۱) به نظر می‌رسد زوایای مفصل ران بیشترین تأثیر را از کاهش قدرت عضلات بازکننده لگن و خم‌کننده زانو پس از پروتکل خستگی می‌گیرند. ۲) مهم‌ترین تفاوت‌ها بین مهارت‌های ساده و پیچیده در متغیرهای کینماتیکی مشاهده شد. ۳) خستگی، اختلاف بین دو مهارت را در پای برتر افزایش داد درحالی‌که آن را در پای غیربرتر کاهش داد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تعامل پیچیدگی مهارت، خستگی و برتری پا می‌تواند منجر به الگوهای فرود متفاوت شود که نشان می‌دهد تحقیقات بیشتر باید این ترکیب را در مهارت‌های ورزشی مختلف بررسی کند.
سپاسگزاری
نویسنده مایل است از آقای دکتر علی شمسی ماجلان به خاطر کمک ایشان در جمع‌آوری داده‌ها در آزمایشگاه بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی، دانشگاه گیلان تشکر کند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
تمام ملاحظات اخلاقی در این پژوهش رعایت شده و مطالعه مطابق با اصول اعلامیه هلسینکی انجام شده است.
حامی مالی
نویسنده هیچ‌گونه حمایت مالی از هیچ سازمان یا مؤسسه دولتی یا خصوصی دریافت نکرده.
مشارکت نویسندگان
تمام مراحل پژوهش شامل ایده‌پردازی، طراحی مطالعه، جمع‌آوری داده‌ها، تحلیل و تفسیر داده‌ها، نگارش نسخه اولیه و تأیید نسخه نهایی مقاله، توسط نویسنده واحد انجام شده است.
تعارض
هیچ نوع تعارض منافعی در این مطالعه وجود ندارد.
در نتیجه تحقیقات گسترده قبلی، فهرستی از شرایطی که در آسیب‌های ورزشی نقش دارند، گردآوری شده است. برخی از عوامل به‌طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، درحالی‌که برخی دیگر کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. در صدر فهرست از نظر حجم تحقیقات، فرود و خستگی عضلانی برجسته هستند، درحالی‌که پیچیدگی عملکردهای ورزشی در پایین فهرست قرار دارد. ماهیت برخی از ورزش‌ها، مانند تکواندو، شامل اجرای ضربات پرشی پیچیده و به دنبال آن فرود روی یک پا است. فرود روی یک پا پس از یک ضربه ممکن است خطر آسیب‌های غیرتماسی رباط صلیبی قدامی را افزایش دهد. خستگی عضلانی ناشی از مسابقات تکواندو به‌طور گسترده توسط محققان مورد تأیید قرار گرفته است. این مسابقات منجر به افزایش سطح اسید لاکتیک در خون می‌شود که به‌عنوان شاخصی از خستگی عضلانی شناخته می‌شود (15). هدف ما ارزیابی تأثیر پیچیدگی عملکرد بر بیومکانیک فرود در حالت خستگی در بین تکواندوکاران بود.
پروتکل خستگی به‌کار رفته در این مطالعه منجر به کاهش 7/13 درصدی در ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین در طول مهارت‌های ساده و 8/2 درصدی در طول مهارت‌های پیچیده شد. نیروهای عکس‌العمل زمین تحت تأثیر نحوه تعامل بدن با سطح، سازگاری با آن تعامل و پاسخ به اجرای حرکت قرار می‌گیرند. در ادبیات تحقیق، سردرگمی مداومی در مورد اثرات خستگی عضلات بر نیروی عکس‌العمل زمین وجود دارد. بررسی تأثیر خستگی بر نیروهای عکس‌العمل زمین در حین فرود اجراهای ریتمیک (یک کار پیچیده) نشان داد که نیروی عمودی عکس‌العمل زمین در تمام مراحل پس از خستگی افزایش یافته است که نشان‌دهنده کاهش ظرفیت جذب مؤثر نیروهای ضربه است (16). هنگام بررسی اثرات خستگی بر بیومکانیک فرود در طول فرود پرش با یک پا (یک کار ساده)، مشخص شد که پس از پروتکل خستگی، شرکت‌کنندگان ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین بیشتری را در مقایسه با اندازه‌گیری‌های اولیه خود نشان دادند (17). برعکس، یک تحقیق کاهش 6/3 درصدی در ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین را در طول فرود پرش با یک پا پس از پروتکل خستگی گزارش کرد. کاهش قابل‌توجه نیروی عکس‌العمل زمین پس از خستگی در افراد سالم نیز مشاهده شده است (18). کاهش در نیروی عمودی عکس‌العمل زمین در والیبالیست‌های حرفه‌ای بعد از خستگی نیز گزارش شده است (19). خستگی مجزای عضلات خم کننده زانو یا بازکننده زانو با استفاده از دینامومتر، کاهش ماکزیمم نیروی عمودی عکس‌العمل زمین را در طول فرود نشان داد، اما فقط با خستگی عضلات بازکننده زانو (20). تست پله که به‌عنوان یک پروتکل خستگی در این مطالعه به کار گرفته شد، باعث خستگی در بازکننده‌های زانو می‌شود که ممکن است کاهش نیروی عکس‌العمل زمین را توضیح دهد. اگرچه یک مطالعه مروری نشان داد که پروتکل‌های خستگی عموماً تغییرات آماری معنی‌داری در نیروی عکس‌العمل زمین ایجاد نمی‌کنند (9). یافته مشابهی مبنی بر عدم تغییر قابل‌توجه در نیروی عکس‌العمل زمین هنگام مقایسه دو نوع مختلف فرود گزارش شده است. در این زمینه، برخی از نویسندگان خاطرنشان کرده‌اند که نیروی عکس‌العمل زمین در طول فرود از خستگی بدون خستگی به خستگی متوسط کاهش یافته و سپس از خستگی متوسط به خستگی شدید افزایش یافته است (21) ایمپالس از شرایط قبل از خستگی تا بعد از خستگی بدون تغییر باقی ماند. این یافته با برخی مطالعات (22) همسو است، اما با مطالعات دیگری که نشان داده‌اند خستگی عضلات بازکننده زانو باعث کاهش ایمپالس می‌شود (23) در تضاد است. تفاوت قابل‌توجه در ایمپالس بین دو مهارت تحت شرایط خستگی در پای برتر ممکن است به افزایش ایمپالس در طول مهارت ساده و کاهش آن در طول مهارت پیچیده نسبت داده شود. کاهش ایمپالس در طول مهارت پیچیده می‌تواند به دلیل کاهش ارتفاع پرش پس از خستگی عضلات باشد، زیرا فرود از ارتفاع پایین‌تر ایمپالس کمتری ایجاد می‌کند. اثرات متفاوت خستگی بر دو مهارت در اینجا مشهود است. اگرچه ارتفاع پرش در هر دو مهارت کاهش یافت، اما ایمپالس در مهارت ساده، برخلاف مهارت پیچیده، افزایش یافت.
بر اساس تحلیل آماری، دو تغییر قابل‌توجه در کینماتیک مفصل ران هنگام فرود در مهارت پیچیده مشاهده شد: اول، افزایش زاویه مفصل ران در تماس اولیه در پای برتر که با برخی مطالعات مرتبط (24) همسو است اما با گزارش‌های کاهش (25) مغایرت دارد؛ دوم، کاهش سرعت زاویه‌ای مفصل ران در پای غیربرتر، که با مطالعات اخیر که افزایش (26) یا عدم تغییر (27) را در این متغیر گزارش کرده‌اند، در تضاد است. با بررسی داده‌های جدول، مشاهده می‌کنیم که در شرایط خستگی، هیچ تغییر قابل‌توجهی در کینماتیک زانو هنگام فرود در یک کار پیچیده رخ نداده است. این یافته با برخی مطالعات همسو است اما با مطالعات دیگری که افزایش خم شدن زانو را در تماس اولیه (28) یا در اوج (18) و همچنین کاهش متغیرهای فوق‌الذکر (18) گزارش کرده‌اند، در تضاد است. تا آنجا که ما می‌دانیم، هیچ مطالعه‌ای کاهش یا عدم تغییر در سرعت زاویه‌ای زانو را گزارش نکرده است. مطالعات بررسی شده افزایش این متغیر را نشان داده‌اند (29). مطالعه حاضر افزایش قابل‌توجهی در سرعت زاویه‌ای مچ پا را در طول کار ساده مشابه یافته‌های مطالعه دیگری (24) نشان داد. بااین‌حال، تغییرات در زاویه خم شدن کف پا در تماس اولیه و زاویه خم شدن حداکثری مچ پا معنی‌دار نبود. جالب توجه است که مطالعات دیگر تغییرات قابل‌توجهی را در این متغیرها گزارش کرده‌اند اما در مورد اینکه آیا آن‌ها کاهش (24) یا افزایش (18) می‌یابند، به اجماع