دوره 11، شماره 1 - ( 3-1404 )                   جلد 11 شماره 1 صفحات 19-2 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

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. J Sport Biomech 2025; 11 (1) :2-19
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-362-fa.html
محمدی یعقوبی یوسف، فرهپور نادر، منصوری زاده محرم، مویسان گابریل. ارزیابی تعادل در ایستادن تک‌پا هنگام فرود از دو ارتفاع 20 و 40 سانتی متری در افراد با و بدون بی‌ثباتی مزمن مچ پا. مجله بیومکانیک ورزشی. 1404; 11 (1) :2-19

URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-362-fa.html


1- گروه بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران.
2- گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران.
3- دانشکده حرکت‌شناسی، دانشگاه کبک، کبک، کانادا.
متن کامل [PDF 1726 kb]   (240 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (842 مشاهده)
متن کامل:   (305 مشاهده)
مقدمه
پیچ‌خوردگی خارجی مچ پا یکی از شایع ترین آسیب‌های اسکلتی عضلانی در ناحیه مچ پا است که ممکن است افراد ورزشکار با سطوح مختلف آمادگی و یا افراد غیر ورزشکار را درگیر سازد (1). بر اساس گزارش‌های موجود در ایالات متحده، حدود 50% از افرادی که دچار پیچ‌خوردگی مچ پا می‌شوند غیر ورزشکار هستند. این موضوع نشان می‌دهد که این آسیب مختص ورزشکاران نیست (2). هرچند این آسیب می‌تواند با دو مکانیزم برخوردی و غیربرخوردی رخ دهد، مکانیزم برخوردی آن در ورزشکاران شیوع بیشتری دارد. شیوع این آسیب در ورزشکاران با مکانیزم برخوردی 67% گزارش شده است (3). مچ پا به دلایل مکانیکی و در اثر غلبه گشتاورهای ناگهانی سوپینیشن یا اینورژن که در مفصل تحت قاپی رخ می‌دهد دچار آسیب پیچ‌خوردگی می‌گردد. این گشتاور معمولاً هنگام انتقال از حالت عدم تحمل وزن به حالت تحمل وزن (بارگذاری) یا برعکس، یعنی از حالت تحمل وزن به حالت عدم تحمل وزن، رخ می‌دهد. در این مراحل انتقالی، مفصل ساب‌تالار به‌طور نسبی ناپایدار است که احتمال آسیب را افزایش می‌دهد (4). در این آسیب معمولاً رباط های نازک‌نئی قاپی قدامی و نازک‌نئی پاشنه‌ای دچار کشیدگی با شدت های مختلف خفیف، متوسط و یا شدید می‌شوند که در نوع شدید رباط های اشاره شده دچار پارگی می‌شوند (5).
تحقیقات نشان داده اند که افرادی که یک بار دچار آسیب شدید پیچ‌خوردگی مچ پا شوند مچ پای آن ها نوعی بی ثباتی را تجربه خواهد کرد و به‌طور کامل بهبودی نمی یابند. حدود 32% تا 74% از افرادی که دچار پیچ‌خوردگی حاد می شوند با علائمی نظیر خالی کردن مچ پا ، پیچ‌خوردگی مجدد و احساس بی ثباتی مزمن در مفصل مچ پا (CAI)  روبرو خواهند بود (6). هرتل و کوربت  (2019) مدلی را ارائه دادند که روند پیشرفت پیچ‌خوردگی حاد مچ پا به سمت بی ثبات شدن را توضیح می دهد. آن‌ها در مدل خود به مجموعه‌ای از اختلالات پاتومکانیکی، حسی-ادراکی و حرکتی-رفتاری اشاره کرده اند که پس از آسیب اولیه به وجود می آیند. این اختلالات در نهایت منجر به ایجاد طیفی از پیامدهای بالینی می شوند که در یک سمت این طیف افرادی با حداقل پیامدهای بالینی قرار می گیرند که اصطلاحاً کوپر  نامیده می شوند و در سمت دیگر طیف افرادی هستند که پیامدهای بالینی شدیدی را تجربه می کنند. بی ثباتی مزمن مچ پا یکی از این پیامدهای بالینی شدید محسوب می‌گردد (7). بی ثباتی مزمن مچ پا خود با ضعف تعادل و عدم کنترل دقیق پاسچر همراه است که از جمله اختلالات حرکتی-رفتاری شمرده می‌شوند. عوامل زیادی مثل ضعف عضلانی(8, 9)، مهار ضعیف عصبی عضلانی (10)، سفتی مفاصل (11) و غیره می تواند در به وجود آمدن اختلالات تعادلی مؤثر باشند. در پیچ‌خوردگی مچ پا اعصاب آوران و وابران ممکن است آسیب ببینند و متعاقباً درک و ایجاد حرکات در مچ پا با اختلال همراه شود (12). تعداد زیادی از مطالعات، وجود اختلال در کنترل پاسچر و تعادل ایستا و پویای افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا را در فعالیت های عملکردی مختلف گزارش کردند (13-15). مطالعات موجود وجود ناهنجاری در شاخص های مختلف تعادل و کنترل پاسچر مثل موقعیت و نوسانات مرکز فشار پا (COP)  در حالت ایستا و یا هنگام اجرای انواع مهارت‌ها و عملکردهای ورزشی را تأیید کرده اند (16-19). اخیراً اوه  و همکاران (2024) نشان دادند که افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا دامنه حرکتی و سرعت جابجایی بیشتری در COP را در صفحه فرونتال هنگام تکلیف حرکتی ایستادن تک‌پا نسبت به افراد کوپر نشان دادند (20). در مطالعه ی دیگری که توسط لیو  و همکاران (2023) انجام شد، مشخص شد که خستگی در شاخص های مختلف COP مثل میزان مسیر طی شده، دامنه حرکت و سرعت در جهات مختلف در افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا اثر معناداری دارد و این اثر در مقایسه با افراد سالم متفاوت است (21). کاواگوچی  و همکاران (2022)، میزان مسیر طی شده ی COP را در هنگام فرود تک‌پا بین پای سالم و آسیب‌دیده در افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا مقایسه کردند و نتایج نشان داد که طول مسیر طی شده COP پا در سمت پای آسیب‌دیده بیشتر از سمت پای سالم است که نشان از وجود اختلال در تعادل این افراد در سمت پای آسیب‌دیده دارد. البته در این مطالعه تفاوتی بین افراد سالم، کوپر و مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا در نوسانات COP گزارش نشد (22). مطالعه ی دیگری که توسط سیمپسون  و همکاران (2020) انجام شد، به بررسی مسیر COP پای افراد در هنگام اجرای یک تکلیف فرود و بلافاصله تغییر جهت پرداختند و نتایج نشان داد که COP پا در افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا در مقایسه با گروه کنترل به سمت خارج انحراف پیدا کرده است (23).
