تاثیر تغییر ارتفاع زین دوچرخه و تغییر توان خروجی ورزشکار بر سینماتیک و سینتیک اندام تحتانی در طول چرخه رکاب زدن در دوچرخه سواران حرفه ای با رویکرد شبیه سازی اسکلتی عضلانی

پذیرفته شده برای پوستر
شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/ths.2024.9839
کد مقاله : 1145-THS
نویسندگان
1گروه مهندسی ورزش دانشگاه علوم تحقیقات
2گروه مهندسی پزشکی دانشگاه آزاد
3مقطع کارشناسی ارشد+رشته ی مهندسی ورزش+دانشکده فنی مهندسی+دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات+استان تهران+کشور ایران
چکیده
این مطالعه با هدف اندازه‌گیری و مقایسه تغییرات سینماتیکی و سینتیکی حرکت رکاب زدن دوچرخه سواران را در یک دور رکاب را بررسی میکند.برای این تحقیق تاثیر تغییر دو متغییره ارتفاع زین و توان خروجی دوچرخه سواران در نظر گرفته شده است . ده ورزشکار دوچرخه‌سواری در آزمایش‌هایی شرکت کردند که در آن ارتفاع زین به 3 ارتفاع زین متفاوت از GTH هر سوارکار (فاصله از تروکانتر بزرگ تا زمین) (97٪، 100٪، 103٪) تنظیم شد.در این آزمون از ۱۲ دوربین های آنالیز حرکت (VICON ) واز ۱۶ کانال EMG برای اندازه گیری میزان فعال سازی عضلات استفاده شد.
بعد از ۱۰ دقیقه گرم کردن روی دستگاه ترینر که برای سنجش توان خروجی استفاده میشود دوچرخه سواران 1 دقیقه سواری را با 3 شدت (75٪، 100٪، 125٪ FTP) و 3 ارتفاع زین انجام دادند. نتایج نشان داد که ارتفاع زین به طور معنی داری بر حرکت شناسی و سینتیک اندام تحتانی تأثیر می گذارد. الگوهای فعال سازی ماهیچه ها بین ارتفاع زین و شدت فعالیت متفاوت است. تنظیم مناسب ارتفاع زین باعث درگیری عضلات کلیدی مانند عضلات چهارسر ران، همسترینگ و باسن، افزایش عملکرد و کاهش خطر آسیب می شود. زین خیلی پایین یا خیلی بالا می تواند منجر به پدال زدن ناکارآمد، افزایش خستگی و استرس بیشتر مفاصل شود.
این مطالعه با هدف ارائه راهنمایی به مربیان و تنظیم کنندگان دوچرخه و همچنین بیومکانیست‌های ورزشی در محاسبه ارتفاع بهینه زین برای ورزشکاران بر اساس تغییرات در فعال‌سازی عضلات انجام شد. شخصی سازی مناسب ارتفاع زین عملکرد دوچرخه سواری و پیشگیری از آسیب را از طریق الگوهای بهینه سازی عضله افزایش دهد.
این چکیده هدف، روش‌شناسی، نتایج و پیامدهای مطالعه را خلاصه می‌کند و مروری مختصر از تحقیقات انجام شده در مورد تأثیر ارتفاع زین بر فعال‌سازی عضلات در طول دوچرخه‌سواری ارائه می‌دهد.
کلیدواژه ها
 
Title
Impact of bicycle saddle heights and workloads on lower limb kinetic and kinematic during pedaling phases. Musculoskeletal modelling simulation
Authors
Alireza Zohari, Sina Amirli, Ensieh Kazemi saeed
Abstract
This study aimed to investigate the impact different saddle heights and workloads in cycling on lower limb motion patterns . Ten cycling athletes participated in trials where saddle height was adjusted to 3 different saddle height of each rider's GTH (distance from great trochanter to ground) (97%, 100%, 103%) . Motion capture and EMG sensors were used to measure kinematics and muscle activation.
Riders completed 1 minute rides at 3 intensities (75%, 100%, 125% FTP) and 3 saddle heights.Twelve Vicon motion captures (Vicon MX, Oxford, UK, 120 Hz) were used to measure the markers positions and 16 wireless EMG (MYON, swiss, 1200Hz),The smart trainer (Tacx Flux s, Netherland) was used to measure output power of bicycle . Use OpenSim software IK, ID, JRF tools to simulation on scaled lower limb model. Results showed that saddle height significantly influenced lower limb kinematics and kinetics. Muscle activation patterns varied between saddle heights and intensities. A properly adjusted saddle height optimized engagement of key muscles like the quadriceps, hamstrings, and glutes, enhancing performance and reducing injury risk. Too low or too high a saddle could lead to inefficient pedaling, increased fatigue, and higher joint stress.
The study aimed to provide guidance to bike fitters and biomechanics specialist on calculating optimal saddle height for each rider based on changes in muscle activation. Proper saddle height individualization may enhance cycling performance and injury prevention through optimized muscle recruitment patterns.
This abstract summarizes the purpose, methodology, results, and implications of the study, providing a concise overview of the research conducted on the impact of saddle height on muscle activation during cycling.
Keywords
Biomechanic, sports science, Motion analysis, sports engineering, musculoskeletal modelling simulation