دوره 12، شماره 1 - ( 3-1405 )
جلد 12 شماره 1 صفحات 153-136 |
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:
Mansoori M, Ilbeigi S, Fatahi A. Effects of Vestibular Disturbances on Lower-Limb Muscle Activation in Active Children During the Stance Phase of Gait. J Sport Biomech 2026; 12 (1) :136-153
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-435-fa.html
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-435-fa.html
منصوری مهربان مرتضی، ایل بیگی سعید، فتاحی علی. تأثیر اغتشاشات وستیبولاری بر فعالیت الکتریکی عضلات منتخب اندام تحتانی کودکان فعال در فاز اتکا راه رفتن. مجله بیومکانیک ورزشی. 1405; 12 (1) :136-153
1- گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2- گروه علوم ورزشی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
2- گروه علوم ورزشی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
متن کامل [PDF 2007 kb]
(9 دریافت)
| چکیده (HTML) (16 مشاهده)
متن کامل: (3 مشاهده)
مقدمه
راه رفتن یکی از رایج‌ترین و پیچیده‌ترین فعالیت‌های انسانی است که تقریباً همه افراد آن را تجربه می‌کنند. این ویژگی موجب شده است که راه رفتن، به‌ویژه در حوزه بیومکانیک، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گیرد (1). همکاری هماهنگ گروه‌های عضلانی در راستاهای قدامی–خلفی و داخلی–خارجی برای اجرای صحیح راه رفتن ضروری است. انتقال از وضعیت ایستاده به راه رفتن نیازمند هماهنگی دقیق عضلات فلکسور، اکستنسور، ابداکتور و اداکتور در مفاصل مچ پا، زانو و ران است (1,2).
در سال‌های اخیر، تمرکز مطالعات از بررسی راه رفتن در افراد سالم به تحلیل اختلالات عصبی و تحریکات سیستم عصبی در حین راه رفتن تغییر یافته است (3). راه رفتن به‌عنوان الگویی تکراری در حرکت پا شناخته می‌شود که پس از شروع، به‌صورت خودکار و با کمترین نیاز به توجه ادامه می‌یابد (3). عوامل متعددی از جمله جنسیت، وضعیت بدنی و سن می‌توانند بر اجرای این الگو تأثیرگذار باشند (2). کنترل تعادل یکی از عناصر کلیدی در سیستم حرکتی انسان است که تعامل پیچیده‌ای میان ورودی‌های حسی و پاسخ‌های حرکتی را برای حفظ یا تغییر پاسچر فراهم می‌سازد (4). اختلالات تعادلی می‌توانند بر مهارت‌های حرکتی دیگر مانند یکپارچگی حسی، هماهنگی پویا و حرکات چشمی اثر منفی بگذارند (5). سیستم وستیبولار، متشکل از بخش‌هایی از گوش داخلی و مغز، نقش مهمی در کنترل تعادل، حرکت چشم و جهت‌گیری فضایی دارد (6). این سیستم به افراد کمک می‌کند تا پایداری خود را حفظ کرده و در حالت ایستاده قرار گیرند (6). در کودکان، اختلال در سیستم وستیبولار ممکن است منجر به ناتوانی در تشخیص موقعیت بدن در فضا و از دست دادن حس تعادل شود (7). مجموعه دهلیزی–نخاعی، مخچه و ساختار شبکیه‌ای در توسعه مهارت‌های حرکتی، ادغام رفلکس‌های وضعیتی، هماهنگی حرکات چشم و تنظیم سطح سرزندگی نقش دارند (8). مطالعه‌ای توسط داسگوپتا و همکاران (2023) ، نشان داد که سیستم دهلیزی از دو ماهگی فعال می‌شود و تا حدود ۱۵ سالگی به بلوغ کامل می‌رسد (9). بااین‌حال، پژوهش‌هایی مانند شیوزاکی و همکاران (۲۰۲۳) نشان داده‌اند که در کودکان سالم، تأثیر اغتشاشات دهلیزی بر تحریک‌پذیری مسیرهای عصبی حرکتی ممکن است محدود باشد (10).
اگر حس دهلیزی در کودکی تقویت نشود، در سالمندی ممکن است دقت پردازش فضایی و پاسچر کاهش یابد که این ضعف می‌تواند منجر به سقوط، آسیب، کاهش عزت‌نفس و استقلال فرد شود (11)؛ که انتخاب کودکان در این مطالعه به دلیل حساسیت بالای سیستم وستیبولار در دوران رشد و تأثیر آن بر تعادل و عملکرد حرکتی صورت گرفت (12). ضعف عضلانی نیز به‌عنوان عاملی خطرآفرین در سقوط شناخته شده است و با افزایش سن، عملکرد مکانیکی عضله کاهش می‌یابد (13–15). تعادل بدن حاصل تعامل پیچیده میان سیستم‌های عضلانی، اسکلتی و حسی است. عضلات اندام تحتانی با تثبیت مفاصل و کنترل حرکات نقش مکانیکی مهمی در حفظ تعادل دارند. سیستم‌های حسی شامل بینایی، حس عمقی، حس دهلیزی و حس لمسی اطلاعات حیاتی درباره موقعیت بدن در فضا فراهم می‌کنند (16). آسیب‌های اسکلتی–عضلانی زمانی رخ می‌دهند که نیروهای وارده از حد تحمل بافت فراتر روند (17). عضلات چهارسر ران، همسترینگ و دوقلو نقش مهمی در تثبیت مفصل زانو و مقاومت در برابر نیروهای خارجی دارند (18). سیستم وستیبولار از طریق رفلکس‌های وستیبولو–اسپاینال اطلاعات مربوط به موقعیت و حرکت سر را به عضلات اندام تحتانی منتقل کرده و پاسخ‌های حرکتی لازم برای حفظ ثبات را تنظیم می‌کند (19). در شرایط حذف ورودی‌های بینایی یا اغتشاشات وستیبولاری، بدن از مکانیسم‌های جبرانی برای حفظ تعادل بهره می‌گیرد. افزایش فعالیت عضلاتی مانند دوسر رانی و پرونئوس لونگوس نشان‌دهنده تلاش سیستم عصبی مرکزی برای تثبیت مرکز ثقل و جلوگیری از سقوط است (19). از نظر توان‌بخشی، یافته‌های پژوهش‌ها می‌توانند مبنایی برای طراحی برنامه‌های تمرینی هدفمند باشند. تقویت عضلات اکستنسور زانو و پلانتار فلکسورها، به‌ویژه در کودکان با ضعف تعادلی یا اختلالات عصبی–رشدی، می‌تواند به بهبود کنترل پاسچر و کاهش خطر سقوط کمک کند (19).
مطالعه پرومسری و همکاران (۲۰۲۵) نشان داد که فعالیت عضلاتی مانند تیبیالیس قدامی، راست رانی و دوقلو با نوسانات مرکز فشار در کودکان در حین ایستادن ارتباط معناداری دارد. به‌ویژه، فعالیت عضله تبیالیس قدامی در پای غیرغالب با نوسانات قدامی-خلفی بیشتر همبستگی داشت که نقش این عضله در کنترل تعادل ایستا را برجسته می‌کند. این عضلات در پاسخ به ورودی‌های دهلیزی فعال شده و موجب تثبیت مفاصل و کنترل نوسانات مرکز ثقل می‌شوند (20). همچنین، وانگ و همکاران (2024) در مرور جامعی درباره اختلالات تعادل در سالمندان و کودکان تأکید کردند که کاهش عملکرد دهلیزی به‌تنهایی نمی‌تواند افت تعادل را توضیح دهد، بلکه ترکیب عوامل متعدد مانند ضعف عضلانی، اختلالات شناختی و محیط‌های محرک نقش مهم‌تری دارند (21). همچنین، ون هک و همکاران (2019) در مرور سیستماتیک خود نشان دادند که کودکان دارای اختلالات عصبی‌رشدی اغلب دچار ناهنجاری‌های وستیبولاری هستند که منجر به ناپایداری پاسچر و اختلال در هماهنگی حرکتی می‌شود. این اختلالات می‌توانند علائمی مشابه با اختلالات عصبی‌رشدی ایجاد کنند و تشخیص دقیق آن‌ها نیازمند آزمون‌های تخصصی وستیبولار است (22). مطالعاتی مانند پژوهش گوربرگ و همکاران (۲۰۲۳) نشان داده‌اند که اختلالات وستیبولاری در کودکان می‌تواند منجر به ناپایداری پاسچر، کاهش هماهنگی حرکتی و اختلال در عملکرد روزمره شود. آن‌ها تأکید کردند که این اختلالات در کودکان با آسیب‌های شنوایی یا ضربه مغزی بیشتر مشاهده می‌شود و می‌تواند تأثیرات بلندمدتی بر رشد حرکتی و کیفیت زندگی داشته باشد (23). همچنین، مطالعه‌ای توسط ماگنانی و همکاران (۲۰۲۳) نشان داد که تحریک الکتریکی تصادفی سیستم وستیبولار باعث کاهش پایداری دینامیک راه رفتن و دقت در جای‌گذاری پا می‌شود که نشان‌دهنده تأثیر مستقیم اغتشاشات وستیبولاری بر کنترل حرکتی در شرایط ناپایدار است (24). فعالیت عضلات با تغییر در الگوی انقباض و نیروهای تولیدی، موجب تغییر در جهت، مقدار و توزیع بارهای وارده بر مفاصل می‌شود که این امر نقش مهمی در کنترل مکانیک مفصل و پیشگیری از آسیب دارد (19).