تحقیقات پیشین در زمینه بررسی اثر آسیب بی ثباتی مچ پا بر عملکرد تعادلی با محدودیت هایی همراه است. آن ها غالباً در شرایط وظایف حرکتی آسان مثل "ایستادن" اجرا شده اند. در سال های اخیر، تعدادی از محققان تکالیف چالشی تر مثل انواع پرش-فرود در شرایط مختلف را مورد بررسی قرار داده‌اند. علیرغم آن، آن‌ها اولاً ارتفاع پرش را کنترل نکردند. در نتیجه اثر عامل ارتفاع پرش یا فرود تبیین نشده است؛ ثانیاً هنوز مشخص نیست که کنترل تعادل متعاقب فرود از ارتفاعات مختلف چگونه تحت تأثیر قرار می-گیرد؟ با توجه به اینکه، آسیب پیچ خوردگی مکرر مچ پا در افراد مبتلا به بی‌ثباتی مزمن مچ پا هنگام فرود از ارتفاع شایع و پرخطر است و بی تعادلی می‌تواند وقوع پیچ خوردگی پا را تسهیل کند. ثالثاً برخی از پارامترهای مرکز فشار مثل میانگین جابجایی شعاعی و مساحت ناحیه ی نوسان مرکز فشار پا در مطالعات قبلی در این حوزه بررسی نشده است. لذا منطقی است که کنترل تعادل متعاقب فرود مورد بررسی عمیق تری قرار گیرد. همچنین مطلوب است تعیین شود آیا ارتفاع خاصی را می‌توان به‌عنوان مرز امنیت (فرود بی‌خطر) برای این افراد تعیین کرد یا خیر؛ بنابراین ارزیابی و تحلیل تعادل پس از فرود فهم ما را از مکانیزم های این آسیب و روش های توان‌بخشی مؤثر در این افراد، افزایش می دهد. بنابراین هدف ما از این مطالعه، ارزیابی عملکرد تعادلی با مفهوم کینماتیک مرکز فشار پا هنگام فرود تک‌پا از دو ارتفاع 20 و 40 سانتیمتر در افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا در مقایسه با افراد سالم بود. فرضیه های تحقیق عبارت بودند از 1) افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا در مقایسه با افراد سالم در هنگام فرود از ارتفاع دچار نوسانات و جابجایی های بزرگ‌تر مرکز فشار پا هستند 2) با افزایش ارتفاع، میزان نارسایی تعادلی و انحرافات و نوسانات مرکز فشار پا افزایش بیشتری می‌یابند. نتیجه این بررسی ها می تواند راهنمای خوبی برای شناخت مکانیزم آسیب و نیز ارائه برنامه-های مؤثرتر توان‌بخشی در این بیماران باشد.