نرسیده‌اند. نگاهی کلی به نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که تنها ۲ متغیر در مهارت ساده و ۲ متغیر در مهارت پیچیده تحت تأثیر خستگی قرار گرفتند، در هر دو پای برتر و غیربرتر، اگرچه پروتکل خستگی با کاهش معنی‌دار در ارتفاع پرش و افزایش معنی‌دار در لاکتات خون (>6 میلی‌مول در لیتر) تأیید شد (30). تفاوت بین دو مهارت قبل از خستگی در پای برتر به 3 متغیر کینماتیکی محدود می‌شود. بااین‌حال، هنگام مقایسه دو مهارت در حالت خستگی، تعداد متغیرهای معنی‌دار به 7 افزایش می‌یابد و این تنها وضعیتی است که تفاوت معنی‌دار در یک متغیر کینتیکی مشاهده شد. کینماتیک مفصل ران، شامل خم شدن مفصل ران در تماس اولیه، زاویه خم شدن حداکثر مفصل ران و سرعت زاویه‌ای مفصل ران، تفاوت بسیار معنی‌داری را بین دو مهارت در هر دو پای برتر و غیربرتر، در حالت استراحت و خستگی نشان داد. بنابراین، گذشته از تأثیر خستگی، تمایز اصلی بین دو مهارت در الگوی اتخاذ شده توسط مفصل ران نهفته است. بیایید روی پای برتر تمرکز کنیم. با تجزیه‌وتحلیل داده‌های جدول، مشاهده می‌کنیم که درصد اختلاف زاویه لگن بین دو مهارت در تماس اولیه از 193 درصد در حالت استراحت به 80 درصد در هنگام خستگی کاهش یافته است. این روند همچنین برای حداکثر زاویه لگن مشاهده شد که از 176 درصد به 99 درصد تغییر کرد. تفاوت سرعت زاویه‌ای ران بین دو مهارت از 191 درصد قبل از خستگی به 101 درصد پس از خستگی کاهش یافت. در مهارت پیچیده، پای ضربه زننده در هنگام فرود بالاتر از کمر قرار می‌گیرد و باعث می‌شود پای تکیه‌گاه در زاویه بسیار کمی از ران فرود بیاید. خستگی این الگو را تغییر داد و آن را به سمت فرود ساده سوق داد، اگرچه همچنان با فرود ساده تفاوت قابل‌توجهی دارد. توجه به این نکته مهم است که وقتی یک تکواندوکار روی پای برتر خود فرود می‌آید، نشان می‌دهد که ضربه با پای غیربرتر اجرا شده است و برعکس. گزارش شده است که نحوه فرود آمدن روی یک پا به نحوه لگد زدن با پای دیگر مربوط می‌شود (31). علاوه بر این، زاویه خم شدن حداکثر زانو و سرعت زاویه‌ای زانو در مهارت ساده پس از خستگی تقریباً دو برابر شد و در نتیجه تفاوت قابل‌توجهی بین دو مهارت ایجاد شد. سرعت زاویه‌ای زانو در مهارت ساده 92 درصد افزایش یافت، درحالی‌که در مهارت پیچیده تنها 24/7 درصد افزایش یافت. سرعت زاویه‌ای مچ پا نیز به دلیل خستگی در مهارت ساده 48/9 درصد افزایش یافت، اما در مهارت پیچیده کمی 14 درصد کاهش یافت که منجر به تفاوت قابل‌توجهی بین دو مهارت شد. تفاوت در این متغیر بین دو مهارت در حالت استراحت 9/1 درصد بود، اما در حالت خستگی به 8/51 درصد افزایش یافت. افزایش 63/4 درصد در تکانه در طول مهارت ساده و کاهش 8/16 درصد در این متغیر در طول مهارت پیچیده منجر به تفاوت 4/36 درصد در این عامل در شرایط خستگی بین دو مهارت شد. برخلاف پای برتر، تعداد متغیرهایی که تفاوت معنی‌داری بین دو مهارت قبل از خستگی نشان می‌دادند، در پای غیربرتر بیشتر از بعد از خستگی بود. مشابه پای برتر، کینماتیک مفصل ران در هر دو حالت بین دو مهارت تفاوت‌های معنی‌داری را نشان داد. درصد اختلاف در زاویه لگن بین دو مهارت پس از خستگی کاهش یافت، درحالی‌که درصد اختلاف در سرعت زاویه‌ای لگن از 142 درصد به 183 درصد افزایش یافت. خم شدن زانو در تماس اولیه و سرعت زاویه‌ای زانو، دو متغیر دیگر هستند که تفاوت بین دو مهارت را در شرایط استراحت نشان می‌دهند. خستگی منجر به کاهش تفاوت در این دو متغیر شد.
