اثر کفش کنترل حرکتی بر گشتاور سه بعدی مفاصل اندام تحتانی طی دویدن در زنان مبتلا به سندروم درد کشککی رانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

2 دانشیار بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

مقدمه و اهداف
پوشش­های پا با ادعای اثر مستقیم بر مفصل زانو در درمان آسیب­های رایج آن، مورد استفاده قرار می­گیرند. پرونیشن بیش از حد مفصل ساب­تالار که با چرخش داخلی ساق نسبت به ران در ارتباط است، به عنوان عامل ایجاد­کننده سندرم درد کشککی‌رانی شناخته شده است. هدف طراحی کفش­های کنترل حرکتی کاهش زاویه اورژن پا و به دنبال آن کاهش زاویه چرخش داخلی ساق در حین دویدن است. هدف پژوهش حاضر بررسی اثر کفش‌های کنترل حرکتی بر گشتاور عضلانی مفاصل اندام تحتانی طی دویدن در زنان مبتلا به سندرم درد کشککی‌رانی حین فاز اتکای دویدن بود.
مواد و روش‌ها
20 زن مبتلا به سندرم درد کشککی­رانی پنج تلاش دویدن را با سرعت 2/0±3 متر بر ثانیه اجرا نمودند. دو کفش مورد آزمون شامل کفش نایک فری 5 (خنثی) و کفش اسیکس مدل GEL-kayano21 (کنترل حرکتی) بود. گشتاور مفاصل اندام تحتانی با روش دینامیک معکوس محاسبه شد. مقایسه بین شرایط مختلف از طریق تست آماری تی زوجی انجام شد.
یافته‌ها
کفش کنترل حرکتی به طور معناداری میزان اوج گشتاور اداکتوری مچ پا را کاهش (038/0=p) داده و سبب افزایش مقادیر گشتاور چرخش خارجی (001/0=p) و کاهش گشتاور ابداکتوری (024/0=p) زانو شد. در مفصل ران، گشتاور اداکتوری کاهش (005/0=p) و گشتاور چرخش خارجی توسط کفش کنترل حرکتی افزایش (001/0=p) پیدا کرد. گشتاور مفاصل اندام تحتانی در صفحه ساجیتال بین دو نوع کفش اختلاف معناداری را نشان نداد.
نتیجه­ گیری
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که کفش کنترل حرکتی با کاهش گشتاور اداکتوری و افزایش اوج زاویه اینورژن پا می‌تواند نقش مهمی در کنترل حرکات پرونیشن بیش ازحد پا ایفا نماید. به نظر می‌رسد این نوع از کفش‌ها به علت کنترل حرکات عقب پا در سطح فرونتال و هوریزنتال بیش­ترین اثر بخشی را در همین سطوح حرکتی نشان می‌دهد. این شواهد نشان می‌دهد که کفش‌های کنترل حرکتی به عنوان یک راه حل کارآمد و غیرتهاجمی در پیشگیری از سندرم درد کشککی­رانی باید مورد توجه ویژه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Influence of Motion Control Shoes on the Lower Extremity Three Dimensional Joint Moments during Running in Females with Patellofemoral Pain Syndrome

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Salari-Esker 1
  • Mansour Eslami 2
  • Seyed-Esmaeil Hoseininejad 1
1 PhD of Sports Biomechanics, Assistant Professor in the Faculty of Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran
2 PhD of Sports Biomechanics, Associate Professor in the Faculty of Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran
چکیده [English]

