بررسی تأثیر خستگی در زمان‌های مختلف پروتکل شبیه‌سازی‌شده(FIRP) بر متغیرهای منتخب کینماتیکی و فعالیت الکتریکی عضلات اندام تحتانی بازیکنان فوتسال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 دانشیار گروه فیزیوتراپی، دانشکده علوم توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی ایران، تهران، ایران

3 استادیار گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

4 استادیار گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

مقدمه و اهداف
خستگی یکی از متغیرهای مهمی است که می‌تواند روی عملکرد در طول رقابت تأثیر بگذارد. هدف تحقیق حاضر بررسی اثر خستگی در زمان‌های مختلف پروتکل شبیه‌سازی­شده بر هماهنگی مفاصل اندام تحتانی بازیکنان فوتسال بود.
مواد و روش ها
روش این تحقیق نیمه­تجربی با مدل تاثیرسنجی است که در آن ۱۲ نفر بازیکنان فوتسال نیمه‌حرفه‌ای بدون ناهنجاری یا سابقه آسیبی شرکت کردند. اطلاعات کینماتیکی با سیستم مایوموشن (200 هرتز) و اطلاعات الکترومایوگرافی با سیستم مایو‌ماسل (1000 هرتز) نوراکسون اندازه‌گیری شد. آزمودنی‌ها تست دوی سرعت ده متر را سه ‌بار قبل از پروتکل، حین پروتکل و پس از پروتکل مخصوص خستگی فوتسال (FIRP) انجام دادند و هم­زمان اطلاعات کینماتیکی و الکترومایوگرافی توسط سیستم ثبت شد. در مرحله پردازش فاز نسبی پیوسته (CRP) و سطح زیر نمودار (RMS) در چهار فاز با فاصله 25 درصدی طی چرخه دویدن مورد محاسبه قرار گرفت. از آزمون آنالیز واریانس با اندازه‌گیری مکرر و آزمون تعقیبی بونفرونی به منظور شناسایی تفاوت معنادار بین اثر خستگی در متغیرهای مختلف استفاده شد (P≤0.05).
یافته ­ها
نتایج تحقیق حاضر نشان داد در هماهنگی مفاصل ران و زانو در صفحه ساجیتال در فاز سوم دویدن (قبل و حین خستگی)، مفاصل زانو و مچ پا در صفحه ساجیتال در هر چهار فاز (قبل و حین خستگی؛ قبل و بعد خستگی) و مفاصل ران و مچ پا در صفحه ساجیتال در فاز دوم و چهارم (قبل و حین؛ قبل و بعد خستگی) تفاوت معناداری وجود دارد (P<0.05). همچنین یافته­ها نشان داد بین فعالیت عضلات دوقلو در فاز سوم قبل و بعد از خستگی و عضلات دوسر‌رانی در فاز سوم قبل و بعد از خستگی تفاوت معناداری وجود دارد (P<0.05).
نتیجه ­گیری
به‌ طور کلی به‌ نظر می‌رسد خستگی اختصاصی فوتسال تأثیر زیادی خصوصاً بر تعامل عضلات و مفاصل اندام تحتانی در صفحه ساجیتال داشته باشد، با این حال نقش و تأثیرپذیری مفصل و عضلات زانو خصوصاً همسترینگ پس از خستگی به مراتب بیشتر در دویدن سرعتی آشکار می‌شود، تأثیری که هم از جنبه نقش تعاملی با سایر مفاصل و هم از جنبه تولید نیرو می‌تواند مهم باشد. به مربیان و مسئولین مسئول آمادگی جسمانی ورزشکار تأکید می‌شود به منظور حذف اثرات خستگی تأکید بیشتری بر تمرین مخصوص افزایش استقامت و حفظ تنش عضلات اندام تحتانی خصوصاً همسترینگ و دوقلو نمایند.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Fatigue in Different Periods of Simulated Match Protocol on Selected Kinematic Variables and Electromyography of Futsal Players' Lower Limb

نویسندگان [English]

