Utilizando métodos de análise de marcha de padrão-ouro para avaliar os efeitos da experiência em mecânica inferiores durante moderada de salto alto correndo e correndo
14 de setembro de 2017
Este estudo investigou a cinemática inferiores e a força de reação do solo (GRF) durante moderada salto alto correndo e correndo. Indivíduos foram divididos em grupos de usuários experientes e inexperientes portadores. Um sistema de análise de movimento tridimensional com uma plataforma de força configurado capturado conjuntos movimentos inferiores e GRF.
O objetivo geral deste experimento é observar os efeitos dos sapatos de salto alto na mecânica dos membros inferiores durante a corrida e corrida moderada de salto alto. Este método pode responder à questão-chave de que, no exercício de salto alto, a interferência, como a elevação do calcanhar, pode não ser o único fator principal que causa os atenuadores da mecânica dos membros inferiores. A única característica deste protocolo é que com a variedade de participantes como sujeitos experientes e inexperientes, o que foi prontamente considerado em estudos anteriores de salto alto usando seu guarda-roupa e seu método.
Comece medindo a altura em pé e a massa corporal do sujeito. Meça a distância entre a espinha ilíaca superior e o côndilo interno do tornozelo, a distância entre os côndilos medial e lateral do joelho e a distância entre os côndilos medial e lateral do tornozelo usando paquímetros de medição. Em seguida, palpe para identificar pontos de referência anatômicos.
Rotular cada ponto de referência na pele com uma caneta marcadora e, em seguida, fixar os 16 marcadores retrorrefletores passivos nos pontos de referência de ambos os lados dos membros inferiores com fita adesiva dupla face. Peça ao sujeito para vestir o sapato experimental. Em seguida, peça-lhes que andem, corram e corram livremente ao longo da pista até que estejam fisiologicamente e psicologicamente confortáveis com as câmeras e marcadores em seus membros inferiores e sintam que estão se movendo naturalmente.
Em seguida, peça ao sujeito que pratique correr ao longo da pista em uma velocidade baixa e confortável até que seja capaz de correr de forma constante. Instrua-os a fazer um esforço para correr a uma velocidade progressivamente crescente em uma esteira dentro de uma faixa segura e confortável, conhecida como Treinamento Progressivo. Em seguida, peça-lhes que pratiquem correr no chão ao longo da pista em uma alta velocidade confortável até que sejam capazes de correr de forma constante nessa velocidade.
Por fim, instrua o sujeito a tentar começar a correr de diferentes linhas de partida dentro da área de partida várias vezes, para encontrar uma posição inicial adequada, garantindo que o pé direito atinja naturalmente e entre em contato completamente com a plataforma de força ao passar. Comece pedindo ao sujeito para ficar em uma pose estacionária e neutra no centro do volume de captura para capturar os dados estáticos. Clique no botão Iniciar na seção de captura de assunto para capturar aproximadamente 150 quadros.
Em seguida, clique no botão Parar. Em seguida, selecione estático na lista suspensa do pipeline na seção de calibração do assunto. Verifique as opções de pé esquerdo e direito no painel de configurações estáticas.
Clique no botão Iniciar na seção de calibração do assunto. Em seguida, peça ao sujeito que fique na posição inicial apropriada. Clique no botão Iniciar na seção de captura para começar a capturar e, em seguida, dê imediatamente ao sujeito a instrução oral para correr.
Certifique-se de que o pé direito bate naturalmente e entra em contato completamente com a plataforma de força ao passar. Para testes de corrida, peça aos sujeitos que joguem na velocidade baixa e confortável com a qual estavam familiarizados durante a preparação. Para testes de corrida, peça aos sujeitos que corram na alta velocidade confortável com a qual estavam familiarizados durante a preparação.
Deixe um descanso de dois minutos entre duas tentativas. Finalmente, depois que o assunto chegar ao final da pista, clique no botão parar. Esses resultados indicaram que, com exceção dos movimentos do joelho e do quadril no plano sagital, todas as três amplitudes de movimento articulares do IEW foram geralmente maiores do que as do EW. O efeito significativo da velocidade na amplitude de movimento articular só existiu na extensão de flexão do quadril.
