مقدمه
راه رفتن یک رفتار حرکتی است که متشکل از دو فاز ایستایی (65 درصد) و نوسان (35 درصد) است. فاز ایستایی با تماس پاشنه با زمین شروع میشود و تا زمان تماس کف پا با زمین ادامه دارد و نهایتاً با جدا شدن انگشتان از زمین خاتمه مییابد [
1]. هنگامی که پا با ضربهای رو به پایین به زمین برخورد میکند، نیرویی به سمت بالا از طرف زمین به پا برای کاهش شتاب آن و رسیدن به استراحت اعمال میشود که نیروی عکسالعمل زمین نام دارد [
2]. طبق قانون سوم نیوتن مقدار نیروی عکسالعمل زمین در راه رفتن برابر با وزن بدن و در جهت مخالف با نیرویی است که بدن به زمین وارد میکند. درنتیجه گشتاورهای مفصلی ایجاد میشود که با مقدار نیروی عکسالعمل زمین و فاصله عمودی از مرکز نیرو به مفصل ارتباط مستقیم دارد [
3]. مؤلفه عمودی نیروی عکسالعمل زمین به دلیل مقدار بیشتر نسبت به مؤلفههای قدامی خلفی و داخلی خارجی و نیز شکل ثبات آن در افراد، دارای اهمیت بیومکانیکی بیشتری است [
4]. در افراد سالم و در حین قدم زدن در طول زمان 100 میلیثانیه از شروع فاز ایستایی، نیروی عکسالعمل زمین تا حداکثر 120 درصد وزن بدن افزایش یافته و سپس به حدود 60 تا 70 درصد وزن بدن در طول زمان ایستادن روی یک پا میرسد [
5]. از جمله پارامترهای بیومکانیکی که میتواند تحت تأثیر عدم همراستایی قسمتهای مختلف در اندام تحتانی قرار گیرد، جذب نامناسب نیروهای برخوردی پا با سطح زمین است که میتواند باعث اختلال و مشکلاتی برای پا شود. نمودار تولید نیروی عکسالعمل زمین در حرکات ارادی دو نقطه اوج و یک نقطه عمق که بین دو اوج قرار دارد در
تصویر شماره 1 نشان داده شده است [
6،
7].
نیروی اوج اول همزمان با تماس اندام با سطح و تا ابتدای مرحله تماس کف پا با زمین، که اندام وزن بدن را دریافت میکند و با تماس کامل کف پا با زمین، که با فلکشن مفاصل اندام تحتانی خصوصا زانو همراه است تولید میشود و درنهایت نیروی اوج دوم با فشار پنجههای پا به زمین برای تولید نیروی جلوبرنده، تولید میشود. این دو اوج نیرو در راه رفتن به جلو تقریباً یکسان هستند [
2،
8]. اندازهگیری مقدار نیروی عکسالعمل زمین معیار خوبی برای شناسایی و طبقهبندی افراد بر اساس الگوی نیروها در بازه زمانی راه رفتن است که این مسئله در متفاوت شدن نیروهای اوج قابل مشاهده است.
در بخشی از مطالعات پیشین ارتباط بین افزایش مؤلفه عمودی نیروی عکسالعمل زمین و افزایش ریسک آسیبهای اندام تحتانی و حتی کمر درد بررسی شده است [
6,
5,
4] که تکرار این نیروها ممکن است موجب تخریب مفاصل و آسیبهای استعمال مفرط نیز بشود [
9,
10]. موضوع جذب ضربه و بزرگی نیروها نیز در زمان برخورد پا با زمین به عنوان عوامل مهمی در ایجاد اختلالات و مشکلات اسکلتی بهخصوص در بعضی مشاغل که بیشتر باید روی پا وزنگذاری داشته باشند مطرح شده است [
11 ,12, 13, 14]. این موضوع بر اهمیت کفی وکفش مناسب و راحت با تأکید بر جذب نیرویهای ضربهای به منظور کاهش مقادیر نیروی عکسالعمل در جهت کاهش خطرات و توسعه آسیبهای مختلف به عنوان یک عامل مهم در طراحی و ساخت کفشها مورد توجه طراحان و سازندگان کفش قرار گرفته است.
کفیها به عنوان قسمتی از درمان آسیبهای پا، مچ پا و اندام تحتانی محسوب میشوند [
15] و تغییرات اعمالی در کفیها نیز میتواند بازوی اهرمی نیروی عکسالعمل زمین را تغییر دهد. اگرچه بر اساس اصول بیومکانیکی و تأیید دستهای از مطالعات نشان دادهشده که استفاده از کفی، اولین قله نیروی عکسالعمل و نرخ بارگذاری را کاهش میدهد، ولی مطالعات دیگری هم گزارش کردند که کفی موجب افزایش قله اول نیروی عکسالعمل در افراد سالم میشود، حتی در تحقیقی نشان داده شده که کفیهای مختلف اثر چندانی بر متغیرهای کینتیکی افراد سالم حین راه رفتن ندارند [
16,
17,
18]. البته بخشی از این تفاوتها به علت تأثیر پذیری سینتیک و سینماتیک ناشی از جابهجایی مرکز فشار است [
19].
