شبیه سازی اسکلتی عضلانی فوتبال معلولین (قطع عضو) برای ارزیابی بارهای عضلات و مفاصل اندام تحتانی در طی شوت فوتبال معلولین

پذیرفته شده برای پوستر
شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/ths.2024.9887
کد مقاله : 1224-THS
نویسندگان
دانشجوی کارشناسی ارشد ترم آخر رشته مهندسی ورزش دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه علوم و تحقیقات تهران
چکیده
مقدمه:
فوتبال قطع عضو یک ورزش محبوب در سراسر جهان است که اثرات مثبت جسمی و روانی بر معلولان دارد.آسیب های اندام تحتانی زیادی در طی تکنیک های مختلف وجود دارد.بنابراین، چالش بزرگ در این ورزش این است که مکانیسم آسیب چیست.یکی از راه‌های بالقوه برای تعیین کمیت مکانیسم آسیب،آنالیز بیومکانیکی با مدل‌سازی اسکلتی عضلانی است.بنابراین،هدف اصلی مطالعه حاضر شبیه‌سازی شوت فوتبال افراد قطع عضو با مدل‌سازی اسکلتی عضلانی برای یافتن سینماتیک و سینتیک اندام تحتانی اجرا شده توسط بازیکنان فوتبال قطع عضو خواهد بود.
روش:
10 نفر از افراد قطع عضو از ناحیه تک زانو (سن 5/2 ± 39 سال، قد 16 ± 174 سانتی متر، وزن 1/2 ± 66 کیلوگرم) در مطالعه حاضر شرکت کردند.هر آزمودنی با دو نوع عصا معمولی (زیر بغل و ساعد) راه می رفت.به منظور بررسی فعالیت‌های عضلانی اندام تحتانی،هشت عضله انتخابی ثبت شد:عضله دو بطنی داخلی،دو سر رانی،نیمه وتری،مستقیم رانی،پهن داخلی،پهن خارجی،تیبیالیس قدامی و عضله نعلی.ما از(مارکر) نشانگرهای بازتابنده سطح(مطابق با مدل پلاگین) و الکترودهای الکترومایوگرافی سطحی روی فرد قطع عضو استفاده کردیم.
نتایج:
حداکثر بار روی اندام تحتانی قطع نشده بین 134 تا 196 درصد وزن بدن متغیر بود.بارگذاری روی پا در هنگام ضربه زدن به توپ 45.7 درصد بیشتر از راه رفتن بود.در هنگام شوت زدن، بارگذاری به شدت افزایش یافت و عمدتاً به دست ها منتقل شد.بنابراین تکرار مکرر شوت در طول بازی ممکن است بروز آسیب دیدگی اندام فوقانی را افزایش دهد.زاویه،سرعت،شتاب زاویه ای،گشتاور،فعالیت عضلانی،نیروی عضلانی و واکنش مفصلی داده های بدست آمده ما از عضلات اندام تحتانی هستند و همچنین درجه آزادی مفاصل ران،زانو و مچ پا در طی شوت فوتبال محاسبه شد.
نتیجه گیری:
بر اساس نتایج به‌دست‌آمده،متوجه می‌شویم که عضلات مهم اندام تحتانی مورد بحث قرار گرفته،بارهای عضلات اندام تحتانی محاسبه شده،نقش و کاربرد هر عضله در انجام حرکت و سپس آناتومی عضلات در اوپن سیم بررسی خواهد شد.گروه‌های عضلانی مختلف ران و ساق در فعالیت‌های مختلفی درگیر هستند که شوت زدن به علت باری که بر روی عضلات ایجاد می کند،جز دسته ی بیشترین آسیب‌ها را به خود اختصاص می‌دهد.عضله ساق پا به ویژه عضله دو بطنی داخلی تاثیر بسیار زیادی در قدرت شوت های فوتبال دارد و در ورزش قطع عضو جز دسته مهم ترین عضلات قرار می گیرد.استفاده از عصا باید در فعالیت های مختلف افراد قطع عضو در نظر گرفته شود،زمانی که تجویز عصا با هدف انتخاب بهترین الگوهای فعال سازی عضلانی بهینه باشد.
کلیدواژه ها
 
Title
"Musculoskeletal simulation of amputee football to evaluate lower limb muscles and joints contact loads during the amputee football shoot "
Authors
Alireza Zeinolebadi
Abstract
Introduction:
Amputee football is a popular sport around the world that has positive physical and psychological effects on disabled people. There are many lower limb injuries during various techniques so, the big challenge in this sport is what is the injury mechanism. One of the potential ways to quantify the injury mechanism is biomechanical analysis by musculoskeletal modeling. Therefore, the main goal of the current study will to simulate the shoot of amputee football by musculoskeletal modeling to find the kinematics and kinetics of lower extremities executed by amputee football players.
Methods:
Ten single knee disarticulation amputee subjects participated in the current study (Age of 39 ± 2.5 years, height of 174 ± 16 cm, weight of 66 ± 2.1 kg). Each subject walked with two common crutches types (Underarm and Forearm). In order to examine lower limb muscular activations, eight selective muscles were recorded: Gastrocnemius Medial (GM), long head of Biceps Femoris (BF),Semitendinosus (ST),Rectus Femoris (RF),Vastus Medial (VM),Vastus Lateralis (VL),Tibialis Anterior (TA) and Soleus (SL). We used the surface reflective markers (according to the plug-in gait model marker) and surface EMG electrodes on the amputee subject.
Results:
The maximum loading on the non-amputated lower extremity varied between 134% and 196% of the body weight.The loading on the foot during kicking the ball was 45.7% higher than that of walking. During kicking, the loading increased extremely and was mainly transferred to the hands. The frequent repetition of kicking during the game may therefore increase the incidence of upper extremity injuries.The degree of freedom of hip, knee and ankle joints was calculated during soccer shooting.
Conclusion:
Based on the obtained results, we will find The important lower limb muscles are discussed,the loads of the lower limb muscles are calculated,the role and application of each muscle in performing the movement, and then the anatomy of the muscles will be examined in OpenSim.Different muscle groups of the thigh and leg are involved in different activities,and shooting is one of the most common injuries due to the load it creates on the muscles.The leg muscle, especially the medial gastrocnemius, has a great impact on the power of soccer shots and is one of the most important muscles in amputee sports.The utilization of a crutch should be considered in the different activities of amputees when the prescription of a crutch aims to choose the best optimum muscle activation patterns.
Keywords
Amputte Football, Musculoskeletal Modeling, Soccer Kick, Muscle Activity, muscle force