روش شناسی
آزمودنی‌ها
در این مطالعه، 17 فرد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا به‌عنوان گروه تجربی و 17 فرد سالم به‌عنوان گروه کنترل که همگی در رده سنی بین 20 تا 40 سال بودند مورد مطالعه قرار گرفتند. افراد هر دو گروه از لحاظ فیزیکی فعال بودند. افراد گروه تجربی از طریق کلینیک های ارتوپدی شهر، باشگاه های ورزشی، اطلاع‌رسانی از طریق نصب پوستر در سطح دانشگاه و ورزشگاه‌ها و تبلیغات در فضای مجازی شناسایی و فراخوان شدند. آسیب مچ پای گروه تجربی از نوع غیربرخوردی بود. اطلاعات توصیفی افراد شرکت‌کننده در این مطالعه در جدول 1 خلاصه شده است. با در نظر گرفتن استانداردهای ارائه شده در بیانیه کنسرسیوم بین-المللی مچ پا  (24) افرادی برای گروه تجربی در نظر گرفته شدند که دارای سوابق زیر باشند: 1- پیچ‌خوردگی خارجی مچ پا حداقل 12 ماه قبل از این مطالعه، 2- پیچ‌خوردگی‎های مکرر یا خالی کردن مچ پا و یا احساس بی‌ثباتی در مچ پا با امتیاز کمتر از 24 بر اساس پرسشنامه کامبرلند  (CAIT) و 3- کسب امتیاز 90% یا کمتر در پرسشنامه بخش فعالیت های روزمره مقیاس سنجش اندازه‌گیری توانایی پا و مچ پا  (FAAM-ADL) و امتیاز برابر یا کمتر از 80% در بخش فعالیت‌های ورزشی این پرسشنامه (FAAM-SPORT). این اطلاعات در مرحله اولیه پذیرش از افراد اخذ گردید. معیارهای ورود گروه کنترل برخورداری از سلامت ساختار قامتی و نداشتن سابقه پیچ‌خوردگی مچ پا بود. معیارهای خروج در هر دو گروه شامل داشتن سابقه ی جراحی در ساختارهای اسکلتی عضلانی اندام تحتانی، داشتن طول پاهای نامتقارن، سابقه آسیب جدی در اندام تحتانی طی یک سال گذشته بود. در همه افراد گروه تجربی پای برتر دچار بی ثباتی مزمن مچ پا بود. در گروه تجربی تعداد 16 نفر و در گروه کنترل تعداد 14 نفر دارای پای راست برتر بودند. قبل از شروع آزمون‌ها، اطلاعات کامل در زمینه اهداف، روش و ابزار مطالعه و خطرات احتمالی اجرای آزمون فرود به شرکت‌کنندگان داده شد و افراد رضایت خود را برای شرکت در این آزمون کتباً اعلام کردند. طرح این پژوهش در کمیته اخلاق در پژوهش دانشگاه بوعلی سینا با شناسه اختصاصی IR.BASU.REC.1401.034 مورد تصویب قرار گرفت.

ابزار و روش
به‌منظور اندازه‌گیری متغیرهای مرکز فشار پا هنگام اجرای وظیفه حرکتی، از یک دستگاه صفحه نیروی کیستلر (Kistler AG, Winterthur, Switzerland) با ابعاد 40 در 60 سانتیمتر استفاده شد و داده های نیرو با فرکانس 1000 هرتز ذخیره شد. هنگام کالیبراسیون دستگاه محور مختصات آن به شکلی تنظیم شد که محور X به سمت جانبی راست، Y به سمت جلو و محور عمودی Z به سمت بالا مثبت باشد. همچنین، برای تدارک شرایط فرود از ارتفاع دو چهارپایه چوبی با ارتفاع 20 و 40 سانتی‌متری در فاصله‌ی 5 سانتی‌متری از صفحه نیرو قرار داده شدند.  
برای مقایسه اثر بی‌ثباتی مچ پا در عملکرد بیومکانیکی مفاصل اندام تحتانی وظیفه حرکتی step-down و یا پایین آمدن از سکو در نظر گرفته شد که در سرتاسر این متن با عبارت "فرود از ارتفاع" از آن یاد شده است. فرود از ارتفاع شبیه‌سازی پایین رفتن از پله است که طی فعالیت روزانه بارها تکرار می‌شود و به‌عنوان یک تست با روایی بالا برای بررسی مشخصات بیومکانیکی اندام تحتانی معرفی شده و از ارزش کلینیکی برخوردار است (25). دو وظیفه حرکتی و هر یک با چهار تکرار در نظر گرفته شد که شامل چهار تکرار فرود از ارتفاع cm 20 و چهار تکرار فرود از ارتفاع cm 40 که جمعاً هشت تکرار آزمایش فرود بودند؛ بنابراین در هر وظیفه حرکتی برای هر متغیر میانگین چهار تکرار محاسبه و در تحلیل آماری مورد استفاده قرار گرفت. ترتیب اجرای این دو وظیفه حرکتی به‌طور تصادفی تعیین می‌شد. قبل از انجام آزمایش‌های اصلی افراد در محیط آزمایشگاه، 5 دقیقه به‌دلخواه گرم کردند که شامل حرکات فرود نیز می شد. برای اجرای تکلیف فرود با یک پا، ابتدا فرد با پای برهنه، روی چهارپایه روی پای غیر برتر می‌ایستاد و پای دیگر را با خم کردن زانو از زمین جدا نگه‌ می‌داشت (در همه افراد گروه تجربی پای برتر دچار بی ثباتی مزمن مچ پا بود). همچنین برای کنترل اثر نوسان اندام فوقانی، دست ها را در کمر روی تاج خاصره مستقر می‌کرد. سپس با شنیدن فرمان "رو"، فرد با پای برتر روی منطقه مرکز صفحه نیرو فرود می‌آمد و بدون جابجایی پا، تعادل خود را به مدت 10 ثانیه در همان وضعیت نگه می‌داشت (26). کل سیکل فرود تا 10 ثانیه استقرار روی پا به‌طور یکپارچه اجرا می‌شد. اگر در لحظه فرود و یا در بازه زمانی 10 ثانیه پس از آن تعادل فرد به هم می‌خورد به‌طوری‌که دست‌ها از کمر جدا می‌شدند و یا پای استقرار جابجا می‌شد، آزمایش‌ مردود شمرده شده و دوباره تکرار می‌شد.
