Document Type : Original article
Authors
1 Department of Exercise Physiology and Corrective Exercise, Faculty of Sport Sciences, Urmia University, Urmia, Iran.
2 Department of Biomechanics and Sport Injury, Faculty of Sport Sciences, Kharazmi University of Tehran, Tehran, Iran.
3 Department of Corrective Exercise and Sport Injury, Faculty of Sport Sciences, Allameh Tabataba’i University, Tehran, Iran.
Abstract
Keywords
Main Subjects
Introduction
Anterior cruciate ligament (ACL) injuries are highly prevalent in sports, with approximately 91% occurring during athletic activities. Dynamic knee valgus (DKV) is a significant risk factor for ACL injuries. DKV is a lower extremity movement pattern characterized by a combination of hip adduction and internal rotation, knee abduction, anterior tibial translation, tibial external rotation, and foot inversion. This movement pattern predisposes individuals to both acute and chronic injuries, including non-contact ACL tears.
Injury prevention strategies should focus on increasing knee flexion angle and decreasing knee valgus angle during landing. Tapping is a common strategy to prevent DKV and, subsequently, ACL injuries. One taping technique is ACL taping, which is applied to the tibia in an anteroposterior direction to prevent ACL injuries. Another effective strategy for preventing lower extremity injuries, particularly ACL injuries, and improving lower extremity alignment, especially knee valgus and flexion angles, is using motor control strategies and feedback-based training instructions. Visual feedback has been employed to target neuromuscular changes in real-time or post-task. Real-time feedback allows individuals to observe their movements and make immediate biomechanical adjustments.
Neuromuscular training programs have been shown to reduce ACL injury risk by up to 50% in men and 67% in women. However, there is still no consensus on the optimal approach. Since these programs typically last 6 to 8 weeks, developing quicker intervention methods for ACL injury prevention is a crucial step. Since taping and visual feedback have been proposed as rapid and effective methods for preventing ACL injuries, a direct comparison of these approaches can help us select the best strategy for injury prevention and optimize injury prevention programs. Based on the above, the present study aimed to compare the immediate effects of visual feedback and taping on kinematic risk factors in male athletes with DKV.
Methods
This quasi-experimental study employed a pre-test-post-test design to evaluate the effects of the intervention. The study population consisted of male recreational athletes (aged 20-25 years) participating in jumping sports (handball, basketball, and volleyball). Sample size calculation was performed using G*Power software, version 3.1.9.2 based on a two-way repeated measures analysis of variance (ANOVA) with an effect size of 0.25, alpha level of 0.05, power of 0.80, and three measurement points, resulting in a required sample size of 28 participants. Considering a 20% dropout rate, 34 participants were recruited and randomly assigned to two groups: taping (n=17) and visual feedback (n=17).
Kinovea software (Bordeaux, France, version 0.8.15) was used to screen for DKV during a 32-cm drop landing. Individuals with a DKV angle greater than 10 degrees were considered at risk for ACL injury. An IMU system, APEX brand, manufactured in Iran, was employed to collect kinematic data at a sampling frequency of 250 Hz during a drop jump task. Peak knee valgus and flexion, hip flexion, and ankle dorsiflexion angles were measured.
All participants in both groups performed a pre-test of the single-leg vertical drop jump (SL-VDJ) task while wearing the IMU sensors. After three successful and acceptable trials of the SL-DVJ task, the pre-test data for both groups were recorded. Subsequently, participants in both groups (visual feedback and taping) immediately performed four exercise tasks: Bilateral squats, unilateral squats, unilateral step-downs, and lateral step-downs. Participants repeated each exercise ten times. The visual feedback group participants performed all four exercises before a full-length mirror. A corrective exercise specialist instructed them to prevent their knees from moving towards the body’s midline by visually monitoring their knee valgus alignment [39]. Participants in the taping group performed the four aforementioned exercises with the applied taping. A standardized ACL taping technique was applied to the participants’ knees. A 5-cm wide kinesio tex (Japan) elastic tape, cut in an “I” shape (30 cm long), was applied with 75% tension from the tibial tuberosity to the medial and lateral femoral condyles to prevent anterior tibial translation [31]. After completing the exercise sets, both the visual feedback and taping groups performed a post-test under the same conditions as the pre-test, completing three successful trials of the SL-VDJ task. In the data processing procedure, we used Excel 2019 and MATLAB software, version 8.4, 2014b. Statistical indicators were examined at a significant level of 0.05 using SPSS software, version 22.
Results
A significant group×time interaction was found for peak knee flexion angle (F(2, 33)=17.310, P =0.001) and peak knee valgus angle (F(2, 33)=5.076, P=0.031). The main effects of the group were significant for peak knee flexion angle (F(2, 33)=5.966, P=0.020) and peak knee valgus angle (F(2, 33)=9.021, P=0.005). The main effects of time were significant for peak knee flexion (F(2, 33)=32.139, P=0.001), hip flexion (F(2, 33)=7.427, P=0.010), and knee valgus (F(2, 33)=90.201, P=0.001) angles. Significant differences were found between the taping and visual feedback groups in peak knee flexion angle (P=0.001), hip flexion angle (P=0.039), and knee valgus angle (P=0.001). Post hoc Bonferroni tests revealed that the visual feedback group significantly increased peak knee flexion angle (P=0.001) and hip flexion angle (P=0.001). The visual feedback group (P=0.001) and the taping group (P=0.001) showed a significant decrease in peak knee valgus angle. The largest effect sizes were observed for peak knee flexion and valgus angles, with a large effect size (>0.14). There were no significant differences between the visual feedback and taping groups or between the pre-test and post-test for peak ankle dorsiflexion angle.