در این میان تأثیر عوامل دیگری مثل جنس کفی نیز بر نیروی عکسالعمل عمودی زمین مورد توجه محققین بوده است [
15] علیرغم اینکه در مطالعاتی اثبات شده که با کاهش سختی کفی، نیروی عکسالعمل عمودی زمین افزایش مییابد [
20]، ولی در تحقیقی تأثیر سختی کفی را بر نیروی عکسالعمل زمین بررسی کردند و تفاوت معناداری ندیدند [
14]. اینکه با وجود آسیبپذیری در برابر نیروهای عکسالعمل زمین، میتوان با ایجاد مداخلاتی در کفش و کفی نیروهای عمودی هنگام راه رفتن را برای یک راه رفتن راحتتر کاهش داد مسئلهای اجتنابناپذیر است، ولی در مطالعات مختلفی روشها و عوامل متفاوتی را برای کاهش نیروهای عکسالعمل بیان کردهاند و در عین حال یک عدم ثبات و استحکام کافی در مقالات مختلف برای این عوامل و روشها مشاهده میشود. این مطالعه با هدف مشخص کردن عوامل و روشهای مختلف تأثیرگذار برمؤلفههای عمودی نیروهای عکسالعمل و نرخ بارگذاری هنگام راه رفتن در افراد سالم انجام شده است.
روش بررسی
این مطالعه، مطالعهای مروری است که با جستوجوی گسترده در پایگاههای اطلاعاتیپرو کوئست، پابمد، وب آو ساینس و ام بیس از سال 1995 الی 2019 انجام شد. کلمات کلیدی ground reaction force ،foot orthosis ،walking ،long term standing Impact force، برای جستوجو انتخاب شدند. برای گستردگی بیشتر محدوده جستوجو، از منابع مقالات کشفشده جهت یافتن مقالات مرتبط بیشتری استفاده شد. پس از بررسی عناوین و چکیدههای مقالات با محوریت ارتزهای پا و نیروهای عکسالعمل زمین توسط نویسندگان، سعی شد در معیار انتخاب، علاوه بر پاسخگویی به مشخصهها و سؤالات مورد نظر محققین در فاز بعدی معیارهای زیر برای انتخاب مقالات مد نظر قرارگیرد:
1. مقاله حتماً به زبان انگلیسی باشد.
2. سال انتشار 1995به بعد باشد.
3. پارامتر اندازهگیریشده در هر مقاله حداقل یکی از پارامترهای مدنظر در مطالعه (راه رفتن، ارتزهای پا، نیروهای عکسالعمل زمین، مؤلفههای عمودی) باشد.
به سطح شاهد هر مقاله بر اساس طرح اصلی جستوجو از 1 تا 5 به صورت randomized control trial, prospective controlled trial (cohort), case-control, pre/post, observational consensus clinical and به ترتیب امتیاز داده شد. در ادامه کیفیت مقالات توسط ابزارDown and Black مورد بررسی قرار گرفت [
21،
22]. درستی و اعتبار این تست به عنوان ملاکی برای بررسی و ارزیابی کیفیت مطالعات پژوهشی ثابت شده است. کیفیت هر مقاله به صورت مجزا توسط دو کارشناس و سپس توسط آزمون همبستگی پیرسون ارتباط بین نتایج با کمک نرمافزار SPSS نسخه 16 بررسی شد.
یافتهها
از جستوجوی کلیدواژهها، 82 مقاله به دست آمد که پس از بررسی کامل مقالات بر اساس معیارهای مد نظر، 21 مقاله نهایی برای آنالیز انتخاب شدند (
تصویر شماره 2).
از مجموع مقالات انتخابی چهار حیطه تأثیر قالبگیری، پست، جنس متریال و جنسیت فرد بدست آمد. از 21 مطالعه نهایی هفت مقاله تأثیر قالبگیری را روی نیروی عکسالعمل زمین بررسی کرده بودند. از پنج مقاله که تأثیر کفی دارای پست را روی نیروی عکسالعمل زمین بررسی کرده بودند سه مقاله مستقیم و دو مقاله به صورت غیرمستقیم به این موضوع پرداخته بودند. از دیگر عوامل تأثیرگذار، جنس متریال بهکاررفته در ارتز بود که هفت مطالعه این تأثیر را روی نیروی عکسالعمل زمین بررسی کرده بودند. در خصوص جنسیت افراد صرفاً دو مقاله بر تأثیر آنها در GRF تمرکز داشتند.
اگرچه اغلب مقالات نیروی عکسالعمل زمین را روی عوامل مختلف بررسی کرده بودند، ولی بخشی از مطالعات روی انسان سالم و بخشی روی اختلالات پا متمرکز بودند. از بررسیهای انجامشده روی کفیهای قالبگیری و تغییر نرخ بارگذاری حداکثر نیروی عمودی عکسالعمل زمین مشخص شد که در میزان تاثیر گذاری روی نیروی عکس العمل زمین تناقض وجود دارد. در بررسی تأثیر ارتزهای پا از نظر جنس متریال میتوان گفت که ممکن است این ارتزها منجر به کاهش بیشتر فشارکف پا شود. در مورد نوع جنسیت علی رغم اینکه زنان نسبت به مردان بدون استفاده از وسیله، نرخ بارگزاری بیشتری در نیروی عکسالعمل زمین دارند ولی مطالعهای در خصوص استفاده از کفی و تأثیر جنسیت یافت نشد.
