طرق التحليل الميكانيكي الحيوي لتقييم أداء لاعبي كرة الريشة المحترفين

Summary

هنا، نقدم بروتوكول لتقييم الاختلافات في آليات الإصابة بين اللاعبين المحترفين والهواة عند أداء حركة كرة الريشة أقصى اليمين الرئة من خلال تحليل الحركية الطرف السفلي.

Abstract

في ظل حالة محاكاة ملعب كرة الريشة في المختبر، استخدمت هذه الدراسة نموذج آلية الإصابة لتحليل حركات الرئة اليمنى القصوى لثمانية لاعبين محترفين في كرة الريشة وثمانية لاعبين هواة. الغرض من هذا البروتوكول هو دراسة الاختلافات في الحركية ولحظة مشتركة من الركبة اليمنى والكاحل. تم استخدام نظام التقاط الحركة ولوحة القوة لالتقاط البيانات من الحركات المشتركة للأطراف السفلية وقوة الرد الأرضي الرأسي (vGRF). وشارك في الدراسة ستة عشر شابا لم يكن لديهم أي إصابات رياضية في الأشهر الستة الماضية. أجرى الأشخاص [لونغ] قصوى يصحّ من البداية موقعة مع أقدامهم يصحّ, يخطو فوق وتماما اتّلاح مع القوة لوحة, يضرب ال [شلمكوك] مع إصابة تحتيّ إلى ال يعيّن موقعة في ال [بككورت], وبعد ذلك رجع إلى البداية/ نهاية الموقف. وارتدى جميع المواضيع نفس أحذية كرة الريشة لتجنب الفرق في تأثير من أحذية كرة الريشة المختلفة. أظهر اللاعبون الهواة مجموعة أكبر من حركة الكاحل ولحظة المفاصل العكسية على الطائرة الأمامية، ولحظة دوران مشتركة داخلية أكبر على المستوى الأفقي. أظهر لاعبو كرة الريشة المحترفون لحظة أكبر في الركبة على الطائرات المترهلة والأمامية. ولذلك، ينبغي النظر في هذه العوامل في تطوير برنامج التدريب للحد من خطر الإصابات الرياضية في مفاصل الركبة والكاحل. تحاكي هذه الدراسة ملعب كرة الريشة الحقيقي ومعايرة مجموعة من الأنشطة لكل حركة من المواضيع بحيث تكمل المواضيع العمل التجريبي في حالة طبيعية ذات جودة عالية. وهناك قيد من هذه الدراسة هو أنه لا يجمع بين تحميل المفاصل والنشاط العضلي. وثمة قيد آخر هو أن حجم العينة صغير وينبغي توسيعه في الدراسات المقبلة. ويمكن تطبيق هذه الطريقة البحثية على البحوث الميكانيكية الحيوية الطرف السفلي من footwork أخرى في مشروع كرة الريشة.

Introduction

كرة الريشة كانت دائما واحدة من الرياضات الأكثر شعبية في العالم. في اللعبة، وتواتر أداء الرئتين مرتفعة نسبيا¹. ومن الأهمية بمكان لإتقان القدرة على أداء سريع الرئة والعودة إلىموقف البداية أو التحرك في الاتجاه الآخر 2. الرئة ليس فقط أمر بالغ الأهمية لتنس الريشة ولكن أيضا ذات أهمية كبيرة للتنس وتنس الطاولة، وغيرها من الرياضات.

وقد اتخذت الرئة إلى الأمام كطريقة تقييم وظيفة لنقص الرباط الصليبي الأمامي (ACL) واستقرار الركبة^3،4. وتظهر الدراسات أن لاعبي كرة الريشة بحاجة إلى كل من قوة العضلات العالية والتقنيات المهنية. بشكل عام، اللاعبين الهواة إيلاء المزيد من الاهتمام للتدريب التقني من تدريب القوة العضلية. إذا كان الفرد ذو القدرة المنخفضة القوة يأخذ تدريبا ً منخفض الجودة، يصبح وقت التدريب أطول، مما يؤدي إلى زيادة زائدة في الأطراف السفلية وحتى إلى إصابة رياضية.

نتائج التدريب عالية الكثافة في حمولة كبيرة على الأطراف السفلية،والتي قد تكون سبب الإصابات الرياضية 5. وتمثل إصابات الأطراف السفلية 60 في المائة من العدد الإجمالي للإصابات. لكل من لاعبي كرة الريشة الذكور والإناث، والركبة والقدم هي الأجزاء الأكثر ضعفا^6و7و^8و9. يمكن استخدام تحليل البيانات الحركية لشرح إصابات الأطراف السفلية للاعبين على مستويات مختلفة. وأفيد أن لاعبي كرة الريشة المحترفين لديهم تدفق كبير داخل الوتر الذي يرتفع بعد حركات الحمل المتكررة، وخاصة في وتر الرضفة في الساق المهيمنة.

وتظهر التقارير أن البحوث التي أجريت سابقا على رياضة المضرب تقييم أساسا المعلمات الحركية ولكن تركز أقل على الحركية^2،10. عندما يلعب لاعب محترف منافسة، يتركز الضغط في وتر أخيل وأوتار الركبة الأمامية، وخاصة في الساق الرئة المهيمنة⁵. في رياضة المضرب، تركز التحليلات السريرية للإصابات بشكل رئيسي على الطرف السفلي، والتي تجاوزت 58٪، وتحديدا على الركبة والكاحل^{5،8،10،11،12، 13}.

وقد قيمت الدراسات السابقة المؤشرات الفسيولوجية لتنس الريشة^14و15و16 وملامح القدرات البدنية¹⁷و18^و19و20 . بسبب هذه الميزات الأساسية، ويقترح اتخاذ إجراءات أساسية على خفة الحركة من كرة الريشة لتحسين تأثير التدريب والأداء على الفور من اللاعبين^21،22. دراسات سابقة على كرة الريشة ركزت على مختلف حركات أو اتجاهات حركة الرئة دون مقارنة خصائص الحركة بين لاعبي كرة الريشة المحترفين والهواة^{23،24،25 ،26،27}. هذه الاختلافات في الديناميات والحركة المشتركة تجعلها عرضة لآليات مختلفة من الإصابات الرياضية.

الهدف من هذه الدراسة هو دراسة الاختلافات في الحركية والديناميات بين لاعبي كرة الريشة المحترفين ولاعبي كرة الريشة الهواة، فضلا عن مجموعة من الحركة (ROM) من الساق المهيمنة. ومن المفترض أن اللاعبين المحترفين والهواة كرة الريشة تظهر الاختلافات في الرئة إلى الأمام الحق وأن ROM أكبر يزيد من خطر الإصابات الرياضية.

Protocol

وقد وافقت على التجربة لجنة الأخلاقيات التابعة لكلية العلوم الرياضية في جامعة نينغبو. وقد وقع جميع المشاركين على موافقات خطية وأُخبروا بمتطلبات التجربة وسيرها.

1. إعداد مختبر مشية

1. عند معايرة أو إزالة أو تغطية العناصر الأخرى التي يحتمل أن تكون عاكسة في الحجم، وتجنب آثار انعكاسات من أشعة الشمس والضوء، وغيرها من العناصر العاكسة على تحديد الهوية، وضمان ضوء الفلورسنت معقولة في المختبر.
2. قم بتوصيل الدونجل بالكمبيوتر وقم بتشغيل كاميرات التقاط الحركة، وبرامج تتبع الملكية، ومكبرات الصوت من منصة القوة، والمحول الخارجي التناظرية إلى الرقمية (ADC).
3. وضع ثماني كاميرات على كلا الجانبين من ملعب كرة الريشة محاكاة. تهيئة الكاميرات. حدد عقدة النظام المحلي من جزء موارد النظام، وستعرض كل عقد من عقد الكاميرا ضوءًا أخضرًا إذا تم تحديده بشكل صحيح.
   1. في جزء عرض الكاميرا، انقر فوق خصائص لضبط معلمات الكاميرا: تعيين كثافة ستروب إلى 0.95 إلى 1، العتبة إلى 0.2 - 0.4، الكسب إلى مرات 1 (x1)، وضع تدرج الرمادي إلى تلقائي،و الحد الأدنى لنسبة التعميم إلى 0.5، وارتفاع النقطة القصوى إلى 50، وحدد تمكين المصابيح.
4. حدد الكاميرا في جزء المنظور ووضع الإطار T على لوحة القوة. في جزء موارد النظام، انقر فوق كاميرات MX، وحدد كاميرات متعددة لضبط المعلمات.
   1. في المقطع إعداد، قم بتعيين معلمات كافة الكاميرات المحددة لضمان رؤية البيانات المرسلة من كل كاميرا.
5. حدد عصا 5 علامة وT-الإطار في القائمة المنسدلة من الإطار T وحدد جميع الكاميرات.
6. انقر فوق زر تقسيم الشاشة في الزاوية العلوية اليمنى من جزء الخصائص. حدد مواضع الكاميرا في لوحة الخيار وانقر على زر إيقاف التشغيل في القائمة المنسدلة من Frustumالموسعة .
   1. قم بتعبئة الإطار T حول مستوى صوت الالتقاط وتوقف حتى يتوقف الضوء الأزرق للكاميرا عن الوميض.
7. بدء المعايرة، مما يعني أن الكاميرا تجمع باستمرار بيانات العلامات وتعرض البيانات الصالحة التي تم جمعها في شريط أدوات ملاحظات معايرة كاميرات MX أسفل جزء الأدوات. الانتهاء من المعايرة؛ شريط التقدم يعود إلى 0%. تأكد من أن القيمة المعروضة في "خطأ الصورة" أقل من 0.3.
8. ضع الإطار T على لوحة القوة (60 × 90 سم) مع المحور على طول حافة اللوحة. تأكد من أن اتجاه الإطار T هو وفقا للاتجاه التجريبي.
9. تأكد من أن أصل الإطار T هو أيضا أن حجم التقاط. انقر فوق الزر ابدأ من أصل وحدة التخزين في جزء الأدوات لتعيين الأصل.
10. اطلب من الأشخاص الوقوف على لوحة القوة. تأكد من أن اتجاه متجه رد الفعل الأرضي هو التصاعدي. اسأل الأشخاص عن الخروج من لوحة القوة.
11. قبل بدء التجارب، انقر فوق فرض، وحدد مستوى الصفر. ابحث عن البيانات الصالحة التي تم جمعها في عدد العصا وتأكد من أن كل كاميرا تجمع ما لا يقل عن 1000 إطار من البيانات الصالحة.
12. إعداد 16 علامات من 14 ملم في القطر ولصق الشريط على الوجهين عليها مقدما.