Conclusion
Both visual feedback and taping interventions positively reduced kinematic risk factors for ACL injury. However, the visual feedback group demonstrated a larger effect size on most variables than the taping group. This study’s findings support visual feedback’s effectiveness in controlling knee valgus and mitigating kinematic risk factors for ACL injury. Therefore, visual feedback is recommended for athletes seeking to reduce their risk of ACL injury.
Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
This study was approved by the Ethics Committee of Urmia University, Urmia, Iran (Code: IR.URMIA.REC.1403.031). Written informed consent was obtained from all participants.
Funding
This article was extracted from the Master’s thesis of Nadia Babamiri, at the Department of Exercise Physiology and Corrective Exercises, Faculty of Sport Sciences, Urmia University, Urmia, Iran. This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors.
Authors' contributions
All authors contributed equally to the conception and design of the study, data collection and analysis, interpretation of the results, and drafting of the manuscript. Each author approved the final version of the manuscript for submission.
Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.
Acknowledgments
The authors would like to thank all the athletes who participated in this study for their cooperation.
مقدمه و اهداف
آسیب رباط صلیبی قدامی در ورزش بسیار شایع است، زیرا حدود 91 درصد از این آسیبها در فعالیتهای ورزشی رخ میدهد [1]. حداقل دوسوم پارگیهای رباط صلیبی قدامی، آسیبهای غیربرخوردی هستند که در حین پرش، کاتینگ یا چرخش با مکانیک فرود نامناسب برای ورزشکار اتفاق میافتد [2]. در طول دهه گذشته، توسعه مدلهای پیشبینی و ارزیابی آسیب رباط صلیبی قدامی درک ما از مکانیسمهای آسیب مرتبط و شناسایی عوامل خطر آسیب رباط صلیبی قدامی را بهبود بخشیده است که منجر به توسعه برنامههای پیشگیری مؤثر از آسیب شده است [3]. جنبههای عصبیعضلانی و بیومکانیکی مرتبط با آسیب رباط صلیبی قدامی عوامل خطر قابلاصلاحی هستند که ممکن است با یک مداخله کاربردی برای کاهش خطر آسیب رباط صلیبی قدامی تنظیم شوند [3]. اندازهگیری گشتاور و زاویه ابداکشن زانوی زیاد در حین پرش دراپ ورتیکال، با حساسیت و ویژگی بالا آسیب رباط صلیبی قدامی را پیشبینی میکند و قابلیت اطمینان بالایی برای غربالگری آسیب اندام تحتانی دارد [4]. بنابراین استفاده از ارزیابی بیومکانیکی پرش دراپ ورتیکال برای تعیین اثربخشی مداخله در آسیبهای رباط صلیبی قدامی اقدامی مناسب است.
یکی از مهمترین عوامل خطر آسیب رباط صلیبی قدامی والگوس داینامیک زانو است. والگوس داینامیک زانو یک الگوی حرکتی در اندام تحتانی است که بهطور بالقوه ترکیبی از حرکات اداکشن و اینترنال روتیشن ران، ابداکشن زانو، جابهجایی قدامی تیبیا، اکسترنال روتیشن تیبیا و اورژن مچ پا است. این الگو یکی از عوامل مستعدکننده برای آسیبهای حاد و مزمن، مانند آسیب رباط صلیبی قدامی غیربرخوردی و بروز سندرم درد پتلوفمورال است [5]. تحلیل ویدئویی ورزشکاران در طول بازیهای همراه با آسیب و همچنین مطالعات روی اجساد [6] بر مکانیسم والگوس زانو بهعنوان مکانیسم آسیب رباط صلیبی قدامی تأکید میکنند. مطالعات روی اجساد نشاندهنده مکانیسم استرین رباط صلیبی قدامی در طول والگوس زانو با چرخش داخلی است [6]. فرود تکپا و اسکوات تکپا برای ارزیابی بیومکانیک اندام تحتانی مرتبط با فشار بر رباط صلیبی قدامی استفاده میشود. یک مطالعه مروری صرفاً بر روی تحقیقات موجود بر روی حرکات تکپا علیالخصوص بر اسکوات تکپا و فرود تکپا تمرکز کرده است [7]. این تمرکز به چند دلیل صورت گرفته است: اول اینکه، والگوس زانو در حالت ایستادن روی 1 پا با از دست دادن تعادل، الگوی اصلی مشاهدهشده در حین آسیبهای اندام تحتانی است [8]. دوم، اکثر موارد آسیب رباط صلیبی قدامی در حین فرود تکپا رخ میدهد. همچنین حرکات تکپا نسبت به حرکات 2 پا حرکات چالشبرانگیزتری هستند که شناسایی افراد با ریسک بالاتر آسیب را آسانتر میکند [9]. درنهایت، بررسی والگوس داینامیک زانو طی حرکات تکپا بهمنظور مشخص بودن و کاربرد عملی بهتر در نظر گرفته میشود.