ممکن است خستگی و عدم تقارن در تعامل با یکدیگر، خطر آسیب‌دیدگی را در ورزشکاران در حین انجام مهارت‌های ورزشی افزایش دهند. البته نوع ورزش تأثیر قابل‌توجهی بر میزان عدم تقارن دوطرفه در قدرت عضلات دارد. ورزشکاران رشته‌های نامتقارن مقادیر بالاتری از عدم تقارن را نسبت به ورزشکاران رشته‌های متقارن نشان داده‌اند. در عین حال در ورزشکاران رشته‌های متقارن نیز عدم تقارن مشاهده شده است (32). در مطالعه حاضر، میانگین شاخص تقارن در مهارت ساده از حالت استراحت تا حالت خستگی تقریباً بدون تغییر باقی ماند، اما در مهارت پیچیده، شاخص تقارن در حالت خستگی به نصف کاهش یافت. این نشان می‌دهد که این پروتکل خستگی، مهارت پیچیده را متقارن‌تر کرده است. کاهش قابل‌توجه در شاخص تقارن برای سرعت زاویه‌ای مفصل ران، حداکثر خم‌شدن مفصل ران و زاویه خم‌شدن کف پا در لحظه برخورد نقش مهمی در کاهش عدم تقارن در مهارت‌های پیچیده تحت خستگی دارد. شاخص تقارن در متغیرهای کینتیکی در مقایسه با متغیرهای کینماتیکی کمتر تحت تأثیر خستگی قرار گرفت. در مهارت ساده، شاخص تقارن در ۸ متغیر پس از خستگی افزایش یافت، درحالی‌که در مهارت پیچیده، افزایش در ۳ متغیر مشاهده شد. نکته قابل‌توجه دیگری که در جدول ۵ برجسته شده است، تغییر جهت عدم تقارن در متغیرهای خاص از حالت استراحت به حالت خستگی است. در مهارت ساده، جهت عدم تقارن در ۵ متغیر تغییر کرد، درحالی‌که این تغییر در ۸ متغیر در مهارت پیچیده مشاهده شد. مطالعات قبلی در مورد اینکه آیا خستگی باعث افزایش یا کاهش عدم تقارن می‌شود، به اجماع نرسیده‌اند. تغییرات در پروتکل ایجادکننده خستگی، سن و وضعیت بدنی آزمودنی‌ها و مهارت‌های انجام‌شده در تحقیق می‌تواند این سردرگمی در نتیجه‌گیری‌ها را توضیح دهد. نتایج مطالعه در بین ورزشکاران دبیرستانی و بزرگ‌سال نشان داد که عدم تقارن بین اندام‌ها در عملکرد پرش با خستگی در ورزشکاران کودک به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد، درحالی‌که عدم تقارن در تعادل پویا کاهش می‌یابد (12). مطالعه دیگری در مورد عملکرد اسکات گزارش داد که عدم تقارن در نیروی عکس‌العمل زمین پس از خستگی کاهش می‌یابد (33). یک مطالعه بیومکانیکی دویدن نشان داد که پس از خستگی، برخی از شاخص‌ها، مانند سرعت بارگذاری، متقارن‌تر می‌شوند، اما چرخش داخلی زانو و سفتی زانو نامتقارن‌تر می‌شوند (34). نتایج یک مطالعه روی ژیمناست‌ها نشان داد که عدم تقارن در نیروی عکس‌العمل زمین با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد (35). شرکت‌کنندگان ما پس از خستگی کاهش ارتفاع را تجربه کردند که نشان می‌دهد عدم تقارن در نیروی عکس‌العمل زمین افزایش یافته است.
