Effect of Fatigue on Biomechanical Parameters and Incidence of Injury in Selected Movements of Healthy People: A Systemic Review

مقدمه
خستگی یکی از عواملی است که می‌تواند الگوهای حرکات مختلف را تحت تأثیر قرار داده و ماهیت آن را از نظر بیومکانیکی تغییر دهد. خستگی ناشی از فعالیت‌های درمانده‏ساز، پدیده شایعی است که در طی فعالیت‏های مختلف به وجود آمده و در اغلب موارد باعث اختلال در عملکرد حرکتی افراد می‏شود [1]. همچنین خستگی به عنوان ناتوانی در حفظ نیروی مورد نیاز که منجر به کاهش عملکرد در یک وظیفه حرکتی معین می‌شود و حالتی که در آن توانایی عضله برای تولید نیرو از بین می‌رود، تعریف شده است [2]. در مطالعه‌ای، خستگی به عنوان پدیده‌ای ناشناخته که کاهش ظرفیت تولید نیرو، بدون توجه به عمل انجام‌شده را موجب می‌شود، تعریف شده و نتیجه آن را به قطع زنجیره رویدادها از سیستم عصبی مرکزی تا فیبرهای عضلانی مرتبط می‏داند [3]. در حالت کلی خستگی به دو نوع موضعی (محیطی) یا عمومی (مرکزی) تقسیم‏بندی شده است [1]. خستگی موضعی در سطح عضلات پدیدار می‏شود و گروهی خاص از عضلات را دربر می‏گیرد که ممکن است موجب بروز اختلالات در محل اتصال عصبی‌عضلانی، مکانیسم‏های تحریک انقباض، انتشار تحریک توسط توبول‏های عرضی، آزاد شدن کلسیم و تحریک اجزای انقباضی شود که وظیفه تولید نیرو و توان را بر عهده دارند [3]. خستگی عمومی مربوط به رویدادهای درون‏داد عصبی به بخش‏های بالای مغز و فراخوانی نرون‏های حرکتی آلفای مربوط است و درواقع به کل بدن و خصوصاً سیستم عصبی مرکزی ارتباط دارد [3]. 
از آنجایی که احتمال می‌رود خستگی با بروز آسیب‌دیدگی ارتباط داشته باشد [1، 4، 5]، این موضوع در مطالعات گوناگون از نظر الگوی حرکتی همچون راه رفتن، تعادل و حرکات ورزشی، به پرش فرود مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان نمونه، در پژوهش‏هایی جداگانه گزارش شده است که میزان بروز آسیب در دقایق پایانی فعالیت‌هایی همچون راه رفتن، تعادل و حرکات ورزشی، به‌خصوص در 15 دقیقه پایانی بیشتر است [1، 4، 5]. در این مقالات عوامل بروز آسیب‌دیدگی با بررسی متغیرهای کینماتیکی و کینتیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. گذشته از بروز آسیب، ممکن است سیستم عصبی‌عضلانی تحت تأثیر مقدار فعالیت فرد قرار بگیرد. مطالعات انجام‌شده نشان می‌دهد، خستگی سبب بی‌حسی دوک عضلانی و گذرگاه‌های آوران سیستم عصبی مرکزی می‌شود و این اثرات سبب کند کردن پاسخ و تعداد رشته تارهای عضلانی مورد نیاز برای کنترل اختلال می‌شود و این اثر روی سیستم عصبی مرکزی، احتمال آسیب‌‍‌دیدگی را افزایش می‌دهد [6]. همچنین خستگی باعث تغییر در موقعیت قرارگیری مفصل و اختلال در کنترل قامتی می‌شود [6]. بر این اساس با توجه به اینکه خستگی یکی از موضوعات مهم در حوزه علوم حرکتی و متغیری تأثیرگذار در مباحث آسیب‌دیدگی است، مطالعه حاضر با هدف مرور سیستماتیک در خصوص تأثیر خستگی بر عملکرد بیومکانیکی و بروز آسیب‌دیدگی در حرکات منتخب افراد سالم انجام گرفته است.
مواد و روش‌ها
مقالات مرتبط با موضوع تحقیق، یعنی تأثیر خستگی بر متغیرهای بیومکانیکی و بروز آسیب‌دیدگی در گونه‌های مختلف حرکات افراد سالم، از جمله راه رفتن، تعادل و حرکات ورزشی همچون پرش فرود، با استفاده از موتورهای جست‌وجوگر پابمد، گوگل اسکالر، ساینس دایرکت، آوید مدلاین و اسکوپوس با در نظر گرفتن معیار مقالات منتشر‌شده بین سال‌های 1990 تا 2019 و با استفاده از کلید واژه‌های Fatigue, biomechanical parameters, walking, balance, jump-landing, landing, running, jump, sport performance, injury, Anterior cruciate ligament (ACL) مورد جست‌وجو و بررسی قرار گرفت. جست‌وجوی کلی اولیه منجر به دست‌یابی به حدود 1100 مقاله پژوهشی مرتبط شد. پس از بررسی عنوان و خلاصه مقالات یافت‌شده حدود 200 مقاله برای بررسی بعدی انتخاب شدند. درنهایت از میان این مقالات و پس از بررسی متن کامل مقاله و با در نظر گرفتن شاخص‌هایی همچون ارزیابی عملکرد بیومکانیکی حرکات مختلف، بررسی آزمودنی‌های سالم، بررسی احتمال بروز آسیب‌دیدگی یا عناوین مرتبط با موضوع تحقیق و همچنین ایندکس شدن مقاله در بانک‌های اطلاعاتی معتبر، 50 به عنوان مقالات نهایی برای مطالعه مروری حاضر برگزیده شدند (تصویر شماره 1).

