II. rész

Ízületi mozgások összehasonlító biomechanikai vizsgálat

Dr. Rácz Levente Phd., Prof. Dr. Bretz Károly, Dr. Lukas Trzaskoma Phd., Sáfár Sándor, Gál Renátó, Gréger Zsolt

Semmelweis Egyetem Testnevelési és Sporttudományi KarBiomechanika Laboratórium

a vizsgálat célja

• biomechanikai megközelítéssel megvizsgálni az Enquist lábbeli alsó

végtagra gyakorolt hatását

• feltárni az Enquist lábbeli speciális talpszerkezetéből adódó következményeket

• igazolni az Enquist és a hagyományos cipő használatából származó eltéréseket

hipotézis

A tudományos kutatások szabályai szerint összehasonlító vizsgálatunkban

nullhipotézist állítottunk fel.

A nullhipotézis statisztikai módszerekkel történő igazolása a két eltérő talpszerkezetű lábbeli közötti különbség hiányát, illetve elvetése a

statisztikailag is igazolható eltérések meglétét igazolja.

nullhipotézis

Miután még nem volt ez irányú vizsgálat, így az alábbi nullhipotézisből indultunk ki:

• járás során nincs különbség a vizsgált ízületek kinematikai változóiban az Enquist lábbeli és a hagyományos cipő használata során

?

=

vizsgálat körülményei

vizsgálati személyek

Vizsgálatunk során 20 egészséges, átlagos testalkatú, átlagos fizikai aktivitású személy adatait rögzítettük. Vizsgálatunk ezen személyek járás

eredményeit dolgozta fel. Életkor: 28,8 ± 8,8, testmagasság: 172,2 ± 6, testsúly: 66,15 ± 11,1.

vizsgált lábbelik

Minden személynél elvégeztük a vizsgálatot a leggyakrabban használt, hagyományos, normál talpú cipőjével (jelölése: N) és a speciális

talpszerkezetű Enquist lábbelivel (jelölése: E).

vizsgálat körülményei

alkalmazott műszerek• APAS (Arial Performance Analysis System) mozgáselemző program

• 4 db JVC GR-DVR 9800 digitális kamera (200 Hz képfelvételi frekvencia)

alkalmazott statisztikai módszerA műszerrel rögzített eredeti, valamint a számított relatív értékeket,

változókat a kétféle cipő tekintetében student’s t teszttel hasonlítottuk össze.

videó anyag rögzítése és feldolgozása

• a finomabb felbontás érdekében módosított testmodellt használtunk; figyelmünk középpontjában a térd és a bokaízület, valamint a comb, a

lábszár és a láb, mint szegmensek álltak

• 2 kamerát a bokaízületre fókuszáltunk, mely 200 Hz frekvenciával rögzítette a támaszfázis alatti változásokat oldal és frontális nézetben

• 2 kamerával a comb-térd-lábszár-boka-láb rendszer kinematikai jellemzőit rögzítettük szintén oldal és frontális nézetből

• a manuális digitalizálás hibáit oly módon csökkentettük, hogy a megfelelő anatómiai pontokra reflektív markereket helyeztünk és ezeket a kamerák

alól reflektorokkal megvilágítottuk; így feldolgozás során a program automatikus digitalizálás funkcióját használhattuk

a módosított testmodell reflektív markerezése

Markereinket a jobb

oldali alsó végtagon az 1-10 anatómiai

pontokra helyeztük.

A feldolgozásban alkalmazott anatómiai pontok és szegmensek digitalizált regisztrátuma.

•1-es marker: capitis metatarsii V.•4-es marker: malleolus lateralis

•5-ös marker: calcaneus•9-es marker: epicondilus femoralis lateralis

•10-es marker: epicondilus femoralis lateralis és trochanter major közötti felezési pont

A fázisábrákon alig észrevehetőek a különbségek, amelyek a pozíció-ízületi szög-, szögsebesség-, forgatónyomaték-idő függvények feldolgozása után vállnak láthatóvá.

digitálisan rögzített támaszfázis

normál cipő Enquist

a térd és a bokaízület szögtartománya támaszfázis alatt

Mind a térd, mind a bokaízület támaszfázis alatti mozgástartományában szignifikáns különbséget találtunk.

Az Enquist cipő alkalmazásával a térd mozgástartománya nagyobb, míg a boka esetében szűkebb azonos időtartamú támaszfázis teljesítése közben.

0,00

5,00

10,0015,00

20,00

25,00

30,00

35,0040,00

45,00

50,00

Normál Enquist Normál Enquist

Térd szögtartomány Boka szögtartomány

MOZG

ÁSTA

RTOM

ÁNY

(FOK

)

P 0,05 P 0,05

bokaízületi szögsebesség a támaszfázisban

A bokaízületben létrejövő szögelfordulás sebessége átlagosan kisebb az Enquist cipő viselése közben és ez a különbség statisztikailag is jelentős.

Még nagyobb különbségeket találtunk a maximális szögsebesség esetében a sarokérintés és az elrugaszkodás fázisában is.

A sarokérintés pillanatában a merevebb talpszerkezetű normál cipőnél lényegesen nagyobb pillanatnyi szögsebességet találtunk, mely a láb passzív „lecsapódásával” magyarázható.

P 0,05 P 0,05

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

500,00

Normál Enquist Normál Enquist Normál Enquist

Max szögsebesség sarokérintés Max szögsebesség elrugaszkodás Átlag szögsebesség

SZ

ÖG

SE

BE

SS

ÉG

(F

OK

/s)

P 0,05

P 0,05

P 0,05

a lábszár forgatónyomatéka

A lábszár forgatónyomatéka mind az átlag, mind a maximum értékét tekintve szignifikánsan kisebb az Enquist cipő viselése közben.

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

Normál Enquist Normál Enquist

Lábszár Max nyomaték (Nt) Lábszár átlag nyomaték

M(N

m)

P 0,05

P 0,05

A videó elemzések eredményei alapján elvetettük a felállított nullhipotézist.

Járás során szignifikáns különbséget találtunk a vizsgált ízületek kinematikai változóiban az Enquist lábbeli és a hagyományos

cipő használata során.

nullhipotézis elvetése

• Enquist lábbeliben a bokaízület mozgástartománya kisebb, míg a térdízület mozgástartománya nagyobb, mint a

hagyományos cipőkben

• Enquist lábbeliben járva a bokaízület kisebb sebességű szögelfordulása miatt a bokára és a ráépülő ízületekre háruló

terhelés kisebb, mint a hagyományos cipőkben

• Enquist lábbeliben járva kisebb a lábszár forgatónyomatéka, mint a hagyományos cipőkben, ami a bokára és térdre háruló

terhelést csökkenti

összegzés

• egészségmegőrzés

• a passzív mozgatórendszer tehermentesítése (alsó végtag, gerinc)

• boka, térd- és csípőízületi rehabilitáció, járás újratanulás

• alsó végtagfájdalmak kezelése, tünetek enyhítése

indikációk