Artykuł badawczy

Wpływ ruchu zmiany kierunku (COD) na ciśnienie podeszwowe i równowagę stopy w kończynach obustronnych

226 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/69182

⸱

10 marca 2026

 ,  ,  ,  , 
1Faculty of Sports Science, Ningbo University, 2Auckland Bioengineering Institute, The University of Auckland

W tym artykule

Podsumowanie

Protokół ten opisuje ustandaryzowane podejście do ilościowej analizy rozkładu ciśnienia podeszwowego, równowagi stopy i kąta osi stopy podczas zadań zmiany kierunku 45° za pomocą płytki naciskowej Footscan, umożliwiającej powtarzalną ocenę dwustronnych wzorców obciążeń kończyn przy kontrolowanej prędkości podejścia.

Streszczenie

Protokół ten ustanawia standaryzowane podejście do testowania, czy zadanie zmiany kierunku o 45° (COD) powoduje asymetryczne obciążenie podeszwowe między kończynami dominującymi a niedominującymi. Workflow obejmuje kalibrację płyt naciskowych, przygotowanie uczestników do chodzenia boso oraz kontrolę prędkości podejścia przy 3,5 m·s⁻¹ (±5%) z wykorzystaniem bramek pomiarowych dla poprawy spójności prób. Obciążenie podeszwowe jest ilościowe za pomocą segmentacji dziesięcioobszarowej stopy, a pozycja jest normalizowana czasowo do 101 punktów. Trajektorie sił są normalizowane do średniej siły pionowej (Zavg), co umożliwia porównanie sygnałów ciągłych w czasie między kończynami. Różnice kończyn ocenia się za pomocą jednowymiarowego statystycznego odwzorowania parametrycznego (SPM1d) z wnioskowaniem opartym na losowej teorii pola, uzupełnianym dyskretnymi metrykami podsumowującymi (np. regionalne piki i indeksy równowagi stóp) w razie potrzeby. W kohorcie 15 zdrowych dorosłych przeprowadzających standaryzowane badania 45° COD, analizy ciągłe w czasie nie wykazały istotności statystycznej na poziomie krzywej między kończynami, co wskazuje na wysoki stopień symetrii funkcjonalnej w obecnych warunkach. Chociaż w niektórych regionach podeszowych zaobserwowano niewielkie tendencje kierunkowe, należy je interpretować jako strategie opisowe, a nie definitywne, specyficzne dla kończyny. Ogólnie protokół zapewnia przejrzyste i powtarzalne ramy badań obustronnej mechaniki podeszwowej, wspierając zastosowania w testach wydajności sportowych, ocenie obuwia, monitoringu rehabilitacji oraz klinicznej ocenie chodu.

Wprowadzenie

Ruchy zmiany kierunku (COD) są kluczowymi umiejętnościami w wielu sportach, szczególnie w intensywnych aktywnościach, takich jak futbol amerykański, koszykówka czy rugby, gdzie szybkość i precyzja bezpośrednio wpływają na wyniki sportowe i rywalizację 1,2. Badania wykazały, że ruchy COD wymagają od sportowców nie tylko wysokiego poziomu siły i wybuchowości kończyn dolnych, ale także dobrej koordynacji i precyzyjnej kontroli chodu 2,3,4. Aby uzyskać kompleksowe zrozumienie mechanizmów biomechanicznych leżących u podstaw ruchów COD, zwłaszcza wpływu na ciśnienie podeszwowe, liczne badania koncentrowały się na badaniu parametrów kinematycznych i kinetycznych, zwłaszcza zmian przy różnych prędkościach ruchu i warunkach chodu.

