Summary
Hier stellen wir ein Protokoll vor, um die Unterschiede in den Verletzungsmechanismen zwischen Profi- und Amateurspielern bei der Durchführung einer maximalen Bewegung der rechten Lunge im Badminton zu bewerten, indem wir die Kinematik der unteren Gliedmaßen analysieren.
Abstract
Unter der Bedingung, einen Badmintonplatz im Labor zu simulieren, nutzte diese Studie das Verletzungsmechanismus-Modell, um die maximalen rechten Lungenbewegungen von acht professionellen Badmintonspielern und acht Amateurspielern zu analysieren. Der Zweck dieses Protokolls ist es, die Unterschiede in der Kinematik und Gelenkmoment des rechten Knies und Knöchels zu untersuchen. Ein Bewegungserfassungssystem und eine Kraftplatte wurden verwendet, um Daten der Gelenkbewegungen der unteren Extremität und der vertikalen Bodenreaktionskraft (vGRF) zu erfassen. 16 junge Männer, die in den letzten 6 Monaten keine Sportverletzungen hatten, nahmen an der Studie teil. Die Probanden führten eine maximale rechte Lunge von der Startposition mit dem rechten Fuß, Tritt auf und voll kontaktieren mit der Kraftplatte, schlagen den Shuttlecock mit einem Vorhandschlag auf die vorgesehene Position im Backcourt, und dann wieder an den Start / Endposition. Alle Probanden trugen die gleichen Badmintonschuhe, um einen Unterschied in der Wirkung von verschiedenen Badmintonschuhen zu vermeiden. Die Amateurspieler zeigten eine größere Bandbreite der Knöchelbewegung und des Rückwärtsgelenkmoments auf der Frontebene und ein größeres internes Gelenkdrehmoment auf der horizontalen Ebene. Die professionellen Badmintonspieler zeigten einen größeren Kniemoment auf den sagittalen und frontalen Flugzeugen. Daher sollten diese Faktoren bei der Entwicklung des Trainingsprogramms berücksichtigt werden, um das Risiko von Sportverletzungen in Knie- und Sprunggelenken zu reduzieren. Diese Studie simuliert den echten Badmintonplatz und kalibriert den Tätigkeitsbereich jeder Bewegung der Probanden, so dass die Probanden die experimentelle Aktion in einem natürlichen Zustand mit hoher Qualität abschließen. Eine Einschränkung dieser Studie ist, dass es nicht gemeinsame Belastung und Muskelaktivität kombiniert. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass der Stichprobenumfang klein ist und in zukünftigen Studien erweitert werden sollte. Diese Forschungsmethode kann auf die biomechanische Forschung anderer Fußarbeiten im Badminton-Projekt angewendet werden.
Introduction
Badminton war schon immer eine der beliebtesten Sportarten der Welt. In einem Spiel ist die Häufigkeit der Durchführung von Lungen relativ hoch1. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Fähigkeit zu meistern, schnell eine Lunge durchzuführen und in die Startposition zurückzukehren oder sich in die andere Richtung2zu bewegen. Die Lunge ist nicht nur entscheidend für Badminton, sondern auch von großer Bedeutung für Tennis, Tischtennis und andere Sportarten.
Die Vorwärtslunge wurde als Funktionsauswertungsmethode für vorderen Kreuzbanddefekt (ACL) und Kniestabilität3,4genommen. Studien zeigen, dass Badmintonspieler sowohl hohe Muskelkraft als auch professionelle Techniken benötigen. Im Allgemeinen achten Amateurspieler mehr auf technisches Training als auf Muskelkrafttraining. Wenn eine Person mit geringer Stärke ein minderwertiges Training absolviert, wird die Trainingszeit länger, was zu einer Überlastung der unteren Gliedmaßen und sogar zu einer Sportverletzung führt.
Hochintensives Training führt zu einer großen Belastung der unteren Gliedmaßen, die die Ursache für Sportverletzungen sein kann5. Verletzungen der unteren Gliedmaßen machen 60 % der Gesamtzahl der Verletzungen aus. Sowohl für männliche als auch für weibliche Badmintonspieler sind Knie und Fuß die verwundbarsten Teile6,7,8,9. Die kinetische Datenanalyse kann verwendet werden, um die Verletzungen der unteren Gliedmaßen von Spielern auf verschiedenen Ebenen zu erklären. Es wurde berichtet, dass professionelle Badmintonspieler einen beträchtlichen intratenininus Fluss haben, der nach sich wiederholenden Lastbewegungen steigt, vor allem in der Patellasehne des dominanten Beins.
Berichte zeigen, dass zuvor durchgeführte Forschung auf Schlägersport vor allem kinematische Parameter bewertet, aber weniger auf Kinetik2,10konzentriert. Wenn ein Profispieler einen Wettkampf gespielt hat, konzentriert sich der Druck auf die Achillessehne und die vorderen Kniesehne, vor allem im dominanten Lungenbein5. Im Schlägersport konzentrierten sich klinische Analysen von Verletzungen hauptsächlich auf die untere Extremität, die 58% überstieg, insbesondere am Knie und Knöchel5,8,10,11,12, 13.
