RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
German
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Ziel war es, die optimale Nutzung von Techniken der Datenerhebung für Nordic-Walking-Gang- und Haltungsanalyse untermauern. Dreidimensionale Bewegungserfassung sollte während der kurzen Dauer - Analyse (dh einzelne Gangzyklus) verwendet werden, während Accelerometrie sollte für längere Dauer - Analyse (dh wiederholten Zyklen) wie ein 6 - Minuten - Gehtest verwendet werden.
Nordic Walking (NW) ist eine sichere und einfache Form der Übung in den letzten Jahren, und dieses Gangbild bei der Untersuchung wurden verschiedene Techniken der Datenerhebung eingesetzt worden, die jeweils mit positiven und negativen. Ziel war es, die Wirkung von NW auf älteren Erwachsenen Gang und Haltung zu bestimmen und in die optimale Nutzung unterschiedlicher Datenerfassungssysteme sowohl kurze als auch lange Dauer-Analyse zu bestimmen. Gang- und Körperhaltung während der NW und normalen Gehen wurden bei 17 gesunden älteren Erwachsenen (69 ± 7,3 Jahren) bewertet. Die Teilnehmer führten zwei Studien von 6 Minuten zu Fuß Tests (6MWT) (1 mit Polen (WP) und 1 ohne Pole (NP)) und 6 Versuche mit einem 5m zu Fuß (3 WP und 3 NP). Bewegung wurde mit zwei Systemen aufgezeichnet, ein 6-Sensor Accelerometrie System und ein 8-Kamera 3-dimensionale Motion-Capture-System, um die räumlich-zeitliche zu quantifizieren, kinematische und kinetische Parameter.
Mit beiden Systemen demonstriert Teilnehmer erhöhte Schrittlänge und Doppelstütze und Verkleed Gehgeschwindigkeit und Kadenz WP im Vergleich zu NP (p <0,05). Auch mit Motion-Capture, größere Einzel Support-Zeit wurde festgestellt, WP (p <0,05). Mit 3-D-Erfassung, kleinere Hüfte Energieerzeugung und Kraftmomente wurden bei Fersenkontakt und Pre-Swing sowie kleinere Kniestromaufnahme bei Fersenkontakt, Pre-Swing und Terminal swing WP im Vergleich zu NP gefunden, wenn beurteilt über ein Zyklus (p <0,05). Auch ergab WP kleinere Kraftmomente bei Fersenkontakt und Terminal schwingen zusammen mit größeren Momente in der Mitte der Haltung eines Gangzyklus (p <0,05). Es wurden keine Änderungen für die Körperhaltung gefunden.
NW scheint angemessen für ein normales Gangbild bei älteren Erwachsenen zu fördern. Dreidimensionale Bewegungserfassung sollte in erster Linie während der kurzen Dauer der Ganganalyse (dh einzelne Gangzyklus) verwendet werden, während Accelerometrie Systeme in erster Linie in den Fällen eingesetzt werden , sollten längere Dauer Analyse erfordern , wie zum Beispiel während der 6MWT.
Nordic Walking (NW) ist als einfache und sichere Form der Fitness - Walking angesehen 1 speziell entwickelten Stöcke verwenden. Es wird vorgeschlagen, dass Pole zusätzliche Stabilität sorgen, Verbesserung der Körperhaltung und Belastung der Gelenke der unteren Extremitäten zu verringern. Es besteht jedoch begrenzt oder widersprüchliche Aussagen Gelenkbelastung und Körperhaltung in Bezug auf. Auf der einen Seite Schwameder et al. 2, Willson et al. 3 und Koizumi et al. 4 Bericht Verbesserungen in kinematischen Maßnahmen und / oder Verringerung der Bodenreaktions, Kompression und Scherkräfte mit ihren Pol zu Fuß Studien. Auf der anderen Seite, kinematische Maßnahmen und erhöhte Gelenkbelastung in Bezug auf die Brems- / Antriebskräfte und Kraftmomente rückläufig von Hansen et al. 5, Stief et al. 6 und Hagen et al. 7 , während Pol zu Fuß. Zusätzlich Ansprüche der verbesserten Körperhaltung scheinen gegangen entirel zu habeny nicht unterstützt durch wissenschaftliche Forschung zu diesem Punkt.
