À l’aide de méthodes d’analyse des allures d’étalon-or pour évaluer les effets de l’expérience sur la mécanique des membres inférieurs pendant modérée talons Jogging et en cours d’exécution
14 septembre 2017
Cette étude examine la cinématique des membres inférieurs et la force de réaction au sol (GRF) pendant modéré talons hauts de jogging et en cours d’exécution. Sujets ont été répartis en groupes de porteurs expérimentés et inexpérimentés porteurs. Un système d’analyse de mouvement en trois dimensions avec une plate-forme de force configuré capturé membres inférieurs des mouvements articulaires et GRF.
L’objectif global de cette expérience est d’observer les effets des chaussures à talons hauts sur la mécanique des membres inférieurs lors d’un jogging et d’une course à talons hauts modérés. Cette méthode peut répondre à la question clé selon laquelle dans les exercices à talon haut, les interférences, telles que l’élévation du talon, peuvent ne pas être le principal facteur à l’origine des atténuateurs de la mécanique des membres bas. La seule caractéristique de ce protocole est la variété des participants en tant que sujets expérimentés et inexpérimentés, ce qui a été facilement pris en compte dans les études précédentes utilisant leur gardien et leur méthode.
Commencez par mesurer la taille debout et la masse corporelle du sujet. Mesurez la distance entre la colonne iliaque supérieure et le condyle interne de la cheville, la distance entre les condyles médial et latéral du genou et la distance entre les condyles médial et latéral de la cheville à l’aide d’un pied à coulisse. Ensuite, palpez pour identifier les repères anatomiques.
Étiquetez chaque point de repère sur la peau à l’aide d’un marqueur, puis fixez les 16 marqueurs rétroréfléchissants passifs sur les points de repère des deux côtés des membres inférieurs avec du ruban adhésif double face. Demandez au sujet de se changer pour mettre la chaussure expérimentale. Ensuite, faites-les marcher, faire du jogging et courir librement le long de la piste jusqu’à ce qu’ils soient physiologiquement et psychologiquement à l’aise avec les caméras et les marqueurs sur leurs membres inférieurs, et qu’ils aient l’impression de bouger naturellement.
Ensuite, demandez au sujet de s’entraîner à faire du jogging le long de la piste à une vitesse basse et confortable jusqu’à ce qu’il soit capable de faire du jogging régulièrement. Demandez-leur de faire un effort pour faire du jogging à une vitesse progressivement croissante sur un tapis roulant dans une plage sûre et confortable, connue sous le nom d’entraînement progressif. Ensuite, demandez-leur de s’entraîner à courir au sol le long de la piste à une vitesse élevée confortable jusqu’à ce qu’ils soient capables de courir régulièrement à cette vitesse.
Enfin, demandez au sujet d’essayer de commencer à courir à partir de différentes lignes de départ dans la zone de départ à plusieurs reprises, pour trouver une position de départ appropriée, en veillant à ce que le pied droit frappe naturellement et entre complètement en contact avec la plate-forme de force lors du dépassement. Commencez par demander au sujet de se tenir dans une pose fixe et neutre au centre du volume de capture pour capturer les données statiques. Cliquez sur le bouton de démarrage dans la section de capture du sujet pour capturer environ 150 images.
Ensuite, cliquez sur le bouton d’arrêt. Ensuite, sélectionnez statique dans la liste déroulante du pipeline dans la section étalonnage du sujet. Vérifiez les options Pied gauche et Pied droit dans le volet des paramètres statiques.
Cliquez sur le bouton de démarrage dans la section d’étalonnage du sujet. Ensuite, demandez au sujet de se tenir à la position de départ appropriée. Cliquez sur le bouton de démarrage dans la section de capture pour commencer la capture, puis donnez immédiatement au sujet l’instruction orale de faire du jogging.
Assurez-vous que le pied droit frappe naturellement et entre complètement en contact avec la plate-forme de force lors du passage. Pour les épreuves de jogging, demandez aux sujets de faire du jogging à la basse vitesse confortable qu’ils connaissaient lors de la préparation. Pour les épreuves de course, demandez aux sujets de courir à la vitesse élevée confortable qu’ils avaient connue pendant la préparation.