همچنین مشخصات مربوط به هر مقاله نهاییشده که شامل تعداد شرکتکننده و روش بررسی و نتایج هرکدام است به صورت خلاصه در
جدول شماره 1 آورده شده است.
با توجه به نتایج ارزیابی کیفیت مقالات که در
جدول شماره 2 نشان داده شده است، سطح شاهد بین 2 و 5 متغیر بود.
به طوری که حدود نیمی از مطالعات آزمایشهای بالینی تصادفی (سطح شاهد 5) بودند. طبق این جدول امتیازگزارشدهی، روایی خارجی، روایی داخلی (بایاس)، روایی داخلی (مخدوشکننده) بترتیب بین 4-8، 1-3 ، 2-5، 3-6 و 4-7 متغیر بودند. مجموع این دامنهها نشاندهنده میزان اعتماد و اعتبار نسبتاً خوب مقالات است. امتیاز نهایی ناشی از ارزیابی کیفیت مقالات در سطوح مختلف خوب تا ضعیف با PEDro انجام میشود. در
جدول شماره 2 بیان شده است [
22].
بحث
هدف از این مطالعه، بررسی تغییرات در نیروی عکسالعمل زمین (Ground Reaction Force) تولید شده توسط ارتزهای پا با توجه به عوامل و روشهای مختلف تأثیرگذار است. درحقیقت تعیین تأثیر مؤلفههای مختلف بر GRF در پا ما را در تجویز ارتز برای افزایش کیفیت زندگی افراد کمک خواهد کرد. نتایج بهدستآمده حاکی از آن است که چهار حوزه (یکی انسانی و سه نوع دیگر مربوط به ساختار کفی) علائم مختلفی و تأثیرات متفاوتی بر مؤلفه عمودی نیروی عکسالعمل زمین از خود نشان میدهند.
موضوع جذب ضربه در هنگام برخورد پا با زمین و بزرگی نیروهای وارده تا 120 درصد وزن بدن در افراد، بهخصوص کسانی که ملزم به ایستادن طولانیمدت هستند، امری است که میتواند عامل بزرگ و مهمی در ایجاد اختلالات و ضایعات در اندام تحتانی و حتی مفاصل بالاتر باشد [
14،
23].
از طرف دیگر تأثیر بیومکانیکی کفیها و اصلاحات کفش باعث میشود پا و اندام تحتانی در وضعیت بهتر قرار گرفته و درنتیجه استرسهای اعمالی روی بافتهای نرم فعال و غیرفعال پا و اندام تحتانی به حداقل رسانده شود و این مهم در تجربه شخصی افرادی که زیر پای خود را با فوم یا جنس نرم دیگری پدگذاری کرده تا از خستگی و استرس در ناحیه کمر و پاهای خود پیشگیری کنند نیز دیده میشود [
16]. بنابراین طراحی و ساخت ارتزهای پا با روشهای مختلف از جمله قالبگیری و در نظر گرفتن عواملی مثل جنس ارتز و شکل آن میتواند از اختلالات مختلف وآلام ایجادشده بکاهد، به عبارت دیگر با تغییرات در کفش و ارتز میتوان مشکلات ناشی از تغییر GRF را تا حد ممکن کاهش داد [
7].
تأثیر قالبگیری بر نیروی عکسالعمل زمین
از ویژگیهای قالبگیری از پا برای ساخت کفی و کفش این است که تماس نسبتاً کاملی (هم کفی و هم کفش) را با کف پا ایجاد میکند و این خود در کاهش نیروهای وارده و توزیع مناسب آن نقش مؤثری دارد. از طرفی میدانیم که انتقال امواج شوک به بدن میتواند باعث عوارض درد پا و کمر و درنهایت اخلالات تخریبی مفاصل شود [
6]. این قابلیت در ارتزهای قالبگیری شده وجود دارد که با ایجاد تماس بیشتر بین پا و ارتز باعث افزایش جذب شوک و کاهش GRF شود. در مطالعه ای کاهش 10-20درصدی اوج اول نیروی عمودی عکسالعمل زمین توسط کفی گزارش شده است که کاهش6 درصدی در اوج اول نیروی عمودی عکسالعمل زمین با پوشیدن کفی نیمهسخت قالبگیریشده توانسته از آسیبهای تخریب مفصلی تا حد قابل ملاحظهای جلوگیری کند [
24]. در مطالعهای نشان داده شد که کفی با تماس کامل میتواند فشار پاشنه را تا 25 درصد و فشار ناحیه داخلی جلوی پا را تا 24 درصد و نیرویهای ضربهای را 33/2 درصد نسبت به حالت بدون کفی کاهش دهد [
6]. کاهش قابل توجهی در خستگی پاها (68 درصد) درپایان روز پس از پوشیدن کفیهای قالبگیریشده گزارش شده است، اما هیچ بهبودی در ناراحتی درد کمر یا درد ران مشاهده نشده است [
25]. از طرف دیگر تغییر نرخ بارگذاری برای یک راه رفتن راحت و بدون خستگی لازم است و این امر را درکفیهای قالبگیریشده که باعث کاهش نرخ بارگذاری حداکثر نیروی عمودی عکسالعمل زمین شدند، میتوان مشاهده کرد [
24،
26].