Frühere Studien haben die physiologischen Indikatoren von Badminton14,15,16 und die Merkmale der körperlichen Fähigkeiten17,18,19,20 bewertet . Aufgrund dieser grundlegenden Eigenschaften werden grundlegende Aktionen zur Agilität von Badminton vorgeschlagen, um den Trainingseffekt und die Leistung der Spieler vor Ort zu verbessern21,22. Frühere Studien über Badminton konzentrierten sich auf verschiedene Bewegungen oder Richtungen der Lungenbewegung, ohne die Bewegungseigenschaften zwischen professionellen und Amateur-Badmintonspielern zu vergleichen23,24,25 ,26,27. Diese Unterschiede in dynamik und Gelenkbewegung machen sie anfällig für verschiedene Mechanismen von Sportverletzungen.
Ziel dieser Studie ist es, die Unterschiede in der Kinematik und Dynamik zwischen professionellen Badmintonspielern und Badminton-Amateurspielern sowie den Bewegungsumfang (ROM) des dominanten Beins zu untersuchen. Es wird davon ausgegangen, dass professionelle und Amateur-Badmintonspieler Unterschiede in der rechten Vorwärtslunge aufweisen und dass ein größeres ROM das Risiko von Sportverletzungen erhöht.
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Protocol
Das Experiment wurde von der Ethikkommission der Fakultät für Sportwissenschaft der Universität Ningbo genehmigt. Alle Teilnehmer haben schriftliche Einwilligungen unterschrieben und wurden über die Anforderungen und den Ablauf des Lungenexperiments informiert.
1. Gait Laborvorbereitung
- Bei der Kalibrierung, Entfernung oder Abdeckung anderer potenziell reflektierender Gegenstände im Volumen vermeiden Sie die Auswirkungen von Reflexionen von Sonnenlicht, Licht und anderen reflektierenden Gegenständen auf die Identifizierung und sorgen Sie für ein angemessenes Fluoreszenzlicht im Labor.
- Schließen Sie den Dongle an den PC an und schalten Sie die Motion-Capture-Kameras, proprietäre Tracking-Software, Force-Plattform-Verstärker und den externen Analog-Digital-Wandler (ADC) ein.
- Platzieren Sie acht Kameras auf beiden Seiten des simulierten Badmintonplatzes. Initialisieren Sie die Kameras. Wählen Sie den Knoten Lokales System aus dem Bereich Systemressourcen aus, und jeder Kameraknoten zeigt grünes Licht an, wenn er richtig ausgewählt ist.
- Klicken Sie im Kameraansichtsbereich auf Eigenschaften, um die Kameraparameter anzupassen: Stellen Sie die Strobe-Intensität auf 0,95 bis 1, den Schwellenwert auf 0,2 - 0,4, den Gain to times 1 (x1), den Graustufenmodus auf Auto, Minimales Zirkularitätsverhältnis auf 0,5, die maximale Blobhöhe auf 50, und wählen Sie LEDs aktivierenaus.
- Wählen Sie Kamera im Bereich Perspektive aus, und legen Sie den T-Rahmen auf die Kraftplatte. Klicken Sie im Bereich Systemressourcen auf die MX-Kameras, und wählen Sie mehrere Kameras aus, um die Parameter anzupassen.
- Legen Sie im Abschnitt Einstellung die Parameter aller ausgewählten Kameras fest, um sicherzustellen, dass die von jeder Kamera übertragenen Daten angezeigt werden können.
- Wählen Sie im Dropdown-Menü des T-Frames den 5-Marker-Zauberstab & T-Rahmen aus und wählen Sie alle Kameras aus.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche "Split Screen" in der oberen rechten Ecke des Eigenschaftenbereichs. Wählen Sie die Kamerapositionen im Optionsbedienfeld aus und klicken Sie im Dropdown-Menü des Erweiterten Frustumsauf die Schaltfläche Aus.
- Schwenken Sie den T-Rahmen um die Aufnahmelautstärke und stoppen Sie, bis das blaue Licht der Kamera aufhört zu blinken.
- Starten Sie die Kalibrierung, d. h. die Kamera sammelt kontinuierlich die Daten der Marker und zeigt die gesammelten gültigen Daten in der MX Cameras Calibration Feedback-Symbolleiste unter dem Bereich Extras an. Beenden Sie die Kalibrierung; Der Fortschrittsbalken kehrt auf 0%zurück. Stellen Sie sicher, dass der im Bildfehler angezeigte Wert kleiner als 0,3 ist.
