دوره 12، شماره 3 - ( 9-1405 )                   جلد 12 شماره 3 صفحات 660-642 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Barghamadi M, Jabbar Ali M. The Effect of American Academy of Sports Medicine Exercises on Ground Reaction Forces During Walking in Individuals with Hamstring Tightness and Low Back Pain. J Sport Biomech 2026; 12 (3) :642-660
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-555-fa.html
برغمدی محسن، جبار علی ماکوان. تأثیر تمرینات آکادمی طب ورزش آمریکا بر نیروهای عکس‌العمل زمین حین راه رفتن در افراد دارای کوتاهی همسترینگ و کمردرد. مجله بیومکانیک ورزشی. 1405; 12 (3) :642-660

URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-555-fa.html


1- گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
متن کامل [PDF 1796 kb]   (6 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (16 مشاهده)
متن کامل:   (5 مشاهده)

مقدمه

یکی از شایع ترین دردهای ناحیه ستون فقرات، کمردرد  می باشد (1). سازمان بهداشت جهانی گزارش کرده است شیوع دوره ای کمردرد در طول عمر تا 84 درصد جمعیت را در جهان تحت تأثیر قرار می دهد. این آمار در ایران متفاوت گزارش شده و شیوع کمردرد به‌طور جداگانه در جمعیت کودکان، پرستاران و زنان باردار در حدود 55 درصد گزارش شده است (2, 3). افزایش کمردرد و ناتوانی ناشی از آن باعث بروز مشکل در انجام کارهای روزمره و فعالیت اجتماعی، مشکلات روحی و روانی و اثرات منفی بر اقتصاد خانواده و جامعه می شود (4). در افراد مبتلا به کمردرد، مشکلات بیومکانیکی متعددی گزارش شده است که از جمله می-توان به افزایش تغییرپذیری نیروی تولیدی تنه، افزایش سفتی تنه، کاهش تغییرپذیری کینماتیک اندام تحتانی، اختلال در مکانیسم های عضلات تنه، افزایش نوسانات مرکز فشار و مرکز جرم، تغییر پاسچر به سمت جلو، کاهش سرعت هدایت عصبی، افزایش حرکات ران و تنه و کاهش گشتاور ایزومتریک تنه اشاره کرد. این تغییرات بیومکانیکی می توانند هم به‌عنوان پیامد و هم به‌عنوان عاملی در تداوم و تشدید کمردرد نقش داشته باشند. (5). پا تنها قسمت بدن است که در حال راه رفتن یا دویدن با سطوح خارجی تماس پیدا می کند و برای برقراری تعادل به هنگام دویدن و در حالت ایستاده نقش مهمی دارد (6). اندام تحتانی باید نیروی کششی، قیچی وار و چرخشی را در راه رفتن و دویدن به‌خوبی کنترل کند (7). یکی از وظایف مهم کف پا خاصیت جذب شوک در فعالیت هایی مانند دویدن، پریدن و راه رفتن است (8).
کینتیک غیرطبیعی و عملکرد نامناسب عضلات ران با آسیب متعددی مانند آسیب های کمردرد (9) و آسیب مفصل ران مرتبط است (10). بر طبق شواهد موجود باقی ماندن کمردرد بر کنترل حرکت کمری تأثیرگذار است و تغییرات ساختاری، باعث تغییر کینتیکی در بیماران مبتلا به کمردرد  شود (11). سرعت راه رفتن، چرخش لگن و فلکشن زانو در فاز اولیه تماس پاشنه در بیماران دارای کمردرد کاهش پیدا می کند و این کاهش سرعت راه رفتن به‌عنوان یک مکانیزم برای کاهش نیروی عکس العمل زمین و درد کمر طی راه رفتن انجام می پذیرد (12). همچنین، افزایش فعالیت عضلات راست کننده ستون فقرات (13) و عضلات پشت ران (14) در بیماران دارای کمردرد گزارش شده است. پژوهشگران ارتباط بین انتقال نیرو بر اثر ضربه به ستون فقرات طی دویدن و ارتفاع قوس طولی داخلی (15)، چرخش لگن و پرونیشن مفصل زیرقاپی (16) را بیان نموده اند. این عوامل در کنار هم یکی از دلایل بسزایی افزایش مؤلفه‌های نیروی عکس العمل زمین طی دویدن و در نتیجه ایجاد و تشدید کمردرد هستند (17). فونسکا و همکاران (2009) به تأثیر یک دوره تمرینات پیلاتس بر روی افراد دارای کمردرد پرداختند و گزارش کردند که سرعت راه رفتن در افراد دارای کمردرد کمتر از گروه سالم است (18). تحقیقات نشان داده اند بین پرونیشن پا و بیماری کمردرد ارتباط معنی داری وجود دارد همچنین بیان شده است که یکی از راه های درمان کمردرد، درمان اختلالات وضعیتی پا است (19, 20). در بسیاری از تحقیقاتی که بر روی افراد کمردرد و فعالیت عضلات آن‌ها انجام شده است، ناهنجاری های ساختار پا مورد توجه قرار نگرفته است. تنها فرهپور و همکاران نشان داده اند که عضلات دوقلو، سرینی میانی، راست کننده ستون فقرات و مایل داخلی شکم فعالیت بالایی را در افراد دارای کمردرد با پای پرونیت طی راه رفتن دارا می باشند (21)؛ بنابراین، پیدا نمودن شیوه های درمانی جهت جلوگیری از عوارض ثانویه و تشدید شدت بیماری در این افراد از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از این شیوه های درمانی استفاده از تمرینات توان‌بخشی می باشد (22, 23).
