دوره 12، شماره 2 - ( 6-1405 )                   جلد 12 شماره 2 صفحات 356-338 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

Mahdizadeh A, Sadeghi H, Tehrani P. Effects of Aquatic Balance–Strength Training on Direction‑Specific Changes in Center of Pressure Velocity and Displacement Amplitude in Postmenopausal Women with Osteoporosis. J Sport Biomech 2026; 12 (2) :338-356
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-494-fa.html
مهدی زاده آوا، صادقی حیدر، طهرانی پدرام. تأثیر تمرینات تعادلی-قدرتی در آب بر تغییرات جهت مند سرعت و دامنه جابه جایی مرکز فشار در زنان یائسه مبتلا به پوکی استخوان. مجله بیومکانیک ورزشی. 1405; 12 (2) :338-356

URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-494-fa.html


1- گروه بیومکانیک ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2- گروه بیومکانیک و آسیب‌شناسی ورزشی، دانشکده تربیت‌بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران. & گروه بیومکانیک ورزشی و توان‌بخشی، پژوهشکده علوم حرکتی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران.
3- گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
متن کامل [PDF 2282 kb]   (26 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (52 مشاهده)
متن کامل:   (12 مشاهده)
مقدمه
پوکی استخوان یکی از شایع ترین اختلالات اسکلتی دوران سالمندی است که با کاهش تدریجی تراکم و کیفیت استخوان مشخص می شود (1, 2). تغییراتی که همراه با افت عملکرد عضلانی و کاهش کارایی سامانه های حسی-حرکتی، خطر زمین خوردن و شکستگی های ناشی از آن را افزایش می دهد (3, 4). این وضعیت در زنان یائسه به دلیل تغییرات هورمونی و کاهش سریع توده استخوانی شیوع بالاتری دارد و پیامدهای عملکردی و اقتصادی گسترده تری ایجاد می کند (5, 6). در این میان، اختلال در کنترل پاسچر و کاهش تعادل به عنوان یکی از مهم ترین عوامل زمینه ساز سقوط در این جمعیت شناخته می شود که نقش تعیین‌کننده‌ای در بروز شکستگی های ناشی از زمین خوردن ایفا می کنند (7, 8).
ارزیابی دقیق کنترل پاسچر معمولاً با استفاده از شاخص های مبتنی بر نوسانات مرکز فشار (COP)‎  انجام می شود (9-11). میانگین سرعت نوسان مرکز فشار (MV‑COP)  یکی از معتبرترین و حساس ترین پارامترها برای سنجش پایداری پاسچر محسوب می شود، زیرا علاوه بر میزان نوسان، کیفیت زمانی پاسخ های کنترلی سامانه عصبی-عضلانی را منعکس می کند. در کنار آن، دامنه جابه جایی مرکز فشار (DA-COP)‎  اطلاعاتی در مورد میزان واقعی نوسان، فراهم می کند و به‌طور مستقیم سطح ناپایداری مکانیکی بدن را بازتاب می دهد (12). تحلیل جهت مند این شاخص ها در راستاهای قدامی–خلفی (AP)‎  و داخلی–خارجی (ML)‎  نیز اهمیت ویژه ای دارد، زیرا هر یک از این راستاها تحت تأثیر مکانیسم های متفاوتی از کنترل پاسچر قرار می-گیرند و می توانند الگوهای اختصاصی ناپایداری در زنان مبتلا به پوکی استخوان را آشکار کنند (13, 14). در سال های اخیر، مجموعه ای از کارآزمایی های تصادفی و مطالعات مداخله ای در محیط خشکی نشان داده اند که تمرینات تعادلی، قدرتی و ترکیبی می توانند برخی شاخص های آزمایشگاهی کنترل پاسچر را در زنان مبتلا به پوکی استخوان بهبود دهند. برای مثال، برک و همکاران (2010) کاهش سرعت نوسان مرکز فشار و بهبود شاخص های پایداری وضعیتی را گزارش کردند (3). گریوز و همکاران (2020) پس از یک برنامه ده‌ماهه تمرینی، بهبود معناداری در سرعت نوسان و شاخص های دینامیک تعادل مشاهده کردند (15). همچنین میکو و همکاران (2018) نشان دادند که تمرینات تعادلی-هوازی طی ۱۲ ماه می تواند عملکرد تعادلی و شاخص های سنجش پایداری را بهبود دهد (4). با وجود شواهد ذکر شده، این مطالعات از نظر نوع تمرین، مدت مداخله، ابزارهای ارزیابی و شاخص های انتخابی مرکز فشار ناهمگون اند و اغلب از پروتکل های محقق ساخته استفاده کرده اند. علاوه بر این، تحلیل جهت مند سرعت نوسان COP در راستاهای  AP و ML  به صورت نظام مند انجام نشده است. همچنین وضعیت های چالش برانگیز ایمن و استاندارد برای سالمندان، مورد استفاده قرار نگرفته است.