Prévoyez deux minutes de repos entre deux essais. Enfin, une fois que le sujet est arrivé à la fin de la piste, cliquez sur le bouton d’arrêt. Ces résultats ont indiqué que, à l’exception des mouvements du genou et de la hanche dans le plan sagittal, l’amplitude de mouvement des trois articulations de l’IEW était généralement supérieure à celle de l’EW. L’effet significatif de la vitesse sur l’amplitude de mouvement de l’articulation n’existait que dans l’extension de la flexion de la hanche.
La courbe temporelle GRF de l’EW est caractérisée par un pic initial immédiatement suivi d’une petite onde pendant la période d’absorption des chocs, en particulier pendant la course. En revanche, celui de l’IEW est relativement courant après le pic initial. Il n’y a pas de différence significative dans la force d’impact entre l’EW et l’IEW, mais le taux de charge de l’EW était nettement plus élevé pendant le fonctionnement.
Lors de cette procédure, il est important de se rappeler de recalibrer les caméras qui lisent le volume de capture et de calibrer le premier paramètre à leur propre niveau avant de commencer chaque essai pour garantir la précision de la capture. À la suite de cette procédure, d’autres paramètres, tels que l’élan articulaire, peuvent être calculés afin de répondre à des questions supplémentaires, comme la question de savoir si le port de chaussures à talons hauts tiendrait compte d’autres précisions et mesures uniquement d’autres amplificateurs. Parmi ceux-ci, la valeur signifiait que cette mathématique devrait souligner l’importance de l’attribution de leurs sujets portant l’expérience des chaussures à talons hauts pour fournir des informations plus spécifiques et réduire l’inférence pour cibler la population.
Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez comprendre comment utiliser ou comprendre les mathématiques ou effectuer l’expérience avec le talon haut et obtenir la précision ainsi que les critères suggérés en fonction de l’expérience de port différente.
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Aperçu
Cette étude examine les effets des chaussures à talons hauts sur la biomécanique des membres inférieurs lors de courses légères et de jogging avec des talons modérément élevés. Elle compare des utilisatrices expérimentées et des utilisatrices novices afin de comprendre l'impact de l'élévation du talon sur les paramètres cinématiques et les forces de réaction au sol.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Biomécanique
- Science du sport
- Études sur l'impact des chaussures
Contexte
- Les chaussures à talons hauts sont couramment portées, mais peuvent affecter la biomécanique.
- Les études antérieures n'ont pas suffisamment pris en compte l'expérience des utilisatrices.
- Comprendre ces effets peut guider la conception et les recommandations en matière de chaussures.
- Les forces de réaction du sol sont essentielles pour évaluer la mécanique des membres inférieurs.
Objectif de l'étude
- Observer la cinématique des membres inférieurs lors de la course à pied avec des talons hauts.
- Comparer les effets entre les utilisatrices expérimentées et les débutantes.
- Déterminer si l'élévation du talon constitue le facteur principal influant sur la mécanique.
Méthodes utilisées
- Utilisation d'un système d'analyse du mouvement tridimensionnel.
- Plateforme de force configurée pour capturer les forces de réaction au sol.
- Les sujets ont été divisés en porteurs expérimentés et non expérimentés.
- Des mesures des repères anatomiques ont été prises pour l'analyse.
Résultats principaux
- Des différences en cinématique observées entre les utilisatrices expérimentées et celles inexpérimentées.
- Les forces de réaction au sol variaient de manière significative lors de la course et du jogging avec des talons hauts.
- L'élévation du talon n'était pas le seul facteur influant la biomécanique des membres inférieurs.
- Les connaissances acquises peuvent influencer la conception future des chaussures et les recommandations sportives.
Conclusions
- Les chaussures à talons hauts influencent la mécanique des membres inférieurs pendant l'activité physique.
- Le niveau d'expérience joue un rôle crucial dans les résultats biomécaniques.
- Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer les effets à long terme du port de chaussures à talons hauts.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Cette étude souligne l'importance de contrôler l'expérience des sujets lors des évaluations biomécaniques, un principe directement applicable à la validation des modèles précliniques, où la variabilité phénotypique peut fausser la validation des cibles et la réduction des risques mécanistiques. En démontrant que l'expérience du porteur modifie significativement la mécanique des membres inférieurs lors de la course et du jogging avec des talons hauts, ce travail met en évidence comment des variables biologiques non prises en compte peuvent masquer les véritables effets d'un traitement dans les tests de découverte. Pour la recherche et le développement en biopharmacie, cela renforce la nécessité de modèles standardisés et stratifiés selon l'expérience afin d'améliorer la fiabilité prédictive du criblage en phase précoce et de réduire les faux positifs lors de l'analyse des voies biologiques.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet d'interroger des hypothèses thérapeutiques en isolant l'impact de variables spécifiques aux sujets sur les paramètres biomécaniques, réduisant ainsi les facteurs de confusion dans les études d'engagement ciblé.