- Setzen Sie den T-Rahmen auf die Kraftplatte (60 x 90 cm) mit der Achse entlang der Kante der Platte. Stellen Sie sicher, dass die Richtung des T-Rahmens der experimentellen Richtung entspricht.
- Stellen Sie sicher, dass der Ursprung des T-Frames auch der des Erfassungsvolumens ist. Klicken Sie im Werkzeugbereich auf die Schaltfläche Start aus dem Volume-Ursprung festlegen, um den Ursprung festzulegen.
- Bitten Sie die Probanden, auf der Kraftplatte zu stehen. Bestätigen Sie, dass die Richtung des Bodenreaktionsvektors nach oben ist. Fragen Sie die Probanden, die von der Kraftplatte abtreten.
- Bevor Sie mit den Versuchen beginnen, klicken Sie auf Kraft, und wählen Sie Nullstufeaus. Suchen Sie die gültigen Daten, die in der Wandanzahl gesammelt wurden, und stellen Sie sicher, dass jede Kamera mindestens 1.000 Frames gültiger Daten sammelt.
- Bereiten Sie 16 Marker mit einem Durchmesser von 14 mm vor und kleben Sie im Voraus doppelseitiges Klebeband darauf.
2. Themenvorbereitung
- Lassen Sie potenzielle Probanden eine Fragebogenumfrage ausfüllen. Einholen sie schriftliche Informierteeinwillig von den Personen, die die Aufnahmekriterien erfüllen.
HINWEIS: Fragen: (i) Wie viele Jahre haben Sie Badminton gespielt? (ii) Haben Sie an internationalen Badmintonwettbewerben teilgenommen? (iii) Haben Sie Sportverletzungen erlitten und Operationen erhalten? Hier nahmen insgesamt 16 männliche Teilnehmer an der Studie teil: acht professionelle Badmintonspieler und acht Badminton-Amateurspieler. - Die Festlegung der Themen erfüllt die Kriterien.
HINWEIS: Zu den Kriterien gehören die folgenden Elemente. Alle Teilnehmer erlitten in den sechs Monaten vor der Studie keine Verletzungen in den oberen und unteren Gliedmaßen; die Probanden haben auch vor dem Experiment nicht an einem hochintensiven Training oder Wettkampf 2 d teilgenommen; für alle Probanden dominierten die rechte Hand und das Bein. Die Hälfte der Fächer waren Profispieler, die Hälfte Waren Amateurspieler; Dies führte zu acht Probanden, die professionelle Badmintonspieler sind (Alter: 23,4 x 1,3 Jahre; Höhe: 172,7 x 3,8 cm; Masse: 66,3 x 3,9 kg; Badminton-Spieljahre: 9,7 x 1,2 Jahre) und an professionellen nationalen Wettbewerben teilgenommen haben, und acht Probanden, die Amateur-Badmintonspieler sind (Alter: 22,5 x 1,4 Jahre; Höhe: 173,2 x 1,8 cm; Masse: 67,5 x 2,3 kg; Badminton-Spieljahre: 3,2 x 1,1 Jahre). - Bitten Sie die Probanden, T-Shirts und enge Shorts zu tragen.
- Messen Sie die Höhe (mm) und das Gewicht (kg) der Probanden sowie die Länge des linken und rechten Beins (mm) von der oberen iliac Wirbelsäule bis zum Knöchelinneren, die Kniebreiten (mm) vom medialen bis zum seitlichen Kniekondyle und die Knöchelbreiten (mm) von der medialen t o der seitliche Knöchelkondyle.
- Markieren Sie die Hautbereiche der anatomischen knöchernen Landmarken, um die Macher zu platzieren.
- Rasieren Sie Körperbehaarung nach Bedarf und wischen Sie die Haut mit Alkohol.
HINWEIS: Die Marker-Positionen umfassen Räume, die sich bilateral zur vorderen,überlegenen Iliaswirbelsäule, zur hinteren-überlegenen Iliac-Spinne (PSI), zum seitlichen Oberschenkel (THI), zum seitlichen Knie (KNE), zur seitlichen Tibia (TIB), zum seitlichen Knöchel (ANK), zur Ferse (HEE) und zur Zehen (TOE) befinden.
- Rasieren Sie Körperbehaarung nach Bedarf und wischen Sie die Haut mit Alkohol.
- Palpateto identifizieren die anatomischen Sehenswürdigkeiten. Fügen Sie die 16 Marker auf der unteren Extremität ein.
- Bitten Sie die Probanden, die gleiche Marke und Serie von Badmintonschuhen zu tragen; dann lassen Sie sie eine rechte Vorwärtslunge natürlich durchführen, und stellen Sie sicher, dass die Markierungen an ihren unteren Gliedmaßen von den Kameras erfasst werden.
- Bitten Sie die Probanden, die rechte Vorwärtslunge mit einer komfortablen niedrigen Geschwindigkeit im simulierten Platz durchzuführen, bis sie die Bewegung stetig durchführen können, und weisen Sie sie an, einige Hilfsübungen(z. B.marschierende Lunge Beindehnung) durchzuführen, um sich aufzuwärmen.
