Name: Running Biomechanics에 대한 Step-Width Manipulation의 영향 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-02-28T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 53 s
Description: 학습하세요 러닝 바이오메카닉스에서 보폭 조절이 하지 관절 하중과 근육 협응에 미치는 영향을 모션 캡처 시스템으로 분석하는 방법을. 이 연구는 운동 성능 향상과 부상 예방에 활용됩니다.

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<ol><li>Mcandrew Young, P. M., Dingwell, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voluntary+changes+in+step+width+and+step+length+during+human+walking+affect+dynamic+margins+of+stability%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+Posture%22%5BJournal%5D)">Voluntary changes in step width and step length during human walking affect dynamic margins of stability.</a> Gait Posture. 36 (2), 219-224 (2012).</li>
<li>Perry, J. A., Srinivasan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Walking+with+wider+steps+changes+foot+placement+control%2C+increases+kinematic+variability+and+does+not+improve+linear+stability%5BTitle%5D)+AND+%22R.+Soc.+Open+Sci%22%5BJournal%5D)">Walking with wider steps changes foot placement control, increases kinematic variability and does not improve linear stability.</a> R. Soc. Open Sci. 4 (9), 160627(2017).</li>
<li>Pohl, M. B., Messenger, N., Buckley, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+foot+and+lower+limb+coupling+due+to+systematic+variations+in+step+width%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Biomech%22%5BJournal%5D)">Changes in foot and lower limb coupling due to systematic variations in step width.</a> Clin Biomech. 21 (2), 175-183 (2006).</li>
<li>Maharaj, J. N., Murry, L. E., Cresswell, A. G., Lichtwark, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+step+width+reduces+the+requirements+for+subtalar+joint+moments+and+powers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Increasing step width reduces the requirements for subtalar joint moments and powers.</a> J. Biomech. 92, 29-34 (2019).</li>
<li>Molitor, S. L., Neptune, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lower-limb+joint+quasi-stiffness+in+the+frontal+and+sagittal+planes+during+walking+at+different+step+widths%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Lower-limb joint quasi-stiffness in the frontal and sagittal planes during walking at different step widths.</a> J. Biomech. 162, 111897(2024).</li>
<li>Brindle, R. A., Milner, C. E., Zhang, S., Fitzhugh, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changing+step+width+alters+lower+extremity+biomechanics+during+running%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+Posture%22%5BJournal%5D)">Changing step width alters lower extremity biomechanics during running.</a> Gait Posture. 39 (1), 124-128 (2014).</li>
<li>Meardon, S. A., Campbell, S., Derrick, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Step+width+alters+iliotibial+band+strain+during+running%5BTitle%5D)+AND+%22Sports+Biomech%22%5BJournal%5D)">Step width alters iliotibial band strain during running.</a> Sports Biomech. 11 (4), 464-472 (2012).</li>
<li>Meardon, S. A., Derrick, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+step+width+manipulation+on+tibial+stress+during+running%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Effect of step width manipulation on tibial stress during running.</a> J. Biomech. 47 (11), 2738-2744 (2014).</li>
<li>Schache, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+running+speed+on+lower+limb+joint+kinetics%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Sports+Exerc%22%5BJournal%5D)">Effect of running speed on lower limb joint kinetics.</a> Med Sci Sports Exerc. 43 (7), 1260-1271 (2011).</li>
<li>Petersen, J., Sørensen, H., Nielsen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cumulative+loads+increase+at+the+knee+joint+with+slow-speed+running+compared+to+faster+running%3A+A+biomechanical+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Sports+Phys+Ther%22%5BJournal%5D)">Cumulative loads increase at the knee joint with slow-speed running compared to faster running: A biomechanical study.</a> J Orthop Sports Phys Ther. 45 (4), 316-322 (2015).</li>
<li>Chehab, E. F., Andriacchi, T. P., Favre, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Speed%2C+age%2C+sex%2C+and+body+mass+index+provide+a+rigorous+basis+for+comparing+the+kinematic+and+kinetic+profiles+of+the+lower+extremity+during+walking%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Speed, age, sex, and body mass index provide a rigorous basis for comparing the kinematic and kinetic profiles of the lower extremity during walking.</a> J Biomech. 58, 11-20 (2017).</li>
<li>Yu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principal+component+analysis+of+the+running+ground+reaction+forces+with+different+speeds%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Bioeng.+Biotechnol.+9%22%5BJournal%5D)">Principal component analysis of the running ground reaction forces with different speeds.</a> Front. Bioeng. Biotechnol. 9. 9, 629809(2021).</li>
<li>Fukuchi, R. K., Fukuchi, C. A., Marcos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+public+dataset+of+running+biomechanics+and+the+effects+of+running+speed+on+lower+extremity+kinematics+and+kinetics%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">A public dataset of running biomechanics and the effects of running speed on lower extremity kinematics and kinetics.</a> PeerJ. 5, e3298(2017).</li>
<li>Reznick, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lower-limb+kinematics+and+kinetics+during+continuously+varying+human+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Data%22%5BJournal%5D)">Lower-limb kinematics and kinetics during continuously varying human locomotion.</a> Sci. Data. 8 (1), 282(2021).</li>