Ähnlich wie bei den widersprüchlichen Ergebnissen mit Gangmuster gefunden, verschiedene Methoden und Geräte wurden auch in dieser Linie der Forschung eingesetzt. Mehrere Studien haben 3-dimensionale Motion - Capture - Systeme 4,6 und digitale Videokameras 2,5, alle mit Kraftmessplatten in das System, Gang angemessen beurteilen eingearbeitet , um verwendet. Während zusätzlich andere Studien haben andere Mittel zur Beurteilung Nordic Polarisierungs Gang einschließlich der Verwendung von electrogoniometry 7, Elektromyographie (EMG) 8 eingesetzt und Dehnmessstreifen angebracht Pole 2,9. Mit der Technik in diesem Protokoll verwendet wird , stellt sie den spezifischen Vorteil, dass sie eine entsprechende Darstellung (dh wiederholt Gangzyklen) eines Individuums Nordic Polarisierungs Gang über alternative Techniken zu demonstrieren , die mehr konzentriert auf kurze Laufzeiten und einzelne Gangzyklen. Auch dieses Verfahren nutztAccelerometrie, ein geeignetes Instrument, die bis zu diesem Punkt hat sich dünn in Nordic-Walking-Forschung eingesetzt. Je nach Ziel der einzelnen Forschungsprojekte kann die Anwendung dieses Protokolls für Situationen geeignet, wie in diesem Protokoll beschriebenen, besonders für kurze und lange Dauer Gang. Es ist wichtig zu beachten , dass sowohl Motion - Capture - und Accelerometrie eignen sich für eine Vielzahl von Gangeigenschaften zu erhalten , einschließlich: räumlich-zeitliche (zB Schrittlänge, Gehgeschwindigkeit, etc.), Kinematik (zB Bewegungsbereich) und kinetische (zB Kräfte , Leistungsausgänge, etc.) Parameter.
Und trotz der Verwendung dieser verschiedenen Teile der Ausrüstung, nur von kurzer Dauer Gang Ereignisse (dh einzelne Gangzyklus) haben bewertet worden, Fragen in Bezug verlassen beste längere Dauer Gang Beurteilung (dh wiederholt Gang - Zyklen). Daher wird die Begründung für die Entwicklung und Anwendung dieser Technik auf die i basierendmportance der ein vollständiges Bild von Nordic Polarisierungs Gang Gestaltung.
Der Zweck dieser Studie war zweifach. Erstens ist das primäre Ziel zu bestimmen und die Verwendung beider Accelerometrie Systeme und 3-dimensionale Motion-Capture-Systeme bei der Beurteilung der Gang und Haltung über kurze und lange Zeiträume untermauern. In zweiter Linie ist es das Ziel, die Gesamtwirkung der Nordic-Walking-Stöcke auf Gangmuster einschließlich räumlich-zeitliche und kinetische Maßnahmen sowie Körperhaltung der älteren Erwachsenen zu bestimmen. Bis heute hat minimale Forschung konzentrierte sich auf älteren Erwachsenen NW und von dem , was veröffentlicht wurde, Funktion (dh Kraft, Balance, Flexibilität) hat die primären Zielvariablen dargestellt. Daher Wissen um die Rolle von Walking-Stöcke auf meßbare Gang Variablen im Zusammenhang benötigt wird und einen Einblick geben können, wie Pole in unsere Gangmuster spielen können, wie wir altern.
Diese Studie wurde in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Forschungs Ethikrat der Universität von Ottawa durchgeführt.