بنابراین تغییر در فعالیت عضلات اطراف زانو می‌تواند بارهای مفصلی را تغییر دهد. بررسی فعالیت الکتریکی عضلات اندام تحتانی در مطالعات راه رفتن عموماً مورد استفاده قرار می‌گیرد اما در مطالعات مربوط به تعادل کمتر مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از داده‌های فعالیت الکتریکی عضلانی به تفسیر بهتر پدیده‌های بیومکانیکی کمک می‌کند. بنابراین در تحقیق حاضر تلاش شده است تا تأثیر اغتشاشات وستیبولاری بر فعالیت الکتریکی عضلات منتخب اندام تحتانی کودکان فعال در فاز اتکا راه رفتن مورد بررسی و مقایسه قرار گیرد.
روش شناسی
در این پژوهش 30 کودک فعال پسر 7 تا 11 ساله شهر تهران (باشگاه فوتبال پاسارگاد، منظور از فعال این است که به‌طور منظم در طول شش ماه اخیر سه جلسه در هفته فعالیت ورزشی منظم انجام داده بودند، جامعه آماری ما کودکان فوتبالیست در این باشگاه بودند)، با توجه به معیارهای پژوهش انتخاب شدند. در معیارهای ورود به تحقیق این نکته مد نظر بود که آزمودنی‌ها فاقد هرگونه بیماری، ناهنجاری‌های ساختار قامتی مشکلات دهلیزی، بینایی، اختلالات عصبی عضلانی و آسیب‌های اندام تحتانی در زمان آزمون باشند و معیارهای خروج از تحقیق شامل داشتن ناهنجاری‌های ساختار قامتی مشهود، مشکلات دهلیزی، بینایی، اختلالات عصبی عضلانی، هرگونه درد در اندام تحتانی که بر زوایا یا دامنه حرکتی فرد تأثیرگذار باشد، عدم رضایت فرد از ادامه همکاری در پژوهش حاضر، و وقوع هرگونه آسیب در حین انجام پروتکل بودند (25). حجم نمونه با استفاده از نرم‌افزار جی پاور نشان داد که برای یک توان آماری 80/0 در یک اندازه اثر 50/0 با سطح معنی‌داری 50/0 حجم نمونه حداقل 24 نفر می‌باشد (26) که تعداد 30 نفر از جامعه آماری به‌صورت نمونه‌گیری در دسترس انتخاب شد. میانگین و انحراف استاندارد اطلاعات توصیفی آزمودنی‌های تحقیق در جدول 1 آورده شده است.
راه رفتن یکی از رایج‌ترین و پیچیده‌ترین فعالیت‌های انسانی است که تقریباً همه افراد آن را تجربه می‌کنند. این ویژگی موجب شده است که راه رفتن، به‌ویژه در حوزه بیومکانیک، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گیرد (1). همکاری هماهنگ گروه‌های عضلانی در راستاهای قدامی–خلفی و داخلی–خارجی برای اجرای صحیح راه رفتن ضروری است. انتقال از وضعیت ایستاده به راه رفتن نیازمند هماهنگی دقیق عضلات فلکسور، اکستنسور، ابداکتور و اداکتور در مفاصل مچ پا، زانو و ران است (1,2).
در سال‌های اخیر، تمرکز مطالعات از بررسی راه رفتن در افراد سالم به تحلیل اختلالات عصبی و تحریکات سیستم عصبی در حین راه رفتن تغییر یافته است (3). راه رفتن به‌عنوان الگویی تکراری در حرکت پا شناخته می‌شود که پس از شروع، به‌صورت خودکار و با کمترین نیاز به توجه ادامه می‌یابد (3). عوامل متعددی از جمله جنسیت، وضعیت بدنی و سن می‌توانند بر اجرای این الگو تأثیرگذار باشند (2). کنترل تعادل یکی از عناصر کلیدی در سیستم حرکتی انسان است که تعامل پیچیده‌ای میان ورودی‌های حسی و پاسخ‌های حرکتی را برای حفظ یا تغییر پاسچر فراهم می‌سازد (4). اختلالات تعادلی می‌توانند بر مهارت‌های حرکتی دیگر مانند یکپارچگی حسی، هماهنگی پویا و حرکات چشمی اثر منفی بگذارند (5). سیستم وستیبولار، متشکل از بخش‌هایی از گوش داخلی و مغز، نقش مهمی در کنترل تعادل، حرکت چشم و جهت‌گیری فضایی دارد (6). این سیستم به افراد کمک می‌کند تا پایداری خود را حفظ کرده و در حالت ایستاده قرار گیرند (6). در کودکان، اختلال در سیستم وستیبولار ممکن است منجر به ناتوانی در تشخیص موقعیت بدن در فضا و از دست دادن حس تعادل شود (7). مجموعه دهلیزی–نخاعی، مخچه و ساختار شبکیه‌ای در توسعه مهارت‌های حرکتی، ادغام رفلکس‌های وضعیتی، هماهنگی حرکات چشم و تنظیم سطح سرزندگی نقش دارند (8). مطالعه‌ای توسط داسگوپتا و همکاران (2023) ، نشان داد که سیستم دهلیزی از دو ماهگی فعال می‌شود و تا حدود ۱۵ سالگی به بلوغ کامل می‌رسد (9). بااین‌حال، پژوهش‌هایی مانند شیوزاکی و همکاران (۲۰۲۳) نشان داده‌اند که در کودکان سالم، تأثیر اغتشاشات دهلیزی بر تحریک‌پذیری مسیرهای عصبی حرکتی ممکن است محدود باشد (10).
اگر حس دهلیزی در کودکی تقویت نشود، در سالمندی ممکن است دقت پردازش فضایی و پاسچر کاهش یابد که این ضعف می‌تواند منجر به سقوط، آسیب، کاهش عزت‌نفس و استقلال فرد شود (11)؛ که انتخاب کودکان در این مطالعه به دلیل حساسیت بالای سیستم وستیبولار در دوران رشد و تأثیر آن بر تعادل و عملکرد حرکتی صورت گرفت (12). ضعف عضلانی نیز به‌عنوان عاملی خطرآفرین در سقوط شناخته شده است و با افزایش سن، عملکرد مکانیکی عضله کاهش می‌یابد (13–15). تعادل بدن حاصل تعامل پیچیده میان سیستم‌های عضلانی، اسکلتی و حسی است. عضلات اندام تحتانی با تثبیت مفاصل و کنترل حرکات نقش مکانیکی مهمی در حفظ تعادل دارند. سیستم‌های حسی شامل بینایی، حس عمقی، حس دهلیزی و حس لمسی اطلاعات حیاتی درباره موقعیت بدن در فضا فراهم می‌کنند (16). آسیب‌های اسکلتی–عضلانی زمانی رخ می‌دهند که نیروهای وارده از حد تحمل بافت فراتر روند (17). عضلات چهارسر ران، همسترینگ و دوقلو نقش مهمی در تثبیت مفصل زانو و مقاومت در برابر نیروهای خارجی دارند (18). سیستم وستیبولار از طریق رفلکس‌های وستیبولو–اسپاینال اطلاعات مربوط به موقعیت و حرکت سر را به عضلات اندام تحتانی منتقل کرده و پاسخ‌های حرکتی لازم برای حفظ ثبات را تنظیم می‌کند (19). در شرایط حذف ورودی‌های بینایی یا اغتشاشات وستیبولاری، بدن از مکانیسم‌های جبرانی برای حفظ تعادل بهره می‌گیرد. افزایش فعالیت عضلاتی مانند دوسر رانی و پرونئوس لونگوس نشان‌دهنده تلاش سیستم عصبی مرکزی برای تثبیت مرکز ثقل و جلوگیری از سقوط است (19). از نظر توان‌بخشی، یافته‌های پژوهش‌ها می‌توانند مبنایی برای طراحی برنامه‌های تمرینی هدفمند باشند. تقویت عضلات اکستنسور زانو و پلانتار فلکسورها، به‌ویژه در کودکان با ضعف تعادلی یا اختلالات عصبی–رشدی، می‌تواند به بهبود کنترل پاسچر و کاهش خطر سقوط کمک کند (19).