یافته‌ها
خستگی و عوامل عصبی‌عضلانی بروز آن
خستگی به عنوان ناتوانی در حفظ نیروی مورد‌نیاز که منجر به کاهش عملکرد در یک وظیفه حرکتی معین می‌شود، تعریف شده است و درواقع حالتی است که در آن توانایی عضله برای تولید نیرو از بین می‌رود [2]. این پدیده ممکن است پیامد نارسایی کار دستگاه عصبی مرکزی و یا دستگاه عصبی محیطی باشد. در خستگی مرکزی، اختلال در سیستم عصبی مرکزی قرار دارد و در خستگی محیطی اختلال در اعصاب محیطی، اتصال عصبی‌عضلانی و یا در بافت انقباضی عضله است [7]. خستگی مرکزی با انگیزش، اختلال در انتقال به سمت پایین پیام‌های عصبی و اختلال در به‌کارگیری نرون‌های حرکتی تعدیل می‌شود. درواقع خستگی مرکزی نقش مهمی در حین تمرینات طولانی‌مدت بازی می‌کند. به طوری که ادراک درد و ناراحتی می‌تواند منجر به توقف زودهنگام تمرین یا فعالیت حرکتی شود [8].
مشخصه فعالیت‌های خستگی‌زا این است که کار با شدت هرچه تمام‌تر و به دفعات متناوب ممکن است انجام شود، در این صورت تمام تارهای عضلانی مسئول تولید نیرو فراخوانده می‌شوند تا هرچه بیشتر نیروی انقباض را بالا ببرند. این تواتر بالا و درگیری تمام تارهای عضلانی باعث تغییرات متابولیکی خاصی در عضله می‌شود که هر سه بخش آناتومیکی مربوط به خستگی یعنی سیستم عصبی مرکزی، اتصال عصبی‌عضلانی و درون عضله را به‌شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد [9]. از نقطه‌نظر سیستم عصبی مرکزی برای رسیدن به حداکثر نیروی انقباضی در عضله تمرکز و تلاش آگاهانه زیادی لازم است. پیامد آن پس از 10 تا 15 ثانیه احساس ناراحتی در عضلات فعال است. تداوم آن باعث می‌شود، اعضایی که از مفاصل، اندام وتری گلژی و از خود عضله سرچشمه می‌گیرند، پیام‌هایی به ناحیه حسی‌پیکری قشر مغز بفرستند تا این ناحیه به طور مرتب از وضعیت عضله با خبر شود. با دخالت قشر حرکتی مغز، پیام‌های بازدارنده‌ای از طریق نرون‌های میانجی مهارگر ارسال می‌شود تا نیروی عضلانی به نحو مؤثری به نمایش درآید. در صورتی که به هر دلیلی فعالیت این نرون‌های مهاری زیاد باشد، نیروی انقباض به نحو بارزی کاهش می‌یابد و نوعی ناتوانی عملی شکل می‌گیرد که می‌توان آن را خستگی عضله نامید [6، 10، 11].
روش‌های ایجاد خستگی
مطالعات انجام‌گرفته در زمینه تأثیر خستگی بر متغیرهای بیومکانیکی حرکات مختلف انسان از روش‌های متفاوتی برای ایجاد خستگی استفاده کرده‌اند. برای مثال از انقباض ایزومتریک با درصدهای متفاوتی از انقباض ارادی بیشینه [8، 12]، تمرینات ایزوکینتیک [13-15]، نشست و برخاست تکراری [16، 17]، راه رفتن طولانی مدت [18-20]، دویدن و پریدن [21-23] در آزمون وینگیت [5] استفاده شده است. در این شرایط در زمان استفاده از انقباض‌های ایزومتریک و ایزوکینتیک، دامنه بار مورد استفاده از 50 درصد تا 70 درصد متغیر بوده است [8،12،13،15 ،24]. در رابطه با مدت‌زمان اجرای پروتکل خستگی، برخی یک دوره زمانی ثابت [25 ،4]، برخی مدت‌زمانی که آزمودنی توانایی حفظ عملکرد خود در یک سطح انقباضی ثابت را دارد [13، 15، 24] و یا مدت زمانی که طول می‌کشد تا آزمودنی به واماندگی برسد و دیگر قادر به تکرار حرکت نباشد [26، 27] و در‌نهایت، برخی استفاده از آزمون‌های درجه‌بندی فشار دریافت‌شده مانند آزمون بورگ [28-30] را مورد استفاده قرار داده‌اند. یکی دیگر از روش‌های تقسیم‏بندی پدیده خستگی در مطالعات، توجه به شیوه‌های ایجاد خستگی عمومی و موضعی است. در مطالعات مربوط، برای ایجاد خستگی عمومی معمولاً آزمودنی فعالیت‌هایی انجام می‌دهد که کل بدن او درگیر شده و گروه‌های عضلانی متعددی درگیر می‌شوند [4، 5، 29، 31-34]. این در حالی است که در مورد خستگی موضعی تنها یک گروه عضلانی خاص مورد هدف است و محققان در تلاش‌اند تا عملکرد آن گروه عضلانی را با انجام حرکات تکراری مختل کنند [8، 11، 13،‌ 24، 26 ،30 ،35-38]. در مطالعات، به خستگی به عنوان مکانیسم