1. Screening-Verfahren
2. Pole Set-up und Nordic Walking Unterricht
3. Datenerfassung und Testprotokoll
4. Daten und statistische Analyse 14
Spatial-Temporal Gait Parameter
Wenn es mit Nordic-Walking-Stöcke zu Fuß und bewertet unter Verwendung von Motion-Capture-und Kraftmessplatten, Schrittlänge (p <0,01), Doppel-Support-Zeit (p <0,001) und einzelne Stützzeit (p <0,001) sind alle deutlich länger im Vergleich zu Walking ohne Stöcke . Zusätzlich Gehgeschwindigkeit (p <0,05) signifikant langsamer und Kadenz (p <0,001) signifikant kleiner bei dem die Pole im Vergleich zu ohne in älteren Erwachsenen. Ferner wird, wenn über einen längeren Zeitraum zu Fuß mit dem 6MWT und mit Accelerometrie ähnliche Ergebnisse werden zur Kenntnis genommen mit einer längeren Schrittlänge (p <0,001) und Doppel-Support-Zeit (p <0,001) sowie eine deutlich langsamer Gehgeschwindigkeit (p Prüfung Gangart <0,001) und kleiner Kadenz (p <0,001) (Tabelle 1).
Untere Extremität Joint Kinetic Analysis </ P>
Kinetic Maßnahmen werden unter Verwendung von 3-dimensionalen Motion-Capture allein bewertet.
Hüftgelenk
Wenn Pole mit deutlich kleineren Hüfte Stromerzeugung bei Fersenkontakt (H1) (p <0,05) sowie bei der Vor- Schwung (H3) (p <0,01) gesehen im Vergleich zu Fuß ohne Pole (Abbildung 1). Um mit diesen Reduktionen in Hüfte Energieerzeugung zusammenfallen, der Moment der Kraft während Gehen mit Stöcken ist deutlich kleiner an beiden Fersenkontakt (p <0,05) und Pre-Swing (p <0,05) im Vergleich zu ohne Stöcke.
Knie Power Generation / Absorption
Wenn Pole mit deutlich kleineren Knieleistungsabsorption bei Pre-Swing (K3) (p <0,001) und bei ter bei Fersenkontakt (K1) (p <0,05), gesehenminal swing (K4) (p <0,001) im Vergleich zu Fuß ohne Pole (Abbildung 2). Zusätzlich mit Polen deutlich kleinere Kraftmomente sind bei Fersenkontakt (p <0,001) und am Ende der Schwung (p <0,001) und deutlich größere Kraftmomente in der Mitte der Haltung (p <0,01) im Vergleich zu ohne Stöcke gefunden.
Knöchel Power Generation / Absorption
Es gibt keine nennenswerte Leistung oder Kraftmoment Unterschiede am Sprunggelenk an beiden Fersenkontakt (A1) oder toe-off (A2).
Postural Analyse
Es gibt keine signifikanten Unterschiede im Stamm Bewegungsbereich , wenn sie in einer der drei Ebenen der Bewegung (dh frontal, sagittal und horizontal) oder mit Motion - Capture in der Frontal- und Sagittalebene mit Accelerometrie.
Die Ergebnisse dieser Forschung fand zeitgleich mit der bisherigen Forschung zum gleichen Thema mit ähnlichen Motion-Capture-Systeme. Diese Ergebnisse zeigen, dass diese Technik und die Verwendung von sowohl Bewegungserfassung und Accelerometrie kann bei der Beurteilung der Gang und Haltung allgemein geeignet sein.