Background and Aims: Footwears are routinely used with the belief that they have a direct effect on the knee. Excessive pronation of the subtalar joint with associated internal rotation of the tibia relative to the femur has been postulated to be a causative factor of patellofemoral pain syndrome (PFPS). Motion control shoes aim to reduce excessive rearfoot motion and lead to reduction of internal rotation of tibia. The aim of the present study was to evaluate the effect of motion control shoes on the three dimensional lower limb joint moments during running in patellofemoral pain syndrome females.
Materials and Methods: A total of 20 females with PFPS performed 5 running trials at 3 ±0.2 m/s speed. Two shoes were tested: the Nike free 5 shoe (control)، and the Asics GEL-Kayano 21 (motion control). Joint moments calculation was carried out using invers dynamic equations. Also, between-condition comparisons were assessed running paired T-test (P≤0.05).
Results: A motion control shoe significantly reduced peak ankle adductor moment (p=0.038)، increased external rotator (p=0.001), and decreased abductor knee joint moments (p=0.024). In the hip joint، adductor moment was decreased (p=0.005) and the external rotator moment was increased (p=0.001) using motion control shoe. No differences were observed in sagittal plane lower limb joint moments between the two shoes.
Conclusion: The results of our study indicated that a motion control shoe can control the subtalar joint pronation by decreasing the amount of adductor moment and increasing peak of the inversion angle during running. The effectiveness of these shoes in frontal and horizontal planes is high as they seem to control the rearfoot movement in these planes. These results indicate that the motion control shoes as an efficient and nonsurgical prevention must be considered for PFPS.

کلیدواژه‌ها [English]

