پایان نامه رایگان درمورد سرعت راه رفتن، مفصل زانو

دانلود پایان نامه ارشد

پا ميتواند در نحوه تقسيم شدن نيروي عکسالعمل زمين در اندام ها نقش اساسي ايفا کند. خستگي عضلاني در طي کارهاي روزمره و يا فعاليتهاي ورزشي و بازتواني اتفاق ميافتد (Cifrek et al,1999).
عضلات چهار سر راني از بزرگ‌ترين عضلات بدن محسوب شده و در طي فعاليتهاي حرکتي نقش اساسي براي توليد حرکت و جذب نيروهاي تماسي در طي تماس پا با زمين دارند (Hamil & Knutzen,2009). انحرافات از پاسچر طبيعي، نقش اصلي پا که انتقال مناسب نيروهاي عمل و عکس العمل بين بدن و زمين ميباشد را تحت تاثير قرار داده و ميتواند باعث عدم کارآيي پا و متعاقبا آسيب اندام تحتاني شود. در اين پژوهش محقق بر آن است تا با اعمال خستگي، کينماتيک اين تغييرات آسيبزا را مشخص نمايد.

1-2. تعريف مساله و بيان نکات اصلي
از آنجا که پا مهمترين وسيله تعامل بين زمين و بدن انسان است، ساختار و نوع آناتومي پا بر راه رفتن عاملي تاثير گذار است (Ledoux and Hillstrom ,2002). به طوريکه هرگونه انحراف در پا ها اثر خود را به شکل زنجيروار به مفاصل و اندام فوقاني انتقال ميدهد. راستاي غير طبيعي پا به طور نظري باعث حرکت غيرطبيعي پا هنگام راه رفتن ميشود.از اين رو، بروز ناهنجاري در اين ناحيه به لحاظ بيومکانيکي حائز اهميت است(Zifchockand,2008). يکي از شايعترين ناهنجاري ناحيه پا، کف پاي صاف ميباشد(Lee, Vanore et al. ,2005). عوامل زيادي بر بيومکانيک راه رفتن اثر ميگذارند مانند بيماريهاي عصبي-عضلاني، ضايعات مغزي-نخاعي، آسيبديدگي رباطي-مفصلي و خستگي، که ميتوانند کنتيک، کينماتيک، الگوي فعاليت عضلاني و مصرف انرژي را در حين راه رفتن تغيير دهند (Winter,1991;Yoshino,2004). حرکت يکي از جنبههاي اصلي زندگي است و راه رفتن به عنوان مهارت پايه، بيشترين بخش فعاليت حرکتي روزمره انسان را به خود اختصاص داده است (Winter,1991,1995). خستگي يکي از خواص عضلات است که نتيجه آن کاهش عملکرد سيستمهاي متابوليکي و عصبي- عضلاني براي استمرار فعاليت است. خستگي باعث کاهش قدرت ارادي و ظرفيت عملکردي عضلات، اختلال در فعال سازي همزمان عضلات آگونيست و آنتاگونيست، و در نهايت کاهش عملکرد و کارايي سيستم عصبي عضلاني ميشود. خستگي عضلات پيرامون يک مفصل (خستگي موضعي) ميتواند باعث تغيير الگوي حرکت، تغيير در هم انقباضي عضلات آن مفصل، تغيير در حس وضعيت مفصل و در نتيجه افزايش ريسک آسيب‌ديدگي شود Paillard, 2012(Walsh et al,2011;Davidson,2009). اين عضلات در توليد توان اندام تحتاني براي پيشروي و انتقال بدن بسيار مهم بوده و ممکن است در طي فعاليتهاي مختلف، در معرض استفاده بيش از حد و در نتيجه خستگي موضعي قرار گيرند (Pincivero et al,2006; Hamil & Knutzen,2009). خستگي اين گروههاي عضلاني ميتواند باعث بروز تغييرات کنتيکي و کينماتيکي اندام تحتاني در حين راه رفتن