مطالعات متعددی بهمنظور شناسایی عوامل خطرناک آناتومیکی، فیزیولوژیکی، بیومکانیکی و عصبیعضلانی مرتبط با آسیب رباط صلیبی قدامی انجام شده است. این مطالعات بر بررسی مکانیسمهای مختلفی که بهطور بالقوه خطر آسیب را افزایش میدهند، تمرکز دارند [10]. یک مطالعه موردی نشان میدهد آسیب رباط صلیبی قدامی ممکن است پس از فرود با زاویه فلکشن کم زانو و تغییرات سریع در زوایای چرخش و ابداکشن زانو در کمتر از 40 میلیثانیه در ابتدای فرود رخ دهد. این یافته بر اهمیت ثبات مناسب مفصل زانو در هنگام فرود تأکید میکند [11]. از دیدگاه مکانیسمهای آسیب، استراتژیهای پیشگیری باید بر افزایش زاویه فلکشن و کاهش زاویه والگوس زانو در هنگام فرود تمرکز کنند. یکی از استراتژیهای رایج جلوگیری از والگوس داینامیک زانو و متعاقباً پیشگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی روش تیپینگ است. تیپینگ یک چسب نواری کشسان درمانی است که برای کمک به پیشگیری و درمان آسیبهای ورزشی ازطریق کاهش درد و افزایش حس عمقی، فعالیت عضلانی و دامنه حرکت فعال مفصل مفید در نظر گرفته شده است [12]. یکی از روشهای تیپینگ، تیپینگ رباط صلیبی قدامی است که برای جلوگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی با چسباندن نوار بر روی تیبیا در جهت قدامیخلفی به کار میرود [13]. اخیراً تیپینگ برای جلوگیری از آسیبهای زانوی مرتبط با نقصهای بیومکانیکی پیشنهاد شده است [14]. تیپینگ میتواند زاویه والگوس زانو را در طول فرود در ورزشکاران سالم کاهش دهد و قدرت عضلات کوادریسپس ورزشکاران را افزایش دهد. قدرت بالای عضلات کوادریسپس منجر به زاویه فلکشن زانوی بیشتر در هنگام فرود و نیروی عکسالعمل زمین پایینتر میشود [15]. احتمالاً روش تیپینگ بهعنوان روشی برای پیشگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی محسوب میشود.
روش دیگری که بهطور مؤثری بر پیشگیری از آسیب اندام تحتانی، بهخصوص آسیب رباط صلیبی قدامی تأثیر داشته و در اصلاح و بهبود راستای اندام تحتانی علیالخصوص زاویه والگوس و فلکشن زانو نتایج مثبتی ارائه کرده است استفاده از استراتژیهای کنترل حرکتی و دستورالعملهای آموزش فیدبکی است [16، 17]. در یک مطالعه متاآنالیز از برنامههای عصبیعضلانی برای پیشگیری از آسیب، هوت و همکاران [18] نتیجه گرفتند ترکیب بازخورد و تجزیهوتحلیل تکنیک در حین انجام وظایف عملکردی، خطر آسیب رباط صلیبی قدامی را کاهش میدهد، درحالیکه محققانی که بازخورد را در نظر نگرفتند، هیچ کاهش خطری را گزارش نکردند. مطالعات نشان دادهاند عملکرد شناختی در انتقال حرکت آموختهشده از محیطی محدود به محیطی پویاتر نقش مهمی دارد [19]. استفاده از بازخورد در جلسات تمرین یا توانبخشی، حل مسئله و یادگیری درونی را تقویت میکند و بهطور مؤثری یادگیری الگوهای حرکتی جدید را بهبود میبخشد. بازخورد بصری برای هدف قرار دادن تغییرات عصبیعضلانی بهصورت آنی یا پس از انجام تکلیف اجرا شده است [20]. بازخورد لحظهای به افراد این امکان را میدهد که حرکات خود را مشاهده کرده و تغییرات بیومکانیکی فوری ایجاد کنند. بنابراین این روش نسبت به روشهای سنتی که در آن بازخورد پس از تکمیل کار ارائه میشود، ممکن است اثربخشتر باشد [21].
برنامههای تمرینی مبتنی بر تقویت سیستم عصبیعضلانی توانستهاند تا 50 درصد در مردان و 67 درصد در زنان خطر آسیب رباط صلیبی قدامی را کاهش دهند [22]. بااینحال، هنوز توافق کاملی درمورد بهترین رویکرد وجود ندارد. ازآنجاییکه برنامههای پیشگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی معمولاً در یک دوره ۶ تا ۸ هفتهای انجام شدهاند، یافتن روشی مؤثر برای پیشگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی با اثرگذاری فوری میتواند رویکردی جدید و ارزشمند باشد. باتوجهبه اینکه هم تیپینگ و هم روش فیدبک بصری بهعنوان روشهای سریع و مؤثر برای پیشگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی مطرح شدهاند، مقایسه دقیق این دو روش میتواند به ما کمک کند تا بهترین رویکرد برای پیشگیری از این آسیب را انتخاب کنیم و برنامههای پیشگیری از آسیب را بهینه کنیم. باتوجهبه مطالب مذکور هدف از مطالعه حاضر مقایسه تأثیر آنی فیدبک بصری و تیپینگ بر عوامل خطر کینماتیکی مردان ورزشکار با والگوس داینامیک زانو بود.