  • three dimensional moments
  • motion control shoes
  • patellofemoral pain syndrome
  • Running
1.   Requa RK، DeAvilla LN، Garrick JG. Injuries in recreational adult fitness activities. The American Journal of Sports Medicine. 1993;21(3):461-7.##
2.   Taunton JE، Ryan MB، Clement D، McKenzie DC، Lloyd-Smith D، Zumbo B. A retrospective case-control analysis of 2002 running injuries. British journal of sports medicine. 2002;36(2):95-101. ##
3.   McConnell J. The management of chondromalacia patellae: a long term solution. Australian Journal of Physiotherapy. 1986;32(4):215-23. ##
4.   Décary S، Ouellet P، Vendittoli P-A، Roy J-S، Desmeules F. Diagnostic validity of physical examination tests for common knee disorders: An overview of systematic reviews and meta-analysis. Physical Therapy in Sport. 2017;23:143-55. ##
5.   Devereaux M، Lachmann S. Patello-femoral arthralgia in athletes attending a Sports Injury Clinic. British journal of sports medicine. 1984;18(1):18-21. ##
6.   Drew BT، Redmond A، Smith T، Penny F، Conaghan P. Which patellofemoral joint imaging features are associated with patellofemoral pain? Systematic review and meta-analysis. Osteoarthritis and Cartilage. 2016;24(2):224-36. ##
7.   Powers CM. The influence of abnormal hip mechanics on knee injury: a biomechanical perspective. journal of orthopaedic & sports physical therapy. 2010;40(2):42-51. ##
8.   Lilley K، Dixon S، Stiles V. A biomechanical comparison of the running gait of mature and young females. Gait & posture. 2011;33(3):496-500. ##
9.   Fairbank J، Pynsent P، van Poortvliet JA، Phillips H. Mechanical factors in the incidence of knee pain in adolescents and young adults. Journal of Bone & Joint Surgery، British Volume. 1984;66(5):685-93. ##
10. Levinger P، Gilleard W. Tibia and rearfoot motion and ground reaction forces in subjects with patellofemoral pain syndrome during walking. Gait & posture. 2007;25(1):2-8. ##
11. Paoloni M، Mangone M، Fratocchi G، Murgia M، Saraceni VM، Santilli V. Kinematic and kinetic features of normal level walking in patellofemoral pain syndrome: More than a sagittal plane alteration. Journal of biomechanics. 2010;43(9):1794-8. ##
12. Pohl MB، Patel C، Wiley JP، Ferber R. Gait biomechanics and hip muscular strength in patients with patellofemoral osteoarthritis. Gait & posture. 2013;37(3):440-4. ##
13. McPoil TG. Athletic footwear: design، performance and selection issues. Journal of Science and Medicine in Sport. 2000;3(3):260-7. ##
14. Sobhani S، van den Heuvel ER، Dekker R، Postema K، Kluitenberg B، Bredeweg SW، et al. Biomechanics of running with rocker shoes. Journal of Science and Medicine in Sport. 2016. ##
15. Cheung RT، Ng GY. Efficacy of motion control shoes for reducing excessive rearfoot motion in fatigued runners. Physical Therapy in Sport. 2007;8(2):75-81. ##
16. Lilley K، Stiles V، Dixon S. The influence of motion control shoes on the running gait of mature and young females. Gait & posture. 2013;37(3):331-5. ##
17. Rose A، Birch I، Kuisma R. Effect of motion control running shoes compared with neutral shoes on tibial rotation during running. Physiotherapy. 2011;97(3):250-5. ##
18. Hoffman SE، Peltz CD، Haladik JA، Divine G، Nurse MA، Bey MJ. Dynamic in-vivo assessment of navicular drop while running in barefoot، minimalist، and motion control footwear conditions. Gait & posture. 2015;41(3):825-9. ##
19. Faul F، Erdfelder E، Lang A-G، Buchner A. G* Power 3: A flexible statistical power analysis program for the social، behavioral، and biomedical sciences. Behavior research methods. 2007;39(2):175-91. ##
20. Boling MC، Bolgla LA، Mattacola CG، Uhl TL، Hosey RG. Outcomes of a weight-bearing rehabilitation program for patients diagnosed with patellofemoral pain syndrome. Archives of physical medicine and rehabilitation. 2006;87[11]:1428-35. ##
21. Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement: John Wiley & Sons; 2009. ##
22. De Kegel A، Dhooge I، Cambier D، Baetens T، Palmans T، Van Waelvelde H. Test–retest reliability of the assessment of postural stability in typically developing children and in hearing impaired children. Gait & posture. 2011;33(4):679-85. ##
23. De Leva P. Adjustments to Zatsiorsky-Seluyanov's segment inertia parameters. Journal of biomechanics. 1996;29(9):1223-30. ##
24. Barton CJ، Levinger P، Menz HB، Webster KE. Kinematic gait characteristics associated with patellofemoral pain syndrome: a systematic review. Gait & posture. 2009;30(4):405-16. ##
25. Hamill J، Knutzen KM. Biomechanical basis of human movement: Lippincott Williams & Wilkins; 2006. ##
26. Selfe J، Richards J، Thewlis D، Kilmurray S. The biomechanics of step descent under different treatment modalities used in patellofemoral pain. Gait & posture. 2008;27(2):258-63. ##
27. Ernst GP، Kawaguchi J، Saliba E. Effect of patellar taping on knee kinetics of patients with patellofemoral pain syndrome. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 1999;29[11]:661-7. ##
28. Salsich GB، Brechter JH، Farwell D، Powers CM. The effects of patellar taping on knee kinetics، kinematics، and vastus lateralis muscle activity during stair ambulation in individuals with patellofemoral pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2002;32(1):3-10. ##
29. Selfe J، Thewlis D، Hill S، Whitaker J، Sutton C، Richards J. A clinical study of the biomechanics of step descent using different treatment modalities for patellofemoral pain. Gait & posture. 2011;34(1):92-6. ##
30. Song C-Y، Huang H-Y، Chen S-C، Lin J-J، Chang AH. Effects of femoral rotational taping on pain، lower extremity kinematics، and muscle activation in female patients with patellofemoral pain. Journal of Science and Medicine in Sport. 2014. ##
31. Cichanowski HR، Schmitt JS، Johnson RJ، Niemuth PE. Hip strength in collegiate female athletes with patellofemoral pain. Medicine and science in sports and exercise. 2007;39(8):1227-32. ##
32. Ireland ML، Willson JD، Ballantyne BT، Davis IM. Hip strength in females with and without patellofemoral pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2003;33[11]:671-6. ##