Rozkład ciśnienia podeszwowego odzwierciedla dynamiczne zmiany w strukturze stopy, jej funkcjonowaniu oraz ogólnej kontroli postawy ciała 5,6,7. Analizując ciśnienie podeszwowe, można było zrozumieć parametry fizjologiczne i patologiczne biomechaniczne oraz funkcjonalne cechy organizmu człowieka w różnych pozycjach i warunkach ruchowych 8,9. W ostatnich latach analiza rozkładu ciśnienia podeszwowego stała się ważnym narzędziem w naukach biomedycznych, projektowaniu obuwia i wydajności sportowej, pomagając tym samym wyjaśnić złożone biomechaniczne interakcje między stopą a podłożem. Wcześniejsze badania wykazały, że analiza ciśnienia podeszwowego może ujawnić adaptacje związane z wydajnością; Na przykład zawodowi piłkarze wykazują większe obciążenie przednią częścią stopy w porównaniu z rekreacyjnymi sportowcami, co odzwierciedla specyficzne wymagania sportowe dotyczące napędu i stabilności. Tymczasem aktywności dynamiczne, takie jak chodzenie i lądowanie, generowały znacznie większe obciążenia podeszwowe niż statyczne stanie, podkreślając biomechaniczne znaczenie redystrybucji ciśnienia na stopę podczas ruchu10. Dodatkowo Pataky i in. porównali tradycyjne dyskretne podpróbkowanie z krzywymi podpróbkowaniem ciśnienia plantarowego (pSPM) i wykazali, że prędkość chodzenia systematycznie wpływa na szacowanie szczytowego ciśnienia plantarnego, a wyniki wskazują, że wnioskowanie według pola zmniejsza zależność od dowolnych okien próbkowania, co wspiera nasze wykorzystanie SPM do analiz ciągłych w czasie11.

Sport i zajęcia sportowe nakładają na stopy unikalne wymagania biomechaniczne, szczególnie podczas szybkiego cięcia i innych intensywnych manewrów. Amaro i in. (2020) stwierdzili, że ruchy specyficzne dla koszykówki, takie jak bieganie, cięcie i zbijanie, powodowały zależne od ruchu zmiany szczytowego ciśnienia podeszwowego w regionach stóp12. Serrano i in.13 wykazali ponadto, że młodzi zawodnicy futsalu utrzymywali stałe wzorce ciśnienia podeszwowego podczas manewrów COD na różnych powierzchniach, podkreślając adaptacyjną biomechanikę stóp w dynamicznych kontekstach. Kong i in.14 odkryli znacząco zwiększone obciążenia przedniej części stopy podczas sprintów, cięcia pod kątem 45° i layupów w porównaniu do biegu, podkreślając biomechaniczne znaczenie redystrybucji ciśnienia podeszwowego podczas zadań specyficznych dla sportu.

Pomimo szerokiego zastosowania analizy ciśnienia podeszwowego w badaniach sportowych i obuwia, niewiele badań systematycznie analizowało rozkład ciśnienia podeszwowego i zachowania równowagi stóp podczas standaryzowanych zadań COD. Niniejsze badanie rozwiązuje tę lukę, proponując powtarzalny protokół oceny dwustronnego ciśnienia podeszwowego i równowagi stóp podczas manewru 45° COD w warunkach kontrolowanych prędkością. Autorzy wybrali kąt cięcia 45°, ponieważ jest on powszechnie stosowanym umiarkowanym kątem COD w badaniach biomechanicznych, równoważąc znaczenie sportowe z wykonalnością laboratoryjną i bezpieczeństwem uczestników. Ponadto mechanika COD różni się w zależności od kąta cięcia i prędkości podejścia; Dlatego obecne ustalenia należy interpretować jako specyficzne dla ustandaryzowanego zadania 45° wykonywanego z kontrolowaną prędkością podejścia. Założyliśmy hipotezę, że kończyna dominująca będzie wykazywać większe obciążenie w obszarach przednich stopy związanych z napędem, podczas gdy kończyna niedominująca wykazuje zwiększoną zmienność średnio-boczną w indeksach równowagi stopy, odzwierciedlającą jej rolę stabilizującą. Wybrane kombinacje prędkości i chodu opierają się na istniejącej literaturze i otwartych zbiorach danych połączonych z aktualnymi badaniami biomechanicznymi nad ruchami COD, aby zapewnić naukowy i reprezentatywny charakter warunków eksperymentalnych15,16.

