Nivel y pendiente de ejecutar
Locomoción terrestre por medio de un funcionamiento marcha puede realizarse en superficies niveladas. Sin embargo, en la mayoría de los entornos al aire libre un individuo experimentará ondulaciones de terreno que requiere cuesta arriba corriendo. Condiciones similares pueden ser imitadas en un ambiente controlado en una caminadora también. Además, correr en pendientes es utilizado por los corredores, tanto distancia y Sprinter, para mejorar el acondicionamiento cardiovascular y extremidad inferior de fuerza.[1]
Contenido
- 1 Marcha
- 2 Cinemática
- 2.1 Frecuencia y longitud de la zancada
- 2.2 Activación muscular
- 3 Cinética
- 3.1 Fuerzas de reacción del suelo
- 4 Véase también
- 5 Referencias
Marcha
Un ciclo completo del paso se define como comenzando cuando un pie entra en contacto con el suelo y continuando hasta ese mismo pie entra en contacto con el suelo otra vez.[2] El ciclo de marcha se puede dividir aún más a un número de componentes. Correr, por definición, consiste en un máximo de un pie en contacto con el suelo en un momento dado y a menudo sin contacto con el suelo. Cuando el pie está en contacto con el suelo se refiere a la "fase de postura". La "fase aérea" es el período entre contralateral contactos del pie cuando el cuerpo está en el aire. Para una etapa específica, el momento del despegue de los dedos hasta un contacto de talón posterior es conocido como la "fase de impulsión" por esa pierna. Un ciclo completo paso implica una fase de postura y oscilación para cada pierna.[3]
Funcionamiento se caracteriza por ser un "rebote gait" en lugar de la péndulo invertido mecanismo de caminar.[5] La fase de apoyo de funcionamiento puede ser sub dividida en dos partes; durante la primera mitad de energía se utiliza para realizar la negativa trabajo de frenar y bajar el centro de masa. En la segunda mitad de la postura se utiliza energía para realizar trabajo positivo para elevar y acelerar el cuerpo. Debido a la sincronía de las fluctuaciones de energía cinética y energía potencial gravitatoria experimentado por el centro de masa, trabajo mecánico durante el funcionamiento se realiza mediante la optimización de la combinación de la energía elástica conservado en los tendones de la contracción muscular y alargamiento.[5][6]
Cinemática
Cinemática de funcionamiento está preocupado con que describe el movimiento del cuerpo y, en particular los ángulos conjuntos realizados en la cadera, rodilla y tobillo. En nivel corriendo la flexión máxima de cadera alcanza antes de la finalización de la fase de impulsión, seguida de extensión, mientras que la pierna se mueve para cubrir el suelo. A lo largo de la fase de apoyo la cadera se prorrogaba hasta el despegue de los dedos para proporcionar propulsión. Ángulo de articulación de rodilla muestra una trama bifásico. En contacto con el suelo inicial flexiona la rodilla para bajar el cuerpo siguió ampliando para propulsar el cuerpo. Extensión máxima se alcanza en el despegue de los dedos, después de que la rodilla se flexiona otra vez para proporcionar espacio. En el tobillo máximo plantarflexion se alcanza en el despegue de los dedos y es seguido por dorsiflexion hasta mediados de oscilación cuando el tobillo de dorsiflexión permanece casi constante hasta que se haga contacto con el suelo inicial y posterior dorsiflexion ocurre para bajar y apoyar el cuerpo. En la segunda mitad de la fase de apoyo el tobillo comenzar rápida flexión plantar hasta el despegue de los dedos.[2][3][6] Un número de estudios se han realizado examinando la cinemática de inclinación corriendo. Swanson y Caldwell (2000) encontraron mayor flexión conjunta en las tres juntas durante huelga de pie inicial. También señaló fuera de un aumento en la gama del extensor de movimiento y velocidad angular en las tres juntas durante el empuje.[7] Por el contrario, Klein et al había encontrado ningunos cambios en ángulos de las juntas cuando se ejecuta en una superficie inclinada contra superficies niveladas.[8] Sin embargo, sus súbditos corrió a una velocidad igual a umbral anaeróbico (promedio de 3,5 metros/segundo) fue significativamente más lento que los sujetos en estudio Swanson y Caldwell (4.5 metros/segundo). Además, grado fue 5% en contraste con el 30%.
