وبلاگ

امروزه در آزمایشگاه­های مجهز بیومکانیکی، به جنبه­های مختلف عوامل تأثیر گذار در کنترل پاسچر و راه رفتن پرداخته می­شود تا درک بهتری از تأثیر این عوامل بر پارامتر­های راه رفتن پیدا کنند. راه رفتن یکی از وظایف پیچیده انسان است که به ترکیبی از عملکرد سیستم­های اسکلتی و عصبی_عضلانی نیاز دارد. وقتی عملکرد این سیستم­ها آسیب ببیند و یا هماهنگی آن­ها مختل شود، باعث تغییراتی در بیومکانیک راه رفتن و کنترل حرکتی انسان می­شوند (winter,1991,1994). همگان بر این اعتقادند که بسیاری از آسیب­های پا از انحرافات پاسچری، “انحرافاتی که در ساختار پا باعث بیش­تر یا کم­تر شدن دامنه حرکتی و متعاقب آن جلوگیری از از ایجاد ثبات و حرکت­پذیری مناسب در زمان لازم در راه رفتن می­شوند” ناشی می­شود. به­طور مثال ساختار پا، اغلب به­عنوان یک ریسک فاکتور برای گسترش بعضی از آسیب­های رایج پا و مچ مانند، استرس فراکچرها در اندام تحتانی، تندونیت خلفی درشت نئی، درد مرکزی پاشنه، تندونیت آشیل و التهاب نیام کف پایی از دیگر عوامل، شناخته می­شود.

 

ارتباط بین ساختار و پاتولوژی پا هنوز دقیقا مشخص نشده است، با این حال به روشنی اثبات شده است که پا قابلیت و پتانسیل ابتلا به صدمات و انحرافات ساختاری را دارد. پای انسان تنها محل تماس بدن با زمین در هنگام حرکت می­باشد و پاسچر پا می­تواند در نحوه تقسیم شدن نیروی عکس­العمل زمین در اندام ­ها نقش اساسی ایفا کند. خستگی عضلانی در طی کارهای روزمره و یا فعالیت­های ورزشی و بازتوانی اتفاق می­افتد (Cifrek et al,1999).

 

عضلات چهار سر رانی از بزرگ‌ترین عضلات بدن محسوب شده و در طی فعالیت­های حرکتی نقش اساسی برای تولید حرکت و جذب نیروهای تماسی در طی تماس پا با زمین دارند (Hamil & Knutzen,2009). انحرافات از پاسچر طبیعی، نقش اصلی پا که انتقال مناسب نیروهای عمل و عکس العمل بین بدن و زمین می­باشد را تحت تاثیر قرار داده و می­تواند باعث عدم کارآیی پا و متعاقبا آسیب اندام تحتانی شود. در این پژوهش محقق بر آن است تا با اعمال خستگی، کینماتیک این تغییرات آسیب­زا را مشخص نماید.

 

 

 

1-2. تعریف مساله و بیان نکات اصلی

 

از آنجا که پا مهم­ترین وسیله تعامل بین زمین و بدن انسان است، ساختار و نوع آناتومی پا بر راه رفتن عاملی تاثیر گذار است (Ledoux and Hillstrom ,2002). به طوریکه هرگونه انحراف  در پا ها اثر خود را به شکل زنجیروار به مفاصل و اندام فوقانی انتقال می­دهد. راستای غیر طبیعی پا به­ طور نظری باعث حرکت غیرطبیعی پا  هنگام راه رفتن می­شود.از این رو، بروز ناهنجاری در این ناحیه به لحاظ بیومکانیکی حائز اهمیت است(Zifchockand,2008).  یکی از شایع­ترین ناهنجاری ناحیه پا، کف پای صاف می­باشد(Lee, Vanore et al. ,2005). عوامل زیادی بر بیومکانیک راه رفتن اثر می­گذارند مانند بیماری­های عصبی-عضلانی، ضایعات مغزی-نخاعی، آسیب­دیدگی رباطی-مفصلی و خستگی، که می­توانند کنتیک، کینماتیک، الگوی فعالیت عضلانی و مصرف انرژی را در حین راه رفتن تغییر دهند (Winter,1991;Yoshino,2004). حرکت یکی از جنبه­های اصلی زندگی است و راه رفتن به عنوان مهارت پایه، بیشترین بخش فعالیت حرکتی روزمره انسان را به خود اختصاص داده است (Winter,1991,1995). خستگی یکی از خواص عضلات است که نتیجه آن کاهش عملکرد سیستم­های متابولیکی و عصبی- عضلانی برای استمرار فعالیت است. خستگی باعث کاهش قدرت ارادی و ظرفیت عملکردی عضلات، اختلال در فعال سازی همزمان عضلات آگونیست و آنتاگونیست، و در نهایت کاهش عملکرد و کارایی سیستم عصبی عضلانی می­شود. خستگی عضلات پیرامون یک مفصل (خستگی موضعی) می­تواند باعث تغییر الگوی حرکت، تغییر در هم انقباضی عضلات آن مفصل، تغییر در حس وضعیت مفصل و در نتیجه افزایش ریسک آسیب‌دیدگی شود Paillard, 2012(Walsh et al,2011;Davidson,2009). این عضلات در تولید توان اندام تحتانی برای پیشروی و انتقال بدن بسیار مهم بوده و ممکن است در طی فعالیت­های مختلف، در معرض استفاده بیش از حد و در نتیجه خستگی موضعی قرار گیرند  (Pincivero et al,2006; Hamil & Knutzen,2009). خستگی این گروه­های عضلانی می­تواند باعث بروز تغییرات کنتیکی و کینماتیکی اندام تحتانی در حین راه رفتن شود (Parijat & Lockhart, 2008). صافی کف پا وضعیتی است که در آن قوس طولی داخلی، که تمام قسمت داخلی پا را در بر می­گیرد از بین رفته یا کاهش می­یابد(Chen, et al. ,2010). صافی کف پا باعث حرکت و فعالیت عضلانی اضافی شده و  نه تنها باعث افزایش بار اعمال شده بر ساختار پا می­شود، بلکه باعث ازبین رفتن عملکرد طبیعی پا می­شود(Levinger, et al. ,2010). افراد دارای صافی کف پا نسبت به افراد عادی دو برابر بیش­تر در معرض شکستگی ناشی از فشار و شکستگی ناشی از خستگی قرار می­گیرند( Hajilou,2012). حال این سؤال­ها مطرح هستند که اولا آیا خستگی عمومی عضلات اندام تحتانی و بطور کلی خود فرد، باعث تغییر در کینماتیک اندام تحتانی در طی راه رفتن می­شود و ثانیا آیا اثر خستگی در افراد کف پای صاف، بیشتر از اثر آن در افراد سالم است؟

