Summary

Vergleichende Analyse der Unterlimbkinematik zwischen der Anfangs- und Terminalphase von 5km Laufband

Published: July 17, 2020
doi:

Summary

Diese Studie untersuchte die biomechanischen Eigenschaften der kinematischen Variablen der unteren Extremität zwischen der Anfangs- und Endphase des 5 km langen Laufbandbetriebs. Die kinematischen Daten von 10 Läufern wurden in der Anfangsphase (0,5 km) bzw. der Endphase (5 km) mit einem dreidimensionalen Bewegungserfassungssystem auf einem Laufband gesammelt.

Abstract

Laufen ist vorteilhaft für die körperliche Gesundheit, aber es wird auch von vielen Verletzungen begleitet. Die Hauptfaktoren, die zu Laufverletzungen führen, bleiben jedoch ungeklärt. Diese Studie untersuchte die Auswirkungen der langen Laufstrecke auf kinematische Variablen der unteren Gliedmaßen und die kinematische Differenz zwischen der Anfangs- (IR) und der Endphase (TR) von 5 km Laufen wurde verglichen. Zehn Hobbyläufer liefen auf einem Laufband mit einer Geschwindigkeit von 10 km/h. Dynamische kinematische Daten wurden in der Phase von IR (0,5 km) bzw. TR (5 km) gesammelt. Der Spitzenwinkel, die Spitzenwinkelgeschwindigkeiten und der Bewegungsbereich wurden in diesem Experiment aufgezeichnet. Die wichtigsten Ergebnisse zeigten folgendes: Knöchel-Eversion und Knie-Entführung wurden bei TR erhöht; ROMs von Knöchel und Knie wurden in der Frontebene bei TR als IR erhöht; eine größere Spitzenwinkelgeschwindigkeit von Knöcheldorsiflexion und Hüftinterrotation wurden in TR im Vergleich zu IR gefunden. Diese Änderungen während des Langstreckenlaufs können einige spezifische Details für die Untersuchung möglicher Gründe für Laufverletzungen liefern.

Introduction

Laufen ist die beliebteste Sportart auf der ganzen Welt. Es gibt eine große Anzahl von Personen, die laufen, und diese Zahl steigt jedes Jahr erheblichan 1. Es wurde vorgeschlagen, dass die Teilnahme an regelmäßigen Übungen einschließlich Laufen die Gesundheit fördern, das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verringern und damit die Lebenserwartung verbessern kann2,3,4. Trotz der erheblichen gesundheitlichen Vorteile des Laufens ist die Inzidenz von Laufverletzungen im Laufe derJahre,von 25 % auf 83 %gestiegen. Es gibt einige Risiken im Zusammenhang mit laufen, vor allem auf die unteren7Extremitäten, die vor allem auf Muskel-Skelett-Verletzungen 7 konzentriert sind. Die Mehrheit der häufigen laufbedingten Verletzungen sind mit patellofemoralen Schmerzen, Knöchelverstauchung, tibialen Stressfrakturen und Plantarfasziitis8zusammenhängen. Laufverletzungen können durch viele Faktoren verursacht werden, wie falsche Fußschlagmuster, falsche Schuhauswahl und andere individuelle biomechanische Faktoren9. Zum Beispiel kann das Laufen mit einem Fersenschlagmuster zu einer größeren Pronation führen und wird von einem größeren Plantardruck auf der medialen Seite des Fußes begleitet, was zu einem höheren Risiko für Achillessehnen- und Patellofemoralschmerzen führen kann10. Darüber hinaus wurde bereits berichtet, dass das Laufen mit einer größeren Knie-Innenrotation mit dem iliotibialen Bandsyndrom bei Läuferinnen11in Verbindung gebracht wird, insbesondere bei langen Strecken.