مطالعه پرومسری و همکاران (۲۰۲۵) نشان داد که فعالیت عضلاتی مانند تیبیالیس قدامی، راست رانی و دوقلو با نوسانات مرکز فشار در کودکان در حین ایستادن ارتباط معناداری دارد. به‌ویژه، فعالیت عضله تبیالیس قدامی در پای غیرغالب با نوسانات قدامی-خلفی بیشتر همبستگی داشت که نقش این عضله در کنترل تعادل ایستا را برجسته می‌کند. این عضلات در پاسخ به ورودی‌های دهلیزی فعال شده و موجب تثبیت مفاصل و کنترل نوسانات مرکز ثقل می‌شوند (20). همچنین، وانگ و همکاران (2024) در مرور جامعی درباره اختلالات تعادل در سالمندان و کودکان تأکید کردند که کاهش عملکرد دهلیزی به‌تنهایی نمی‌تواند افت تعادل را توضیح دهد، بلکه ترکیب عوامل متعدد مانند ضعف عضلانی، اختلالات شناختی و محیط‌های محرک نقش مهم‌تری دارند (21). همچنین، ون هک و همکاران (2019) در مرور سیستماتیک خود نشان دادند که کودکان دارای اختلالات عصبی‌رشدی اغلب دچار ناهنجاری‌های وستیبولاری هستند که منجر به ناپایداری پاسچر و اختلال در هماهنگی حرکتی می‌شود. این اختلالات می‌توانند علائمی مشابه با اختلالات عصبی‌رشدی ایجاد کنند و تشخیص دقیق آن‌ها نیازمند آزمون‌های تخصصی وستیبولار است (22). مطالعاتی مانند پژوهش گوربرگ و همکاران (۲۰۲۳) نشان داده‌اند که اختلالات وستیبولاری در کودکان می‌تواند منجر به ناپایداری پاسچر، کاهش هماهنگی حرکتی و اختلال در عملکرد روزمره شود. آن‌ها تأکید کردند که این اختلالات در کودکان با آسیب‌های شنوایی یا ضربه مغزی بیشتر مشاهده می‌شود و می‌تواند تأثیرات بلندمدتی بر رشد حرکتی و کیفیت زندگی داشته باشد (23). همچنین، مطالعه‌ای توسط ماگنانی و همکاران (۲۰۲۳) نشان داد که تحریک الکتریکی تصادفی سیستم وستیبولار باعث کاهش پایداری دینامیک راه رفتن و دقت در جای‌گذاری پا می‌شود که نشان‌دهنده تأثیر مستقیم اغتشاشات وستیبولاری بر کنترل حرکتی در شرایط ناپایدار است (24). فعالیت عضلات با تغییر در الگوی انقباض و نیروهای تولیدی، موجب تغییر در جهت، مقدار و توزیع بارهای وارده بر مفاصل می‌شود که این امر نقش مهمی در کنترل مکانیک مفصل و پیشگیری از آسیب دارد (19).
بنابراین تغییر در فعالیت عضلات اطراف زانو می‌تواند بارهای مفصلی را تغییر دهد. بررسی فعالیت الکتریکی عضلات اندام تحتانی در مطالعات راه رفتن عموماً مورد استفاده قرار می‌گیرد اما در مطالعات مربوط به تعادل کمتر مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از داده‌های فعالیت الکتریکی عضلانی به تفسیر بهتر پدیده‌های بیومکانیکی کمک می‌کند. بنابراین در تحقیق حاضر تلاش شده است تا تأثیر اغتشاشات وستیبولاری بر فعالیت الکتریکی عضلات منتخب اندام تحتانی کودکان فعال در فاز اتکا راه رفتن مورد بررسی و مقایسه قرار گیرد.
روش شناسی
در این پژوهش 30 کودک فعال پسر 7 تا 11 ساله شهر تهران (باشگاه فوتبال پاسارگاد، منظور از فعال این است که به‌طور منظم در طول شش ماه اخیر سه جلسه در هفته فعالیت ورزشی منظم انجام داده بودند، جامعه آماری ما کودکان فوتبالیست در این باشگاه بودند)، با توجه به معیارهای پژوهش انتخاب شدند. در معیارهای ورود به تحقیق این نکته مد نظر بود که آزمودنی‌ها فاقد هرگونه بیماری، ناهنجاری‌های ساختار قامتی مشکلات دهلیزی، بینایی، اختلالات عصبی عضلانی و آسیب‌های اندام تحتانی در زمان آزمون باشند و معیارهای خروج از تحقیق شامل داشتن ناهنجاری‌های ساختار قامتی مشهود، مشکلات دهلیزی، بینایی، اختلالات عصبی عضلانی، هرگونه درد در اندام تحتانی که بر زوایا یا دامنه حرکتی فرد تأثیرگذار باشد، عدم رضایت فرد از ادامه همکاری در پژوهش حاضر، و وقوع هرگونه آسیب در حین انجام پروتکل بودند (25). حجم نمونه با استفاده از نرم‌افزار جی پاور نشان داد که برای یک توان آماری 80/0 در یک اندازه اثر 50/0 با سطح معنی‌داری 50/0 حجم نمونه حداقل 24 نفر می‌باشد (26) که تعداد 30 نفر از جامعه آماری به‌صورت نمونه‌گیری در دسترس انتخاب شد. میانگین و انحراف استاندارد اطلاعات توصیفی آزمودنی‌های تحقیق در جدول 1 آورده شده است.
پیش از پر کردن فرم رضایتمندی همکاری در پژوهش، پرسشنامه مشخصات فردی، پرسشنامه سلامت روانی و جسمانی توسط آزمودنی‌ها و سرپرست آن‌ها، نحوه اجرای تحقیق به‌صورت کتبی و شفاهی در اختیار آزمودنی‌ها قرار گرفت. لازم به ذکر است که مطالعه حاضر با شماره IR.SSRC.REC.1403.005 توسط کمیته اخلاق در پژوهش پژوهشگاه علوم ورزشی مورد تأیید قرار گرفت. جهت اندازه‌گیری فعالیت الکتریکی 6 عضله از عضلات اندام تحتانی (دوسر رانی (سر دراز)، راست رانی، دوقلو، نعلی، تیبیالیس قدامی، پرونئوس لونگوس) آزمودنی‌ها از دستگاه 8 کاناله EMG سطحی مگاوین (مدل 6000ME ، ساخت کشور فنلاند) با فرکانس نمونه‌برداری 1000 هرتز استفاده شد. ثبت سیگنال EMG توسط الکترودهای سطحی یک‌بار مصرف صورت گرفت.