 

1-3. ضرورت انجام پژوهش

 

پاسچر پای انسان عموما بوسیله راستای اسکلتی پا توصیف می­شود. در حالیکه ارتباط بین پاسچر تغیییر یافته پا و آسیب دیدگی هنوز

 نامعلوم است، مطالعات زیادی شرح داده­اند که پاسچر پا روی فعالیت EMG  عضلات اندام تحتانی  ( Murley, et al.2009)  و کینماتیک مفاصل  ( Hunt, et al. 2004; Houck, et al. 2008; Cobb, et al. 2009)     در طول راه رفتن اثر می­گذارد. راه رفتن به عنوان یکی از مهم‌ترین حرکت­های پایه انتقالی و تحرک عمومی است که پارامترهای بیومکانیکی آن در دوره­های مختلف زندگی توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است و امروزه تحقیقات بسیاری عوامل اثر گذار بر روی پارامترهای بیومکانیکی راه رفتن را بررسی کرده‌اند و به عقیده این محققان هنوز جنبه­های بسیاری از عوامل اثر گذار بر روی بیومکانیک راه رفتن مشخص نشده است (Winter,1989, 1990). خستگی موجب کاهش قدرت ارادی و ظرفیت عملکردی عضلات، اختلال در فعال سازی همزمان عضلات آگونیست و آنتاگونیست، و در نهایت کاهش عملکرد و کارایی سیستم عصبی عضلانی می­شود. خستگی باعث به وجود آمدن تغییرات در حس عمقی عضلات و در نتیجه کاهش تعادل استاتیک و دینامیک ­می­شود (Walsh et al,2011). خستگی عضلات پیرامون یک مفصل (خستگی موضعی) می­تواند باعث تغییر الگوی حرکت، تغییر در هم انقباضی عضلات آن مفصل، تغییر در حس وضعیت مفصل و در نتیجه افزایش ریسک آسیب‌دیدگی شود Paillard, 2012(Walsh et al,2011;Davidson,2009). مطالعات زیادی وضعیت تعادل دینامیک و استاتیک را پس از اعمال خستگی موضعی عضلانی اندام تحتانی و چگونگی عملکرد سیستم­های پایداری انسان بعد از شتاب ناگهانی و جلوگیری از سقوط را بررسی کرده­اند (walsh et al,2011;Davidson,2009).

 

این تحقیقات با خستگی موضعی گروه­های عضلانی پروگزیمال و دیستال اندام تحتانی سعی در کشف مکانیسم­های درگیر در تعادل و چگونگی مشارکت این مکانیسم­ها در جلوگیری از افتادن بوده است. ولی مطالعات اندکی بر روی خستگی موضعی عضلانی و کنترل پاسچر و پارامترهای بیومکانیکی راه رفتن انجام شده است.