امروزه در بیماران کمردرد در طی حرکات انتقالی مانند راه رفتن و دویدن با توجه به تغییر نیروها و فشارهای وارده، استفاده از مداخلات درمانی جهت بررسی دامنه نیروهای عکس العمل زمین بسیار مهم است (21). تاکنون با توجه به گستردگی نیازهای درمانی بیماران مبتلا به کمردرد، برنامههای توان‌بخشی متعددی با هدف بهبود و ارتقای عملکرد این افراد طراحی و اجرا شده است (24). در این زمینه، پروتکلهای تمرینی گوناگونی برای بیماران مبتلا به کمردرد پیشنهاد شده که هر یک از منظری خاص کاربردی به نظر میرسند. برای نمونه، برخی پژوهشگران نشان دادهاند تمرینات عمومی میتوانند در درمان درازمدت کمردرد مؤثر واقع شوند (25). علاوه بر این، پروتکلهای تمرینی دیگری از جمله روش مکنزی، پیلاتس، تمرینات ثباتدهنده مرکزی و تمرینات کنترل حرکتی نیز در مطالعات متعددی مورد بررسی قرار گرفتهاند (26-30). در همین راستا، یکی از رویکردهای درمانی که در سالهای اخیر برای بازتوانی بیماران مبتلا به کمردرد مورد توجه قرار گرفته، استفاده از تمرینات آکادمی طب ورزش آمریکا است. در تکنیک رهاسازی مایوفاشیال توسط آزمون گیرنده به‌منظور ایجاد یک پاسخ مهاری در دوک عضلاتی و کاهش فعالیت مدار گاما از طریق فشار مداوم با یک شدت، میزان و مدت خاص، موجب تحریک گیرنده های مذکور می شود. فشار از طریق یک شی با شدت بالا (حداکثر تحمل درد) برای مدت کم 30 ثانیه یا شدت کم (حداقل تحمل درد) برای مدت طولانی (90 ثانیه) به‌طور معنادار، دامنه حرکتی را افزایش خواهد داد (31). این پروتکل  تمرینی به علت جامعیت مورد توجه زیادی قرار گرفته  است. پژوهش های انجام شده نیز حاکی از آن است که تمرینات NASM در اصلاح برخی ناهنجاری ها، تأثیر بهتری نسبت به تمرین‌های اصلاحی سنتی دارند (32)؛ اما با توجه به اهمیت موضوع تاکنون پژوهشی به بررسی تأثیر تمرینات NASM در افراد کوتاهی همسترینگ و کمردرد نپرداخته است بنابراین در این مطالعه تأثیر تمرینات آکادمی طب ورزش آمریکا بر نیروهای عکس-العمل زمین در افراد دارای کوتاهی همسترینگ و کمردرد در طی راه رفتن مورد بررسی قرار گرفت.
روش شناسی
آزمودنی‌ها
این پژوهش از نوع نیمه‌تجربی و آزمایشگاهی با طرح پیش‌آزمون–پس‌آزمون و گروه کنترل بود. بر اساس اطلاعات حاصل از مطالعات پیشین و با استفاده از نرم‌افزار G*Power، حجم نمونه مورد نیاز ۱۵ نفر در هر گروه برآورد شد تا توان آماری 8/0 در سطح معنی‌داری 05/0 حاصل شود. بر این اساس، ۳۰ مرد در محدوده سنی ۲۰ تا ۳۰ سال در مطالعه شرکت کردند که شامل ۱۵ نفر در گروه تجربی (افراد دارای سفتی عضلات همسترینگ و کمردرد) و ۱۵ نفر در گروه کنترل (افراد سالم بدون کمردرد و بدون سفتی عضلات همسترینگ) بودند. شرکت‌کنندگان به‌صورت هدفمند از میان افراد مراجعه‌کننده به درمانگاه‌های دولتی و مراکز خصوصی شهر اردبیل انتخاب شدند و پس از ارزیابی و تشخیص توسط متخصص ارتوپدی و بررسی معیارهای ورود و خروج، وارد مطالعه شدند. معیارهای ورود مشترک برای هر دو گروه شامل جنسیت مذکر، سن ۲۰ تا ۳۰ سال، نداشتن سابقه شرکت در برنامه‌های ورزشی منظم طی شش ماه گذشته، عدم مشارکت در ورزش‌های رقابتی یا حرفه‌ای، توانایی نشستن، ایستادن و راه‌رفتن مستقل بدون استفاده از وسایل کمکی، نداشتن سابقه جراحی عضلانی–اسکلتی در ناحیه تنه یا اندام‌های تحتانی، سلامت عصبی–عضلانی و ارتوپدی و نداشتن محدودیت فعالیتی بر اساس نظر پزشک بود. معیارهای ورود اختصاصی برای گروه تجربی شامل وجود سفتی عضلات همسترینگ بر اساس آزمون فعال باز کردن زانو  و ابتلا به کمردرد مزمن حداقل به مدت سه ماه بود. معیارهای ورود اختصاصی گروه کنترل نیز شامل نداشتن سابقه کمردرد و طبیعی بودن آزمون AKE بود. معیارهای خروج از مطالعه شامل شرکت قبلی در برنامه‌های توان‌بخشی ساختاریافته مرتبط با کمردرد، مصرف داروهای مسکن یا ضدالتهابی طی دوره مطالعه، عدم تمایل به ادامه همکاری، بروز آسیب یا اختلالاتی که انجام ارزیابی‌ها را مختل کند، و مصرف داروهای تجویز‌شده‌ای که بر تعادل یا عملکرد حرکتی تأثیرگذار باشند، بود. همچنین شرکت‌کنندگانی که بیش از دو جلسه متوالی در برنامه تمرینی غیبت داشتند، از ادامه مطالعه حذف شدند. پروتکل پژوهش پس از بررسی و تأیید کمیته اخلاق دانشگاه محقق اردبیلی با کد اخلاق IR.UMA.REC.1403.090 اجرا شد (33). پیش از شروع مطالعه، اهداف و مراحل اجرای پژوهش برای شرکت‌کنندگان توضیح داده شد و رضایت‌نامه آگاهانه کتبی مطابق با اصول بیانیه هلسینکی از تمامی افراد دریافت شد (35). همچنین اطلاعات جمعیت‌شناختی شامل سن و سابقه آسیب جمع‌آوری شد.
آزمون فعال باز کردن زانو 
برای ارزیابی سفتی عضلات همسترینگ، آزمون AKE انجام شد. شرکت‌کننده در وضعیت طاق‌باز قرار گرفت و آزمونگر مفصل ران را در زاویه ۹۰ درجه خم‌شدگی تثبیت کرد. سپس از فرد خواسته شد زانو را به‌صورت فعال باز کند. زاویه باز شدن زانو با استفاده از گونیامتر اندازه‌گیری شد؛ به‌گونه‌ای که محور گونیامتر روی کندیل خارجی ران، بازوی ثابت در امتداد ران و بازوی متحرک در امتداد قوزک خارجی پا قرار گرفت. آزمون زمانی مثبت در نظر گرفته شد که فرد پیش از رسیدن زانو به ۲۵ درجه پایانی اکستنشن، احساس کشش شدید در ناحیه پشت ران یا پشت زانو گزارش کند (34).
پروتکل تمرینی
شرکت‌کنندگان به‌صورت تصادفی در دو گروه تجربی و کنترل قرار گرفتند. گروه تجربی به‌مدت هشت هفته (24 جلسه تمرینی) در برنامه تمرینی NASM شرکت کردند (سه جلسه 60 دقیقه‌ای در هفته)، درحالی‌که گروه کنترل هیچ‌گونه فعالیت ورزشی ساختاریافته‌ای انجام ندادند و تنها پس از هشت هفته مجدداً مورد ارزیابی قرار گرفتند. از تمام شرکت‌کنندگان خواسته شد در طول دوره مداخله از شرکت در هرگونه فعالیت یا تمرین دیگر خودداری کنند. اعضای گروه کنترل موظف بودند روال عادی روزمره خود را حفظ کرده و از آغاز هر برنامه تمرینی جدید در طول مطالعه پرهیز نمایند (جدول 1).

