مقایسه تاثیر انواع طراحی‌های کمربند لگنی در کوله‌پشتی بر شاخص‌های کنترل پاسچر و تغییرات مرکز فشار در وضعیت ایستادن و راه رفتن

اهداف: برای حمل وسایل در پیمایش مسیرهای طولانی و کوهنوردی، کوله‌پشتی دارای کمربند لگنی از مهم‌ترین و رایج‌ترین وسایل به‌شمار می‌رود. استفاده از کمربند لگنی باعث توزیع مناسب بار بین تنه و لگن (بالاتنه و پایین‌تنه) و صرف حداقل انرژی عضلانی می‌شود، اما می‌تواند باعث محدودشدن حرکات نیز شود. این مطالعه، با هدف بررسی تاثیر سه نوع طراحی متفاوت کمربند لگنی در کوله‌پشتی (مدل دارای کمربند متحرک، مدل با فریم ضربدری و مدل معمولی)، شاخص های کنترل راستای قامت و تغییرات مرکز فشار طی ایستادن و راه رفتن پرداخته شده است. روش ‌‌‌کار: روش این تحقیق از نوع نیمه تجربی بود و روی 20 نفر از مردان دانشجوی تربیت بدنی در بازه‌ی سنی 19 تا 25 سال انجام شد. برای اندازه‌گیری شاخص‌های کنترل پاسچر و تغییرات مرکز فشار از سه نوع کوله‌پشتی (1 کوله‌پشتی با کمربند لگنی متحرک، 2 کوله‌پشتی با فریم ضربدری در قاب پشتی و 3 کوله‌پشتی معمولی) استفاده شد. شرکت‌کنندگان کوله‌ها را در سطح هموار و بدون شیب با بار رایج معادل 13 کیلوگرم حمل کردند. همچنین آزمون راه‌رفتن در شرایط مشابه بدون کوله‌پشتی به منظور کنترل انجام شد. اطلاعات مرکز فشار در دو محور قدامی خلفی (ap) و داخلی خارجی (ml) با نرخ نمونه‌برداری 1000 هرتز ثبت شد. دستگاه پیش از شروع آزمون به‌صورت کامل کالیبره گردید و داده‌ها توسط نرم‌افزار matlabو فیلتر باترورث با فرکانس قطع 10 هرتز پردازش شدند. خروجی‌ها شامل مسیرcop ، مساحتcop ،vcop  و sway با استفاده از فرمول‌های استاندارد محاسبه شدند. در نهایت، داده‌ها به نرم‌افزارspss منتقل شدند. جهت سنجش نرمالیتی توزیع داده‌ها از آزمون شاپیرو ویلک استفاده شد. برای مقایسه سه نوع کوله‌پشتی از آزمون تحلیل واریانس با اندازه‌های تکراری و برای مقایسه دوبه‌دو، از آزمون بونفرونی استفاده شد. یافته‌ها: نتایج آزمون تحلیل واریانس با اندازه‌های تکراری نشان داد که بین حالت‌های مختلف کوله‌پشتی در شاخص مساحت مرکز فشار، هیچ تفاوت آماری طی ایستادن و راه‌رفتن وجود ندارد. در شاخص تغییرات مرکز فشار (0/009=p) و سرعت حرکت مرکز فشار (0/009=p)، تنها در ایستادن با چشم بسته در راستای قدامی خلفی تفاوت به لحاظ آماری مشاهده شد. در مقایسه دوبه‌دو نیز میان دو کوله‌پشتی معمولی و کوله‌پشتی دارای کمربند لگنی متحرک تفاوت مشاهده شد. همچنین، در شاخص نوسانات مرکز فشار (0/030=p) تنها در ایستادن با چشم بسته در راستای داخلی خارجی میان سه نوع کوله‌پشتی تفاوت معناداری مشاهده شد. در این حالت در مقایسه دوبه‌دو اما تفاوتی به لحاظ آماری میان هیچ دو کوله‌پشتی مشاهده نشد. نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌های موجود، کوله‌پشتی با کمربند لگنی متحرک بهترین نوع کوله‌پشتی میان سه کوله‎پشتی بود، زیرا کمترین نوسانات مرکز فشار، سرعت حرکت مرکز فشار و تغییرات مرکز فشار مختص به این کوله‌پشتی بود. علاوه بر این می‌توان گفت تفاوت‌های کمربند لگنی در تست‌هایی با پیچیدگی بالاتر نمایان می‌شود. با این حال، باید توجه داشت که کاهش نوسانات مرکز فشار لزوما به معنای بهبود در کنترل پاسچر یا عملکرد حرکتی نیست و ممکن است نشان‌دهنده محدودیت در پاسخ‌پذیری سیستم عصبی عضلانی نیز باشد.

comparison of the effect of different backpack hip belt styles on postural control indices and center of pressure changes during standing and walking

objectives: backpacks equipped with hip belts are among the most common and essential tools for carrying loads during long treks and mountaineering. the use of a hip belt facilitates appropriate load distribution between the upper and lower body and minimizes muscular energy expenditure. however, it may also restrict movement. this study aimed to examine the effect of three different hip belt designs in backpacks, namely 1) movable hip belt, 2) cross frame structure, and 3) conventional design, on postural alignment control indices and center of pressure (cop) changes during standing and walking.methods: this semi experimental study was conducted on 20 male physical education students aged 19 to 25 years. three types of backpacks were used to measure postural control indices and cop changes: (1) backpack with a movable hip belt, (2) backpack with a cross frame in the back panel, and (3) conventional backpack. participants carried the backpacks on a level, flat surface with a standard load of 13 kg. a control walking test was also performed without any backpack under similar conditions. cop data in the anteroposterior (ap) and mediolateral (ml) directions were recorded at a sampling rate of 1000 hz. the device was fully calibrated before the test. data were processed using matlab software, and a butterworth filter with a cutoff frequency of 10 hz. output variables, including cop path, cop area, velocity of cop (vcop), and sway, were calculated using standard formulas and analyzed in spss software. the shapiro wilk test was used to assess data normality. repeated measures anova was employed to compare the three backpack types, and bonferroni post hoc tests were used for pairwise comparisons.results: the results showed no statistically significant differences in terms of cop area during standing and walking among the different backpack conditions. in terms of cop displacement (p=0.009) and cop velocity (p=0.009), significant differences were found only during eyes closed standing in the ap direction. pairwise comparisons revealed a significant difference between the conventional backpack and the one with a movable hip belt. regarding cop sway (p=0.030), a significant difference was observed among the three backpacks only during eyes closed standing in the ml direction. however, no statistically significant differences were found between any two backpacks in post hoc comparisons.conclusion: based on the findings, the backpack with a movable hip belt was the most effective among the three designs, as it resulted in the lowest cop sway, cop velocity, and cop displacement. furthermore, the impact of hip belt design becomes more apparent in tests with higher complexity. however, it is important to note that reduced cop sway does not necessarily indicate improved postural control or motor performance, and it may reflect a restriction in the responsiveness of the neuromuscular system.