دانلود مقاله با موضوع اندام تحتانی، ظرفیت جذب، بیومکانیک

قدامی ، بین استخوانی و داخلی از هم جدا می‌شوند . تنه در محل اتصال قسمت میانی به 3/1 تحتانی نازک‌ترین قطر خود را داراست ولی از این نقطه به‌طرف دو انتهای فوقانی و تحتانی به میزان قابل‌توجهی بر ضخامت استخوان افزوده می‌شود .
کنار قدامی از برجستگی تیبیا شروع‌شده تا قوزک داخلی به‌طرف پایین می‌رود . این کنار در سرتاسر طولش زیر جلدی است و به‌جز ربع تحتانی که گرد و نامشخص شده در بقیه قسمت‌ها ستیغ تیزی ایجاد می‌کند (ساق پا).
انتهای تحتانی تیبیا نسبتاً حجیم بوده ، به‌طرف داخل و پایین برجسته شده و قوزک داخلی را می‌سازد . انتهای فوق دارای سطوح قدامی ، داخلی ، خلفی ، خارجی و تحتانی است .
سطح قدامی صاف و کمی بالاتر از لبه‌ی سطح تحتانی به‌طرف جلو برآمده است . در حدفاصل سطوح قدامی و تحتانی یک شیار باریک قرار می‌گیرد . سطح قدامی از بالا به سطح خارجی تنه پیوسته است . سطح داخلی نیز صاف و از بالا به سطح داخلی تنه ، و از پایین به سطح داخلی قوزک پا پیوسته است . سطح داخلی قوزک زیر جلدی بوده و می‌توان آن را از روی پوست مشاهده و لمس نمود . سطح افقی انتهای تحتانی استخوان در انتهای داخلی دارای شیاری که معمولاً مشخص بوده و تا روی سطح خلفی قوزک داخلی پایین می‌آید . سطح تحتانی انتهای تحتانی تیبیا برای مفصل شدن با تنه‌ی استخوان قاپ صاف می‌باشد این سطح در جلو پهن‌تر از عقب ، از عرض کمی محدب و از جلو به عقب مقعر می‌باشد این سطح از طرف داخل به رویه‌ی مفصلی قوزک داخلی پوسته است (رفرنس) .
2-2-1-1-2) نازک‌نی
نازک‌نی، استخوان خارجی ساق پا ، خیلی نازک‌تر از تیبیا است ازاین‌رو نقشی در انتقال وزن بدن ندارد این استخوان دارای یک انتهای فوقانی یا سر یک‌تنه و یک انتهای تحتانی یا قوزک خارجی است قسمتی از تنه را که در مجاورت سرکمی فشرده است گاهی به نام گردن نازک‌نی می‌خواند.
سر نازک‌نی نسبتاً در تمام جهت حجیم بوده و در طرف جلو و عقب و خارج برجسته‌تر از تنه استخوان می‌باشد بر روی سطح فوقانی آن‌یک رویه‌ی مفصلی تقریباً گردد وجود دارد که با سطح تحتانی کندیل خارجی تیبیا مفصل می‌شود این رویه مفصلی رو به بالا و کمی جلو و داخل می‌باشد . یک برجستگی نسبتاً درشت بنام قله‌ی سر یا (زائده نیزه‌ای ) از قسمت خارج سطح خلفی سر به‌طرف بالابر آمده است سر استخوان ران را می‌توان در قسمت خلفی زانو تقریباً 2 سانتیمتر پایین‌تر از سطح مفصلی از روی پوست لمس کرد بلافاصله در زیر سر عصب فیبولار مشترک از روی سطح خلفی خارج گردن عبور می‌کند و در فرد زنده می‌توان آن را روی استخوان لغزاند .
تنه استخوان ران دارای سه کنار و سه سطح می‌باشد که هر یک از آن‌ها با گروه خاصی از عضلات پیوسته است کناره‌ها عبارت از قدامی خلفی و بین استخوانی در انتهای تحتانی تنه ، ناحیه تحویل سه‌گوشی است از پایین به سطح خارجی قوزک خارجی پیوسته است از رأس این ناحیه کنار قدامی استخوان شروع می‌شود و تا سطح قدامی سر به‌طرف بالا امتداد می‌یابد .
