ruenfrdeitptes

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Спортивные гаджеты измеряют не то, что нужно

Это начинается как постоянная и раздражающая боль в ноге или нижней части ноги, затем она становится более интенсивной, возможно, с припухлостью, и вскоре бегун узнает, что ее одолевает одна из самых распространенных травм бегунов: стрессовый перелом. Эти крошечные трещины в кости могут остановить тренировки на месяцы или даже закончить спортивный сезон.

Сегмент индустрии носимых изделий стоимостью в несколько миллиардов долларов направлен на то, чтобы спасти потенциальных жертв от этой участи, но профессор университета Вандербильта обнаружил серьезную проблему: устройства измеряют не то, что нужно.

Работая с местным клубом бега, специалистом-ортопедом, который консультирует Ассоциацию игроков НФЛ, и командой инженеров Вандербильта, доцент кафедры машиностроения Карл Зелик обнаружил, что датчики измеряют только воздействие удара ногой по тротуару - и это практически все, что они делают – практически не показывают пользователям о силе воздействия на кости, которые приводят к стрессовым переломам.

Его исследования подтвердили, что подавляющее большинство воздействия силы на кости на самом деле происходит от сокращения мышц, а не от удара ногой по земле, и этот факт широко игнорируется как спортивными гаджетами, так и многими научными исследованиями.

Исследование Зелика, появившееся сегодня в рецензируемом журнале PLOS One и озаглавленном «Метрики силы реакции грунта не сильно коррелируют с нагрузкой на большеберцовую кость при беге на скоростях и склонах: последствия для науки, спорта и носимых технологий», предлагает наиболее четкие и простая демонстрация проблем, лежащих в основе существующих инструментов и преобладающих методов оценки напряжения кости и риска травмы.

«Мы просмотрели новейшую научную литературу и обнаружили, что более 50 научных публикаций каждый год сообщают или интерпретируют свои результаты на основе этого неверного предположения о том, что сила реакции грунта отражает внутреннюю нагрузку на структуру - нагрузку на кости и мышцы внутри тела"- подчеркнул Зелик - «Измерение силы реакции грунта может быть удобным, но это неправильный сигнал».

Носимые акселерометр и датчики давления, уже имеющиеся на рынке, могут помочь в мониторинге риска травмирования от напряжения кости, но только в том случае, если они объединяют информацию о силе реакции земли и силе мышц, тянущих к кости. В общем, вы не можете предполагать, что увеличение силы реакции на грунт указывает на увеличение напряжения кости, говорит Эмили Матиевич, кандидат технических наук, студентка в лаборатории Зелика и сама заядлый бегун.

Матиевич выполнил лабораторную работу, описанную в исследовании, протестировав 10 бегунов на различных скоростях и склонах.

«Мы использовали высокоскоростные камеры для захвата движения, чтобы отслеживать движение бегунов, и специальную беговую дорожку для измерения силы, чтобы записать силу реакции земли под их ногами», - сказала она. «Затем мы объединили эти сигналы, используя биомеханические алгоритмы, чтобы оценить сжимающее усилие, которое испытывает большеберцовая кость в хвостовике, обычное место для переломов напряжения. Почти во всех случаях мы обнаружили, что силы реакции на землю не сильно коррелировали с большеберцовой костью".

В некоторых случаях более низкие силы реакции на земле означали больше напряжения на голени, что противоречит тому, во что верят большинство атлетов, и противоречит принципам работы большинства носимых устройств.

Это исследование началось два года назад, когда доцент кафедры ортопедии Университета Вандербильта Леон Скотт, задал Зелику простой вопрос: можно ли эффективно использовать носимые датчики для предотвращения переломов напряжения, которые Скотт видел в своей клинике каждый день?

Матиевич, Зелик и Скотт в настоящее время исследуют новые способы неинвазивного мониторинга напряжения кости и недавно подали заявку на патент на систему, которая объединяет данные от нескольких носимых датчиков для оценки нагрузки на голень, как от сокращений мышц, так и от сил наземной реакции. Они ищут коммерческих партнеров для разработки этой новой носимой технологии и изучения приложений для любителей активного отдыха, военных курсантов и элитных спортсменов.

Скотт сказал, что комбинация носимых датчиков и новых алгоритмов, которые разрабатывает команда, дает гораздо лучшую картину напряжения костей, а также помогает бегунам снизить вероятность получения травм.

«Во время игры вы можете сделать много, потому что это травмы на высокой скорости, но мы можем что-то сделать со стрессовыми переломами во время тренировок », - сказал Скотт. «Прямо сейчас, у нас нет отличных инструментов, чтобы рассказать нам о том, что происходит с костями, кроме опыта, к сожалению часто негативного».

источник sciencedaily.com

Это интересно: