این فایل در قالب ورد وقابل ویرایش در 130 صفحه می باشد.
فهرست
فصل اول : طرح تحقیق
۱-۱) مقدمه …….۲
۱-۲) بیان مسأله..۴
۱-۳) ضرورت و اهمیت تحقیق…۷
۱-۴) اهداف تحقیق۹
۱-۴-۱) هدف کلی.۹
۱-۴-۲) اهداف اختصاصی.۹
۱-۵) فرضیه های تحقیق۱۰
۱-۶) پیش فرض های تحقیق…..۱۲
۱-۷) محدودیت های تحقیق……۱۲
۱-۸) نحوه رعایت نکات اخلاقی…….۱۳
۱-۹) تعریف واژه ها و اصطلاحات فنی۱۳
فصل دوم : پیشینه تحقیق
۲-۱) مقدمه……۱۷
۲-۲) مبانی نظری تحقیق۱۸
۲-۲-۱) کنترل پوسچرال۱۸
۲-۲-۲) سیستم های کنترل پوسچر….۲۱
۲-۲-۳) کنترل حرکتی وضعیت ایستا.۲۳
۲-۲-۴) راست قرار گرفتن بدن.۲۴
۲-۲-۵) تون عضلانی…..۲۵
۲-۲-۶) تون پوسچرال…۲۵
۲-۲-۷) محدوده تعادل در زمان ایستادن۲۷
۲-۲-۸) راهبردهای فعال۲۸
۲-۲-۹) تعادل قدامی- خلفی…..۲۹
۲-۲-۱۰) راهبرد لگن…..۳۱
۲-۲-۱۱) راهبرد گام برداشتن….۳۲
۲-۲-۱۲) تعادل داخلی- خارجی…….۳۴
۲-۲-۱۳) سازگاری راهبرد حرکتی….۳۴
۲-۲-۱۴) بیومکانیک های تعادل۳۶
۲-۲-۱۵) فیزیولوژی تعادل……..۳۷
۲-۲-۱۶) سیستم بینایی و کنترل تعادل۳۹
۲-۲-۱۷) سیستم دهلیزی و تعادل…..۴۱
۲-۲-۱۸) سیستم حس عمقی و تعادل.۴۴
۲-۲-۱۹) نقش سیستم عصبی در کنترل تعادل.۴۵
۲-۲-۲۰) تکامل اطلاعات وضعیت بدنی با حفظ تعادل……۵۰
۲-۲-۲۱) تغییرات تعادل ناشی از افزایش سن.۵۱
۲-۳) رابطه تعادل و دشواری تکلیف.۵۲
۲-۴) تأثیر تعادل در فعالیت های ورزشی……..۵۳
۲-۵) ارزیابی ترکیب بدنی۵۷
۲-۵-۱) شاخص توده بدن………۵۸
۲-۵-۲) درصد چربی…..۵۸
۲-۶) تیپ بدنی۵۹
۲-۶-۱) فربه پیکری…….۵۹
۲-۶-۲) عضلانی پیکری۵۹
۲-۶-۳) لاغر پیکری……۶۰
۲-۷) ویژگی های آنتروپومتریک دخالت کننده در تعادل…..۶۱
۲-۸) ویژگی های آنتروپومتریک و تیپ بدنی ورزشکاران و غیرورزشکاران.۶۳
۲-۹) تحقیقات انجام شده در داخل کشور…….۶۵
۲-۱۰) تحقیقات انجام شده در خارج کشور….۶۵
فصل سوم : روش شناسی تحقیق
۳-۱) مقدمه……۷۱
۳-۲) نوع تحقیق۷۲
۳-۳) جامعه آماری………۷۲
۳-۴) نمونه آماری۷۲
۳-۵) متغیرهای تحقیق…۷۲
۳-۶) جمع آوری اطلاعات مربوط به اندازه های بدنی۷۳
۳-۷) جمع آوری اطلاعات مربوط به تعادل ایستا……..۷۷
۳-۸) دستکاری دشواری تکلیف۸۳
۳-۹) روش جمع آوری اطلاعات و داده های تحقیق..۸۴
۳-۱۰) روش تجزیه و تحلیل داده های تحقیق..۸۴
فصل چهارم : تجزیه و تحلیل یافته های پژوهش
۴-۱) مقدمه…….۸۶
۴-۲) بررسی توصیفی داده ها…..۸۷
۴-۳) آزمون فرضیه های پژوهش…….۹۰
فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری
۵-۱) مقدمه….۱۱۹
۵-۲) خلاصه تحقیق……۱۱۹
۵-۳) تفسیر نتایج………۱۲۰
۵-۴) نتیجه گیری……..۱۲۶
۵-۴) پیشنهادهای برخاسته از تحقیق.۱۲۶
۵-۵) پیشنهادهای آتی برای محققین.۱۲۷
فهرست منابع…۱۲۸
پیوست
2-1) مقدمه
تفاوت های آناتومیکی و فیزیولوژیکی در رابطه با کارایی جسمی افراد، به آسانی قابل تشخیص نبوده و نیاز به مطالعه و تحقیق تجربی است. از آنجا که موفقیت ورزشکار در اجرای مهارتهای پیشرفته، به تیپ بدنی و اندازه بدنی او وابسته است و به لحاظ اینکه قابلیت جسمانی- حرکتی به عنوان عامل پایه و اساسی جهت شرکت در فعالیت های ورزشی و کسب موفقیت در آنها محسوب می شود، بنابراین فهم و درک عواملی نظیر ساختمان بدن، تیپ بدنی و تعادل که از عوامل آمادگی جسمانی می باشند از اهمیت خاصی برخوردار است. شناخت این عوامل در میان دانشجویان و هدایت آنان به یک رشته ورزشی متناسب با تیپ بدنی و ترکیب بدنی و تعادل آنان، می تواند به موفقیت نسبی آنها در اجرای مهارتهای آن رشته و احساس پیروزی در آن ورزش خاص منجر گردد (۱۸).
لذا در این فصل عناوین ذیل در دو حیطه نظری و تجربی که تحقیقات مرتبط با تحقیق حاضر می باشند مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.
۲-۲) مبانی نظری تحقیق
تعادل ایستا در افراد از تعامل سیستم های مهم درگیر ایجاد می گردد. پایداری و تعادل در برخی کتاب ها مترادف یکدیگر به کار می رود در صورتی که این دو اصطلاح دارای معانی متفاوتی می باشند. در ادامه، به تعاریف و شرح مطالب در ارتباط با تعادل و پایداری و کنترل وضعی بدن و کاربرد شاخص های آنتروپومتریک خواهیم پرداخت.
۲-۲-۱) کنترل پوسچرال[۱]
کنترل پوسچرال یک اصطلاح کلی است که در توصیف مجموعه پیچیده ای از توانائیهای متعدد استفاده می گردد. یک کنترل پوسچرال مطلوب نه تنها به توانایی حفظ ایستادن معمولی بلکه به حفظ ثبات در زمان بهم خوردن تعادل یا در زمان حرکت دادن فعال یک اندام یا کل بدن مانند عمل دسترسی یا قدم زدن نیاز دارد (۹۵). بر این اساس، کنترل پوسچرال شامل کنترل موقعیت بدن در فضا برای حفظ تعادل و جهت گیری پوسچرال[۲] است. جهت گیری به معنای توانایی حفظ رابطه مناسب بین قسمت های مختلف بدن و محیط برای انجام یک کار است و در واقع راستای فعالی از تنه و سر را در رابطه با جاذبه، سطح اتکاء، محیط بینایی و منابع درونی درگیر می سازد (۳۰).
تعادل پوسچرال نیز هماهنگی راهبردهای حرکتی را در ثابت نگه داشتن مرکز ثقل بدن، هم در طول آشفتگی های خودبخودی ثبات و هم آشفتگی هایی که از خارج بر ثبات وارد می شود، درگیر می سازد (۶۹). حفظ و کنترل بدن، یا در وضعیت پویا (تعادل دینامیک) یا وضعیت ایستا (تعادل استاتیک) است (۳۰). کنترل پوسچرال یا تعادل از دید ایستایی، به عنوان توانایی در حفظ سطح اتکاء با کمترین حرکت و از دید پویایی، به عنوان توانایی در انجام یک تکلیف همراه با حفظ وضعیت پایدار می باشد (۳۸). یک سیستم پایدار سیستمی است که حرکت آن حتی در زمانی که دچار تلاطم می شود از مسیر مطلوب خارج نگردد. یک جسم زمانی پایدار است که مرکز ثقل[۳] (COM)روی سطح اتکاء آن باقی بماند (۳۰).
سه عامل مربوط به اصول تعادل عبارتند از: ۱- مر کز ثقل ۲- خط ثقل ۳- سطح اتکاء[۴] (BOS).
- در هر شیء یک مرکز ثقل وجود دارد. در اشکال هندسی این عامل دقیقاً در مرکز شیء واقع است و در اشیاء متقارن مانند بدن انسان مرکز ثقل در خلال حرکت بطور مداوم تغییر می کند. مرکز ثقل بدن ما در جهت حرکت یا وزن اضافی نیز جابجا می شود. مرکز ثقل یک کودک ایستاده در حالت مستقیم تقریباٌ در بالای کمر بین جلو و عقب بالاتنه است (۱۴).
فعالیتهایی که در آن مرکز ثقل در یک وضعیت پایدار باقی می ماند نظیر ایستادن روی یک پا یا بالانس روی سر، به عنوان فعالیتهای تعادلی ایستا شناخته می گردند. چنانچه مرکز ثقل دائماٌ جابجا شود مانند طناب بازی، راه رفتن یا غلت جلو، این فعالیتها حرکات تعادلی پویا می باشد (۱۴).
- خط ثقل یک خط فرضی است که بطور عمودی از مرکز ثقل به مرکز زمین رسم می گردد. رابطه درونی مرکز ثقل و خط ثقل با سطح اتکاء درجه استواری بدن را تعیین می کند (۱۴).
- سطح اتکاء بخشی از بدن بوده که در تماس با سطح حمایتی قرار می گیرد. چنانچه خط ثقل در محدوده سطح اتکاء قرار گیرد بدن در تعادل خواهد بود و چنانچه خارج از آن قرار گرفت تعادل به هم خواهد خورد. هرچه سطح اتکاء عریض تر باشد استواری نیز بیشتر است. همان گونه که می توان دریافت استواری با دو پا بیش از یک پا است. فردی که با وضعیت پاهای نزدیک به هم ایستاده، برای به هم خوردن تعادل بسیار مستعدتر است نسبت به فردی که با وضعیت پاهای اندکی باز ایستاده است. هرچه مرکز ثقل به مرکز سطح اتکاء نزدیک تر باشد استواری نیز بیشتر است. وضعیت پا به منظور افزایش سطح اتکاء در جهت حرکت منجر به افزایش استواری می گردد. این اصل با وضعیت پای دونده ای که برای توقف تلاش می کند و یا دریافت کننده ای که سعی در دریافت و کنترل یک شیء سنگین دارد نمایان می شود (۱۴).
پس، تعادل توانایی حفظ تصویر COM در محدوده BOS است که از آن با عنوان محدوده پایداری نام برده می شود. در وضعیت ایستاده، محدوده پایداری ناحیه حد فاصل لبه های خارجی پاها است که در تماس با زمین قرار دارند. در این محدوده هاست که بدن می تواند وضعیت خود را بدون تغییر سطح اتکاء حفظ کند. محدوده پایداری ثابت نیست و بسته به نوع وظیفه و وضعیت بیومکانیکی فرد و جنبه های متنوع محیط تغییر می کند. حفظ تعادل یک فرایند پویاست و شامل ایجاد وضعیت ثبات بین نیروهای پایدارکننده و برهم زننده پایداری است. برای مثال، هر فرد به طور مستمر تلاش می کند از نیروی عضلانی برای کنترل وضعیت COM استفاده کند. در وضعیت ایستاده در زیر هر یک از پاها مرکز فشار[۵] (COP) جداگانه ای قرار دارد. COP خالص، بین پاها قرار می گیرد و بستگی به وزنی دارد که هر یک از پاها تحمل می کند. برای حفظ وضعیت ایستاده پا، باید با حرکت قسمتهای مختلف بدن، COM را جابجا کنیم و یا اندازه سطح پایه حمایت کننده را (مثلاً با برداشتن یک قدم) تنظیم نمائیم (۳۰).
هرگاه برآیند نیروهای وارد بر یک جسم صفر باشد آن جسم در حال تعادل خواهد بود. در واقع هنگامی که نیروهای موافق و مخالف تعادل بطور مساوی وجود داشته باشند جسم از تعادل برخوردار خواهد بود حال چنانچه عاملی یکی از نیروها را کم یا زیاد نماید تعادل به هم می خورد. به طور کلی تعادل یک جسم به عوامل زیر بستگی دارد:
الف- وضعیت و طرز قرارگرفتن خط ثقل نسبت به محدوده سطح اتکاء
ب- وزن جسم
ج- ارتفاع مرکز ثقل در رابطه با سطح اتکاء
مرکز ثقل انسان در حدود ۵۵ درصد پوسچر از کف پاها قرار گرفته است. این نقطه از فردی به فرد دیگر متفاوت است، برای مثال مرکز ثقل زنان کمی پایین تر از مردان قرار گرفته است. بنابراین می توان گفت که زنان از تعادل بیشتری برخوردارند (۱۲).
در رابطه با وزن جسم نیز می توان گفت که چاقی فرم و شکل بدن (ژئومتری) را تغییر داده و حجم و توده سگمان های مختلف را افزایش می دهد و یک سری محدودیت های عملکردی برای فرد ایجاد می کند که این محدودیت ها با فعالیت های روزانه در ارتباط بوده و سبب کاهش تحرک و عملکرد فرد می شود. یکی از این محدودیت های ایجاد شده در رابطه با کنترل تعادل می باشد به طوری که کنترل تعادلی مناسب، عامل مهمی در جلوگیری از زمین خوردن ها می باشد چرا که نقایص تعادل به عنوان عوامل خطرزای جدی جهت زمین خوردن ها شناسایی شده اند. وقتی که یک شخص چاق تسلیم یک حرکت نوسانی کوچک و طبیعی به سمت جلو می شود، توزیع غیرطبیعی چربی بدن در ناحیه شکم (مرکز وضعیت توده نسبت به مفصل مچ پا) باعث کاهش ثبات و افزایش گشتاور مچ پا می شود که نیاز بدست آوردن دوباره تعادل می باشد. لذا افراد چاق هنگام مواجه شدن باآشفتگی های پوسچرال، به جهت اینکه گشتاور مچ پا را خیلی سریع تر تولید کرده و با افزایش گشتاور تعادل خود را بهبود می بخشند، در معرض بیشتر خطر سقوط نسبت به افراد کم وزن تر هستند (۷۲).
۲-۲-۲) سیستم های کنترل پوسچر و عوامل حفظ تعادل
ولاکوت، شاموی-کوک[۶](۱۹۹۰) اظهار نمودند که جهت دستیابی به اهداف تعادلی، عوامل عصبی چندگانه و عوامل بیومکانیکی هماهنگ با یکدیگر عمل می کنند. آنها فهرستی از اجزای مختلفی که احتمالاً نقش مؤثری را در کنترل تعادل فرد دارند تهیه کردند. این عوامل عبارتند از: ۱- همکاری پاسخ های عضلات پوسچرال ۲- دستگاه های بینایی، دهلیزی و حسی پیکری ۳- دستگاه های سازگاری ۴- قدرت عضلانی ۵- دامنه حرکتی مفصل ۶- ظاهر بدنی (۱۴).
همکاری پاسخ های عضلات پوسچرال، مربوط به زمانبندی و توالی حرکتی گروه های عضلانی مختلف جهت تعادل و کنترل پوسچر است. حفظ وضعیت قائم کنترل شده شاید نیازمند فراخوانی چندین گروه عضلانی در اندام فوقانی و تحتانی برای تنظیم روان تعادل در شرایط حرکتی مختلف است. دستگاه بینایی نیز اطلاعات با ارزشی را در مورد وضعیت بدن از محیط فراهم می آورد. دستگاه های دهلیزی و حسی پیکری نیز درون داد حسی را در مورد وضعیت بدن و سر در رابطه با جاذبه و آگاهی از وضعیت مفاصل فراهم می آورند (۱۴). هنگامی که تغییراتی در نیازهای تکلیف یا ویژگی های محیطی رخ دهد، دستگاه های سازگاری موجب اصلاح درون داد حسی و برون داد حرکتی می
گردند. به منظور حفظ یک وضعیت پوسچرال خاص یا کنترل بهبود و بازیابی مجدد تعادل در زمان از دست رفتن آن، به قدرت عضلانی کافی مچ پا، زانو و ران بسیار نیاز است. دامنه حرکتی مفاصل مختلف بدن نیز چگونگی آزادی حرکتی یا محدودیت های حرکتی را هنگامی که حرکت نیازمند درجه بالایی از تعادل است تعیین می کند و سرانجام عناصر ظاهرشناسی بدن شامل: قد، مرکز جرم، طول پا و توزیع وزن بدن می باشند که بر عملکرد بیومکانیکی حفظ پایداری مؤثرند (۱۴).
بطور کلی، کنترل پوسچرال مستلزم تعامل پیچیده سیستم های عضلانی- اسکلتی و سیستم عصبی است. جزء عضلانی- اسکلتی شامل دامنه حرکتی مفصل، انعطاف پذیری ستون فقرات و رابطه بیومکانیکی بین قسمتهای مختلف بدن است (۲۰، ۳۷).
اجزای عصبی لازم برای کنترل پوسچرال عبارتند از:
الف) فرایندهای حرکتی شامل پاسخ های هماهنگ[۷] عصبی- عضلانی
ب) فرایندهای حسی شامل سیستم های بینایی، سیستم دهلیزی و سیستم حس عمقی بدن
ج) مراکز هماهنگ کننده بالاتر (سیستم عصبی مرکزی) که برای تبدیل اطلاعات حسی به فرمان حرکتی عمل می کنند.
نیازهای کنترل تعادل با توجه به نوع عمل و محیط متفاوت اند. توانایی کنترل وضعیت بدن در فضا برای انجام کارها مهم می باشد (۳۷).
هر وظیفه دارای یک جزء جهت گیری و یک جزء تعادل است. با این حال پایداری و جهت گیری با توجه به نوع عمل و محیط فرق می کند. عمل نشستن روی صندلی و مطالعه مستلزم ثابت نگه داشتن سر و نگاه روی مطلب است. بازوها و دست ها با جهت گیری مناسب، کتاب را در موقعیت مناسب برای سر و چشم قرار می دهند. پایداری در این عمل ساده است چون تماس بدن با نشیمن و پشتی صندلی، سطح اتکاء بسیار بزرگی را ایجاد می کند. بر عکس، عمل ایستادن و خواندن کتاب از نظر جهت گیری وضعیت سر، چشم ها، بازوها و کتاب تقریباً همان است ولی حفظ تعادل در اینجا پیچیده تر است که شامل حفظ مرکز ثقل در یک محدوده کوچکتر سطح اتکاء (پاها) است. بالاخره آنکه فردی که در یک اتوبوس در حال حرکت ایستاده است دائم در حال حفظ تعادل خود است زیرا حرکت اتوبوس این تعادل را به طور مستمر تهدید می کند. حفظ تعادل در اینجا پیچیده تر است که به دلیل ماهیت تغییر یابنده و غیر قابل پیش بینی تهدید می شود. در این مورد نیازها لحظه به لحظه فرق می کند و تطابق مستمر سیستم پوسچرال را می طلبد. بنابراین می توان شاهد بود که با وجود نیاز به کنترل پوسچرال، نیازهای مربوط به جهت گیری و تعادل بسته به نوع عمل و محیط متفاوت است. به همین دلیل راهبردهای مورد استفاده برای نیل به کنترل پوسچرال می بایست با نیازهای متنوع محیط و عمل سازگار شوند (۳۷).
۲-۲-۳) کنترل حرکتی وضعیت ایستا[۸] (بی حرکت)
در وضعیت ایستاده و بی حرکت، نوسانات پوسچرال بطور طبیعی وجود دارد. چند عامل به ثبات فرد در این وضعیت کمک می کنند. نخست، راست قرارگرفتن بدن اثر نیروهای جاذبه را به حداقل می رساند. دوم، تون عضلانی که بدن را از افتادن در اثر کشش نیروهای جاذبه حفظ می کند. سه عامل اصلی که به تون عضلانی طی ایستادن کمک می کنند عبارتند از:
الف- سفتی ذاتی خود عضلات (قوام طبیعی عضله)
ب- تون عضلانی که به سبب تحریک عصبی به طور طبیعی وجود دارد (مهار و تحریک گیرنده های عمقی)
ج- فعال شدن عضلات ضد جاذبه (الگوهای خودکار حرکتی) (۱۰۱، ۱۰۴).
قوام طبیعی باید به اندازه کافی بالا باشد تا بدن را در مقابل نیروی کششی جاذبه حمایت کند و حرکات را آغاز نموده و کنترل نماید اما نه به اندازه ای که مانع حرکت شود.
گیرنده های عمقی تحریکی و مهاری اجازه بخشهای معین بدن را می دهند در حالی که نسبت به حرکت سایر بخش های به صورت گزینشی هماهنگ و کنترل می شود. الگوهای حرکت خودکار که شامل واکنش های صحیح است زمینه لازم را برای تمامی حرکات اختیاری فراهم می کند (۹).
۲-۲-۴) راست قرارگرفتن بدن
در یک راستای طبیعی، خط عمود جاذبه از زائده ماستوئید، نقطه جلو شانه، مفصل ران، نقطه جلو زانو و از جلوی مچ پا می گذرد در این وضعیت حفظ تعادل با حداقل انرژی صورت می گیرد (۲۵).
۲-۲-۵) تون عضلانی[۹]
تون عضله نیرویی است که یک عضله به کمک آن در مقابل طویل شدن مقاومت می کند و به عبارت دیگر سفتی آن است. مکانیسم های عصبی و غیرعصبی به تون عضلانی یا سفتی کمک می کنند (۳۱). نقش رفلکس کششی به عنوان عامل مؤثر در کنترل تون طبیعی عضله واضح است ولی نقش همین رفلکس ها در وضعیت ایستاده به این وضوح نیست. بر اساس یک نظریه، رفلکس های کششی نقش بازخوردی را در طی حفظ وضعیت ایستاده بازی می کنند. بنابراین، با تلوتلو خوردن به عقب یا جلو در وضعیت ایستاده عضلات مچ پا کشیده می شوند و رفلکس کششی را فعال می کنند. این امر موجب کوتاه شدن عضله و کنترل تلوتلو خوردن به عقب و جلو توسط رفلکس می شود.
گرچه بعضی نویسندگان رفلکس کششی را برای حفظ وضعیت ضروری می دانند گروهی دیگر در قبول این رفلکس برای کنترل وضعیت ایستاده مردد هستند. گزارش هایی هم نشان می دهند، نقش رفلکس کششی طی ایستادن بسیار کم است به همین دلیل بعضی از محققین این رفلکس ها را به عنوان کنترل کننده نوسانات پوسچرال قبول ندارند (۴۴).
۲-۲-۶) تون پوسچرال[۱۰]
در وضعیت ایستاده بعضی از عضلات ضدجاذبه در حین ایستادن تغییر می کنند و بدین ترتیب با نیروی جاذبه مقابله می شود. این افزایش سطح فعالیت در عضلات ضدجاذبه را تون پوسچرال می نامند. چند عامل بر تون عضلانی اثر می گذارند. آزمایش ها نشان می دهند که ضایعات شاخه های حسی نخاع، تون پوسچرال را کاهش می دهد که نشان می دهد تون پوسچرال تحت تأثیر درون دادهای سیستم حسی خودکار (سوماتوسنسوری)[۱۱] است. به علاوه از مدت ها پیش مشخص شده که فعال شدن درون دادهای پوستی از کف پاها یک واکنش ” قرار دادن ” ایجاد می کند که منجر به راست شدن خودکار پا به سوی سطح حمایت کننده و افزایش تون پوسچرال عضلات راست کننده می گردد. درون دادهای حسی گردن که تغییرات جهت گیری سر، محرک آن است نیز می تواند توزیع تون عضلانی تنه و اندام ها را تحت تأثیر قرار دهد. به این مجموعه رفلکس های تونیک گردن می گویند (۴۰).
اطلاعات سیستم بینایی و دهلیزی نیز بر تون پوسچرال تأثیر می گذارند. درون دادهای دهلیزی در اثر تغییر جهت سر فعال می شوند و توزیع تون عضلانی را در گردن و اندام ها تغییر می دهند. تحقیقات بالینی بر مفهوم تون عضلانی به عنوان مکانیسم حمایت از بدن در برابر جاذبه تأکید بیشتری دارند به
ویژه بسیاری از پزشکان معتقدند که تون پوسچرال در تنه عامل اصلی کنترل پوسچرال در حال
ایستاده است (۸۱). محققان دریافته اند که بسیاری از عضلات بدن در وضعیت ایستاده تون فعال دارند.
الف- نعلی[۱۲] و دوقلو[۱۳]، زیرا محور جاذبه اندکی از جلوی زانو و مچ می گذرد.
ب- ساقی قدامی[۱۴]، زمانی که بدن به عقب منحرف می شود.
ج- سرینی میانی[۱۵] و کشنده پهن نیام (ولی سرینی بزرگ نقشی ندارد).
د- سوئز خاصره ای[۱۶] که مانع هیپراکستانسیون لگن می شود ولی عضلات پشت ران[۱۷] و چهارسر ران[۱۸] نقشی ندارند.
ه- راست کننده های شوکی[۱۹] پشتی ستون مهره ها در تنه همراه با فعال شدن متناوب عضلات شکمی، زیرا محور جاذبه در جلو ستون فقرات می افتد.
این مطالعات نشان می دهند که تون کلیه عضلات بدن (نه فقط عضلات تنه) برای نگه داشتن بدن در وضعیت عمودی فعال است. زمانی که مرکز ثقل از محدوده امتداد ایده آل خارج می شود تلاش عضلانی بیشتری برای حفظ وضعیت ایستاده لازم است. در این وضعیت راهبردهای پوسچرال جبران کننده برای بازگرداندن گرانیگاه به وضعیت پایدار وارد عمل می شوند (۴۹، ۱۰۴).
کنترل طبیعی نوسان پوسچرال در یک ترتیب از پائین به بالا اتفاق می افتد بطوری که فعال شدن عضله تحتانی ۱۰۰ میلی ثانیه بعد از یک بهم خوردگی پوسچرال صورت می گیرد. برای مثال، در طول یک نوسان ایجاد شده به سمت جلو، عضلات پوسچرال به ترتیب ذیل فعال می شوند:
۱- عضله دوقلو ۲- عضله پشت ران ۳- عضلات اطراف ستون مهره ای
حال اگر در این توالی، عضلات فوقانی در ابتدا منقبض شوند خط نیرو بکار رفته شده در مفصل زانو جابجا شده و گشتاورهای بازشدن/ خم شدن[۲۰] مانع تعادل طولانی مدت می شوند (۹۲).
۲-۲-۷) محدوده تعادل در زمان ایستادن
محدوده های نظری تعادل در وضعیت ایستاده روی سطح اتکاء، طول قدامی- خلفی و عرض داخلی- خارجی پاها هستند. وضعیت قرارگیری امتداد مرکز ثقل روی سطح اتکاء نیز با قد و وزن رابطه دارد (۶۱). نتیجه تحقیق در مورد کنترل پوسچرال در جوانان سالم به لحاظ عصبی نشان می دهد که سیستم عصبی- عضلانی واحدهایی را به نام هم کوششی های (سینرژی)[۲۱] عضلانی تلفیق می کند. یک سینرژی، ترکیب عملکردی گروه هایی از عضلات است به نحوی که با یکدیگر و به عنوان یک واحد عمل می کنند که نیازهای مربوط به کنترل را در سیستم عصبی مرکزی تسهیل می کند. باید به یاد داشته باشیم که در عین مهم بودن هم کوششی های عضلانی، آنها فقط یکی از چند مکانیسم کنترل هستند که بر برونداد کنترل پوسچرال اثر می گذارند. هم کوششی عضلانی که در راهبردهای حرکتی برای تعادل در هر دو صفحه قدامی- خلفی و داخلی- خارجی بکار می روند، شامل راهبرد قدامی- خلفی و راهبرد داخلی- خارجی هستند (۳۷).
۲-۲-۸) راهبردهای[۲۲] فعال
وجود الگوهای راهبردی متفاوت جهت حفظ کنترل تعادل بین کودکان و بزرگسالان ناشی از تفاوت های موجود در سطح پیشرفت آنها می باشد و بیانگر این است که برای انجام عمل مستقل ایستادن تا سن ۶ سالگی، کنترل تعادل در کودکان شامل تسلط پیدا کردن بر کنترل مفاصل تحتانی از جمله مفاصل لگن و مچ پا می باشد و توسط حرکات هماهنگ سر، گردن و تنه کمک می شود. در این زمان، عدم هماهنگی بین سر، گردن و تنه باعث می گردد که در آشفتگی های به وجود آمده در تعادل، کودکانی که بیشتر مستعد از دست دادن ثبات خود می باشند جهت متعادل ساختن خود بیشتر متکی به مفاصل تحتانی باشند. به علاوه، از زمان ایستادن مستقل تا ۶ سالگی، کودکان یاد می گیرند که چگونه گروه های عضلانی مختلف را در کنترل درجات آزادی متعدد بکار برند و لذا اجرای حرکت و پاسخ های پوسچرال در آشفتگی های تعادل متغیر هستند. جوانان و بزرگسالان، ثبات خود را از طریق حرکت هماهنگ سر، گردن و تنه حفظ می کنند و از این راه کنترل تعادل را بدون اتکای بیشتر به مفاصل تحتانی مقدور می سازند (۱۰۶).
بزرگسالان بیشتر بر روی عضلات لگن، در زمان پاسخ دادن به آشفتگی های تعادلی در طی ایستادن آرام تکیه دارند. الگوهای حرکتی پوسچرال، به دو راهبرد کنترلی مجزا طبقه بندی می شوند: راهبردهای مچ پا و راهبردهای لگن. اطلاعات حسی، سطح اتکاء، مشخصه های عضلانی- اسکلتی، درجات آزادی و محدودیت های تکلیف جهت انتخاب یکی از این دو راهبرد مهم می باشند. اتکای بیش از حد بر روی عملکرد مفصلی لگن در افراد مسن و در زمان پاسخ به اختلالات پوسچرال، غیرطبیعی می باشد که در ارتباط با انحطاط مکانیسم های عصبی- عضلانی و اسکلتی بوده و منجر به مستعد زمین خوردن بیشتر افراد سالخورده می گردد (۲۶).
جوانان و بزرگسالان سالم، تمایل به اتکاء روی عضلات مچ پا دارند در صورتی که سالمندان بی ثبات، بیشتر بر روی عضلات لگن و یا ترکیبی از راهبردهای لگن، مچ پا و گام برداشتن را بکار می برند (۶۳). در افراد مسن، فعال شدن ترکیبی از عضلات لگن- مچ پا مشاهده شده در حالی که جوانان جهت پاسخ گویی به اختلالات پوسچرال تنها با افزایش فعالیت عضلات مچ پا سازگاری یافته اند که علت این امر هم، ایجاد گشتاور ناکافی توسط عضلات مچ پا در افراد مسن می باشد. لذا نیاز به واکنش متقابلی از یک بردار بزرگ درونی در جهت قدامی- خلفی دارند که با استفاده از الگوهای مطلوب سازی بیومکانیکی بیان شده است.
راهبردهای ترکیبی مچ پا- لگن بیان کننده این مطلب است که عضلات مچ پا، نقش برتری را در سرعت آهسته آشفتگی های تعادلی بازی می کند و راهبرد لگن بطور فزاینده ای با افزایش تغییر سرعت یا شدت آشفتگی ظاهر می گردد.
توضیح ممکن دیگر جهت وابستگی بیشتر لگن در افراد مسن، شرکت ناکافی و ناکارآمد حس عمقی برگرفته از قسمت های تحتانی اندام و پاها در نتیجه آسیب اعصاب محیطی می باشد. برتری مچ پا برای حفظ تعادل پوسچرال هم به علت تمایل نسبتاً زیاد در حفظ تلاش عصبی در سطوح حداقل با افزایش ممکن ورودی حس عمقی مچ پا می باشد (۶۳).
۲-۲-۹) تعادل قدامی- خلفی[۲۳]
راهبرد مچ پا[۲۴] و سینرژی عضلانی مربوط به آن، از جمله اولین الگوهای کنترل نوسان در حالت راست (ایستاده) هستند. راهبرد مچ پا، مرکز ثقل (COM) را با استفاده از حرکتی که عمدتاٌ حول مفاصل مچ پا متمرکز است در وضعیت تعادل قرار می دهد (۹۰).
در شکل(۲-۲-۹-۱) قسمت A، حرکات بدن که با تصحیح تعادل در مسیر جلو هستند نشان داده شده است. در این مورد حرکت سکو به عقب موجب نوسان فرد به سمت جلو می شود. فعالیت عضلانی ۹۰ تا ۱۰۰ هزارم ثانیه پس از شروع آشفتگی، در دوقلو شروع می شود و پس از آن به فاصله ۲۰ تا ۳۰ میلی ثانیه، عضلات پشت ران فعال می شوند و در آخر عضلات اطراف ستون مهره ای[۲۵] فعال می شوند. فعال شدن عضله دوقلو، یک گشتاور خم شدن مچ پاایجاد می کند که حرکت بدن را به جلو کاهش می دهد و سپس معکوس شدن عضلات پشت ران و اطراف ستون مهره ای، مفصل لگن و زانوها را در وضعیت بازشدن حفظ می کند. بدون فعال شدن سینرژیک عضلات پشت ران و عضلات اطراف ستون مهره ای، تأثیر غیرمستقیم گشتاور عضله دوقلو در مفصلها بر بخشهای فوقانی بدن، موجب حرکت رو به جلوی بدن در مقایسه با اندامهای تحتانی میشود (۸۵، ۸۶، ۱۱۹).
در شکل (۲-۲-۹-۱) قسمت B، فعالیت سینرژیک عضله و حرکات بدن که در تثبیت مجدد بدن در پاسخ به عدم تعادل رو به عقب مورد استفاده قرار می گیرند نشان داده شده است. فعالیت عضلانی در عضله تحتانی(ساقی قدامی) و پس از آن چهارسرران و عضلات شکمی فعال می شوند. در آزمایش های اولیه، سکو در جهت های رو به پایین و رو به بالا حرکت داده می شد. در چرخش رو به بالا حرکت سکو موجب کشیدگی عضله دوقلو و خم شدن مچ پا می شود ولی این درون دادها با حرکات مفاصل زانو و لگن که به صورت مکانیکی جفت شده اند همراه نیست. پاسخ عصبی- عضلانی در پاسخ به حرکت سکو به طرف بالا شامل فعال شدن عضلات مچ، زانو و لگن بطور واضح و حرکت در مفصل مچ به تنهایی است. شواهد حاصل از این آزمایش ها از سینرژی عضلانی برنامه ریزی شده، از جمله عضلات زانو و لگن در همان سوی بدن حمایت می کند. چون پاسخ به این حرکات سکو، تعادل را برهم می زنند برای بازگرداندن تعادل لازم است عضلات سمت مخالف بدن فعال شوند. این پاسخ ها در واکنش به اطلاعات سیستم های بینایی و دهلیزی فعال می شوند و گاهی به آنها پاسخ های M3 در مقابل M1 یا رفلکس کششی تک سیناپسی و پاسخ های کششی M2 که دوره نهفتگی طولانی تری دارند، اطلاق می شود (۲۴، ۵۲).
راهبرد حرکت مچ پا، که قبلاً توضیح داده شد بیشتر در مواردی استفاده می شود که نیروی برهم زنند تعادل کوچک است و سطح اتکاء باثبات است. استفاده از راهبرد مچ، به طیف طبیعی حرکت و قدرت مچ پا نیاز دارد. اگر نیروی برهم زننده تعادل بزرگ باشد از سایر راهبردهای بدن برای حفظ تعادل استفاده می شود (۸۷).
۲-۲-۱۰) راهبرد لگن
این راهبرد حرکات COM را از طریق تولید حرکات بزرگ و سریع در مفصل لگن کنترل می کند. شکل (۲-۲-۱۰-۱)، فعالیت سینرژیک عضلانی که با راهبرد لگن همراه است نشان می دهد. بر اساس شکل عضلاتی که بطور طبیعی به نوسان قدامی- خلفی، در شرایطی که فرد روی یک سطح باریک ایستاده است، پاسخ می دهند. فعالیت عضلانی غضلات شکم حدود ۹۰ تا ۱۰۰ هزارم ثانیه پس از اعمال نیرو شروع می شود، پس از آن عضله چهارسر فعال می گردد (۶۶، ۶۷).
هوراک و نشنر[۲۶] (۱۹۸۶) معتقدند که راهبرد لگن برای بازگرداندن تعادل، در پاسخ به نیروهای برهم زننده بزرگتر و سریع تر و یا زمانی که سطح حمایت کننده کوچکتر از سطح پا است (مثلاٌ ایستادن روی یک سطح باریک) مورد استفاده قرار می گیرد (۶۶، ۶۷).
۲-۲-۱۱) راهبرد گام برداشتن[۲۷]
گام برداری، تکنیک رایجی جهت بهبود تعادل می باشد و ارتباط مستقیمی با سطح اتکاء دارد. تحقیقات نشان داده اند که میانسالان نسبت به جوانان توانایی کمتری جهت بهبودی تعادل با استفاده از تکنیک گام برداری دارند که ظاهراً به علت محدودیت هایی در طول و سرعت گام می باشد. در صورت بهم خوردن تعادل، افراد معمولاً ایس تادن پایدار خود را با برداشتن یک گام بهبود می بخشند و زمانی که این آشفتگی ناشی از کاهش ثبات افزایش می یابد فرد با برداشتن گام های سریع تر و بزرگتر پاسخ می دهد. فرد بایستی قادر باشد که برگرداندن یک آشفتگی تعادلی را با ترکیبی از طول گام و زمان گام و ترتیبی از اجرای آهسته گام بزرگ با یک گام کوچک سریع انجام دهد. بنابراین، توانایی بهبودی تعادل، ارتباط مستقیمی با هر دو طول گام و زمان گام دارد (۷۰).
از طرف دیگر، وقتی راهبردهای در جا مانند راهبرد لگن و مچ برای برگرداندن تعادل کافی نباشد راهبرد گامبرداشتن برای برگرداندن سطح اتکاء زیر مرکز ثقل استفاده می شود. در ابتدا محققان معتقد بودند راهبرد گام برداشتن صرفاً در پاسخ به نیروهای بر هم زننده ای استفاده می شود که COM رابه خارج از BOS حرکت می دهند. تحقیقات اخیر نشان داده اند که در بسیاری از شرایط حتی وقتی که COM کاملاً در محدوده BOS است، گام برداشتن اتفاق می افتد (۶۸، ۸۶).
سربطرماکی[۲۸] مشاهده کرد بعضی از محققین طی مطالعاتی روی کنترل پوسچر، پس از بهم زدن تعادل آزمودنی ها در وضعیت ایستاده، پاسخ گام برداشتن را مانع شده بودند بدین ترتیب که از افراد می خواستند به جز در موارد ضروری از گام برداشتن اجتناب کنند. این محدودیت، ممکن است افراد را تشویق کند از دیگر راهبردها مانند راهبرد لگن استفاده کنند بطوریکه راهبردهای مچ، لگن و گام برداشتن و سینرژی های عضلانی همراه آنها به عنوان بخش های مجزا در نظر گرفته بودند. در حالی که دیگر محققان نشان داده اند که بیشتر افراد سالم از طریق دستگاه عصبی، ترکیب متنوعی از این راهبردها را برای کنترل انحراف به سمت عقب و جلو در وضعیت ایستاده استفاده می کنند (۶۸، ۸۶).
اطلاعات در خصوص الگوهای فعال شدن عضلات منتخب و الگوهای حرکت بدن، می تواند اطلاعاتی را در مورد راهبرد های مورد استفاده برای باز گرداندن تعادل به دست دهند .
در مطالعاتی که اخیراً انجام شده است برای آزمودن نظریه ای که می گوید راهبرد مچ پا عمدتاً برای نیروهای بر هم زننده تعادل با سرعت کم و راهبردهای لگن برای سرعت های بالا استفاده می شوند، بکار رفته است. آنها نشان داده اند که با افزایش سرعت سکو از ۱۰ سانتی متر در ثانیه به ۵۵ و ۸۰ سانتی متر در ثانیه، آزمودنی ها راهبرد خود را با افزایش سرعت از مچ به لگن تغییر نمی دهند.