Parameter der Kinematik, Kinematik und Zeit-Raum-Komponenten können eine präzise Analyse der Gangbiomechanik liefern und gelten derzeit als wichtiger Parameter für die klinische Ganganalyse12. Niedrigere vertikale Bodenreaktionskräfte und größere Aufprallbeschleunigungen werden nach dem Langstreckenlauf13,14neu kodiert. Höhere Hüftausflüge und kleinere Knieflexionen wurden zusammen mit ermüdeten Muskeln15gefunden, und die erhöhte Schrittfrequenz kann zu reduzierten Schrittlängen13,16führen.

Änderungen der biomechanischen Merkmale der unteren Gliedmaßen in der Phase des Ein- und Endlaufs wurden jedoch nicht vollständig analysiert, da die meisten Studien die biomechanische Variation nach dem Laufen gemessen haben. Darüber hinaus verwenden nur wenige Studien Standardlabortechniken, um die Auswirkungen des Langstreckenlaufs auf die biomechanischen Veränderungen bei Amateurläufern zu bewerten. Die Hauptfaktoren, die zu Laufverletzungen führen, sind noch unklar. Um die zugrunde liegenden Gründe für Verletzungen der unteren Extremität durch Langstreckenlauf aufzudecken, zielt diese Studie daher darauf ab, die biomechanischen Veränderungen der unteren Extremität zwischen der IR- und TR-Phase im Laufband 5 km beim Laufen bei Amateurläufern zu vergleichen.

Protocol

Schriftliche Informierte Zustimmung wurde von den Probanden eingeholt und die Testverfahren wurden von der Ethikkommission der Universität genehmigt. Alle Teilnehmer wurden über die Anforderungen und den Prozess der Studie informiert. 1. Laborvorbereitung Schalten Sie während der Kalibrierung das Licht aus und entfernen Sie andere möglicherweise reflektierende Objekte. Stellen Sie sicher, dass acht Kameras angemessen platziert sind und eine klare Sicht ohne Reflexion haben. …

Representative Results

Die Ergebnisse zeigten, dass in der sagittalen Ebene keine Unterschiede im Spitzenwinkel von Knöchel und Hüfte beobachtet wurden. Im Vergleich zu IR wurden die Spitzenwinkel des Knöchels und des Knies in der Frontebene bei TR deutlich erhöht. Ein größerer interner Hüftwinkel wurde in TR im Gegensatz zu IR gefunden. TR präsentierte jedoch einen kleineren Spitzenwinkel bei Hüftentführung, Knöchelinterrotation und Knieinterrotation als IR (Abbildung 2). In…

Discussion

Diese Studie verglich die Auswirkungen des Langstreckenlaufs auf die biomechanischen Eigenschaften der unteren Extremität bei Amateurläufern. Es wurde festgestellt, dass der Spitzenwinkel der Knöcheleversion und Knieentführung nach 5 km Laufen zunahm, was einer früheren Studieentspricht 17. Studien haben gezeigt, dass übermäßige Knöchel-Eversion und Eversionsgeschwindigkeit wichtige Faktoren sind, die das Risiko von Knöchelverletzungen erhöhen18,<sup c…

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 in der Ningbo University und dem National Key R&D Program of China (2018YFF0300903) gefördert.

Materials

14 mm Diameter Passive Retro-reflective Marker Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK n=22
Double Adhesive Tape Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK For fixing markers to skin
Heart Rate Garmin, HRM3-SS, China Detection of fatigue state
Motion Tracking Cameras Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK n= 8
T-Frame Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK
Treadmill Smart Run,China Subject run on the treadmill for all the process.
Valid Dongle Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK Vicon Nexus 1.4.116
Vicon Datastation ADC Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK

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Cite This Article
Quan, W., Wang, M., Liu, G., Fekete, G., Baker, J. S., Ren, F., Gu, Y. Comparative Analysis of Lower Limb Kinematics between the Initial and Terminal Phase of 5km Treadmill Running. J. Vis. Exp. (161), e61192, doi:10.3791/61192 (2020).

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