2. إعداد الموضوع

1. السماح للمواضيع المحتملة بملء استبيان. الحصول على موافقة خطية مستنيرة من الأشخاص الذين يستوفون معايير الإدراج.
   ملاحظة: '1' كم سنة لعبت كرة الريشة؟ '2' هل شاركتم في مسابقات كرة الريشة على المستوى الوطني المهني؟ '3' هل تعرضت لأي إصابات رياضية وأجريت لك عمليات جراحية؟ هنا، شارك ما مجموعه 16 مشاركا من الذكور في الدراسة: ثمانية لاعبين كرة الريشة المهنية وثمانية من لاعبي كرة الريشة الهواة.
2. تحديد المواضيع تلبية المعايير.
   ملاحظة: تتضمن المعايير العناصر التالية. ولم يكن جميع المشاركين يعانون من أي إصابات في الأطراف العليا والسفلية في الأشهر الستة التي سبقت الدراسة؛ كما أن المواضيع لم تشارك في أي تدريب عالي الكثافة أو منافسة 2 د قبل التجربة؛ لجميع المواضيع ، كانت اليد اليمنى والساق المهيمنة. وكان نصف المواضيع من اللاعبين المحترفين، ونصفهم من اللاعبين الهواة؛ وأدى ذلك إلى ثمانية مواضيع من لاعبي كرة الريشة المحترفين (الأعمار: 23.4 ± 1.3 سنة؛ الارتفاع: 172.7 ± 3.8 سم؛ الكتلة: 66.3 ± 3.9 كغم؛ سنوات لعب كرة الريشة: 9.7 ± 1.2 سنة) وشاركوا في مسابقات المستوى الوطني المهني، وثمانية الأشخاص الذين هم من لاعبي كرة الريشة الهواة (الأعمار: 22.5 ± 1.4 سنة؛ الارتفاع: 173.2 ± 1.8 سم؛ الكتلة: 67.5 ± 2.3 كجم؛ سنوات لعب كرة الريشة: 3.2 ± 1.1 سنة).
3. اطلب من الأشخاص ارتداء القمصان والسراويل الضيقة.
4. قياس ارتفاع المواضيع (مم) والوزن (كلغ)، وكذلك طول كل من الساق اليسرى واليمنى (مم) من العمود الفقري الحرقفي متفوقة إلى condyle الكاحل الداخلية، وعرض الركبة (مم) من الوسيط إلى condyle الركبة الجانبية، وعرض الكاحل (مم) من t الوسيطة o الكاحل الجانبي condyle.
5. وضع علامة على مناطق الجلد من المعالم العظمية التشريحية لوضع صناع.
   1. حلاقة شعر الجسم حسب الحاجة ومسح الجلد مع الكحول.
      ملاحظة: تتضمن مواقع العلامات مساحات تقع ثنائيًا على العمود الفقري الحرقفي الأمامي الفائق، والعمود الفقري الحرقفي الخلفي العلوي (PSI)، والفخذ الجانبي (THI)، والركبة الجانبية (KNE)، والساق الجانبي (TIB)، والكاحل الجانبي (ANK)، والكعب (HEE)، واصبع القدم (TOE).
6. بالباتيتو تحديد المعالم التشريحية. لصق علامات 16 على الطرف السفلي.
7. اطلب من الأشخاص ارتداء نفس العلامة التجارية وسلسلة من أحذية كرة الريشة. ثم، والسماح لهم أداء الرئة إلى الأمام الحق بشكل طبيعي، وضمان يتم التقاط علامات على أطرافهم السفلى من قبل الكاميرات.
8. اطلب من الأشخاص أن يؤدوا الإندفاع إلى الأمام بالسرعة المنخفضة المريحة في المحكمة المحاكاة حتى يتمكنوا من أداء الحركة بشكل مطرد، وإرشادهم إلى إجراء بعض التمارين المساعدة (علىسبيلالمثال، السير على امتداد الساق المندفعة) للاحماء.
9. اطلب من الأشخاص أن يؤدوا الإندفاع إلى الأمام بالسرعة العالية المريحة في المحكمة المحاكية حتى يتمكنوا من أداء الحركة بثبات بهذه السرعة. ثم، أطلب منهم وضع ساقهم اليمنى في المنطقة المعينة (الموقف B في الشكل1) وضرب تحت المكوك إلى backcourt (الموقف C).
10. توجيه المواضيع لأداء أقصى اليمين إلى الأمام من بدايةالموقف A (الشكل 1) وضربة تحتية المكوك إلى backcourt (موقف C)، وضمان أن ساقهم اليمنى خطوات بشكل طبيعي على ويتصل تماما منصة القوة كما أنها تمر، والمواضيع يجب أن نعود لبدء الموقف A بعد ضرب المكوك.