از سوی دیگر، اجرای بسیاری از تمرینات ورزشی در خشکی برای بخش قابل توجهی از سالمندان، از جمله زنان مبتلا به پوکی استخوان با چالش های ایمنی همراه است. تمرینات تحمل وزن، جابه جایی مرکز ثقل یا وضعیت های با سطح اتکای محدود می تواند بار مکانیکی و نیازهای کنترلی فراتر از ظرفیت این جمعیت ایجاد کند و خطر لغزش و سقوط را افزایش دهد (16, 17). این محدودیت ها ضرورت بهره گیری از محیط های تمرینی ایمن تر را برجسته می کند و محیط آبی را به عنوان یکی از گزینه های مناسب برای کاهش بارگذاری و افزایش ایمنی مطرح می نماید (18, 19). ویژگی های منحصربه‌فرد محیط آبی، از جمله کاهش فشارهای عمودی وارد بر اندام ها به واسطه شناوری، افزایش زمان واکنش به دلیل کاهش شتاب سقوط، ایجاد مقاومت چند جهتی و یکنواخت ناشی از ویسکوزیته آب و حضور نوسانات محیطی به عنوان محرک های طبیعی اختلال تعادلی، شرایطی را فراهم می  کند که در آن سامانه های بینایی، دهلیزی و حس عمقی به صورت هم زمان و کنترل شده درگیر می ‌شوند و امکان بهبود یکپارچه سازی حسی و تقویت پاسخ های حرکتی فراهم می شود (20, 21). باوجوداین ظرفیت نظری، شواهد تجربی درباره اثر تمرینات ورزش در آب بر شاخص های دقیق و جهت مند نوسان مرکز فشار در زنان مبتلا به پوکی استخوان بسیار محدود است، به‌طوری‌که تاکنون تنها یک کارآزمایی تصادفی کنترل شده، آویرو و همکاران (2017)، این موضوع را بررسی کرده است (23). مطالعه ای که با وجود ارزش پیشگامانه خود، فاقد گروه کنترل بدون مداخله بوده، از وضعیت های بسیار چالش برانگیز و بالقوه ناایمن مانند تندم  و تک پا استفاده کرده و تحلیل جهت مند سرعت COP را به عنوان محور اصلی تبیین نتایج به کار نگرفته است. این محدودیت ها تفسیر و تعمیم یافته های موجود را دشوار می کند و نیاز به پژوهش هایی با طراحی بیومکانیکی دقیق تر، پروتکل های تمرینی استاندارد و آزمون های تعادلی ایمن را آشکار می سازد.
در چنین شرایطی، انجام پژوهشی که بتواند اثر تمرینات ورزش در آب را با استفاده از شاخص های دقیق و چند بعدی مرکز فشار، از جمله میانگین سرعت نوسان و دامنه جابه جایی مرکز فشار در راستاهای قدامی–خلفی و داخلی–خارجی، ارزیابی کند اهمیت پیدا می کند. به کارگیری این شاخص ها در وضعیت های ایمن اما چالش برانگیز مانند نیم تندم ، امکان پایش حساس تغییرات پاسچرال را فراهم می نماید (40)، ازاین‌رو می تواند مبنایی برای طراحی مداخلات هدفمند و مبتنی بر شواهد در زنان یائسه مبتلا به پوکی استخوان ایجاد کند. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر یک دوره تمرینات ورزش در آب بر میانگین سرعت نوسان و دامنه جابه جایی مرکز فشار در این جمعیت طراحی شد تا شواهدی دقیق و قابل ‌اتکا درباره سازگاری های پاسچرال ناشی از تمرینات ورزش در آب ارائه کند.
روش شناسی
مطالعه حاضر از نوع نیمه آزمایشگاهی با طرح پیش‌آزمون-پس‌آزمون همراه با گروه کنترل است و جزء پژوهش های کاربردی محسوب می شود. جامعه آماری شامل تمامی زنان ۵۰ تا ۶۵ ساله مبتلا به استئوپروز بود که طی سه ماهه منتهی به آغاز پژوهش، سنجش تراکم استخوان آن ها در مراکز درمانی شرق تهران انجام شده بود. حجم نمونه با استفاده از نرم افزار G*Power  و بر اساس سطح معناداری ‎0/05، توان آزمون ‎‎0/80 و اندازه اثر ‎0/35 محاسبه شد و تعداد ۲۴ نفر به عنوان حجم نمونه مورد نیاز تعیین گردید. برای نمونه گیری، ابتدا فهرست افراد واجد شرایط از مراکز مذکور استخراج شد. سپس با بهره‌گیری از تابع RAND در نرم‌افزار Microsoft Excel، افراد به‌صورت تصادفی انتخاب و برای مشارکت در مطالعه دعوت شدند. با توجه به اینکه تمامی افراد انتخاب شده در مرحله نخست تمایل به شرکت در پژوهش نداشتند، فرآیند نمونه گیری تصادفی تا تکمیل تعداد مورد نیاز آزمودنی ها شش مرتبه تکرار شد تا در نهایت نمونه مورد نظر با رعایت اصول تصادفی سازی و حداقل سازی سوگیری انتخاب گردد.
 پیش از آغاز مداخله، تمامی شرکت کنندگان بعد از دریافت توضیحات کامل درباره اهداف و مراحل پژوهش، فرم رضایت نامه آگاهانه را امضا کردند و سپس پرسشنامه ثبت غذایی سه روزه و فرم سوابق دارویی را تکمیل کردند. ارزیابی اولیه وضعیت سلامت و احراز شرایط ورود به مطالعه توسط متخصص ارتوپد انجام شد تا انطباق آزمودنی ها با معیارهای تعیین شده تأیید شود. معیارهای ورود شامل زن بودن، قرار داشتن در محدوده سنی ۵۰ تا ۶۵ سال، ابتلا به استئوپروز (‎2/5≥T-score) در ناحیه گردن ران و مهره های کمری L1–L4 و گذشت بیش از پنج سال از یائسگی بود. به‌منظور کنترل عوامل مداخله گر، شرکت کنندگانی که مبتلا به بیماری های قلبی، ریوی، عصبی-عضلانی، سرطان یا آرتروز شدید بودند از مطالعه حذف