Summary

Biomechanische Analysemethoden zur Beurteilung der Lungenleistung professioneller Badmintonspieler

Published: June 11, 2019
doi:

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um die Unterschiede in den Verletzungsmechanismen zwischen Profi- und Amateurspielern bei der Durchführung einer maximalen Bewegung der rechten Lunge im Badminton zu bewerten, indem wir die Kinematik der unteren Gliedmaßen analysieren.

Abstract

Unter der Bedingung, einen Badmintonplatz im Labor zu simulieren, nutzte diese Studie das Verletzungsmechanismus-Modell, um die maximalen rechten Lungenbewegungen von acht professionellen Badmintonspielern und acht Amateurspielern zu analysieren. Der Zweck dieses Protokolls ist es, die Unterschiede in der Kinematik und Gelenkmoment des rechten Knies und Knöchels zu untersuchen. Ein Bewegungserfassungssystem und eine Kraftplatte wurden verwendet, um Daten der Gelenkbewegungen der unteren Extremität und der vertikalen Bodenreaktionskraft (vGRF) zu erfassen. 16 junge Männer, die in den letzten 6 Monaten keine Sportverletzungen hatten, nahmen an der Studie teil. Die Probanden führten eine maximale rechte Lunge von der Startposition mit dem rechten Fuß, Tritt auf und voll kontaktieren mit der Kraftplatte, schlagen den Shuttlecock mit einem Vorhandschlag auf die vorgesehene Position im Backcourt, und dann wieder an den Start / Endposition. Alle Probanden trugen die gleichen Badmintonschuhe, um einen Unterschied in der Wirkung von verschiedenen Badmintonschuhen zu vermeiden. Die Amateurspieler zeigten eine größere Bandbreite der Knöchelbewegung und des Rückwärtsgelenkmoments auf der Frontebene und ein größeres internes Gelenkdrehmoment auf der horizontalen Ebene. Die professionellen Badmintonspieler zeigten einen größeren Kniemoment auf den sagittalen und frontalen Flugzeugen. Daher sollten diese Faktoren bei der Entwicklung des Trainingsprogramms berücksichtigt werden, um das Risiko von Sportverletzungen in Knie- und Sprunggelenken zu reduzieren. Diese Studie simuliert den echten Badmintonplatz und kalibriert den Tätigkeitsbereich jeder Bewegung der Probanden, so dass die Probanden die experimentelle Aktion in einem natürlichen Zustand mit hoher Qualität abschließen. Eine Einschränkung dieser Studie ist, dass es nicht gemeinsame Belastung und Muskelaktivität kombiniert. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass der Stichprobenumfang klein ist und in zukünftigen Studien erweitert werden sollte. Diese Forschungsmethode kann auf die biomechanische Forschung anderer Fußarbeiten im Badminton-Projekt angewendet werden.

Introduction

Badminton war schon immer eine der beliebtesten Sportarten der Welt. In einem Spiel ist die Häufigkeit der Durchführung von Lungen relativ hoch1. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Fähigkeit zu meistern, schnell eine Lunge durchzuführen und in die Startposition zurückzukehren oder sich in die andere Richtung2zu bewegen. Die Lunge ist nicht nur entscheidend für Badminton, sondern auch von großer Bedeutung für Tennis, Tischtennis und andere Sportarten.

Die Vorwärtslunge wurde als Funktionsauswertungsmethode für vorderen Kreuzbanddefekt (ACL) und Kniestabilität3,4genommen. Studien zeigen, dass Badmintonspieler sowohl hohe Muskelkraft als auch professionelle Techniken benötigen. Im Allgemeinen achten Amateurspieler mehr auf technisches Training als auf Muskelkrafttraining. Wenn eine Person mit geringer Stärke ein minderwertiges Training absolviert, wird die Trainingszeit länger, was zu einer Überlastung der unteren Gliedmaßen und sogar zu einer Sportverletzung führt.