جمع آوری داده‌های کینتیکی

شرکت کنندگان در آزمایشگاه بیومکانیک ورزشی اردبیل با سرعت 3/2 متر بر ثانیه مسیر 20 متری را که در میانه راه یک صفحه نیرو قرار داشت، راه رفتند. محقق با استفاده از یک کرنومتر سرعت و زمان راه رفتن را تحت نظر داشت تا آزمودنی ها دارای سرعت راه رفتن یکسانی باشند. گام‌برداری آزمودنی های به‌صورت پاشنه_پنجه بود. در این حین داده های نیروی عکس العمل زمین با صفحه نیروی برتک ساخت آمریکا (40*60 سانتی متر) ثبت شد. داده های نیروی عکس العمل زمین با استفاده از فیلتر باترورث مرتبه چهار با برش فرکانسی 20 هرتز هموار شد. پارامترهایی که برای تجزیه‌وتحلیل بیشتر مورد استفاده قرار گرفت شامل حداکثر مقدار GRF سه بعدی و اوج گشتاور آزاد مثبت، زمان رسیدن به اوج مؤلفه‌های داخلی-خارجی (Fx)، مؤلفه قدامی-خلفی (Fy) و مؤلفه  عمودی (Fz) بود. اوج منحنی عمودی GRF (اوج فعال (Fz)) برای تحلیل بیشتر مورد توجه قرار گرفتند. در جهت داخلی-خارجی، اوج نیروهای داخلی (Fxms) و خارجی (Fxhc) مورد بررسی قرار گرفت. در جهت قدامی-خلفی، اوج نیروی خلفی (Fyhc) و اوج نیروی قدامی (Fypo) مورد بررسی قرار گرفت. نیروها با جرم بدن نرمال شدند و به‌عنوان درصدی از جرم بدن گزارش گردیدند (36).

تجزیه و تحلیل آماری

توزیع نرمال داده‌ها با استفاده از آزمون شاپیرو–ویلک و همگنی واریانس‌ها با آزمون لوین بررسی شد. جهت تحلیل آماری داده‌ها از آزمون آنالیز واریانس دوسویه با اندازه‌های تکراری استفاده شد. در این آزمون، دو عامل «زمان» (پیش‌آزمون و پس‌آزمون) و «گروه» (تجربی و کنترل) به‌عنوان عوامل درون‌گروهی و بین‌گروهی وارد مدل شدند و اثر اصلی هر یک از عوامل، به‌همراه اثر تعاملی زمان×گروه، مورد بررسی قرار گرفت. در مواردی که اثر تعاملی معنادار به‌دست آمد، جهت مقایسه‌های زوجی از آزمون تعقیبی بونفرونی استفاده شد. سطح معناداری در  0.05 > p در نظر گرفته شد. تمام تحلیل‌های آماری با نرم‌افزار SPSS نسخه‌ی 26 انجام گرفت.

نتایج

با توجّه به نتایج به‌دست آمده از جدول 2 اثر عامل زمان در مقادیر اوج نیروی جانبی هنگام تماس پاشنه پا با زمین (0.024=p؛ 0.201=d) و فاز جدا شدن پاشنه پا‌‌ (0.001=p؛ 0.633=d) از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود. اثر عامل زمان در مقادیر اوج نیروهای ترمزکنندگی هنگام تماس پاشنه پا با زمین (0.011=p؛ 0.249=d) و فاز جدا شدن پاشنه پا‌‌ (0.001=p؛ 0.533=d) از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود. اثر عامل زمان در مقادیر اوج نیروی عمودی هنگام تماس پاشنه پا با زمین (0.001=p؛ 0.459=d) و فاز جدا شدن پاشنه پا‌‌ (0.002=p؛ 0.496=d) از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود (شکل 1 و جدول 2).

 

اثر تعاملی زمان*گروه در مقادیر نیروی ترمزکنندگی از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود (0.001=p؛ 0.399=d). اثر تعاملی زمان*گروه در مقادیر اوج نیروی عمودی هنگام جدا شدن پاشنه پا‌‌ از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود (0.010=p؛ 0.254=d). اثر تعاملی زمان*گروه در مقادیر زمان رسیدن به اوج نیروهای ترمزکنندگی هنگام تماس پاشنه پا با زمین از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود (0.006=p؛ 0.276=d). اثر تعاملی زمان*گروه در مقادیر زمان رسیدن به اوج نیروی عمودی هنگام جدا شدن پاشنه پا‌‌ از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود (0.016=p؛ 0.224=d) (جدول 2).
با توجّه به نتایج به‌دست آمده اثر عامل زمان در متغیر نرخ بارگذاری از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود (0.046=P؛ 0.161=d). همچنین اثر تعاملی زمان*گروه متغیر اوج گشتاور آزاد مثبت از نظر آماری دارای اختلاف معناداری بود (0.045=p؛ 0.163=d) (جدول 3).

بحث

هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر تمرینات آکادمی طب ورزش آمریکا بر نیروهای عکس العمل زمین در افراد دارای کوتاهی همسترینگ و کمردرد در طی راه رفتن بود. یافته‌های پژوهش حاضر نشان داد که عامل زمان تأثیر معناداری بر مقادیر اوج نیروهای عکس‌العمل زمین در هر سه راستای داخلی–خارجی، قدامی–خلفی و عمودی داشته است. این تغییرات هم در مرحله تماس اولیه پاشنه با زمین و هم در فاز جدا شدن پاشنه پا‌‌ مشاهده شد که بیانگر آن است که مداخله یا گذر زمان توانسته است الگوی بارگذاری اندام تحتانی را تحت تأثیر قرار دهد. به‌طور خاص، تغییرات مشاهده‌شده در مؤلفه‌های قدامی–خلفی و عمودی نیروهای عکس‌العمل زمین می‌تواند نشان‌دهنده تعدیل راهبردهای جذب و تولید نیرو در طول چرخه گام باشد. ازآنجاکه این مؤلفه‌ها نقش مهمی در کنترل شتاب و کاهش نیروهای وارده به سیستم اسکلتی–عضلانی دارند، تغییرات آن‌ها احتمالاً بازتابی از سازگاری‌های عملکردی ایجادشده در آزمودنی‌ها است. نیروی جانبی یکی از مؤلفه‌های مهم بارگذاری اندام تحتانی محسوب می‌شود که می‌تواند در بروز یا تشدید آسیب‌های مفاصل زانو و ران نقش داشته باشد (37). در پژوهش حاضر، تغییرات معناداری در اوج این نیرو مشاهده شد که نشان می‌دهد مداخله مورد استفاده توانسته است الگوی بارگذاری جانبی اندام تحتانی را تحت تأثیر قرار دهد. کاهش این نیرو می‌تواند به توزیع مناسب‌تر بارهای مکانیکی و کاهش تنش‌های وارد بر مفاصل کمک کند. همچنین، نیروی عمودی عکس‌العمل زمین از مهم‌ترین نیروهای وارد بر بدن در هنگام راه‌رفتن و دویدن به شمار می‌رود و بزرگی آن ارتباط مستقیمی با میزان بار اعمال‌شده بر مفاصل مچ پا، زانو، ران و ستون فقرات دارد (38, 39). از این‌رو، هرگونه کاهش در اوج نیروی عمودی می‌تواند با کاهش فشارهای مکانیکی وارد بر ساختارهای اسکلتی–عضلانی و در نتیجه کاهش خطر آسیب همراه باشد (40, 41). یافته‌های این پژوهش نیز نشان داد که مقادیر اوج نیروی عمودی در مراحل تماس پاشنه با زمین و جدا شدن پاشنه پا‌‌ به‌طور معناداری کاهش یافته است که می‌تواند بیانگر سازگاری‌های مطلوب در الگوی حرکتی آزمودنی‌ها باشد. در تبیین این نتایج می‌توان به پژوهش جعفرنژادگرو و همکاران اشاره کرد که گزارش کردند تمرین روی شن موجب کاهش اوج نیروی داخلی–خارجی در زمان تماس پاشنه پا با زمین در افراد دارای پای پرونیت می‌شود (42).
نتایج پژوهش حاضر نیز در راستای این یافته‌ها قرار دارد و نشان می‌دهد که مداخله انجام‌شده احتمالاً از طریق بهبود کنترل عصبی–عضلانی و اصلاح الگوی بارگذاری اندام تحتانی، توانسته است نیروهای عکس‌العمل زمین را تعدیل کند. این تغییرات می‌توانند نقش مهمی در کاهش بارهای مکانیکی نامطلوب و بهبود عملکرد حرکتی افراد دارای کوتاهی همسترینگ و کمردرد داشته باشند. 