مواد و روشها
روش تحقیق حاضر از نوع نیمهتجربی و تأثیرسنجی با طرح پیشآزمون و پسآزمون بود. جامعه آماری مطالعه حاضر مردان ورزشکار تفریحی رشتههای پرشی (هندبال، بسکتبال و والیبال) در محدوده سنی 20 تا 25 سال بودند. حجم نمونه تحقیق، براساس معیارهای ورود به تحقیق بهصورت هدفمند، توسط نرم افرار جی پاور نسخه 3/1/9/2 و براساس آزمون آماری آنووای دوطرفه با اندازهگیری مکرر با فرض اندازه اثر 25/0 و آلفای 05/0 ، پاور 80/0 و با تعداد 3 اندازهگیری 28 نفر بود که با احتساب 20 درصد ریزش احتمالی، 34 نفر برآورد شد. بعد از هماهنگیهای لازم با نمونههای تحقیق (مردان ورزشکار تفریحی رشتههای پرشی والیبال، بسکتبال و هندبال) مرحله اول تحقیق، یعنی غربالگری والگوس داینامیک زانوی بیشتر از 10 درجه والگوس زانو انجام شد که یکی از معیارهای مهم ورود به تحقیق حاضر بود. اندازهگیریهای غربالگری در سالن سرپوشیده که فقط یک در ورود داشت و بدون دید بود و دارای نور مناسب و دمای مناسب بود گرفته شد. تخصیص تصادفی افراد در گروهها به این صورت بود: افراد با استفاده از وبسایت رندومایز در یکی از 2 گروه فیدبک بصری (17=n) و گروه تیپینگ (17=n) قرار گرفتند. تخصیص پنهان با استفاده از جدول اعداد تصادفی بلوکی تولیدشده توسط کامپیوتر انجام شد (1= گروه فیدبک بصری، 2= گروه تیپینگ). قبل از شروع، جمعآوری اطلاعات توسط محققی انجام شد که در فراخوانی یا اجرای مداخلات شرکت نداشت. پس از آن، توالی عددی تصادفی در پاکتهای غیرشفاف و مهرومومشده قرار گرفت. مطالعه حاضر دوسوکور بود. علاوه بر اینکه آزمودنیها نسبت به تقسیمبندی گروهها نابینا و کور بودند، 2 محقق نیز نابینا از ارزیابی اولیه، هرکدام یک پاکت را باز کردند و مطابق با تعیین تکلیف گروه (2 گروه آزمایش)، تمرینات را ارائه کردند. یک ارزیابیکننده مستقل که فرضیه و روشهای مطالعه را نمیدانست، نتایج قبل و بعد از مداخلات را ارزیابی کرد.
معیارهایهای ورود به تحقیق: افراد ورزشکار رشتههای پرشی (هندبال، بسکتبال و والیبال)، والگوس داینامیک زانو بیش از 10 درجه طی فرود تکپا [23]، عدم وجود آسیب در تنه و اندام تحتانی طی 6 ماه گذشته، گروه سنی 20 تا 25 سال، شاخص توده بدنی نرمال در محدوده 5/18 تا 25. معیارهای خروج از تحقیق: وجود ناهنجاریهای اسکلتیعضلانی، سابقه شکستگی یا دررفتگی ران، زانو و مچ پا، سابقه کمردرد در 1 سال گذشته، آسیبدیدگی وستیبولار و لیگامانی در اندام تحتانی، شرکت در برنامه تمرینی یادگیری حرکتی در 1 سال گذشته [16].
آزمون فرود تکپا
از نرمافزار کینوویا نسخه 0/8.15 (Bordeaux, France) جهت غربالگری والگوس داینامیک زانو طی فرود از سکوی 32 سانتیمتری استفاده شد. افراد با والگوس داینامیک زانوی بالاتر از 10 درجه بهعنوان افراد مستعد آسیب رباط صلیبی قدامی در نظر گرفته شدند [23]. زاویه والگوس زانو بهعنوان زاویه بین خطی که از برجستگی خاصرهای قدامی فوقانی به مرکز بین کندیلها (نه مرکز کشکک زانو) و خطی که از مرکز بین کندیلها به مچ پا امتداد مییابد، تعریف و اندازهگیری شد. زاویه والگوس داینامیک زانو بهعنوان تفاوت بین فریم استاتیک روی پلتفرم و فریم در لحظه انتهای تکلیف فرود ارزیابی شد که با استفاده از فیلمبرداری دوبعدی و نرمافزار کینوویا انجام شد.
دستگاه آنالیز حرکت
از سیستم واحد اندازه گیری اینرسی یا حسگرهای اینرسی (IMU) جهت آنالیز حرکت با فرکانس نمونهبرداری250هرتز و برند APEX، ساخت کشور ایران جهت جمعآوری اطلاعات کینماتیکی افراد حین تکلیف پرشفرود استفاده شد [24]. IMU از شتابسنجها، چرخشسنجها و جاذبهسنجها برای اندازهگیری شتاب و چرخش مفصل در 3 صفحه حرکتی (سهمی، جانب، عرضی ) استفاده میکند [25]. سنسورهای IMU هنگام اندازهگیری زوایای مفصل در حین حرکت چرخشی ساده، حرکت تنه، پریدن، اسکات و در حین تحلیل تکالیف راه رفتن معتبر هستند. IMU بهعنوان ابزار اندازهگیری معتبری برای اندازهگیری زوایای مفصلی در لگن، زانو و مچ پا در سطوح حرکتی ساجیتال، فرونتال و عرضی شناخته میشود. به آزمودنیها سنسورهای IMU در لگن، ران چپ و راست، ساق پای چپ و راست و قسمت پایینی مچ پای چپ و راست متصل شد. حسگرهای قسمت پایینی مچ پا، در قسمت پشتی و در ناحیه متاتارس پا، با فاصله مساوی بین سر متاتارس اول و پنجم با استفاده از سیستم لاستیکی محکم و وفقدهنده با کفش قرار گرفتند. سنسورهای ساق پا مطابق با الگوی اتصال ساق پای خود دستگاه قرار گرفتند. الگوی مناسب استخوان درشتنی برای استاندارد کردن قرارگیری سنسور در بین شرکتکنندگان استفاده شد. سنسورهای ران، بین تروکانتر بزرگ و کندیل خارجی استخوان ران در قسمت خارجی ران قرار گرفت، درحالیکه سنسور لگنی در قسمت خلفی و با فاصله مساوی بین برجستگی چپ و راست قسمت خلفی و فوقانی ایلیاک قرار گرفت. این پروتکل جاگذاری سنسورها در آزمایشگاه برای اطمینان از سازگاری قرار دادن سنسور ایجاد شد [26].