ایمنی برای پیشگیری از آسیب‌دیدگی و از طرف دیگر به عنوان ریسک‌فاکتوری برای بروز آسیب دیدگی‌های مختلف اشاره شده است [17]. همچنین برخی مطالعات اثر منفی آن روی فعالیت‌های زندگی روزانه را مورد بررسی قرار داده‌اند [6، 35]. خستگی می‌تواند بر حس عمقی، هماهنگی حرکت و زمان عکس‌العمل و متعاقب آن کنترل حرکت اثر منفی داشته باشد [39]. ضمن اینکه خستگی می‌تواند کنترل تعادل را دچار اختلال کرده و فرد را مستعد بروز آسیب کند [40]. همچنین خستگی به‌عنوان یکی از عوامل مهم افتادن و زمین خوردن در مطالعات مختلفی مورد بررسی قرار گرفته است [40 ،34 ،11]. به ‌نظر می‌رسد خستگی یک از عواملی است که در مطالعات مختلف با احتمال بروز آسیب در حرکات مختلف افراد سالم مانند راه رفتن، تعادل و حرکات ورزشی همچون پرش فرود مورد بررسی قرار گرفته که خلاصه جمع‌بندی این مقالات در جدول شماره 1 ارائه شده است. در بخش بعدی به بررسی جداگانه هر کدام از این دسته حرکات می‌پردازیم.

تأثیر خستگی بر تعادل
بر اساس نتایج مطالعات انجام‌گرفته در زمینه تأثیر خستگی بر تعادل در افراد سالم به نظر می‌رسد که خستگی موجب افزایش دامنه نوسانات قامت، کاهش توانایی حفظ تعادل و اختلال در حس عمقی و در کل به ‌هم خوردن تعادل عصبی‌عضلانی می‌شود [33 ،5]. مطالعات انجام‌گرفته نشان می‌دهد که پس از خستگی شرایط آزمودنی‌های سالم در مورد حفظ تعادل در شرایط ایستادن ثابت روی دو پا [36، 41،42]، ایستادن تک‌پا [4، 11]، تعادل پویا [6، 11] و آزمون‌های تعادلی [5، 33] بدتر شده است. در این زمینه کاربیل و همکاران [43] گزارش کردند که خستگی باعث کاهش بیشتر میزان تعادل فرد در حالت استاتیک نسبت به حالت دینامیک می‌شود. آن‌ها علت آن را این‌گونه توجیه کرده‌اند که سازوکاری که باعث جبران اغتشاشات ایجاد‌شده در اثر خستگی می‌شود، بیشتر در حالت دینامیک به کنترل قامت کمک می‌کند و تأثیر کمی در کنترل قامت استاتیک دارد. مک‌گرگور و همکاران [44] یکی از علل تغییر در کنترل قامت بعد از خستگی عضلانی را به کاهش تمرکز آزمودنی‌ها در توجه به نوسانات بدن خودشان مربوط می‌دانند و علت دیگر را تغییر در عملکرد عصبی‌عضلانی اندام تحتانی به‌ویژه پا عنوان کرده‌اند. البته در این زمینه چندین مقاله نیز وجود دارد که عدم تأثیر خستگی بر تعادل را نشان داده است. نتایج تحقیق ویلرمی و همکاران [45] نشان‌ داد که کنترل قامت طی برنامه خستگی آور دچار تغییر نمی‌شود و همچنین بیان کرده‌اند که خستگی عضلانی عمومی، تعادل پویا را کمتر از خستگی عضلانی موضعی دچار تغییر می‌کند. مطالعه کوپر و همکاران [28] نیز نتایج مشابهی را نشان داده است. با این حال تعداد مقالاتی که تأثیر منفی و معنی‌دار انواع مختلف خستگی بر تعادل را نشان داده‌اند بسیار زیادتر است. بر اساس نتایج این مطالعات به نظر می‌رسد که با بروز خستگی در عضلات به‌ویژه اندام تحتانی و تغییرات ایجادشده در فعالیت عضلات، توانایی تولید و پاسخ عضلانی مناسب برای حفظ تعادل و کنترل قامت کاهش می‌یابد که می‌تواند به بی‌ثباتی و کاهش تعادل با خستگی هنگام فعالیت‌های بدنی و افزایش احتمال آسیب به‌خصوص آسیب‌های اندام تحتانی منجر شود.
تأثیر خستگی بر راه رفتن
با توجه به اینکه انتظار می‌رود کنترل حرکتی متغیرهای بیومکانیکی راه رفتن تحت تأثیر خستگی قرار گیرد، مطالعات از جنبه‌های متفاوتی به بحث خستگی در راه رفتن پرداخته‌اند و متغیرهای متفاوتی را مورد بحث قرار داده‌اند و در برخی موارد تناقض‌هایی مشاهده می‌شود. بر اساس نتایج تحقیقات به نظر می‌رسد خستگی عضلانی با کاهش تعادل پویا در راه رفتن در ارتباط باشد. به ‌طوری که با توجه به نتایج، آزمودنی‌ها پس از خستگی به دنبال پایداری بیشتری در راه رفتن بودند و برای این کار عرض گام خود را افزایش دادند [46]. درواقع افزایش عرض گام حاشیه امنیت بیشتری را در کنترل حرکات داخلی‌خارجی مرکز جرم ایجاد می‌کند [10]. 
