تاثير طول گام بر مولفه هاي عمودي و خلفي نيروي عكس العمل زمين و نرخ بارگذاري در حين انجام حركت »بدو-رو«: مولفه اي براي خطر شكستگي استرسي در اندام تحتاني نظاميان

The Effect of Step Length on Vertical and Posterior Components of Ground Reaction Force and Loading Rate During Fixed-Cadence Marching: Implications for Lower Extremity Stress Fracture in Military

مقدمه: شكستگي استرسي در پي قرار گرفتن استخوان تحت بارگذاري متناوب و زير آستانه شكست،‌ پيش از آنكه ترك‌هاي ميكروسكوپي فرصت ترميم يابند، ايجاد مي‌شود. هدف از اين تحقيق 1) بررسي و مقايسه نيروي عكس‏العمل زمين در گام چهارم حركت بدو-رو، دويدن عادي و فرود تك پا؛ و 2) بررسي تاثير افزايش طول گام در گام چهارم حركت بدو-رو بر نيروي عكس‏العمل زمين و نرخ بارگذاري بوده است. مواد و روش‏ها: 10 ‏نفر از دانشجويان مرد دانشگاه علوم انتظامي در اين مطالعه شركت كردند.‏ پنج آزمايش شامل دو آزمون فرود تك پا، دو آزمون حركت بدو-رو و يك آزمون دويدن عادي را انجام دادند. اطلاعات آزمونها توسط دستگاه صفحه نيرو و با فركانس نمونه برداري 200 هرتز جمع‌آوري شد. يافته‏ها: نتايج تحقيق نشان داد كه همبستگي بالايي بين حداكثر مولفه‏هاي عمودي و خلفي نيروي عكس‏العمل زمين و نرخ بارگذاري در حركت بدو-رو و فرود تك‌پا در دو طول گام مورد آزمايش وجود دارد (به ترتيب 0/917=r، 0/781=r، 0/847=r، 0/798=r براي طول گام 25 سانتيمتر و 0/865=r، 0/742=r، 0/831=r، 0/716=r، براي طول گام 50 سانتيمتر، (0/05p < ). با افزايش طول گام، تمام متغيرهاي اندازه‏گيري شده به صورت معني‏داري افزايش مي‏يابند (0/05p < ). نتيجه گيري: براي پيشگيري از آسيب استرسي در حركت بدو-رو، پيشنهاد مي‏شود كه سربازان و افسران با حد‏اقل اختلاف قد در يك گروه قرارگيرند تا طول گام همگي افراد در حين حركت بدو-رو نزديك به طول گام ترجيحي آنها باشد.

Background: Stress fracture occur following bone exposure to cyclic sub-threshold loadings before repairing previous micro-fractures. The aims of this study were: 1) to assess and compare the ground reaction force and loading rate responses of the fixed-cadence marching at the fourth step and single-leg landing; and 2) the effect of over striding in the fourth step of fixed-cadence marching on the ground reaction forces and loading rates. Materials and Methods: a total of ten male students of Police (NAJA) University were enrolled. Five experiments including two single leg landing, two fixed-cadences marching, and regular running experiments were applied. The experiments data were collected with 200 Hertz using a force plate device. Results: The results showed a high correlation between the fixed-cadence marching at the fourth step and single leg landing with both studied step lengths for the peak vertical and posterior components of ground reaction force and loading rate (r = 0.863, r = 0.781, r = 0.847, and r = 0.798 for step length of 25 centimeter, and r=0.865, r=0.74, r=0.831, and r=0.716 for step length of 50 centimeter; p < 0.05). By increasing the step length, all variables increased significantly (p < 0.05). The increase in the amount and rate of ground reaction forces can increase the risk of stress fracture on the lower extremities of soldiers and officers. Conclusion: As a mechanism to prevent over striding and consequently stress fractures in the fixed-cadence marching, it is suggested that recruits with the same height can be arranged to a group during marching, so that their step length maintain around their preferred one.