Frecuencia y longitud de la zancada
Cuando se ejecuta a una velocidad constante, se ha encontrado que aumenta frecuencia zancada durante la inclinación vs nivel corriendo con una disminución concomitante de la longitud de zancada. A una velocidad de 3 metros/segundo Gottschall y Kram observa un aumento en la frecuencia de paso de 1.45±0.06 Hz a 1.51±0.07 Hz a en inclinación de 9 grados (15,8%).[9] Telhan et al. había validado este hallazgo a una velocidad constante de 3,13 metros/segundo y una pendiente de 4 grados (6,98%) cuando observaron un aumento en la frecuencia de 168.5±8.1 pasos por minuto a 170.5±7.9 pasos por minuto.[10] Ambos estudios también vieron una disminución significativa en la longitud de zancada cuando se ejecuta en una pendiente en comparación con el nivel corriente. Los estudios anteriores se produjeron a velocidad moderada. Cuando se ejecuta velocidad grado aumentó a 30% y aumento de 4,5 metros/segundo, se observan las mismas tendencias de la creciente frecuencia de zancada y disminuir la longitud de zancada.[7]
Activación muscular
El Cuádriceps femoral del músculo grupo y músculo recto femoris son ambos responsables de extensión de la rodilla mientras que el músculo recto femoris también contribuye a la flexión de la cadera. Electromiográfica (EMG) datos han demostrado tanto para ser activo en previsión de y durante la fase de apoyo para apoyar el cuerpo. El músculo recto femoris también es activo en la fase de impulsión medio como resultado de sus capacidades del flexor de la cadera. El mayor antagonista los músculos al conjunto de patio son los músculos glúteos (extensión de la cadera) y los isquiotibiales (flexión de rodilla y extensión de cadera). Active los músculos isquitibiales en la fase de impulsión media para ayudar a desacelerar la pierna más baja. Ambos grupos son activos en la última fase de oscilación para empezar a extender la cadera, así como ser activo en la primera mitad de la fase de apoyo para realizar la misma acción. Músculos de la pierna inferiores actuando sobre el tobillo son el dorsiflexors (tibial anterior) y plantarflexors (gastrocnemio y sóleo). El gastrocnemio/sóleo es activo en la última parte de la fase de impulsión para preparar pie huelga y permanecen activos a través de postura hasta justo antes del despegue de los dedos para propulsar el cuerpo hacia adelante. El tibial anterior está activo durante el giro para permitir la separación de tierra y sufre alargamiento excéntrica durante la postura para ayudar a control desaceleración y bajando.[2] Durante la inclinación corriendo aumentos en la activación del músculo recto femoral y gastrocnemio fueron observados por Cai.[11] Yokozawa encontró pendiente funcionando para producir la activación mayor en el grupo vasti, tendones de la corva, los iliopsoas y aductores.[12] Ninguno de estos dos proporciona sincronización en qué punto de la marcha de estos aumentos se produjeron. También registraron datos de EMG, pero comparó las diferencias antes de pie huelga (fase) y tras huelga de pie (fase de postura) así como en una gama más amplia de los músculos. Resultados mostraron aumentos significativos en la activación del tibial anterior, gastrocnemio, sóleo, recto femoral, vastus lateralis, corva intermedia, bíceps femoral y maximus del glúteo ante huelga de pie. Tras pie huelga aumentos fueron vistos en todos los músculos con excepción del tendón tibial anterior y medial.[7]
Cinética
El cinética del funcionamiento, similar a la cinemática, se utiliza para describir el movimiento del cuerpo. Sin embargo, en contraste con cinemática, cinética también toma en cuenta la relación entre el movimiento y la fuerzas de y pares de apriete el causante. Estos se expresan como pares y momentos conjuntas.[5] Telhan et al. no observó ningún cambio en los momentos de articulación en la cadera, rodilla o tobillo al comparar pendiente a nivel corriente. También señaló, fue el hecho de que ambos patrones cinéticos generales y magnitudes de pico en todas las tres juntas eran constantes con ésos en la literatura actual. El cambio sólo significativo entre las dos condiciones fue un aumento de la potencia de cadera en fase temprana de la postura.[10] En contraste, Yokozawa vieron incrementos en pares de rodilla y cadera de fase apoyo en el músculo recto femoris, lo hipótesis como un mecanismo de compensación para el par de extensión de rodilla disminuida en el conjunto de vasti. También produjo un incremento en el esfuerzo de torsión neto flexión cadera durante la fase de recuperación de pendiente de ejecución, lo que permite una recuperación más rápida y permitiendo una mayor cantidad de flexión de cadera.[12]