بر اساس نتایج مطالعات انجام‌گرفته در این زمینه به ‌نظر می‌رسد پارامترهای کینماتیکی و کینتیکی راه رفتن تحت تأثیر خستگی با تغییراتی همراه شده و اصلاح می‌شوند. برای مثال فربر و همکاران [38] نشان دادند که کاهش عملکرد عضله تیبیالیس پوستریور به دنبال خستگی در آزمودنی‌های جوان سالم، منجر به اختلال در الگوهای طبیعی کوپلینگ بین مفاصل پا و ساق و افزایش تغییرپذیری کوپلینگ مفصلی شد. این نتایج می‌تواند به توجیه بروز آسیب‌دیدگی این عضله کمک کند. بر اساس نتایج اولسن و همکاران [8] خستگی عضلات کمر موجب تغییر الگوی فعال‌سازی این عضلات حین راه رفتن می‌شود که می‌تواند با بروز آسیب دیدگی‌های بعدی مرتبط باشد.
پریجت و همکاران [13، 24] در دو مطالعه جداگانه نشان دادند که خستگی موضعی عضلات کوادریسپس موجب تغییر پارامترهای کینماتیکی و کینتیکی راه رفتن می‌شود که با خطر بالاتر سقوط و زمین خوردن مرتبط هستند و به عنوان ریسک‌فاکتور عمل می‌کند و همچنین احتمال لیز خوردن و زمین خوردن در اثر خستگی عضلات کوادریسپس حین راه رفتن افزایش پیدا کرده و این عامل الگوی راه رفتن را نیز دستخوش تغییر می‌کند. هر چند که مطالعاتی نیز در این زمینه عدم تأثیرگذاری خستگی بر پارامترهای بیومکانیکی راه رفتن یا حداقل در مورد بخشی از فازهای راه رفتن را نشان داده‌اند [31 ،30]. این تناقض می‌تواند در نتیجه تفاوت بین نوع خستگی اعمال‌شده، به‌ وجود آمده باشد. از طرفی تغییرات و اصلاحات جبرانی که به دنبال خستگی در مورد پارامترهای بیومکانیکی راه رفتن رخ می‌دهد می‌تواند در نتیجه گروه‌های عضلانی خسته‌شده، نوع و مدت‌زمان انجام فعالیت خستگی‌زا و به طور احتمالی سن آزمودنی‌های تحت مطالعه بروز کند [46]. در حالت کلی به ‌نظر می‌رسد خستگی موجب کاهش قدرت عضلانی و در نتیجه آن کاهش دقت حس عمقی و پاسخ‌های عصبی‌عضلانی، به‌خصوص در فاز استنس راه رفتن می‌شود که در آن اندام تحتانی تحت فشار نیروی وزن بدن قرار دارد [46 ،38 ،22]. این تغییرات می‌تواند خطر سقوط و زمین خوردن را به‌خصوص در افراد مسن افزایش دهد [31، 47]. در این شرایط تغییر پارامترهای بیومکانیکی همچون افزایش سرعت تماس پاشنه، افزایش شتاب تنه و افزایش تغییرات طول گام می‌تواند نشان‏دهنده افزایش خطر سقوط بوده و به عنوان شاخصی برای ارزیابی آن مورد استفاده قرار گیرد [46]. این در حالی است که به نظر می‌رسد با تغییر برخی پارامترهای بیومکانیکی دیگر، مانند افزایش طول گام، کاهش سرعت راه رفتن و طول گام، افراد سالم در تلاش هستند تا به نوعی با افزایش خطر زمین خوردن مقابله کنند. درنهایت از آنجایی که به نظر می‌رسد تغییر پارامترهای بیومکانیکی راه رفتن در نتیجه خستگی تحت تأثیر نوع پروتکل خستگی اعمال‌شده، سن آزمودنی‌ها و نوع وظیفه مورد نظر قرار داشته باشد، انجام مطالعات تکمیلی در این زمینه ضروری به‌ نظر می‌رسد.

بحث
طی شرکت در فعالیت‌های ورزشی، ورزشکاران بارها خستگی را تجربه می‌کنند که این امر می‌تواند موجب کاهش پایداری مفاصل و افزایش خطر بروز آسیب شود. بر اساس مطالعات اپیدمیولوژیک انجام‌گرفته در این زمینه، بسیاری از آسیب‌ها، به‌خصوص در اندام‌های تحتانی در انتهای مسابقه یا تمرین، یعنی زمانی که خستگی حادث شده است، رخ می‌دهند [48، 49]. این امر بیانگر ارتباط نزدیک بین خستگی و بروز آسیب است که موضوع مطالعات بسیاری بوده است. در این زمینه مطالعات به بررسی تأثیر خستگی بر بیومکانیک حرکت‌های مختلف ورزشی پرداخته‌اند که از آن جمله می‌توان به پرش درجا [28]، فرود از ارتفاع [26 ،21]، پرش فرود [41 ،36 ،29]، حرکات برشی [29]، دویدن [23 ،18] و فرود تک پا [32] اشاره کرد.
