Summary

Методы биомеханического анализа для оценки производительности легких профессиональных бадминтонных игроков

Published: June 11, 2019
doi:

Summary

Здесь мы представляем протокол для оценки различий в механизмах травммежду профессиональными и любительскими игроками при выполнении бадминтона максимальное движение правого выпада, анализируя кинематику нижних конечностей.

Abstract

При условии имитации бадминтон суд в лаборатории, это исследование использовало модель механизма травмы для анализа максимальных движений правого выпада восьми профессиональных бадминтонистов и восемь игроков-любителей. Целью данного протокола является изучение различий в кинематике и совместном моменте правого колена и лодыжки. Для сбора данных о совместных движениях нижней конечности и вертикальной силе реакции (vGRF) использовалась система захвата движения и силовая пластина. В исследовании приняли участие 16 молодых людей, не имевших спортивных травм за последние 6 месяцев. Испытуемые выполнили максимальный правый выпад от стартового положения правой ногой, наступая и полностью контактируя с силовой пластиной, ударили воланом закулисным ударом в назначенное положение в задней части корта, а затем вернулись к старту/ конечная позиция. Все испытуемые носили одну и ту же обувь для бадминтона, чтобы избежать разницы в ударе от различных бадминтон обуви. Любители показали больший диапазон движения лодыжки и обратный совместный момент на фронтальной плоскости, а также больший внутренний момент вращения сустава на горизонтальной плоскости. Профессиональные бадминтонисты продемонстрировали больший момент колена на сагитальных и фронтальных плоскостях. Поэтому эти факторы следует учитывать при разработке учебной программы для снижения риска спортивных травм коленного и голеностопного суставов. Это исследование имитирует настоящий бадминтон-корт и калибрует диапазон деятельности каждого движения испытуемых так, чтобы испытуемые завершили экспериментальное действие в естественном состоянии с высоким качеством. Ограничение этого исследования заключается в том, что он не сочетает в себе нагрузку на суставов и мышечную активность. Еще одно ограничение заключается в том, что размер выборки невелик и должен быть расширен в ходе будущих исследований. Этот метод исследования может быть применен к нижней конечности биомеханических исследований других ног в бадминтон проекта.

Introduction

Бадминтон всегда был одним из самых популярных видов спорта в мире. В игре частота выполнения выпадов относительно высока1. Крайне важно овладеть способностью быстро выполнить выпад и вернуться в стартовое положение или двигаться в другом направлении2. Выпад не только имеет решающее значение для бадминтона, но и имеет большое значение для тенниса, настольного тенниса и других видов спорта.

Передний выпад был взят в качестве метода оценки функции для передней крестообразной связки (ACL) дефицит и стабильность колена3,4. Исследования показывают, что бадминтон игроки нуждаются в высокой мышечной силы и профессиональных методов. В целом, игроки-любители уделяют больше внимания технической подготовке, чем мышечной силовой тренировке. Если человек с низкой прочностью требует низкой качественной тренировки, время тренировок становится длиннее, что приводит к перегрузке нижних конечностей и даже к спортивной травме.

Высокоинтенсивная тренировка приводит к большой нагрузке на нижние конечности, что может быть причиной спортивных травм5. Травмы нижних конечностей составляют 60% от общего числа травм. Для мужчин и женщин бадминтон игроков, колено иноги являются наиболее уязвимыми частями 6,7,8,9. Кинетический анализ данных может быть использован для объяснения травм нижних конечностей игроков на разных уровнях. Сообщалось, что профессиональные бадминтонисты имеют значительный внутритендиновый поток, который поднимается после повторяющихся движений нагрузки, особенно в сухожилии коленной чашечки доминирующей ноги.

Отчеты показывают, что ранее проведенные исследования по ракетке спорта в основномоценивали кинематические параметры, но меньше фокусировались на кинетике 2,10. Когда профессиональный игрок сыграл конкуренции, давление сосредоточено в их ахиллова сухожилия и передних сухожилий колена, особенно в доминирующей выпад ноги5. В ракетке спорта клинические анализы травм в основном сосредоточены на нижнейконечности, которая превысила 58%, в частности, на колене и лодыжке 5,8,10,11,12, 13.

Предыдущие исследования оценивали физиологические показатели бадминтона14,15,16 и особенности физических способностей17,18,19,20 . Благодаря этим основным особенностям, основные действия по ловкости бадминтона предлагается улучшить тренировочный эффект и на месте производительность игроков21,22. Предыдущие исследования по бадминтону сосредоточены на различных движениях или направлениях движения выпадбеза без сравнения характеристик движения между профессиональными и любительскими бадминтонами23,24,25 ,26,27. Эти различия в динамике и движении суставов делают их восприимчивыми к различным механизмам спортивных травм.

Целью данного исследования является изучение различий в кинематике и динамике между профессиональными бадминтонами и любительами бадминтона, а также диапазон движения (ROM) доминирующей ноги. Предполагается, что профессиональные и любительские бадминтон игроки показывают различия в правом переднем выпади и что большая ПЗУ увеличивает риск спортивных травм.

Protocol

Эксперимент был одобрен комитетом по этике факультета спортивных наук Университета Нинбо. Все участники подписали письменные согласия и рассказали о требованиях и процессе выпад эксперимента. 1. Подготовка лаборатории похода При калибровке, удалить или покрыть др…

Representative Results

На рисунке 2 показансредний vGRF фаз I, II, III и IV (т.е. начальный пик удара, вторичный пик удара, прием вес, и фазы drive-off, соответственно) профессиональных игроков и игроков-любителей, когда они выполняли Выпад. Существенной разницы в фазах I, II и III нет. Тем ?…

Discussion

Одним из недостатков большинства исследований, анализирующих биомеханические характеристики бадминтона выпад шаг является то, что они игнорируют уровень квалификации бадминтон игроков, выполняющих выпад. Это исследование делит субъектов на профессиональных игроков и любительских ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Это исследование было организовано Национальным фондом естественных наук Китая (81772423), Фондом К. Вонга Магны из Университета Нинбо и Национальным фондом социальных наук Китая (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

  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