در پاسخ به فرضیه اصلی این مطالعه در مورد اینکه آیا خستگی بر الگوی این دو فرود به‌طور متفاوت تأثیر گذاشته است، می‌توان بیان کرد که صرف نظر از معناداری تفاوت میانگین‌ها، از ۱۳ متغیر ارزیابی شده، ۸ متغیر در هر دو مهارت در یک جهت تغییر کردند. دو متغیر کینتیکی و سه متغیر کینماتیکی تغییراتی در جهت‌های مخالف نشان دادند، به این معنی که در یک مهارت کاهش و در مهارت دیگر افزایش یافتند. معناداری تفاوت در ۷ متغیر مستقل از جهت تغییر بود. در پای غیربرتر، تغییرات غیر جهت‌دار در ۶ متغیر مشاهده شد؛ بنابراین، با توجه به جهت تغییر متغیرها و تعداد متغیرهایی که بین دو مهارت تفاوت معناداری داشتند، می‌توان نتیجه گرفت که تأثیر خستگی بر متغیرهای عملکرد بیومکانیکی به پیچیدگی مهارت بستگی دارد. با توجه به اینکه در مطالعه حاضر، یک گروه از آزمودنی‌ها هر دو مهارت را به‌طور هم‌زمان انجام دادند، نتایج را می‌توان با اطمینان بیشتری در مورد تفاوت‌ها یا شباهت‌ها تفسیر کرد. در پای برتر در طول مهارت ساده، زاویه زانو در تماس اولیه و اوج تقریباً بدون تغییر باقی ماند، بااین‌حال سرعت زاویه‌ای زانو ۹۲٪ افزایش یافت. این نشان می‌دهد که کنترل حرکت در جهت خم شدن زانو در طول فرود تحت تأثیر خستگی قرار گرفته است و انقباضات عضلانی برونگرا نقش مهمی در جذب ضربه ایفا می‌کنند. الگوی کینماتیک زانو در مهارت پیچیده با مهارت ساده متفاوت بود. زاویه زانو در تماس اولیه ۳۶٪ و در اوج ۱۹٪ افزایش یافت، درحالی‌که سرعت زاویه‌ای تنها ۲۴٪ افزایش یافت. این نشان می‌دهد که ورزشکاران سعی می‌کنند حرکت را با افزایش زاویه در حین اجرای مهارت پیچیده کنترل کنند. این دو الگوی کینماتیکی متمایز منجر به تغییراتی در متغیرهای کینتیکی شدند. الگوی کینماتیکی مهارت ساده منجر به افزایش ۴٪ در تکانه شد، درحالی‌که الگوی کینماتیکی مهارت پیچیده منجر به کاهش ۱۶٪ در تکانه شد. از این نتایج، مشخص شد که خستگی با افزایش سرعت زاویه‌ای در جهت خم شدن زانو در حین فرود با تک پا در مهارت ساده، توانایی کاهش ضربه را کاهش می‌دهد. در مهارت پیچیده، با افزایش زاویه‌ها - به‌ویژه زاویه‌های لگن - بدن تلاش می‌کند تا حرکت را کنترل کند تا اطمینان حاصل شود که حرکت رو به پایین آهسته‌تر اتفاق می‌افتد. افزایش خم شدن لگن می‌تواند نیروی برشی قدامی تیبیوفمورال را کاهش دهد و در نتیجه فشار روی رباط صلیبی قدامی را کاهش دهد (36). در برخی از فرودها، مانند لی‌لی، مرکز جرم هم به‌صورت قدامی و هم عمودی حرکت می‌کند. در این شرایط، مفاصل باید زوایای خود را تنظیم کنند تا تعادل فرد، به‌ویژه در هنگام خستگی، حفظ شود. در ضربات پرشی تکواندو، هنگام فرود، پای ضربه زننده بالا آورده شده و در جلوی بدن کشیده می‌شود تا ضربه را اجرا کند، درحالی‌که تنه به عقب خم می‌شود تا پای ضربه زننده بالاتر برود. در نتیجه، عضلات ران خسته برای کنترل تعادل فرد تلاش می‌کنند و تغییرات کینماتیکی به عضلات در تنظیم برای جلوگیری از دست دادن تعادل کمک می‌کند. اگرچه عضلات بازکننده ران در درجه اول سرعت بدن را کاهش می‌دهند و از افتادگی اندام تحتانی در فرودهای ساده جلوگیری می‌کنند، اما برای حفظ ثبات در هنگام فرودهای پیچیده، فشارهای قابل‌توجهی بر زانو و ران ضروری است.