یکی از نکات مهمی که این مطالعات به آن اشاره کرده‌اند، احتمال بروز آسیب‌های اندام تحتانی حین انجام چنین حرکاتی به دنبال ایجاد خستگی است. برای مثال تامورا و همکاران [41] با بررسی تأثیر خستگی اندام‌های تحتانی بر کینماتیک پرش فرود زنان جوان سالم گزارش کردند که کینماتیک مفاصل اندام‌های تحتانی تحت تأثیر خستگی تغییر کرد که می‌تواند به عنوان ریسک‌فاکتوری برای بروز آسیب‌های شایع اندام تحتانی همچون آسیب‌های ACL عمل کند. اندازه‏گیری پارامترهایی همچون سرعت زاویه‏ای مفصلی مفاصل زانو و ران می‏تواند به عنوان پارامترهایی مفید در این زمینه مورد ارزیابی قرار گیرد. بوهام و همکاران [29] با بررسی پارامترهای کینماتیکی و کینتیکی حرکات پرش، فرود و حرکات برشی در زنان فوتبالیست حرفه‌ای به دنبال خستگی عملکردی عمومی نشان دادند که خستگی تأثیر بالایی بر بیومکانیک پرش، فرود و حرکات برشی فارغ از جهت حرکت داشت و همچنین خستگی تأثیر بالاتری بر جهت قدامی‌خلفی برای حرکت فرود داشت، و از آن جهت اهمیت بالایی دارد که وظیفه اصلی ACL مقابله با نیروهای برشی قدامی‌خلفی بین تیبیا و فمور است. در نتیجه خستگی می‌تواند یک ریسک‌فاکتور برای آسیب‌های ACL باشد. مقالات مشابه دیگری نیز در این زمینه از خستگی به عنوان ریسک‌فاکتوری برای بروز آسیب‌های اندام تحتانی، به‌خصوص ACL اشاره کرده‌اند و دلیل اصلی آن‌ را احتمالاً تغییرات بیومکانیکی حرکت به دنبال خستگی یا مکانیسم‌های جبرانی سیستم عصبی مرکزی دانسته‌اند [32 ،26]. برای مثال در زمینه مکانیسم‌های جبرانی به دنبال خستگی پادوآ و همکاران [50] اشاره کرده‌اند که در طول انقباض بیشینه عضله چهارسررانی، هم انقباضی عضلات همسترینگ برای حفظ ثبات دینامیک زانو و پیشگیری از نیروهای برشی وارد بر ACL ضروری است و خستگی باعث فعال شدن زود‌هنگام عضله چهارسررانی و تأخیر در فعال شدن عضلات همسترینگ می‌شود و این تأخیر در فراخوانی عضلات همسترینگ باعث جابه‌جایی قدامی درشت‌نی شده و در‌نتیجه باعث انتقال بار نامناسب و غیرقابل کنترل به مفصل زانو شده و فرد را در معرض بروز آسیب ACL قرار می‌دهد. در مطالعه‌ای دیگر نتایج نشان داد که هنگام انجام حرکت پرش فرود افراد پس از خستگی بیشتر به راهبردهای مچ‌محور روی می‌آورند و به عضلات مچ پا بیشتر از عضلات زانو متکی می‌شوند و به نظر می‌رسد این امر پایداری زانو را کاهش و احتمال آسیب ACL را افزایش می‌دهد [41].
در واقع خستگی عضلانی از مهم‌ترین عوامل اختلال و کاهش عملکرد اجرای ورزشی محسوب می‌شود که سبب کاهش قدرت ارادی، ظرفیت عملکردی عضلات، اختلال در فعال‌سازی هم‌زمان عضلات موافق و مخالف، تغییر در الگوی حرکت و کاهش عملکرد و کارایی سیستم عصبی‌عضلانی می‌شود که درنهایت افزایش احتمال آسیب‌دیدگی‌ها را به همراه خواهد داشت [6]. محققین با توجه به تأثیر چشمگیر خستگی بر کاهش نمرات آزمون‌های ثبات مرکزی و از آنجایی که ثبات ناحیه مرکزی بدن نقش مهمی در بهبود عملکردی ورزشی و حفظ پایداری در زمان اجرای حرکات مختلف ورزشی دارد [29 ،26] پیشنهاد کردند تمریناتی که باعث بهبود ثبات عضلات مرکزی و افزایش توانایی آن‌ها در مقابله با خستگی می‌شود، احتمالاً می‌تواند توسط ورزشکاران و توان‌بخشان به‌ عنوان روشی برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی مورد استفاده قرار گیرد. به ‌هر حال باید توجه داشت که از دیدگاه بیومکانیکی، خستگی ناشی از فعالیت‌های عملکردی خاص مربوط به هر رشته ورزشی نسبت به خستگی ناشی از انجام حرکات تکراری اثرات متفاوتی بر حرکت ورزشکار و احتمال بروز آسیب دارد. با توجه به این مسئله، انجام تحقیق درباره ورزشکاران رشته‌هایی که در برگیرنده پرش و فرودهای مکرر همراه با نیازهای فیزیکی بالا هستند (همچون والیبال و بسکتبال) می‌تواند موجب گسترش آگاهی ورزشکاران و مربیان از اهمیت آموزش مکانیک صحیح فرود، به‌ویژه به دنبال خستگی شود.‌ 

نتیجه‌گیری
بر اساس نتایج مطالعات انجام گرفته به نظر می‌رسد خستگی یک از عواملی است که در مطالعات مختلف با احتمال بروز آسیب در حرکات مختلف افراد سالم مانند راه رفتن، تعادل و حرکات ورزشی مرتبط باشد. به‌طوری‌که خستگی اثرات منفی بر حس عمقی و هماهنگی و کنترل تعادل حرکت ایجاد می‌کند و زمان عکس‌العمل را افزایش می‌دهد که مجموعه این عوامل فرد را مستعد بروز آسیب می‌کند. به ‌علاوه خستگی عضلانی که از مهم‌ترین عوامل اختلال و کاهش عملکرد اجرای ورزشی محسوب می‌شود، سبب کاهش قدرت ارادی، ظرفیت عملکردی عضلات، اختلال در فعال‌سازی هم‌زمان عضلات موافق و مخالف، تغییر در الگوی حرکت و درنهایت کاهش عملکرد و کارایی سیستم عصبی‌عضلانی می‌شود که درنهایت افزایش احتمال آسیب‌دیدگی‌ها، به‌خصوص آسیب‌های مختلف اندام تحتانی در حرکاتی همچون پرش فرود را به همراه خواهد داشت. با توجه به اینکه تغییر پارامترهای بیومکانیکی حرکات مختلف به دنبال خستگی تحت تأثیر نوع پروتکل خستگی اعمال‌شده، سن آزمودنی‌ها و نوع وظیفه قرار می‌گیرند، انجام مطالعات تکمیلی در این زمینه ضروری به نظر می‌رسد. همچنین با توجه به احتمال تأثیر سطح خستگی آزمودنی‌ها بر الگوی انجام حرکات مختلف، هنگام جمع‌آوری داده‌ها باید این پارامتر به عنوان یک عامل کنترلی در نظر گرفته شود.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مطالعه به تایید کمیته اخلاق دانشگاه آزاد اسلامی واحد پزشکی تهران رسید. 