تکلیف پرشفرود عمودی تکپا
افراد پرش بعد از یک فرود عمودی را با پای غالب بر روی سطح زمین انجام دادند. برای تعیین پای غالب افراد از آنها سؤال شد با کدام پا ترجیح میدهند بعد از یک پرش، فرود آیند. تکلیف پرشفرود عمودی تکپا شامل فرود از جعبه 10 سانتیمتری، فرود بر روی پای غالب، بلافاصله اجرای پرش عمودی حداکثری و دوباره فرود بود [27]. زمانی که افراد پرش از روی جعبه را بهجای فرود از آن انجام میدادند، پای مقابل به زمین برخورد میکرد، فرد بهطور واضح تعادل خود را از دست میداد یا در طول تست میافتاد تست کنار گذاشته و تکرار میشد. در ضمن 1 دقیقه استراحت بین هر تکرار برای جلوگیری از خستگی در نظر گرفته شده بود. متغیرهای حداکثر زوایای والگوس و فلکشن زانو، حداکثر زاویه فلکشن هیپ و حداکثر زاویه دورسی فلکشن مچ پا در طول این تکلیف توسط دستگاه IMU اندازهگیری شدند.
روش فیدبک بصری
در این روش آزمودنیها پیشآزمون تکلیف پرشفرود عمودی تکپا (که قبلاً نحوه انجام آن توضیح داده شده است) را در شرایط نصب سنسورهای IMU بر روی اندامها انجام دادند. بعد از انجام 3 اجرای موفق و قابلقبول تکلیف پرشفرود عمودی تکپا دادههای پیشآزمون ثبت و رکورد شد. سپس افراد روبهروی یک آینه قدی قرار گرفتند و با نگاه کردن به آینه، 10 مرتبه هرکدام از 4 تکلیف تمرینی اسکات 2 پا، اسکات تکپا، استپ داون تکپا و لترال استپ داون را اجرا کردند. بهطوریکه توسط متخصص حرکات اصلاحی شرح داده شد که از نزدیک شدن حرکت زانوها به سمت خط میانی بدن جلوگیری شود (یعنی در راستای مستقیم باشد)؛ یعنی همزمان با نگاه کردن به آینه والگوس داینامیک زانوها را کنترل کنند [28]. افراد تمرینات تکپا را بر روی پای غالب (برای تعیین پای غالب افراد از آنها سؤال شد که با کدام پا ترجیح میدهند بعد از یک پرش، فرود آیند) انجام دادند. بلافاصله بعد از اجرای تمرینات پسآزمون در شرایط پیشآزمون انجام شد. در طول تکلیف پرشفرود عمودی تکپا، هیچ بازخوردی به افراد داده نشد (تصویر شماره 1).
روش تیپینگ
در این روش نیز آزمودنیها پیشآزمون 3 اجرای موفق و قابلقبول تکلیف پرشفرود عمودی تکپا را در شرایط نصب سنسورهای IMU بر روی اندامها انجام دادند. افراد در گروه تیپینگ نیز بعد از اینکه روش تیپینگ بر روی آنها اجرا شد، 10 مرتبه هرکدام از 4 تکلیف تمرینی اسکات 2 پا، اسکات تکپا، استپ داون تکپا و لترال استپ داون را با وضعیت زانوی تیپشده (برای پای غالب) اجرا کردند. روش تیپینگ به این صورت بود که یک روش استاندارد بانداژ تیپینگ (مناسب برای آسیب رباط صلیبی قدامی) روی پای افراد اعمال شد. نواری به عرض ۵ سانتیمتر از کش تیپینگ (KinesioTex، ژاپن) به شکل حرف انگلیسی I (به طول ۳۰ سانتیمتر) بریده شد و با کشش ۷۵ درصدی از برجستگی تیبیال تا روی کوندیل داخلی و خارجی استخوان ران چسبانده شد تا از حرکت قدامی (جلو رفتن) تیبیا جلوگیری کند [20]. در آخر پسآزمون در شرایط پیشآزمون بدون هیچ بازخوردی در طول تکلیف پرشفرود عمودی تکپا، انجام شد (تصویر شماره 1).
آنالیز آماری
بهمنظور بررسی، تجزیهوتحلیل آماری دادههای خام بهدستآمده از تحقیق، از آمار توصیفی و استنباطی استفاده شد. برای بررسی ویژگیهای جمعیتشناختی آزمودنیها از آزمون تی مستقل و جهت بررسی نرمال بودن توزیع دادهها از آزمون شاپیرو ویلک استفاده شد. برای تعیین تفاوتهای بینگروهی (گروه فیدبک بصری و گروه تیپینگ) و زمان (پیشآزمون و پسآزمون) از آزمون آماری آنووای دوطرفه با اندازهگیری مکرر استفاده شد و سپس مقایسه ازطریق آزمون تعقیبی (بونفرونی) انجام شد. فاکتور درونگروهی بهعنوان اثر اصلی زمان و فاکتور بینگروهی بهعنوان اثر اصلی گروه در نظر گرفته شد. همچنین 95 درصد فاصله اطمینان (CI95%) براساس اختلاف میانگین گروه تعدیلشده محاسبه شد و مقادیر اندازه اثر به روش مجذور اتا، 14/0، 06/0 و 01/0 به ترتیب بهعنوان اندازه اثر بزرگ، متوسط و کوچک در نظر گرفته شد. دادههای خام با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 22 مورد تجزیهوتحلیل قرار گرفت. سطح معناداری در تحقیق حاضر در سطح 95 درصد با میزان آلفای کوچکتر و یا مساوی با 05/0 در نظر گرفته شد.
یافتهها
بررسی ویژگیهای جمعیتشناختی نشان داد در میانگین و انحراف معیار قد، وزن، سن و شاخص توده بدنی افراد بین 2 گروه ازنظر آماری تفاوت معناداری وجود ندارد (05/0<p) (جدول شماره 1). نتایج آزمون شاپیرو ویلک نشان داد توزیع دادهها در متغیرهای اندازهگیری نرمال است (05/0<p) و همچنین از آزمون لون برای همگنی واریانس استفاده شد.