سطح داخلی توسط کناره‌های قدامی و بین استخوانی محدود می‌شود سطح فوق معمولاً به‌طرف جلو و داخل قرار می‌گردد ولی گاهی مستقیماً روبه‌جلوست پهنای این سطح در پایین بیشتر بوده ولی در نیمه‌ی فوقانی خیلی باریک می‌شود و ممکن است کمی بیش از یک ستیغ گردد این سطح به عضلات اکستنسور ساق پا متصل است سطح خلفی بزرگ‌ترین سطح استخوان است و در بین کنارهای بین استخوانی و خلفی قرار می‌گیرد (رفرنس).
2- 2- 2 ( بیومکانیک دویدن
2-2-2-1 ( مراحل دویدن
دویدن یکی از فعالیت‌های بنیادی انسان است. بااینکه این فعالیت بسیار شبیه به راه رفتن می‌باشد، تفاوت‌های خاصی را با آن دارد. ازجمله‌ی این تفاوت‌ها می‌توان به‌سرعت بیشتر یا مسافت پیموده شده در واحد زمان و وجود مرحله پرواز اشاره کرد. حتی در یک سرعت مشخص راه رفتن سریع با دویدن در فقدان مرحله حمایت دوگانه و مرحله پرواز تفاوت دارد (شکل 5-2) دویدن چهار مرحله‌ی مشخص است (اورت و همکاران 2011)35
1- مرحله‌ی اتکا36
2- مرحله‌ی پیش نوسان یا اوایل پرواز37
3- مرحله‌ی میانی نوسان38
4- اواخر نوسان یا انتهای پرواز39
علاوه بر این هرکدام از مراحل دویدن نیز می‌تواند به زیر مراحلی نیز تقسیم شود. تعداد این زیر مراحل به‌سرعت دویدن بستگی دارد. به‌طورکلی مراحل کلی دویدن در تمامی دوندگان مشابه است. بااین‌وجود زمان‌بندی و تعداد زیر مراحل ممکن است به شرایط دویدن مثل کفش و سرعت و غیره مرتبط باشد (اورت و همکاران 2011)40.
مراحل کلی دویدن به شرح زیر است:
• اتکا: این مرحله اولین مرحله‌ی دویدن بوده و از زمانی که یک‌پا (به‌طور مثال پای راست) با زمین تماس پیدا می‌کند تا جدا شدن همان پا از زمین تعریف می‌شود. معمولاً در دویدن با سرعت‌های متوسط 35 % از چرخه دویدن را به خود اختصاص می‌دهد (اورت و همکاران 2011). در بعضی منابع به مرحله‌ی اتکا در یک‌پا، مرحله‌ی حمایت یک‌طرفه یا حمایت پای موافق گفته می‌شود. بادید دقیق‌تر می‌توان برای این مرحله، دو زیر مرحله در نظر گرفت. در ابتدای این مرحله، بدن در حال جذب کردن نیرو است (Stance phase absorption). درواقع این قسمت از مرحله اتکا، بارگیری غیرفعال است. این زیر مرحله معمولاً تا میانه‌ی حمایت یک‌طرفه و گاهی کمی بیشتر از میانه‌ی آن به طول می‌انجامد. تقریباً از نیمه‌ی مرحله حمایت یک‌طرفه بدن شروع به تولید نیروی پیش‌ران می‌کند. این زیر مرحله، مرحله پیشروی نام دارد(Stance phase gen
er
ation). مرحله‌ی حمایت یک‌طرفه با جدا شدن پای موافق پایان می‌یابد (رفرنس).