حامی مالی
این مقاله یک مقاله مروری سیستماتیک است و هیچ کمک مالی از هیچ سازمانی دریافت نشده است.

مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در آماده‌سازی این مقاله مشارکت یکسان داشته اند. 
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان این مقاله تعارض منافع ندارد. 

Refrences

1. Santamaria LJ, Webster KE. The effect of fatigue on lower-limb biomechanics during single-limb landings: A systematic review. Journal Of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2010; 40(8):464-73. [DOI:10.2519/jospt.2010.3295] [PMID]
2. Winter DA. Human balance and posture control during standing and walking. Gait & Posture. 1995; 3(4):193-214. [DOI:10.1016/0966-6362(96)82849-9]
3. McKinley P, Pedotti A. Motor strategies in landing from a jump: The role of skill in task execution. Experimental Brain Research. 1992; 90(2):427-40. [DOI:10.1007/BF00227257][PMID]
4. Bannon HM, Hakansson NA, Jakobsen MD, Sundstrup E, Jorgensen MJ. The effects of a fatiguing lifting task on postural sway among males and females. Human Movement Science. 2018; 59:193-200. [DOI:10.1016/j.humov.2018.03.008][PMID]
5. Johnston W, Dolan K, Reid N, Coughlan GF, Caulfield B. Investigating the effects of maximal anaerobic fatigue on dynamic postural control using the Y-Balance Test. Journal of Science and Medicine in Sport. 2018; 21(1):103-8. [DOI:10.1016/j.jsams.2017.06.007][PMID]
6. Boyas S, Guével A. Neuromuscular fatigue in healthy muscle: Underlying factors and adaptation mechanisms. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 2011; 54(2):88-108. [DOI:10.1016/j.rehab.2011.01.001][PMID]
7. Fitzpatrick JF, Akenhead R, Russell M, Hicks KM, Hayes PR. Sensitivity and reproducibility of a fatigue response in elite youth football players. Science and Medicine in Football. 2019; 3(3):214-20. [DOI:10.1080/247332019.1571685]
8. Olson MW. Trunk extensor fatigue influences trunk muscle activities during walking gait. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2010; 20(1):17-24. [DOI:10.1016/j.jelekin.2009.04.006][PMID]
9. King GW, Abreu EL, Kelly PJ, Brotto M. Neural control of postural sway: Relationship to strength measures in young and elderly adults. Experimental Gerontology. 2019; 118:39-44. [DOI:10.1016/j.exger.2019.01.005][PMID]
10. Morrison S, Colberg SR, Parson HK, Neumann S, Handel R, Vinik EJ, et al. Walking-induced fatigue leads to increased falls risk in older adults. Journal of the American Medical Directors Association. 2016; 17(5):402-9. [DOI:10.1016/j.jamda.2015.12.013][PMID][PMCID]
11. Akulwar I, Mulgaonkar S. Effect of trunk extensor muscle fatigue on postural stability in healthy young. Journal of Physiotherapy & Physical Rehabilitation. 2017; 2(2):1000144. [DOI:10.4172/2573-0312.1000144]
12. Wilke J, Fleckenstein J, Krause F, Vogt L, Banzer W. Sport-specific functional movement can simulate aspects of neuromuscular fatigue occurring in team sports. Sports Biomechanics. 2016; 15(2):151-61. [DOI:10.1080/14763141.2016.1159322][PMID]
13. Parijat P, Lockhart TE. Effects of lower extremity muscle fatigue on the outcomes of slip-induced falls. Ergonomics. 2008; 51(12):1873-84. [DOI:10.1080/00140130802567087][PMID][PMCID]
14. Solianik R, Satas A, Mickeviciene D, Cekanauskaite A, Valanciene D, Majauskiene D, et al. Task-relevant cognitive and motor functions are prioritized during prolonged speed-accuracy motor task performance. Experimental Brain Research. 2018; 236(6):1665-78. [DOI:10.1007/s00221-018-5251-1][PMID]
15. Gorelick M, Brown JM, Groeller H. Short-duration fatigue alters neuromuscular coordination of trunk musculature: Implications for injury. Applied Ergonomics. 2003; 34(4):317-25. [DOI:10.1016/S0003-6870(03)00039-5]
16. Côté JN, Raymond D, Mathieu PA, Feldman AG, Levin MF. Differences in multi-joint kinematic patterns of repetitive hammering in healthy, fatigued and shoulder-injured individuals. Clinical Biomechanics. 2005; 20(6):581-90. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2005.02.012][PMID]