<li>Fukuchi, C. A., Fukuchi, R. K., Duarte, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+public+dataset+of+overground+and+treadmill+walking+kinematics+and+kinetics+in+healthy+individuals%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">A public dataset of overground and treadmill walking kinematics and kinetics in healthy individuals.</a> PeerJ. 6, e4640(2018).</li>
<li>Lencioni, T., Carpinella, I., Rabuffetti, M., Marzegan, A., Ferrarin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+kinematic%2C+kinetic+and+EMG+data+during+different+walking+and+stair+ascending+and+descending+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Data%22%5BJournal%5D)">Human kinematic, kinetic and EMG data during different walking and stair ascending and descending tasks.</a> Sci. Data. 6, 309(2019).</li>
<li>Scherpereel, K., Molinaro, D., Inan, O., Shepherd, M., Young, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+human+lower-limb+biomechanics+and+wearable+sensors+dataset+during+cyclic+and+non-cyclic+activities%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Data%22%5BJournal%5D)">A human lower-limb biomechanics and wearable sensors dataset during cyclic and non-cyclic activities.</a> Sci. Data. 10 (1), 924(2023).</li>
<li>Sample, D. W., Thorsen, T. A., Weinhandl, J. T., Strohacker, K. A., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+increased+step-width+on+knee+biomechanics+during+inclined+and+declined+walking%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Biomech%22%5BJournal%5D)">Effects of increased step-width on knee biomechanics during inclined and declined walking.</a> J Appl Biomech. 36 (5), 292-297 (2020).</li>
<li>Bennett, H. J., Shen, G., Cates, H. E., Zhang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+toe-in+and+toe-in+with+wider+step+width+on+level+walking+knee+biomechanics+in+varus%2C+valgus%2C+and+neutral+knee+alignments%5BTitle%5D)+AND+%22Knee%22%5BJournal%5D)">Effects of toe-in and toe-in with wider step width on level walking knee biomechanics in varus, valgus, and neutral knee alignments.</a> Knee. 24 (6), 1326-1334 (2017).</li>
<li>Shih, H. -J. S., Gordon, J., Kulig, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trunk+control+during+gait%3A+Walking+with+wide+and+narrow+step+widths+present+distinct+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech%22%5BJournal%5D)">Trunk control during gait: Walking with wide and narrow step widths present distinct challenges.</a> J. Biomech. 114, 110135(2021).</li>
<li>Mcandrew Young, P. M., Dingwell, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voluntarily+changing+step+length+or+step+width+affects+dynamic+stability+of+human+walking%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+Posture%22%5BJournal%5D)">Voluntarily changing step length or step width affects dynamic stability of human walking.</a> Gait Posture. 35 (3), 472-477 (2012).</li>
<li>Effects of wide step walking on swing phase hip muscle forces and spatio-temporal gait parameters. Bajelan, S., Nagano, H., Sparow, T., Begg, R. K. 2017 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2017, Jeju, Korea (South), , 954 (2017).</li>
<li>Arvin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+narrow+base+gait+on+mediolateral+balance+control+in+young+and+older+adults%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Effects of narrow base gait on mediolateral balance control in young and older adults.</a> J Biomech. 49 (7), 1264-1267 (2016).</li>
<li>Schreiber, C., Moissenet, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+multimodal+dataset+of+human+gait+at+different+walking+speeds+established+on+injury-free+adult+participants%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Data%22%5BJournal%5D)">A multimodal dataset of human gait at different walking speeds established on injury-free adult participants.</a> Sci Data. 6 (1), 111(2019).</li>
<li>Moreira, L., Figueiredo, J., Fonseca, P., Vilas-Boas, J. P., Santos, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lower+limb+kinematic%2C+kinetic%2C+and+EMG+data+from+young+healthy+humans+during+walking+at+controlled+speeds%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Data%22%5BJournal%5D)">Lower limb kinematic, kinetic, and EMG data from young healthy humans during walking at controlled speeds.</a> Sci Data. 8 (1), 103(2021).</li>
<li>Zee, T. J. V. D., Mundinger, E. M., Kuo, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+biomechanics+dataset+of+healthy+human+walking+at+various+speeds%2C+step+lengths+and+step+widths%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Data%22%5BJournal%5D)">A biomechanics dataset of healthy human walking at various speeds, step lengths and step widths.</a> Sci Data. 9, 704(2022).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>AMTI 포스 플레이트</td><td>AMTI</td><td>OR6-7</td><td>Watertown, MA, USA</td></tr><tr><td>바닥 마킹용 컬러 테이프</td><td>일반</td><td>-</td><td>포스 플레이트의 다양한 단계 너비를 표시하는 데 사용, 온라인</td></tr><tr><td>구매 Kistler Force Plate</td><td>Kistler</td><td>9260AA</td><td>Winterthur, Switzerland</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>버전 R2021b</td><td>데이터 처리 및 모델링</td></tr><tr><td>반사 마커</td><td>Vicon Metrics Ltd.</td><td>-</td><td>참가자 신체 포인트 표시에 사용</td></tr><tr><td>단일 빔 전자 타이밍 게이트</td><td>브라우저 타이밍 시스템</td><td>-</td><td>드레이퍼, 유타, 미국, 주행 속도를 기록하는 데 사용</td></tr><tr><td>표준 실험 신발</td><td></td> <td>보행 간섭을 최소화하기 위해</td><td>지정된 브랜드</td> 표준화 신발</tr><tr><td>Vicon 모션 캡처 시스템</td><td>Vicon Metrics Ltd.</td><td>Vicon T-Series</td><td>Oxford, UK, 모션 캡처에 사용</td></tr><tr><td>Vicon Nexus Software</td><td>Vicon Metrics Ltd.</td><td>버전 1.8.5A</td><td>데이터 수집 및 분석</td></tr></tbody></table>

