تحليل شوك وارد بر پا در رژه‌ي 90 درجه‌ي نيروهاي مسلح با استفاده از منحني‌هاي شتاب

Evaluating the Shock Induced to the Legs during the 90 Degree Military Marching Using Acceleration Curves

اهداف: هدف از اجراي اين تحقيق، تحليل شوك وارد بر پا در رژه‌ي 90 درجه‌ي نيروهاي مسلح به كمك منحني‌هاي شتاب بود. روش‌ها: آزمودني‌هاي اين تحقيق 13 نفر از دانشجويان دانشگاه امام حسين (ع) بودند كه در مقابل يك دوربين سرعت بالا به اجراي رژه‌ي 90 درجه با سرعت پيشروي دلخواه پرداختند. مفاصل ران و مچ پاي راست آزمودني‌ها نشان‌گذاري شد و حركت در صفحه‌ي ساجيتال با فركانس 300 هرتز ثبت گرديد. با استفاده از نرم‌افزار آناليز حركت، سرعت افقي ماركر مفصل ران و منحني‌هاي شتاب حركت ماركر قوزك پا حين اجراي رژه به دست آمدند و مقادير پيك شتاب در لحظه‌ي برخورد پا با زمين ثبت شدند. يافته‌ها: بررسي داده‌ها الگوي تناوبي منحني‌هاي شتاب را در چرخه‌هاي متوالي حركت براي همه‌ي آزمودني‌ها نشان داد. ميانگين سرعت پيشرويm/s 0/14±0/60 و ميانگين پيك شتاب‌هاي افقي، عمودي و برآيند، به ترتيب برابر با g1/58±8/67، g1/60±5/93 و g1/72±10 ثبت شد. نتيجه‌گيري: در رژه‌ي 90 درجه، برخلاف راه رفتن و دويدن، شتاب افقي لحظه‌ي برخورد بزرگ‌تر از شتاب عمودي بود. علي‌رغم سرعت پيشروي بسيار پايين، شتاب به‌دست‌آمده در اين مطالعه با شتاب‌هاي گزارش شده در دويدن با سرعت‌هاي بالاتر از m/s4 برابري مي‌كند. ميزان بالاي شتاب و جهت‌گيري خاص آن، حاكي از نيروي شديد عكس‌العمل زمين و شكل نامتعارف اعمال آن است كه مي‌تواند به‌شدت آسيب‌زا باشد. استفاده از ضربه‌گيرهاي خاص در پوتين‌هاي نيروهاي مسلح، تمرين رژه با استفاده از فيدبك ديداري منحني‌هاي شتاب و يا تغيير شكل اجراي رژه به‌عنوان راهكارهاي تعديل يا رفع مشكل پيشنهاد مي‌شوند.

Aims: The objective of this study was to evaluate the shock induced to the legs during the 90 degree military marching using acceleration curves. Methods: Subjects of this study were 13 Imam Hossein University Students performing 90 degree military marches at self-selected speeds recorded by a high speed camera at 300 fps from the sagittal plane. Two passive markers were placed on the hip and ankle of the participants. Horizontal component of hip velocity and accompanying ankle acceleration curves while marching were deduced and the magnitudes of peak acceleration at the moment of impact with the ground were recorded. Results: Cyclic acceleration curves for consecutive movements were identified in all the subjects. Average propulsion velocity of 0.60±0.14m/s and average horizontal, vertical and resultant peak accelerations were 8.67± 1.58, 5.93± 1.60g, and 10± 1.72 g. Conclusion: Unlike walking and running, the magnitude of horizontal acceleration at the instant of impact was larger than that of the vertical, in 90 degree marching. Although the forward velocity was remarkably slow, the accelerations obtained in this study were higher than those encountered with running at a velocity of 4 m/s. Directions and magnitudes of the acceleration indicate the irrational ground reaction force which can be highly prone to injury. The inclusion of special energy absorption parts in the armed forces boots, marching exercises using visual feedback on acceleration profiles, or adoption of alternative marching techniques could all contribute to reduce or eliminate injury problems.