17. Hedayatpour N, Arendt-Nielsen L, Farina D. Non-uniform electromyographic activity during fatigue and recovery of the vastus medialis and lateralis muscles. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2008; 18(3):390-6. [DOI:10.1016/j.jelekin.2006.12.004][PMID]
18. Van Lent ME, Drost MR, van den Wildenberg FA. EMG profiles of ACL-deficient patients during walking: The influence of mild fa International Journal of Sports Medicine. 1994; 15(8):508-14. [DOI:10.1055/s-2007-1021096][PMID]
19. Arndt A, Ekenman I, Westblad P, Lundberg A. Effects of fatigue and load variation on metatarsal deformation measured in vivo during barefoot walking. Journal of Biomechanics. 2002; 35(5):621-8. [DOI:10.1016/S0021-9290(01)00241-X]
20. Monjo F, Terrier R, Forestier N. Muscle fatigue as an investigative tool in motor control: A review with new insights on internal models and posture-movement coordination. Human Movement Science. 2015; 44:225-33. [DOI:10.1016/j.humov.2015.09.006][PMID]
21. Zhang X, Xia R, Dai B, Sun X, Fu W. Effects of exercise-induced fatigue on lower extremity joint mechanics, stiffness, and energy absorption during landings. Journal of Sports Science & Medicine. 2018; 17(4):640-9. [PMCID]
22. Bisiaux M, Moretto P. The effects of fatigue on plantar pressure distribution in walking. Gait & Posture. 2008; 28(4):693-8. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2008.05.009][PMID]
23. Willems TM, De Ridder R, Roosen P. The effect of fatigue on plantar pressure distribution during running in view of running injuries. Journal of Foot and Ankle Research. 2012; 5(1):33-40. [DOI:10.1186/1757-1146-5-S1-P33]
24. Parijat P, Lockhart TE. Effects of quadriceps fatigue on the biomechanics of gait and slip propensity. Gait & Posture. 2008; 28(4):568-73. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2008.04.001][PMID][PMCID]
25. McQuade KJ, Dawson J, Smidt GL. Scapulothoracic muscle fatigue associated with alterations in scapulohumeral rhythm kinematics during maximum resistive shoulder elevation. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 1998; 28(2):74-80. [DOI:10.2519/jospt.1998.28.2.74][PMID]
26. Carcia C, Eggen J, Shultz S. Hip-abductor fatigue, frontal-plane landing angle, and excursion during a drop jump. Journal of Sport Rehabilitation. 2005; 14(4):321-31. [DOI:10.1123/jsr.14.4.321]
27. Bryanton MA, Bilodeau M. The influence of knee extensor fatigue on lower extremity muscle activity during chair rise in young and older adults. European Journal of Applied Physiol 2019; 119(1):61-71. [DOI:10.1007/s00421-018-3999-4][PMID]
28. Cooper CN, Dabbs NC, Davis J, Sauls NM. Effects of lower-body muscular fatigue on vertical jump and balance performance. Journal of Strength and Conditioning Research. 2020; 34(10):2903-10. [DOI:10.1519/JSC.0000000000002882]
29. Boham M, DeBeliso M, Harris C, Pfeiffer R, McChesney J, Berning JM. The effects of functional fatigue on ground reaction forces of a jump , land , and cut task. International Journal of Science and Engineering Investigation 2013; 2(21):22-8. https://scholarworks.boisestate.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1118&context=kinesiology_facpubs
30. Pohl MB, Rabbito M, Ferber R. The role of tibialis posterior fatigue on foot kinematics during walking. Journal of Foot and Ankle Research. 2010; 3:6. [DOI:10.1186/1757-1146-3-6][PMID][PMCID]
31. Toebes MJ, Hoozemans MJ, Dekker J, van Dieën JH. Effects of unilateral leg muscle fatigue on balance control in perturbed and unperturbed gait in healthy elderly. Gait & Posture. 2014; 40(1):215-9. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2014.03.194][PMID]
32. Orishimo KF, Kremenic IJ. Effect of fatigue on single-leg hop landing biomechanics. Journal of Applied Biomechanics. 2006; 22(4):245-54. [DOI:10.1123/jab.22.4.245][PMID]
33. Wilkins JC, McLeod TC, Perrin DH, Gansneder BM. Performance on the balance error scoring system decreases after fatigue. Journal of Athletic Training. 2014; 39(2):156-62. [PMCID]