3. معايرة ثابتة

1. افتح "إدارة البيانات" لإنشاء قاعدة بيانات جديدة. حدد الموقع، واكتب في الاسم ، وحدد استناداً إلى | قالب سريري; ثم، انقر على إنشاء.
2. حدد اسم الموضوع وانقر على فتح. انقر على تصنيف جديد للمرضى | مريض جديد | جلسة جديدة من أجل إنشاء معلومات المواضيع.
3. في بداية التجارب، حدد جلسة التقاط البيانات. ارجع إلى جزء Nexus، وانقر على المواضيع، ثم انقر فوق الزر موضوع جديد. إعادة تسمية المحاكمات إذا لزم الأمر.
4. انقر على الذهابلايف، حدد تقسيمأفقيا، وحدد الرسم البياني لعرض عددالمسارات.
   1. تحقق من عدد العلامات، وهو 16، مما يشير إلى أنه لا يوجد تلوث الضوء غير المرغوب فيها وتم التقاط جميع العلامات.
5. ابدأ في التقاط البيانات الثابتة. في المقطع تحضير الموضوع من شريط الأدوات، حدد التقاط الموضوع وانقر فوق الزر ابدأ. اطلب من الأشخاص البقاء ساكنًا والتقاط 200 إطار من الصور. انقر فوق الزر إيقاف.
6. انقر على تشغيل خط أنابيب إعادة البناء لإنشاء بيانات علامات. حدد تسمية، وحدد في قائمة العلامات، وقم بتطبيق التسميات على العلامات المقابلة. انقر فوق الزر حفظ. اضغط على مفتاح Esc للخروج.
7. انقر فوق إعداد الموضوع وحدد مشية المكونات الثابتة في القائمة المنسدلة معايرة الموضوع.
8. انقر فوق خيار في إطار نطاق الإطار الذي يتم عرضه حديثًا وحدد القدم اليسرى والقدم اليمنى في النافذة المنبثقة. حدد الزر ابدأ ثم قم بالحفظ.

4. التجارب الديناميكية

1. اطلب من الموضوع أن يكون في وضع البداية المناسب.
2. بعد إنشاء القالب الثابت، انقر فوق الزر الانتقال إلى Live وحدد الالتقاط. تعيين نوع التجربة وجلسة العمل بالترتيب. اكتب اسم إصدار تجريبي، والوصف اختياري.
3. انقر فوق الزر ابدأ في الخيار الأخير لبدء الالتقاط والتوقف بعد الانتهاء من العملية. مجرد تكرار العملية لكل محاكمة.
   1. من أجل إجراء التجارب، اطلب من الأشخاص إجراء الرئة بسرعة وبشكل طبيعي. تأكد من وجود فاصل زمني لمدة دقيقتين بين كل تجربة.
   2. اسأل المواضيع أداء الرئة إلى الأمام الحق، والتي هي الخطوة الأخيرة على لوحة القوة. تتطلب المواضيع لأداء الحركة 6X. إذا كانت العلامات تحول أو إسقاط، إعادة إرفاقها على الفور والتقاط مرة أخرى.
4. حدد إيقاف بعد أن يقوم الأشخاص بإجراء أقصى يمين إلى الأمام والعودة إلى الموضع A (موضع البدء/الانتهاء).