برخلاف این مطالعات، اسلوس در تحقیق خوداعلام کرد پوشیدن ارتز قالبگیریشده از جنس کربن باعث افزایش 5-3 درصدی مؤلفه عمودی نیرو در قله اول میشود [
27]. همچنین مکلین در بررسی تأثیر قالبگیری روی نیروی عکسالعمل زمین، تغییرات معنیداری در حداکثر نیروی ضربهای و نرخ بارگذاری با استفاده ارتز را مشاهده نکرد [
28]. اینکه چرا این دو دسته مطالعه علیرغم اثبات تغییر و اصلاح بیومکانیکی راستای پا در وضعیت صحیح با کفی قالبگیریشده با یکدیگر متفاوت هستند، به عوامل دیگری مثل جنس و شکل ارتز مرتبط است.
تأثیر پست بر نیروی عکسالعمل زمین
یکی از اهداف استفاده از ارتزهای پا قرار دادن پا و اندام تحتانی در وضعیت عملکردی بهتر با حفظ یک راستای مناسب و در جهت بهبود جذب ضربه است [
16]. از آنجایی که هرگونه تغییر در GRF به راحتی در مفاصل بالاتر، بهخصوص زانو قابل مشاهده است [
29] در سال 2003 ماندر من تغییر نیروی عکسالعمل زمین را با ایجاد پست در کفی نشان داد. بدین صورت که افزایش حداکثر نیروی ضربهای و نیروی عمودی عکسالعمل زمین به همراه افزایش گشتاور چرخش خارجی روی زانو به راحتی قابل مشاهده است و همین تغییرات در ابعاد کوچکتر در ناحیه پا هم وجود دارد. در مطالعهای دیگر با ترکیب دو روش قالبگیری و پست، کاهش نرخ بارگذاری عمودی مشاهده شد [
26]. همچنین در مطالعهای تفاوت معناداری در کاهش حداکثر نیروی عمودی عکسالعمل زمین و نرخ بارگذاری نیروی عمودی عکسالعمل زمین در طول فاز ایستایی با استفاده از ارتز دارای پست مشاهده شد [
30،
31]. تأثیر بالینی این نوع تغییرات نیز صرف نظر از محل آسیب تا حد زیادی قابل اثبات است [
32]. اینکه آیا با پست بهتنهایی و یا با مجموعهای از تغییرات در کنار پست میتوان میزان بارگذاریها را تغییر داد، موضوعی بود که در سال 2016 روم و همکاران به آن پرداختند و همراه با پست، جنس و دانسیته کفی و شکل کفی (ارتز اتیل وینیل استات با چگالی و تراکم بالا همراه با قوس طولی داخلی، هیل کپ بلند و پست داخلی خارجی) را اضافه کردند و متعاقب آن کاهش تغییر بارگذاری و درنتیجه بهبود درد را مشاهده کردند [
33]. اگرچه مطالعات کافی در خصوص پست و اثرات آن وجود ندارد، ولی بر اساس اصول بیومکانیکی میتوان اثبات کرد علاوه بر پست که از طریق دیوارههای داخلی و خارجی میتواند پا را در راستای صحیح خود قرار دهد، تکمیل وظیفه پست برای کنترل نیروهای طرفینی و ایجاد ثبات در پا و مچ پا همراه با دیگر فاکتورهای تأمینکننده ثبات مثل قالبگیری، میتواند کاهش نیروهای عکسالعمل زمین را در پی داشته باشد.
تأثیر مواد نرم بر نیروی عکسالعمل زمین
موضوع میزان جذب ضربه در هنگام برخورد پا با زمین و بزرگی نیروهای وارده بدلیل بارگذاریهای مکرر در راحتی هنگام راه رفتن و کاهش آسیبهای وارده به پا امری قابل اهمیت است. جنس کفی از عواملی است که در تغییر نیروهای عکسالعمل تأثیر بسزایی دارد. امروزه کفیها با تبعیت از ساختار فیزیولوژیک بدن در مقابله با نیرویهای بیش از حد طراحی شدهاند. از جمله این کفیها میتوان به کفیهای ویسکو الاستیک اشاره کرد که جزء کفیهای نرم با طول عمر بالا و بهترین کارایی با جذب ضربه و کاهش نیروهای عکسالعمل زمین محسوب میشوند که باعث کاهش ناراحتیهای پا (مثل علائم بیماریهای تخریب مفصلی) در افرادی شده است که مدت طولانی سر پا هستند [
9]. این نوع مکانیسم پیشنهادی برای کاهش شوک ضربه به دلیل نرم بودن در کنار یک کفش ساق بلند برای کنترل حرکات طرفینی و به منظور جلوگیری از آسیب به پا قابل توصیه است [
34،
35]. در تعدادی از مطالعات تفاوت معناداری در خستگی و ناراحتی افراد با پوشیدن کفی ویسکو الاستیک با floor mat نیز مشاهده شده است [
14،
21،
30]. همچنین استفاده از کفی جاذب ضربه باعث کاهش چشمگیر 6/8 درصدی حداکثرضربه نیروی عکسالعمل زمین و کاهش 8/3 درصدی نرخ بارگذاری نیروی عکسالعمل زمین نسبت به حالت استفاده از کفش میشود [
36]. میلر در مطالعهای بیشترین تأثیر کفی در کاهش مؤلفه عمودی نیروی عکسالعمل زمین با کفی نرم را در 10 الی 20 اول فاز استنس اعلام کرد [
37].