شدند. علاوه بر این، وجود هرگونه اختلال بینایی، شنوایی، دهلیزی یا حسی-حرکتی، داشتن ارتزهای داخلی یا اختلاف طول اندام، مصرف داروهای هورمونی مؤثر بر متابولیسم استخوان، ناتوانی در راه رفتن مستقل، سابقه فعالیت ورزشی منظم طی شش ماه گذشته، ترس شدید از آب، یا پیروی از رژیم غذایی یا درمان دارویی با اثر بالقوه بر متابولیسم استخوان نیز موجب حذف فرد از مطالعه شد. آزمودنی ها به‌صورت تصادفی، در دو گروه تمرینی (ورزش در آب) و گروه کنترل قرار گرفتند. لازم به ذکر است، پزشک غربالگر، اپراتورهای ابزارهای اندازه گیری و تیم تحلیل داده (شامل تحلیل‌گر آماری و مسئول پردازش داده ها) همگی نسبت به تخصیص گروه ها بی‌ اطلاع بودند. فرآیند تخصیص تصادفی توسط فردی مستقل و خارج از تیم پژوهش انجام گرفت، فردی که هیچ گونه نقشی در طراحی، اجرای مداخله یا جمع آوری داده ها نداشت. فهرست افراد واجد شرایط پس از غربالگری تهیه شد و تخصیص هر آزمودنی به گروه تمرینی یا کنترل، بر اساس توالی تصادفی تولید، بر روی برگه ای جداگانه ثبت و در پاکت های مهر و موم شده قرار داده شد. شرکت-کنندگان تا لحظه شروع برنامه تمرینی از گروه خود بی‌اطلاع باقی ماندند. اپراتور مسئول اندازه گیری متغیرهای وابسته (ثبت نوسانات پاسچر با فورس‌پلیت) نیز از هدف مطالعه و نحوه تخصیص گروه ها مطلع نبود و صرفاً وظیفه اجرای پروتکل های فنی و ثبت داده ها را بر عهده داشت. داده های خام پس از جمع آوری، به‌صورت کدگذاری شده و فاقد هرگونه اطلاعات مرتبط با نوع مداخله، در اختیار تیم تحلیل آماری قرار گرفت تا فرآیند تحلیل نیز به‌طور کامل در شرایط کور انجام شود. جمع آوری داده های پیش آزمون و پس آزمون به شکل کاملاً یکسان انجام شد، به‌طوری‌که برای سنجش تعادل آزمودنی ها، نوسانات مرکز فشار (COP) در دو راستای قدامی–خلفی (AP) و داخلی-خارجی (ML) با استفاده از فورس‌پلیت مدل 9260AA6 ساخت شرکت Kistler ثبت و تحلیل شد. ارزیابی تعادل ایستا از طریق چهار پروتکل استاندارد انجام گرفت که هر یک سطح اتکا و شرایط بینایی متفاوتی را ایجاد می کردند. 1. ایستاده روی دو پا با چشمان باز (TLEO)‎ ، 2. ایستاده روی دو پا با چشمان بسته (TLEC)‎ ، 3. ایستاده به صورت نیمه پشت سرهم با چشمان باز (STEO)‎  4. ایستاده به صورت نیمه پشت سرهم با چشمان بسته (STEC)‎ . برای اجرای آزمون ها، شرکت کنندگان پا برهنه و با دست های قرارگرفته در کنار بدن، روی فورس پلیت می-ایستادند. در شرایط با چشمان باز، آزمودنی به یک نشانگر مشکی رنگ، با قطر ۵ سانتی متر که در فاصله ۳٫۵ متری و در ارتفاع هم سطح چشم نصب شده بود، نگاه می کرد. در شرایط چشمان بسته، آزمودنی پس از دریافت فرمان شفاهی، چشم بند را روی چشم ها قرار می داد و آزمون را آغاز می کرد. در آزمون های TLEO و TLEC الگوی مشخصی برای قرارگیری پاها تعیین نشد و وضعیت پاها به اختیار شخص آزمودنی قرار داده شد (13, 14, 24). از سوی دیگر برای تست های STEO و STEC پس از مشخص کردن پای برتر آزمودنی (از طریق تکنیک شوت فوتبال)، نصف طول پای برتر وی مشخص می شد، پای برتر را عقب قرار داده و پاشنه پای دیگر را در محل علامت گذاری شده می گذاشت (25). هر آزمون 60 ثانیه به طول می انجامید و 3 بار تکرار می-گردید. با توجه به اینکه معمولاً در ابتدای هر تست، آزمودنی ها در حال یافتن وضعیت متعادل هستند، اطلاعات مربوط به 10 ثانیه ابتدایی حذف شد (14, 25, 26). داده ها با فرکانس نمونه برداری 100 هرتز جمع آوری شد و خروجی های فورس پلیت با استفاده از فیلتر پایین گذر باترورث، مرتبه 4 و فرکانس قطع 10 هرتز پردازش شد (27, 28).
میانگین سرعت نوسان مرکز فشار (MV-COP)، برحسب سانتی متر بر ثانیه توسط فرمول های زیر و با استفاده از نرم‌افزار متلب محاسبه شد.
Mean Velocity of COP ML= Sway length ML/T          
                                                      (Sway length ML= ∑n|Xn+1 – Xn|)
Mean Velocity of COP AP= Sway length AP/T          
                                                      (Sway length AP= ∑n|Yn+1 – Yn|)
همچنین دامنه جابه جایی مرکز فشار (DA-COP)، برحسب سانتی متر با استفاده از فرمول های زیر و با استفاده از نرم افزار متلب محاسبه شدند.
Amplitude ML= maxn,m |Xn − Xm|          
                                                       (Xn= MLn - 1/N ∑ MLi)
Amplitude AP= maxn,m |Yn − Ym|          
                                                       (Yn= APn - 1/N ∑ APi)
با توجه به اینکه هر آزمون در سه تکرار اجرا شد، پس از استخراج مقادیر مربوط به هر متغیر، میانگین سه تکرار برای تحلیل های بعدی مد نظر قرار گرفت.