نیروی عکس‌العمل زمین در راستای قدامی–خلفی یکی از مؤلفه‌های مهم بیومکانیکی راه رفتن است که بخش منفی آن در نیمه اول مرحله اتکا به‌عنوان نیروی ترمزی شناخته می‌شود. این نیرو در اثر اصطکاک بین پا و سطح زمین ایجاد شده و نشان‌دهنده اعمال نیرویی در خلاف جهت حرکت بدن پس از تماس پا با زمین است (43, 44). در پژوهش حاضر، تغییرات معنادار مشاهده‌شده در مؤلفه قدامی–خلفی نیروهای عکس‌العمل زمین و همچنین زمان رسیدن به اوج این نیروها بیانگر آن است که مداخله انجام‌شده توانسته است الگوی جذب و تولید نیرو را در طول چرخه راه رفتن کاهش دهد. مطالعات پیشین نشان داده‌اند که کاهش زمان رسیدن به اوج نیروهای عکس‌العمل زمین، بدون کاهش هم‌زمان مقدار اوج نیرو، می‌تواند موجب افزایش سرعت بارگذاری اندام تحتانی و در نتیجه افزایش خطر آسیب‌دیدگی شود (45). همچنین گزارش شده است که کوتاه‌تر شدن زمان رسیدن به اوج نیرو با افزایش فشارهای مکانیکی وارد بر مفاصل همراه است و می‌تواند احتمال بروز آسیب‌های اسکلتی–عضلانی را افزایش دهد (46, 47)؛ بنابراین، کاهش مشاهده‌شده در اوج نیرو عکس العمل زمین در راستای عمودی بدون تغییرات معناداری در زمان رسیدن به این نیرو احتمالاً نشان‌دهنده اصلاح راهبردهای کنترل حرکتی و سازگاری‌های عصبی–عضلانی ناشی از مداخله است.
از سوی دیگر، بزرگی نیروی عکس‌العمل زمین در راستای قدامی–خلفی تحت تأثیر عواملی نظیر سرعت حرکت، احساس اطمینان فرد در هنگام راه رفتن و طول گام قرار دارد (48). بخش مثبت این مؤلفه که در نیمه دوم مرحله اتکا ظاهر می‌شود، به‌عنوان نیروی پیش‌برنده شناخته شده و حاصل عملکرد عضلات پلانتارفلکسور در هنگام جدا شدن پاشنه پا‌‌ است؛ به‌گونه‌ای که زمین در پاسخ به اعمال نیرو از سوی پا، نیرویی در جهت پیشروی به بدن وارد می‌کند (6, 43). استرجیو و همکاران نیز بیان کردند که تغییر در سرعت راه رفتن می‌تواند موجب تغییر در مؤلفه قدامی–خلفی نیروهای عکس‌العمل زمین شود (49). از این‌رو، بخشی از تغییرات مشاهده‌شده در این پژوهش را می‌توان به اصلاح الگوی راه‌رفتن و تغییر در نحوه تولید و جذب نیرو نسبت داد. همچنین، نتایج پژوهش حاضر نشان داد که عامل زمان تأثیر معناداری بر نرخ بارگذاری عمودی داشته است. نرخ بارگذاری عمودی شاخصی از سرعت انتقال نیرو به دستگاه اسکلتی–عضلانی بوده و به‌عنوان یکی از عوامل مرتبط با بروز آسیب‌های ناشی از بارگذاری تکراری شناخته می‌شود (47). کاهش نرخ بارگذاری معمولاً به معنای توزیع تدریجی‌تر نیروها و کاهش شوک‌های وارده به اندام تحتانی است؛ بنابراین، کاهش مشاهده شده در این متغیر می‌تواند بیانگر بهبود توانایی آزمودنی‌ها در جذب نیروهای وارده هنگام تماس پا با زمین باشد. برخی مطالعات نیز نشان داده‌اند که افزایش مدت زمان اتکا و کاهش سرعت راه رفتن می‌تواند به کاهش نرخ بارگذاری منجر شود (50, 51)؛ موضوعی که با یافته‌های هالمنز و همکاران و دیهوندت و همکاران همخوانی دارد (51, 52).
در بخش گشتاور آزاد نیز نتایج نشان داد که اثر تعاملی زمان و گروه برای اوج گشتاور آزاد مثبت معنادار بوده است. گشتاور آزاد یکی از متغیرهای مهم بیومکانیکی محسوب می‌شود که نقش اساسی در کنترل حرکات چرخشی بدن در صفحه عرضی ایفا می‌کند (53). مطالعات پیشین نشان داده‌اند که این متغیر با میزان بارهای پیچشی وارد بر اندام تحتانی و مفاصل در صفحه عرضی ارتباط دارد (54). همچنین بیان شده است که گشتاور آزاد وابستگی قابل‌توجهی به تغییر شکل‌های پیچشی درشت‌نی دارد و می‌تواند شاخصی از نحوه کنترل نیروهای چرخشی در حین راه رفتن و دویدن باشد (55). از این منظر، تغییر معنادار اوج گشتاور آزاد مثبت در گروه مداخله ممکن است نشان‌دهنده بهبود کنترل عصبی–عضلانی و افزایش پایداری عملکردی اندام تحتانی باشد. احتمال دارد تمرینات NASM از طریق تقویت عضلات کنترل‌کننده حرکات چرخشی اندام تحتانی و بهبود هم‌ترازی اندام‌ها، بر این متغیر اثر گذاشته باشد (56). این تبیین با یافته‌های پژوهش‌های کیم و لی و همچنین مالیگان و همکاران همسو است؛ پژوهش‌هایی که نشان داده‌اند تمرینات اصلاحی می‌توانند موجب بهبود تعادل، افزایش قدرت عضلات اندام تحتانی و اصلاح الگوهای حرکتی شوند (57, 58). 
نتیجه گیری نهایی
یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که تمرینات اصلاحی مبتنی بر NASM می‌تواند بر برخی ویژگی‌های بیومکانیکی راه‌رفتن در افراد دارای سفتی عضلات همسترینگ و کمردرد تأثیرگذار باشد. این مداخله با تغییر در مؤلفه‌های مختلف نیروی عکس‌العمل زمین در راستاهای داخلی–خارجی، قدامی–خلفی و عمودی، همچنین تغییر در نرخ بارگذاری عمودی و اوج گشتاور آزاد مثبت همراه بود. این تغییرات ممکن است نشان‌دهنده سازگاری در راهبردهای بارگذاری اندام تحتانی و کنترل حرکتی حین راه‌رفتن باشد. اگرچه یافته‌های حاضر نشان‌دهنده ظرفیت بالقوه تمرینات NASM به‌عنوان روشی غیرتهاجمی برای بهبود ویژگی‌های بیومکانیکی مرتبط با راه‌رفتن است، انجام مطالعات آینده با حجم نمونه بزرگ‌تر، دوره‌های پیگیری طولانی‌تر و ارزیابی‌های بیومکانیکی تکمیلی برای تأیید سازوکارهای زیربنایی و اثربخشی بالینی این تمرینات ضروری است..

