بررسی پارامترهای بیومکانیکی آسیب سر در ضربه شبیه سازی شده راندهوس کیک در تکواندو

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدرس، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 مربی، گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شوش، شوش، ایران

3 3. استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، ایران

چکیده

مقدمه و اهداف
امروزه یکی از راه ­های پیشگیری از آسیب­ های سر، تشخیص و شناسایی مکانیسم آسیب در شرایط واقعی ضربه به سر می­باشد؛ بنابراین هدف پژوهش حاضر، بررسی پارامترهای بیومکانیکی آسیب سر در تکواندو با استفاده از شبیه­ سازی ضربه راندهوس­ کیک است.
مواد و روش ­ها
در پژوهش حاضر، 15 تکواندوکار مرد حرفه­ ای با میانگین سنی 04/1±77/27 سال شرکت کردند. جهت اندازه­گیری مکانیسم آسیب­های سر از یک دستگاه متشکل از یک سر و گردن مصنوعی مجهز به سنسورهای نیرو و شتاب و یک بازوی مکانیکی که نماینده پای تکواندوکاران بود و یک مجموعه کامپیوتری جهت ارزیابی، نظارت و ثبت اطلاعات که توسط محقق ساخته شد، استفاده گردید. نتایج در برنامه متلب به دست آمد. تجزیه و تحلیل داده­ها در سطح معناداری 05/0 با استفاده از آزمون آماری t یک­ نمونه ­ای انجام شد.
یافته­ ها
یافته­ها نشان داد که در بررسی مکانیسم­ های آسیب سر در تکواندو، شتاب خطی به­ دست­آمده از ضربه راندهوس ­کیک پایین­ تر از آستانه آسیب سر می­باشد، در حالی که شتاب چرخشی و نیروی برخورد تولید شده بالاتر از آستانه آسیب سر را نشان دادند.
نتیجه ­گیری
به نظر می‌رسد عوامل بروز آسیب سر در هر رشته ورزشی متفاوت است؛ بنابراین شناسایی پارامترهای دینامیکی مرتبط با آسیب سر و همچنین مکانیسم وقوع این آسیب­ها از لحاظ بالینی بسیار مهم می­باشد. نتیجه پژوهش حاضر به صورت واضح نشان داد که نیروی برخورد و شتاب چرخشی سر از عوامل اصلی آسیب سر در تکواندو می­باشد. از این رو با تشخیص عامل اصلی وقوع آسیب و پارامترهای مرتبط با آن، می­توان میزان شدت آسیب و عوامل خطرزای مرتبط با آن را پیش­بینی کرد و برای پیشگیری، درمان و توانبخشی، راه­کارهای مرتبط با آن را اجرا نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Biomechanical Parameters of Head Injury in the Simulated Roundhouse Kick Impact in Taekwondo

نویسندگان [English]

  • Neda Boroushak 1
  • hasan khoshnoodi 2
  • Mansour Eslami 3
1 Lecturer, Department of Physical Education and Sport Sciences, School of Physical Education and Sport Sciences, University of Guilan,Rasht, Iran
2 Instructor, Department of Mechanics, Shoush Branch, Islamic Azad University, Shoush, Iran
3 Professor, Department of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Iran
چکیده [English]