Celem tego badania jest ujawnienie wzorców rozkładu ciśnienia podeszwowego i równowagi stóp podczas ruchów COD przy standardowej prędkości i chodu. Analizując reakcje biomechaniczne w tym konkretnym kontekście ruchowym, wyniki mają dostarczyć teoretycznych wglądów w naukę o sporcie, strategie rehabilitacji oraz projektowanie obuwia sportowego, oferując praktyczne wskazówki w optymalizacji treningu i technik ruchu sportowców.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Badanie uzyskało zatwierdzenie Komisji Etyki Instytutu Badawczego Uniwersytetu w Ningbo (Numer zatwierdzenia: ty2022020). Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną zgodę po otrzymaniu informacji o celu, wymaganiach i procedurach eksperymentu. Wykorzystany sprzęt i oprogramowanie zostały wymienione w Tabeli materiałów.

1. Przygotowanie laboratoryjne

Użyto 2-metrowej płyty naciskowej Footscan 2 (2,0 m × 0,40 m × 0,02 m, 16 384 czujniki) z częstotliwością próbkowania 480 Hz. Płyta została wmontowana na równi z otaczającym ją bieżnią przy użyciu mat ochronnych, aby wyeliminować artefakty wynikające z różnicy wysokości stopni. System został wyzerowany i skalibrowany pod względem masy zgodnie z instrukcjami producenta, a numer seryjny podłączonej płyty oraz plik kalibracyjny zostały zweryfikowane przed rozpoczęciem testów.

Prędkość podejścia na ostatnich 2 m przed kontaktem stopy z podłożem była monitorowana za pomocą podwójnych podczerwonych bramek pomiaru czasu, rozmieszczonych w odstępie 2,0 m na wysokości wiązki 80 cm i ustawionych wzdłuż toru. Bramki rozmieszczono po obu stronach toru, aby nie zakłócały manewru zmiany kierunku (COD). Od uczestników wymagano utrzymania prędkości 3,5 m·s⁻¹ (±5%) na ścieżce podejścia przed kontaktem z płytą naciskową. Chociaż bramki czasowe określają średnią prędkość na ostatnich 2 m, uczestnicy podchodzili wzdłuż toru z niebieskiej maty i wykonywali manewr zmiany kierunku (COD) pod kątem 45°, tak aby stopa stabilizująca (skręcająca) miała kontakt z obszarem aktywnym płyty naciskowej. Aby zminimalizować celowanie w miejsce postawienia stopy, nie dostarczono żadnych znaczników wizualnych i dopuszczono kilka prób treningowych. Próbę uznawano za prawidłową, jeśli stopa stabilizująca osiągnęła pełny kontakt w obszarze aktywnym bez wyraźnej korekty kroku; próby z częściowym kontaktem lub ewidentnym celowaniem były powtarzane.

2. Przygotowanie uczestnika

Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną zgodę po otrzymaniu jasnego wyjaśnienia celów i procedur badania oraz po uzyskaniu możliwości zadawania pytań. Aby zminimalizować zmienność między kończynami, do badania zakwalifikowano wyłącznie osoby z dominacją prawej nogi. Dominację nogi określono za pomocą testu preferowanej nogi do kopania (≥2 potwierdzeń w trzech próbach); wszyscy uczestnicy wykazali dominację prawej nogi. Ostateczna próba obejmowała piętnastu zdrowych dorosłych Chińczyków (9 mężczyzn, 6 kobiet; wiek: 22. lata; waga: 65,52 kg; wzrost: 170,3 cm), z których żaden nie przeszedł w ciągu ostatnich sześciu miesięcy urazów kończyn dolnych ani nie posiadał deformacji stóp. Specyficzne kryterium włączenia zostało opracowane w celu ograniczenia wpływu wieku i płci jako czynników zakłócających, co miało na celu poprawę powtarzalności i trafności statystycznej wyników eksperymentalnych.