ملاحظات اخلاقی 
پیروی از اصول اخلاق پژوهش

این مطالعه پس از تأیید کمیته اخلاق دانشگاه محقق اردبیلی با کد اخلاق IR.UMA.REC.1403.090  انجام شد. پیش از شرکت در پژوهش، رضایت‌نامه آگاهانه کتبی از تمامی شرکت‌کنندگان دریافت شد. 
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی اختصاصی از سازمان‌ها یا نهادهای دولتی، تجاری یا غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
ماکوان جبار علی و محسن برغمدی در طراحی ایده و روش‌شناسی پژوهش و تفسیر یافته‌ها مشارکت داشتند. ماکوان جبار علی مسئول جمع‌آوری داده‌ها و مدیریت پروژه بود. محسن برغمدی تجزیه‌وتحلیل داده‌ها را انجام داد و بر روند اجرای پژوهش نظارت داشت. هر دو نویسنده در تهیه پیش‌نویس اولیه مقاله، بازبینی انتقادی و ویرایش نسخه نهایی مشارکت کردند. تمامی نویسندگان نسخه نهایی مقاله را بررسی و تأیید کردند. 
تعارض 
نویسندگان اعلام می‌کنند که در ارتباط با انتشار این مقاله هیچ‌گونه تعارض منافعی وجود ندارد.

نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: عمومى
دریافت: 1405/5/11 | پذیرش: 1405/6/2 | انتشار: 1405/6/3

