اثربخشی کفی فعال در کاهش اثرات خستگی بر ثبات و تعادل ایستادن میان نیروهای نظامی: یک ارزیابی بیومکانیکی

مقدمه: خستگی بدنی ناشی از فعالیت‌های سرپایی طولانی‌مدت، که بین نیروهای نظامی رایج است، با اختلال در کارایی سیستم حسی-پیکری ثبات وضعیتی و کنترل حرکتی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. اعمال ارتعاش مکانیکی زیر آستانه می‌تواند موجب تقویت حساسیت گیرنده‌های مکانیکی کف پا و بهبود کنترل حرکتی و تعادل گردد. لذا، در این پژوهش اثربخشی کفی فعال مبتنی بر ارتعاش مکانیکی در کاهش اثرات خستگی بر ثبات وضعیتی بین نیروهای نظامی بررسی شد.روش کار: هر یک از 20 مرد جوان و سالم شرکت‌کننده مطالعه، آزمون‌های تعادل ایستادن را در سه وضعیت؛ 1) با هر دو پا، 2) روی یک‌پا و 3) روی یک‌پا همراه وظیفه ثانویه شناختی برای دو حالت روشن و خاموش بودن سیستم ارتعاش کفی فعال قبل و بعد از پروتکل خستگی روی صفحه نیروسنج انجام دادند. فعالیت عضلات ساق نیز توسط دستگاه الکترومیوگرافی ثبت گردید. شاخص خطی میانگین (مقدار) و شاخص غیرخطی آنتروپی نمونه (ساختار) برای فاصله برآیند جابجایی‌های مرکز فشار بدن و همچنین درصد نرمال‌سازی شده سطح فعالیت عضلات (پوش خطی سیگنال) برای تحلیل‌های آماری استفاده شد. یافته ها: تغییرات معنی‌دار در بیشتر پارامترهای وضعیتی و عضلانی بعد از خستگی نسبت به قبل از آن برای حالت “خاموش” سیستم ارتعاش کفی فعال ثبت شد. اما، اثرات روشن بودن سیستم ارتعاش به‌صورت عدم تفاوت معنی‌دار در مقدار و ساختار فاصله برآیند جابجایی‌های مرکز فشار بدن و همچنین سطح فعالیت مشابه عضلات گاستروکنمیوس خارجی و سولئوس بعد از خستگی نسبت به ‌قبل از خستگی مشاهده گردید.نتیجه گیری: یافته‌های ارزیابی بیومکانیکی ما موید اثربخشی اعمال ارتعاش مکانیکی زیر آستانه به کف پا برای بهبود تعادل ایستادن از طریق کاهش پیامدهای منفی خستگی بر پارامترهای ثبات وضعیتی است. بنابراین، پیشنهاد می‌شود استفاده از کفی فعال توسط نیروهای نظامی با فعالیت‌های سرپایی طولانی‌مدت می‌تواند یک مداخله ارگونومیک موثر، قابل‌اجرا و در دسترس باشد.

the effectiveness of active insoles in reducing the impacts of fatigue on standing stability and balance among military forces: a biomechanical evaluation

introduction: fatigue, caused by prolonged standing activities, affects postural stability through disrupting somatosensory system functions. the application of sub-threshold mechanical vibration can enhance the sensitivity of the mechanical receptors in the sole of the feet. improved sensory function leads to better movement control and balance. therefore, this study investigated the effectiveness of vibration-based active insoles in reducing the impacts of fatigue on postural stability among military forces.material and methods: each of the 20 healthy male participants of the study completed three standing balance tests: 1) on both legs, 2) on one leg, and 3) on one leg with a cognitive secondary task for two states of the vibration system (on and off), before and after a fatigue protocol, on a force plate. the activity of leg muscles was also monitored by electromyography (emg). the mean as a linear index (amount) and the sample entropy (saen) as a non-linear index (structure) related to the resultant distance of the body’s center of pressure (coprd) displacements, as well as the normalized percentage of the muscle activity level (linear envelope), were used for statistical analyses.results: significant changes in most of the postural and muscular parameters were recorded after the fatigue protocol for the off-mode of the vibration system. meanwhile, running the vibration system of active insoles was accompanied with no significant differences in the amount and structure of the coprd displacements, as well as the activity level of the lateral gastrocnemius and soleus muscles after fatigue, compared to the measurements before fatigue.conclusion: the findings confirm the effectiveness of applying sub-threshold mechanical vibration to the sole of the foot in improving standing balance by reducing the negative effects of fatigue on postural stability parameters. therefore, it is suggested that the use of active insoles can be an effective, feasible, and accessible ergonomic intervention to address fatigue among military forces.