Metody analizy biomechanicznej do oceny wydajności zawodowych graczy w badmintona
11 czerwca 2019
Tutaj prezentujemy protokół do oceny różnic w mechanizmach kontuzji między profesjonalnymi i amatorskimi graczami podczas wykonywania maksymalnego prawego wykroku w badmintonie, analizując kinematykę kończyn dolnych.
Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania: biomechaniczne fakty dotyczące wydajności lonży badmintona. Główną zaletą tej techniki jest to, że odwzorowuje rzeczywiste momenty badmintona. Tak więc dane nie są wysoce wiarygodne.
Implikacje tej techniki mają tendencję do leczenia kontuzji sportowych, ponieważ zmiany w stawie pod kątem podczas gry w badmintona mogą spowodować kontuzję. W dniu oceny poproś badanego, aby miał na sobie koszulkę i obcisłe spodenki oraz buty do badmintona tej samej marki, co reszta wzrostu osoby badanej w badaniu. Zmierz wzrost i wagę osoby badanej w milimetrach w kilogramach, a także długość lewej i prawej nogi w milimetrach od górnego kręgosłupa biodrowego do kłykcia wewnętrznego kostki, szerokość kolana w milimetrach od przyśrodkowego do bocznego kłykcia kolana oraz szerokość kostki w milimetrach od przyśrodkowego do bocznego kłykcia kostki.
Badanie palpacyjne w celu zidentyfikowania anatomicznych punktów orientacyjnych i ogolenie włosów na ciele w razie potrzeby, a następnie dezynfekcja alkoholem, a następnie oznaczenie skóry nad anatomicznymi punktami orientacyjnymi kości i wklejenie ośmiu znaczników na zidentyfikowanych obszarach każdej nogi. Kiedy wszystkie markery zostaną umieszczone, poproś badanego, aby naturalnie wykonał wykrok w prawo, aby upewnić się, że znaczniki na jego kończynach dolnych zostały uchwycone przez kamery. Poproś testera, aby kontynuował wykonywanie prawego wykroku do przodu z wygodną niską prędkością na symulowanym korcie, dopóki nie będzie w stanie wykonywać ruchu równomiernie.
Po tym, jak tester wykona kilka ćwiczeń pomocniczych na rozgrzewkę, poproś testera, aby wykonał prawy wykrok do przodu z wygodną dużą prędkością na symulowanym boisku, dopóki nie będzie w stanie wykonywać ruchu stabilnie z tą prędkością. Następnie poproś badanego, aby położył prawą nogę w wyznaczonym miejscu i podstępnie uderzył w lotkę. Następnie poinstruuj badanego, aby wykonał maksymalny wykrok w prawo do przodu z pozycji startowej i podstępnie uderz lotką w tył, upewniając się, że prawa stopa naturalnie nadepnie na leśną platformę i w pełni się z nią zetknie, gdy przechodzą, zanim powróci do pozycji wyjściowej.
W celu kalibracji statycznej otwórz program do zarządzania danymi, aby utworzyć nową bazę danych, a następnie wybierz lokalizację do zapisania pliku danych. Wprowadź nazwę nowego pliku i wybierz opcję Na podstawie i szablonu klinicznego, kliknij przycisk Utwórz, wybierz nazwę podmiotu i kliknij przycisk Otwórz. Aby utworzyć nową sesję z informacjami o badanym, kliknij pozycję Nowa klasyfikacja pacjenta, Nowy pacjent i Nowa sesja.
Kliknij opcję Transmituj na żywo na początku wersji próbnych. Wybierz pozycję Sesja, aby przechwycić dane, a następnie wróć do okienka Nexus. Kliknij opcję Tematy i Nowy temat, zmieniając nazwy prób zgodnie z potrzebami, a następnie wybierz opcję Podziel w poziomie na wykresie, aby wyświetlić liczbę trajektorii.
Następnie sprawdź, czy liczba znaczników wynosi 16, czy nie ma niepożądanego zanieczyszczenia światłem i czy wszystkie markery zostały przechwycone. Jeśli wszystkie znaczniki są widoczne, w oknie Przygotowanie obiektu wybierz opcję Przechwytywanie obiektu i kliknij przycisk Start, aby rozpocząć przechwytywanie danych statycznych, pozostawiając obiekt nieruchomy, dopóki nie zostanie przechwyconych 200 klatek obrazu. Następnie kliknij przycisk Zatrzymaj i uruchom, aby zrekonstruować potok w celu skonstruowania danych znacznika.
Wybierz opcję Etykieta i zastosuj odpowiednie etykiety do odpowiednich znaczników na liście znaczników. Po zastosowaniu wszystkich etykiet kliknij przycisk Zapisz i naciśnij Esc, aby wyjść. Kliknij opcję Przygotowanie obiektu i wybierz opcję Static Plugin Gate (Statyczna bramka wtyczki) z menu rozwijanego kalibracji tematu.
