تأثير حمل كوله‌پشتي بر متغيرهاي نيروي عكس‌العمل زمين در وزن و شيب‌هاي مختلف در دانش‌آموزان 10 تا 12 ساله ساكن شهر تهران

The Effect of Backpack Carriage in Different Weights and Gradients on Ground Reaction Force Parameters of 10-12 Year Old Schoolchildren’s Gait in Tehran, Iran

مقدمه: كودكان دبستاني مجبور هستند هر روز كوله‌پشتي خود را در مسيرهايي با ويژگي‌ها و شيب‌هاي مختلف حمل كنند. با اين حال، دانش موجود درباره اثرات آن بر بيومكانيك راه رفتن بسيار محدود است. هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسي تأثير حمل كوله‌پشتي در وزن و شيب‌هاي مختلف بر كينتيك راه رفتن دانش‌آموزان دبستاني بود. مواد و روش‌ها: 18 پسر دبستاني 10 تا 12 ساله ساكن شهر تهران، هفت مرحله راه رفتن روي تردميل شامل سه تكليف در سطح صاف (بدون كوله و با كوله‌پشتي 10 و 15 درصد وزن بدن به عنوان گروه شاهد)، دو تكليف در شيب 15 درصد مثبت و دو تكليف در شيب 15 درصد منفي را اجرا نمودند. مقادير مربوط به متغيرهاي نيروي عكس‌العمل عمودي (پيك اول، پيك دوم، نرخ بارگذاري، نرخ پوش‌آف و زمان رسيدن به پيك) در حين راه رفتن روي تردميل استخراج گرديد. يافته‌ها: نتايج آزمون ANOVA نشان داد كه شيب تأثير معني‌داري بر متغيرهاي پيك اول و دوم، نرخ بارگذاري، نرخ پوش‌آف و زمان رسيدن به پيك حين راه رفتن داشت (001/0 = P)؛ در حالي كه اثر وزن كوله‌پشتي بر اين متغيرها معني‌دار نبود. نتيجه‌گيري: حمل كوله‌پشتي در سرپاييني اثرات بيشتري بر سيستم حركتي كودكان دارد. بنابراين، به نظر مي‌رسد استراتژي كنترل حركتي متفاوتي داشته باشد. تعديل و اصلاح شيوه‌هاي حمل بار (كوله) مي‌تواند از راهكارهاي پيش‌رو براي كاهش اثرات منفي فشار بر سيستم اسكلتي- عضلاني كودكان باشد.

Introduction Schoolchildren have to carry their backpacks every day on routes with different characteristics and slopes. However, the knowledge available on its effects on walking biomechanics is very limited. Therefore, this study aims to evaluate the effects of backpack carriage in different weights and gradients on the kinetics of schoolchildren’s gait. Materials and Methods 18 primary schoolchildren living in Tehran City, Iran, with age range of 10-12 years completed 7 randomized trials of walking on a treadmill (three tasks on a flat surface, including without a backpack and with backpacks with 10% and 15% of body weight load as the control group, two tasks on a 15% positive gradient, and two tasks on a 15% negative gradient). The values of the vertical ground reaction force parameters including the first force peak, second force peak, mid support force, loading rate, push-off rate, and time-to-peak (TTP) were extracted. Results The results of analysis of variance (ANOVA) showed that the effect of gradient on the first and second peaks, loading rate, rate of push-off, and TTP of gait was significant (P ≤ 0.001), but the effect of backpack weights on the kinetics was not significant Conclusion Carrying backpacks downhill will has more impacts on the children’s motor system, so that it seemed to have a different motor control strategy. The modification of backpack carriage methods can be one of the leading strategies to reduce the negative effects of stress on the musculoskeletal system of children.