שיטות ניתוח ביומכאני להערכת ביצועים מקצועיים לשחקני בדמינטון
Summary
כאן אנו מציגים פרוטוקול להערכת ההבדלים במנגנוני הפציעה בין השחקנים המקצועיים והחובבים בעת ביצוע תנועת הזינוק הימנית המקסימלית של בדמינטון באמצעות ניתוח קינמטיקה הגפיים התחתונות.
Abstract
במצב של הדמיית בית משפט בדמינטון במעבדה, מחקר זה השתמש במודל מנגנון הפציעה כדי לנתח את תנועות הזינוק הימנית המקסימלית של שמונה שחקני בדמינטון מקצועיים ושמונה שחקנים חובבים. מטרת פרוטוקול זה היא ללמוד את ההבדלים בקינמטיקה וברגע משותף של הברך הימנית והקרסול. מערכת לכידת תנועה וצלחת כוח שימשו כדי ללכוד את הנתונים של התנועות המשותפת של הגפיים התחתונות ואת הכוח האנכי תגובת הקרקע (vGRF). שישה עשר צעירים שלא היו להם פציעות ספורט בששת החודשים האחרונים השתתפו במחקר. הנבדקים ביצעו זינוק ימני מקסימלי מתנוחת ההתחלה עם הרגל הימנית שלהם, ממשיכה ומתקשרים באופן מלא עם לוחית הכוח, פגעה בתרנגול הדרך עם מכת-יד מתחת לעמדה המיועדת בחצר האחורית, ולאחר מכן חזרה להתחלה/ מיקום הסופי. כל הנושאים לבשו את הנעליים בדמינטון אותו כדי למנוע הבדל השפעה של נעלי בדמינטון שונים. השחקנים החובבים הראו מגוון רחב יותר של תנועת הקרסול ורגע משותף לאחור על המישור החזיתי, ומומנט גדול יותר של סיבוב פנימי משותף על המישור האופקי. שחקני בדמינטון מקצועיים הציגו רגע ברכיים גדול יותר על המטוסים המשונן והפרונטלית. לכן, יש להתייחס לגורמים אלה בפיתוח תוכנית ההכשרה כדי להפחית את הסיכון לפציעות הספורט במפרקים בברך ובקרסול. מחקר זה מדמה את בית המשפט בדמינטון אמיתי מכייל את מגוון הפעילויות של כל תנועה של הנושאים, כך הנבדקים להשלים את הפעולה ניסיוני במצב טבעי עם איכות גבוהה. הגבלה של מחקר זה היא כי הוא אינו משלב עומס משותף פעילות השריר. מגבלה נוספת היא כי גודל המדגם קטן ויש להרחיב במחקרים עתידיים. ניתן להחיל שיטת מחקר זו על המחקר הביומכאני התחתון של עבודת רגליים אחרות בפרויקט בדמינטון.
Introduction
בדמינטון היה תמיד אחד הספורט הפופולרי ביותר בעולם. במשחק, התדירות של ביצוע שהתוקף הוא גבוה יחסית. חשוב לשלוט על היכולת לבצע במהירות זינוק ולחזור לתנוחת ההתחלה או לנוע בכיוון השני. הזינוק לא רק חיוני לבדמינטון, אלא גם בעל חשיבות רבה לטניס, לטניס שולחן ולספורט אחר.
הזינוק הקדמי נלקח כשיטה להערכת פונקציות עבור רצועה צולבת קדמית (ACL) מחסור ויציבות הברך3,4. מחקרים מראים כי שחקני בדמינטון צריך גם חוזק שרירי גבוה וטכניקות מקצועיות. באופן כללי, שחקנים חובבים להקדיש יותר תשומת לב הכשרה טכנית מאשר אימון כוח שרירי. אם אדם בעל יכולת כוח נמוכה מקבל אימון באיכות נמוכה, זמן ההכשרה הופך לארוך יותר, ולכן מוביל לעומס יתר של הגפיים התחתונות ואף לפגיעה בספורט.
הכשרה בעוצמה גבוהה מביא לעומס גדול על הגפיים התחתונות, אשר עשוי להיות הגורם לפציעות ספורט5. פציעות הגפיים התחתונות חשבון עבור 60% מהמספר הכולל של פציעות. עבור שחקני בדמינטון הן זכר ונקבה, הברך ואת כף הרגל הם החלקים הפגיעים ביותר6,7,8,9. ניתוח נתונים קינטי יכול לשמש כדי להסביר את הפציעות הגפיים התחתונות של שחקנים ברמות שונות. דווח כי שחקני בדמינטון מקצועי יש זרימה intratendinous ניכרת אשר עולה לאחר תנועות עומס חוזרות, במיוחד בגיד צלחית של הרגל דומיננטי.