Kliknij Opcja w nowo wyświetlonym oknie zakresu ramek i wybierz Lewa stopa i Prawa stopa w wyskakującym okienku. Następnie kliknij Start i Zapisz. Aby rozpocząć dynamiczne próby, przywróć obiekt do pozycji początkowej, a następnie kliknij przycisk Transmituj na żywo i przechwyć.
Ustaw kolejność na typ wersji próbnej i sesję, a następnie wprowadź nazwę wersji próbnej. Kliknij przycisk Start, aby rozpocząć przechwytywanie i poproś osobę, aby najpierw wykonała szybki wykrok w prawo do przodu sześć razy, przy czym ostatni krok za każdym razem uderza w płytkę siłową. Po dwuminutowej przerwie niech tester wykona sześć wypadów, naturalnie.
Po kolejnej dwuminutowej przerwie poproś badanego o wykonanie sześciu maksymalnych wykroków w prawo przed powrotem do pozycji początkowej i kliknij przycisk Stop, aby zakończyć przechwytywanie danych. W tym badaniu nie zaobserwowano istotnej różnicy w średniej pionowej sile reakcji podłoża początkowego piku uderzenia, wtórnego szczytu uderzenia i faz akceptacji ciężaru w ocenie między profesjonalnymi i amatorskimi graczami w badmintona. Pionowa siła reakcji na podłoże u profesjonalnych graczy w fazie drive-off była jednak znacznie wyższa niż u graczy amatorów.
Wyniki niezależnych testów t wykazały większy zakres ruchu w zgięciu grzbietowym stawu skokowego i zgięciu podeszwowym na równinie strzałkowej, wykazały istotną różnicę na równinie czołowej i poziomej. Ponadto zaobserwowano istotną różnicę między zawodnikami zawodowymi i amatorskimi w zewnętrznej, wewnętrznej rotacji kolana na płaszczyźnie poziomej z większym zakresem ruchu mierzonym również w odwodzeniu, przywodzeniu na płaszczyźnie czołowej oraz w zgięciu, wyprostu na równinie strzałkowej. Zawodnicy amatorzy wykazywali mniejszy moment zgięcia sadzarki lub większy moment zgięcia grzbietowego w czterech fazach podczas wykonywania wykroku, podczas gdy profesjonalni gracze wykazywali większy moment wywrotowy w fazie akceptacji ciężaru podczas wykonywania wykroku z mniejszym wewnętrznym momentem obrotowym lub większym zewnętrznym momentem obrotowym w fazie drive off.
Ponadto profesjonalni gracze wykazali większy moment wyprostu w kolanie w fazie piku wtórnego uderzenia i większy moment odwodzenia w początkowym szczycie uderzenia. Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać o zwróceniu uwagi na ciągłość ruchów gracza.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia protokół oceny różnic w mechanizmach powstawania urazów u profesjonalnych i amatorskich zawodników badmintona podczas maksymalnego wykroku prawą nogą. Poprzez analizę kinematyki kończyn dolnych badanie ma na celu dostarczenie informacji na temat ryzyka urazów związanych z tym powszechnym ruchem w badmintonie.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Biomechanika
- Nauka o sporcie
- Profilaktyka urazów
Wstęp
- Zrozumienie mechanizmów powstawania urazów w sporcie jest kluczowe dla ich zapobiegania.
- Badminton wiąże się ze złożonymi ruchami, które mogą prowadzić do kontuzji.
- Analiza kinematyki może ujawnić różnice w wydajności oraz ryzyku wystąpienia urazów.
- Zawodnicy profesjonalni i amatorzy mogą wykazywać odmienne wzorce ruchowe.
Cel badania
- W celu oceny różnic kinematycznych w wykonywaniu wykroku w zależności od poziomu zaawansowania graczy.
- W celu zidentyfikowania potencjalnego ryzyka urazów związanych z ruchem wykroku.
- W celu opracowania podejść terapeutycznych w leczeniu urazów sportowych.
Zastosowane metody
- Badani wykonują maksymalny wykrok prawą nogą.
- Kinematyka kończyn dolnych jest rejestrowana i analizowana.
- Pomiary obejmują wzrost, masę ciała oraz wymiary nóg.
- Uczestnicy noszą zestandaryzowaną odzież i obuwie w celu zapewnienia spójności pomiarów.
Główne wyniki
- Badanie identyfikuje kluczowe różnice w wzorcach kinematycznych pomiędzy różnymi poziomami zaawansowania zawodników.
- Wyniki sugerują, że określone wzorce ruchowe mogą zwiększać ryzyko urazów.
- Dane potwierdzają potrzebę stosowania spersonalizowanych strategii zapobiegania urazom.
- Omówiono implikacje dla praktyk treningowych i rehabilitacyjnych.