از طرف دیگر با اینکه کفیهای با بالشتک سخت نسبت به کفیهای نرم و نیمهسخت در اولین برخورد پاشنه با زمین باعث افزایش زاویه فلکشن زانو میشوند، چنانچه همین کفیها در کفش نرم قرار بگیرند ممکن است ارتفاع پرش را تسهیل کنند، اما میزان بارگذاری عمودی GRF را کماکان افزایش میدهند. در مطالعه نقندر در سال 2017 اعلام شد میزان بارگذاری عمودی GRF به میزان قابل توجهی با کفی با بالشتک سخت و بدون کفش نرم کاهش مییابد. همچنین طی اولین مرحله از گام کفیهای سخت باعث کاهش میزان بارگذاری و نهایتاً کاهش آسیبهای مرتبط با زمین میشود [
38].
در مقابل این گزارشات، مطالعاتی اعلام کردند که مشخصههای نیروی عکسالعمل زمین در مقایسه بین استفاده از کفیهای ویسکو الاستیک و کفیهای معمولی هنگام دویدن تغییری نمیکند [
39]. رزاقی نیز اعلام کرد هیل پدهای سیلیکونی، نیروی ضربهای را آنگونه که انتظار میرود کاهش نمیدهند و ما نمیتوانیم این فرضیه را که بالشتک پاشنه جذب شوک بهتری را فراهم میکند، پشتیبانی کنیم [
40]. در مطالعه دیگر نشان داده شد که ارتزهای پایی که از مواد نرم ساخته شدهاند، ممکن است منجر به کاهش بیشتر فشار کف پا نسبت به ارتزهای پا ساختهشده از مواد نیمهسخت و سخت شود [
41]. این تفاوت مطالعات حاکی از این است که تغییر پارامترهای مربوط به راه رفتن و از جمله نیروی عکسالعمل زمین در گرو عوامل مختلفی مثل سن فرد، نوع جنس کفی همراه با جنس کفش و حتی طول عمر جنس کفیهای نرم است.
تأثیر جنسیت فرد بر نیروی عکسالعمل زمین
اگرچه پارامترهای راه رفتن در مرد و زن با هم تا حدی متفاوت هستند، ولی تقارن گیت که نشاندهنده میزان نیروهای عکسالعمل زمین در هر اندام است، در دو جنس اختلاف جزئی دارد [
42]. مینچیچیو در سال 2006 اعلام کرد زنان با توجه به اینکه قد کوتاهتری نسبت به مردان دارند برای رسیدن به سرعت ثابت از پیش تعیینشده نیازمند فعالیت بیشتر عضلات هستند که این مسئله باعث افزایش حداکثر نرخ بارگذاری نسبت به مردان میشود [
43]. در مطالعهای دیگر در سال 2018 میزان مؤلفه بارگذاری در GRF هر دو جنس بررسی شد و مشخص شد که میزان این مؤلفه در زنان نسبت به مردان علیرغم سرعتهای مختلف بیشتر است [
44].
به عبارت دیگر فارغ از استفاده از کفی، زنان نسبت به مردان نرخ بارگذاری بیشتری در نیروی عکسالعمل زمین دارند.درباره اینکه آیا استفاده از کفی با توجه به جنسیت فرد در تغییر نیروهای عکسالعمل زمین تأثیر دارد، مطالعهای یافت نشد.
اگر چه مطالعات مختلفی تأثیر انواع مختلفی از ارتزهای کف پا را روی چرخه راه رفتن مورد بررسی قرار دادهاند، در مورد GRF، شواهد بسیار محدودی گزارش شده است؛ به طوری که با سه مقاله که تأثیر پست را روی نیروی عمودی عکسالعمل مورد بررسی قرار داده؛ نمیتوان به نتیجه قطعی دست یافت.
درنهایت اینکه اگرچه بیشترین مقالات مربوط به تأثیر قالبگیری و جنس نرم روی نیروی عمودی عکسالعمل بود، ولی کفیها چه پیشساخته و چه ساختهشده، همگی دارای تأثیرات مشابهی بر خصوصیات مکانیکی بهخصوص GRF هستند و البته در مطالعهای عدم تغییر کافی نیروهای عکسالعمل زمین ناشی از شکل و نوع قالبگیری به دست آمد که برای تأیید این نتایج، باید تحقیقات بیشتری با سیستمهای تحلیل حرکت انجام شود [
38].