- Bitten Sie die Probanden, die richtige Vorwärtslunge mit einer komfortablen hohen Geschwindigkeit im simulierten Platz durchzuführen, bis sie die Bewegung mit dieser Geschwindigkeit stetig durchführen können; dann bitten Sie sie, ihr rechtes Bein in den dafür vorgesehenen Bereich zu legen (Position B in Abbildung 1) und hinter dem Kopf schlag den Shuttlecock zum Hinterhof (Position C).
- Weisen Sie die Probanden an, von startposition A (Abbildung 1) eine maximale rechte Vorwärtslunge durchzuführen und den Shuttlecock auf den Backcourt (Position C) zu schlagen, um sicherzustellen, dass ihr rechtes Bein natürlich eingreift und die Kraftplattform vollständig kontaktiert, da sie passieren, und die Probanden müssen zurück zu Startposition A gehen, nachdem sie den Shuttlecock geschlagen haben.
3. Statische Kalibrierung
- Öffnen Sie die Datenverwaltung, um eine neue Datenbank zu erstellen. Wählen Sie den Speicherortaus, geben Sie den Namen ein, und wählen Sie Basierend auf | Klinische Vorlage; klicken Sie dann auf Erstellen.
- Wählen Sie den Namen des Betreffs aus und klicken Sie auf Öffnen. Klicken Sie auf Neue Patientenklassifikation | Neuer Patient | Neue Sitzung, um die Informationen der Probanden zu erstellen.
- Wählen Sie zu Beginn der Testversionen Sitzung aus, um Daten zu erfassen. Kehren Sie zum Nexus-Bereich zurück, klicken Sie auf Themen, und klicken Sie dann auf die Schaltfläche Neues Betreff. Benennen Sie die Versuche bei Bedarf um.
- Klicken Sie auf Live ,wählen Sie horizontal teilenaus, und wählen Sie Diagramm aus, um die Trajektorieanzahlanzuzeigen.
- Überprüfen Sie die Nummer der Markierungen, die 16 ist, was darauf hinweist, dass es keine unerwünschte Lichtverschmutzung gibt und alle Markierungen erfasst wurden.
- Beginnen Sie mit der Erfassung statischer Daten. Wählen Sie im Abschnitt "Thema Vorbereitung" der Symbolleiste die Option Betrefferfassung aus, und klicken Sie auf die Schaltfläche Start. Bitten Sie die Probanden, still zu bleiben und 200 Bilderbilder aufzunehmen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Stopp.
- Klicken Sie auf Ausführen der Rekonstruieren-Pipeline, um Markerdaten zu erstellen. Wählen Sie Beschriftungaus , identifizieren Sie sie in der Markerliste, und wenden Sie die Beschriftungen auf die entsprechenden Marker an. Klicken Sie auf die Schaltfläche Speichern. Drücken Sie die Esc-Taste, um den Vorgang zu beenden.
- Klicken Sie auf die Themenvorbereitung, und wählen Sie den statischen Plug-In-Gang im Dropdown-Menü "Betreffkalibrierung" aus.
- Klicken Sie im Neuanzeigen des Rahmenbereichs auf Option, und wählen Sie im Popupfenster den linken Fuß und den rechten Fuß aus. Wählen Sie die Schaltfläche Start und speichern Sie sie.
4. Dynamische Prüfungen
- Bitten Sie das Motiv, sich in der richtigen Startposition zu befinden.
- Nachdem Sie die statische Vorlage erstellt haben, klicken Sie auf die Schaltfläche "Live wechseln", und wählen Sie die Option Erfassenaus. Legen Sie den Testtyp und die Sitzung in der Reihenfolge fest. Geben Sie einen Testnamen ein, und die Beschreibung ist optional.
- Klicken Sie in der letzten Option auf die Schaltfläche Start, um mit der Erfassung zu beginnen und nach Abschluss des Vorgangs zu beenden. Wiederholen Sie einfach den Vorgang für jede Studie.
- Um Experimente durchzuführen, bitten Sie die Probanden, die Lunge schnell und natürlich durchzuführen. Stellen Sie sicher, dass zwischen jeder Testversion ein Intervall von 2 min besteht.
- Fragen Sie die Probanden, die die richtige Vorwärtslunge durchführen, von denen der letzte Schritt auf der Kraftplatte ist. Fordern Sie die Probanden auf, den Satz 6x auszuführen. Wenn sich die Markierungen verschieben oder fallen, fügen Sie sie umgehend wieder an und erfassen Sie sie erneut.
- Wählen Sie Stopp, nachdem die Probanden eine maximale rechte Vorwärtslunge durchführen, und gehen Sie zurück zu Position A (Start-/Zielposition).