در این مطالعه چندین محدودیت وجود دارد که شایسته ذکر است. اولین محدودیت این است که کینماتیک مفصل در هنگام فرود صرفاً در صفحه ساجیتال ارزیابی شد. تجزیه‌وتحلیل صفحات فرونتال یا عرضی ممکن است بینش‌های بیشتری در مورد کنترل عصبی-عضلانی فرود در این کار پیچیده و اثرات خستگی ارائه دهد. دوم، آزمون پله به‌عنوان یک فعالیت خسته‌کننده مورد استفاده قرار گرفت. تحقیقات نشان می‌دهد که نوع فعالیتی که باعث خستگی می‌شود در درک تغییرات بیومکانیکی پس از خستگی بسیار مهم است (30). اگر پروتکل خستگی با کار پیچیده در این مطالعه، مانند پریدن به جای پله‌نوردی، بیشتر همسو بود، ممکن بود تغییرات در الگوهای حرکتی، عضلات درگیر و زمان رسیدن به خستگی، بر کینماتیک و کینتیک فرود تأثیر بگذارد. علاوه بر این، تکواندو ورزشی است که در آن ورزشکاران باید محاسبات ذهنی دقیقی انجام دهند و به سرعت تصمیم بگیرند که کدام ضربه مؤثرتر است. این امر همچنین می‌تواند منجر به خستگی ذهنی شود؛ بنابراین، توصیه می‌شود که تحقیقات آینده از پروتکل‌های خستگی استفاده کنند که فرآیندهای شناختی را درگیر می‌کنند تا به‌طور هم‌زمان تأثیر خستگی ذهنی بر عملکرد را ارزیابی کنند. محدودیت سوم این است که ما کینماتیک و کینتیک فرود را تنها در دو نقطه بررسی کردیم: تماس اولیه با زمین و حداکثر خم شدن، بنابراین رفتارهای کینتیکی و کینماتیکی بین این دو لحظه را که می‌توانست تفاوت‌های بین این دو نوع عملکرد را بهتر نشان دهد، نادیده گرفتیم. درنهایت، روش تعیین اینکه آیا یک فرد خسته شده است یا خیر، می‌توانست دقیق‌تر باشد. واضح است که تحقیقات بیشتری برای روشن شدن نقش پیچیدگی اجرا در بیومکانیک فرود مورد نیاز است.
نتیجه گیری نهایی
شناسایی عواملی که بر بیومکانیک فرود تأثیر منفی می‌گذارند، می‌تواند به جلوگیری از برخی آسیب‌های اندام تحتانی کمک کند. تمرکز اصلی این مطالعه ارزیابی تغییرات بیومکانیکی در عملکرد فرود به دلیل خستگی عضلات ران در حین انجام مهارت‌های ساده و پیچیده بود. این مطالعه نشان می‌دهد که خستگی با افزایش سرعت زاویه‌ای در جهت خم شدن لگن و زانو در حین فرود مهارت‌های پیچیده، توانایی جذب ضربه را کاهش می‌دهد. یافته‌های کلیدی مطالعه حاضر عبارت‌اند از: ۱) به نظر می‌رسد زوایای مفصل ران بیشترین تأثیر را از کاهش قدرت عضلات بازکننده لگن و خم‌کننده زانو پس از پروتکل خستگی می‌گیرند. ۲) مهم‌ترین تفاوت‌ها بین مهارت‌های ساده و پیچیده در متغیرهای کینماتیکی مشاهده شد. ۳) خستگی، اختلاف بین دو مهارت را در پای برتر افزایش داد درحالی‌که آن را در پای غیربرتر کاهش داد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تعامل پیچیدگی مهارت، خستگی و برتری پا می‌تواند منجر به الگوهای فرود متفاوت شود که نشان می‌دهد تحقیقات بیشتر باید این ترکیب را در مهارت‌های ورزشی مختلف بررسی کند.
سپاسگزاری
نویسنده مایل است از آقای دکتر علی شمسی ماجلان به خاطر کمک ایشان در جمع‌آوری داده‌ها در آزمایشگاه بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی، دانشگاه گیلان تشکر کند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
تمام ملاحظات اخلاقی در این پژوهش رعایت شده و مطالعه مطابق با اصول اعلامیه هلسینکی انجام شده است.
حامی مالی
نویسنده هیچ‌گونه حمایت مالی از هیچ سازمان یا مؤسسه دولتی یا خصوصی دریافت نکرده.
مشارکت نویسندگان
تمام مراحل پژوهش شامل ایده‌پردازی، طراحی مطالعه، جمع‌آوری داده‌ها، تحلیل و تفسیر داده‌ها، نگارش نسخه اولیه و تأیید نسخه نهایی مقاله، توسط نویسنده واحد انجام شده است.
تعارض
هیچ نوع تعارض منافعی در این مطالعه وجود ندارد.