running biomechanics에 대한 step-width manipulation의 영향

Influence of Step-Width Manipulation on Running Biomechanics

실험 및 데이터 처리 후 처리된 마커 궤적 및 시뮬레이션된 지상 반력(GRF) 데이터는 표 1에 설명된 대로 C3D 파일에 저장되었습니다. C3D.zip 폴더에는 모션 캡처 실험에서 얻은 원시 데이터 세트가 포함되어 있습니다. 모든 데이터 레코드는 표 2에 나열되어 있습니다. 데이터 세트는 각각 13명의 참가자 중 하나를 나타내는 폴더로 구성됩니다. 이러한 하위 폴더 내에서 실험 파일의 이름은 NNN_CV_TT.XXX이며, 여기서 NNN은 참가자 수, CV는 실험 유형(정적 또는 동적), TT는 실행 중인 시험, XXX는 파일 형식 확장자를 나타냅니다. 정적 파일의 이름은 평가판 파일과 구별하기 위해 NNN_Cal_TT.XXX 로 지정됩니다.
처리된(즉시 사용 가능한) 운동학적 결과를 최근의 실행 연구와 비교하고 이전에 보고된 것과 유사한 형상 추세 및 크기를 나타내는 것으로 확인되었습니...

Running Biomechanics에 대한 Step-Width Manipulation의 영향

Step width is a critical factor influencing lower limb biomechanics during running, significantly affecting stability, performance, and injury risk. ...

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

신체 분절의 관성 특성은 역 동성 모델링이 필요합니다. 진동 반응 보드 기술, 아래 - 무릎 보철의 관성 특성을 사용하는 것은 측정 하였다. 보철 다리의 역 동성 모델에 보철물 관성의 직접적인 조치를 사용하면 결과 공동 힘과 모멘트의 낮은, 등급 결과.

아래 - 무릎 보철물의 추정 관성 속성에 대한 진동 및 반응 보드 기술

여기에서는 압력 중심에서 전신 질량 중심 거리까지 사용하여 앉아서 서서 걷는 동안 주요 이벤트에서 위치 안정성을 측정하는 새로운 프로토콜을 제시합니다. 이것은 힘 플랫폼과 3차원 모션 캡처 기술에서 파생되었습니다. 이 패러다임은 신뢰할 수 있으며 신경학적으로 손상된 개인의 평가에 활용될 수 있습니다.