- Valeur opérationnelle : Favorise la détection biologique des risques grâce à une conception de cohorte stratifiée par expérience, améliorant la reproductibilité des tests de validation fonctionnelle.
Développement de criblages et de tests
- Valeur scientifique : Prépare des systèmes biologiques validés avec des variables expérimentales contrôlées pour l'évaluation ultérieure de composés, améliorant ainsi la standardisation des tests.
- Valeur opérationnelle : Améliore la reproductibilité et la cohérence des résultats quantitatifs en tenant compte de l'historique des sujets, un facteur critique pour la préparation au criblage à haut débit.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Aborde la préparation de systèmes pertinents pour les maladies en modélisant la manière dont une exposition préalable modifie la réponse physiologique, ce qui éclaire l'alignement des biomarqueurs translationnels.
- Valeur opérationnelle : Décrit la continuité allant de la découverte à la validation préclinique en insistant sur le contrôle des variables au cours des différentes phases de l'étude, soutenant ainsi les décisions d'avancement ajustées au risque.
Intégration du pipeline et du flux de travail
La méthode s'inscrit dans le continuum de découverte allant du test d'hypothèse à l'identification de composés candidats, où le contrôle de la variabilité biologique améliore la réduction des risques mécanistiques et la confiance prédictive lors de la validation précoce des cibles.
- Biologie de la découverte : Explique comment la méthode permet de tester des hypothèses en isolant l'effet de l'expérience du porteur sur la cinématique articulaire et les taux de chargement des forces de réaction au sol, clarifiant ainsi les réponses spécifiques à chaque voie.
- Évaluation : Décrit la préparation du test par la capture synchronisée du mouvement 3D et des données de la plateforme de force, permettant des mesures quantitatives et reproductibles de la biomécanique des membres inférieurs dans des conditions contrôlées.
- Analytique : Met en évidence l'amplitude articulaire et le taux de chargement de la force de réaction au sol comme paramètres clés permettant la comparaison entre groupes expérimentaux, soutenant des décisions de poursuite ou d'arrêt fondées sur les données.
- Recherche translationnelle : Relie la méthode à la continuité préclinique en montrant comment la stratification fondée sur l'expérience améliore la fidélité du modèle, s'alignant ainsi sur les approches de validation stratifiées par biomarqueurs.
- Réutilisation en entreprise : Présente la méthode comme une capacité réutilisable pour évaluer les modifications biomécaniques induites par des chaussures ou des dispositifs, applicable à plusieurs programmes précliniques nécessitant une analyse de la démarche standardisée.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Confiance prédictive grâce à la réduction de l'ambiguïté mécanistique par le contrôle de l'expérience du sujet dans le phénotypage biomécanique.
- Valeur opérationnelle : Normalisation et reproductibilité grâce à des protocoles stratifiés selon l'expérience et à l'acquisition synchronisée par plateforme de mouvement et de force.
- Valeur stratégique : Décisions d'orientation (go/no-go) améliorées et risque biologique tardif réduit en minimisant la variabilité dans les modèles d'efficacité préclinique.
- Impact sur le portefeuille : Priorisation ajustée au risque grâce à une meilleure confiance dans la validation des cibles dans des modèles de maladies mécanistiquement complexes.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Une expertise scientifique requise en biomécanique, en systèmes de capture du mouvement et en interprétation des données de plateforme de force.
- Les besoins en instrumentation et en infrastructure analytique comprennent un système d'analyse du mouvement 3D et une plateforme de force configurée pour la collecte synchronisée de données cinématiques et cinétiques.
- Les exigences de standardisation entre équipes impliquent l'harmonisation des critères de sélection des sujets selon leur niveau d'expérience entre les équipes de recherche fondamentale et préclinique.
- Les considérations d'adaptation selon les systèmes modèles incluent la modification des seuils d'expérience et du positionnement des marqueurs pour des applications sur des modèles non humains ou des modèles de maladie.
- Les limitations pratiques incluent la nécessité de recueillir des historiques détaillés des sujets et la variabilité potentielle des expériences autodéclarées, ce qui pourrait affecter la précision de la stratification.