Background and Aims: One of the methods to prevent head injuries is to diagnose and identify the mechanism of injury in the actual condition the head is blown. The objective of the present study was to analyze the biomechanical parameters of head injury in taekwondo in the simulated roundhouse kick impact.
Materials and Methods: A total of 15 male elite taekwondo athletes with a mean age of 27±1.04 years participated in the current study. To measure the mechanism of head injury, researcher used a device composed of artificial neck and head, equipped with force and acceleration sensors and a mechanical arm for impact to head, as well as a researcher-made package of computer and recorder to estimate, monitor, and save the data. The data were fed into MATLAB program. Data analysis was carried out using one-sample t-test with p. value set at 0.05.
Results: The results showed that the linear acceleration obtained from the roundhouse kick was lower than that of the head injury threshold in investigating the mechanisms of head injury in taekwondo, while the rotational acceleration and the impact force produced were higher than those of the head injury threshold.
Conclusion: According to the results, the factor of head injury is different in each sport. Thus, it is very important to identify the dynamic parameters related to head injury and its mechanism of occurrence clinically. The present study showed clearly that impact force and rotational acceleration are the main causes of head injury in taekwondo. So, with the diagnosis of the main injury factor and its parameters, the severity of injury and its associated risk factors were predicted and related strategies were implemented for prevention, treatment, and rehabilitation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • concussion
  • linear acceleration
  • rotational acceleration
  • impact force
  1. Sonntag V.K. Concussions in soccer: use your head--but not as a weapon. World Neurosurgery. 2012; 2(1): 33-40##
  2. Zetaruk  M.N, Violan M.A,  Zurakowki D, Micheli, L.J. Injuries in martial arts: a comparison of five styles. British Journal of Sports Medicine. 2005; 39(4): 29-33. ##
  3. Lystad R, Henry P, Graham, P.L. Epidemiology of injuries in competition taekwondo: A meta-analysis of observational studies. Journal of Science and Medicine in Sport. 2009; 12(2): 614-621. ##
  4. Ramazanoglu N. Effectiveness of protective foot and forearm guards in taekwondo. archives of budo | science of martial arts.2012; 10(4): 61-68. ##
  5. Fife G.P, O’Sullivan D. Biomechanics of head injury in olympic taekwondo and boxing. Biol. Sport. 2013; 30(7): 263-268. ##
  6. Falco C. Influence of the distance in a roundhouse kick’s execution time and impact force in Taekwondo. Journal of Biomechanics. 2009; 42(5):242-248##.
  7. Fife G. An analysis of## forces acting on the head from the taekwondo turning kick [MSc Thesis]. Newark, DE: University of Delaware; 2010.
  8. Fife GP, O'Sullivan D, Pieter W. Biomechanics of head injury in Olympic taekwondo and boxing. Biol Sport 2013; 30(4): 263-8. ##
  9. O’Sullivan D.M, Fife G.P. Safety performance evaluation of taekwondo headgear, “British Journal of Sports Medicine. 2013; 47(6): 444-451. ##
  10. McIntosh AS. The impact performance of headguards for  combat sports. Br J Sports Med. 2015; 10(3):1-5. ##
  11. Schmitt K.U, Niederer P.F, Muser M.H , Walz F. Trauma biomechanics: accidental injury in traffic and sports, 4th rev. ed., New York City: Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2014. pp. 243. ##
  12. Winter DA. Biomechanics and Motor Control of Human Movement. Wiley; 2009. ##
  13. Tsui F, Pain M.G. Utilising human performance criteria and computer simulation to design a martial arts kicking robot withincreased biofidelity. Proc Inst Mech Eng P 2012; 226 (3-4): 244-52. ##
  14. O’Sullivan D.M, Fife G.P. Impact attenuation of protective boxing and taekwondo headgear. European Journal of Sport Science. 2016; 16(8): 19-25. ##
  15. Walilko T, Viano D, Bir C.  Biomechanics of the head for Olympic boxer punches to the face. Br J Sports Med. 2005; 39(8)710–719. ##
  16. Atha J, Yeadon M, Sandover J, Parsons K .The damaging punch. Br Med J (Clin Res Ed) 1985; 29 (11):1746–1757. ##
  17. Smith M, Dyson R, Hale T, Janaway L. Development of a boxing dynamometer and its punch force discrimination efficacy. J Sports Sci. 2000; 18(6):445–450. ##
  18. Gurdjian ES, Roberts VL, Thomas LM. Tolerance curves of acceleration and intracranial pressure and protective index inexperimental head injury. J Trauma Acute Care Surg 1966; 6(5): 600-604. ##
  19. Gurdjian ES, Lissner HR, Latimer FR, Haddad BF, Webster JE. Quantitative determination of acceleration and intracranial pressure in experimental head injury; preliminary report. Neurology 1953; 3(6): 417-423. ##
  20. Lissner HR, Lebow M, Evans FG. Experimental studies on the relation between acceleration and intracranial pressure changes in man. Surg Gynecol Obstet 1960; 11(1): 329-338. ##
  21. Gupta S. The attenuation of strike acceleration with the use of safety equipment in tae kwon do. Asian J Sports Med. 2011; 2(4): 235-240. ##
  22. Ommaya AK, Goldsmith W, Thibault L. Biomechanics and neuropathology of adult and paediatric head injury. Br JNeurosurg. 2002; 16(3): 220-224. ##
  23. Lowenhielm P. Mathematical simulation of gliding contusions. Journal of Biomechanics 1975; 8(6): 351-356. ##
  24. Advani S, Ommaya A, Yang W. Head injury mechanisms--characterizations and clinical evaluation. In: Ghista DN, editor.Human body dynamics: impact, occupational and athletic aspects. Oxford, UK: Oxford University Press; 1982. p. 562. ##
  25. Beckwith J.G, Chu J.J, Greenwald R.M. Validation of a noninvasive system for measuring head acceleration for use during boxing competition. J Appl Biomech 2007; 23(3): 238-244. ##