34. Nardone A, Tarantola J, Giordano A, Schieppati M. Fatigue effects on body balance. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Electromyography and Motor Control. 1997; 105(4):309-20. [DOI:10.1016/S0924-980X(97)00040-4]
35. Springer BK, Pincivero DM. The effects of localized muscle and whole-body fatigue on single-leg balance between healthy men and women. Gait & Posture. 2018; 30(1):50-4. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2009.02.014][PMID]
36. Chaubet V, Paillard T. Effects of unilateral knee extensor muscle fatigue induced by stimulated and voluntary contractions on postural control during bipedal stance. Neurophysiologie Clinique/Clinical Neurophysiology. 2012; 42(6):377-83. [DOI:10.1016/j.neucli.2012.08.002][PMID]
37. Hollman JH, Hohl JM, Kraft JL, Strauss JD, Traver KJ. Effects of hip extensor fatigue on lower extremity kinematics during a jump-landing task in women: A controlled laboratory study. Clinical Biomechanics. 2012; 27(9):903-9. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2012.07.004][PMID]
38. Ferber R, Pohl MB. Changes in joint coupling and variability during walking following tibialis posterior muscle fatigue. Journal of Foot and Ankle Research. 2011; 4:6. [DOI:10.1186/1757-1146-4-6][PMID][PMCID]
39. Miura K, Ishibashi Y, Tsuda E, Okamura Y, Otsuka H, Toh S. The effect of local and general fatigue on knee proprioception. Arthroscopy: The Journal of Arthroscopic & Related Surgery. 2004; 20(4):414-8. [DOI:10.1016/j.arthro.2004.01.007][PMID]
40. Helbostad JL, Leirfall S, Moe-Nilssen R, Sletvold O. Physical fatigue affects gait characteristics in older persons. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 2007; 62(9):1010-5. [DOI:10.1093/gerona/62.9.1010][PMID]
41. Tamura A, Akasaka K, Otsudo T, Shiozawa J, Toda Y, Yamada K. Fatigue influences lower extremity angular velocities during a single-leg drop vertical jump. Journal of Physical Therapy S 2017; 29(3):498-504. [DOI:10.1589/jpts.29.498][PMID][PMCID]
42. McGregor SJ, Armstrong WJ, Yaggie JA, Bollt EM, Parshad R, Bailey JJ, et al. Lower extremity fatigue increases complexity of postural control during a single-legged stance. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 2011; 8:43. [DOI:10.1186/1743-0003-8-43][PMID][PMCID]
43. Corbeil P, Blouin JS, Bégin F, Nougier V, Teasdale N. Perturbation of the postural control system induced by muscular fatigue. Gait & Posture. 2003; 18(2):92-100. [DOI:10.1016/S0966-6362(02)00198-4]
44. Yaggie JA, McGregor SJ. Effects of isokinetic ankle fatigue on the maintenance of balance and postural limits. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 2002; 83(2):224-8. [DOI:10.1053/apmr.2002.28032][PMID]
45. Vuillerme N, Burdet C, Isableu B, Demetz S. The magnitude of the effect of calf muscles fatigue on postural control during bipedal quiet standing with vision depends on the eye-visual target distance. Gait & Posture. 2006; 24(2):169-72. [DOI:10.1016/j.gaitpost.07.011][PMID]
46. Barbieri FA, Dos Santos PC, Lirani-Silva E, Vitório R, Gobbi LT, Van Diëen JH. Systematic review of the effects of fatigue on spatiotemporal gait parameters. Journal of Back Musculoskeletal Rehabilitation. 2013; 26(2):125-31. [DOI:10.3233/BMR-130371][PMID]
47. Walsh GS, Low DC, Arkesteijn M. The effect of prolonged level and uphill walking on the postural control of older adults. Journal of Biomechanics. 2018; 69:19-25. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2018.01.015][PMID]
48. Mclean SG, Fellin RE, Suedekum NA, Calabrese GA, Passerallo AL, Joy SU. Impact of fatigue on gender-based high-risk landing strategies. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2007; 39(3):502-14. [DOI:10.1249/mss.0b013e3180d47f0][PMID]
49. Gerlach KE, White SC, Burton HW, Dorn JM, Leddy JJ, Horvath PJ. Kinetic changes with fatigue and relationship to injury in female runners. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2005; 37(4):57-63. [DOI:10.1249/01.MSS.0000158994.29358.71][PMID]
50. Padua DA, Arnold BL, Perrin DH, Gansneder BM, Carcia CR, Granata KP. Fatigue, vertical leg stiffness, and stiffness control strategies in males and females. Journal of Athletic Training. 2006; 41(3):294-304. [PMCID]