Uczestników poinstruowano, aby założyli dopasowane spodnie sportowe i stanęli boso na platformie Footscan z obiema stopami ustawionymi obok siebie. Następnie zebrano i zapisano dane antropometryczne, w tym wzrost, wagę, długość stopy, rozmiar obuwia oraz typ łuku stopy. Wysokość przyśrodkowego łuku podłużnego oceniono za pomocą indeksu wysokości łuku (AHI), obliczonego jako stosunek wysokości grzbietu stopy (mierzonej na 50% całkowitej długości stopy) do całkowitej długości stopy. Wartości AHI między 0,310 a 0,356 uznano za wskazujące na prawidłową strukturę łuku17.

Przed rozpoczęciem głównych prób uczestnicy zapoznali się z demonstracją wymaganych zadań ruchowych. Następnie każdy uczestnik wykonał 10-minutowy powolny trucht jako ustandaryzowaną rozgrzewkę, aby zapewnić odpowiednią gotowość fizjologiczną zarówno do pomiarów statycznych, jak i dynamicznych.

3. Uzasadnienie wielkości próby

Analiza wrażliwości dla obustronnego testu t dla par zależnych (α=0.05, 1−β=0.80, n=15) wykazała, że badanie miało moc pozwalającą na wykrycie efektów wewnątrzobiektowych o wartości około Cohen's dz ≈ 0.74 dla głównego dyskretnego punktu końcowego (FBI).

4. Segmentacja obszaru podeszwy stopy i skróty

Powierzchnia podeszwy stopy została podzielona przez oprogramowanie Footscan na 10 regionów anatomicznych: paluch (T1), pozostałe palce traktowane jako jeden region (T2-T5), od pierwszej do piątej kości śródstopia (M1-M5), przyśrodkową część pięty (MH), boczną część pięty (LH) oraz śródstopie (MF). W przypadku Wskaźnika Równowagi Stopy (FBI), obciążenie przyśrodkowe zdefiniowano jako sumę znormalizowanych sił dla M1, M2 i MF, natomiast obciążenie boczne obejmowało M3, M4, M5 i LH. Klasyfikacja ta jest zgodna z domyślnymi regułami segmentacji programu Footscan opartymi na głowach kości śródstopia, podziale pięty oraz granicach śródstopia (30%-60% długości stopy). Pełny wykaz skrótów znajduje się na Rycini 1A.

5. Pomiar statyczny

  1. Postawa i przygotowanie
    Uczestnicy stali boso na wbudowanej na równi z podłożem platformie nacisku w wygodnej postawie dwunożnej, ze stopami rozstawionymi mniej więcej na szerokość barków, kolanami wyprostowanymi, ale nie zablokowanymi, ramionami rozluźnionymi wzdłuż ciała i wzrokiem utkwionym w oznaczeniu na ścianie na wysokości oczu w odległości ~3 m przed nimi. Stopy zostały ustawione zgodnie z osią AP (przednio-tylną) platformy; pod stopami nie umieszczono żadnych celów wizualnych, aby uniknąć błędu pozycyjnego.
  2. Stabilizacja i rejestracja
    Po 3-5 s stabilizacji w cichym staniu zarejestrowano pojedynczy statyczny obraz rozkładu nacisku podeszwowego. Dla każdego uczestnika zebrano dwie poprawne powtórzenia, z zachowaniem ≥30 s odpoczynku w pozycji siedzącej między próbami, aby zminimalizować dryft posturalny.
  3. Kryteria poprawności i powtarzalności
    Statyczna próba była uznawana za poprawną, jeśli (1) widoczny był pełny kontakt podeszwowy obu stóp w obrębie obszaru aktywnego, (2) w oknie stabilizacji nie wystąpiły wyraźne kołysania lub korekty kroków oraz (3) nie nastąpiło nakładanie się ani ucięcie odcisków stóp na krawędziach platformy. Próby niespełniające tych kryteriów były powtarzane.
  4. Zmienne pochodne (statyczne)
    Na podstawie statycznego obrazu obliczono regionalny nacisk/siłę w dziesięciu obszarach anatomicznych (klucz skrótów na Ryc. 1A) oraz wskaźniki opisowe wykorzystane do kontroli jakości protokołu (np. stosunek całkowitej siły bocznej). Dane statyczne posłużyły wyłącznie do udokumentowania rozkładu wyjściowego oraz jakości segmentacji platformy; wszystkie testy hipotez przeprowadzono na dynamicznych próbach COD.