فهرست منابع
1. Jones CM, Griffiths PC, Mellalieu SD. Training load and fatigue marker associations with injury and illness: A systematic review of longitudinal studies. Sports Medicine. 2017;47:943-74. [DOI:10.1007/s40279-016-0619-5] [PMID]
2. Simpson JD, Miller BL, O'Neal EK, Chander H, Knight AC. Ground reaction forces during a drop vertical jump: Impact of external load training. Human Movement Science. 2018;59:12-9. [DOI:10.1016/j.humov.2018.03.011] [PMID]
3. Mohammadi Yaghoubi U, Farahpour N, Mansoorizadeh M, Moisan G. Evaluation of single-leg balance during landing from 20- and 40-centimeter heights in individuals with and without chronic ankle instability. Journal of Sport Biomechanics. 2025;11(1):2-19. [DOI:10.61186/JSportBiomech.11.1.2]
4. Pryor JL, Burbulys ER, Root HJ, Pryor RR. Movement technique during jump-landing differs between sexes among athletic playing surfaces. Journal of Strength & Conditioning Research. 2022;36(3):661-6. [DOI:10.1519/JSC.0000000000003520] [PMID]
5. Lam W-K, Cheung CC, Huang Z, Leung AK. Effects of shoe collar height and arch-support orthosis on joint stability and loading during landing. Research in Sports Medicine. 2022;30(2):115-27. [DOI:10.1080/15438627.2021.1888102] [PMID]
6. Darvishi S, Majlesi M, Azadian E. Comparative analysis of center of pressure responses during defensive landing in professional and novice volleyball players. Journal of Sport Biomechanics. 2025;11(2):162-74. [DOI:10.61186/JSportBiomech.11.2.162]
7. Farokhroo N, Farahpour N, Moisan G, Heydari B, Majlesi M. Effects of knee and ankle braces on lower limb kinematics during jump-heading-landing in professional soccer players following ACL reconstruction. Journal of Sport Biomechanics. 2025;10(4):324-44. [DOI:10.61186/JSportBiomech.10.4.324]
8. Guan Y, Bredin S, Taunton J, Jiang Q, Wu L, Kaufman K, et al. Bilateral difference between lower limbs in children practicing laterally dominant vs. non-laterally dominant sports. European Journal of Sport Science. 2021;21(8):1092-1100. [DOI:10.1080/17461391.2020.1814425] [PMID]
9. Barber-Westin SD, Noyes FR. Effect of fatigue protocols on lower limb neuromuscular function and implications for anterior cruciate ligament injury prevention training: A systematic review. American Journal of Sports Medicine. 2017;45(14):3388-96. [DOI:10.1177/0363546517693846] [PMID]
10. Galligan F. Advanced PE for Edexcel. Oxford: Heinemann; 2000.
11. Lim B-O, An K-O, Cho E-O, Lim S-T, Cho J-H. Differences in anterior cruciate ligament injury risk factors between female dancers and female soccer players during single- and double-leg landing. Science & Sports. 2021;36(1):53-9. [DOI:10.1016/j.scispo.2020.02.005]
12. Guan Y, Bredin S, Jiang Q, Taunton J, Li Y, Wu N, et al. The effect of fatigue on asymmetry between lower limbs in functional performances in elite child taekwondo athletes. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 2021;16:1-11. [DOI:10.1186/s13018-020-02175-7] [PMID]
13. Xu D, Jiang X, Cen X, Baker JS, Gu Y. Single-leg landings following a volleyball spike may increase the risk of anterior cruciate ligament injury more than landing on both legs. Applied Sciences. 2020;11(1):130. [DOI:10.3390/app11010130]
14. Bishop C, Read P, Lake J, Chavda S, Turner A. Interlimb asymmetries: Understanding how to calculate differences from bilateral and unilateral tests. Strength & Conditioning Journal. 2018;40(4):1-6. [DOI:10.1519/SSC.0000000000000371]
15. Bridge CA, Jones MA, Drust B. Physiological responses and perceived exertion during international taekwondo competition. International Journal of Sports Physiology and Performance. 2009;4(4):485-93. [DOI:10.1123/ijspp.4.4.485] [PMID]
16. Tian C, Wang Y, Zhang D. Comprehensive assessment of lower limb alignment and forces during dance landings under fatigue. Molecular & Cellular Biomechanics. 2024;21(4):531-40. [DOI:10.62617/mcb531]
17. Dickin DC, Johann E, Wang H, Popp JK. Combined effects of drop height and fatigue on landing mechanics in active females. Journal of Applied Biomechanics. 2015;31(4):237-43. [DOI:10.1123/jab.2014-0190] [PMID]
18. Watanabe S, Aizawa J, Shimoda M, Enomoto M, Nakamura T, Okawa A, et al. Effect of short-term fatigue induced by high-intensity exercise on the profile of the ground reaction force during single-leg anterior drop-jumps. Journal of Physical Therapy Science. 2016;28(12):3371-5. [DOI:10.1589/jpts.28.3371] [PMID]
19. Mohammad Zaheri R, Majlesi M, Fatahi A. Assessing the effects of fatigue on ground reaction force variations during landing after a spike in professional volleyball players. Journal of Sport Biomechanics. 2024;10(1):54-68. [DOI:10.61186/JSportBiomech.10.1.54]
20. Haddas R, Sawyer SF, Sizer PS, Brooks T, Chyu M-C, James CR. Effects of volitional spine stabilization and lower-extremity fatigue on the knee and ankle during landing performance in a population with recurrent low back pain. Journal of Sport Rehabilitation. 2017;26(5):329-38. [DOI:10.1123/jsr.2015-0171] [PMID]
21. Robertson MA. Comparisons between screening tools for ACL injury using vertical drop jump task and sport-specific jump tasks landing biomechanics in competitive female volleyball players [dissertation]. Chapel Hill (NC): University of North Carolina at Chapel Hill; 2020.
