ارزیابی وضعیت‌های مختلف ارگونومی دوچرخه بر فعالیت الکتریکی عضلات منتخب و عملکرد دوچرخه سوار قبل و بعد از اجرای پروتکل خستگی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه اصفهان

2 استادیار بیومکانیک ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه اصفهان

3 استادیار فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه اصفهان

10.22084/rsr.2019.19212.1457

چکیده

زمینه و هدف: دوچرخه سواری وسیله‌ای برای افزایش آمادگی جسمانی افراد است که توسط متخصصان قلب و توانبخشی به‌عنوان روشی درمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تحقیقات زیادی در زمینه بیومکانیک و ارگونومی دوچرخه سواری صورت گرفته تا اهدافی چون بهبود عملکرد، کاهش انرژی مصرفی و کاهش احتمال آسیب محقق شود. هدف از تحقیق حاضر مقایسه فعالیت الکتریکی عضلات راست کننده ستون فقرات، سرینی بزرگ و راست رانی و همچنین عملکرد دوچرخه سوار در شش وضعیت ارگونومیک دوچرخه قبل و بعد از اجرای پروتکل خستگی بود.
روش بررسی: شش دوچرخه سوار زن حرفه‌ای با سابقه شرکت در رقابت‌های کشوری و آسیایی در این تحقیق شرکت کردند. شش حالت متفاوت تنظیم دوچرخه شامل ترکیب دو حالت فرمان و سه ارتفاع صندلی برای دوچرخه در نظر گرفته شد. فعالیت الکتریکی سه عضله منتخب و همچنین سرعت زاویه‌ای پدال‌زنی در قبل و بعد از اجرای پروتکل خستگی بر روی دوچرخه ارگومتر ثبت گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که در حالت‌های مختلف تنظیم دوچرخه، اثر خستگی بر میزان فعالیت الکتریکی عضله راست کننده ستون فقرات تفاوت معناداری داشت. همچنین سرعت زاویه‌ای پدال زنی یا عملکرد ورزشی دوچرخه سوار در حالات مختلف تنظیم دوچرخه تفاوت معناداری نشان داد.
نتیجه‌گیری: تنظیمات ارگونومی دوچرخه شامل تغییرات فرمان و صندلی برای خستگی کمتر عضلات و دستیابی به بهترین عملکرد ورزشی حائز اهمیت است. با توجه به نتایج تحقیق حاضر، بهترین حالت تنظیم دوچرخه به منظور ارتقاء عملکرد، حالتی است که صندلی بالاتر از ارتفاع مرجع و فرمان موازی با سطح زمین تنظیم شده باشد. 

کلیدواژه‌ها


 
 

Bailey, M., Maillardet, F., & Messenger, N. (2003). Kinematics of cycling in relation to anterior knee pain and patellar tendinitis. Journal of Sports Sciences, 21(8), 649–657.

Balasubramanian, V., Jagannath, M., & Adalarasu, K. (2014). Muscle fatigue-based evaluation of bicycle design. Applied Ergonomics, 45(2), 339–345.

Baum, B. S., & Li, L. (2003). Lower extremity muscle activities during cycling are influenced by load and frequency. Journal of Electromyography and Kinesiology, 13(2), 181–190.

Bini, R. R., Carpes, F. P., Diefenthaeler, F., Mota, C. B., Guimarães, A. C. S., de Estudo e Pesquisa em Ciclismo, G., & others. (2008). Physiological and electromyographic responses during 40-km cycling time trial: Relationship to muscle coordination and performance. Journal of Science and Medicine in Sport, 11(4), 363–370.

Bini, R. R., Tamborindeguy, A. C., & Mota, C. B. (2010). Effects of saddle height, pedaling cadence, and workload on joint kinetics and kinematics during cycling. Journal of Sport Rehabilitation, 19(3), 301–314.

Bini, R., Hume, P. A., & Croft, J. L. (2011). Effects of bicycle saddle height on knee injury risk and cycling performance. Sports Medicine, 41(6), 463–476.

Bressel, E. (2001). The influence of ergometer pedaling direction on peak patellofemoral joint forces. Clinical Biomechanics, 16(5), 431–437.

Burke, E. (2003). High-tech cycling. Human Kinetics.

Burnett, A. F., Cornelius, M. W., Dankaerts, W., & O’Sullivan, P. B. (2004). Spinal kinematics and trunk muscle activity in cyclists: a comparison between healthy controls and non-specific chronic low back pain subjects—a pilot investigation. Manual Therapy, 9(4), 211–219.

Dingwell, J. B., Joubert, J. E., Diefenthaeler, F., Trinity, J. D. (2008). Changes in muscle activity and kinematics of highly trained cyclists during fatigue. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 55(11), 2666–2674.