6. Pomiar dynamiczny

Uczestnicy przeprowadzili bose próby zmiany kierunku (COD) podczas kroku bocznego pod kątem 45°. W przypadku warunku cięcia w prawą stronę, lewa stopa (obrotowa/podpórna) lądowała w pełni na płycie naciskowej. Aby zapewnić spójne ustawienie stóp i pełny kontakt podeszwowy, podczas etapu zapoznania dla każdego uczestnika wyznaczono indywidualny stały punkt startowy, tak aby podejście generowało sekwencję kroków prawy-lewy, w której lewy krok obrotowy stykał się z płytą. Przed właściwymi badaniami uczestnicy wykonali wielokrotne przebiegi zapoznawcze w celu wypracowania naturalnego, powtarzalnego chodu bez korzystania z celowników wizualnych na płycie. Dla każdego warunku zarejestrowano co najmniej trzy poprawne próby; próby z niepełnym kontaktem lub widocznym celowaniem zostały odrzucone i powtórzone. W przypadku warunku cięcia w lewą stronę, punkt startowy i sekwencja kroków zostały odzwierciedlone, tak aby prawa stopa obrotowa stykała się z płytą naciskową zgodnie z identycznymi kryteriami.

Długość laboratoryjnego toru wynosiła 10 m; płyta naciskowa została wpuszczona na równi z powierzchnią i umieszczona 6 m od linii startu, co pozostawiło ~6 m na rozbieg i ~2 m na hamowanie po kontakcie. Prędkość rozbiegu monitorowano za pomocą dwóch jednowiązkowych bramek czasowych (wysokość wiązki 80 cm) rozmieszczonych w odległości 2,0 m od siebie wzdłuż ścieżki rozbiegu, przy czym bramka końcowa została wyrównana z proksymalną krawędzią obszaru aktywnego płyty naciskowej, co pozwalało na pomiar ostatnich 2 m przed kontaktem stopy. Próbę uznawano za prawidłową tylko wtedy, gdy zmierzona prędkość rozbiegu wynosiła 3,5 m·s⁻¹ (±5%).

Wszystkie próby były ściśle monitorowane przez przeszkolonych badaczy, aby zapewnić przestrzeganie wskazanego zakresu prędkości oraz prawidłowe wykonanie zadania. Dane kinetyczne były automatycznie zbierane przez system Footscan i bezpiecznie przechowywane do późniejszej analizy. Wzór kontaktu stopy z podłożem nie był jawnie kontrolowany; uczestnicy wykonywali zadanie, korzystając z samodzielnie wybranych stylów biegania.

7. Przetwarzanie danych

Po zakończeniu eksperymentu wszystkie zebrane dane są przetwarzane ręcznie przy użyciu oprogramowania Footscan.

Każda próba statyczna i dynamiczna została dokładnie sprawdzona w celu zidentyfikowania brakujących danych lub zaburzonych wzorców kontaktu stopy, aby zapewnić poprawność danych. Identyfikacja lewej i prawej stopy została określona na podstawie dynamicznych obrazów nacisku podeszwowego zarejestrowanych w momencie kontaktu stopy z podłożem, co zapewniło wizualną reprezentację rozkładu maksymalnego nacisku oraz lokalizacji środka nacisku podczas fazy podporowej.

Powierzchnia podesztwy została początkowo podzielona na dziesięć obszarów anatomicznych przy użyciu automatycznej funkcji segmentacji systemu, która zaklasyfikowała stopę do strefy przedniej, środkowej i tylnej. Następnie wprowadzono niezbędne ręczne korekty, aby zapewnić dokładne wyznaczenie granic regionów. Na podstawie końcowej segmentacji wyodrębniono wartości nacisku z każdego obszaru, które posłużyły do wygenerowania regionalnych krzywych nacisk-czas do dalszej analizy.