پردازش داده
داده ها به‌طور مقدماتی در نرم‌افزار QTM پردازش شده و به‌صورت فایل *.C3D ذخیره شدند. سپس فایل‌های C3D در نرم‌افزار Visual 3D (C-motion, Inc., Germantown, MD, USA, V6) با استفاده از فیلتر 4th-order Butterworth low-pass filter با فرکانس برشی 50 هرتز پردازش شدند. سپس از لحظه‌ی برخورد پا به زمین تا 5 ثانیه بعد از فرود انتخاب و در قالب فایل *.txt خروجی گرفته شد (26). لحظه فرود زمانی در نظر گرفته شد که نیروی عکس‌العمل زمین بیشتر از 10 نیوتن بود. سپس، با استفاده از کدنویسی در نرم‌افزار MATLAB ورژن (R2021a)، میزان مسیر طی شده در جهت های داخلی- خارجی و قدامی- خلفی (میلی‌متر)، دامنه حرکتی  در جهت های داخلی- خارجی و قدامی- خلفی (میلی‌متر)، میانگین جابجایی شعاعی  (میلی‌متر) و مساحت ناحیه نوسان  مرکز فشار نیرو (میلی‌متر مربع) محاسبه شد.
تحلیل آماری
در نرم‌افزار SPSS نسخه 27، ابتدا طبیعی بودن توزیع داده ها با استفاده از آزمون شاپیروویلک بررسی شد. طبیعی بودن توزیع همه ی داده ها اجازه داد تا از آزمون های پارامتریک برای تحلیل آماری داده ها استفاده شود. برای مقایسه درون‌گروهی از آزمون Repeated Measure ANOVA با دو عامل درون‌گروهی "ارتفاع فرود" با دو سطح (ارتفاع 20 و 40 سانتیمتری) و "جهت حرکت مرکز فشار" با دو سطح (داخلی _ خارجی و قدامی _ خلفی) و یک عامل بین گروهی با دو سطح (گروه کنترل و گروه تجربی) استفاده شد. اثر هر یک از عامل ها و تأثیر متقابل آن‌ها مورد تحلیل قرار گرفت. همچنین برای مقایسه بین گروهی از آزمون MANOVA استفاده شد. در همه این مقایسه ها سطح معناداری (05/0p<) در نظر گرفته شد.
نتایج
مسیر COP
در فرود از ارتفاع 20 سانتیمتری میزان مسیر طی شده COP در جهت داخلی _ خارجی در گروه تجربی حدود %21 بیشتر از آن در گروه کنترل بود (008/0p=). این افزایش مسیر طی شده در گروه تجربی در مقایسه با گروه کنترل برای ارتفاع 40 سانتیمتری حدود 15% بیشتر بود (010/0P=)؛ اما در جهت قدامی_ خلفی اختلاف بین دو گروه در هیچ‌یک از دو ارتفاع فرود متفاوت نبود (05/0P>) (جدول 2). مقایسه درون‌گروهی بدون در نظر گرفتن عامل بین گروهی نشان داد که به‌طور طبیعی میزان مسیری که توسط COP در جهت قدامی خلفی طی شده حدود 6/1 برابر مسیر طی شده در مسیر جانبی بوده است (001/0P<). اثر معنادار عامل ارتفاع نشان داد که فرود از ارتفاع بالاتر موجب افزایش مسیر طی شده COP شد (003/0p=). هرچند که تأثیر متقابل معنادار بین عامل ارتفاع و جهت نشان داد که اثر افزایش ارتفاع عمدتاً موجب افزایش مسیر COP در جهت قدامی_خلفی شد (001/0P<). درحالی‌که مقدار مسیر طی شده در مسیر داخلی_خارجی در هر دو ارتفاع کاملاً مشابه بودند اما در مسیر قدامی_خلفی هنگام فرود از ارتفاع 40 سانتیمتری حدود 16% مسیر بیشتری توسط COP طی شد (شکل 1). البته این اثر عامل ارتفاع و تأثیر متقابل آن با عامل جهت در هر دو گروه مشابه بود.


دامنه نوسان COP
در فرود از هر دو ارتفاع 20 و 40 سانتیمتری دامنه نوسان COP در هیچ‌یک از دو جهت قدامی_خلفی و جانبی تفاوت‌های بین دو گروه تجربی و کنترل معنادار نبود (05/0P>) (جدول 2). مقایسه درون‌گروهی نشان داد که بدون در نظر گرفتن عامل گروه، دامنه نوسان COP در جهت قدامی_خلفی حدود 2/4 برابر دامنه نوسان در جهت جانبی بوده است (001/0P<). افزایش ارتفاع فرود از 20 سانتیمتر به 40 سانتیمتر موجب 15% افزایش در دامنه نوسان COP در جهت قدامی_خلفی شد (001/0P<). درصورتی‌که مقدار دامنه نوسان در مسیر داخلی_خارجی تحت تأثیر افزایش ارتفاع قرار نداشت (شکل 2). البته این اثرها در هر دو گروه مشابه بود.

میانگین جابجایی شعاعی و مساحت ناحیه نوسان
در فرود از هر دو ارتفاع 20 و 40 سانتیمتری تفاوت معناداری بین دو گروه کنترل و تجربی در میانگین جابجایی شعاعی و مساحت ناحیه نوسان COP مشاهده نشد (05/0P>) (جدول 2). همچنین مقایسه درون‌گروهی نشان داد که به‌طور مشابه در هر دو گروه افزایش ارتفاع موجب افزایش میانگین جابجایی شعاعی به مقدار 27% (001/0P<) و افزایش مساحت ناحیه نوسان COP به مقدار 22% (015/0P=) شد (شکل 3).