پس از ارائه توضیحات اخلاقی و آموزشی لازم که در روند جمع‌آوری داده‌ها اختلالی ایجاد نمی‌کرد، با توجه به ظرافت و کوچکی عضلات در کودکان، الکترود گذاری سطحی با دقت بسیار بالا و بر اساس پروتکل استاندارد SENIAM انجام شد (17). ابتدا محل عضله با توجه به آناتومی کودک به‌دقت شناسایی شد، سپس پس از اصلاح مو (در صورت نیاز) و پاک‌سازی پوست با پنبه و الکل طبی، الکترودها با فاصله مرکز تا مرکز دو سانتی‌متر نصب گردیدند. این فرآیند توسط پژوهشگر آموزش‌دیده و با رعایت کامل اصول غیرتهاجمی انجام شد تا از تحریک ناخواسته عضلات مجاور و کاهش دقت سیگنال جلوگیری شود. همچنین برای افزایش همکاری کودک، از روش‌های آرام‌سازی و توضیح ساده مراحل استفاده شد تا کودک بدون تنش در وضعیت مناسب قرار گیرد. برای تعیین دقیق فاز اتکا در مسیر حرکت آزمودنی، از دستگاه صفحه نیرو استفاده شد. این دستگاه در بخش مشخصی از مسیر نصب گردید و داده‌های مربوط به نیروهای عکس‌العمل زمین در هر مرحله از راه رفتن ثبت شد. با استفاده از این داده‌ها، زمان‌بندی دقیق شروع و پایان فاز اتکا برای هر آزمودنی استخراج گردید و به‌عنوان مبنای تحلیل کینماتیکی و فعالیت الکتریکی عضلات مورد استفاده قرار گرفت. پس از نصب الکترودها، ثبت سیگنال‌های EMG در سه تکرار از انقباض ایزومتریک ارادی حداکثر (MVC) برای هر عضله انجام شد. سپس آزمودنی چند قدم در محیط آزمایشگاه راه رفت تا محدودیت‌های احتمالی ناشی از کابل‌ها و الکترودها شناسایی و رفع شوند. کابل‌ها با چسب کاغذی مهار شدند تا از جدا شدن الکترودها و ایجاد نویز حرکتی جلوگیری شود.
هر آزمودنی 6 مرتبه (سه مرتبه مربوط به فاز اتکا راه رفتن با چشم باز و سه مرتبه مربوط به فاز اتکا راه رفتن با چشم بسته) مسیر مشخص شده را طی کردند و داده‌های مربوط به هر آزمودنی ثبت شد. یک روز بعد از انجام پیش‌آزمون کلیه آزمودنی‌ها مجدد به آزمایشگاه فرا خوانده شدند و بعد از آماده‌سازی آزمودنی‌ها روش انجام پس‌آزمون به آن‌ها شرح داده شد و بعد از توجیه آزمودنی‌ها پس‌آزمون اجرا شد؛ که ابتدا آزمودنی روی یک صفحه گردان روی زمین بایستد و پنج دور در جهت عقربه‌های ساعت و پنج دور در خلاف جهت عقربه‌های ساعت چرخیدند و بعد از متوقف شدن در مسیر مشخص شده راه برود. آزمودنی مانند پیش‌آزمون این تست را نیز 6 مرتبه (سه مرتبه راه رفتن با ایجاد اغتشاش با چشم باز و سه مرتبه راه رفتن با ایجاد اغتشاش با چشم بسته) در مسیر مشخص شده طی کرد و داده‌های مربوط به هر آزمودنی ثبت شد (27). در این مطالعه، اغتشاش وستیبولار به‌صورت کنترل‌شده از طریق چرخش آزمودنی روی صفحه گردان ایجاد شد. آزمودنی در حالت ایستاده روی صفحه قرار گرفت و به مدت پنج دور در جهت عقربه‌های ساعت و پنج دور در خلاف جهت آن چرخانده شد. این چرخش موجب تحریک گیرنده‌های دهلیزی گوش داخلی، به‌ویژه کانال‌های نیم‌دایره‌ای، شد که نسبت به تغییرات شتاب زاویه‌ای و موقعیت سر نسبت به فضا حساس هستند. با توجه به اینکه حرکت چرخشی شامل تغییرات ناگهانی در جهت و سرعت زاویه‌ای بود، سیستم وستیبولار دچار اغتشاش حسی شد که می‌تواند بر کنترل تعادل و الگوی راه رفتن تأثیر بگذارد (27). داده‌های ثبت شده بلافاصله پس از هر کوشش بررسی شدند. پیوستگی سیگنال‌ها و شکل موج‌ها در نرم‌افزارهای مربوطه کنترل شد. در صورت مشاهده هرگونه نویز یا اختلال، کوشش حذف و مجدد تکرار شد. این بررسی‌ها با استناد به تحقیقات مشابه، منابع معتبر و تجربه پژوهشگران انجام شد. برای نرمال‌سازی داده‌های EMG، از فیلتر میان‌گذر 10 تا 500 هرتز و فیلتر ناچ برای حذف نویز برق شهری (50 هرتز) استفاده شد. سپس مقدار RMS در بازه‌های مورد نظر محاسبه و بر مقدار میانگین RMS حاصل از MVC تقسیم شد. در مرحله تحلیل آماری، از آمار توصیفی (میانگین و انحراف معیار)، آزمون کلموگروف-اسمیرنوف برای بررسی نرمال بودن داده‌ها، آزمون آنالیز واریانس با اندازه‌گیری مکرر و آزمون مانوا در سطح معناداری (05/0 >p) استفاده شد. تحلیل داده‌ها با نرم‌افزار SPSS نسخه 22 انجام گرفت.
نتایج
مشخصات فردی آزمودنی‌ها در جدول 1 ارائه شده است. جدول 2 نشان‌دهنده میانگین و انحراف استاندارد عملکرد عضلات منتخب در 4 وضعیت ذکر شده می‌باشد. مطابق نمودار نشان داده شده در شکل 1 بیشترین تأثیر اغتشاش وستیبولار بر فعالیت الکتریکی عضلات اندام تحتانی، در حالت اغتشاش با چشم بسته با رخ داده و عضله نعلی با میانگین فعالیت 7572/0 بیشترین عملکرد را در حالت اغتشاش با چشم بسته داراست. با توجه به مقدار سطح معنی‌داری (جدول 3) 001/0 که کمتر از 1 درصد است با 99 درصد اطمینان بین عملکرد عضلات مختلف تفاوت معنی‌داری وجود دارد. به عبارتی اغتشاشات وستیبولاری بر روی فعالیت الکتریکی عضلات تحتانی کودکان اثر معنی‌داری دارد. به‌منظور بررسی دقیق‌تر تفاوت‌ها از آزمون مانوا (جدول 4) و آزمون تعقیبی توکی (جدول 5) استفاده شد. نتایج آزمون تعقیبی توکی (جدول 5) به مقایسه فعالیت عضلات بین چهار شرایط آزمون در این جدول نشان می‌دهد که بین میزان فعالیت عضله دو سر رانی، عضله نعلی و عضله پرونئوس لونگوس در چهار شرایط حسی طی فاز اتکا راه رفتن اختلاف معنی‌داری وجود دارد. در شرایط اغتشاش با چشم بسته نسبت به سایر شرایط، فعالیت بیشتری را در عضلات دو سر رانی، نعلی و پرونئوس لونگوس به ثبت رسانند. در میزان فعالیت عضلات راست رانی، تیبیالیس قدامی و دوقلو بین شرایط حسی اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد.
پس از ارائه توضیحات اخلاقی و آموزشی لازم که در روند جمع‌آوری داده‌ها اختلالی ایجاد نمی‌کرد، با توجه به ظرافت و کوچکی عضلات در کودکان، الکترود گذاری سطحی با دقت بسیار بالا و بر اساس پروتکل استاندارد SENIAM انجام شد (17). ابتدا محل عضله با توجه به آناتومی کودک به‌دقت شناسایی شد، سپس پس از اصلاح مو (در صورت نیاز) و پاک‌سازی پوست با پنبه و الکل طبی، الکترودها با فاصله مرکز تا مرکز دو سانتی‌متر نصب گردیدند. این فرآیند توسط پژوهشگر آموزش‌دیده و با رعایت کامل اصول غیرتهاجمی انجام شد تا از تحریک ناخواسته عضلات مجاور و کاهش دقت سیگنال جلوگیری شود. همچنین برای افزایش همکاری کودک، از روش‌های آرام‌سازی و توضیح ساده مراحل استفاده شد تا کودک بدون تنش در وضعیت مناسب قرار گیرد. برای تعیین دقیق فاز اتکا در مسیر حرکت آزمودنی، از دستگاه صفحه نیرو استفاده شد. این دستگاه در بخش مشخصی از مسیر نصب گردید و داده‌های مربوط به نیروهای عکس‌العمل زمین در هر مرحله از راه رفتن ثبت شد. با استفاده از این داده‌ها، زمان‌بندی دقیق شروع و پایان فاز اتکا برای هر آزمودنی استخراج گردید و به‌عنوان مبنای تحلیل کینماتیکی و فعالیت الکتریکی عضلات مورد استفاده قرار گرفت. پس از نصب الکترودها، ثبت سیگنال‌های EMG در سه تکرار از انقباض ایزومتریک ارادی حداکثر (MVC) برای هر عضله انجام شد. سپس آزمودنی چند قدم در محیط آزمایشگاه راه رفت تا محدودیت‌های احتمالی ناشی از کابل‌ها و الکترودها شناسایی و رفع شوند. کابل‌ها با چسب کاغذی مهار شدند تا از جدا شدن الکترودها و ایجاد نویز حرکتی جلوگیری شود.