Fuerzas de reacción del suelo
Fuerzas de reacción del suelo (GRF) son ejercidos por el suelo en el cuerpo en contacto con ella y reflejar la aceleración del cuerpo. Durante el funcionamiento de nivel, reacción suelo fuerzas pueden ser dicotomizados, aproximadamente a las fuerzas de reacción de suelo vertical y horizontal suelo reacción fuerzas. En la comparación de inclinación a nivel de funcionamiento, los términos de las fuerzas de reacción de tierra normal y en paralelo se sustituyen por verticales y horizontales porque cuando se ejecuta en una pendiente los últimos términos se convierten en inexactos al describir la dirección de fuerzan de aplicación. Las mediciones se expresan como un porcentaje del peso corporal, donde un valor de un peso es la fuerza ejercida para apoyar el cuerpo cuando esté parado. Una parcela de GRF normal se caracteriza por su naturaleza bifásica, con un pico de impacto inicial correspondiente a la porción frenada de la fase de apoyo (heal huelga) seguido de un pico más grande que representa la parte de propulsión de la fase de apoyo (toe off). Aplicación típica de GRF paralelo durante el funcionamiento consiste en dos picos, uno que es negativo durante la última hora y otro que es positivo durante la propulsión. Características importantes de un complot GRF son la magnitud de los picos (impacto y activo), la tasa de carga, fuerza media y el área total bajo la trama.[2][5][9] Durante el nivel funcionando a una velocidad de 3meters por segundo la reacción vertical suelo fuerza alcanza un pico de aproximadamente 2,5 veces BW. Datos sobre GRF normal durante pendiente de ejecución ha sido escasos debido a los retos en la construcción de plataforma de fuerza. Gottschall y Kram (2004) montado una caminadora fuerza en cuñas de diferentes inclinaciones y encontraron en comparación con el nivel de corriente, el pico del impacto inicial fue disminuido en 3, 6 y 9 grados de inline. También encontraron que el frenado GRF paralelo estuvo ausente a 9 grados de inclinación, además de un aumento de 75% en la propulsión GRF paralelo.[9] Tehlan, sin embargo, no se encontró un máximo impacto blunted con inclinación a 4 grados.[10]
Véase también
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Referencias
- ^ Tulloh, B. "el papel del esquí de fondo en el desarrollo de un corredor". Nuevos estudios en atletismo. 13 (1998): 9-11. Imprimir.
- ^ a b c d NovaCheck, Tom F. "La biomecánica del funcionamiento". Marcha y postura. 7 (1998): 77-95.
- ^ a b Cavanagh, Peter R. Biomechanics de carreras de distancia. Champaign, Illinois: Human Kinetics, 1990. Imprimir.
- ^ Seyfarth, André, Hartmut Geyer y Hugh Herr. "Retracción del oscilación de la pierna: un modelo de control simple para funcionamiento estable." Revista de Biología Experimental 206. Pt 15 (2003): 2547-2555. Publicación en línea.
- ^ a b c d Farley, Claire T. y Daniel P. Ferris. "Biomecánica del caminar y correr: movimientos centro de masa muscular acción." Biomecánica del caminar y correr. 253-284. imprimir.
- ^ a b Lichtwark, G.A., Bougoulias, K., Wilson, A.M. "Muscicle fascículo y serie elemento elástico longitud cambios a lo largo de la longitud del gastrocnemius humana durante el caminar y correr". Revista de biomecánica. 40 (2007): 157-164. Imprimir.
- ^ a b c Swanson, S.C. y Caldwell, G.E. "Un Análisis biomecánico integrado de alta velocidad pendiente y nivel caminadora funcionando." Medicine & Science in Sports & ejercicio. 32.6 (2000): 1146-1155. Imprimir.
- ^ Klein, M.R., et al. "Metabólica y variables biomecánicas de dos condiciones de inclinación durante carreras de distancia". Medicine & Science in Sports & ejercicio. 29,12 (1997): 1625-1630. Imprimir.
- ^ a b c Gottschall, J.S. y Kram, r. "tierra de las fuerzas de reacción durante la marcha cuesta arriba y cuesta abajo." Revista de biomecánica. 38 (2005): 445-452. Imprimir.
- ^ a b c Telhan, g., et al "Menor extremidad conjunta cinética durante el funcionamiento moderadamente inclinado." Diario de entrenamiento de atletismo. 45.1 (2010): 16-21. Imprimir.
- ^ Cai, Zong-Yan, et al. "Comparación de activación de músculo del miembro inferior durante la marcha cuesta abajo, cuesta arriba y nivel". Isokinetics y Ciencias del ejercicio. 18 (2010) 163-168. Imprimir.
- ^ a b Yokozawa, T., Fujii, N., Ae, M. "Actividades musculares de la extremidad inferior durante la marcha cuesta arriba y nivel." Revista de biomecánica. 40 (2007): 3467-3475. Imprimir.