اثر متقابل گروه در زمان برای حداکثر زاویه فلکشن زانو (001/0=P، 310/17=2/33(F و حداکثر زاویه والگوس زانو (031/0=P، 076/5=2/33(F معنادار یافت شد (05/0>P). اثر اصلی گروه برای حداکثر زاویه فلکشن زانو (020/0=P، 966/5=2/33(F و حداکثر زاویه والگوس زانو (005/0=P، 021/9=2/33(F معنادار یافت شد. اثر اصلی زمان برای حداکثر زوایای فلکشن زانو (001/0=P، 139/32=2/33(F، فلکشن هیپ (010/0 =P، 427/7=2/33(F و والگوس زانو (001/0=P، 201/90=2/33(F معنادار شد (05/0>P). در مقایسه بینگروهی، گروه فیدبک بصری نسبت به گروه تیپینگ افزایش معناداری در مقادیر حداکثر زوایای فلکشن زانو (001/0=p) و فلکشن هیپ (039/0=p) و کاهش معناداری در حداکثر زاویه والگوس زانو (001/0=p) نشان داد.بیشترین مقدار اندازه اثر بهدستآمده مربوط به حداکثر زاویه فلکشن و والگوس زانو است که با اندازه اثر بزرگ (بالاتر از 14/0) در جدول شماره 2 نشان داده شده است.
همچنین آزمون تعقیبی بونفرونی نشان داد گروه فیدبک بصری افزایش معناداری در حداکثر زوایای فلکشن زانو (001/0=p) و فلکشن هیپ (004/0=p) نشان داد. همچنین گروه فیدبک بصری (001/0=p) و گروه تیپینگ (001/0=p) کاهش معناداری در حداکثر زاویه والگوس زانو نشان دادند. در حداکثر زاویه دورسی فلکشن مچ پا بین 2 گروه فیدبک بصری و تیپینگ تفاوتها معنادار نبود. همچنین تفاوتها در مرحله پیشآزمون به پسآزمون برای هیچکدام از گروهها معنادار نشد (جدول شماره 3).
بحث
نتایج مطالعه حاضر نشاندهنده تغییرات موفقیتآمیز گروه فیدبک بصری در کاهش عوامل خطر کینماتیکی (فلکشن زانو و هیپ) بالقوه برای آسیب رباط صلیبی قدامی بود. در ارتباط با تغییرات مرحله پیشآزمون به پسآزمون حداکثر زوایای فلکشن زانو و هیپ در گروه فیدبک بصری بهطور قابلملاحظهای بزرگتر بود. در مقایسه بین گروهها، گروه فیدبک بصری نسبت به گروه تیپینگ در زوایای فلکشن زانو و هیپ افزایش معناداری داشته است. نتایج مطالعه حاضر با نتایج مطالعات عباسزاده قناتی و همکاران [17] و شمس و همکاران [28] همخوانی دارد، ولی با نتایج مطالعه لوپز و همکاران [29] ناهمخوان بود.
در مقایسه بین گروهها حداکثر زاویه فلکشن زانو و هیپ به نفع گروه فیدبک بصری افزایش معناداری را نشان داد. بهطوریکه اندازه اثر بهدستآمده در حداکثر زاویه فلکشن زانو (35/0) بهعنوان اندازه اثر بزرگ و برای حداکثر زاویه فلکشن هیپ (07/0) بهعنوان اندازه اثر متوسط در نظر گرفته میشود. نتایج گویای تأثیرگذاری بهتر روش آنی فیدبک بصری نسبت به روش تیپینگ در افزایش زوایای فلکشن زانو و هیپ بود. ازآنجاییکه مطالعات پیشین نشان دادهاند زوایای اندک فلکشن زانو و هیپ در صفحه ساجیتال، منجر به افزایش فشار ضربهای وارده بر زانو و درنتیجه افزایش خطر آسیب رباط صلیبی قدامی میشوند [30، 31]. افزایش در زوایای مفاصل ذکرشده میتواند یافته ارزشمندی در راستای کاهش خطر آسیب رباط صلیبی قدامی تلقی شود. طبق مطالعهای بین زاویه فلکشن زانو و هیپ در طول فاز فرود و نیروهای عکسالعمل زمین، ارتباط مستقیمی وجود دارد [32]. این یافتهها حاکی از آن است که تکنیک فرود نامناسب و کاهش فلکشن مفاصل تحتانی، یکی از عوامل مهم در افزایش خطر آسیب رباط صلیبی قدامی به شمار میرود [33].