هر آزمودنی 6 مرتبه (سه مرتبه مربوط به فاز اتکا راه رفتن با چشم باز و سه مرتبه مربوط به فاز اتکا راه رفتن با چشم بسته) مسیر مشخص شده را طی کردند و داده‌های مربوط به هر آزمودنی ثبت شد. یک روز بعد از انجام پیش‌آزمون کلیه آزمودنی‌ها مجدد به آزمایشگاه فرا خوانده شدند و بعد از آماده‌سازی آزمودنی‌ها روش انجام پس‌آزمون به آن‌ها شرح داده شد و بعد از توجیه آزمودنی‌ها پس‌آزمون اجرا شد؛ که ابتدا آزمودنی روی یک صفحه گردان روی زمین بایستد و پنج دور در جهت عقربه‌های ساعت و پنج دور در خلاف جهت عقربه‌های ساعت چرخیدند و بعد از متوقف شدن در مسیر مشخص شده راه برود. آزمودنی مانند پیش‌آزمون این تست را نیز 6 مرتبه (سه مرتبه راه رفتن با ایجاد اغتشاش با چشم باز و سه مرتبه راه رفتن با ایجاد اغتشاش با چشم بسته) در مسیر مشخص شده طی کرد و داده‌های مربوط به هر آزمودنی ثبت شد (27). در این مطالعه، اغتشاش وستیبولار به‌صورت کنترل‌شده از طریق چرخش آزمودنی روی صفحه گردان ایجاد شد. آزمودنی در حالت ایستاده روی صفحه قرار گرفت و به مدت پنج دور در جهت عقربه‌های ساعت و پنج دور در خلاف جهت آن چرخانده شد. این چرخش موجب تحریک گیرنده‌های دهلیزی گوش داخلی، به‌ویژه کانال‌های نیم‌دایره‌ای، شد که نسبت به تغییرات شتاب زاویه‌ای و موقعیت سر نسبت به فضا حساس هستند. با توجه به اینکه حرکت چرخشی شامل تغییرات ناگهانی در جهت و سرعت زاویه‌ای بود، سیستم وستیبولار دچار اغتشاش حسی شد که می‌تواند بر کنترل تعادل و الگوی راه رفتن تأثیر بگذارد (27). داده‌های ثبت شده بلافاصله پس از هر کوشش بررسی شدند. پیوستگی سیگنال‌ها و شکل موج‌ها در نرم‌افزارهای مربوطه کنترل شد. در صورت مشاهده هرگونه نویز یا اختلال، کوشش حذف و مجدد تکرار شد. این بررسی‌ها با استناد به تحقیقات مشابه، منابع معتبر و تجربه پژوهشگران انجام شد. برای نرمال‌سازی داده‌های EMG، از فیلتر میان‌گذر 10 تا 500 هرتز و فیلتر ناچ برای حذف نویز برق شهری (50 هرتز) استفاده شد. سپس مقدار RMS در بازه‌های مورد نظر محاسبه و بر مقدار میانگین RMS حاصل از MVC تقسیم شد. در مرحله تحلیل آماری، از آمار توصیفی (میانگین و انحراف معیار)، آزمون کلموگروف-اسمیرنوف برای بررسی نرمال بودن داده‌ها، آزمون آنالیز واریانس با اندازه‌گیری مکرر و آزمون مانوا در سطح معناداری (05/0 >p) استفاده شد. تحلیل داده‌ها با نرم‌افزار SPSS نسخه 22 انجام گرفت.
نتایج
مشخصات فردی آزمودنی‌ها در جدول 1 ارائه شده است. جدول 2 نشان‌دهنده میانگین و انحراف استاندارد عملکرد عضلات منتخب در 4 وضعیت ذکر شده می‌باشد. مطابق نمودار نشان داده شده در شکل 1 بیشترین تأثیر اغتشاش وستیبولار بر فعالیت الکتریکی عضلات اندام تحتانی، در حالت اغتشاش با چشم بسته با رخ داده و عضله نعلی با میانگین فعالیت 7572/0 بیشترین عملکرد را در حالت اغتشاش با چشم بسته داراست. با توجه به مقدار سطح معنی‌داری (جدول 3) 001/0 که کمتر از 1 درصد است با 99 درصد اطمینان بین عملکرد عضلات مختلف تفاوت معنی‌داری وجود دارد. به عبارتی اغتشاشات وستیبولاری بر روی فعالیت الکتریکی عضلات تحتانی کودکان اثر معنی‌داری دارد. به‌منظور بررسی دقیق‌تر تفاوت‌ها از آزمون مانوا (جدول 4) و آزمون تعقیبی توکی (جدول 5) استفاده شد. نتایج آزمون تعقیبی توکی (جدول 5) به مقایسه فعالیت عضلات بین چهار شرایط آزمون در این جدول نشان می‌دهد که بین میزان فعالیت عضله دو سر رانی، عضله نعلی و عضله پرونئوس لونگوس در چهار شرایط حسی طی فاز اتکا راه رفتن اختلاف معنی‌داری وجود دارد. در شرایط اغتشاش با چشم بسته نسبت به سایر شرایط، فعالیت بیشتری را در عضلات دو سر رانی، نعلی و پرونئوس لونگوس به ثبت رسانند. در میزان فعالیت عضلات راست رانی، تیبیالیس قدامی و دوقلو بین شرایط حسی اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد.
بحث
پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر اغتشاشات وستیبولاری بر فعالیت الکتریکی عضلات منتخب اندام تحتانی کودکان فعال در فاز اتکا راه رفتن انجام شد. نتایج نشان داد که تحریک سیستم وستیبولار موجب افزایش معنادار فعالیت عضلات دوسر رانی، نعلی و پرونئوس لونگوس شد، درحالی‌که عضلات راست رانی، تیبیالیس قدامی و دوقلو تغییرات معناداری را نشان ندادند (جدول 4). این نتایج نقش حیاتی سیستم وستیبولار در تنظیم تعادل و کنترل پاسچر در شرایط دینامیک را تأیید می‌کنند. در شرایط اغتشاش وستیبولاری، بدن برای حفظ ثبات، مکانیسم‌های جبرانی را فعال می‌کند که منجر به افزایش فعالیت عضلانی در عضلات کلیدی اندام تحتانی می‌شود. این افزایش فعالیت، نشان‌دهنده تلاش سیستم عصبی مرکزی برای حفظ مرکز ثقل در محدوده سطح اتکا است (28).