بحث
هدف از این مطالعه، ارزیابی عملکرد تعادلی با مفهوم کینماتیک مرکز فشار پا هنگام فرود تک‌پا با تمرکز بر اثر ارتفاع فرود در افراد با و بدون بی ثباتی مزمن مچ پا بود. فرضیه اول تحقیق این بود که افراد دارای بی ثباتی مزمن مچ پا هنگام فرود، دارای نوسانات و جابجایی های بزرگ‌تر مرکز فشار پا نسبت به افراد سالم هستند. بخشی از نتایج این مطالعه این فرضیه را تأیید کرد.
نتایج این مطالعه نشان داد که طول مسیر طی شده ی COP پا در جهت داخلی_خارجی (صفحه فرونتال) هنگام فرود در افراد با بی ثباتی مزمن مچ پا بیشتر از افراد سالم است که این تفاوت معنادار هنگام فرود از هر دو ارتفاع 20 و 40 سانتیمتر وجود داشت که همسو با یافته‌های قبلی است(21, 27). برای داشتن یک کنترل پاسچر مناسب وجود یکپارچگی و دقت در دروندادهای حس عمقی، بینایی و دهلیزی ضروری است (28). معمولاً افراد دارای مچ پای بی ثبات یک سابقه پیچ‌خوردگی مچ پا داشته اند. این پیچ‌خوردگی می تواند منجر به پارگی رباط ها و عضلات شود و به گیرنده های مفصلی و دوک عضلانی آسیب برساند (29, 30). علاوه بر این، التهاب و تورم پس از صدمات نیز می‌تواند منجر به ناتوانی نسبی در عملکرد این گیرنده های حسی گردد (31). بنابراین، عملکرد عصبی_عضلانی ضعیف در افراد با بی ثباتی مچ پا قابل انتظار است.
یافته های مطالعه حاضر مبنی بر طی مسیر بزرگ‌تر COP در گروه تجربی مؤید و همسو با آن دسته از مطالعات پیشین است که نشان دادند که افراد با بی ثباتی مزمن مچ پا به دلیل نقص در عملکرد حس عمقی و سیستم عصبی-عضلانی به‌خوبی افراد سالم نمی‌توانند ثبات پاسچری خود را حفظ نمایند (27, 32). با توجه به اینکه عضلات نازک‌نئی نقش حیاتی در پایدار نگه‌داشتن مفصل مچ پا در صفحه فرونتال در طی وظایف عملکردی ایفا می‌کنند، برخی تحقیقات ضعف‌ها یا تأخیر در زمان فعال‌سازی این عضلات را در افراد مبتلا به CAI گزارش کرده‌اند (33). چنین ضعف‌ها یا تأخیری می‌تواند پایداری مفصل را در صفحه فرونتال به‌ویژه در فعالیت‌های عملکردی کاهش دهد، بنابراین، این امکان وجود دارد که ترکیب افت عملکرد گیرنده های حسی عمقی و تأخیر یا ضعف فعال‌سازی عضلات نازک‌نئی در افراد دارای CAI به کاهش ثبات دینامیک بدن و افزایش جابجایی مرکز فشار پا در صفحه فرونتال و در نتیجه افزایش مسیر طی شده در جهت جانبی بدن منجر شود.
از طرفی، پینتسار  و همکاران (1996) نشان دادند که تنظیم وضعیت بدن پس از اغتشاش عموماً بر اساس استراتژی مچ پا (با حرکات سوپینیشن و پرونیشن و یا پلانتار و دورسی‌فلکشن) صورت می‌پذیرد (34). بااین‌حال، افراد مبتلا به بی ثباتی مزمن مچ پا، در طول اجرای تکالیف ایستا و پویا، عمدتاً اصلاحات پاسچر و حفظ تعادل را از طریق استراتژی لگن انجام می‌دهند. استراتژی لگن که مستلزم فعالیت عضلات قوی و بزرگ و حرکات پردامنه تر از مچ پا است منجر به ایجاد نیروهای برشی بزرگ تر می‌شود (34, 35). این نیروی بزرگ‌تر با جابجایی بیشتر مرکز ثقل بدن باعث طی مسیر بزرگ‌تر COP می‌شود. در نهایت این جابجایی در صفحه فرونتال ممکن است باعث افزایش گشتاور سوپینیشن در مفصل مچ پا و افزایش احتمال پیچ‌خوردگی مچ پا در این افراد گردد؛ بنابراین بیشتر بودن میزان مسیر طی شده COP در افراد دارای CAI به‌عنوان یک ریسک فاکتور مهم تلقی می‌گردد.
جالب آنکه، با وجود تفاوت بین گروهی در طی مسیر COP، تفاوت دامنه نوسان COP در صفحه فرونتال بین دو گروه تجربی و کنترل معنادار نبود. این نتایج با سایر مطالعات در این زمینه همسو است (20, 21). اوه و همکاران (2024) هنگامی‌که افراد مبتلا به CAI  و افراد سالم را در آزمون‌های ایستادن روی یک پا مقایسه کردند، گزارشی از تفاوت معنادار در نوسانات COP نداشتند، با اینکه در سایر شاخص های COP تفاوت‌های معناداری وجود داشت (20). همچنین، لیو  و همکاران (2023) اشاره کردند که درحالی‌که تفاوت‌های معناداری در طول مسیر COP در صفحه فرونتال هنگام ایستادن با چشمان بسته وجود داشت، هیچ تفاوت آماری معناداری بین دامنه نوسان COP بین دو گروه مشاهده نشد (21). این نتایج نشان می‌دهد که طول مسیر COP می‌تواند چالش بزرگ‌تری نسبت به دامنه نوسان آن برای افراد مبتلا به CAI باشد و لزوم توجه بیشتر به طول مسیر COP در مطالعات آینده را به اثبات می‌رساند.
