ارتباط بين مكانيك فازهاي مثبت و منفي هاپينگ؛ بررسي نقش سفتي و چرخه كشش انقباض در اجراي بهينه حركات چرخه‌اي

Relationship between Mechanics of the Negative and Positive Phases of the Hopping; Identify the Effect of Stiffness and Stretch Shortening Cycle on the Optimal Performance of the Cyclic Movements

زمينه و هدف: سفتي اندام از طريق تغيير در چرخه كشش و انقباض، مي‌تواند تاثير زيادي در بازده حركت داشته باشد؛ با اين وجود، اطلاعات كمي درباره نقش متقابل اين دو پديده مشاهده مي‌شود. هدف اين تحقيق، تعيين ارتباط بين مكانيك مفاصل مچ پا و زانو در فازهاي منفي و مثبت هاپينگ است، تا از اين طريق، ارتباط بين سينتيك و سينماتيك با سفتي و عملكرد چرخه كشش و انقباض، شناسايي شود. روش تحقيق: سفتي اندام تحتاني، سفتي مفاصل زانو، مچ پا و سرعت زاويه‌اي مفاصل مچ پا و زانوي 30 مرد جوان در بازه سني 18-30 سال و محدوده وزني 60 تا 88 كيلوگرم در تكليف هاپينگ، با استفاده از صفحه نيرو و سيستم تحليل حركت، اندازه‌گيري شدند. يافته‌ها: نتايج تحليل اجزاي اصلي نشان داد كه تمام پارامترهاي مرتبط با مچ پا در طول هاپينگ، به‌عنوان اجزاي اصلي اول قرار گرفتند. ضريب همبستگي پيرسون نيز ارتباط مستقيم و قوي بين سفتي مفصل، انرژي مكانيكي منفي و مثبت و سرعت زاويه‌اي نشان داد (01/0P < و 05/0P < ). نتيجه‌گيري: با توجه به يافته‌هاي اين تحقيق، مكانيسم رايج استفاده‌شده در فعاليت‌هاي قدرتي و تواني براي بهره‌برداري بيشينه از چرخه كشش و انقباض در طول اجراي حركات چرخه‌اي، ‌كاربردي ندارد؛ در حالي‌كه كاهش سفتي مفصل مچ پا، روش بهينه‌تري براي كاهش انرژي مورد‌نياز براي اجراي اين قبيل فعاليت‌ها است.

Background and Aim: The Stiffness of human could have the substantial effect on motion efficiency by the influence in Stretch-Shortening cycle. The purpose of this study was to investigate the relationship between mechanics of the negative and positive phases of hopping; to identify the effect of stiffness and stretch shortening cycle on the optimal performance of the cyclic movements. Materials and Methods: To calculate the leg stiffness, knee and ankle joint stiffness and also angular velocity of the 30 young male with the age range of 18-33 and weight range of 60-88 kg during hopping, we used motion analysis and force platform system. Results: the results of the Principle component analysis showed that all of the ankles related parameters were classified on the first PC. Pearson correlation coefficient also showed that there are a significant relationship between joint stiffness, negative and positive mechanical energy and angular velocity (P < 0.05, P < 0.01). Conclusion: Due to results of this study, it seems that during cyclic motions, the common mechanism for performing strength and power activity is not useful for having the maximum advantage from stretch shortening cycle, though the ankle joint stiffness reduction is an efficient way to decrease required energy for performing these activities.