Wnioski
- Zrozumienie różnic kinematycznych może pomóc w zapobieganiu urazom.
- Dalsze badania są niezbędne w celu zbadania implikacji długoterminowych.
- Niniejszy protokół można zastosować w innych dyscyplinach sportowych do przeprowadzenia podobnych ocen.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Ilościowa analiza biomechaniczna kinematyki kończyn dolnych podczas maksymalnych wypadów dostarcza istotnych informacji do oceny ryzyka urazów i optymalizacji wyników w badaniach i rozwoju (B&R) w nauce o sporcie. Poprzez rozróżnienie momentów w stawach oraz wzorców ruchowych między sportowcami zawodowymi a amatorami, protokół ten zwiększa pewność prognostyczną w identyfikacji biomechanicznych czynników ryzyka istotnych dla badań translacyjnych i projektowania interwencji terapeutycznych. Podejście to umożliwia udoskonalenie planów treningowych w oparciu o dane oraz wspiera podejmowanie decyzji portfelowych w obszarze medycyny sportowej i innowacji w zakresie sprawności człowieka.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesna faza odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia obiektywną analizę mechanizmów urazów poprzez ilościową ocenę kinematyki i kinetyki stawów.
- Wspiera funkcjonalną walidację biomechanicznych czynników ryzyka urazów kończyn dolnych.
- Ułatwia mechanistyczną redukcję ryzyka poprzez wyjaśnienie wzorców ruchowych powiązanych z podatnością na urazy.
Przesiewy i opracowanie testu
- Ustanawia zestandaryzowane protokoły przechwytywania ruchu i pomiaru siły w celu odtwarzalnego gromadzenia danych biomechanicznych.
- Dostarcza zwalidowane wyniki ilościowe dla kątów w stawach, momentów sił oraz sił reakcji podłoża.
- Przygotowuje rzetelne zestawy danych do późniejszej analizy porównawczej skuteczności interwencji.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Koreluje odczyty biomechaniczne z punktami końcowymi o charakterze translacyjnym w badaniach nad zapobieganiem urazom sportowym.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkrywania czynników ryzyka do przedklinicznej oceny strategii terapeutycznych.
- Wspiera dostosowany do ryzyka rozwój potencjalnych interwencji ukierunkowanych na zdrowie stawów i ograniczanie urazów.
Integracja potoku i przepływu pracy
Niniejszy protokół oceny biomechanicznej integruje się z kontinuum od etapu odkryć do badań przedklinicznych w zakresie urazów sportowych, łącząc identyfikację czynników ryzyka opartą na hipotezach z ilościową oceną wpływu interwencji.
- Biologia odkrywcza: Dostarcza wysokorozdzielcze dane dotyczące ruchów stawów i sił, co pozwala na testowanie hipotez dotyczących urazów oraz wyjaśnianie ścieżek biomechanicznych.
- Przesiew: Zapewnia powtarzalne, ilościowe wyniki do analizy porównawczej w różnych populacjach sportowców i w ramach różnych interwencji.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie zmiennych kinematycznych i kinetycznych między kohortami przy użyciu niezależnych testów t oraz innych analiz.
- Badania translacyjne: Łączy laboratoryjne ustalenia z zakresu biomechaniki z rzeczywistymi strategiami zapobiegania urazom w populacjach sportowców.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje protokół wielokrotnego użytku, który można dostosować do innych analiz ruchów kończyn dolnych w badaniach nad sportem i rehabilitacją.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną w identyfikacji biomechanicznych czynników ryzyka urazów oraz w walidacji interwencji opartych na ruchu.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje pozyskiwanie i analizę danych w celu zapewnienia powtarzalności i skalowalności w różnych badaniach.
- Wartość strategiczna: Dostarcza podstaw do podejmowania decyzji o kontynuacji lub przerwaniu (go/no-go) w odniesieniu do proponowanych interwencji i modyfikacji treningowych na podstawie ilościowej oceny ryzyka.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację działań badawczo-rozwojowych w medycynie sportowej i wydajności ludzkiej, z uwzględnieniem analizy ryzyka.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w zakresie technologii przechwytywania ruchu, aparatury płyt siłowych oraz analizy danych biomechanicznych.
- Wymaga dostępu do skalibrowanych środowisk laboratoryjnych symulujących rzeczywiste warunki sportowe.
- Konieczna jest standaryzacja przygotowania badanych, rozmieszczenia markerów oraz protokołów przetwarzania danych pomiędzy zespołami.
- Metoda jest dostosowywalna do innych badań nad ruchem kończyn dolnych, lecz ograniczona wielkością próby oraz brakiem integracji z pomiarem aktywności mięśniowej w obecnym protokole.
- Ograniczenia praktyczne obejmują potrzebę badania większych grup oraz połączenie analizy obciążenia stawów z aktywnością mięśniową w celu szerszego zastosowania metody.