5. Nachbearbeitung
- Verwenden Sie spezielle Software für die Nachbearbeitung. Öffnen Sie die Datenverwaltung, doppelklicken Sie auf das x-Symbol unter Dateien, und klicken Sie auf die Schaltfläche Pipeline und Beschriftungen ausführen; Klicken Sie dann unter dem Bereich Perspektive auf Wiedergabe, um das aufgenommene Video wiederzugeben.
- Ziehen Sie die Zeiger auf der Fortschrittsleiste unter dem Bereich Perspektive, um die Start- und Endzeit des Videos festzulegen.
- Platzieren Sie den Cursor in der Fortschrittsleiste, und klicken Sie mit der rechten Maustaste, um Zoom en Region-of-Interestauszuwählen.
- Der Identifikationsschritt ist derselbe wie der statische Identifizierungsprozess. Überprüfen Sie die Markierungen, und klicken Sie auf Füllen. Überprüfen Sie, ob alle Markierungen identifiziert werden, indem Sie ihre Flugbahnen beobachten. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf nicht beschriftete Markierungen, und wählen Sie Alle unbeschrifteten löschenaus.
- Klicken Sie auf Start, und die Dateien werden zur Nachbearbeitung im CSV-Format exportiert.
6. Datenanalyse
- Filtern Sie kinematische und kinetische Daten mit Tiefpass-Butterworth-Filtern mit Frequenzen bei 10 Hz und 25 Hz.
- Berechnen Sie die ROMs des Knies und des Knöchels auf sagittalen, frontalen und horizontalen Ebenen, und erhalten Sie die Knie- und Knöchelmomente durch die Annäherung der dreidimensionalen inversen Dynamik.
HINWEIS: Die ROMs des Knöchels und Knies wurden aus den maximalen und minimalen Gelenkwinkeln auf dreidimensionalen Bewegungsebenen erhalten. - Teilen Sie die Lunge in vier Phasen auf, die den anfänglichen Aufprallgipfel (I, 5 % der Position), den Sekundäraufprallgipfel (II, 20 % der Haltung), die Gewichtsakzeptanz (III, 40 % - 70 % der Haltung) und den Abtrieb (IV, 80 % der Haltung) umfassen.
- Standardisieren Sie alle gemeinsamen Momentdaten, indem Sie die Gewichte der Probanden verwenden.
- Sammeln Sie Bodenreaktionskräfte und kinematische Daten gleichzeitig. Verwenden Sie für jedes Thema die Mittelwerte der kinemamatischen und kinetischen Daten von sechs erfolgreichen Studien für statistische Analysen.
HINWEIS: Zu den Parametern gehören die gelenken(d. h.Knöchel, Knie und Hüfte) dreidimensionale ROMs und die Knie- und Knöchelmomente. - Übertragen Sie die Daten zur Analyse an die Software.
7. Statistische Analyse
- Untersuchen Sie die Daten der erfassten Knöchel- und Knie-ROMs und die Gelenkmomente, indem Sie unabhängige t-Tests zwischen den Profispielern und den Amateurspielern verwenden. Verwenden Sie einen t-Test mit zwei Stichproben, um die entsprechende Anzahl von Probanden zu berechnen. Geben Sie die ROMs und Momente der Gelenke anhand von Mittelwerten an. Legen Sie das Signifikanzniveau auf p = 0,05 fest.
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Representative Results
Abbildung 2 zeigt den mittelgroßen vGRF der Phasen I, II, III und IV (d.h.die anfangse Schlagspitze, sekundäre Aufprallspitze, Gewichtsabnahme bzw. Drive-off-Phasen) der Profispieler und amateur-Spieler, wenn sie eine losstürzen auf. In den Phasen I, II und III gibt es keinen signifikanten Unterschied. Allerdings ist der vGRF der Profispieler deutlich höher als der der Amateurspieler, was auf einen signifikanten Unterschied hindeutet (Abbildung 2).
Abbildung 3 zeigt die dreidimensionalen Ebenen des rechten Knies und den Knöchel der Profispieler und der Amateurspieler, wenn sie stehen. Die Ergebnisse unabhängiger t-Tests zeigen den Unterschied zwischen den Profispielern und den Amateurspielern im ROM des Knöchels, wobei professionelle Spieler ein größeres ROM in der dorsiflexion/plantar Flexion auf der sagittalen Ebene zeigen. Der Knöchel zeigt einen signifikanten Unterschied auf der frontalen und horizontalen Ebene. Die Amateurspieler präsentieren eine größere ROM in der Inversion/Eversion Bewegung auf der Frontebene, aber eine kleinere ROM in der externen/internen Rotationsbewegung auf der horizontalen Ebene. Das Knie weist auf einen signifikanten Unterschied zwischen den Profispielern und den Amateurspielern in der äußeren/inneren Rotationsbewegung auf der horizontalen Ebene hin. Die Profispieler zeigen ein größeres ROM in der Flexion/Verlängerung auf der sagittalen Ebene und in der Entführung/Adduktion auf der Frontebene.