هنگام فرود از ارتفاع‌های بیشتر، شرکت‌کنندگان نوسانات بیشتری در مرکز فشار خود نشان دادند که این یافته فرضیه دوم مطالعه-ی ما را تأیید می‌کند. اثر متقابل معنادار بین ارتفاع و جهت نشان داد که تأثیر ارتفاع عمدتاً در جهت قدامی_خلفی است. افراد زمانی که از ارتفاع‌های بزرگ‌تر فرود می‌آیند، سرعت و نیروی تماس پا با زمین افزایش می‌یابد و به‌طور طبیعی سیستم عصبی عضلانی با چالش‌های بیشتری برای حفظ تعادل و جذب شوک فرود مواجه می‌شود. برای حفظ بهتر تعادل و کاهش نیروهای وارده به مفاصل، ممکن است میزان فلکشن تنه افزایش یابد که خود منجر به جابجایی قدامی مرکز جرم و در نتیجه جابجایی قدامی COP می‌شود. این رفتار حرکتی در تمامی شرکت‌کنندگان مشاهده شد و نشان می‌دهد که هر دو گروه الگوی بیومکانیکی مشابهی را در واکنش به افزایش ارتفاع فرود نشان داده‌اند؛ بنابراین، بی‌ثباتی مچ پا در این متغیر سازگاری خاصی ایجاد نکرد.  به‌طورکلی، این مطالعه اولین تحقیق در مورد اثرات ارتفاع فرود بر عملکرد تعادلی با مفهوم کینماتیک مرکز فشار پا در افراد با و بدون بی‌ثباتی مزمن مچ پا است. نتایج نشان داد که افراد مبتلا به CAI هنگام فرود از هر دو ارتفاع دچار نقص‌های تعادلی به‌ویژه در صفحه فرونتال هستند. علاوه بر این، با افزایش ارتفاع فرود، حفظ و بازیابی تعادل دشوارتر می‌شود و نیاز به هماهنگی بیشتری در سیستم عصبی عضلانی دارد که باید در طراحی برنامه‌های تمرینی برای پیشگیری از آسیب مجدد در این جمعیت در نظر گرفته شود.
این مطالعه دارای برخی محدودیت‌ها است. اندازه نسبتاً کوچک حجم نمونه یکی از محدودیت‌هاست که ممکن است به عدم معنی‌داری تعامل دیده شده بین "گروه" و "ارتفاع" کمک کرده باشد. محدودیت دیگر این مطالعه این بود که سطح فعالیت و میزان آمادگی جسمانی شرکت‌کنندگان به‌طور دقیق کنترل نشد؛ افراد با سطح فعالیت بدنی بالا احتمالاً تعادل بهتری دارند که این مورد باید در تحقیقات آینده در نظر گرفته شود (36). همچنین، ازآنجایی‌که پیچ‌خوردگی‌های مچ پا معمولاً در شرایط حرکت ناگهانی رخ می‌دهد، باید در تفسیر نتایج این مطالعه احتیاط کرد. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که پیش خوراند  در عملکرد کینماتیکی اندام تحتانی افراد مبتلا به بی‌ثباتی مزمن مچ پا اثر معناداری دارد (37). در نتیجه آگاهی افراد از میزان ارتفاع و سایر شرایط سطح اتکاء ممکن است مانع از آشکارسازی نواقص عملکرد عصبی-عضلانی و ویژگی بیومکانیکی مفاصل شده باشد. در نتیجه تکرار این تست در شرایط بدون پیش خوراند می‌تواند مکمل این مطالعه باشد. از طرفی این محدودیت قابل درک و توجیه است زیرا اجرای تست‌های اجرا شده بدون پیش خوراند احتمال آسیب در این افراد را بیشتر می‌ساخت.
نتیجه گیری نهایی
این مطالعه به بررسی ارزیابی عملکرد تعادلی با مفهوم کینماتیک مرکز فشار پا هنگام فرود تک‌پا از دو ارتفاع 20 و 40 سانتیمتر در افراد مبتلا به CAI در مقایسه با افراد سالم پرداخت. یافته های ما نشان داد که افراد با بی ثباتی مزمن مچ پا نسبت به افراد سالم نوسانات بیشتری در مرکز فشار در صفحه ی فرونتال در هنگام فرود داشتند. نتایج مطالعه ی ما همچنین نشان داد که افراد هنگام فرود از ارتفاع بالاتر در مقایسه با فرود از ارتفاع پایین، میزان مسیر طی شده و دامنه نوسان بیشتری در صفحه ساجیتال و نیز میانگین جابجایی شعاعی و مساحت ناحیه نوسان COP بزرگ‌تری را داشتند. مطالعات آینده باید تمرکز بیشتری روی اختلالات بیومکانیکی ایجاد شده در افراد با بی ثباتی مزمن مچ پا به‌خصوص نقایص مربوط به تعادل در فعالیت های عملکردی پر چالش و تمرینات توان‌بخشی با هدف بهبود روند مراحل درمانی در این افراد داشته باشد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
تمامی اصول اخلاقی در این پژوهش رعایت شده است. به شرکت کنندگان در این پژوهش اجازه داده شده بود تا هر زمان که مایل بودند از روند پژوهش خارج شوند. همچنین تمامی شرکت کنندگان در جریان روند و مراحل مختلف شرکت در پژوهش قرار داشتند. به تمامی شرکت کنندگان این اطمینان داده شده بود که اطلاعات آن‌ها محرمانه نگه داشته می شود.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در طراحی، اجرا و نگارش همه بخش های پژوهش حاضر مشارکت داشته اند.