درباره اینکه چرا بسیاری از افراد که ملزم به استفاده از ارتزهای پا هستند، راحتی یا شاخصههای کیفیت زندگی را بهتر گزارش میدهند، میتوان گفت یکی از دلایل این امر به اثر راحتی کفی از لحاظ جنس و توزیع مناسب نیروهای عکسالعمل زمین در بهکارگیری متوازن عضلات پا و جذب ضربات ناشی از راه رفتن به پا و مچ پا برمیگردد. اما چرا با قطعیت نمیتوان گفت که متریال قادر به کاهش فشار به کف پاست و یا به عبارتی GRF ممکن است تحت تأثیر ارتز پا قرار نگیرد، چون عوامل مختلف و تأثیرگذار دیگر مثل سن، جنس و روش تهیه ارتز هست که باید مورد مطالعه بیشتر قرار گیرند.
امروزه تکنولوژیهای جدید نیز در عرصه ساخت ارتزهای پا وارد شده که تا حد زیادی با تقلید از یک ساختار کاملاً طبیعی مسیر COP را تغییر داده و بر توزیع فشارکف پای افراد تأثیر میگذارد [
45]. این امر کمک میکند که در مطالعات بعدی از طریق سیستمهای ارزیابی روز دنیا به بررسی همزمان این عوامل پرداخته شود.
نتیجهگیری
تعیین تأثیر مؤلفههای مختلف بر GRF در کف پا میتواند ما را در تجویز و شناخت هرچه بهتر عوامل مؤثر در کیفیت زندگی افراد کمک کند. نتایج بهدستآمده حاکی از آن است که مؤلفههایی مثل جنسیت فرد، پست، قالبگیری و نوع متریال علیرغم تأثیر بر نیروی عکسالعمل زمین، علائم مختلفی از خود نشان میدهند. اگرچه طراحی و ساخت ارتزهای پا با روشهای مختلف در کنار تغییرات اصلاح راستا در کفش و ارتز میتواند روی نیروهای عمودی تأثیرگذار باشد، ولی تجویز و توصیه آن برای هر فردی مستلزم استخراج مشخصههای فیزیکی متنوعی است. پیشنهاد میشود در مطالعات بعدی، بین مطالعاتی که روی افراد بیمار انجام شده با افراد سالم و بین سن نمونهها و رضایتمندی افراد از کفیها در کنار ابزارهای سنجش تغییر نیروی عکسالعمل زمین تفکیک قائل شوند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مقاله یک فراتحلیل است و هیچ نمونه انسانی و حیوانی ندارد. هیچ ملاحظات اخلاقی در نظر گرفته نشده است.
حامی مالی
این تحقیق هیچ گونه کمک مالی از سازمانهای تأمین مالی در بخشهای عمومی ، تجاری یا غیرانتفاعی دریافت نکرد.
مشارکت نویسندگان
مفهوم سازی و نظارت: علیرضا طاهری؛ روششناسی: محمد موسوی؛ تحقیق، نگارش - نسخه اصلی، بررسی و ویرایش، جمعآوری اطلاعات، تحلیل دادهها: هر دو نویسنده.
تعارض منافع
نویسندگان هیچ گونه تضاد منافع ندارند
تشکر و قدردانی
ما از خانم رحمانی ، مسئول کتابخانه دانشکده علوم توانبخشی، برای کمک در جستجوی دقیقتر منابع ، قدردانی میکنیم.
References
1.
Kharb A, Saini V, Jain YK, Dhiman S. A review of gait cycle and its parameters. IJCEM International Journal of Computational Engineering & Management. 2011; 13:78-83.
https://www.ijcem.org/papers72011/72011_14.pdf
2.
Whittle MW. Generation and attenuation of transient impulsive forces beneath the foot: A review. Gait & Posture. 1999; 10(3):264-75.
[DOI:10.1016/S0966-6362(99)00041-7]
3.
Haim A, Rozen N, Wolf A. The influence of sagittal center of pressure offset on gait kinematics and kinetics. Journal of Biomechanics. 2010; 43(5):969-77. [
DOI:10.1016/j.jbiomech.2009.10.045] [PMID]
4.
Cook TM, Farrell KP, Carey IA, Gibbs JM, Wiger GE. Effects of restricted knee flexion and walking speed on the vertical ground reaction force during gait. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 1997; 25(4):236-44.
[DOI:10.2519/jospt.1997.25.4.236] [PMID]
5.
Ferber R, Davis IM, Hamill J, Pollard CD, McKeown KA. Kinetic variables in subjects with previous lower extremity stress fractures. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2002; 34(5):S5.
[DOI:10.1097/00005768-200205001-00025]
6.
Yung-Hui L, Wei-Hsien H. Effects of shoe inserts and heel height on foot pressure, impact force, and perceived comfort during walking. Applied Ergonomics. 2005; 36(3):355-62.
[DOI:10.1016/j.apergo.2004.11.001] [PMID]
7.
Cham MB, Safaeepour Z, Ghasemi MS, Yegane MZ, Forogh B, Sanjari MA. The effect of rocker shoe on the ground reaction force parameters in patients with rheumatoid arthritis. Iranian Rehabilitation Journal. 2015; 13(1):61-7.
http://eprints.iums.ac.ir/4993/
8.
Hreljac A, Marshall RN, Hume PA. Evaluation of lower extremity overuse injury potential in runners. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2000; 32(9):1635-41.