Abbildung 4 zeigt die dreidimensionalen Ebenen der Knöchelmomente der Spieler. Die Amateurspieler präsentieren einen kleineren Plantar-Flexionsmoment oder einen größeren Dorsiflexionsmoment in den vier Phasen, wenn sie eine Lunge durchführen. Die professionellen Spieler zeigen einen größeren Eversionsmoment in der Gewichtsabnahmephase, wenn sie eine Lunge durchführen, die einen signifikanten Unterschied zeigt, und sie haben ein kleineres internes Rotationsmoment oder ein größeres externes Rotationsmoment in der Drive-off-Phase, wenn eine Lunge durchführen. Abbildung 5 zeigt die Kniemomente. Die professionellen Spieler zeigen einen größeren Verlängerungsmoment in der Sekundäraufprall-Peak-Phase, was auf einen signifikanten Unterschied und einen größeren Entführungsmoment in der anfänglichen Aufprallspitze hindeutet.
Abbildung 1 : Experimentelles Protokoll. Der rechte Fuß tritt natürlich auf und kontaktiert während des Versuchs voll mit der Kraftplatte. (A) Dies gibt die Start-Stopp-Position an. (B) Dies gibt die Landeposition an. (C) Dies zeigt den Shuttlecock Landeplatz an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2 : Abbildung des mittleren vertikalen Bodenreaktionskraftmusters (vGRF) (mit Standardabweichung) von Badmintonspielern in der Haltung der Lunge. Es gibt einen signifikanten Unterschied zwischen den Profi- und Amateurspielern in Phase III. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3 : Die ROMs der Knöchel- und Kniegelenke der Profispieler und Amateurspieler auf sagittalen, frontalen und horizontalen Ebenen. (A) Dieses Panel zeigt die Ergebnisse der sagittalen Ebenen. (B) Dieses Panel zeigt die Ergebnisse der Frontebenen. (C) Dieses Bedienfeld zeigt die Ergebnisse der horizontalen Ebenen. Die Fehlerbalken geben die Standardabweichung an. Das * gibt die Signifikanzstufe p < 0 05 an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 4 : Die Mittelwerte des Sprunggelenkmoments der Landehaltung der Profispieler und Amateurspieler auf sagittalen (plantareFlexion/Dorsiflexion), frontalen (Eversion/Inversion) und horizontalen (internen/externen Rotations)-Ebenen. Das * gibt signifzinther grad p < 0.05 an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5 : Die Mittelwerte des Kniegelenkmoments der Landehaltung von Profispielern und Amateurspielern auf sagittalen (Verlängerung/Flexion), Frontal-(Entführung/Adduktion) und horizontalen (internen Rotations-)Ebenen. Das * gibt signifzinther grad p < 0.05 an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
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Discussion
Einer der Nachteile der meisten Studien, die die biomechanischen Eigenschaften des Badminton-Lungenschritts analysieren, ist, dass sie das Geschicklichkeitsniveau der Badmintonspieler ignorieren, die die Lunge durchführen. Diese Studie unterteilt die Probanden in professionelle Spieler und Amateurspieler, um die Unterschiede in gemeinsamen ROM und gemeinsamen Moment auf verschiedenen Ebenen zu erkunden, wenn eine richtige Vorwärts Lunge durchführen.
Was das Sprunggelenk ROM auf der Frontebene betrifft, so zeigten die Amateurspieler ein größeres ROM als die Profispieler, was auf einen signifikanten Unterschied hindeutet, der mit der Muskelkraft des Sprunggelenks28zusammenhängen kann. Was den Sprunggelenksmoment auf der Frontebene betrifft, so zeigten die Profispieler einen größeren Eversionsmoment in der Gewichtsabnahmephase, der einen signifikanten Unterschied zu den Amateurspielern zeigt, der mit dem Risiko einer Knöchelverletzung zusammenhängen kann29. Die Amateurspieler zeigten einen kleineren Knöchel-Eversionsmoment, der sich aus der schlechten Lungenlandehaltung des dominanten Beins ergeben kann. Es ist vorteilhaft für die Trainingsführung und Knöchelrehabilitation. Die Profispieler haben einen größeren Knöchelmoment in plantar Flexion/Dorsiflexion auf der sagittalen Ebene. Darüber hinaus zeigten die Amateurspieler einen größeren internen Rotationsmoment als die Profispieler, was auf einen signifikanten Unterschied hindeutet und unterschiedliche Stabilitätsmechanismen des Knöchels zeigt.
Angesichts des Unterschieds in der Landehaltung zwischen den Profispielern und den Amateurspielern kann das vGRF-Muster in vier Phasen unterteilt werden, nämlich Aufprallspitze, Sekundäraufprallspitze, Gewichtsakzeptanz und Abschaltverhalten (Abbildung 2). Der Unterschied in vGRF zwischen den Profispielern und den Amateurspielern in der vierten Stufe kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass Elite-Badmintonspieler stärkere Knieextensoren30haben.