مطالعات متعدد [34، 35] نشان دادهاند در آموزش مهارتهای حرکتی ورزشی، ارائه بازخورد با تمرکز توجه بیرونی (مانند تمرکز بر اثر حرکت) بهجای تمرکز توجه درونی (مانند وضعیت خود اندامهای فرد) نتایج بهتری در پی دارد. بهعنوان مثال، یک ورزشکار به دستوری مانند «زانوی خود را به سمت مخروط هدایت کنید» بهتر از دستور «زانوی خود را بر روی پا حفظ کنید» پاسخ میدهد. این رویکرد میتواند در پیشگیری از آسیبهای ورزشی نیز مؤثر باشد، زیرا تمرکز بر نتیجه دلخواه باعث بهبود هماهنگی عضلانی و کاهش فشار بر مفاصل میشود. مکانیسم زیربنایی بازخورد با تمرکز توجه بیرونی، فرایندهای عصبی خودکار یا ناخودآگاه است [36]. این فرایندها به افراد امکان میدهند منابع بیشتری را به سایر عناصر فعالیت اختصاص دهند (مانند شرایط زمین، سایر ورزشکاران) [37]. در مقابل، بازخورد با تمرکز توجه درونی کنترل آگاهانه بیشتری را ترویج میکند که سیستم حرکتی را محدود کرده و با خودکارسازی آن تداخل ایجاد میکند [36]. علاوهبراین، اگرچه بازخورد پس از انجام تمرین در تغییر الگوهای حرکتی اندام تحتانی موفق بوده است [38]، فرضیه بر این است که بازخورد آنی با ارائه یک یادآوری خارجی ثابت در حین انجام تمرین، این اثرات را تقویت میکند. این امر تمایل فرد به تمرکز بر حرکات خود (یعنی تمرکز داخلی) را کاهش میدهد [39]. در مطالعه حاضر با اعمال روش آنی فیدبک بصری و به دنبال آن اصلاح راستای اندام تحتانی علیالخصوص والگوس داینامیک زانو، مفاصل اندام تحتانی (هیپ، زانو و مچ پا) در شرایط بیومکانیکی بهتری در طول حرکات عملکردی ایفای نقش کرده و موجب افزایش زوایای فلکشن هیپ و زانو میشوند [16]. اصلاح راستای اندام تحتانی با دستورالعملهای آنی فیدبک بصری تأثیر معناداری بر کاهش ریسکفاکتورهای آسیب رباط صلیبی قدامی داشته است. بهطوریکه تحقیق بنجامین و همکاران نشان داد دستورالعملهای با فیدبک بصری تأثیر بهتری نسبت به فیدبک کلامی و سایر روشهای فیدبکی دارد [40]. در مطالعه حاضر نیز روش فیدبک بصری بهصورت دیداری ازطریق آینه اعمال شد که تأثیر قابلملاحظهای در افزایش زوایای زانو و هیپ داشت.
طبق یک مقاله مروری در ارتباط با حداکثر نیروی عمودی عکسالعمل زمین، مشخص نبوده چرا برنامههای پیشگیری از آسیب هیچ تأثیری در زنان و مردان نداشته است. شواهد فراوان نشان داده است فرود با فلکشن بیشتر زانو و ران، نیروی وارد بر مفصل را کاهش میدهد [41]. بااینحال برنامههای پیشگیری از آسیب علیرغم افزایش این فلکشن در زوایای اندام تحتانی، تأثیر قابلتوجهی در کاهش حداکثر نیروی عمودی عکسالعمل زمین نداشتهاند [29]. برخی مطالعات کاهش اندکی در نیروی عکسالعمل زمین را گزارش کردهاند [42، 43]. اگرچه اکثر برنامههای پیشگیری از آسیب تأثیر چندانی بر نیروی عمودی عکسالعمل زمین نداشتهاند، ولی بهنظر میرسد در آن دسته از مطالعاتی که برنامههای پیشگیری از آسیب شامل پرش و فرود بودهاند، بر بهبود مکانیک فرود تأکید داشتند [16]. حداکثر نیروی عمودی عکسالعمل زمین کاهش یافته است. بااینحال مشخص نیست آیا تمرکز بر مکانیک فرود بهتنهایی برای کاهش حداکثر نیروی عمودی عکسالعمل زمین و به دنبال آن کاهش آسیب کافی باشد، بنابراین نیاز به تحقیقات بیشتری در این زمینه هست. باتوجهبه اندازه اثر بالای گزارششده برای زوایه فلکشن زانو و اندازه اثر متوسط برای زاویه فلکشن هیپ میتوان نتیجه گرفت که تکلیف پرشفرود میتواند با نرمی و روانی بیشتری صورت گیرد که نهایتاً منجر به کاهش نیروهای وارده از سطح شود و به دنبال آن باعث کاهش نیروهای وارد بر زانو و رباط صلیبی قدامی شود.
همچنین نتایج مطالعه حاضر نشان داد هر دو روش فیدبک بصری و تیپینگ موجب کاهش در مقادیر زاویه والگوس زانوی افراد شدند. بهطوریکه بیشترین کاهش درونگروهی به ترتیب مربوط به گروه فیدبک بصری و گروه تیپینگ بود. با وجود کاهش آماری معنادار در زاویه والگوس زانوی افراد گروه تیپینگ، کاهش آماری معناداری بین گروه فیدبک بصری و گروه تیپینگ در زاویه والگوس زانو مشاهده شد. این نشاندهنده این است که کاهش زاویه والگوس زانو در گروه فیدبک بصری بهطور چشمگیری بیشتر بوده است. در تأیید این کاهش چشمگیر، اندازه اثر گزارششده در زاویه والگوس زانو بزرگ (22/0) بود. نتایج مطالعه حاضر با نتایج تحقیقات عباسزاده قناتی و همکاران [16] و مارشال و همکاران [44] همسو بود، اما با تحقیق مقصودی و همکاران [45] نا همسو بود. از دلایل ناهمسویی میتوان به تفاوت در جنسیت، تعداد نمونه و نوع جامعه آماری اشاره کرد.