تعارض
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1403/11/27 | پذیرش: 1403/12/10 | انتشار: 1404/1/14

فهرست منابع
1. Doherty C, Delahunt E, Caulfield B, Hertel J, Ryan J, Bleakley C. The incidence and prevalence of ankle sprain injury: a systematic review and meta-analysis of prospective epidemiological studies. Sports medicine. 2014;44:123-140. [DOI:10.1007/s40279-013-0102-5] [PMID]
2. Waterman BR, Owens BD, Davey S, Zacchilli MA, Belmont Jr PJ. The epidemiology of ankle sprains in the United States. Jbjs. 2010;92(13):2279-2284. [DOI:10.2106/JBJS.I.01537] [PMID]
3. Bagehorn T, de Zee M, Fong DT, Thorborg K, Kersting UG, Lysdal FG. Lateral ankle joint injuries in indoor and court sports: a systematic video analysis of 445 nonconsecutive case series. The American journal of sports medicine. 2024;52(6):1572-1584. [DOI:10.1177/03635465241241760] [PMID]
4. Delahunt E, Remus A. Risk factors for lateral ankle sprains and chronic ankle instability. Journal of athletic training. 2019;54(6):611-616. [DOI:10.4085/1062-6050-44-18] [PMID]
5. van den Bekerom MP, Kerkhoffs GM, McCollum GA, Calder JD, van Dijk CN. Management of acute lateral ankle ligament injury in the athlete. Knee surgery, sports traumatology, arthroscopy. 2013;21:1390-1395. [DOI:10.1007/s00167-012-2252-7] [PMID]
6. Konradsen L, Bech L, Ehrenbjerg M, Nickelsen T. Seven years follow‐up after ankle inversion trauma. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2002;12(3):129-135. [DOI:10.1034/j.1600-0838.2002.02104.x] [PMID]
7. Hertel J, Corbett RO. An updated model of chronic ankle instability. Journal of athletic training. 2019;54(6):572-588. [DOI:10.4085/1062-6050-344-18] [PMID]
8. McCann RS, Crossett ID, Terada M, Kosik KB, Bolding BA, Gribble PA. Hip strength and star excursion balance test deficits of patients with chronic ankle instability. Journal of science and medicine in sport. 2017;20(11):992-996. [DOI:10.1016/j.jsams.2017.05.005] [PMID]
9. Mohammadpour N, Rezaie I, Hadadi M. The Relationship between Core Muscles Dysfunction and Chronic Ankle Instability: A Review. Journal of Sport Biomechanics. 2019;5(2):72-81. [DOI:10.32598/biomechanics.5.2.4]
10. Delahunt E, Monaghan K, Caulfield B. Ankle function during hopping in subjects with functional instability of the ankle joint. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2007;17(6):641-648. [DOI:10.1111/j.1600-0838.2006.00612.x] [PMID]
11. Wikstrom E, Tillman M, Chmielewski T, Cauraugh J, Naugle K, Borsa P. Dynamic postural control but not mechanical stability differs among those with and without chronic ankle instability. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2010;20(1):e137-e144. [DOI:10.1111/j.1600-0838.2009.00929.x] [PMID]
12. Riemann BL. Is there a link between chronic ankle instability and postural instability? Journal of athletic training. 2002;37(4):386.
13. Gribble PA, Hertel J, Plisky P. Using the Star Excursion Balance Test to assess dynamic postural-control deficits and outcomes in lower extremity injury: a literature and systematic review. Journal of athletic training. 2012;47(3):339-357. [DOI:10.4085/1062-6050-47.3.08] [PMID]
14. McKeon PO, Hertel J. Systematic review of postural control and lateral ankle instability, part I: can deficits be detected with instrumented testing? Journal of athletic training. 2008;43(3):293-304. [DOI:10.4085/1062-6050-43.3.293] [PMID]
15. Wikstrom EA, Tillman MD, Chmielewski TL, Cauraugh JH, Borsa PA. Dynamic postural stability deficits in subjects with self-reported ankle instability. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2007;39(3):397-402. [DOI:10.1249/mss.0b013e31802d3460] [PMID]
16. Hadadi M, Abbasi F. Comparison of the effect of the combined mechanism ankle support on static and dynamic postural control of chronic ankle instability patients. Foot & ankle international. 2019;40(6):702-709. [DOI:10.1177/1071100719833993] [PMID]
17. Hopkins JT, Coglianese M, Glasgow P, Reese S, Seeley MK. Alterations in evertor/invertor muscle activation and center of pressure trajectory in participants with functional ankle instability. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2012;22(2):280-285. [DOI:10.1016/j.jelekin.2011.11.012] [PMID]
18. Jaber H, Lohman E, Daher N, Bains G, Nagaraj A, Mayekar P, et al. Neuromuscular control of ankle and hip during performance of the star excursion balance test in subjects with and without chronic ankle instability. PloS one. 2018;13(8):e0201479. [DOI:10.1371/journal.pone.0201479] [PMID]
19. Yousefi M, Sadeghi H, Ilbiegi S, Ebrahimabadi Z, Kakavand M, Wikstrom EA. Center of pressure excursion and muscle activation during gait initiation in individuals with and without chronic ankle instability. Journal of Biomechanics. 2020;108:109904. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2020.109904] [PMID]