Ditroilo, M., Watsford, M., Fernandez-Pena, E., D’amen, G., Lucertini, F., & De Vito, G. (2011). Effects of fatigue on muscle stiffness and intermittent sprinting during cycling. Medicine & Science in Sports & Exercise, 43(5), 837–845.

Ferrer-Roca, V., Roig, A., Galilea, P., & Garcia-López, J. (2012). Influence of saddle height on lower limb kinematics in well-trained cyclists: static vs. dynamic evaluation in bike fitting. The Journal of Strength & Conditioning Research, 26(11), 3025–3029.

Ghoochani, E., Rahati-Ghoochani, S., Ravi, M., & Hoseini, H. (2011). Detecting and predicting muscular fatigue during typing using surface EMG and neural network. Iranian Journal of Medical Physics, 8(1), 31–40.

Gonzalez, H., & Hull, M. L. (1989). Multivariable optimization of cycling biomechanics. Journal of Biomechanics, 22(11–12), 1151–1161.

Gregor, R. J., Broker, J. P., & Ryan, M. M. (1991). The Biomechanics of Cycling. Exercise and Sport Sciences Reviews, 19(1), 127–170.

Grimshaw, P., Fowler, N., Lees, A., & Burden, A. (2004). BIOS instant notes in sport and exercise biomechanics. Garland Science.

Hermens, H. J., Freriks, B., Disselhorst-Klug, C., & Rau, G. (2000). Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures. Journal of electromyography and Kinesiology, 10(5), 361-374.

Hoviat-talab, M., & Khaki, H. (2010). Electromyography of foot muscles in cycling. 18th Annual International Conference on Mechanical Engineering.

Hull, M. L., & Jorge, M. (1985). A method for biomechanical analysis of bicycle pedalling. Journal of Biomechanics, 18(9), 631–644.

Kamen, G., & Gabriel, D. (2010). Essentials of electromyography. Human kinetics.

Konrad, P. (2005). The ABC of EMG: A Practical introduction to kinesiological electromyography. Noraxon Inc. USA.

Lakie, M., & Robson, L. G. (1988). Thixotropic changes in human muscle stiffness and the effects of fatigue. Quarterly Journal of Experimental Physiology, 73(4), 487–500.

Marzouki, H., Gmada, N., Farhani, Z., Hssin, N., Shephard, R., & Bouhlel, E. (2015). Crossover and maximal fat oxidation points during running and cycling in sedentary subjects. Science & Sports, 30(4), 196–203.

Moura, B. M. de, Moro, V. L., Rossato, M., Lucas, R. D. de, & Diefenthaeler, F. (2017). Effects of saddle height on performance and muscular activity during the Wingate test. Journal of Physical Education, 28.

Rezaie, M., & Hagh-panahi, M. (1999). Leg modeling and determining the joint forces and moments and muscle power using optimization techniques in cycling. 9th Iranian Biomdical Engineering Conference.

Rønnestad, B. R., & Hansen, J. (2016). Optimizing interval training at power output associated with peak oxygen uptake in well-trained cyclists. The Journal of Strength & Conditioning Research, 30(4), 999-1006.

Sanderson, D. J., & Amoroso, A. T. (2009). The influence of seat height on the mechanical function of the triceps surae muscles during steady-rate cycling. Journal of Electromyography and Kinesiology, 19(6), e465--e471.

Savelberg, H. H. C. M., de Port, I. G. L., & Willems, P. J. B. (2003). Body configuration in cycling affects muscle recruitment and movement pattern. Journal of Applied Biomechanics, 19(4), 310–324.

Schwellnus, M. P., & Derman, E. W. (2005). Common injuries in cycling: Prevention, diagnosis and management. South African Family Practice, 47(7), 14–19.

Srinivasan, J., & Balasubramanian, V. (2007). Low back pain and muscle fatigue due to road cycling-An SEMG study. Journal of Bodywork and Movement Therapies, 11(3), 260–266.

Suzuki, S., Watanabe, S., & Homma, S. (1982). EMG activity and kinematics of human cycling movements at different constant velocities. Brain Research, 240(2), 245–258.

Tamborindeguy, A. C., & Bini, R. R. (2011). Does saddle height affect patellofemoral and tibiofemoral forces during bicycling for rehabilitation? Journal of Bodywork and Movement Therapies, 15(2), 186–191.

Thomas, V. (1967). Scientific setting of saddle position. American Cycling, 6(4), 12–13.

Umberger, B. R., Gerritsen, K. G. M., & Martin, P. E. (2006). Muscle fiber type effects on energetically optimal cadences in cycling. Journal of Biomechanics, 39(8), 1472–1479.

Williams, N. (2017) The Borg rating of perceived exertion (RPE) scale. Occupational Medicine, 67(5), 404–405.