شود (Parijat & Lockhart, 2008). صافي کف پا وضعيتي است که در آن قوس طولي داخلي، که تمام قسمت داخلي پا را در بر ميگيرد از بين رفته يا کاهش مييابد(Chen, et al. ,2010). صافي کف پا باعث حرکت و فعاليت عضلاني اضافي شده و نه تنها باعث افزايش بار اعمال شده بر ساختار پا ميشود، بلکه باعث ازبين رفتن عملکرد طبيعي پا ميشود(Levinger, et al. ,2010). افراد داراي صافي کف پا نسبت به افراد عادي دو برابر بيشتر در معرض شکستگي ناشي از فشار و شکستگي ناشي از خستگي قرار ميگيرند( Hajilou,2012). حال اين سؤالها مطرح هستند که اولا آيا خستگي عمومي عضلات اندام تحتاني و بطور کلي خود فرد، باعث تغيير در کينماتيک اندام تحتاني در طي راه رفتن ميشود و ثانيا آيا اثر خستگي در افراد کف پاي صاف، بيشتر از اثر آن در افراد سالم است؟
1-3. ضرورت انجام پژوهش
پاسچر پاي انسان عموما بوسيله راستاي اسکلتي پا توصيف ميشود. در حاليکه ارتباط بين پاسچر تغييير يافته پا و آسيب ديدگي هنوز نامعلوم است، مطالعات زيادي شرح دادهاند که پاسچر پا روي فعاليت EMG عضلات اندام تحتاني ( Murley, et al.2009) و کينماتيک مفاصل ( Hunt, et al. 2004; Houck, et al. 2008; Cobb, et al. 2009) در طول راه رفتن اثر ميگذارد. راه رفتن به عنوان يکي از مهم‌ترين حرکتهاي پايه انتقالي و تحرک عمومي است که پارامترهاي بيومکانيکي آن در دورههاي مختلف زندگي توجه بسياري از محققان را به خود جلب کرده است و امروزه تحقيقات بسياري عوامل اثر گذار بر روي پارامترهاي بيومکانيکي راه رفتن را بررسي کرده‌اند و به عقيده اين محققان هنوز جنبههاي بسياري از عوامل اثر گذار بر روي بيومکانيک راه رفتن مشخص نشده است (Winter,1989, 1990). خستگي موجب کاهش قدرت ارادي و ظرفيت عملکردي عضلات، اختلال در فعال سازي همزمان عضلات آگونيست و آنتاگونيست، و در نهايت کاهش عملکرد و کارايي سيستم عصبي عضلاني ميشود. خستگي باعث به وجود آمدن تغييرات در حس عمقي عضلات و در نتيجه کاهش تعادل استاتيک و ديناميک ميشود (Walsh et al,2011). خستگي عضلات پيرامون يک مفصل (خستگي موضعي) ميتواند باعث تغيير الگوي حرکت، تغيير در هم انقباضي عضلات آن مفصل، تغيير در حس وضعيت مفصل و در نتيجه افزايش ريسک آسيب‌ديدگي شود Paillard, 2012(Walsh et al,2011;Davidson,2009). مطالعات زيادي وضعيت تعادل ديناميک و استاتيک را پس از اعمال خستگي موضعي عضلاني اندام تحتاني و چگونگي عملکرد سيستمهاي پايداري انسان بعد از شتاب ناگهاني و جلوگيري از سقوط را بررسي کردهاند (walsh et al,2011;Davidson,2009).
اين تحقيقات با خستگي موضعي گروههاي عضلاني پروگزيمال و ديستال اندام تحتاني سعي در کشف مکانيسمهاي درگير در تعادل و چگونگي مشارکت اين مکانيسمها در جلوگيري از افتادن بوده است. ولي مطالعات اندکي بر روي خستگي موضعي عضلاني و کنترل پاسچر و پارامترهاي بيومکانيکي راه رفتن انجام شده است.
