تأثیر سرعت حرکت بر تقارن کینماتیکی بین اندام‌های تحتانی هنگام راه رفتن طبیعی: مطالعه مقدماتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 استاد تمام بیومکانیک ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 استادیار فیزیوتراپی، گروه ارگونومی، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران

4 استاد گروه فیزیوتراپی، دانشکده علوم توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه و اهداف
از آنجا که تغییر در سرعت حرکت می‌تواند اثر قابل‌توجهی بر ویژگی‌های بیومکانیکی راه رفتن داشته باشد، هدف از انجام تحقیق حاضر، مطالعه چگونگی تغییر تقارن حرکت بین اندام‌های تحتانی حین راه رفتن طبیعی با سرعت­های مختلف از دیدگاه کینماتیکی بوده است.
مواد و روش­ها
11 پارامتر زاویه‌ای و 8 پارامتر زمانی نمودار زاویه زمان سطح سجیتال مفاصل اندام تحتانی 10 مرد جوان فعال در سه سرعت حرکت (آهسته، معمولی و سریع) با استفاده از یک سیستم آنالیز حرکت 6 دوربینه مورد مقایسه قرار گرفت. داده‌ها با استفاده از آزمون ANOVA با اندازه‌گیری­های مکرر طرح ترکیبی 3×2 در سطح معناداری 05/0 تحلیل شد.
یافته‌ها
نتایج نشان داد از میان 4 پارامتر زاویه­ای و 6 پارامتر زمانی که تاثیر توام سرعت و اندام تحتانی بر آنها معنی­دار بود، در راه رفتن با سرعت آهسته عدم تقارن بین اندامی در مورد تمامی این 10 پارامتر بروز کرده است. در حالی­که در سرعت راه رفتن معمولی 2 پارامتر زاویه­ای و 4 پارامتر زمانی و در مورد راه رفتن سریع تنها یک پارامتر زمانی عدم تقارن بین اندامی را نشان دادند.
نتیجه‌گیری
با توجه به اینکه تحلیل تأثیر توأم سرعت حرکت و اندام تحتانی نشان داد که عدم تقارن در سرعت آهسته راه رفتن بیشتر است و با افزایش سرعت حرکت، تقارن حرکت بهبود پیدا می‌کند، بنابراین توصیه می‌شود در زمان ارزیابی‌های آزمایشگاهی و بالینی راه رفتن، عامل سرعت حرکت به دلیل احتمال تأثیرگذاری آن بر رفتار اندام‌های تحتانی به عنوان عامل کنترلی مد نظر قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Influence of Movement Velocity on Inter-Lower-Limbs Kinematical Symmetry in Normal Walking: Pilot Study

نویسندگان [English]