پیش از شروع مداخله تمرینی، با استفاده از آزمون t دو گروه مستقل، این اطمینان حاصل شد که دو گروه تجربی و کنترل قابل مقایسه می باشند. آزمودنی های گروه تجربی به مدت 12 هفته، هر هفته سه جلسه و هر جلسه بین 50 تا 75 دقیقه، از برنامه تمرینی تعادلی-قدرتی در آب، بهره مند شدند. تمرینات تعادلی استفاده شده در این پژوهش برگرفته از تمرینات استاندارد Otago و تمرینات قدرتی اجرا شده، برگرفته از تمرینات استاندارد ROPE بود (29, 30). آزمودنی ها حرکات ایستاده را در عمقی اجرا می‌کردند که سطح آب در حدود ارتفاع قفسه سینه قرار می‌گرفت. در تمرین هایی که طی اجرای حرکت، تغییر ارتفاع بدن رخ می-داد، شرکت کنندگان در عمقی قرار می گرفتند که سطح آب در تمام مدت، بین سطح ناف و قفسه سینه باقی بماند تا شرایط بارگذاری یکنواخت حفظ شود. در تمرینات با وضعیت بدنی خوابیده (طاق باز یا دمر)، بسته به میزان مورد نیاز برای ایجاد شناوری و حفظ ثبات، از تجهیزات کمکی شناوری، مانند کمربند و مچ بندهای شناوری استفاده شد. در تمرینات قدرتی از وزنه های مچ پا و دمبل ها استفاده می شد. شدت تمرینات با توجه به درصدی از یک تکرار بیشینه (1RM)‎‎  تعیین می گردید. در هفته نخست اجرای هر تمرین، آزمودنی ها تحت آزمون تعیین یک تکرار بیشینه، قرار گرفتند و تمرینات در طول دوره با شدت 40 تا 70 درصد 1RM اجرا می شدند (30). لازم به ذکر است تست یک تکرار بیشینه در داخل استخر انجام می شد. برای اجرای ایمن برنامه تمرینی، تمامی ملاحظات ایمنی مرتبط با تمرین در آب رعایت شد. تمرینات گروه مداخله در استخری با ورودی شیب دار و بدون پله انجام گرفت. به‌منظور حفظ ایمنی، دو نجات‌غریق (یکی در آب و دیگری در کنار استخر) در طول جلسات حضور داشتند. دمای آب در محدوده ۳۰ تا ۳۵ درجه سانتی گراد ثابت نگه داشته شد. نظارت بر اجرای صحیح حرکات بر عهده مربی اصلی بود و دو کمک مربی نیز در کنار شرکت کنندگان حضور داشتند تا در صورت نیاز، حمایت فیزیکی لازم را فراهم کنند و خطر سقوط، به‌ویژه در تمرینات تعادلی، به حداقل برسد. نرخ حضور شرکت کنندگان در جلسات تمرینی ‎95/37 درصد بود. آنالیز داده ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 21 انجام شد. نرمال بودن توزیع متغیرها با آزمون شاپیرو–ویلک بررسی و تأیید شد. برای ارزیابی تغییرات درون گروهی از آزمون t زوجی استفاده شد. تحلیل اصلی اثر مداخله، از طریق تحلیل کوواریانس (ANCOVA) انجام گرفت، به‌طوری که مقدار پس آزمون به‌عنوان متغیر وابسته و مقدار پیش آزمون به عنوان کوواریانس وارد مدل شد و گروه (ورزش در آب/کنترل) به عنوان عامل بین گروهی در نظر گرفته شد. پیش از اجرای ANCOVA، فروض آماری شامل خطی بودن رابطه پیش آزمون با پس آزمون، همگنی شیب های رگرسیون بین گروه ها و همگنی واریانس ها بررسی شد و نتایج نشان داد که این فروض برقرار هستند. در تمامی تحلیل ها سطح معناداری ۰٫۰۵ در نظر گرفته شد. 
نتایج
پیش از ورود به تحلیل های اصلی، پیش فرض های آماری داده ها ارزیابی شد. آزمون شاپیرو-ویلک نشان داد که توزیع متغیرها نرمال و برای به کارگیری روش های پارامتریک مناسب است. در جدول ۱ مشخصات دموگرافیک شرکت کنندگان آورده شده است. نتایج آزمون t مستقل بیانگر آن است که دو گروه در آغاز مطالعه از نظر ویژگی های پایه ای تفاوت معناداری نداشتند. موضوعی که امکان مقایسه معتبر بین گروهی را فراهم می‌ کند. شاخص های مبتنی بر COP شامل میانگین سرعت نوسان مرکز فشار (MV‑COP) و دامنه جابه جایی مرکز فشار (DA-COP) در جدول ۲ ارائه شده اند. مطابق آزمون t مستقل، دو گروه در شروع مطالعه از نظر شاخص های تعادلی تفاوت معناداری نداشتند. برای ارائه دقیق تر الگوی تغییرات و بررسی اثر مداخله، میانگین، انحراف معیار و میزان تغییر هر یک از شاخص های تعادلی در پیش آزمون و پس آزمون در جدول ۳ ارائه شده است. لازم به ذکر است در تفسیر اختلاف میانگین های پس آزمون و پیش آزمون، منفی بودن مقدار، به معنای بهبود امتیازات است. به‌بیان‌دیگر از آن-جا که کاهش نوسانات مرکز فشار نشان دهنده بهبود عملکرد تعادلی است، کاهش عددی در میانگین سرعت نوسان مرکز فشار (MV‑COP) و دامنه جابه جایی مرکز فشار (DA-COP) و در نتیجه منفی بودن اختلاف میانگین پس آزمون و پیش آزمون بیانگر بهبود تعادل است. در مقابل، افزایش این مقادیر و مثبت بودن اختلاف میانگین، نشان دهنده تضعیف عملکرد تعادلی محسوب می شود.
 
 
بر اساس نتایج ارائه شده در جدول ۳، آزمون t زوجی تغییرات معناداری را در گروه تجربی نشان داد، همان‌گونه که الگوی تغییرات ارائه شده نشان می دهد، تحلیل درون گروهی مبتنی بر آزمون t زوجی حاکی از آن است که گروه تجربی (ورزش در آب) در طیف گسترده ای از شاخص های تعادلی بهبود معناداری را تجربه کرده است. در گروه تجربی، میانگین سرعت نوسان مرکز فشار در تمامی تست های انجام شده در جهت AP و نیز در تست های TLEO، TLEC و STEC در جهت ML کاهش معناداری نشان داد (p<0.05). تنها استثنا، تست STEO در جهت ML بود که در آن تغییر معناداری مشاهده نشد (‎p>0.05). همچنین، همان گونه که در جدول ۳ مشخص است، دامنه جابه جایی مرکز فشار در پس‌آزمون نسبت به پیش آزمون در تست STEC در هر دو جهت AP و ML و نیز در تست های STEO و TLEC در جهت AP بهبود معناداری داشته است (p<0.05). در مقابل، دامنه جابه جایی COP در تست TLEO در هر دو جهت و همچنین در تست های STEO و TLEC در جهت ML فاقد تغییرات معنادار بوده است (‎p<0.05). با توجه به داده های جدول ۳، از میان تمام شاخص های تعادلی گروه کنترل، تنها میانگین سرعت COP در جهت AP تست STEC به سطح معناداری رسیده است (‎p=0.017) و در این متغیر هم، امتیازها در پس آزمون نسبت به پیش آزمون تضعیف شده است. در سایر موارد مربوط به متغیر میانگین سرعت و دامنه جابه جایی COP تفاوت معناداری بین پیش آزمون و پس آزمون گروه کنترل وجود ندارد (‎p>0.05). در نتیجه، با توجه به فقدان تغییرات معنادار در گروه کنترل، می‌توان استنباط کرد که بهبودهای مشاهده ‌شده در گروه تمرینی به‌طور مشخص به مداخله ورزش در آب نسبت داده می‌شود.