22. Chen C, Zhou H, Xu D, Gao X, Xiang L, Gu Y. Impact of quadriceps muscle fatigue on ankle joint compensation strategies during single-leg vertical jump landing. Sensors. 2024;24(20):6712. [DOI:10.3390/s24206712] [PMID]
23. Merrigan JJ. Effects of maximal effort running on special agents' loaded and unloaded drop jump performance and mechanics. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2021;18(19):10090. [DOI:10.3390/ijerph181910090] [PMID]
24. Zhang Q, Ruan M, Singh NB, Huang L, Zhang X, Wu X. Progression of fatigue modifies primary contributors to ground reaction forces during drop landing. Journal of Human Kinetics. 2021;76:161-72. [DOI:10.2478/hukin-2021-0052] [PMID]
25. Klein CJ, Landry SC, Lattimer LJ. Sex-based differences in lower extremity kinematics during dynamic jump landing tasks after neuromuscular fatigue of the hip extensors and knee flexors. Orthopaedic Journal of Sports Medicine. 2023;11(12):23259671231215848. [DOI:10.1177/23259671231215848] [PMID]
26. Linthorne NP. Analysis of standing vertical jumps using a force platform. American Journal of Physics. 2001;69(11):1198-204. [DOI:10.1119/1.1397460]
27. Tamura A, Akasaka K, Otsudo T, Shiozawa J, Toda Y, Yamada K. Fatigue influences lower extremity angular velocities during a single-leg drop vertical jump. Journal of Physical Therapy Science. 2017;29(3):498-504. [DOI:10.1589/jpts.29.498] [PMID]
28. Brazen DM, Todd MK, Ambegaonkar JP, Wunderlich R, Peterson C. The effect of fatigue on landing biomechanics in single-leg drop landings. Clinical Journal of Sport Medicine. 2010;20(4):286-92. [DOI:10.1097/JSM.0b013e3181e8f7dc] [PMID]
29. Tamura A, Akasaka K, Otsudo T, Sawada Y, Okubo Y, Shiozawa J, et al. Fatigue alters landing shock attenuation during a single-leg vertical drop jump. Orthopaedic Journal of Sports Medicine. 2016;4(1):2325967115626412. [DOI:10.1177/2325967115626412] [PMID]
30. Edwards S, Steele JR, McGhee D. Does a drop landing represent a whole skill landing and is this moderated by fatigue? Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. 2010;20(3):516-23. [DOI:10.1111/j.1600-0838.2009.00964.x] [PMID]
31. Tsatalas T, Karampina E, Mina MA, Patikas DA, Laschou VC, Pappas A, et al. Altered drop jump landing biomechanics following eccentric exercise-induced muscle damage. Sports. 2021;9(2):24. [DOI:10.3390/sports9020024] [PMID]
32. Kalata M, Maly T, Hank M, Michalek J, Bujnovsky D, Kunzmann E, et al. Unilateral and bilateral strength asymmetry among young elite athletes of various sports. Medicina. 2020;56(12):1-12. [DOI:10.3390/medicina56120683] [PMID]
33. Hodges SJ, Patrick RJ, Reiser RF. Effects of fatigue on bilateral ground reaction force asymmetries during the squat exercise. Journal of Strength & Conditioning Research. 2011;25(11):3107-17. [DOI:10.1519/JSC.0b013e318212de7b] [PMID]
34. Radzak KN, Putnam AM, Tamura K, Hetzler RK, Stickley CD. Asymmetry between lower limbs during rested and fatigued state running gait in healthy individuals. Gait & Posture. 2017;51:268-74. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2016.11.005] [PMID]
35. Lessi GC, Dos Santos AF, Batista LF, de Oliveira GC, Serrao FV. Effects of fatigue on lower limb, pelvis and trunk kinematics and muscle activation: Gender differences. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2017;32:9-14. [DOI:10.1016/j.jelekin.2016.11.001] [PMID]
36. Jayalath JLR, de Noronha M, Weerakkody N, Bini R. Effects of fatigue on ankle biomechanics during jumps: A systematic review. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2018;42:81-91. [DOI:10.1016/j.jelekin.2018.06.012] [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