[DOI:10.1097/00005768-200009000-00018] [PMID]
9.
Aguinaldo A, Mahar A. Impact loading in running shoes with cushioning column systems. Journal of Applied Biomechanics. 2003; 19(4):353-60.
[DOI:10.1123/jab.19.4.353]
10.
Daryabor A, Saeedi H, Yazdani M, Ghasemi MS, Nabavi H, Mohammadpour A, et al . The effect of standard and beveled heels of orthopedic shoe on vertical ground reaction forces during walking in healthy subjects. Archives of Rehabilitation. 2013; 14(3):47-55.
https://rehabilitationj.uswr.ac.ir/article-1-1285-en.pdf
11.
Bobbert MF, Yeadon MR, Nigg BM. Mechanical analysis of the landing phase in heel-toe running. Journal of Biomechanics. 1992; 25(3):223-34.
[DOI:10.1016/0021-9290(92)90022-S]
12.
Mills K, Blanch P, Chapman AR, McPoil TG, Vicenzino B. Foot orthoses and gait: A systematic review and meta-analysis of literature pertaining to potential mechanisms. British Journal of Sports Medicine. 2010; 44(14):1035-46. .
[DOI:10.1136/bjsm.2009.066977] [PMID]
13.
Marras W, Lavender S, Leurgans S, Fathallah F, Ferguson S, Allread G, et al. Biomechanical risk factors for occupationally related low back disorders. Journal of Safety Research. 1996; 4(27):271.
[DOI:10.1016/S0022-4375(97)81191-7]
14.
Lin YH, Chen CY, Cho MH. Influence of shoe/floor conditions on lower leg circumference and subjective discomfort during prolonged standing. Applied Ergonomics. 2012; 43(5):965-70.
[DOI:10.1016/j.apergo.2012.01.006] [PMID]
15.
Heiderscheit B, Hamill J, Tiberio D. A biomechanical perspective: do foot orthoses work? British Journal of Sports Medicine. 2001; 35(1):4-5.
[DOI:10.1136/bjsm.35.1.4] [PMID] [PMCID]
16.
Bird AR, Bendrups AP, Payne CB. The effect of foot wedging on electromyographic activity in the erector spinae and gluteus medius muscles during walking. Gait & Posture. 2003; 18(2):81-91.
[DOI:10.1016/S0966-6362(02)00199-6]
17.
Nester C, Van Der Linden M, Bowker P. Effect of foot orthoses on the kinematics and kinetics of normal walking gait. Gait & Posture. 2003; 17(2):180-7.
[DOI:10.1016/S0966-6362(02)00065-6]
18.
Akbari M, Saeedi H, Babaee T. The effect of lateral wedge and medial arch support on displacement of ground reaction force in patients with knee osteoarthritis. Archives of Rehabilitation. 2016;17(1):74-83.
[DOI:10.20286/jrehab-170172]
19.
Shamsi F, Tabatabai Ghomshe F, Bahramizade M, Mousavi ME, Rezasoltani P. [Effects of lateral heel wedges and lateral forefoot wedge on the knee adduction moment in healthy male students (Persian)]. Journal of Rehabilitation. 2012; 12(4):27-34.
https://rehabilitationj.uswr.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-371-1&ftxt=1
20.
Kim J, Stuart-Buttle C, Marras W. The effects of mats on back and leg fatigue. Applied Ergonomics. 1994; 25(1):29-34.
[DOI:10.1016/0003-6870(94)90028-0]
21.
Higgins JP, Thomas J, Chandler J, Cumpston M, Li T, Page MJ, et al., Editor (s). Cochrane handbook for systematic reviews of interventions. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons; 2019.
[DOI:10.1002/9781119536604]
22.
Eng J, Teasell R, Miller W, Wolfe D, Townson A, Aubut JA, et al. Spinal cord injury rehabilitation evidence: Method of the SCIRE systematic review. Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation. 2007; 13(1):1-10.
[DOI:10.1310/sci1301-1] [PMID] [PMCID]
23.
King PM. A comparison of the effects of floor mats and shoe in-soles on standing fatigue. Applied Ergonomics. 2002; 33(5):477-84.
[DOI:10.1016/S0003-6870(02)00027-3]
24.
Eslami M, Begon M, Hinse S, Sadeghi H, Popov P, Allard P. Effect of foot orthoses on magnitude and timing of rearfoot and tibial motions, ground reaction force and knee moment during running. Journal of Science and Medicine in Sport. 2009; 12(6):679-84.
[DOI:10.1016/j.jsams.2008.05.001] [PMID]
25.
Sobel E, Levitz SJ, Caselli MA, Christos PJ, Rosenblum J. The effect of customized insoles on the reduction of postwork discomfort. Journal of the American Podiatric Medical Association. 2001; 91(10):515-20.
[DOI:10.7547/87507315-91-10-515] [PMID]
26.
Mündermann A, Nigg BM, Humble RN, Stefanyshyn DJ. Foot orthotics affect lower extremity kinematics and kinetics during running. Clinical Biomechanics. 2003; 18(3):254-62.
[DOI:10.1016/S0268-0033(02)00186-9]
27.
Sloss R. The effects of foot orthoses on the ground reaction forces during walking. Part 1. The Foot. 2001; 11(4):205-14.