20. Oh M, Lee H, Han S, Hopkins JT. Postural control measured before and after simulated ankle inversion landings among individuals with chronic ankle instability, copers, and controls. Gait & Posture. 2024;107:17-22. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2023.09.002] [PMID]
21. Liu Y, Song Q, Zhou Z, Chen Y, Wang J, Tian X, et al. Effects of fatigue on balance and ankle proprioception during drop landing among individuals with and without chronic ankle instability. Journal of Biomechanics. 2023;146:111431. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2022.111431] [PMID]
22. Kawaguchi K, Taketomi S, Mizutani Y, Inui H, Yamagami R, Kono K, et al. Dynamic postural stability is decreased during the single-leg drop landing task in male collegiate soccer players with chronic ankle instability. Orthopaedic Journal of Sports Medicine. 2022;10(7):23259671221107343. [DOI:10.1177/23259671221107343] [PMID]
23. Simpson JD, Koldenhoven RM, Wilson SJ, Stewart EM, Turner AJ, Chander H, et al. Ankle kinematics, center of pressure progression, and lower extremity muscle activity during a side-cutting task in participants with and without chronic ankle instability. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2020;54:102454. [DOI:10.1016/j.jelekin.2020.102454] [PMID]
24. Gribble PA, Bleakley CM, Caulfield BM, Docherty CL, Fourchet F, Fong DT-P, et al. Evidence review for the 2016 International Ankle Consortium consensus statement on the prevalence, impact and long-term consequences of lateral ankle sprains. British journal of sports medicine. 2016;50(24):1496-1505. [DOI:10.1136/bjsports-2016-096189]
25. Dundas MA, Gutierrez GM, Pozzi F. Neuromuscular control during stepping down in continuous gait in individuals with and without ankle instability. Journal of sports sciences. 2014;32(10):926-933. [DOI:10.1080/02640414.2013.868917] [PMID]
26. Watabe T, Takabayashi T, Tokunaga Y, Kubo M. Copers adopt an altered dynamic postural control compared to individuals with chronic ankle instability and controls in unanticipated single-leg landing. Gait & Posture. 2022;92:378-382. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2021.12.014] [PMID]
27. Ma T, Li Q, Song Y, Hua Y. Chronic ankle instability is associated with proprioception deficits: a systematic review and meta-analysis. Journal of sport and health science. 2021;10(2):182-191. [DOI:10.1016/j.jshs.2020.09.014] [PMID]
28. Farhadi MHI, Seidi F, Minoonejad H, Thomas AC. Differences in gluteal and quadriceps muscle activation among adults with and without lumbar hyperlordosis. Journal of sport rehabilitation. 2020;29(8):1100-1105. [DOI:10.1123/jsr.2019-0112] [PMID]
29. Kim H-J, Lee J-H, Lee D-H. Proprioception in patients with anterior cruciate ligament tears: a meta-analysis comparing injured and uninjured limbs. The American journal of sports medicine. 2017;45(12):2916-2922. [DOI:10.1177/0363546516682231] [PMID]
30. Needle AR, Lepley AS, Grooms DR. Central nervous system adaptation after ligamentous injury: a summary of theories, evidence, and clinical interpretation. Sports medicine. 2017;47:1271-1288. [DOI:10.1007/s40279-016-0666-y] [PMID]
31. Kapreli E, Athanasopoulos S. The anterior cruciate ligament deficiency as a model of brain plasticity. Medical hypotheses. 2006;67(3):645-650. [DOI:10.1016/j.mehy.2006.01.063] [PMID]
32. Simpson JD, Stewart EM, Macias DM, Chander H, Knight AC. Individuals with chronic ankle instability exhibit dynamic postural stability deficits and altered unilateral landing biomechanics: A systematic review. Physical Therapy in Sport. 2019;37:210-219. [DOI:10.1016/j.ptsp.2018.06.003] [PMID]
33. Labanca L, Mosca M, Ghislieri M, Agostini V, Knaflitz M, Benedetti MG. Muscle activations during functional tasks in individuals with chronic ankle instability: a systematic review of electromyographical studies. Gait & posture. 2021;90:340-373. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2021.09.182] [PMID]
34. Pintsaar A, Brynhildsen J, Tropp H. Postural corrections after standardised perturbations of single limb stance: effect of training and orthotic devices in patients with ankle instability. British journal of sports medicine. 1996;30(2):151-155. [DOI:10.1136/bjsm.30.2.151] [PMID]
35. Tropp H. Commentary: functional ankle instability revisited. Journal of athletic training. 2002;37(4):512.
36. Azadian E, Eftekhari N, Mohammad Zaheri R. The Evaluation of Changes in the Center of Pressure in Different Types of Defense on the Professional Volleyball Players. Journal of Sport Biomechanics. 2022;8(3):266-278. [DOI:10.61186/JSportBiomech.8.3.266]
37. Simpson JD, Stewart EM, Turner AJ, Macias DM, Wilson SJ, Chander H, et al. Neuromuscular control in individuals with chronic ankle instability: a comparison of unexpected and expected ankle inversion perturbations during a single leg drop-landing. Human Movement Science. 2019;64:133-141. [DOI:10.1016/j.humov.2019.01.013] [PMID]

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

© 2025 CC BY-NC 4.0 | Journal of Sport Biomechanics

Designed & Developed by : Yektaweb