علاوه بر تحلیل های درون گروهی، نتایج آزمون تحلیل کوواریانس ANCOVA با کنترل مقادیر پایه (پیش آزمون) برای مقایسه عملکرد دو گروه ارائه شده است. یافته ها نشان می دهد که به‌استثنای شاخص DA‑COP در جهت AP آزمون TELO، برای تمامی شاخص های تعادلی دیگر، تفاوت بین دو گروه از نظر آماری معنادار بوده است (p<0.05). 
این الگو بیانگر آن است که حتی پس از تعدیل اثر مقادیر اولیه، امتیازهای پس‌آزمون گروه تمرینی به‌طور معناداری بهتر از گروه کنترل است و تغییرات مشاهده شده به‌روشنی به نفع مداخله ورزش در آب می باشد. به‌عبارت‌دیگر، ستون تغییرات پس آزمون-پیش آزمون در جدول ۳ نشان می دهد که جهت و اندازه این تفاوت ها به‌طور کامل با اثر مداخله هم‌راستا بوده و گروه کنترل نه‌تنها بهبودی نشان نداد، بلکه در یکی از شاخص ها کاهش معناداری را تجربه کرده است.
بحث
این مطالعه نشان داد که به کارگیری یک برنامه ۱۲ هفته ای تمرینات تعادلی-قدرتی مبتنی بر پروتکل های استاندارد Otago و ROPE در محیط آب، موجب بهبود معنادار شاخص های مبتنی بر COP در زنان مبتلا به پوکی استخوان می شود. یافته ها حاکی از آن است که تمرینات ساختارمند در محیط آبی می تواند سازوکارهای کلیدی کنترل پاسچرال را در این جمعیت تقویت کند. این تغییرات عمدتاً در میانگین سرعت نوسان مرکز فشار (MV‑COP) و در برخی موارد در دامنه جابه جایی مرکز فشار (DA-COP) مشاهده شد.
همان طور که از جدول 3 و نتایج آزمون ها مشخص است، در اغلب تست های این مطالعه متغیر MV-COP نسبت به متغیر DA-COP، حساسیت بیشتری به مداخله نشان داده است. این روند با شواهد پیشین نیز همخوان می باشد. در مطالعه برک و همکاران (2010)، پارامترهای سرعتی COP در چندین وضعیت ایستا و پویا بهبود معنادار داشتند، درحالی‌که شاخص های دامنه ای تغییرات محدودتری نشان دادند (3). یافته های آویرو و همکاران (2017) نیز نشان داد که در شرایط چالش‌ برانگیزتر (تاندوم و تک پا)، کاهش سرعت نوسان COP پایاتر و گسترده تر از تغییرات دامنه ای بود (23). به‌طور مشابه در مطالعه میکو و همکاران (2018)، اگر چه سرعت COP به‌طور مستقیم اندازه گیری نشده است، اما شاخص های عملکردی مبتنی بر زمان که ماهیتاً بازتاب-دهنده سرعت تنظیمات پاسچرال و میزان پاسخ‌ دهی سیستم عصبی-عضلانی در فرآیند حفظ تعادل هستند، بهبودهای معنادار و گسترده تری نسبت به شاخص های دامنه ای داشتند (4). در مجموع، این همگرایی شواهد تأیید می کند که پارامترهای سرعتی COP، شاخص های حساس تری برای آشکارسازی تغییرات کنترل وضعیتی محسوب می شوند. تبیین این روند، از منظر نورومکانیکی نیز قابل‌انتظار است. شاخص های سرعتی COP مستقیماً تحت تأثیر فرآیندهای سریع تری قرار می گیرند، از جمله افزایش سرعت پردازش حسی-حرکتی، کاهش تأخیر پاسخ های عضلانی و بهبود تنظیمات پاسچرال پیش بینانه و بازتابی که همگی در مراحل اولیه تمرین پذیری دستخوش تغییر می شوند (31, 32). در مقابل، دامنه جابه جایی COP بیش از آن‌که بازتاب‌-دهنده اصلاحات لحظه ای پاسچرال باشد، به ظرفیت های ساختاری-عضلانی، توانایی تولید گشتاورهای بزرگ تر و تغییرات آهسته تر در ویژگی های مکانیکی سیستم اسکلتی-عضلانی وابسته است. عواملی که معمولاً در دوره های تمرینی طولانی تر دچار تحول می شوند (13, 33). افزون بر این، محیط آبی با ایجاد مقاومت یکنواخت و ویسکوزیته بالا، اصلاحات کوچک و سریع پاسچرال را بیش از اصلاحات دامنه ای بزرگ تحریک می کند (34, 35)؛ بنابراین، غلبه تغییرات مشاهده شده در MV‑COP نسبت به DA-COP نه‌تنها با یافته های پیشین هم خوان است، بلکه از منظر فیزیولوژیک و بیومکانیکی نیز کاملاً منطقی و توجیه پذیر است.
از سوی دیگر مقایسه الگوهای پاسخ در تست های STEO/STEC و TLEO/TLEC نشان می دهد که میزان تغییر در شاخص های COP به سطح اتکا، وابسته است. در شرایطی مانند STEO و STEC که سطح اتکا کاهش یافته است و بدن در وضعیت چالش برانگیزتری قرار می گیرد، بهبودهای معنادار و برجسته تری در خروجی ها ثبت شده است این الگو با گزارش های آویرو و همکاران (2017) هم خوان است که نشان داده اند تمرینات آبی بیشترین اثر خود را در شرایط دشوارتر بروز می دهند (23). در مقابل، در تست های TLEO و TLEC با سطح اتکای گسترده تر، تغییرات محدودتر است. این تفاوت را می‌توان ناشی از آن دانست که سطح اتکای وسیع تر، موجب انتقال بار کنترل قامت، به ساختارهای مرکزی تر مانند لگن و تنه می شود. سازگاری این ساختارها معمولاً به زمان طولانی تر نیاز دارد و همین امر کاهش پاسخ های کوتاه مدت را در تست های با سطح اتکای وسیع تر توضیح می دهد (36-38).