• مرحله پیش پرواز: این مرحله بعد از مرحله حمایت یک‌طرفه قرار داشته و بلافاصله با جدا شدن پا از زمین شروع‌شده و معمولاً 15 %( از 35 % تا 50 %) چرخه دویدن را شامل می‌شود (اورت و همکاران 2011). در برخی منابع به این مرحله، عدم برخورد دوپا نامیده می‌شود. در این مرحله اندام‌های پایین‌تنه شروع به افزایش شتاب زاویه‌ای و در اصطلاح شتاب گیری می‌نمایند (اورت و همکاران 2011 ).
• مرحله نوسان: از ادامه مرحله پیش پرواز، این مرحله شروع می‌شود و معمولاً تا اواخر پرواز طول می‌کشد. در منابع 35 % (از 50 % تا 85 %) از چرخه دویدن به این مرحله اختصاص داده می‌شود (اورت و همکاران 2011). این مرحله با حمایت یک‌طرفه پای دیگر (پای چپ) همراه است. در بعضی منابع به این مرحله حمایت پای مخالف اطلاق می‌شود. در این مرحله گیر از شتاب افزاینده به‌شتاب کاهشی را می‌توان مشاهده نمود(رفرنس).
• مرحله انتهای پرواز: بلافاصله بعد از مرحله پرواز شروع‌شده و تا شروع تماس پای موافق با زمین خاتمه می‌یابد. به این مرحله نیز همانند مرحله اوایل پرواز، عدم برخورد دو پا اطلاق می‌شود. این مرحله 15 % انتهایی (از 85 % تا 100 %) چرخه‌ی دویدن را در برگرفته و معمولاً با کاهش شتاب افزایش‌یافته در مراحل قبل همراه است (اورت و همکاران 2011 ). درواقع بدن در این مرحله پا را برای برخورد مجدد با زمین آماده می‌کند.

شکل (3-2) مراحل دویدن ( Evertt et al 2011 )

علاوه بر این، آرام دویدن به‌عنوان جاگینگ و یا دویدن زیر بیشینه نیز شناخته می‌شود. دویدن آرام تقریباً به‌سرعت 10-5 مایل در ساعت(2/2-4/4 متر بر ثانیه) اطلاق می‌شود. سرعت در دویدن آرام با راه رفتن و دویدن معمولی، کمی هم‌پوشانی دارد. بااین‌حال سرعت متوسط در دویدن تفریحی معادل 2/3 تا 2/4 متر بر ثانیه (2/7 تا 2/9مایل در ساعت) می‌باشد (اورت و همکاران 2011).
2-2-2-2)الگوی دویدن
دویدن نیز همانند راه رفتن دارای الگوهای خاصی است. درواقع با بررسی این فعالیت در نمونه‌های بزرگ می‌توان برای آن الگوهای ویژه‌ای را در نظر گرفت. این الگوها در میان جوامع مختلف مشابه است؛ به‌طوری‌که حتی افراد در شرایط خاص از همان الگو استفاده می‌نمایند. به‌طورکلی می‌توان برای دویدن سه الگوی ویژه را نام برد: الگوی دویدن پاشنه- پنجه41، الگوی دویدن پنجه -میانه‌ی پا42 و الگوی دویدن میانه‌ی پا43 (اورت و همکاران 2011).
• الگوی دویدن پاشنه – پنجه : این الگو رایج‌ترین الگوی دویدن در میان دوندگان است. در این الگو، ابتدا پاشنه با زمین تماس پیداکرده و درنهایت پنجه برای تولید نیروی پیش‌ران با زمین برخورد پیدا می‌کند. اغلب دوندگان تفریحی از این الگو استفاده می‌نمایند. مدت‌زمان تماس پا با زمین در این الگو بیشتر از سایر الگوهاست. در ارزیابی سینتیکی این الگو، معمولاً نمودار نیروی عمودی عکس‌العمل زمان به‌صورت دوکوهانه (دارای دو اوج) است. اوج اول مربوط به بارگیری غیرفعال هنگام برخورد پاشنه با زمین است. درحالی‌که اوج دوم مربوط به تولید نیروی پیشروی هنگام برخورد پنجه و جدا شدن پاشنه می‌باشد (شکل شماره 3_2). دویدن با این الگو مستلزم جذب کردن نیروی عکس‌العمل زمین، بیشتر از 3 برابر وزن بدن است (اورت و همکاران 2011).