مطالعات اندک پيشين در زمينه خستگي و اثرات آن بر پارامترهاي راه رفتن منحصراً با استفاده از دوربينهاي آناليز حرکتي و صفحه نيرو بوده و اکثراً بر روي افراد غير ورزشکار و يا بزرگسال انجام شده بود. تحقيقات کنتيکي انجام شده با استفاده از روش ديناميک معکوس، شبکههاي گشتاوري ايجاد شده بعد از خستگي موضعي عضلات چهار سر راني را مطالعه کرده بودند و تحقيقات کينماتيکي شامل سرعت راه رفتن و تغيير در زواياي مفاصل اندام تحتاني بعد از اعمال خستگي موضعي عضلاني بوده است. عارضه صافي کف پا به تغييرات بيومکانيکي در هر سه صفحه پا و مچ پا منجر ميشود و به ويژه بر عملکرد مفصل قاپي_پاشنهاي تاثير گذار است. کف پاي صاف، بطور ويژه با عملکرد تغيير يافته پا شامل اورژن طولاني مدت پاشنه، افزايش چرخش داخلي تيبيا، افزايش آبداکشن جلوي پا، کاهش کارآمدي راه رفتن و کاهش جذب ضربه در ارتباط است ( Tweed, et al. 2008; Williams, et al. 2001) ، در نتيجه فشار بيشتري ممکن است به ساختارهاي درگير در کنترل اين حرکات در طول فاز استانس وارد آيد. بعلاوه حرکت غير نرمال پا ميتواند به دليل جفت شدن بين پاها و زانو منجر به اعمال فشار بزرگتري روي ساختارهاي پروگزيمال مثل مفصل زانو شود ( Williams et al, 2001) . مطالعات کينماتيکي متعددي به مقايسه افراد با پاي صاف و پرونيت با افراد با پاسچر پاي نرمال پرداختهاند ( Hunt, et al. 2004; Houck, et al. 2008; Cobb, et al. 2009) . با اين حال نتايج اين مطالعات به دليل تغييرات در موجود در طبقه بندي پاسچر پا و روشهاي مدل سازي بيومکانيکي مورد استفاده متناقض هستند. روشهاي طبقه بندي قبلي شامل مشاهده ديداري ( Hunt et al. 2004 ) ، ارزشيابي گونيومتريک ( Houck et al. 2008) ، اندازهگيري نسب قوس (Cobb, et al.2009) ، و ترکيب روش استاتيک و ديناميک دو بعدي قوس طولي داخلي ميباشد ( twomey, et al. 2010) .
اثرات پاسچر پا بر عملکرد ديناميک اندام تحتاني نامعلوم باقي مانده است. هنوز بطور گستردهاي گمان ميشود که تغييرات ساختاري و عملکردي پا نظير پاي صاف، باعث يک جهتگيري جبراني ميشود و در نتيجه، باعث انحراف مکانيکي کل اندام تحتاني در طول راه رفتن ميگردد. بوسيله خصوصيات مکانيکي پا ميتوان انرژي جابه جا شده در اندام تحتاني را تعيين نمود و نيز ميتوان الگوي بارگذاري در حرکات انتقال وزن را بدست آورد ( Twomey , et al. 2010). از آنجايي که تحقيقات مرتبط با تفاوتهاي کينتيکي و کينماتيکي در زمينه خستگي محدود هستند، مطالعه تغييرپذيري پارامترهاي راه رفتن ميتواند منجر به شناخت مهمي در خصوص راه رفتن شود ( Stergiou, et al. 2002 ) .
پايايي و اعتبار الگوهاي نيروي عکس العمل زمين در طول راه رفتن قبلا در جامعههاي آماري متفاوت و موقعيتهاي گوناگون مورد بررسي قرار گرفته است (Stergiou, et al. 2002 ) ، اما تحقيقات اندکي در مورد خستگي و اثر آن بر کينتيک و کينماتيک راه رفتن موجود ميباشد. در عارضه کف پاي صاف، اورژن پاشنه، چرخش داخلي درشت ني و افزايش ابداکشن جلوي پا باعث کاهش جذب ضربه و کاهش کارآمدي راه رفتن ميشود، بنابرين در اين پژوهش محقق بر آن است تا اثر خستگي را بر پارامترهاي کينماتيکي راه رفتن دو گروه نرمال و داراي کف پاي صاف مشخص نمايد. بنابرين سوالاتي که مطرح ميشوند عبارتند از:
1. چه تفاوتي بين کينماتيک افراد داراي عارضه کف پاي صاف و افراد با پاي نرمال وجود دارد؟
2. تعامل بين خستگي و عامل کف پاي صاف در الگوي کينماتيکي راه رفتن چيست؟
3. کدام مفصل بيشترين اثر را از صافي کف پا و خستگي ميپذيرد؟
1-4 اهداف پژوهش
.1-4-1 هدف کلي
بررسي تاثير متقابل بين عاملهاي ساختار کف پا، خستگي و متغييرهاي بيومکانيکي راه رفتن
1-4-2. اهدف جزيي
*مقايسه دامنه حرکتي مفاصل مچ، زانو و ران هنگام راه رفتن
*تعيين اثر خستگي بر متغيرهاي زواياي مفصل و پارامترهاي سري-زماني راه رفتن
1-5. فرضيههاي تحقيق
* دامنه حرکتي مچ، زانو و ران در افراد کف پاي صاف بيشتر از افراد نرمال تغيير ميکند.