  • Alireza Nasirzade 1
  • Heydar Sadeghi 2
  • Hamid Reza Mokhtarinia 3
  • Abbas Rahimi 4
1 PhD Candidate in Sports Biomechanics, Faculty of Sports Sciences and Physical Education, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 Professor of Sports Biomechanics, Faculty of Sports Sciences and Physical Education, Kharazmi University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor of Physiotherapy, Department of Ergonomics, University of Social Welfare Rehabilitation Science, Tehran, Iran
4 Professor of Physiotherapy, School of Rehabilitation, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background and Aim: Changes in horizontal velocity are known to influence many biomechanical characteristics of walking. The aim of the present study was to investigate the influence of movement velocity on lower-limb symmetry in normal walking.
Materials and Methods: A total of 11 angular and eight temporal parameters from sagittal plane angle-time curves of both lower limbs joints of 10 young able-bodied males were collected at each of the three relative velocity conditions (slow, normal and fast) using a six-camera motion capture system. Data was analyzed using a series of 2×3 repeated measures ANOVAs at the significance level of 0.05.
Results: The results revealed that in all the four angular parameters and the six temporal parameters, on which speed and lower-limb had significant influence, asymmetry was found between the limbs in slow-velocity walking. However, in normal-velocity walking, the two angular parameters and the four temporal parameters and in fast-velocity walking only one of the temporal parameters demonstrated asymmetry between the limbs.
Conclusion: Analysis of interaction effects of walking velocity and lower-limb showed the greater asymmetries at the slow velocity condition with a trend toward improved symmetry at higher velocities. Considering the possibility of the effect of movement velocity, it is recommended that this factor be controlled during investigating the walking behavior in clinical and research settings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kinematic
  • Walking
  • Velocity
  • Inter-Limb Symmetry
  1. Whittle MW. Gait analysis: an introduction. 4th ed. Edinburgh: Butterworth-Heinemann Elsevier; 2007.##
  2. Perry J, Burnfield JM. Gait analysis: normal and pathological function. 2th ed. USA: SLACK Incorporated; 2010.##
  3. Sadeghi H, Allard P, Prince F, Labelle H. Symmetry and limb dominance in able-bodied gait: a review. Gait and Posture. 2000;12(1):34-45.##
  4. Sadeghi H, Allard P, Duhaime M. Functional gait asymmetry in able-bodied subjects. Human Movement Science. 1997;16(2):243-58.##
  5. Sadeghi H. Local or global asymmetry in gait of people without impairments. Gait and Posture. 2003;17(3):197-204.##
  6. Nasirzade A, Sadeghi H. Gait symmetry, evaluation's methods and effect of various factors on it: a review. unpublished article.##
  7. Hodt-Billington C, Helbostad JL, Vervaat W, Rognsvåg T, Moe-Nilssen R. Criteria of gait asymmetry in patients with hip osteoarthritis. Physiotherapy Theory and Practice. 2011;28(2):134-41.##
  8. Patterson KK, Nadkarni NK, Black SE, McIlroy WE. Gait symmetry and velocity differ in their relationship to age. Gait and Posture. 2012;35(4):590-4.##
  9. Goble DJ, Marino GW, Potvin JR. The influence of horizontal velocity on interlimb symmetry in normal walking. Human Movement Science. 2003;22(3):271-83.##
  10. Nolan L, Wit A, Dudzinski K, Lees A, Lake M, Wychowanski M. Adjustments in gait symmetry with walking speed in trans-femoral and trans-tibial amputees. Gait and Posture. 2003;17(2):142-51.##
  11. Plotnik M, Bartsch RP, Zeev A, Giladi N, Hausdorff JM. Effects of walking speed on asymmetry and bilateral coordination of gait. Gait and Posture. 2013;38(4):864-9.##
  12. Gross RH. Leg length discrepancy: how much is too much? Orthopedics. 1977;1(4):307-10.##
  13. Donker SF, Beek PJ. Interlimb coordination in prosthetic walking: Effects of asymmetry and walking velocity. Acta Psychologica. 2002;110:265-88.##
  14. Alton F, Baldey L, Caplan S, Morrissey MC. A kinematic comparison of overground and treadmill walking. Clinical Biomechanics. 1998;13(6):434-40.##
  15. Lythgo N, Wilson C, Galea M, editors. Gait Symmetry in School-Aged Children and Young Adults Whilst Walking at Slow, Normal and Fast Speeds. 6th World Congress of Biomechanics (WCB 2010) August 1-6, 2010 Singapore; 2010: Springer.##
  16. Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement. 4th ed. Canada: John Wiley & Sons; 2009.##
  17. Gregg RD, Dhaher YY, Degani A, Lynch KM. On the mechanics of functional asymmetry in bipedal walking. Biomedical Engineering, IEEE Transactions on. 2012;59(5):1310-8.##
  18. Gregg RD, Degani A, Dhaher Y, Lynch KM, editors. The basic mechanics of bipedal walking lead to asymmetric behavior. Rehabilitation Robotics (ICORR), 2011 IEEE International Conference on; 2011: IEEE.##
  19. Potdevin F, Gillet C, Barbier F, Coello Y, Moretto P, editors. The study of Asymmetry in Able-bodied Gait with the concept of Propulsion and Brake. 9th Symposium on 3D Analysis of Human Movement, Valenciennes, France; 2006.##
  20. Schaarschmidt M, Lipfert SW, Meier-Gratz C, Scholle HC, Seyfarth A. Functional gait asymmetry of unilateral transfemoral amputees. Human Movement Science. 2012;31(4):907-17.##
  21. LaRoche DP, Cook SB, Mackala K. Strength asymmetry increases gait asymmetry and variability in older women. Medicine and science in sports and exercise. 2012;44(11):2172-81.##
  22. Patterson KK, Parafianowicz I, Danells CJ, Closson V, Verrier MC, Staines WR, et al. Gait asymmetry in community-ambulating stroke survivors. Archives of physical medicine and rehabilitation. 2008;89(2):304-10.##
  23. Perttunen JR, Anttila E, Sodergard J, Merikanto J, Komi PV. Gait asymmetry in patients with limb length discrepancy. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. 2004;14(1):49-56.##
  24. Hendrickson J, Patterson KK, Inness EL, McIlroy WE, Mansfield A. Relationship between asymmetry of quiet standing balance control and walking post-stroke. Gait and posture. 2014;39(1):177-81.##
  25. Rodgers M, Forrester L, Mizelle C, Harris-Love ML, editors. Effects of gait velocity on COP symmetry measures in individuals with stroke. 28th annual meeting of the American Society of Biomechanics; 2004.##
  26. Carpes FP, Mota CB, Faria IE. On the bilateral asymmetry during running and cycling - A review considering leg preference. Physical therapy in sport. 2010;11(4):136-42.##
  27. Beek PJ, Peper CE, Stegeman DF. Dynamical models of movement coordination. Human Movement Science. 1995;14:573–608.##