• الگوی میانی پا: در این دوندگان، بخش‌های پاشنه و پنجه هم‌زمان با زمین برخورد می‌کند و نقطه‌ی اصلی برخورد بخش میانی پا است. نمودار نیرو زمان این الگوی دویدن یک کوهانه و دارای یک اوج است. این اوج نیرو مربوط به برخورد بخش میانی پا با زمین می‌باشد (شکل شماره 3_2). با افزایش سرعت دویدن در بعضی موارد این الگو به چشم می‌خورد(اورت و همکاران 2011).
• الگوی پنجه میانی پا: این الگو ویژه‌ی دوندگان سرعت می‌باشد. در این الگو ابتدا پنجه پا با زمین برخورد نموده سپس بخش میانی برای ایجاد تکیه‌گاه و تولید نیروی جلوبرنده به زمین تماس پیدا می‌کند. مدت‌زمان اتکا در این الگو کمتر از الگوی پاشنه پنجه بوده و به‌عنوان یک مزیت برای دوندگان سرعتی قابل‌ملاحظه است. منحنی نیرو زمان در این الگو نیز به‌نوعی یک کوهانه و با اوج ثانویه کوچکی قابل‌تشخیص است (شکل شماره 4_2). افراد در دویدن با پای‌برهنه معمولاً از این الگو استفاده می‌نمایند. درحالی‌که در دویدن با کفش معمولاً افراد الگوی پاشنه پنجه را ترجیح می‌دهند. در یک سرعت مشابه، این الگو نیروی کمتری را در مقایسه با دویدن پاشنه پنجه متحمل بدن می‌نماید(اورت و همکاران 2011).

شکل شماره(4_2) : نیروی عمودی عکس‌العمل زمین در سه نوع الگوی دویدن؛ – RFS : دوندگان پاشنه پنجه؛ – MFS : الگوی میانی پا؛ FFS : الگوی جلوی پا
هر یک از الگوی شرح داده‌شده دارای مزایا و معایب خاص خودش است. اگرچه در الگوی پاشنه پنجه الگوی بهینه‌ای از عملکرد مطلوب و جلوگیری از آسیب وجود دارد، بااین‌حال مطالعات جدید، اعمال نیرو و بار بیشتری را به بدن در این الگو نشان داده است (اورت و همکاران 2011). درواقع در الگوی دویدن پاشنه پنجه، نقطه برخورد پاشنه پاست، به راین اساس پاشنه متحمل ضربات تکراری می‌شود. در بین عوامل جذب‌کننده‌ی ضربات و نیرو، پاشنه جایگاه مناسبی ندارد (واتکینز و همکاران 2010)44. درواقع عضلات دارای بیشترین ظرفیت جذبی بوده و قوس کف‌پایی، کفش و سپس بالشتک پاشنه جایگاه‌های بعدی را دارند (واتکینز و همکاران 2010).
دراین‌ارتباط، مطالعات اخیر بیان نموده‌اند که این الگو ظرفیت آسیبی بیشتری از الگ
وهای دیگر دارد. درواقع در الگوهای دیگر با انتقال نقطه‌ی برخورد دورتر از راستای مفصل، اثرات بارهای اعمالی را کاهش داده و جذب بیشتری انجام می‌دهند. درحالی‌که در الگوی پاشنه پنجه، نقطه‌ی برخورد در امتداد مفصل بوده و ضربه مستقیم به‌صورت نیروهای فشاری متحمل پاشنه و سپس مفصل مچ پا می‌شود، درحالی‌که در الگوهای پنجه و میانی پا به‌نوعی سفتی مفصلی را کاهش داده و بار بیشتری جذب کرده، و می‌توانند اثرات آسیبی کمتری را ایجاد نمایند.