برعکس، آزمودنی ها نیروهای وارد شده به مچ را افزایش می د هند و سپس در یک حد آستانه نیروی مفصل لگن را می افزایند. این حد آستانه از فردی به فرد دیگر فرق می کند و بعضی از افراد برای اکثر نیروها با سرعت های مختلفی از مچ استفاده می کنند (۶۸، ۸۶).
۲-۲-۱۲) تعادل داخلی – خارجی[۲۹]
تحقیقات اولیه در بررسی راهبردهای کنترل تعادل، فقط در جهت قدامی– خلفی بررسی کرده اند. پژوهش های اخیر، نشان داده است که راهبردهایی هم برای کنترل تعادل در سطح میانی– جانبی مورد استفاده قرار می گیرند. این بدان علت است که برای حفظ تعادل، نیروها در مفاصل و جهات مختلف فعال شوند. برای مثال، در اندام تحتانی حرکت داخلی- خارجی در مفاصل مچ و زانو احتمالاً بسیار کم است. بنابراین مفصل لگن مفصل اصلی اندام تحتانی برای حفظ تعادل در جهت میانی- جانبی است. محققان دریافته اند که نوسانات بدن در جهت میانی- جانبی باعث یک حرکت خارجی در لگن می شود که به نزدیک شدن یک پا و دورشدن پای دیگر نیاز دارد. اگر پاها از هم زیاد فاصله نداشته باشند در مفصل مچ نیز حرکت وجود دارد. وقتی فاصله پاها بیش از ۷ سانتی متر است این حرکت به حداقل می رسد (۲۰، ۷۶).
وینتر[۳۰] و همکاران (۱۹۹۰)، حرکات قدامی- خلفی و میانی- جانبی تعادل را در زمان ایستادن بررسی کرده اند. آنان دریافتند که نوسان در محور میانی- جانبی هدف های راست و چپ تصویر آینه ای یکدیگر هستند و کاهش بار یک طرف موجب فشار به طرف دیگر می شود (۱۱۵).
۲-۲-۱۳) سازگاری راهبرد حرکتی[۳۱]
مطالعات نشان داده اند که افراد سالم به سرعت می توانند از یک راهبرد حرکتی به راهبرد دیگر روی آورند. برای مثال، زمانی که از آنها خواسته می شود روی یک سطح باریک بایستند و جابجایی سکو در جهت جلو و عقب صورت می گرفت پس از ۱۵-۵ بار راهبرد خود را از مچ پا به لگن تغییر می دادند و وقتی سطح زیر پای آنها عادی می شد پس از ۶ بار دوباره راهبرد مچ پا بکار گرفته می شد. در زمان گذر از یک راهبرد به راهبرد دیگر، افراد از راهبردهای حرکتی پیچیده ای استفاده می کردند که ترکیبی از راهبردهای خالص بود (۱۱۳).
بر اساس نظریه دانشمندان، سیستم عصبی مرکزی ممکن است راهبردهای حرکتی مختلفی را با توجه به محدودیت هایی که در فضا دارد، بکار گیرد. به عبارت دیگر، به نظر می رسد سیستم عصبی مرکزی رابطه بین حرکات بدن و راهبردهای مورد استفاده برای کنترل آن حرکات در فضا را برنامه ریزی می کند. محدودیت ها ممکن است پویا باشند و با حفظ تعادل در پاسخ به نیازها، نوع حرکت و محیط تغییر کنند. برای مثال محدودیت های استفاده از راهبردهای لگن، مچ وگام برداشتن در روی یک سطح سخت ممکن است با آنچه در هنگام ایستادن روی یک باریکه مورد استفاده قرار می گیرد متفاوت باشد (۱۱۳).
این اصطلاحات جالب اند، ولی آیا این امر حقیقت دارد که ما می توانیم دامنه پاسخ های پوسچرال را فقط زمانی که برای فعالیت مورد نظر مناسب نیستند، تغییر دهیم. درواقع، تحقیقات اخیر نشان داده است که ما به طور مداوم در حال تنظیم دامنه پاسخ های پوسچرال خود هستیم حتی زمانی که آنها مناسبند. بنابراین، به نظر می رسد که کنترل پوسچر در سطح نخاع سازماندهی نمی شود بلکه تحت کنترل مراکز بالاتر مانند ساقه مغز (از جمله هسته های دهلیزی) و مخچه است.
به طور خلاصه، می دانیم که توانایی ایجاد و به کارگیری نیروها به صورت هماهنگ برای کنترل وضعیت بدن در فضا بخش اساسی کنترل پوسچرال است. می دانیم که سیستم عصبی مرکزی می بایست عضلات سینرژیک را در سطح مفاصل مربوطه فعال کند تا تا نشوند. محققان معتقدند که سیستم عصبی مرکزی، وضعیت بدن را در فضا با توجه به راهبردهای رفتاری که در کنترل حرکت مؤثرند بازنمایی می کند (۱۰۵، ۱۱۱).
۲-۲-۱۴) بیومکانیک های تعادل
اجزای اصلی بیومکانیک های تعادل، ثبات[۳۲] و پویایی[۳۳] می باشند. اگر یک شخص در وضعیت ایستاده، حرکت مداومی دارد یا اینکه در وضعیت تحرک (مثل یک دونده) فواصل ثبات و پایداری را به خود می گیرد. لذا در تجزیه و تحلیل تعادل، هر دو جزء ثبات و پویایی بایستی مورد ارزیابی قرار گیرند.
چون نیروهای صفحه افقی نسبت به نیروهای صفحه عمودی بزرگ ترین عامل تهدیدکننده تعادل می باشند پس تمرکز اصلی نیز بیشتر بر روی صفحه افقی می باشد.
جزء ثبات تعادل، اشاره به مقاومت بدن در مقابل تغییردادن وضعیت افقی می باشد. ترکیبات اصلی ثبات، وضعیت بدن که توسط خط جا
پایان نامه بررسی رابطه بین برخی ویژگی های آنتروپومتریک با تعادل در سطوح متفاوتی از دشواری