Dane dotyczące nacisku podeszwowego wyeksportowano oddzielnie dla warunków statycznych i dynamicznych. Wyeksportowane parametry obejmowały kąty ustawienia stóp, osie stóp, równowagę stóp oraz wartości nacisku w poszczególnych strefach (Rysunek 1), które zostały pobrane z predefiniowanych obszarów stopy.

UWAGA: Mimo ścisłego przestrzegania protokołu eksperymentalnego, dane niektórych uczestników były niepełne z powodu zanikania zaznaczonych trajektorii w oprogramowaniu Footscan.

8. Ciśnienie i siła nacisku stopy

Aby zbadać rozkład obciążenia podeszwowego podczas fazy podporu, szeregi czasowe danych o sile i nacisku podeszwowym zostały wyodrębnione z dziesięciu obszarów podeszwowych. Krzywe zależności siły/nacisku od czasu zostały znormalizowane czasowo do 101 punktów, aby zapewnić porównywalność czasową między próbami. W celu zminimalizowania zmienności międzyosobniczej (np. wynikającej z masy ciała), siły regionalne zostały znormalizowane względem średniej siły pionowej w fazie podporu (Zavg), zdefiniowanej jako,

figure-protocol-1  (1)

Gdzie Fz (t) to pionowa siła reakcji podłoża w klatce t, a N to liczba klatek fazy podparcia. Znormalizowane siły podano jako wartości bezwymiarowe (×1). W przeciwieństwie do nich, regionalne naciski podeszwowe analizowano w jednostkach fizycznych (kPa) bez normalizacji, ponieważ są one już wyrażone w stosunku do powierzchni kontaktu. Ten schemat normalizacji sił jest zgodny z poprzednimi badaniami18.

9. Równowaga stóp

Wskaźnik równowagi stopy (FBI), przedstawiony w Równaniu 2, odnosi się do pronacji lub supinacji stopy podczas fazy podporu (Rysunek 1)19. Favg użyty do obliczenia FBI to średnia siła całej powierzchni podeszwowej19. FBI obliczono następująco:

figure-protocol-2 (2)

gdzie Fmedial i Flateral reprezentują odpowiednio sumaryczne siły podeszwowe z obszarów przyśrodkowych (M1, M2, MH) i bocznych (M3-M5, LH). Dodatnie wartości FBI wskazują na większe obciążenie przyśrodkowe (pronacja), natomiast wartości ujemne wskazują na większe obciążenie boczne (supinacja).

Należy zauważyć, że MF została celowo wykluczona z grupy FBI (przyśrodkowa = M1, M2, MH; boczna = M3-M5, LH), aby uniknąć zmienności związanej z łukiem stopy i skupić się na równowadze przedniej części stopy i pięty.

10. Kąt osi stopy

Kąt osi stopy odzwierciedla stopień rotacji wewnętrznej i zewnętrznej stopy podczas chodu. Kąt ten jest tworzony przez linię łączącą środek pięty ze środkiem przerwy między drugą a trzecią kością śródstopia. Linia kierunku ruchu jest zdefiniowana jako kąt osi stopy19(Rysunek 1). Rotację wewnętrzną i zewnętrzną stopy w płaszczyźnie poziomej reprezentowano odpowiednio za pomocą kątów ujemnych i dodatnich.

11. Analiza statystyczna

Dyskretne miary wyników (np. Foot Balance Index, ciśnienie podeszwowe w różnych obszarach stopy oraz kąt osi stopy) przeanalizowano przy użyciu programu SPSS v19.0. W przypadku każdego z 15 uczestników dane z dominującej i niedominującej stopy potraktowano jako próbki sparowane. W związku z tym dla danych o rozkładzie normalnym (z weryfikacją normalności na podstawie rozkładu różnic wewnątrzpodmiotowych) przeprowadzono testy t dla prób zależnych, natomiast w przypadku porównań nieparametrycznych zastosowano testy Wilcoxona. Dla każdego stanu krzywe na poziomie prób uśredniono w obrębie podmiotu przed porównaniem kończyn; w przypadku miar dyskretnych zastosowano średnią z poprawnych prób w obrębie podmiotu.