  • Mahdi Mansouri 1
  • Aliashraf Jamshidi 2
  • Mehdi Khaleghi Tazji 3
  • ۤFereshteh Eftekhari 4
1 PhD student of Sport Biomechanics, Kharazmi University, Teheran, Iran
2 Associated Professor of Faculty of Rehabilitation Sciences, Iran University of Medical Sciences and Health Services, Teheran, Iran
3 Assistant Professor of Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Kharazmi University, Teheran, Iran
4 Assistant Professor of Department of Sport Sciences, School of Education and Psychology, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Background and Aim: The aim of the present study was to investige the effect of fatigue on different periods of FIRP on the selected kinematic parameters and electromyography of selected muscles of futsal players.
Materials and Methods: In the current quasi-experimental study, 12 semi-professional futsal players with no injury of muscle skeletal disorders participated. MyoMotion (with sampling rate of 200 Hz) Noraxon System was used for measuring kinematic parameters and MyoMuscle (with sampling rate of 1000 Hz) Noraxon System was used for measuring muscle activity. All participants did 10 meters sprint test for three times: before, during, and after FIRP. Simultaneously, kinematical and electromyography variables were measured. In the data analysis, procedures continuum relative phase and area under the curve of RMS moving average in four phases, and with 25% interval, during running were calculated. ANOVA with repeated measures and Bonferonni post hoc test were used to examine the differences between effects of fatigue in different situations (P≤0.05).
Results: The results showed that there are significant differences between Sagittal hip and knee coordination in phase three (before and while fatigue), between Sagittal knee and ankle joint coordination in each four phases, and between sagittal hip and ankle in phase two and four (before, during, and after fatigue) (P<0.05). The results also showed that there are significance differences between gastrocnemius in phase three and Biceps Femoris in phase three before and after fatigue protocol (P<0.05).
Conclusion: Generally, it seems that futsal specific fatigue protocol could considerably affect lower limb muscles and joints interaction in the Sagittal plane; however, its effect on the knee joints and muscles, especially Hamstring, were much higher after fatigue. It is suggested that the strength and conditioning coaches concentrate more on muscle endurance training, especially on Hamstring muscle, and Gastrocnemius to reduce the effect of fatigue on performance and risk of injuries.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Futsal
  • Fatigue
  • FIRP
  • EMG
  • CRP
  1. Girard, O., Micallef, J.-P., & Millet, G. P. Changes in spring-mass model characteristics during repeated running sprints. European Journal of Applied Physiology. 2011;111:125–134.##
  2. Morin, J.-B., Samozino, P., Edouard, P., & Tomazin, K. Effect of fatigue on force production and force application technique during repeated sprints. Journal of Biomechanics. 2011;44: 2719–2723. ##
  3. Pinniger, G., Steele, J., & Groeller, H. Does fatigue induced by repeated dynamic efforts affect hamstring muscle function? Medicine & Science in Sports & Exercise. 2000;32:647–653. ##
  4. Small, K., McNaughton, L. R., Greig, M., & Lovell, R. Soccer fatigue, sprinting and hamstring injury risk. International Journal of Sports Medicine. 2009;30:573–578. ##
  5. Delextrat, A., Baliqi, F., & Clarke, N. Repeated sprint ability and stride kinematics are altered following an official match in nationallevel basketball players. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 2013;53:112–118. ##
  6. Bonnard, M., Sirin, A., Oddson, L., & Thorstensson, A. Different strategies to compensate for the effects of fatigue revealed by neuromuscular adaptation processes in humans. Neuroscience Letters. 1994;166:101–105. ##
  7. Putnam C.A. Interaction between segments during a kicking motion. In: Biomechanics VIII-B. Ed: Matsui H.K.K. Champaign IL: Human Kinetics. 1983;688-694. ##
  8. Rodacki, A. L. F., Fowler, N. E., & Bennett, S. J. Multi-segment coordination: Fatigue effects. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2001;33:1157–1167. ##
  9. Rodacki AL, Fowler NE, Bennett SJ. Vertical jump coordination: Fatigue effects. Medicine Science Sports Exercise. 2002;4:105–116. ##
  10. Twist, C., & Eston, R. The effects of exercise-induced muscle damage on maximal intensity intermittent exercise performance. European Journal of Applied Physiology. 2005;94:652–658. ##
  11. Barbero-Alvarez, J. C., Soto, V. M., Barbero-Alvarez, V., & Granda-Vera, J. Match analysis and heart rate of futsal players during competition. Journal of Sports Science.2008;26:63–73. ##
  12. Dogramaci, S. N., & Watsford, M. L. A comparison of two different methods for time-motion analysis in team sports. International Journal of Performance and Analysis in Sport. 2006;6:73–83. ##