A curva de tempo GRF do EW é caracterizada por um pico inicial imediatamente seguido por uma pequena onda durante o período de absorção de choque, particularmente durante a corrida. Em contraste, o do IEW é relativamente fluente após o pico inicial. Não há diferença significativa na força de impacto entre o EP e o IEW, mas a taxa de carga do EP foi significativamente maior durante a corrida.
Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de recalibrar as câmeras que leem o volume de captura e calibrar o primeiro parâmetro para seu próprio nível antes de iniciar cada tentativa para garantir a precisão da captura. Seguindo esse procedimento, outros parâmetros, como o momento articular, podem ser calculados para responder a perguntas adicionais, como se o uso de sapatos de salto alto levaria em consideração outras exatidão e medições apenas de outros acusadores. Destes, o valor significava que essa matemática deveria enfatizar a importância de alocar seus sujeitos usando a experiência dos sapatos de salto alto para fornecer informações mais específicas e reduzir a inferência para atingir a população.
Depois de assistir a este vídeo, você deve entender como usar ou entender a matemática ou realizar o experimento com o salto alto e obter a precisão, bem como os critérios sugeridos com base na experiência de uso diferente.
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Visão Geral
Este estudo investiga os efeitos de sapatos de salto alto na biomecânica dos membros inferiores durante corridas e passadas moderadas com salto alto. Compara usuárias experientes e inexperientes para compreender o impacto da elevação do salto sobre a cinemática e as forças de reação do solo.
Componentes Principais do Estudo
Área de Ciência
- Biomecânica
- Ciência do Esporte
- Estudos de Impacto de Calçados
Antecedentes
- Sapatos de salto alto são comumente usados, mas podem afetar a biomecânica.
- Estudos anteriores não consideraram adequadamente a experiência dos usuários.
- Compreender esses efeitos pode orientar o design e as recomendações de calçados.
- As forças de reação do solo são fundamentais para avaliar a mecânica dos membros inferiores.
Objetivo do Estudo
- Observar a cinemática dos membros inferiores durante caminhada e corrida com saltos altos.
- Comparar os efeitos em usuárias experientes versus inexperientes.
- Determinar se a elevação do calcanhar é o fator principal que afeta a mecânica.
Métodos Utilizados
- Sistema de análise de movimento tridimensional utilizado.
- Plataforma de força configurada para capturar as forças de reação do solo.
- Os sujeitos foram divididos em usuários experientes e inexperientes.
- Foram realizadas medições dos marcos anatômicos para análise.
Resultados Principais
- Diferenças nas cinemáticas observadas entre usuárias experientes e inexperientes.
- As forças de reação do solo variaram significativamente durante a corrida e o trote com saltos altos.
- A elevação do calcanhar não foi o único fator que afetou a mecânica dos membros inferiores.
- Os conhecimentos adquiridos podem influenciar o futuro design de calçados e recomendações atléticas.
Conclusões
- Sapatos de salto alto impactam a mecânica dos membros inferiores durante a atividade física.
- O nível de experiência desempenha um papel crucial nos resultados biomecânicos.
- São necessárias mais pesquisas para explorar os efeitos de longo prazo do uso de calçados de salto alto.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Este estudo destaca a importância de controlar a experiência do sujeito em avaliações biomecânicas, um princípio diretamente aplicável à validação de modelos pré-clínicos, onde a variabilidade fenotípica pode confundir a validação de alvos e a redução de riscos mecanicistas. Ao demonstrar que a experiência do usuário altera significativamente a mecânica dos membros inferiores durante corrida e trote com saltos altos, o trabalho enfatiza como variáveis biológicas não consideradas podem ocultar os verdadeiros efeitos do tratamento em ensaios na fase de descoberta. Para a pesquisa e desenvolvimento em biofármacos, isso reforça a necessidade de modelos padronizados e estratificados por experiência, a fim de melhorar a confiabilidade preditiva na triagem inicial e reduzir falsos positivos na investigação de vias.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas ao isolar o impacto de variáveis específicas do indivíduo sobre os resultados biomecânicos, reduzindo fatores de confusão em estudos de engajamento alvo.