* بين عاملهاي کف پاي صاف و خستگي، تاثير متقابل معنيداري وجود دارد.
1-6. روش اجراي پژوهش
اين تحقيق از نوع نيمه تجربي- آزمايشگاهي است. نمونه آماري اين پژوهش شامل 20 نفر از دانشجويان مرد دانشگاه بوعلي سينا ميباشد که در دو گروه تجربي کنترل (افراد نرمال) وگروه پاي صاف به شکل تصادفي و مساوي سازماندهي ميشوند. آزمودنيها از لحاظ جسماني سالم بوده و فقط در قسمت پا داراي تفاوت ساختاري هستند. مراحل اين پژوهش شامل اجراي پيش آزمون، پروتکل خستگي و يک پس آزمون است. دو گروه نرمال و پاي صاف در کل مراحل ذکر شده پيش آزمون و پس آزمون شرکت کرند. در پيشآزمون و پس آزمون دادههاي کينماتيکي آزمودنيها در حالت راه رفتن با پاي برهنه در 5 نوبت در يک مسير راه رفتن 10 متري، ثبت شد. پس از تعريف و کاليبره کردن محيط cube در ابعاد 300*150*200 سانتيمتر، تنظيم تجهيزات آزمايشگاهي و کاليبره کردن دوربينها، ابتدا ابعاد آنتروپومتريک افراد شامل طول پا (فاصله مرکز مارکر خار خاصرهاي قدامي فوقاني تا مرکز مارکر قوزک خارجي)، عرض زانو، عرض مچ پا، قد و وزن آزمودني اندازهگيري و وارد محيط نرم افزار VICON شد. سپس مارکرهاي منعکس کننده نور بر اساس پروتکل PLUG-IN-GAIT بوسيله چسب دو طرفه، روي خار خاصرهاي قدامي فوقاني و خلفي چپ و راست، وسط ران، سطح خارجي کنديل ران، وسط ساق پا، روي پاشنه، قوزک خارجي و دومين استخوان متاتارس کف پايي، توسط آزمونگر نصب شد. سپس از آزمودني خواسته شد تا بي حرکت در مرکز Cube بايستد تا تست استاتيک اوليه جهت شناسايي مارکرها و تعريف مدل مورد نظر انجام گيرد.
به منظور مشخص کردن فازهاي سيکل راه رفتن از دو عدد force plate نيز استفاده شد تا لحظه دقيق برخورد پاشنه با زمين و همچنين لحظه جداشدن انگشتان به خوبي تشخيص داده شوند. جهت همسان سازي دادهها و اعمال دقت لازم در اين فرآيند، تست استاتيک در هر نوبت پيش آزمون و پس آزمون اعمال ميگردد تا خطاي ناشي از جابهجايي و کنده شدن مارکرها جهت انجام پروتکل خستگي به حداقل ممکن برسد. بعد از اجراي پيش آزمون آزمودنيهاي هر دو گروه پروتکل خستگي را اجرا کردند. پروتکل خستگي شامل 8 دقيقه آهست

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه رایگان درمورد مفصل زانو، سرعت راه رفتن، کنترل حرکت، روش پژوهش Next Entries پایان نامه رایگان درمورد نقطه مرجع