  13. Enoka, R. M., & Duchateau, J. Muscle fatigue: What, why and how it influences muscle function. The Journal of Physiology. 2008;586:11–23. ##
  14. Dal Pupo, J., Detanico, D., & Santos, S. G. The fatigue effect of a simulated futsal match protocol on isokinetic knee torque production. Sports Biomechanics. 2014;13:332–340. ##
  15. Bangsbo, J., Norregaard, L., & Thorsoe, F. Activity profile of competition soccer. Canadian Journal of Sports Science. 1991;16:110–116. ##
  16. Impellizzeri, F. M., Rampinini, E., & Marcora, S. M. Physiological ssessment of aerobic training in soccer. Journal of Sports Sciences. 2005; 23:583–592. ##
  17. Spencer, M., Bishop, D., Dawson, B., & Goodman, C. Physiological and metabolic responses of repeated-sprint activities. Sports Medicine. 2005;35:1025–1044. ##
  18. Rahnama N, Reilly T, Lees A, GrahamSmith P. Electromyography of selected lower-limb muscles fatigued by exercise at the intensity of soccer match-play. Journal of Electromyography Kinsiology. 2006;16(3):257-263. ##
  19. Hedayatpour N, Shabani M, Eslami M. The effect of muscle fatigue on ankle jointn moment and center of pressure during perturbation of single-leg stance. Razi Journal of Medical Sciences.2013; 20(106):57-64. ##
  20. Millet GY, Lepers R. Alterations of neuromuscular function after prolonged running. Cycling and skiing exercises. Sports Medicine. 2004;34(2):105–116. ##
  21. Miller, R. H., Lowry, J. L., Meardon, S. A., & Gillette, J. C. Lower extremity mechanics of iliotibial band syndrome during an exhaustive run. Gait & posture. 2007; 26(3):407-413. ##
  22. Dal Pupo, J., Detanico, D., & Santos, S. G. The fatigue effect of a simulated futsal match protocol on sprint performance and kinematics of the lower.... Journal of Sports Sciences. 2016;3:24-32  ##
  23. Hunter, J. P., Marshall, R. N., & McNair, P. J. Segment-interaction analysis of the stance limb in sprint running. Journal of biomechanics. 2004;37(9):1439-1446. ##
  24. Novacheck T.F. The biomechanics of running. Journal of Gait and Posture. 1998;7:77–95. ##
  25. Mathis, F. The effect of fatigue on running strategies. SIAM review. 1989;31(2):306-309. ##
  26. Dierks, T. A., Manal, K. T., Hamill, J., & Davis, I. S. Proximal and distal influences on hip and knee kinematics in runners with patellofemoral pain during a prolonged run. J Orthop Sports Phys Ther. 2008;38(8):448-456. ##
  27. Hamill, J., Palmer, C., & Van Emmerik, R. E. Coordinative variability and overuse injury. Sports Medicine, Arthroscopy, Rehabilitation, Therapy & Technology. 2012;4(1):45. ##
  28. Marshall PWM, Lovell R, Jeppesen GK, Andersen K, Siegler JC. Hamstring Muscle Fatigue and Central Motor Output during a Simulated Soccer Match. Plos One. 2014;9 (7):53. ##
  29. Small K, McNaughton L, Greig M, Lovell R. The effects of multidirectional soccer-specific fatigue on markers of hamstring injury risk. Journal of Science and Medicine in Sport. 2010;13:120–125. ##
  30. Nummela, A., Rusko, H., & Mero, A. EMG activities and ground reaction forces during fatigued and nonfatigued sprinting. Medicine and science in sports and exercise. 1994;26(5):605-609. ##
  31. Higashihara, A., Ono, T., Kubota, J., Okuwaki, T., & Fukubayashi, T. Functional differences in the activity of the hamstring muscles with increasing running speed. Journal of Sports Sciences. 2010; 28:1085-1092. ##
  32. Yu, B., Queen, R. M., Abbey, A. N., Lui, Y., Moorman, C. T., & Garrett, W. E. Hamstring muscle kinematics and activation during overground sprinting. Journal of Biomechanics. 2008; 41:3121-3126. ##
  33. Chumanov, E. S., Heiderscheit, B. C., & Thelen, D. G. The effect of speed and influence of individual muscles on hamstring mechanics during the swing phase of sprinting. Journal of Biomechanics. 2007;40:3555-3562. ##
  34. Nicol C, Komi P, Marconnet P. Fatigue effects of marathon running on neuromuscular performance – I.Changes in muscle force and stiffness characteristics. Scan J Med Sci Sports. 1991; 1:10–17. ##
  35. Kuitunen, S., Komi, P. V., & Kyröläinen, H. Knee and ankle joint stiffness in sprint running. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2002; 34:166-173. ##
  36. Kyröläinen, H., Avela, J., & Komi, P. V. Changes in muscle activity with increasing running speed. Journal of Sports Sciences. 2005;23:1101-1109. ##
  37. Dierks, T. A., & Davis, I.. Discrete and continuous joint coupling relationships in uninjured recreational runners. Clinical Biomechanics, 2007; 22(5), 581-591. ##
  38. Hamill, J., van Emmerik, R. E., Heiderscheit, B. C., & Li, L.. A dynamical systems approach to lower extremity running injuries. Clinical Biomechanics, 1999; 14(5), 297-308. ##
  39. Hafer, J. F., Freedman Silvernail, J., Hillstrom, H. J., & Boyer, K. A.. Changes in coordination and its variability with an increase in running cadence. Journal of sports sciences, 2016; 34(15), 1388-1395. ##