- Valor Operacional: Apoia a desmistificação biológica por meio do delineamento de coortes estratificadas por experiência, melhorando a reprodutibilidade em ensaios de validação funcional.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Prepara sistemas biológicos validados com variáveis experimentais controladas para avaliação de compostos em etapas subsequentes, melhorando a padronização dos ensaios.
- Valor Operacional: Aborda a reprodutibilidade e a consistência dos resultados quantitativos ao considerar o histórico dos indivíduos, um fator crítico para a preparação para triagem em alta escala.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Discute a preparação de sistemas relevantes para doenças ao modelar como a exposição prévia altera a resposta fisiológica, informando o alinhamento de biomarcadores translacionais.
- Valor Operacional: Descreve a continuidade do descobrimento até a validação pré-clínica, enfatizando o controle de variáveis ao longo das fases do estudo, apoiando decisões de avanço ajustadas ao risco.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método insere-se na sequência de descoberta que vai da verificação de hipóteses à identificação de alvos promissores, na qual o controle da variabilidade biológica melhora a redução de riscos mecanicistas e a confiança preditiva na validação precoce de alvos.
- Biologia da Descoberta: Explica como o método apoia o teste de hipóteses ao isolar o efeito da experiência do usuário sobre a cinemática articular e as taxas de carga da força de reação do solo, esclarecendo respostas específicas a vias fisiológicas.
- Triagem: Descreve a prontidão do ensaio por meio da captura sincronizada de movimento 3D e plataforma de força, permitindo medições quantitativas e reprodutíveis da mecânica dos membros inferiores em condições controladas.
- Análise de Dados: Destaca a amplitude de movimento articular e a taxa de carga da força de reação do solo como parâmetros-chave que permitem comparação entre grupos experimentais, apoiando decisões orientadas por dados sobre continuidade ou interrupção de projetos.
- Pesquisa Translacional: Relaciona o método com a continuidade pré-clínica ao demonstrar como a estratificação baseada na experiência melhora a fidelidade do modelo, alinhando-se a abordagens de validação estratificadas por biomarcadores.
- Reutilização Corporativa: Apresenta o método como uma capacidade reutilizável para avaliar alterações biomecânicas induzidas por calçados ou dispositivos, aplicável em diversos programas pré-clínicos que exijam análise padronizada da marcha.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Confiança preditiva por meio da redução da ambiguidade mecanicista ao controlar a experiência do sujeito na fenotipagem biomecânica.
- Valor Operacional: Padronização e reprodutibilidade por meio de protocolos estratificados por experiência e captura sincronizada em plataforma de movimento e força.
- Valor Estratégico: Decisões de avanço ou interrupção mais precisas e redução de riscos biológicos em estágios avançados, minimizando a variabilidade em modelos pré-clínicos de eficácia.
- Impacto no Portfólio: Priorização ajustada ao risco mediante maior confiança na validação de alvos em modelos de doenças mecanicamente complexos.
Considerações de Implementação
- Expertise científica obrigatória em biomecânica, sistemas de captura de movimento e interpretação de dados de plataforma de força.
- Os requisitos de infraestrutura de instrumentação e análise incluem um sistema de análise de movimento 3D e uma plataforma de força configurada para coleta síncrona de dados cinemáticos e cinéticos.
- Os requisitos de padronização entre equipes envolvem a harmonização dos critérios de triagem de indivíduos quanto ao nível de experiência entre as equipes de descoberta e pré-clínicas.
- As considerações sobre adaptação entre sistemas modelo incluem a modificação dos limiares de experiência e do posicionamento dos marcadores para aplicações com modelos não humanos ou modelos de doenças.
- As limitações práticas incluem a necessidade de coleta detalhada do histórico dos indivíduos e a variabilidade potencial em experiências autorrelatadas, o que pode afetar a precisão da estratificação.