W przypadku ciągłych szeregów czasowych nacisku podeszwowego, wartości poddano normalizacji Zavg (patrz Przetwarzanie danych) oraz normalizacji czasowej do 101 punktów przy użyciu interpolacji liniowej. Następnie, do porównania krzywych nacisku w pełnej fazie podporu wykorzystano jednowymiarowe parametryczne mapowanie statystyczne (SPM1d) z zastosowaniem testów t dla prób zależnych. W celu kontroli błędu całego pola i korekty wielokrotnych porównań w czasie zastosowano teorię pola losowego (RFT)20. Wszystkie analizy szeregów czasowych przeprowadzono w programie MATLAB R2018a, a próg istotności ustalono na poziomie 0,05.

Aby kontrolować błąd rodzinny przy wielu dyskretnych porównaniach, wartości p dla dyskretnych wyników regionalnych/metrycznych zostały skorygowane przy użyciu procedury Holma-Bonferroniego (α = 0.05). W odpowiednich przypadkach przedstawiono interpretacje istotności zarówno przed, jak i po korekcie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Zmienność siły i ciśnienia w czasie w dziesięciu obszarach

Podczas ruchów zmiany kierunku stopa dominująca wykazywała wyższe wartości siły i nacisku w szeregach czasowych niż stopa niedominująca w większości obszarów podesztwy (np. M1, M3, M4, MF i SUM), szczególnie w środkowej i późnej fazie podparcia. Jednak analiza mapowania parametrów statystycznych (SPM) wykazała, że różnice te nie osiągnęły progu istotności statystycznej (α = 0.05). Na przykład na wykresach siły stopa do...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Badanie to analizowało dwustronne różnice w rozkładzie ciśnienia podeszwowego i równowadze stopy podczas standaryzowanego zadania 45° COD. Ogólnie analizy, ciągłe w czasie analizy SPM1d nie wykazały statystycznie istotnych różnic między kończynami w regionalnych trajektoriach sił/ciśnienia w różnych pozycjach. Chociaż kończyna dominująca wykazywała nieco wyższe wartości w niektórych regionach, a niedominująca w innych odwrotnie, wzorce te należy interpretować jako tendencje opisowe, nieistotne, a nie jako dowód na spójną...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Badanie to zostało wsparte przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (12202216), Fundację Nauk Przyrodniczych Ningbo (2023J128) oraz interdyscyplinarny projekt "Mechanics+" Funduszu Top Innovative Youth Fund Uniwersytetu Ningbo (GC2024006) oraz Zhejiang Engineering Research Center for New Technologies and Applications of Liquid Hel-Free Magnetic Resonance Imaging (2024GCLX05).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Płyta naciskowa Foustcan 2-mTekscan Inc., USA5101
Oprogramowanie do akwizycji danychTekscan Inc., USAwww.tekscan.com/products/software
Bramki czasowe na podczerwieńLafayette Instrument Company, USA5016A
MATLABMathWorks, USAwww.mathworks.com/products/matlab
SPM1d toolboxOpen-source (statystyczne odwzorowanie parametryczne)www.spm1d.org