앉아 - 투 - 독립 및-거리에 120 % 무릎 높이에서 : 소설 접근을 동적 자세 제어 독립적 인 리드 사지의 평가에

우리는 인간의 운동 적응 분할 벨트 디딜 방 아, 다른 속도에 각 다리를 운전할 수 있는 두 개의 벨트를 사용 하 여 조사에 대 한 프로토콜을 설명 합니다. 우리는 특별히 다른 걷는 컨텍스트 (예를 들어, 환경 걷는 걸음 걸이 속도)에 적응된 운동 패턴의 일반화를 테스트 하도록 설계 된 패러다임에 초점.

인간의 운동 적응의 일반화를 평가 하는 분할 벨트 디딜 방 아를 사용 하 여

이 연구는 보통 굽 높은 조깅 하 고 실행 하는 동안 낮은 사지 운동학 및 지상 반응 력 (GRF) 조사. 과목은 경험 있는 착용 자 및 미숙한 착용의 그룹으로 분할 되었다. 3 차원 동작 분석 시스템 구성 된 힘 플랫폼 낮은 사지 관절의 움직임 GRF 캡처한.

보통 굽 높은 조깅 하 고 실행 하는 동안 낮은 사지 역학에 경험 효과 평가 하기 위해 골드 표준 걸음 걸이 분석 방법을 사용 하 여

여기서, 우리는 하반신 운동학을 분석하여 배드민턴 최대 오른쪽 런지 운동을 수행 할 때 프로와 아마추어 선수 사이의 부상 메커니즘의 차이를 평가하는 프로토콜을 제시한다.

전문 배드민턴 선수의 런지 성능을 평가하는 생체 역학 분석 방법

이 기사에서는 개인의 하반신 생체 역학을 측정하는 데 사용할 수있는 최신 기술 중 두 가지에 대한 포괄적 인 실험 방법론을 소개합니다.

건강한 참가자의 하부 사지 생체 역학 분석

이 연구는 5km 러닝머신 러닝머신의 초기 단계와 말단 단계 사이의 하부 사지 운동 변수의 생체 역학 적 특성을 조사하였다. 10명의 주자의 하반신 운동 데이터는 초기 단계(0.5km)와 말단 위상(5km)에서 러닝머신에서 3차원 모션 포획 시스템을 사용하여 수집하였다.

5km 러닝머신 러닝의 초기 단계와 말단 단계 사이의 하반신 역학의 비교 분석

이 연구는 다른 보행 속도하에서 계획되지 않은 걸음걸이 종료 중 낮은 극단의 생체 역학적 특성을 비교했습니다. 정상 및 빠른 보행 속도를 가진 15명의 피험자의 하반신 운동 및 운동 데이터는 모션 분석 시스템과 발바닥 압력 플랫폼을 사용하여 수집되었습니다.

다른 보행 속도하에서 계획되지 않은 걸음걸이 종단과 관련된 낮은 사지 생체 역학적 특성

이 연구는 탁구에서 치기 도중 교차 단계와 chasse 단계 사이 지상 반응 힘 특성을 조사하기 위하여 프로토콜을 제시합니다.

탁구 스트로크 중 발놀림의 운동 특성 비교: 크로스 스텝 및 체이스 스텝

이 논문은 보행 개시의 자세 조직을 조사하기 위해 개발 된 재료와 방법을 설명합니다. 이 방법은 힘 플랫폼 기록과 무게 중심과 압력 중심을 계산하는 역학의 직접적인 원리를 기반으로 합니다.

힘 플랫폼 기록을 사용한 생체 역학 분석을위한 보행 개시의 자세 조직

이 프로토콜은 풋스캔 압력판을 사용하여 45° 방향 전환 작업 중 족저 압력 분포, 발 균형, 발 축 각도를 정량화하는 표준화된 접근법을 상세히 설명하여, 통제된 접근 속도에서 양측 사지 하중 패턴을 재현 가능하게 평가할 수 있게 합니다.

방향 전환(COD) 움직임이 양측 사지의 족저 압력과 발 균형에 미치는 영향

학습하세요 러닝 바이오메카닉스에서 보폭 조절이 하지 관절 하중과 근육 협응에 미치는 영향을 모션 캡처 시스템으로 분석하는 방법을. 이 연구는 운동 성능 향상과 부상 예방에 활용됩니다.

Running Biomechanics에 대한 Step-Width Manipulation의 영향

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