تأثیر سفتی سطح بر ریسک وقوع آسیب های ناشی از اعمال نیروی عکس العمل زمین طی فرود دو پا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بیومکانیک ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 استاد، گروه بیومکانیک و آسیب شناسی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 استادیار گروه فیزیولوژی ورزشی، پژوهشگاه تربیت بدنی و علوم ورزشی، تهران، ایران

4 استادیار گروه ارتوپدی فنی، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه و اهداف
در حال حاضر اهمیت سطحی که انسان روی آن حرکت انجام می­دهد، به­عنوان یک عامل بالقوه در فرکانس و شدت آسیب‌های اندام تحتانی به اثبات رسیده است. هدف از انجام تحقیق حاضر تأثیر سفتی سطح بر ریسک وقوع آسیب­های ناشی از اعمال نیروی عکس­العمل زمین طی فرود دو پا بود.
مواد و روش­ ها
سفتی اندام تحتانی و نیروی عکس­العمل زمین 15 مرد جوان در فرود از سکو روی پنج سطح با سفتی 200 تا 500 کیلو نیوتن بر متر مورد اندازه‌­گیری قرار گرفت.
یافته‌ها
نتایج آزمون آنالیز واریانس با اندازه­گیری مکرر نشان داد بین سفتی اندام تحتانی و نیروی عکس­العمل عمودی زمین در سطوح مختلف، تفاوت معناداری وجود دارد.
نتیجه‌ گیری
با توجه به یافته­های تحقیق حاضر، انسان برخلاف اجسام در هنگام برخورد با سطحی جدید خود را با آن منطبق می‌کند تا از این طریق بسته به حرکت مورد نظر دینامیک طبیعی مرکز جرم و بازده حرکت را حفظ کرده و همچنین نیروها را تعدیل کند.
واژه‌های کلیدی
سفتی سطح؛ سفتی اندام تحتانی؛ نیروی عکس­العمل عمودی زمین؛ فرود دو پا

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Surface Stiffness on the Risk Factors Related to Ground Reaction Force during Two-Leg Landing

نویسندگان [English]

  • Heydar Sadeghi 2
  • Mohammad Shariatzadeh 3
  • Zahra Safaie Pour 4
1 Assistant professor of Sport Biomechanics,Faculty of Sport Sciences,University of Birjand, Birjand, Iran
2 Professor, Biomechanics Faculty, Kharazmi University, Tehran, Iran
3 Assistant professor in Sports Physiology, Sport Sciences Research Institute of Iran, Tehran, Iran
4 Assistant Professor of Social and Rehabilitation Sciences University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background and Aims : There is a general agreement regarding the importance of surface on which human beings walk as a key factor on the frequency and severity of lower limb injuries. The aim of the preset study was to investigate the effect of surface stiffness on the risk factors of lower limb injuries during bilateral landing.
Materials and Methods: In the current study, we investigated the lower limb stiffness and the ground reaction force of 15 young male individuals during the landing on five surfaces with different stiffness from 200 to 500 KN/m.
Results: The results of ANOVA showed that there is a significant difference between lower limb stiffness and maximum ground reaction force during landing on surfaces with different stiffness.
Conclusion: According to the results of the present study, during landing and when approaching to the surface, humans act differently in comparison to rigid masses, so that, depending on the task, maintain the natural dynamics of the center of mass and effectiveness of movement and reduce the loads.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface stiffness
  • Lower limb stiffness
  • ground reaction force
  • Bilateral landing
  1. Arampatzis, A., Bru¨ggemann, G.-P., & Klapsing, G. (2001). Leg stiffness and mechanical energetic processes during jumping on a sprung surface. Medicine and Science in Sports and Exercise, 33, 923 – 931.##
  2. Arampatzis, A., Bru¨ggemann, G.-P., & Klapsing, G. M. (2002). A three-dimensional shank – foot model to determine the foot motion during landings. Medicine and Science in Sports and Exercise, 34, 130 – 138. ##
  3. Arampatzis, A., Morey-Klapsing, G., & Bru¨ ggemann, G.-P. (2003). The effect of falling height on muscle activity and foo##t motion during landings. Journal of Electromyography and Kinesiology, 13, 533 – 544.
  4. Arampatzis, A., Schade, F., & Bru¨ggemann, G.-P. (2004a). Effect of the pole – human body interaction on pole vaulting performance. Journal of Biomechanics, 37, 1353 – 1360. ##
  5. Arampatzis, A., Stafilidis, S., Morey-Klapsing, G., & Bru¨ggemann, G.-P. (2004b). Interaction of the human body and surfaces of different stiffness during drop jumps. Medicine and Science in Sports and Exercise, 36, 451 – 459. ##
  6. Biewener, A. A. (1989). Scaling body support in mammals: Limb posture and muscle mechanics. Journal of Science, 245, 45 – 48. ##
  7. Biewener, A. A. (1990). Biomechanics of mammalian terrestrial locomotion. Journal of Science, 250, 1097 – 1103. ##
  8. Bohm, H., Cole, G. K., Bru¨ ggemann, G.-P., & Ruder, H. (2006). Contribution of muscle series elasticity to maximum performance in drop jumping. Journal of Applied Biomechanics, 22, 3–13. ##
  9. Creby, M., Dixson, S. (2006). External frontal plane loads may be associated with tibial stress fracture. Journal of Medicine Science Sport and Exercise, 40: 1669–1674. ##
  10. Milner, C., Ferber, R., Pollard, C., Hamill, J., Davis, I. (2006). Biomechanical factors associated with tibial stress fracture in female runners. Journal of Medicine Science in Sports and Exercise, 38, 323–328. ##
  11. Nigg, BM., Bahlsen, H., Luethi, S., Stokes, S. (1987). The influence of running velocity and midsole hardness on external impact forces in heel-toe-running. J. Biomech, 20, 951–959. ##
  12. Hunter, J. P., Marshall, R. N., & McNair, P. J. (2004). Segment interaction analysis of the stance limb in sprint running. Journal of Biomechanics, 37, 1439 – 1446. ##
  13. Nigg, B.M. (1990). The validity and relevance of tests used for the assessment of sports surfaces. Journal of Medicine and Science in Sports and Exercise, 22, 131-139. ##
  14. Ferris, D. P., & Farley, C. T. (1997). Interaction of leg stiffness and surfaces stiffness during human hopping. Journal of Applied Physiology, 82, 15 – 22. ##
  15. Winter, D.A., 2009. In Biomechanics and Motor Control of Human Movement. Wiley, New York. ##
  16. Farley, C. T., Houdijk, H. H., Van Strien, C., & Louie, M. (1998). Mechanism of leg stiffness adjustment for hopping on surfaces of different stiffnesses. Journal of Applied Physiology, 85, 1044 – 1055. ##
  17. Hamill, J., Russell, E., Gruber, A., Miller, R. (2011). Impact characteristics in shod and barefoot running. Journal of Footwear Science, 3, 33–40. ##
  18. Baltich, J., Maurer, K., Nigg, BM. (2015). Increased vertical impact forces and altered running mechanics with softer midsole shoes. Journal of  PLoS ONE, 10(4):1-11. ##
  19. Butler, R. J., Crowell, H. P., & Davis, I. M. (2003). Lower extremity stiffness: Implications for performance and injury. Journal of Clinical Biomechanics, 18, 511–517. ##
  20. McNitt-Gray, J. L. (1991). Kinematics and impulse characteristics of drop landings from three heights. International Journal of Sport Biomechanics, 7, 201–224. ##