Bibliografia

  1. Fox, A., Spittle, M., Otago, L., Saunders, N. Offensive agility techniques performed during international netball competition. Int J Sports Sci Coach. 9 (3), 543-552 (2014).
  2. Brughelli, M., Cronin, J., Levin, G., Chaouachi, A. Understanding change of direction ability in sport: a review of resistance training studies. Sports Med. 38 (12), 1045-1063 (2008).
  3. Sheppard, J. M., Young, W. B. Agility literature review: Classifications, training and testing. J Sports Sci. 24 (9), 919-932 (2006).
  4. Bradshaw, R. J., Young, W. B., Russell, A., Burge, P. Comparison of offensive agility techniques in Australian Rules football. J Sci Med Sport. 14 (1), 65-69 (2011).
  5. Buldt, A. K., Allan, J. J., Landorf, K. B., Menz, H. B. The relationship between foot posture and plantar pressure during walking in adults: a systematic review. Gait Posture. 62, 56-67 (2018).
  6. Orendurff, M. S., et al. Regional foot pressure during running, cutting, jumping, and landing. Am J Sports Med. 36 (3), 566-571 (2008).
  7. Castro, M., et al. Ground reaction forces and plantar pressure distribution during occasional loaded gait. Appl Ergon. 44 (3), 503-509 (2013).
  8. Zhou, Q., Niu, W., Yick, K. -L., Gu, B., Sun, Y. Numerical simulation of the effect of different footwear midsole structures on plantar pressure distribution and bone stress in obese and healthy children. Bioengineering. 10 (11), 1306(2023).
  9. Ramadhan, G. T., et al. Effect of different inner pressures of air insoles and walking durations on plantar pressure time integral. Sci Rep. 14 (1), 19272(2024).
  10. Nigg, B. M., Segesser, B. The influence of playing surfaces on the load on the locomotor system and on football and tennis injuries. Sports Med. 5 (6), 375-385 (1988).
  11. Pataky, T. C., et al. New insights into the plantar pressure correlates of walking speed using pedobarographic statistical parametric mapping (pSPM). J Biomech. 41 (9), 1987-1994 (2008).
  12. Amaro, C. M., Castro, M. A., Roseiro, L., Neto, M. A., Amaro, A. M. Plantar pressure evaluation during the season in five basketball movements. Appl Sci. 10 (23), 8691(2020).
  13. Serrano, C., Sánchez-Sánchez, J., López-Fernández, J., Hernando, E., Gallardo, L. Influence of the playing surface on changes of direction and plantar pressures during an agility test in youth futsal players. Eur J Sport Sci. 20 (7), 906-914 (2020).
  14. Kong, P. W., Lam, W. K., Ng, W. X., Aziz, L., Leong, H. F. In-shoe plantar pressure profiles in amateur basketball players: Implications for footwear recommendations and orthosis use. J Am Podiatr Med Assoc. 108 (3), 215-224 (2018).
  15. Falch, H. N., Rædergård, H. G., van den Tillaar, R. Effect of approach distance and change of direction angles upon step and joint kinematics, peak muscle activation, and change of direction performance. Front Sports Act Living. 2, 594567(2020).
  16. Dos'Santos, T., Thomas, C., Comfort, P., Jones, P. A. The effect of angle and velocity on change of direction biomechanics: an angle-velocity trade-off. Sports Med. 48 (10), 2235-2253 (2018).
  17. Weimar, W. H., Shroyer, J. F. Arch height index normative values of college-aged women using the arch height index measurement system. J Am Podiatr Med Assoc. 103 (3), 213-217 (2013).
  18. Booth, B. G., Keijsers, N. L., Sijbers, J., Huysmans, T. STAPP: Spatiotemporal analysis of plantar pressure measurements using statistical parametric mapping. Gait Posture. 63, 268-275 (2018).
  19. Yan, S. H., Zhang, K., Tan, G. Q., Yang, J., Liu, Z. C. Effects of obesity on dynamic plantar pressure distribution in Chinese prepubescent children during walking. Gait Posture. 37 (1), 37-42 (2013).
  20. Pataky, T. C., Robinson, M. A., Vanrenterghem, J. Vector field statistical analysis of kinematic and force trajectories. J Biomech. 46 (14), 2394-2401 (2013).
  21. Pataky, T. C., Vanrenterghem, J., Robinson, M. A. The probability of false positives in zero-dimensional analyses of one-dimensional kinematic, force and EMG trajectories. J Biomech. 49 (9), 1468-1476 (2016).
  22. Yang, Z., et al. Design feature combinations effects of running shoe on plantar pressure during heel landing: A finite element analysis with Taguchi optimization approach. Front Bioeng Biotechnol. 10, 959842(2022).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Kalibracja platformy pomiarowejprzygotowanie st pkontrola pr dko ci podej ciastatystyczne mapowanie parametrycznesegmentacja stopyocena chodu

Powiązane artykuły