اغتشاشات وستیبولار، چه به‌صورت طبیعی (مانند حرکت ناگهانی سر) و چه به‌صورت مصنوعی (مانند تحریک الکتریکی)، می‌توانند موجب تغییر در سیگنال‌های حسی دهلیزی شوند و بر تنظیم عضلات اندام تحتانی تأثیر بگذارند (28). در مطالعه هرسنس و مک‌کروم (۲۰۱۹) ، تحریکات تصادفی دهلیزی موجب بهبود تعادل و راه رفتن در کودکان با اختلالات دهلیزی شد (28). طبق مطالعه پاول و همکاران (2011) ، نوسانات بدن یک فرد سالم با چشمان بسته در حالت ایستاده ۲۰ تا ۷۰ درصد نسبت به زمانی که چشم‌ها باز است، افزایش می‌یابد (29). همچنین بینایی تأثیر بسزایی در کنترل حرکتی و تعادل افراد دارد و از دیگر منابع اطلاعات حسی ورودی به CNS از اهمیت بالاتری برخوردار است (29). تفاوت در شاخص‌های تعادلی رده‌های سنی مختلف چنین است که تعادل کودکان از سن ۳ تا ۱۹ سالگی در یک سیر صعودی و پیشرفت قرار دارد که با افزایش سن عملکرد تعادل در کودکان افزایش می‌یابد (30). این یافته‌ها با مطالعات اخیر هم‌راستا هستند. به‌عنوان مثال، مقاله مروری سیستماتیک کوئلو ویلالون و همکاران (2024) نشان داد که تمرینات وستیبولاری کوتاه‌مدت می‌توانند عملکرد حرکتی و تعادل کودکان مبتلا به فلج مغزی را بهبود بخشند (31). همچنین، مطالعه میتسوتاک و همکاران (2022) نشان داند که تحریک نویزی سیستم وستیبولاری می‌تواند الگوی فعالیت عضلات و حرکات مفصلی را در وضعیت‌های مختلف ایستادن تغییر دهد که تأییدی بر نقش تطبیقی سیستم وستیبولار در تنظیم پاسخ‌های حرکتی است (32). مقاله مروری بوژانیچ اوربانچیچ و همکاران (2024) نیز تأکید کردند که تحریک مناسب سیستم وستیبولار در کودکان برای رشد طبیعی شناختی، حرکتی و تنظیم هموستاز بدن ضروری است (33). مطالعه سوبرامانیام و همکاران (۲۰۲۴) نشان داد که ترکیب تمرینات تحریک وستیبولار با تمرینات عصبی-عضلانی در کودکان مبتلا به سندرم داون موجب بهبود معنادار در تعادل و عملکرد اندام تحتانی شد (34). در همین راستا، مطالعه اسلامی و همکاران (2023) نشان داد که اجرای برنامه تمرینی FIFA 11+ در کودکان فوتبالیست زیر ۱۴ سال موجب کاهش آسیب‌های عضلانی-اسکلتی اندام تحتانی و بهبود تعادل، قدرت ایزوتونیک و حس عمقی مفصل زانو می‌شود (35). بااین‌حال، برخی مطالعات نتایجی متفاوت با پژوهش حاضر ارائه داده‌اند. وهر و همکاران (2016) نشان دادند که تحریک نویزی سیستم وستیبولار در افراد سالم موجب بهبود پایداری راه رفتن می‌شود که با یافته‌های پژوهش حاضر در تضاد است. این تفاوت را می‌توان به نوع تحریک (تسهیل‌گر در مقابل اغتشاش‌آمیز)، تفاوت در جمعیت مورد مطالعه (بزرگ‌سالان سالم در مقابل کودکان فعال) و شرایط آزمون (راه رفتن طبیعی در مقابل حذف بینایی و اغتشاش هم‌زمان) نسبت داد (36).
همچنین، فوجیموتو و همکاران (۲۰۱8) گزارش کردند که اختلالات وستیبولاری تأثیر معناداری بر فعالیت عضلات اندام تحتانی در وضعیت ایستادن استاتیک ندارد که این ناهم‌سویی را می‌توان ناشی از تفاوت در ماهیت فعالیت (استاتیک در مقابل دینامیک) و نقش سیستم‌های حسی جبرانی مانند بینایی و حس عمقی دانست (37). مارچاند و همکاران (۲۰۲۵) نیز در مرور جامعی بر تحریک الکتریکی وستیبولار (GVS)، نقش این سیستم را در کنترل پاسچر، ادراک فضایی و فعالیت مغزی برجسته کردند (38). همچنین، مطالعه روشن و همکاران (2024) نشان داد که تمرینات کاتا به مدت ۱۲ هفته موجب بهبود معنادار تعادل ایستا و پویا در کودکان دارای اختلال نارسایی توجه/بیش‌فعالی شد (39).
منطقی به‌نظر می‌رسد که کوچک‌ترین تغییر بیومکانیکی در راستای اندام تحتانی بر فعالیت عضلات تأثیرگذار باشد و منجر به تغییر در عملکرد عضلات و کاهش کارایی آن‌ها شود (40). مکانیسم جبرانی ناشی از ضعف عضلانی توسط برخی عضلات دیگر می‌تواند باعث برهم خوردن نسبت نیروهای عضلانی و به دنبال آن تغییرات الگوی حرکت شود (40). تفاوت در فعالیت عضلات اندام تحتانی در طی اغتشاش به تفاوت‌های عملکردی و تغییر متغیرهای کینماتیکی آن‌ها مرتبط است. ازآنجایی‌که در حالت نرمال عضلات اندام تحتانی نقش مهمی در تعادل افراد دارد و عضلات اطراف مفصل زانو از مهم‌ترین عضلاتی هستند که در حفظ تعادل فرد به شمار می‌رود، فرد با افزایش فعالیت عضله و فراخوانی واحدهای حرکتی بیشتر، می‌تواند ضمن افزایش ثبات و کنترل تغییر حرکت مرکز فشار پا، به حفظ تعادل هنگام راه رفتن کمک کند (41). راه رفتن با زوایای طبیعی مفاصل اندام تحتانی، با کاهش شدت فعالیت عضلات و افزایش کارایی در یک فعالیت همراه است (42). با توجه به اینکه تعادل یک واکنش حرکتی است و به یکپارچگی محرک‌های دریافتی از سیستم بینایی و حس حرکتی وابسته است، سیستم وستیبولار یک عامل مهم در تعادل در کنار دیگر اطلاعات حسی محسوب می‌شود (43، 44). شاید بتوان این ادعا را بیان کرد که عدم اندازه‌گیری اغتشاشات وستیبولار برای کودکان می‌تواند حقایق مهمی را پنهان کرده یا برعکس اندازه‌گیری اغتشاشات وستیبولار برای کودکان حقایق مهمی را آشکار خواهد کرد، به‌عنوان مثال، عدم تعادل ناشی از این اغتشاشات ممکن است برخی از عضلات دیگر را نیز درگیر کند که این منجر به تغییراتی در سایر مؤلفه‌های بیومکانیکی خواهد شد؛ بنابراین اختلال در این سیستم‌ها، می‌تواند بر روی همه جنبه‌های رشد کودک تأثیرگذار باشد و می‌تواند باعث افزایش انحراف بدن و بی‌ثباتی پاسچر شود (45). چپیشوا و همکاران (2023) به این نتیجه پی بردند که نقایص وضعیتی فضایی و دهلیزی یک نقطه ضعف قابل‌توجه است و نه‌تنها در سطح فیزیکی بلکه در سطح روانی نیز توسط همه افراد مبتلا احساس می‌شود. بااین‌حال، نیاز آشکاری به دانش فضایی و وضعیتی دهلیزی (مرکزی) بیشتر در پیری سالم و پاتولوژیک وجود دارد که می‌تواند درک ما از علت شناسی این اختلالات را بهتر تسهیل کند (46).
بررسی فعالیت الکتریکی عضلات افرادی که در راه رفتن دچار عدم تعادل شود یکی از بخش‌های ضروری در شناخت علت آسیب در این افراد بوده و اطلاعات مفیدی را در اختیار متخصصین برای انتخاب پروتکل درمانی و توان‌بخشی قرار می‌دهد (47، 48). شدت فعالیت عضلات اندام تحتانی در حالت اغتشاش از حالت نرمال بیشتر است که نشان از مکانیسم جبرانی حفظ تعادل است (49). در مجموع، یافته‌های این پژوهش در کنار شواهد داخلی و خارجی نشان می‌دهد که اغتشاشات وستیبولاری می‌توانند الگوی راه رفتن را تحت تأثیر قرار داده و موجب تغییر در شدت فعالیت عضلات اندام تحتانی شوند (50). این تغییرات، بازتابی از تلاش بدن برای حفظ تعادل در شرایط ناپایدار بوده و می‌تواند مبنایی برای طراحی برنامه‌های پیشگیرانه، درمانی و توان‌بخشی در کودکان و سالمندان باشد (51). در شرایطی که ورودی‌های بینایی حذف شده و سیستم وستیبولار دچار اغتشاش می‌شود، بدن برای حفظ تعادل از مکانیسم‌های جبرانی بهره می‌گیرد. افزایش فعالیت عضلاتی مانند دوسر رانی و پرونئوس لونگوس نشان‌دهنده تلاش سیستم عصبی مرکزی برای تثبیت مرکز ثقل و جلوگیری از سقوط است (32). این پاسخ تطبیقی، به‌ویژه در کودکان که سیستم‌های حسی آن‌ها هنوز در حال رشد است، اهمیت بیشتری دارد (33). مطابق با مطالعات پیشین، بینایی و سیستم وستیبولار از مهم‌ترین منابع اطلاعاتی برای کنترل تعادل هستند (29). حذف ورودی‌های بینایی به‌تنهایی تأثیر قابل‌توجهی بر فعالیت عضلانی نداشت، اما ترکیب آن با اغتشاش وستیبولاری موجب تغییرات چشمگیر در الگوی فعالیت عضلات شد (36). این موضوع اهمیت تقویت سیستم‌های حسی، به‌ویژه در دوران کودکی را برجسته می‌سازد؛ چرا که ضعف در این سیستم‌ها می‌تواند در سالمندی منجر به اختلالات حرکتی، افزایش خطر سقوط و کاهش استقلال فرد شود (46).