Hochintensives Training führt zu einer großen Belastung der unteren Gliedmaßen, die die Ursache für Sportverletzungen sein kann5. Verletzungen der unteren Gliedmaßen machen 60 % der Gesamtzahl der Verletzungen aus. Sowohl für männliche als auch für weibliche Badmintonspieler sind Knie und Fuß die verwundbarsten Teile6,7,8,9. Die kinetische Datenanalyse kann verwendet werden, um die Verletzungen der unteren Gliedmaßen von Spielern auf verschiedenen Ebenen zu erklären. Es wurde berichtet, dass professionelle Badmintonspieler einen beträchtlichen intratenininus Fluss haben, der nach sich wiederholenden Lastbewegungen steigt, vor allem in der Patellasehne des dominanten Beins.

Berichte zeigen, dass zuvor durchgeführte Forschung auf Schlägersport vor allem kinematische Parameter bewertet, aber weniger auf Kinetik2,10konzentriert. Wenn ein Profispieler einen Wettkampf gespielt hat, konzentriert sich der Druck auf die Achillessehne und die vorderen Kniesehne, vor allem im dominanten Lungenbein5. Im Schlägersport konzentrierten sich klinische Analysen von Verletzungen hauptsächlich auf die untere Extremität, die 58% überstieg, insbesondere am Knie und Knöchel5,8,10,11,12, 13.

Frühere Studien haben die physiologischen Indikatoren von Badminton14,15,16 und die Merkmale der körperlichen Fähigkeiten17,18,19,20 bewertet . Aufgrund dieser grundlegenden Eigenschaften werden grundlegende Aktionen zur Agilität von Badminton vorgeschlagen, um den Trainingseffekt und die Leistung der Spieler vor Ort zu verbessern21,22. Frühere Studien über Badminton konzentrierten sich auf verschiedene Bewegungen oder Richtungen der Lungenbewegung, ohne die Bewegungseigenschaften zwischen professionellen und Amateur-Badmintonspielern zu vergleichen23,24,25 ,26,27. Diese Unterschiede in dynamik und Gelenkbewegung machen sie anfällig für verschiedene Mechanismen von Sportverletzungen.

Ziel dieser Studie ist es, die Unterschiede in der Kinematik und Dynamik zwischen professionellen Badmintonspielern und Badminton-Amateurspielern sowie den Bewegungsumfang (ROM) des dominanten Beins zu untersuchen. Es wird davon ausgegangen, dass professionelle und Amateur-Badmintonspieler Unterschiede in der rechten Vorwärtslunge aufweisen und dass ein größeres ROM das Risiko von Sportverletzungen erhöht.

Protocol

Das Experiment wurde von der Ethikkommission der Fakultät für Sportwissenschaft der Universität Ningbo genehmigt. Alle Teilnehmer haben schriftliche Einwilligungen unterschrieben und wurden über die Anforderungen und den Ablauf des Lungenexperiments informiert. 1. Gait Laborvorbereitung Bei der Kalibrierung, Entfernung oder Abdeckung anderer potenziell reflektierender Gegenstände im Volumen vermeiden Sie die Auswirkungen von Reflexionen von Sonnenlicht, Licht und anderen reflekt…

Representative Results

Abbildung 2 zeigt den mittelgroßen vGRF der Phasen I, II, III und IV (d.h.die anfangse Schlagspitze, sekundäre Aufprallspitze, Gewichtsabnahme bzw. Drive-off-Phasen) der Profispieler und amateur-Spieler, wenn sie eine losstürzen auf. In den Phasen I, II und III gibt es keinen signifikanten Unterschied. Allerdings ist der vGRF der Profispieler deutlich höher als der der Amateurspieler, was auf einen signifikanten Unterschied hindeutet (<strong cla…

Discussion

Einer der Nachteile der meisten Studien, die die biomechanischen Eigenschaften des Badminton-Lungenschritts analysieren, ist, dass sie das Geschicklichkeitsniveau der Badmintonspieler ignorieren, die die Lunge durchführen. Diese Studie unterteilt die Probanden in professionelle Spieler und Amateurspieler, um die Unterschiede in gemeinsamen ROM und gemeinsamen Moment auf verschiedenen Ebenen zu erkunden, wenn eine richtige Vorwärts Lunge durchführen.