[DOI:10.1054/foot.2001.0713]
28.
MacLean C, Davis IM, Hamill J. Influence of a custom foot orthotic intervention on lower extremity dynamics in healthy runners. Clinical Biomechanics. 2006; 21(6):623-30.
[DOI:10.1016/j.clinbiomech.2006.01.005] [PMID]
29.
Norasteh AA, Emami S, Shamsi Majelan A. [Kinetic and kinematic variables in middle-aged women with normal and genu varum knee angle with emphasis on walking and running activities (Persian)]. Physical Treatments-Specific Physical Therapy Journal. 2014; 4(2):77-82.
http://ptj.uswr.ac.ir/article-1-144-en.html
30.
Laughton CA, Davis IM, Hamill J. Effect of strike pattern and orthotic intervention on tibial shock during running. Journal of Applied Biomechanics. 2003; 19(2):153-68.
[DOI:10.1123/jab.19.2.153]
31.
MacLean CL, Davis IS, Hamill J. Short-and long-term influences of a custom foot orthotic intervention on lower extremity dynamics. Clinical Journal of Sport Medicine. 2008; 18(4):338-43.
[DOI:10.1097/MJT.0b013e31815fa75a]
32.
Cho NS, Hwang JH, Chang HJ, Koh EM, Park HS. Randomized controlled trial for clinical effects of varying types of insoles combined with specialized shoes in patients with rheumatoid arthritis of the foot. Clinical Rehabilitation. 2009; 23(6):512-21.
[DOI:10.1177/0269215508101737] [PMID]
33.
Rome K, Clark H, Gray J, McMeekin P, Plant M, Dixon J. Clinical effectiveness and cost-effectiveness of foot orthoses for people with established rheumatoid arthritis: An exploratory clinical trial. Scandinavian Journal of Rheumatology. 2017; 46(3):187-93.
[DOI:10.1080/03009742.2016.1196500] [PMID]
34.
Voloshin A, Wosk J. An in vivo study of low back pain and shock absorption in the human locomotor system. Journal of Biomechanics. 1982; 15(1):21-7.
[DOI:10.1016/0021-9290(82)90031-8]
35.
O’Leary K, Vorpahl KA, Heiderscheit B. Effect of cushioned insoles on impact forces during running. Journal of the American Podiatric Medical Association. 2008; 98(1):36-41.
[DOI:10.7547/0980036] [PMID]
36.
Creaby MW, May K, Bennell KL. Insole effects on impact loading during walking. Ergonomics. 2011; 54(7):665-71.
[DOI:10.1080/00140139.2011.592600] [PMID]
37.
Miller CD, Laskowski ER, Suman VJ, editors. Effect of corrective rearfoot orthotic devices on ground reaction forces during ambulation. Mayo Clinic Proceedings; 1996; 71(8):757-62.
[DOI:10.1016/S0025-6196(11)64840-4] [PMID]
38.
Alirezaei Noghondar F, Bressel E. Effect of shoe insole density on impact characteristics and performance during a jump-landing task. Footwear Science. 2017; 9(2):95-101.
[DOI:10.1080/19424280.2017.1305003]
39.
Shiba N, Kitaoka HB, Cahalan TD, Chao E. Shock-absorbing effect of shoe insert materials commonly used in management of lower extremity disorders. Clinical Orthopaedics and Related Research. 1995; (310):130-6.
[DOI:10.1097/00003086-199501000-00021]
40.
Razeghi M, Batt ME. The effect of foot orthoses on selected ground reaction force parameters during ground walking [Internet]. 2013 [Updated 2013]. Available from:
https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.577.4386&rep=rep1&type=pdf
41.
Tenten-Diepenmaat M, Dekker J, Heymans MW, Roorda LD, Vlieland TPV, Van Der Leeden M. Systematic review on the comparative effectiveness of foot orthoses in patients with rheumatoid arthritis. Journal of Foot and Ankle Research. 2019; 12(1):32.
[DOI:10.1186/s13047-019-0338-x] [PMID] [PMCID]
42.
Nasirzade A, Sadeghi H, Mokhtarinia HR, Rahimi A. A review of selected factors affecting gait symmetry. Physical Treatments-Specific Physical Therapy Journal. 2017; 7(1):3-12.
[DOI:10.29252/nrip.ptj.7.1.3]
43.
Chiu MC, Wang MJ. The effect of gait speed and gender on perceived exertion, muscle activity, joint motion of lower extremity, ground reaction force and heart rate during normal walking. Gait & Posture. 2007; 25(3):385-92.
[DOI:10.1016/j.gaitpost.2006.05.008] [PMID]
44.
Park SK, Koo S, Yoon SH, Park S, Kim Y, Ryu JS. [Gender dfferences in ground reaction force components (Korean)]. Korean Journal of Sport Biomechanics. 2018; 28(2):101-8.
https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO201821464987479.page
45.
Joo JY, Kim YK. [Effects of customized 3D-printed Insoles on the Kinematics of flat-footed walking and running (Korean)]. Korean Journal of Sport Biomechanics. 2018; 28(4):237-44.
http://www.papersearch.net/thesis/article.asp?key=3655349