Ein gemeinsames Ziel des Leistungssports ist es, Sportverletzungen zu reduzieren, um das sportliche Leben des Sportlers zu verlängern. Für Amateursportler wird empfohlen, einen umfassenden und vernünftigen Trainingsplan zu entwickeln, um die richtigen technischen Bewegungen zu standardisieren, insbesondere um den Schaden zu reduzieren, der durch eine falsche Landehaltung verursacht wird31. Für Profisportler sollte die Tragfähigkeit des Gelenks berücksichtigt werden, und die zugehörige Schutzausrüstung und spezielle Sportausrüstung für Sportler können verwendet werden, um Bänderschäden zu reduzieren32,33.
Die Ergebnisse basieren auf vielen wichtigen Schritten im Protokoll. Erstens ist es notwendig, andere reflektierende Gegenstände in der experimentellen Umgebung zu entfernen, ihre Auswirkungen auf die Kameraidentifikation zu vermeiden und angemessenes Fluoreszenzlicht in der experimentellen Umgebung zu gewährleisten. Zweitens ist es wichtig, die Kameraparameter auf einen angemessenen Bereich für die Genauigkeit der Bewegungsaufnahme während des Experiments einzustellen. Drittens ist es von entscheidender Bedeutung, anatomische Landmarken zu identifizieren, die Markierungen genau an den Landmarken zu befestigen und darauf zu achten, ob die Markierungen verschoben oder fallen gelassen werden, und sie umgehend wieder richtig anzubringen. Viertens ist es wichtig, die Kraftplatte vor jeder dynamischen Erfassung auf ihre Nullebene zu kalibrieren. Ein weiterer wichtiger Schritt im Experiment ist die Datennachbearbeitung. Eine der Einschränkungen dieser Studie besteht darin, dass der Stichprobenumfang klein ist und in zukünftigen Studien erweitert werden sollte. Eine weitere Einschränkung ist, dass es nicht die unteren Extremität MuskelAktivitäten der Profis und der Amateur-Badmintonspieler während des Lungenexperiments sammeln, wenn die Ergebnisse dieser Studie zu erklären. Muskelaktivierung und Kraft zählen viel, um die Unterschiede zwischen professionellen und Amateur-Badmintonspielern zu erklären. Zukünftige Studien sollten verschiedene Bewegungsmerkmale von Spielern mit Fähigkeiten unterschiedlicher Ebenen bewerten und Gelenklast und Muskelaktivität kombinieren.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass es unterschiedliche Verletzungsrisiken zwischen professionellen und Amateur-Badmintonspielern gibt. Amateur-Badmintonspieler sollten diese Unterschiede bei der Entwicklung von Trainingsprogrammen und Strategien zur Verletzungsprävention berücksichtigen, um mögliche Schäden an Knöchel und Knie zu reduzieren.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Acknowledgments
Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China (81772423), dem K. C. Wong Magna Fund der Ningbo University und der National Social Science Foundation of China (16BTY085) gefördert.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Motion Tracking Cameras | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | n= 8 | |
| Valid Dongle | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | Vicon Nexus 1.4.116 | |
| Force Platform Amplifier | Kistler, Switzerland | n=1 | |
| Force Platform | Kistler, Switzerland | n=1 | |
| Vicon Datastation ADC | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | |
| T-Frame | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | - |
| 14 mm Diameter Passive Retro-reflective Marker | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | n=16 | |
| Double Adhesive Tape | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | For fixing markers to skin | |
| Badmionton racket | Li-ning, China | BADMINTON RACKET CLUB PLAY BLADE 1000 [AYPL186-4] |
MATERIAL: Standard Grade Carbon Fiber WEIGHT: 81-84 grams OVERALL LENGTH: 675mm GRIP LENGTH: 200mm BALANCE POINT: 295mm TENSION: Vertical 20-24 lbs, Horizontal 22-26 lbs |
References
- Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21 (1), 49-57 (2003).
- Kuntze, G., Mansfield, N., Sellers, W. A biomechanical analysis of common lunge tasks in badminton. Journal of Sports Sciences. 28 (2), 183-191 (2010).
- Alkjær, T., Henriksen, M., Dyhre-Poulsen, P., Simonsen, E. B. Forward lunge as a functional performance test in ACL deficient subjects: test-retest reliability. The Knee. 16 (3), 176-182 (2009).
- Alkjær, T., Simonsen, E. B., Magnusson, S. P., Aagaard, H., Dyhre-Poulsen, P. Differences in the movement pattern of a forward lunge in two types of anterior cruciate ligament deficient patients: copers and non-copers. Clinical Biomechanics. 17, 586-593 (2002).