דיווחים מראים כי נערך בעבר מחקר ספורט המחבט העריכו בעיקר הפרמטרים קימטיים, אבל ממוקד פחות על קינטיקה2,10. כאשר שחקן מקצועי שיחק תחרות, הלחץ הוא מרוכז גיד אכילס שלהם גידים הברך הקדמי, במיוחד ברגל לזינוק דומיננטי5. בספורט המחבט, ניתוחים קליניים של פציעות התמקדו בעיקר על הגפיים התחתונות, אשר חרג 58%, במיוחד על הברך והקרסול5,8,10,11,12, . שלוש עשרה
מחקרים קודמים העריכו את האינדיקטורים הפיזיולוגיים של בדמינטון14,15,16 ואת התכונות של יכולות פיזיות17,18,19,20 . בשל תכונות בסיסיות אלה, פעולות בסיסיות על הזריזות של בדמינטון מוצעות כדי לשפר את אפקט האימון ואת הביצועים במקום של השחקנים21,22. מחקרים קודמים על בדמינטון התמקדו בתנועות שונות או כיוונים של תנועת זינוק מבלי להשוות את מאפייני התנועה בין שחקני בדמינטון מקצועיים וחובבים23,24,25 ,26,27. הבדלים אלה בדינמיקה ובתנועה משותפת הופכים אותם לפגיעים למנגנונים שונים של פציעות ספורט.
מטרת מחקר זה היא ללמוד את ההבדלים kinאמאם ודינמיקה בין שחקני בדמינטון מקצועי ושחקני בדמינטון חובב, כמו גם את מגוון התנועה (ROM) של הרגל דומיננטי. ההנחה היא כי שחקנים מקצועיים וחובבים בדמינטון להראות הבדלים הימנית קדימה להתקדם וכי ROM גדול יותר מגביר את הסיכון של פציעות ספורט.
Protocol
Representative Results
Discussion
אחד החסרונות של רוב המחקרים לנתח את המאפיינים הביומכאני של הצעד לפני בדמינטון הוא שהם מתעלמים מרמת המיומנות של שחקני בדמינטון ביצוע הזינוק. מחקר זה מחלק את הנושאים לשחקנים מקצועיים ושחקנים חובבים כדי לחקור את ההבדלים ROM משותף ברגע משותף ברמות שונות בעת ביצוע זינוק ימינה קדימה.
<p class="jove_c…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה היה בחסות הקרן הלאומית למדע הטבע של סין (81772423), הקרן K. C וונג של אוניברסיטת Ningbo, והקרן הלאומית למדעי החברה של סין (16BTY085).
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
- Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21 (1), 49-57 (2003).
- Kuntze, G., Mansfield, N., Sellers, W. A biomechanical analysis of common lunge tasks in badminton. Journal of Sports Sciences. 28 (2), 183-191 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- Hensley, L. D., Paup, D. C. A survey of badminton injuries. British Journal of Sports Medicine. 13, 156-160 (1979).
- Jorgensen, U., Winge, S. Epidemiology of badminton injuries. International Journal of Sports Medicine. 8, 379-382 (1987).
- Kroner, K., et al. Badminton injuries. British Journal of Sports Medicine. 24, 169-172 (1990).
- Shariff, A. H., George, J., Ramlan, A. A. Musculoskeletal injuries among Malaysian badminton players. Singapore Medical Journal. 50, 1095-1097 (2009).
- Lees, A. Science and the major racket sports: a review. Journal of Sports Sciences. 21 (9), 707-732 (2003).
- 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).
- 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).
- 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).
- Lin, H., et al. Specific inspiratory muscle warm-up enhances badminton footwork performance. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 32, 1082-1088 (2007).
- Manrique, D. C., González-Badillo, J. J. Analysis of the characteristics of competitive badminton. British Journal of Sports Medicine. 37, 62-66 (2003).
- 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).
- 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).
- 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).
- Cronin, J., McNair, P. J., Marshall, R. N. Lunge performance and its determinants. Journal of Sports Sciences. 21, 49-57 (2003).
- Phomsoupha, M., Guillaume, L. The science of badminton: Game characteristics, anthropometry, physiology, visual fitness and biomechanics. Sports Medicine. 45, 473-495 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Abernethy, P., Wilson, G., Logan, P. Strength and power assessment: issues, controversies and challenges. Sports Medicine. 19, 401-417 (1995).
- 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).
- 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).
- Kimura, Y., et al. Mechanisms for anterior cruciate ligament injuries in badminton. British Journal of Sports Medicine. 44 (15), 1124-1127 (2010).
- 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).
- Hall, M., et al. Forward lunge knee biomechanics before and after partial meniscectomy. The Knee. 22 (6), 506-509 (2015).