فهرست منابع
1. Maher C, Underwood M, Buchbinder R. Non-specific low back pain. The Lancet. 2017;389(10070):736-747. [DOI:10.1016/S0140-6736(16)30970-9]
2. Wilson E, Payton O, Donegan-Shoaf L, Dec K. Muscle energy technique in patients with acute low back pain: a pilot clinical trial. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2003;33(9):502-512. [DOI:10.2519/jospt.2003.33.9.502]
3. Mohseni-Bandpei MA, Fakhri M, Ahmad-Shirvani M, Bagheri-Nessami M, Khalilian AR, Shayesteh-Azar M, et al. Low back pain in 1,100 Iranian pregnant women: prevalence and risk factors. The Spine Journal. 2009;9(10):795-801. [DOI:10.1016/j.spinee.2009.05.012]
4. Katz JN. Lumbar disc disorders and low-back pain: socioeconomic factors and consequences. The Journal of Bone and Joint Surgery. 2006;88(Suppl 2):21-24. [DOI:10.2106/JBJS.E.01273]
5. Leo Rathinaraj A, Sreeja M, Arun B, Sundar KS, Premlal R. A surface electromyographic study to assess the effect of spinal segmental stabilization (multifidus) exercise program in chronic mechanical low back pain patients. European Orthopaedics and Traumatology. 2012;3:161-168. [DOI:10.1007/s12570-012-0113-y]
6. Hamill J, Knutzen KM. Biomechanical Basis of Human Movement. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2006.
7. Monteiro M, Gabriel R, Aranha J, e Castro MN, Sousa M, Moreira M. Influence of obesity and sarcopenic obesity on plantar pressure of postmenopausal women. Clinical Biomechanics. 2010;25(5):461-467. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2010.01.017]
8. Ackland TR, Elliott B, Bloomfield J. Applied Anatomy and Biomechanics in Sport. Champaign: Human Kinetics; 2009.
9. Haddas R, Sawyer SF, Sizer PS Jr, Brooks T, Chyu MC, James CR. Effects of volitional spine stabilization and lower extremity fatigue on trunk control during landing in individuals with recurrent low back pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2016;46(2):71-78. [DOI:10.2519/jospt.2016.6048]
10. Harris-Hayes M, Czuppon S, Van Dillen LR, Steger-May K, Sahrmann S, Schootman M, et al. Movement-pattern training to improve function in people with chronic hip joint pain: a feasibility randomized clinical trial. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2016;46(6):452-461. [DOI:10.2519/jospt.2016.6279]
11. Hildebrandt M, Fankhauser G, Meichtry A, Luomajoki H. Correlation between lumbar dysfunction and fat infiltration in lumbar multifidus muscles in patients with low back pain. BMC Musculoskeletal Disorders. 2017;18(1):1-9. [DOI:10.1186/s12891-016-1376-1]
12. Müller R, Ertelt T, Blickhan R. Low back pain affects trunk as well as lower limb movements during walking and running. Journal of Biomechanics. 2015;48(6):1009-1014. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2015.01.042]
13. Hanada EY, Johnson M, Hubley-Kozey C. A comparison of trunk muscle activation amplitudes during gait in older adults with and without chronic low back pain. PM&R. 2011;3(10):920-928. [DOI:10.1016/j.pmrj.2011.06.002]
14. Vogt L, Pfeifer K, Banzer W. Neuromuscular control of walking with chronic low-back pain. Manual Therapy. 2003;8(1):21-28. [DOI:10.1054/math.2002.0476]
15. Ogon M, Aleksiev AR, Pope MH, Wimmer C, Saltzman CL. Does arch height affect impact loading at the lower back level in running? Foot & Ankle International. 1999;20(4):263-266. [DOI:10.1177/107110079902000410]
16. Betsch M, Schneppendahl J, Dor L, Jungbluth P, Grassmann JP, Windolf J, et al. Influence of foot positions on the spine and pelvis. Arthritis Care & Research. 2011;63(12):1758-1765. [DOI:10.1002/acr.20601]
17. Farahpour N, Jafarnezhad A, Damavandi M, Bakhtiari A, Allard P. Gait ground reaction force characteristics of low back pain patients with pronated foot and able-bodied individuals with and without foot pronation. Journal of Biomechanics. 2016;49(9):1705-1710. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2016.03.056]
18. da Fonseca JL, Magini M, de Freitas TH. Laboratory gait analysis in patients with low back pain before and after a Pilates intervention. Journal of Sport Rehabilitation. 2009;18(2):269-282. [DOI:10.1123/jsr.18.2.269]
19. Papuga MO, Cambron J. Foot orthotics for low back pain: the state of our understanding and recommendations for future research. The Foot. 2016;26:53-57. [DOI:10.1016/j.foot.2015.12.002]
20. Hsu WH, Lewis CL, Monaghan GM, Saltzman E, Hamill J, Holt KG. Orthoses posted in both the forefoot and rearfoot reduce moments and angular impulses on lower extremity joints during walking. Journal of Biomechanics. 2014;47(11):2618-2625. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2014.05.021]
21. Farahpour N, Jafarnezhadgero A, Allard P, Majlesi M. Muscle activity and kinetics of lower limbs during walking in pronated feet individuals with and without low back pain. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2018;39:35-41. [DOI:10.1016/j.jelekin.2018.01.006]
22. Zandi F, Khodaveisi H. Comparison of electromyography activity of abdominal muscles and hamstrings in women with low back pain during different lifting positions. Journal of Sport Biomechanics. 2021;7(3):226-237. [DOI:10.32598/biomechanics.7.3.328.1]
23. Edsfeldt S, Rempel D, Kursa K, Diao E, Lattanza L. In vivo flexor tendon forces generated during different rehabilitation exercises. Journal of Hand Surgery (European Volume). 2015;40(7):705-710. [DOI:10.1177/1753193415591491]
24. Sertpoyraz F, Eyigor S, Karapolat H, Capaci K, Kirazli Y. Comparison of isokinetic exercise versus standard exercise training in patients with chronic low back pain: a randomized controlled study. Clinical Rehabilitation. 2009;23(3):238-247. [DOI:10.1177/0269215508099862]
25. Noori S, Ghasemi G, Khayambashi K, Karimi A, Minasian V, Alizamani S. Effect of exercise therapy and physiotherapy on patients with chronic low back pain. Journal of Isfahan Medical School. 2011;29(151):1-9.
26. Fong SS, Tam Y, Macfarlane DJ, Ng SS, Bae YH, Chan EW, et al. Core muscle activity during TRX suspension exercises with and without kinesiology taping in adults with chronic low back pain: implications for rehabilitation. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2015;2015:910168. [DOI:10.1155/2015/910168]
27. Javadian Y, Akbari M, Talebi G, Taghipour-Darzi M, Janmohammadi N. Influence of core stability exercise on lumbar vertebral instability in patients presented with chronic low back pain: a randomized clinical trial. Caspian Journal of Internal Medicine. 2015;6(2):98-102.
28. Macedo LG, Maher CG, Latimer J, McAuley JH. Motor control exercise for persistent, nonspecific low back pain: a systematic review. Physical Therapy. 2009;89(1):9-25. [DOI:10.2522/ptj.20080103]
29. Miyamoto GC, Moura KF, Franco YRdS, de Oliveira NTB, Amaral DDV, Branco ANC, et al. Effectiveness and cost-effectiveness of different weekly frequencies of Pilates for chronic low back pain: randomized controlled trial. Physical Therapy. 2016;96(3):382-389. [DOI:10.2522/ptj.20150404]