در کنار تفاوت های وابسته به سطح اتکا و نوع آزمون، تحلیل جهت نوسان نیز نشان داد که تغییرات مبتنی بر COP در محور قدامی-خلفی (صفحه ساجیتال) بیشتر از محور داخلی-خارجی (صفحه فرونتال) بود. الگویی که در مطالعات آویرو و همکاران (2017) و گریوز و همکاران (2018)، نیز توصیف شده است (15, 23). برتری تغییرات در صفحه ساجیتال با نقش سازوکارهای سریع اصلاح قامت در این راستا هم خوان است، زیرا نخستین واکنش های کنترلی در تکالیف ایستایی چالش برانگیز، به‌صورت پاسخ-های سریع و با شدت بالا فعال می شوند. محیط آبی نیز با ایجاد مقاومت ویسکوز و تحریک های کوچک در حرکات پیش رونده و پس رونده، این پاسخ ها را تقویت می کند. در مقابل، کنترل نوسانات جانبی بیشتر به فعال سازی عضلات لگنی و جانبی ران وابسته است، واحدهایی که برای سازگاری مؤثر به دوره های تمرینی طولانی تر و بارگذاری اختصاصی تر نیاز دارند و همین امر کاهش تغییرات کوتاه مدت در محور فرونتال را توضیح می دهد (3, 39)؛ بنابراین، هم کاهش سطح اتکا و هم برتری محور AP شرایطی ایجاد می کنند که سامانه تعادلی ناگزیر به واکنش سریع تر و مؤثرتر می شود، الگویی که توضیح می دهد چرا تمرینات آبی در این وضعیت ها بیشترین اثر خود را نشان می دهند.
از منظر تحلیل بین گروهی نیز یافته ها شواهد محکمی در تأیید اثر اختصاصی مداخله ارائه می کنند. درحالی‌که در گروه تمرینی، تقریباً تمامی شاخص های سرعتی COP در شرایط چالش‌ برانگیز، بهبود معنادار داشتند، گروه کنترل در بخش قابل توجهی از متغیرها بدون تغییر باقی ماند یا نشانه هایی از تضعیف تدریجی عملکرد تعادلی نشان داد. این روند با مطالعاتی همخوان است که افت طبیعی تعادل را در زنان مبتلا به پوکی استخوان در غیاب مداخله هدفمند گزارش کرده اند. به کارگیری ANCOVA با کنترل مقادیر پایه نشان داد که تفاوت های مشاهده شده در پس آزمون، ناشی از اختلافات اولیه یا تغییرات تصادفی نیست و با توجه به هم ترازی دقیق گروه ها در ابتدای مطالعه، بازتاب اثر برنامه تعادلی-قدرتی در محیط آب است. این یافته ها با گزارش های میکو و همکاران (2018) (4) و سایر پژوهش هایی که افت تدریجی عملکرد در گروه های کنترل را نشان داده اند سازگار است و تأکید می کند که در زنان مبتلا به پوکی استخوان، حفظ وضعیت موجود بدون مداخله عملاً به معنای پذیرش سیر نزولی کنترل وضعیتی است. شاخص DA‑COP در آزمون TLEO در جهت AP تنها موردی است که در تحلیل کوواریانس تفاوت معنادار را بین گروه ها نشان نمی دهد، امری که مجدداً نقش محدودتر راهبردهای اصلاح سریع در شرایط سطح اتکای وسیع را نشان می-دهد (38).
یکی از نقاط قوت روش شناختی پژوهش حاضر، به کارگیری هم‌زمان میانگین سرعت COP و دامنه جابه جایی COP به‌عنوان دو شاخص مکمل برای سنجش کنترل قامت است. بسیاری از مطالعات پیشین یا صرفاً بر پارامترهای سرعتی تکیه کرده‌ اند یا تنها از شاخص های دامنه ای و ناحیه ای استفاده کرده اند و کمتر مطالعه ای این دو بعد را به‌صورت هم زمان و نظام مند در زنان مبتلا به پوکی استخوان بررسی کرده است. ترکیب این دو شاخص امکان آن را فراهم ساخت که از یک ‌سو تغییرات سریع تر و حساس تر عصبی-عضلانی در قالب کاهش میانگین سرعت COP و از سوی دیگر روند کندتر و ساختاری تر ظرفیت های حرکتی و دامنه ای را در یک چارچوب واحد دنبال کنیم. این الگو نشان می دهد که مداخلات تعادلی-قدرتی در محیط آب در گام نخست مسیرهای عصبی-عضلانی مرتبط با سرعت اصلاحات پاسچرال را فعال و تقویت می کند و تنها با تداوم دوره تمرین می توان انتظار داشت این سازگاری های اولیه به‌تدریج در شاخص های دامنه ای و تغییرات ساختاری تر کنترل قامت نیز بازتاب پیدا کند. بر پایه مجموعه شواهد به دست آمده تمرینات تعادلی-قدرتی مبتنی بر پروتکل های استاندارد در محیط آب، می تواند در بازه ای نسبتاً کوتاه، سرعت اصلاحات پاسچرال را به طور معناداری بهبود بخشد، نوسانات قدامی-خلفی را در شرایط سطح اتکای کاهش یافته مهار کند و از تضعیف طبیعی کنترل وضعیتی در زنان مبتلا به پوکی استخوان جلوگیری نماید. 