Was das Sprunggelenk ROM auf der Frontebe…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China (81772423), dem K. C. Wong Magna Fund der Ningbo University und der National Social Science Foundation of China (16BTY085) gefördert.

Materials

Motion Tracking Cameras Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK n= 8
Valid Dongle Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK Vicon Nexus 1.4.116
Force Platform Amplifier Kistler, Switzerland n=1
Force Platform Kistler, Switzerland n=1
Vicon Datastation ADC  Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK
T-Frame Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK
14 mm Diameter Passive Retro-reflective Marker Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK n=16
Double Adhesive Tape Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK For fixing markers to skin
Badmionton racket  Li-ning, China BADMINTON RACKET CLUB PLAY BLADE 1000
[AYPL186-4]
MATERIAL: Standard Grade Carbon Fiber
WEIGHT: 81-84 grams
OVERALL LENGTH: 675mm
GRIP LENGTH: 200mm
BALANCE POINT: 295mm
TENSION: Vertical 20-24 lbs, Horizontal 22-26 lbs

References

  1. Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21 (1), 49-57 (2003).
  2. Kuntze, G., Mansfield, N., Sellers, W. A biomechanical analysis of common lunge tasks in badminton. Journal of Sports Sciences. 28 (2), 183-191 (2010).
  3. Alkjær, T., Henriksen, M., Dyhre-Poulsen, P., Simonsen, E. B. Forward lunge as a functional performance test in ACL deficient subjects: test-retest reliability. The Knee. 16 (3), 176-182 (2009).
  4. Alkjær, T., Simonsen, E. B., Magnusson, S. P., Aagaard, H., Dyhre-Poulsen, P. Differences in the movement pattern of a forward lunge in two types of anterior cruciate ligament deficient patients: copers and non-copers. Clinical Biomechanics. 17, 586-593 (2002).
  5. Boesen, A. P., et al. Evidence of accumulated stress in Achilles and anterior knee tendons in elite badminton players. Knee Surgery Sports Traumatology Arthroscopy. 19 (1), 30-37 (2011).
  6. Hensley, L. D., Paup, D. C. A survey of badminton injuries. British Journal of Sports Medicine. 13, 156-160 (1979).
  7. Jorgensen, U., Winge, S. Epidemiology of badminton injuries. International Journal of Sports Medicine. 8, 379-382 (1987).
  8. Kroner, K., et al. Badminton injuries. British Journal of Sports Medicine. 24, 169-172 (1990).
  9. Shariff, A. H., George, J., Ramlan, A. A. Musculoskeletal injuries among Malaysian badminton players. Singapore Medical Journal. 50, 1095-1097 (2009).
  10. Lees, A. Science and the major racket sports: a review. Journal of Sports Sciences. 21 (9), 707-732 (2003).
  11. Bahr, R., Krosshaug, T. Understanding injury mechanisms: a key component of preventing injuries in sport. British Journal of Sports Medicine. 39 (6), 324-329 (2005).
  12. Chard, M. D., Lachmann, M. D. Racquet sports-patterns of injury presenting to a sports injury clinic. British Journal of Sports Medicine. 21 (4), 150-153 (1987).
  13. Fong, D. T., Hong, Y., Chan, L. K., Yung, P. S., Chan, K. M. A systematic review on ankle injury and ankle sprain in sports. Sports Medicine. 37 (1), 73-94 (2007).
  14. Lin, H., et al. Specific inspiratory muscle warm-up enhances badminton footwork performance. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 32, 1082-1088 (2007).
  15. Manrique, D. C., González-Badillo, J. J. Analysis of the characteristics of competitive badminton. British Journal of Sports Medicine. 37, 62-66 (2003).