2-2-3) کفش آدیداس (Adidas response cushion 20m)
کفش آدیداس (Adidas response cushion 20m) مجهز به فناوری‌های Adiprene و Formotion برای جذب حداکثر ضربه در برخورد پاشنه با زمین در فعالیت‌هایی از قبیل دویدن است.(شکل شماره 5_2) Adiprene از طریق افزایش اثر بالشتکی و Formotion به‌وسیله نرم کردن برخورد پاشنه با ایجاد حرکت مستقل برای پاشنه این امر را محقق می‌سازد.

شکل شماره(5_2) توضیح شکل؟

2-2-4)کفش نهرین(آدیبست)
همان‌طور که گفته شد یکی از شرکت‌های داخلی که درزمینهٔ طراحی و ساخت کفش ورزشی فعالیت می‌کند شرکت نهرین بود که ما از این کفش (شکل شماره 6_2) به‌عنوان کفش داخلی استفاده کردیم.

شکل شماره(6_2):کفش نهرین مدل آدیبست

2-2-5) استرس فراکچر
استرس فراکچر یک آسیب شایع است که در اثر فشار و بار تکراری در استخوان بروز می‌کند. این آسیب خود را با درد در نواحی مختلفی از اندام تحتانی نشان می‌دهد، این نواحی به ترتیب تکرر در بروز آسیب استخوان درشت‌نی و بخش دور از تنه نازکی نی، استخوان‌های سوم و دوم کف‌پایی، بخش فوقانی ران و گردن ران و بخش دور از تنه ران طبقه‌بندی می‌شوند. (بیشوف و همکاران 2010)45. این نوع از آسیب بیشتر زنان را مبتلا می‌سازد و این نسبت گاهی به 12برابر بیشتر از مردان می‌رسد در ادبیات پژوهش این‌طور آمده است که آسیب‌های ناشی از فشار یا استرس فراکچر بین 5/1 تا 12 برابر مردان در زنان رخ می‌دهد (بیشوف و همکاران 2010) بیشتر پژوهش گران این آسیب را یک آسیب تکراری می‌شناسند که در اثر ضربات پی‌درپی بر استخوان ایجاد می‌شود و این ضربات منجر به شکستگی یا ترک‌های ریزی در ضریع استخوان می‌شود، این اتفاق در تمام فعالیت‌های تکراری بدون درد و آسیب‌ها هم رخ می‌دهد چون در پایان فعالیت استئوبلاستها برای بهبود این ترک‌ها و بازگردان استخوان به حالت اولیه دست‌به‌کار می‌شوند (میلنر و همکاران 2009)46 (فردریکسون و همکاران 2010)47 (زاد پور و نیکویان 2012)48 (ویوینا و همکاران 2010)49 . اما براثر فشار و تکرار بیش‌ازحد تحمل استخوان این ترک‌ها بزرگ‌تر از حدی می‌شود که استئوبلاستها بتوانند آن‌ها را ترمیم کند و به حالت اول برگرداند و این سیکل یا چرخه فشار پشت سر هم تکرار می‌شود و باعث آسیب ناشی از فشار یا استرس فراکچر می‌شود (زاد پور و نیکویان 2012) (ویوینا و همکاران 2010).
متغیرهای زیادی تابه‌حال در مورد علل ایجاد استرس فراکچر مورد بررسی قرارگرفته که در این مطالعه ما به برخی از مهم‌ترین و پرتکرارترین آن‌ها اشاره می‌کنیم و نتایج پژوهش‌های پیشین را باهم مقایسه خواهیم کرد.
دراین‌ارتباط، عوامل خطرزای در عارضه استرس فراکچر به 2 دسته اصلی و کمی تقسیم می‌شود. گروه اول یا عوامل خطرزای درونی شامل ضعف عضلات اسکلتی، کاهش چگالی استخوانی، الگوی غلط دویدن، سفتی عضله‌ها، خستگی عضلانی – اسکلتی، ساختار و ساختمان اسکلتی نامناسب