5- ما بعد التجهيز

1. استخدام برامج خاصة للمعالجة اللاحقة. افتح إدارة البيانات، انقر نقراً مزدوجاً فوق رمز x ضمن ملفات، وانقر فوق الزر تشغيل خط أنابيب إعادة الإنشاء والتسميات; ثم انقر فوق تشغيل ضمن جزء المنظور لتشغيل الفيديو الملتقطة.
2. اسحب المؤشرات على شريط التقدم ضمن جزء المنظور لتعيين وقت البدء والانتهاء للفيديو.
3. ضع المؤشر داخل شريط التقدم، وانقر بزر الماوس الأيمن لتحديد تكبير/تصغير إلى منطقة الاهتمام.
4. خطوة التعريف هي نفس عملية التعريف الثابتة. تحقق من العلامات وانقر فوق تعبئة. تحقق مما إذا تم تحديد جميع العلامات من خلال مراقبة مساراتها. انقر بزر الماوس الأيمن على علامات غير مسمى وحدد حذف كافة غير المسمى.
5. انقر فوق ابدأ، وسيتم تصدير الملفات بتنسيق .csv لمرحلة ما بعد المعالجة.

6- تحليل البيانات

1. تصفية البيانات الحركية والحركية باستخدام مرشحات بترورث منخفضة المرور مع ترددات في 10 هرتز و 25 هرتز.
2. حساب روم من الركبة والكاحل على المترهل، الأمامية، والطائرات الأفقية، والحصول على لحظات الركبة والكاحل من خلال نهج ديناميات عكسيثلاثي الأبعاد.
   ملاحظة: تم الحصول على روم الكاحل والركبة من زوايا المفاصل الحد الأقصى والحد الأدنى على طائرات الحركة ثلاثية الأبعاد.
3. تقسيم الرئة إلى أربع مراحل، والتي تشمل ذروة التأثير الأولي (الأول، 5٪ من الموقف)، ذروة التأثير الثانوي (الثاني، 20٪ من الموقف)، وقبول الوزن (الثالث، 40٪ - 70٪ من الموقف)، ومحرك الأقراص (IV، 80٪ من الموقف).
4. توحيد جميع بيانات اللحظة المشتركة باستخدام أوزان الأشخاص.
5. جمع قوى رد الفعل البري والبيانات الحركية في نفس الوقت. لكل موضوع، استخدم القيم المتوسطة للبيانات الحركية والحركية لست تجارب ناجحة للتحليل الإحصائي.
   ملاحظة: تشمل المعلماتالمفصل (أي الكاحل والركبة والورك) الأقراص ثلاثية الأبعاد ولحظات الركبة والكاحل.
6. إرسال البيانات إلى البرنامج لتحليلها.

7- التحليل الإحصائي

1. فحص البيانات من الكاحل والركبة القبض روم ولحظات مشتركة، وذلك باستخدام عينة مستقلة ر-الاختبارات بين اللاعبين المحترفين واللاعبين الهواة. استخدم اختبار t-test ثنائي العينة لحساب العدد المناسب من المواضيع. الإشارة إلى الأقراص ولحظات المفاصل حسب القيم المتوسطة. تعيين مستوى الأهمية عند p = 0.05.

النتائج

ويبين الشكل 2 متوسط vGRF للمراحل الأولى والثانيةوالثالثة والرابعة (أي ذروة التأثير الأولي، وذروة التأثير الثانوي، وقبول الوزن، ومراحل الخروج، على التوالي) للاعبين المحترفين واللاعبين الهواة عندما قاموا بأداء اندفع. ولا يوجد فرق كبير في المراحل الأول...

Discussion

واحدة من عيوب معظم الدراسات تحليل الخصائص الميكانيكية الحيوية لخطوة الإندفاع كرة الريشة هو أنها تتجاهل مستوى المهارة من لاعبي كرة الريشة أداء الرئة. هذه الدراسة تقسم المواضيع إلى لاعبين محترفين ولاعبين هواة لاستكشاف الاختلافات في ROM المشتركة ولحظة مشتركة على مستويات مختلفة عند أداء الر?...

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