Abb . 1: Spitzen Hüfte Strom über ein einziges Gangzyklus Diese Figur stellt eine typische Hip Leistungsprofil in Watt pro Kilogramm Körpergewicht über einen einzigen Gangzyklus (dh Fersenauftreffposition von einem Fuß auf den nächsten Fersenauftreffposition des gleichen Fuß) zu zu vergleichen, um mit Polen (rot) ohne Stöcke (blau). Die Pfeile bei H1, H2 und H3 Phasen sind indikativ für die Änderungen der Leistungserzeugung / Absorption mit Pole ohne Pole im Vergleich mit dem Sternchen einen signifikanten Unterschied zwischen der tw anzeigto. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abb . 2: Peak - Knie Strom über ein einziges Gangzyklus Diese Figur stellt eine typische Knieleistungsprofil in Watt pro Kilogramm Körpergewicht über einen einzigen Gangzyklus (dh Fersenauftreffposition von einem Fuß auf den nächsten Hölle Schlag des gleichen Fuß) zu zu vergleichen, um mit Polen (rot) ohne Stöcke (blau). Die Pfeile an K1, K2, K3 und K4 Phasen sind ein Anzeichen für die Veränderungen in der Stromerzeugung / Aufnahme mit Pole ohne Pole im Vergleich mit dem Sternchen einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden anzeigt. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version zu sehen diese Figur.
| VICON | APDM | |||
| Mit Polen | Ohne Polen | Mit Polen | Ohne Polen | |
| Zielparameter | Mittelwert ± SD | |||
| Stride Länge (m) | 1,39 ± 0,19 | 1,31 ± 0,21 † | 1,47 ± 0,11 | 1,42 ± 0,11 † |
| Gait Geschwindigkeit (m / sec) | 1,08 ± 0,23 | 1,18 ± 0,20 * | 1,25 ± 0,17 | 1,39 ± 0,14 † |
| Cadence (Schritte / min) | 93.07 ± 10.90 | 108,78 ± 11,26 † | 101,92 ± 12,17 | 117,82 ± 9,74 † |
| Doppel - Support Zeit (s) | 0,34 ± 0,06 | 0,28 ± 0,06 † | 0,28 ± 0,07 | 0,22 ± 0,06 † |
| Einzel - Support Zeit (s) | 0,48 ± 0,05 | 0,41 ± 0,04 † | --- | --- |
Tabelle 1:. Spatial-zeitlichen Mittelwert und Standardabweichung für beide Systeme zur Datenerfassung stellt dieser Tabelle werden die verschiedenen räumlichen und zeitlichen Maßnahmen von beiden Accelerometrie und Motion - Capture - Systeme erhalten. Beide Kreuze und Sterne stellen einen signifikanten Unterschied zwischen den mit und ohne Pole Pole für jede jeweilige System, mit Kreuzen spezifisch signifikanten Unterschied bei p darstellt <0,01 und Sternchen eine signifikante Differenz bei p darstellt <0,05.
Diese Arbeit wird teilweise durch Nordixx Kanada, Hersteller der Walking-Stöcke in diesem Video verwendet finanziert.
Ziel war es, die optimale Nutzung von Techniken der Datenerhebung für Nordic-Walking-Gang- und Haltungsanalyse untermauern. Dreidimensionale Bewegungserfassung sollte während der kurzen Dauer - Analyse (dh einzelne Gangzyklus) verwendet werden, während Accelerometrie sollte für längere Dauer - Analyse (dh wiederholten Zyklen) wie ein 6 - Minuten - Gehtest verwendet werden.
Im Namen meines Co-Autors und mir möchte ich Nordixx Canada für die Unterstützung bei der Finanzierung dieser Forschung, unseren Teilnehmern für ihre Zeit und Geduld und unseren Kollegen Josée, Ria, Lei und Nadia für ihre Hilfe bei verschiedenen Aspekten dieser Studie danken.
| Nordic-Walking-Stöcke | Nordixx Canada | , Nordixx Global Traveler oder Walker | Alternative Stöcke können verwendet werden |
| APDM Beschleunigungsmesssystem | APDM | Opal-System | Alternative Systeme können verwendet werden |
| Vicon Motion-Capture-System | Vicon | Alternative Systeme können verwendet werden | |
| Kistler Kraftplattformen | Kistler | Alternative Plattformen können verwendet werden Alternative Plattformen können verwendet werden | |
| Vicon Nexus & Polygon | Vicon | Wird in der Datenanalyse verwendet | |
| 14 mm reflektierende Marker | Vicon | Anzahl oder Markierungen je nach Modell | |
| Maßband | |||
| Gewichtswaage | |||
| Messschieber |