- Boesen, A. P., et al. Evidence of accumulated stress in Achilles and anterior knee tendons in elite badminton players. Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy. 19 (1), 30-37 (2011).
- Hensley, L. D., Paup, D. C.
- Jorgensen, U., Winge, S.
- Kroner, K., et al.
- Shariff, A. H., George, J., Ramlan, A. A. Musculoskeletal injuries among Malaysian badminton players. Singapore Medical Journal. 50, 1095-1097 (2009).
- Lees, A. Science and the major racket sports: a review. Journal of Sports Sciences. 21 (9), 707-732 (2003).
- Bahr, R., Krosshaug, T. Understanding injury mechanisms: a key component of preventing injuries in sport. British Journal of Sports Medicine. 39 (6), 324-329 (2005).
- Chard, M. D., Lachmann, M. D. Racquet sports-patterns of injury presenting to a sports injury clinic. British Journal of Sports Medicine. 21 (4), 150-153 (1987).
- Fong, D. T., Hong, Y., Chan, L. K., Yung, P. S., Chan, K. M. A systematic review on ankle injury and ankle sprain in sports. Sports Medicine. 37 (1), 73-94 (2007).
- Lin, H., et al. Specific inspiratory muscle warm-up enhances badminton footwork performance. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 32, 1082-1088 (2007).
- Manrique, D. C., González-Badillo, J. J.
- Salmoni, A. W., Sidney, K., Michel, R., Hiser, J., Langlotz, K. A descriptive analysis of elite-level racquetball. Research Quarterly for Exercise and Sport. 62, 109-114 (1991).
- Chen, B., Mok, D., Lee, W. C. C., Lam, W. K. High-intensity stepwise conditioning programme for improved exercise responses and agility performance of a badminton player with knee pain. Physical Therapy in Sport. 16, 80-85 (2015).
- Chow, J. Y., Seifert, L., Hérault, R., Chia, S. J. Y., Lee, M. C. Y. A dynamical system perspective to understanding badminton singles game play. Human Movement Science. 33, 70-84 (2014).
- Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21, 49-57 (2003).
- Phomsoupha, M., Guillaume, L. The science of badminton: Game characteristics, anthropometry, physiology, visual fitness and biomechanics. Sports Medicine. 45, 473-495 (2015).
- Madsen, C. M., Karlsen, A., Nybo, L. Novel speed test for evaluation of badminton-specific movements. Journal of Strength and Conditioning Research. 29, 1203-1210 (2015).
- Walklate, B. M., O'Brien, B. J., Paton, C. D., Young, W. Supplementing regular training with short-duration sprint-agility training leads to a substantial increase in repeated sprint-agility performance with national level badminton players. Journal of Strength and Conditioning Research. 23, 1477-1481 (2009).
- Huang, M. T., Lee, H. H., Lin, C. F., Tsai, Y. J., Liao, J. C. How does knee pain affect trunk and knee motion during badminton forehand lunges. Journal of Sports Sciences. 32 (7), 690-700 (2014).
- Lin, C., Hua, S., Huang, M., Lee, H., Liao, J. Biomechanical analysis of knee and trunk in badminton players with and without knee pain during backhand diagonal lunges. Journal of Sports Sciences. 33 (14), 1429-1439 (2015).
- Hu, X., Li, J. X., Hong, Y., Wang, L. Characteristics of plantar loads in maximum forward lunge tasks in badminton. PloS One. 10 (9), 1-10 (2015).
- Lam, W. K., Ding, R., Qu, Y. Ground reaction forces and knee kinetics during single and repeated badminton lunges. Journal of Sports Sciences. 414, 1-6 (2016).
- Mei, Q., Gu, Y., Fu, F., Fernandez, J. A biomechanical investigation of right-forward lunging step among badminton players. Journal of Sports Sciences. 35 (5), 457-462 (2017).
- Abernethy, P., Wilson, G., Logan, P. Strength and power assessment: issues, controversies and challenges. Sports Medicine. 19, 401-417 (1995).
- Fong, D. T., Chan, Y. Y., Mok, K. M., Yung, P. S., Chan, K. M. Understanding acute ankle ligamentous sprain injury in sports. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation. 1 (1), 14 (2009).
- Lin, C., Hua, S., Huang, M., Lee, H., Liao, J. Biomechanical analysis of knee and trunk in badminton players with and without knee pain during backhand diagonal lunges. Journal of Sports Sciences. 33 (14), 1429-1439 (2015).
- Kimura, Y., et al. Mechanisms for anterior cruciate ligament injuries in badminton. British Journal of Sports Medicine. 44 (15), 1124-1127 (2010).
- Mei, Q., Zhang, Y., Li, J., Rong, M. Different sole hardness for badminton movement. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. 6 (6), 632-634 (2014).
- Hall, M., et al. Forward lunge knee biomechanics before and after partial meniscectomy. The Knee. 22 (6), 506-509 (2015).