  16. Salmoni, A. W., Sidney, K., Michel, R., Hiser, J., Langlotz, K. A descriptive analysis of elite-level racquetball. Research Quarterly for Exercise and Sport. 62, 109-114 (1991).
  17. Chen, B., Mok, D., Lee, W. C. C., Lam, W. K. High-intensity stepwise conditioning programme for improved exercise responses and agility performance of a badminton player with knee pain. Physical Therapy in Sport. 16, 80-85 (2015).
  18. Chow, J. Y., Seifert, L., Hérault, R., Chia, S. J. Y., Lee, M. C. Y. A dynamical system perspective to understanding badminton singles game play. Human Movement Science. 33, 70-84 (2014).
  19. Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21, 49-57 (2003).
  20. Phomsoupha, M., Guillaume, L. The science of badminton: Game characteristics, anthropometry, physiology, visual fitness and biomechanics. Sports Medicine. 45, 473-495 (2015).
  21. Madsen, C. M., Karlsen, A., Nybo, L. Novel speed test for evaluation of badminton-specific movements. Journal of Strength and Conditioning Research. 29, 1203-1210 (2015).
  22. Walklate, B. M., O’Brien, B. J., Paton, C. D., Young, W. Supplementing regular training with short-duration sprint-agility training leads to a substantial increase in repeated sprint-agility performance with national level badminton players. Journal of Strength and Conditioning Research. 23, 1477-1481 (2009).
  23. Huang, M. T., Lee, H. H., Lin, C. F., Tsai, Y. J., Liao, J. C. How does knee pain affect trunk and knee motion during badminton forehand lunges. Journal of Sports Sciences. 32 (7), 690-700 (2014).
  24. Lin, C., Hua, S., Huang, M., Lee, H., Liao, J. Biomechanical analysis of knee and trunk in badminton players with and without knee pain during backhand diagonal lunges. Journal of Sports Sciences. 33 (14), 1429-1439 (2015).
  25. Hu, X., Li, J. X., Hong, Y., Wang, L. Characteristics of plantar loads in maximum forward lunge tasks in badminton. PloS One. 10 (9), 1-10 (2015).
  26. Lam, W. K., Ding, R., Qu, Y. Ground reaction forces and knee kinetics during single and repeated badminton lunges. Journal of Sports Sciences. 414, 1-6 (2016).
  27. Mei, Q., Gu, Y., Fu, F., Fernandez, J. A biomechanical investigation of right-forward lunging step among badminton players. Journal of Sports Sciences. 35 (5), 457-462 (2017).
  28. Abernethy, P., Wilson, G., Logan, P. Strength and power assessment: issues, controversies and challenges. Sports Medicine. 19, 401-417 (1995).
  29. Fong, D. T., Chan, Y. Y., Mok, K. M., Yung, P. S., Chan, K. M. Understanding acute ankle ligamentous sprain injury in sports. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation. 1 (1), 14 (2009).
  30. Lin, C., Hua, S., Huang, M., Lee, H., Liao, J. Biomechanical analysis of knee and trunk in badminton players with and without knee pain during backhand diagonal lunges. Journal of Sports Sciences. 33 (14), 1429-1439 (2015).
  31. Kimura, Y., et al. Mechanisms for anterior cruciate ligament injuries in badminton. British Journal of Sports Medicine. 44 (15), 1124-1127 (2010).
  32. Mei, Q., Zhang, Y., Li, J., Rong, M. Different sole hardness for badminton movement. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. 6 (6), 632-634 (2014).
  33. Hall, M., et al. Forward lunge knee biomechanics before and after partial meniscectomy. The Knee. 22 (6), 506-509 (2015).

Play Video

Cite This Article
Huang, P., Fu, L., Zhang , Y., Fekete, G., Ren, F., Gu, Y. Biomechanical Analysis Methods to Assess Professional Badminton Players’ Lunge Performance. J. Vis. Exp. (148), e58842, doi:10.3791/58842 (2019).

View Video