 

مطالعات اندک پیشین در زمینه خستگی و اثرات آن بر پارامترهای راه رفتن منحصراً با استفاده از دوربین­های آنالیز حرکتی و صفحه نیرو بوده و اکثراً بر روی افراد غیر ورزشکار و یا بزرگسال انجام شده بود. تحقیقات کنتیکی انجام شده با استفاده از روش دینامیک معکوس، شبکه­های گشتاوری ایجاد شده بعد از خستگی موضعی عضلات چهار سر رانی را مطالعه کرده بودند و تحقیقات کینماتیکی شامل سرعت راه رفتن و تغییر در زوایای مفاصل اندام تحتانی بعد از اعمال خستگی موضعی عضلانی بوده است. عارضه صافی کف پا به تغییرات بیومکانیکی در هر سه صفحه پا و مچ پا منجر می­شود و به ویژه بر عملکرد مفصل قاپی_پاشنه­ای تاثیر گذار است. کف پای صاف، بطور ویژه با عملکرد تغییر یافته پا شامل اورژن طولانی مدت پاشنه، افزایش چرخش داخلی تیبیا، افزایش آبداکشن جلوی پا، کاهش کارآمدی راه رفتن و کاهش جذب ضربه در ارتباط است ( Tweed, et al. 2008; Williams, et al. 2001) ، در نتیجه فشار بیشتری ممکن است به ساختارهای درگیر در کنترل این حرکات در طول فاز استانس وارد آید. بعلاوه حرکت غیر نرمال پا می­تواند به دلیل جفت شدن بین پاها و زانو منجر به اعمال فشار بزرگتری روی ساختارهای پروگزیمال مثل مفصل زانو شود ( Williams et al, 2001) . مطالعات کینماتیکی متعددی به مقایسه افراد با پای صاف و پرونیت با افراد با پاسچر پای نرمال پرداخته­اند ( Hunt, et al. 2004; Houck, et al. 2008;  Cobb, et al. 2009)  . با این حال نتایج این مطالعات به دلیل تغییرات در موجود در طبقه بندی پاسچر پا و روش­های مدل سازی بیومکانیکی مورد استفاده متناقض هستند. روش­های طبقه بندی قبلی شامل مشاهده دیداری ( Hunt et al. 2004 ) ، ارزشیابی گونیومتریک ( Houck et al. 2008)  ، اندازه­گیری نسب قوس (Cobb, et al.2009) ، و ترکیب روش استاتیک و دینامیک دو بعدی قوس طولی داخلی می­باشد ( twomey, et al. 2010) .

 

اثرات پاسچر پا بر عملکرد دینامیک اندام تحتانی نا­معلوم باقی مانده است. هنوز بطور گسترده­ای گمان می­شود که تغییرات ساختاری و عملکردی پا نظیر پای صاف، باعث یک جهت­گیری جبرانی می­شود و در نتیجه، باعث انحراف مکانیکی کل اندام تحتانی در طول راه رفتن می­گردد. بوسیله خصوصیات مکانیکی پا می­توان انرژی جابه جا شده در اندام تحتانی را تعیین نمود و نیز می­توان الگوی بارگذاری در حرکات انتقال وزن را بدست آورد ( Twomey , et al. 2010). از آنجایی که تحقیقات مرتبط با تفاوت­های کینتیکی و کینماتیکی در زمینه خستگی محدود هستند، مطالعه تغییرپذیری پارامترهای راه رفتن می­تواند منجر به شناخت مهمی در خصوص راه رفتن شود ( Stergiou, et al. 2002 )  .

 

پایایی و اعتبار الگوهای نیروی عکس العمل زمین در طول راه رفتن قبلا در جامعه­های آماری متفاوت و موقعیت­های گوناگون مورد بررسی قرار گرفته است (Stergiou, et al. 2002 ) ، اما تحقیقات اندکی در مورد خستگی و اثر آن بر کینتیک و کینماتیک راه رفتن موجود می­باشد. در عارضه کف پای صاف، اورژن پاشنه، چرخش داخلی درشت نی و افزایش ابداکشن جلوی پا باعث کاهش جذب ضربه و کاهش کارآمدی راه رفتن می­شود، بنابرین در این پژوهش محقق بر آن است تا اثر خستگی را بر پارامترهای کینماتیکی راه رفتن دو گروه نرمال و دارای کف پای صاف مشخص نماید. بنابرین سوالاتی که مطرح می­شوند عبارتند از:

 

1. 1. چه تفاوتی بین کینماتیک افراد دارای عارضه کف پای صاف و افراد با پای نرمال وجود دارد؟

 

1. تعامل بین خستگی و عامل کف پای صاف در الگوی کینماتیکی راه رفتن چیست؟

 

1. کدام مفصل بیشترین اثر را از صافی کف پا و خستگی می­پذیرد؟

1-4 اهداف پژوهش

 

.1-4-1 هدف کلی

 

بررسی تاثیر متقابل بین عامل­های ساختار کف پا، خستگی و متغییرهای بیومکانیکی راه رفتن

 

1-4-2. اهدف جزیی

 

*مقایسه دامنه حرکتی مفاصل مچ، زانو و ران هنگام راه رفتن

 

*تعیین اثر  خستگی بر متغیرهای زوایای مفصل و پارامترهای سری-زمانی راه رفتن

 

1-5. فرضیه­های تحقیق

 

* دامنه حرکتی مچ، زانو و ران در افراد کف پای صاف بیشتر از افراد نرمال تغییر می­کند.

 

* بین عامل­های کف پای صاف و خستگی، تاثیر متقابل معنی­داری وجود دارد.

 

– Postural Deviation