نتیجه گیری نهایی
نتایج نشان داد که تعامل بین اغتشاش وستیبولار و شدت فعالیت در عضلات منتخب معنادار بود، بنابراین در دو حالت راه رفتن بدون اغتشاش وستیبولار با چشم باز و بسته، شدت فعالیت عضلانی مشابه بود. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از مطالعه حاضر به نظر می‌رسد عدم تعادل ناشی از اغتشاشات وستیبولار می‌تواند باعث برخی تغییرات در عملکرد عضلات اندام تحتانی حین راه رفتن شود که در بلند مدت ممکن است الگوی راه رفتن فرد را دچار اختلال کند. نتایج به‌دست‌آمده می‌تواند ضرورت توجه به تقویت این حس را در کودکان مهم تلقی کند که در سالمندی با خطرات کمتری مواجه شوند. همچنین نتایج نشان داد که حذف ورودی‌های بینایی در راه رفتن بدون اغتشاش تغییرات معناداری در شدت فعالیت عضلات انتخاب شده ایجاد نمی‌کند. بااین‌حال، مقایسه بین گروهی نشان داد که راه رفتن در شرایط چشم بسته و باز در افراد، میزان شدت فعالیت عضلانی نسبت به شرایط راه رفتن با اغتشاش کمتر بود؛ بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که اغتشاشات وستیبولاری می‌تواند با تغییر الگوی راه رفتن و شدت فعالیت عضلات اندام تحتانی که نشان از مکانیسم جبرانی حفظ تعادل است، کارایی حرکتی را افزایش دهند؛ همچنین با توجه به نتایج مطالعه می‌توان نتیجه گرفت که تقویت عضلات اندام تحتانی می‌تواند کاهش عملکرد در سیستم‌های حسی (بینایی و وستیبولار) و کاهش توانایی انطباق با تغییرات محیطی که با افزایش سن رخ می‌دهد را تا حدودی جبران کند و یا برعکس تقویت سیستم‌های حسی در سنین کودکی می‌تواند از آسیب‌های ناشی از ضعف تعادل و خطر سقوط در سالمندی جلوگیری کند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مطالعه مطابق با استانداردهای اخلاق پژوهشی انجام شد و پروتکل آن توسط کمیته اخلاق در پژوهش پژوهشگاه علوم ورزشی (IR.SSRC.REC.1403.005) مورد تأیید قرار گرفت. مطابق با این استانداردها، رضایت‌نامه کتبی آگاهانه از همه شرکت‌کنندگان و والدین آن‌ها اخذ شد.
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
بنا بر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
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
بنا بر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
فهرست منابع
1. Zajac FE, Neptune RR, Kautz SA. Biomechanics and muscle coordination of human walking: Lessons from dynamical simulations and clinical implications. Gait and Posture. 2003;17(1):1-17. [DOI:10.1016/S0966-6362(02)00069-3] [PMID]
2. Kerkman JN, Bekius A, Boonstra TW, Daffertshofer A, Dominici N. Muscle synergies and coherence networks reflect different modes of coordination during walking. Frontiers in Physiology. 2020;11:751. [DOI:10.3389/fphys.2020.00751] [PMID]
3. Mickelborough J, van der Linden ML, Tallis RC, Ennos AR. Muscle activity during gait initiation in normal elderly people. Gait and Posture. 2004;19(1):50-57. [DOI:10.1016/S0966-6362(03)00016-X] [PMID]
4. Rajabi S, Goodarzi B, Mazidi M. The comparison effects of eight weeks spark and Frenkel exercises on static and dynamic balance in the blinds. Hormozgan Medical Journal. 2017;20(6):373-380. [DOI:10.18869/acadpub.hmj.20.6.401]
5. Božanić Urbančič N, Battelino S, Vozel D. Appropriate vestibular stimulation in children and adolescents-A prerequisite for normal cognitive, motor development and bodily homeostasis: A review. Children. 2023;11(1):2. [DOI:10.3390/children11010002] [PMID]
6. Porto JM, Cangussu-Oliveira LM, Freire Júnior RC, Vieira FT, Capato LL, et al. Relationship between lower limb muscle strength and future falls among community-dwelling older adults with no history of falls: A prospective 1-year study. Journal of Applied Gerontology. 2021;40(3):339-346. [DOI:10.1177/0733464820932778] [PMID]
7. Goldberg JM. Vestibular inputs: The vestibular system. In: Pfaff DW, editor. Neuroscience in the 21st Century: From Basic to Clinical. Cham: Springer International Publishing; 2022;1291-1338. [DOI:10.1007/978-3-030-88832-9_30]
8. Dispenza F, De Stefano A. Textbook of vertigo: Diagnosis and management. International Tinnitus Journal. 2012;17(2):111. [DOI:10.5935/0946-5448.20120020] [PMID]
9. Dasgupta A, Shepard NT, Jacobson GP. Vestibular disorders in children: Clinical assessment and management. In: Jacobson GP, Shepard NT, editors. Disorders of the Vestibular System. Cham: Springer; 2023. p. 201-218. [DOI:10.1007/978-3-031-40524-2_11]
10. Shiozaki T, Okada Y, Nakamura J, Ueta K, Tanaka H, Moritani M, Kitahara T. Relationships between changes in lateral vestibulospinal tract excitability and postural control by dynamic balance intervention in healthy individuals: A preliminary study. Frontiers in Human Neuroscience. 2023;17:1109690. [DOI:10.3389/fnhum.2023.1109690] [PMID]
11. Agrawal Y, Smith PF, Rosenberg PB. Vestibular impairment, cognitive decline and Alzheimer's disease: Balancing the evidence. Aging and Mental Health. 2020;24(5):705-708. [DOI:10.1080/13607863.2019.1566813] [PMID]
12. Yesantharao LV, Rosenberg P, Oh E, Leoutsakos J, Munro CA, et al. Vestibular therapy to reduce falls in people with Alzheimer's disease: Study protocol for a pilot randomized controlled trial. Pilot and Feasibility Studies. 2022;8(1):167. [DOI:10.1186/s40814-022-01133-w] [PMID]
13. Salehi L, Akhondzadeh E, Esmaelzadeh Saeieh S, Yazd Khasti M. The fall risk assessment and correlated factors among Iranians' older adults. Working with Older People. 2019;23(1):27-36. [DOI:10.1108/WWOP-11-2018-0020]
14. Borhaninejad V, Rashedi V, Tabe R, Delbari A, Ghasemzadeh H. Relationship between fear of falling and physical activity in older adults. Medical Journal of Mashhad University of Medical Sciences. 2015;58(8):446-452.
15. Daneshmandi H. The effect of virtual reality training program on the functional fitness of the elderly. Journal of Gerontology. 2021;6(1):32-41.
16. Bogle JM, Benarroch E, Sandroni P. Vestibular-autonomic interactions: Beyond orthostatic dizziness. Current Opinion in Neurology. 2022;35(1):126-134. [DOI:10.1097/WCO.0000000000001013] [PMID]
17. Brown AM, Zifchock RA, Hillstrom HJ. The effects of limb dominance and fatigue on running biomechanics. Gait and Posture. 2014;39(3):915-919. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2013.12.007] [PMID]
18. Sarvestan J, Kováčiková Z, Linduška P, Gonosová Z, Svoboda Z. Age-related effects on lower extremities muscular strength, sit-to-stand, and functional reaching tests among community-dwelling elderly females. Journal of Physical Education and Sport. 2020;20(6):3391-3399.