مطالعات متعدد نشان دادهاند گشتاور والگوس زانو بهعنوان یکی از عوامل اصلی ایجاد کشش رباط صلیبی قدامی عمل میکند و درنتیجه نقش مهمی در مکانیسم آسیب این رباط ایفا میکند [46، 47]. همچنین، افراد دارای آسیب رباط صلیبی قدامی اغلب زاویه والگوس زانوی بیشتری نسبت به افراد سالم دارند [48]. افزایش زاویه و گشتاور والگوس زانو بهعنوان عوامل خطر برای آسیب رباط صلیبی قدامی شناخته شدهاند [49] و والگوس زانو بهعنوان یک الگوی حرکتی نامطلوب در ارتباط با آسیب رباط صلیبی قدامی در نظر گرفته میشود [50]. گشتاور والگوس زانو با ایجاد فشار بر بخش خارجی مفصل زانو و چرخش داخلی استخوان درشتنی، احتمال آسیب رباط صلیبی قدامی را افزایش میدهد [51]. یک مکانیسم رایج برای آسیب رباط صلیبی قدامی، فروپاشی والگوس زانو است که در آن ترکیبی از حرکات، مانند پرونیشن مچ پا، ابداکشن زانو و چرخش داخلی ران و لترال فلکشن تنه به سمت پای متحمل وزن رخ میدهد [47]. در این شرایط، گشتاور والگوس زانو باعث کشش بیشتر رباط صلیبی قدامی و افزایش فشار بر بخش خارجی مفصل میشود [52]. نتایج پژوهش حاضر نشان میدهد روشهای تمرینی، بهویژه روش فیدبک بصری، بهطور مؤثری باعث کاهش حداکثر زاویه والگوس زانو میشوند. این کاهش میتواند ازنظر بالینی حائز اهمیت باشد، چراکه گشتاور والگوس زانو بهعنوان یک پیشبینیکننده قوی برای آسیب رباط صلیبی قدامی شناخته شده است [49].
تغییرات پیشآزمون به پسآزمون گروه تیپینگ نیز معنادار بود؛ یعنی با اعمال روش تیپینگ زاویه والگوس زانو در طول تکلیف عمکلردی پرش دراپ ورتیکال بهبود یافت. مطالعات نشان دادهاند زاویه والگوس زانو در زمان تماس اولیه پا و همچنین حداکثر زاویه والگوس زانو، با ترنسلیشن قدامی تیبیا در فرود ورزشکاران مرد ارتباط مستقیم دارد [49]. مطالعات قبلی نتیجهگیری کردهاند برنامههای پیشگیری باید بر تکنیک فرود با فلکشن زانو و بدون بارگذاری والگوس زانو تمرکز داشته باشند [11]. این نتایج نشان میدهند تیپ رباط صلیبی قدامی ممکن است رفتار و الگوی حرکتی فرود پرش عمودی دراپ ورتیکال را تغییر دهد و همچنین فرود پرش عمودی دارای حرکت بیشتر در صفحه فرونتال است [53]. مکانیسم اصلی اثرگذاری تیپینگ، تحریک گیرندههای مکانیکی پوستی، ازطریق محرک لامسهای است که باعث بهبود حس عمقی، حس وضعیت مفصل و ادراک فرد برای جلوگیری از حرکات بیشازحد میشود [54]. باتوجهبه مطالب ذکرشده کاهش زاویه والگوس زانو احتمالاً به دنبال تأثیرگذاری روش تیپینگ بر روی حرکات زانو باشد.
نتیجهگیری
نتایج بیانگر کاهش عوامل خطر کینماتیکی آسیب رباط صلیبی قدامی با 2 روش فیدبک بصری و تیپینگ بود. تغییرات درونگروهی در حداکثر زوایای فلکشن زانو و هیپ و حداکثر زاویه والگوس زانو در گروه فیدبک بصری بهطور قابلملاحظهای معنادار بود، اما در گروه تیپینگ تنها در حداکثر زاویه والگوس زانو معنادار یافت شد. همچنین گروه فیدبک بصری نسبت به گروه تیپینگ افزایش معناداری در حداکثر زوایای فلکشن زانو و هیپ و کاهش معناداری در حداکثر زاویه والگوس زانو نشان داد. باتوجهبه اندازه اثر بزرگ گزارششده برای روش فیدبک بصری، این روش موجب کاهش والگوس داینامیک زانو و افزایش زوایای فلکشن هیپ و زانو میشود. بنابراین به مربیان و ورزشکاران پیشنهاد میشود برای پیشگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی از روش فیدبک بصری در طول جلسات تمرینی بهره ببرند.
این تحقیق دارای چندین محدودیت بود اول، مطالعه حاضر ادعایی برای تعمیم نتایج به تمام افراد جامعه ندارد. این مطالعه فقط شامل ورزشکاران مرد بود، بنابراین مطالعه بایستی بر روی زنان، نوجوانان، افراد تمریننکرده و افراد با شاخص توده بالا و غیره مورد آزمایش قرار گیرد. نتایج مطالعه علیالخصوص بایستی بر روی زنان انجام شود؛ زیرا نشان داده شده است زنان به انواع مختلفی از استراتژیهای فیدبکی و یادگیری حرکتی جهت پیشگیری از آسیب رباط صلیبی قدامی پاسخ متفاوتی دادهاند. همچنین بررسی به روش تأثیر آنی و عدم وجود گروه کنترل به دلیل عدم دسترسی به تعداد نمونههای بالاتر از محدودیتهای تحقیق حاضر بود که پیشنهاد میشود تحقیقات آینده تأثیر بلندمدت تمرینات را همراه با گروه کنترل بررسی کنند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
در اجرای پژوهش ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه ارومیه در نظر گرفته شده و کد اخلاق به شمارهIR.URMIA.REC.1403.031 دریافت شده است. قبل از اجرای آزمون فرم رضایتنامه آگاهانه مورد تأیید دانشگاه توسط شرکتکنندگان تکمیل شد.
حامی مالی
این مقاله برگرفته از پایاننامه کارشناسی ارشد نادیا بابامیری در گروه فیزیولوژی ورزشی و حرکات اصلاحی دانشکده علوم ورزشی دانشگاه ارومیه است و هیچگونه کمک مالی از سازمانهای دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
همه نویسندگان بهطور یکسان در مفهوم و طراحی مطالعه، جمعآوری و تجزیهوتحلیل دادهها، تفسیر نتایج و تهیه پیشنویس مقاله مشارکت داشتند.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
نویسندگان از تمامی ورزشکارانی که در این مطالعه شرکت کردند، تشکر و قدردانی میکنند.
References