30. Seify M, Letafatkar A. Comparing the effect of stabilization exercises with and without dry needling on pain and performance of patients with chronic low back pain. Journal of Sport Biomechanics. 2023;8(4):304-315. [DOI:10.61186/JSportBiomech.8.4.304]
31. Hou CR, Tsai LC, Cheng KF, Chung KC, Hong CZ. Immediate effects of various physical therapeutic modalities on cervical myofascial pain and trigger-point sensitivity. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2002;83(10):1406-1414. [DOI:10.1053/apmr.2002.34834]
32. Idan Almasoodi MC, Mahdavinejad R, Ghasmi G. The effect of 8 weeks National Academy of Sports Medicine exercises training on posture, shoulder pain, and functional disability in male with upper cross syndrome. Systematic Reviews in Pharmacy. 2020;11(11):100-108.
33. Huang H, Xie H, Zhang G, Xiao W, Ge L, Chen S, et al. Effects of dynamic neuromuscular stabilization training on the core muscle contractility and standing postural control in patients with chronic low back pain: a randomized controlled trial. BMC Musculoskeletal Disorders. 2025;26(1):213. [DOI:10.1186/s12891-025-08417-1]
34. Scherier I, Gossal K. Myths and truths of stretching for improved physical performance and prevention of sport related injuries. Journal of Sports Medicine. 1985;2(4):267-287. [DOI:10.2165/00007256-198502040-00004]
35. Williams JR. The Declaration of Helsinki and public health. Bulletin of the World Health Organization. 2008;86(8):650-652. [DOI:10.2471/BLT.08.050955]
36. Damavandi M, Dixon PC, Pearsall DJ. Ground reaction force adaptations during cross-slope walking and running. Journal of Human Movement Studies. 2012;31(1):182-189. [DOI:10.1016/j.humov.2011.06.004]
37. McLean SG, Su A, van den Bogert AJ. Development and validation of a 3-D model to predict knee joint loading during dynamic movement. Journal of Biomechanical Engineering. 2003;125(6):864-874. [DOI:10.1115/1.1634282]
38. Leuty PM. Understanding the Effects of Progressive Fatigue on Impact Landing Force and Knee Joint Mechanics, During the Landing Phase of Continuous Maximal Vertical Jumps [dissertation]. Windsor: University of Windsor; 2016.
39. Kijowski R, Sanogo ML, Lee KS, Muñoz del Río A, McGuine TA, Baer GS, et al. Short-term clinical importance of osseous injuries diagnosed at MR imaging in patients with anterior cruciate ligament tear. Radiology. 2012;264(2):531-541. [DOI:10.1148/radiol.12112171]
40. Frobell R, Le Graverand MP, Buck R, Roos E, Roos H, Tamez-Pena J, et al. The acutely ACL injured knee assessed by MRI: changes in joint fluid, bone marrow lesions, and cartilage during the first year. Osteoarthritis and Cartilage. 2009;17(2):161-167. [DOI:10.1016/j.joca.2008.06.020]
41. Quatman CE, Ford KR, Myer GD, Hewett TE. Maturation leads to gender differences in landing force and vertical jump performance: a longitudinal study. The American Journal of Sports Medicine. 2006;34(5):806-813. [DOI:10.1177/0363546505281916]
42. Jafarnezhadgero AA, Fatollahi A, Granacher U. Eight weeks of exercising on sand has positive effects on biomechanics of walking and muscle activities in individuals with pronated feet: a randomized double-blinded controlled trial. Sports. 2022;10(5):70. [DOI:10.3390/sports10050070]
43. Kakavandi HT, Sadeghi H, Abbasi A. The effects of genu varum deformity on the pattern and amount of electromyography muscle activity lower extremity during the stance phase of walking. Journal of Clinical Physiotherapy Research. 2017;2(3):110-118.
44. Khazaei G, Ilbeigi S, Saghebjoo M, Farjad Pezeshk A. Effects of a 6-week TRX training program with and without curcumin supplementation on ground reaction forces and center of pressure in overweight women with nonspecific chronic low back pain. Journal of Sport Biomechanics. 2026;12(2):264-285. [DOI:10.66224/JSportBiomech.12.2.264]
45. Irandoust K, Taheri M. The effect of aquatic training on kinematic walking patterns of elderly women. International Archives of Health Sciences. 2019;6(1):1-5. [DOI:10.4103/iahs.iahs_1_19]
46. Schaffler M, Radin E, Burr D. Mechanical and morphological effects of strain rate on fatigue of compact bone. Bone. 1989;10(3):207-214. [DOI:10.1016/8756-3282(89)90055-0]
47. Kulin RM, Jiang F, Vecchio KS. Effects of age and loading rate on equine cortical bone failure. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2011;4(1):57-75. [DOI:10.1016/j.jmbbm.2010.09.006]
48. Keenan GS, Franz JR, Dicharry J, Della Croce U, Kerrigan DC. Lower limb joint kinetics in walking: the role of industry recommended footwear. Gait & Posture. 2011;33(3):350-355. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2010.09.019]
49. Stergiou N, Giakas G, Byrne JE, Pomeroy V. Frequency domain characteristics of ground reaction forces during walking of young and elderly females. Clinical Biomechanics. 2002;17(8):615-617. [DOI:10.1016/S0268-0033(02)00072-4]
50. Hallemans A, Ortibus E, Meire F, Aerts P. Low vision affects dynamic stability of gait. Gait & Posture. 2010;32(4):547-551. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2010.07.018]
51. Patla AE, Davies TC, Niechwiej E. Obstacle avoidance during locomotion using haptic information in normally sighted humans. Experimental Brain Research. 2004;155(2):173-185. [DOI:10.1007/s00221-003-1714-z]
52. Hallemans A, Ortibus A, Truijen S, Meire F. Development of independent locomotion in children with a severe visual impairment. Research in Developmental Disabilities. 2011;32(6):2069-2074. [DOI:10.1016/j.ridd.2011.08.017]
53. Willwacher S, Eglitis S, Heinrich K, Sanno M, Brüggemann GP. Transversal plane whole body angular momentum control in straight running. In: Proceedings of the International Calgary Running Symposium; 2014.
54. Herr H, Popovic M. Angular momentum in human walking. Journal of Experimental Biology. 2008;211(4):467-481. [DOI:10.1242/jeb.008573]
55. Kakavandi HT, Sadeghi H, Abbasi A. The effects of genu varum deformity on the pattern and amount of electromyography muscle activity lower extremity during the stance phase of walking. Journal of Clinical Physiotherapy Research. 2017;2(3):110-118.
56. Ghorbanloo F, Jafarnezhadgero A. The effect of corrective exercises using Thera-Band on components of ground reaction force in boy students with genu valgum during running: a clinical trial study. Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences. 2020;19(7):661-676. [DOI:10.29252/jrums.19.7.661]
57. Kim JS, Lee MY. The effect of short foot exercise using visual feedback on the balance and accuracy of knee joint movement in subjects with flexible flatfoot. Medicine. 2020;99(13):e19578. [DOI:10.1097/MD.0000000000019260]
58. Mulligan EP, Cook PG. Effect of plantar intrinsic muscle training on medial longitudinal arch morphology and dynamic function. Manual Therapy. 2013;18(5):425-430. [DOI:10.1016/j.math.2013.02.007]

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به فصلنامه بیومکانیک ورزشی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2026 CC BY 4.0 | Journal of Sport Biomechanics

Designed & Developed by : Yektaweb