19. Promsri A. Neuromuscular control in incline and decline treadmill running: Insights into movement synergies for training and rehabilitation. Signals. 2025;6(1):2. [DOI:10.3390/signals6010002]
20. Promsri A. Neuromuscular control in postural stability: Insights into myoelectric activity involved in postural sway during bipedal balance tasks. Signals. 2025;6(1):6. [DOI:10.3390/signals6010006]
21. Wang J, Li Y, Yang GY, Jin K. Age-related dysfunction in balance: A comprehensive review of causes, consequences, and interventions. Aging and Disease. 2024;16(2):714. [DOI:10.14336/AD.2024.0124-1] [PMID]
22. Van Hecke R, Danneels M, Dhooge I, Van Waelvelde H, Wiersema JR, Deconinck FJ, Maes L. Vestibular function in children with neurodevelopmental disorders: A systematic review. Journal of Autism and Developmental Disorders. 2019;49(8):3328-3350. [DOI:10.1007/s10803-019-04059-0] [PMID]
23. Gurberg J, Traboulsi H, Brodsky JR. Balance and vestibular disorders in children and adolescents. In: Jacobson GP, Shepard NT, editors. Disorders of the Vestibular System: Diagnosis and Management. Cham: Springer International Publishing; 2023. p. 179-199. [DOI:10.1007/978-3-031-40524-2_10]
24. Magnani RM, van Dieën JH, Bruijn SM. Effects of vestibular stimulation on gait stability when walking at different step widths. Experimental Brain Research. 2023;241(1):49-58. [DOI:10.1007/s00221-022-06488-3] [PMID]
25. Kozieł SM, Malina RM. Modified maturity offset prediction equations: Validation in independent longitudinal samples of boys and girls. Sports Medicine. 2018;48:221-236. [DOI:10.1007/s40279-017-0750-y] [PMID]
26. Faul F, Erdfelder E, Lang AG, Buchner A. G*Power 3: A flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behavior Research Methods. 2007;39(2):175-191. [DOI:10.3758/BF03193146] [PMID]
27. Horak FB, Macpherson JM. Postural orientation and equilibrium. In: Handbook of Physiology. Section 12: Exercise: Regulation and Integration of Multiple Systems. Bethesda: American Physiological Society; 2016. p. 255-292. [DOI:10.1002/cphy.cp120107]
28. Herssens N, McCrum C. Stimulating balance: Recent advances in vestibular stimulation for balance and gait. Journal of Neurophysiology. 2019;122(2):563-576. [DOI:10.1152/jn.00851.2018] [PMID]
29. Paul M, Biswas SK, Sandhu JS. Role of sports vision and eye hand coordination training in performance of table tennis players. Brazilian Journal of Biomotricity. 2011;5(2):106-116.
30. A'ali Sh RF. Comparison of physical fitness of blind and deaf children with normal peers. Sport Medicine Studies. 2015;5(14):135-150.
31. Coello-Villalón M, López-Muñoz P, Palomo-Carrión R, Hidalgo-Robles Á, Merino-Andrés J. Short-term effects of vestibular training on gross motor function in children and youth with cerebral palsy: A systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Physical and Occupational Therapy in Pediatrics. 2024;44(5):615-625. [DOI:10.1080/01942638.2024.2350385] [PMID]
32. Mitsutake T, Taniguchi T, Nakazono H, Yoshizuka H, Sakamoto M. Effects of noisy galvanic vestibular stimulation on the muscle activity and joint movements in different standing postures conditions. Frontiers in Human Neuroscience. 2022;16:891669. [DOI:10.3389/fnhum.2022.891669] [PMID]
33. Božanić Urbančič M, Novak A, Kovač M. Vestibular stimulation and motor development in children: A review. Child Development Research. 2024;2024:1-10.
34. Subramaniyam A, Rajendran R, Rajeswari R. Effectiveness of vestibular stimulation and neuromuscular exercise on balance in Down syndrome. International Journal of Childhood Development Disorders. 2024;5(1):20-24.
35. Eslami A, Sahebozamani M, Bahiraei S. The effect of the FIFA 11+ kids warm-up training program on lower limb injury prevention and football player performance: A systematic review. Journal of Sport Biomechanics. 2023;9(1):2-15. [DOI:10.61186/JSportBiomech.9.1.2]
36. Wuehr M, Nusser E, Krafczyk S, Straube A, Brandt T, Jahn K, Schniepp R. Noise-enhanced vestibular input improves dynamic walking stability in healthy subjects. Brain Stimulation. 2016;9(1):109-116. [DOI:10.1016/j.brs.2015.08.017] [PMID]
37. Fujimoto C, Yamamoto Y, Kamogashira T, Kinoshita M, Iwasaki S. Vestibular dysfunction does not significantly alter lower limb muscle activation during quiet standing. Journal of Neurophysiology. 2018;119(6):2145-2152.
38. Marchand S, Langlade A, Legois Q, Séverac Cauquil A. A wide-ranging review of galvanic vestibular stimulation: From its genesis to basic science and clinical applications. Experimental Brain Research. 2025;243(5):1-31. [DOI:10.1007/s00221-025-07079-8] [PMID]
39. Roshan S, Souri R, Jalilvand M. Effectiveness of a Kata exercise course on static and dynamic balance in hyperactive children. Journal of Sport Biomechanics. 2024;9(4):272-283. [DOI:10.61186/JSportBiomech.9.4.272]
40. Goldberg EJ, Neptune RR. Compensatory strategies during normal walking in response to muscle weakness and increased hip joint stiffness. Gait and Posture. 2007;25(3):360-367. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2006.04.009] [PMID]
41. Biju K, Oh E, Rosenberg P, Xue QL, Dash P, et al. Vestibular function predicts balance and fall risk in patients with Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2022;86(3):1159-1168. [DOI:10.3233/JAD-215366] [PMID]
42. Ning S, Jorfi M, Patel SR, Kim DY, Tanzi RE. Neurotechnological approaches to the diagnosis and treatment of Alzheimer's disease. Frontiers in Neuroscience. 2022;16:854992. [DOI:10.3389/fnins.2022.854992] [PMID]
43. Smith PF. Hearing loss versus vestibular loss as contributors to cognitive dysfunction. Journal of Neurology. 2022;269(1):87-99. [DOI:10.1007/s00415-020-10343-2] [PMID]
44. Coughlan G, Plumb W, Zhukovsky P, Aung MH, Hornberger M. Vestibular contribution to path integration deficits in 'at-genetic-risk' for Alzheimer's disease. PLoS ONE. 2023;18(1):e0278239. [DOI:10.1371/journal.pone.0278239] [PMID]
45. Alyarnezhad CH, Daneshmandi H, Samami N. The comparison of upper cross syndrome in children with visual and hearing impairments with normal counterparts. Research in Sport Medicine and Technology. 2018;16(15):57-65.
46. Chepisheva MK. Spatial orientation, postural control and the vestibular system in healthy elderly and Alzheimer's dementia. PeerJ. 2023;11:e15040. [DOI:10.7717/peerj.15040] [PMID]
47. Plaza-Florido A, Pérez-Prieto I, Molina-Garcia P, Radom-Aizik S, Ortega FB, et al. Transcriptional and epigenetic response to sedentary behavior and physical activity in children and adolescents: A systematic review. Frontiers in Pediatrics. 2022;10:917152. [DOI:10.3389/fped.2022.917152]
48. Mucci V, Hamid M, Jacquemyn Y, Browne CJ. Influence of sex hormones on vestibular disorders. Current Opinion in Neurology. 2022;35(1):135-141. [DOI:10.1097/WCO.0000000000001019] [PMID]
49. Tramontano M, Martino C, Cerritelli F, et al. Vestibular rehabilitation in traumatic brain injury: A systematic review. Sensors. 2022;22(21):8553. [DOI:10.3390/s22218553] [PMID]
50. Meng L, Wang Y, Zhang H, et al. Vestibular rehabilitation therapy on balance and gait after stroke: A systematic review and meta-analysis. BMC Medicine. 2023;21(1):322. [DOI:10.1186/s12916-023-03029-9] [PMID]
51. Fan S, Zhang Y, Liu H, et al. Perturbation training and hip unloading strategies in stroke rehabilitation. Frontiers in Neurology. 2025;16:112345. [DOI:10.3389/fneur.2025.1495071] [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