نتیجه گیری نهایی
یافته های این پژوهش نشان می دهد که استفاده از تمرینات تعادلی-قدرتی ساختارمند در محیط آب می تواند به‌عنوان یک گزینه عملی و ایمن برای ارتقای کنترل قامت در زنان مبتلا به پوکی استخوان به کار گرفته شود. چنین مداخله ای با فراهم کردن شرایط کم‌خطر و تنظیم تدریجی بار تمرینی، ظرفیت مناسبی برای بهبود عملکرد تعادلی و کاهش احتمال سقوط در این جمعیت ایجاد می کند. نتایج حاضر بر ضرورت گنجاندن برنامه های تمرین در آب در پروتکل های پیشگیری و توان‌بخشی مرتبط با پوکی استخوان تأکید دارد و نشان می دهد که بررسی دوره های طولانی تر تمرین، برای ارزیابی پایداری و درک سازو کارهای چند لایه سازگاری پاسچرال در شرایط ایمن و استاندارد، مسیر آینده این حوزه را تعیین خواهد کرد.

ملاحظات اخلاقی 
پیروی از اصول اخلاق پژوهش

در اجرای پژوهش ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق پژوهشکده علوم حرکتی دانشگاه خوارزمی در نظر گرفته شده و کد اخلاق به شماره (IR-KHU.KRC.1000.220) دریافت شده است.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
ایده، مفهوم سازی، تحقیق، بررسی، روش شناسی، تحلیل داده ها، تدوین و ویرایش مقاله توسط آوا مهدی زاده و حیدر صادقی صورت پذیرفت، نهایی سازی توسط همه نویسندگان به انجام رسید. 
تعارض 
بنا بر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1404/10/14 | پذیرش: 1404/11/26 | انتشار: 1404/11/28

فهرست منابع
1. Erhan B, Ataker Y. Rehabilitation of patients with osteoporotic fractures. Journal of Clinical Densitometry. 2020;23(4):534-538. [DOI:10.1016/j.jocd.2020.06.006]
2. Frank E. Treatment of low bone density or osteoporosis to prevent fractures in men and women. Annals of Internal Medicine. 2017;167(12):899. [DOI:10.7326/L17-0489]
3. Berk E, Koca TT, Güzelsoy SS, Nacitarhan V, Demirel A. Evaluation of the relationship between osteoporosis, balance, fall risk, and audiological parameters. Clinical Rheumatology. 2019;38:3261-3268. [DOI:10.1007/s10067-019-04655-6]
4. Miko I, Szerb I, Szerb A, Bender T, Poor G. Effect of a balance-training programme on postural balance, aerobic capacity and frequency of falls in women with osteoporosis: a randomized controlled trial. Journal of Rehabilitation Medicine. 2018;50(6):542-547. [DOI:10.2340/16501977-2349]
5. Walker MD, Shane E. Postmenopausal osteoporosis. New England Journal of Medicine. 2023;389(21):1979-1991. [DOI:10.1056/NEJMcp2307353]
6. Miller P, Pannacciulli N, Malouf-Sierra J, Singer A, Czerwiński E, Bone H, et al. Efficacy and safety of denosumab vs. bisphosphonates in postmenopausal women previously treated with oral bisphosphonates. Osteoporosis International. 2020;31:181-191. [DOI:10.1007/s00198-019-05233-x]
7. Mollova K, Valeva S, Bekir N, Teneva P, Varlyakov K. Effectiveness of proprioceptive training on postural stability and chronic pain in older women with osteoporosis: a six-month prospective pilot study. Journal of Functional Morphology and Kinesiology. 2025;10(3):316. [DOI:10.3390/jfmk10030316]
8. Stolzenberg N, Felsenberg D, Belavy D. Postural control is associated with muscle power in post-menopausal women with low bone mass. Osteoporosis International. 2018;29(10):2283-2288. [DOI:10.1007/s00198-018-4599-1]
9. Jorgensen MG. Assessment of postural balance in community-dwelling older adults. Danish Medical Journal. 2014;61(1):B4775.
10. Hewson DJ, Singh NK, Snoussi H, Duchene J. Classification of elderly as fallers and non-fallers using centre of pressure velocity. In: Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society; 2010 Aug 31-Sep 4; Buenos Aires, Argentina. p. 3678-3680. [DOI:10.1109/IEMBS.2010.5627649]
11. Dehkordi SS, ShamsehKohan P. Comparison of symmetry in postural sway while maintaining static balance in elderly women with and without poor central stability. Journal of Sport Biomechanics. 2023;9(1):60-72. [DOI:10.61186/JSportBiomech.9.1.60]
12. Rizzato A, Benazzato M, Cognolato M, Grigoletto D, Paoli A, Marcolin G. Different neuromuscular control mechanisms regulate static and dynamic balance: a center-of-pressure analysis in young adults. Human Movement Science. 2023;90:103120. [DOI:10.1016/j.humov.2023.103120]
13. Quijoux F, Nicolaï A, Chairi I, Bargiotas I, Ricard D, Yelnik A, et al. A review of center of pressure (COP) variables to quantify standing balance in elderly people: algorithms and open-access code. Physiological Reports. 2021;9(22):e15067. [DOI:10.14814/phy2.15067]
14. Riemann BL, Piersol K. Intersession reliability of self-selected and narrow stance balance testing in older adults. Aging Clinical and Experimental Research. 2017;29:1045-1048. [DOI:10.1007/s40520-016-0687-2]
15. Graves M, Snyder K, McFelea J, Szczepanski J, Smith MP, Strobel T, et al. Quantitative measurement of the improvement derived from a 10-month progressive exercise program to improve balance and function in women at increased risk for fragility fractures. Journal of Clinical Densitometry. 2020;23(2):286-293. [DOI:10.1016/j.jocd.2018.06.003]
16. Mineiro L, Zeigelboim BS, dos Santos CF, da Rosa MR, Valderramas S, Gomes ARS. Effects of exercise for older women with osteoporosis: a systematic review. Molecular and Cellular Biomechanics. 2024;21:117-119. [DOI:10.62617/mcb.v21.117]
17. Kumar S, Smith C, Clifton-Bligh RJ, Beck BR, Girgis CM. Exercise for postmenopausal bone health-can we raise the bar? Current Osteoporosis Reports. 2025;23(1):20. [DOI:10.1007/s11914-025-00912-7]
18. Seyedjafari E, Sahebozamani M, Ebrahimipour E. Effect of eight weeks of water exercises in the deep part of the pool on the static balance of elderly men. Salmand: Iranian Journal of Ageing. 2017;12(3):384-393. [DOI:10.21859/sija.12.3.384]
19. Zaravar F, Tamaddon G, Zaravar L, Jahromi MK. The effect of aquatic training and vitamin D3 supplementation on bone metabolism in postmenopausal obese women. Journal of Exercise Science and Fitness. 2024;22(2):127-133. [DOI:10.1016/j.jesf.2024.01.002]
20. Deng Y, Tang Z, Yang Z, Chai Q, Lu W, Cai Y, et al. Comparing the effects of aquatic-based exercise and land-based exercise on balance in older adults: a systematic review and meta-analysis. European Review of Aging and Physical Activity. 2024;21(1):13. [DOI:10.1186/s11556-024-00349-4]
21. Appiah-Kubi KO, Galgon A, Tierney R, Lauer R, Wright WG. Concurrent vestibular activation and postural training recalibrate somatosensory, vestibular and gaze stabilization processes. PLoS One. 2024;19(7):e0292200. [DOI:10.1371/journal.pone.0292200]
22. Hesari AR, Hesari AR, Pirshahid AM. Comparison of musculoskeletal disorders in the upper limbs of male athletes with obese and thin non-athlete males. Journal of Sport Biomechanics. 2023;7(4):260-269.
23. Aveiro MC, Avila MA, Pereira-Baldon VS, Ceccatto Oliveira ASB, Gramani-Say K, Oishi J, et al. Water-versus land-based treatment for postural control in postmenopausal osteoporotic women: a randomized, controlled trial. Climacteric. 2017;20(5):427-435. [DOI:10.1080/13697137.2017.1325460]
24. Rhea CK, Kiefer AW, Wright WG, Raisbeck LD, Haran FJ. Interpretation of postural control may change due to data processing techniques. Gait and Posture. 2015;41(2):731-735. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2015.01.008]
25. Alsubaie SF, Whitney SL, Furman JM, Marchetti GF, Sienko KH, Sparto PJ. Reliability of postural sway measures of standing balance tasks. Journal of Applied Biomechanics. 2018;35(1):11-18. [DOI:10.1123/jab.2017-0322]
26. Gonzalez DRG, Imbiriba LA, Jandre FC. Comparison of body sway measured by a markerless low-cost motion sensor and by a force plate. Research on Biomedical Engineering. 2021;37(3):507-517. [DOI:10.1007/s42600-021-00161-4]
27. Hernandez ME, Snider J, Stevenson C, Cauwenberghs G, Poizner H. A correlation-based framework for evaluating postural control stochastic dynamics. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 2015;24(5):551-561. [DOI:10.1109/TNSRE.2015.2436344]
28. Huurnink A, Fransz DP, Kingma I, van Dieën JH. Comparison of a laboratory-grade force platform with a Nintendo Wii Balance Board on measurement of postural control in single-leg stance balance tasks. Journal of Biomechanics. 2013;46(7):1392-1395. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2013.02.018]
29. Chiu H-L, Yeh T-T, Lo Y-T, Liang P-J, Lee S-C. The effects of the Otago Exercise Programme on actual and perceived balance in older adults: a meta-analysis. PLoS One. 2021;16(8):e0255780. [DOI:10.1371/journal.pone.0255780]
30. Sinaki M. Musculoskeletal rehabilitation in patients with osteoporosis-Rehabilitation of Osteoporosis Program-Exercise (ROPE). Journal für Mineralstoffwechsel. 2010;17(2):60-65.
31. Hill MW, Wdowski MM, Rosicka K, Kay AD, Muehlbauer T. Exploring the relationship of static and dynamic balance with muscle mechanical properties of the lower limbs in healthy young adults. Frontiers in Physiology. 2023;14:1168314. [DOI:10.3389/fphys.2023.1168314]
32. Ruhe A, Fejer R, Walker B. Center of pressure excursion as a measure of balance performance in patients with non-specific low back pain compared to healthy controls: a systematic review of the literature. European Spine Journal. 2011;20(3):358-368. [DOI:10.1007/s00586-010-1543-2]
33. Zemková E, Kováčiková Z. Sport-specific training induced adaptations in postural control and their relationship with athletic performance. Frontiers in Human Neuroscience. 2023;16:1007804. [DOI:10.3389/fnhum.2022.1007804]
34. Jain PP, Kanase SB, Rainak A, Kanase SB. Effect of aquatic exercises on postural control in elderly population. NeuroQuantology. 2022;20(16):5349.
35. Marinho-Buzelli AR, Rouhani H, Masani K, Verrier MC, Popovic MR. The influence of the aquatic environment on the control of postural sway. Gait and Posture. 2017;51:70-76. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2016.09.009]
36. Board D, Stemper BD, Yoganandan N, Pintar FA, Shender B, Paskoff G. Biomechanics of the aging spine. Biomedical Sciences Instrumentation. 2006;42:1-6.
37. Fransz DP, Huurnink A, de Boode VA, Kingma I, van Dieën JH. The effect of the stability threshold on time to stabilization and its reliability following a single-leg drop jump landing. Journal of Biomechanics. 2016;49(3):496-501. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2015.12.048]
38. Hong S, Park S. Biomechanical optimization and reinforcement learning provide insight into transition from ankle to hip strategy in human postural control. Scientific Reports. 2025;15(1):13640. [DOI:10.1038/s41598-025-97637-5]
39. Swanenburg J, de Bruin ED, Stauffacher M, Mulder T, Uebelhart D. Effects of exercise and nutrition on postural balance and risk of falling in elderly people with decreased bone mineral density: randomized controlled trial pilot study. Clinical Rehabilitation. 2007;21(6):523-534. [DOI:10.1177/0269215507075206]
40. Lee Y, Shin S. Effects of the shape of the base of support and dual task execution on postural control. Asian Journal of Kinesiology. 2019;21(1):14-24. [DOI:10.15758/ajk.2019.21.1.14]

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-NC 4.0 | Journal of Sport Biomechanics

Designed & Developed by : Yektaweb