运动控制分析目的:

1.诊断受伤原因  

2.检查并预防受伤风险

3.确认并监控康复方案

4.评估当前的康复/训练状态


测评数据信息的运用思路:

1.将运动与关节(骨关节)功能以及与相关的肌肉激活的次序联系起来,这是至关重要的

2.不仅从功能恢复的角度,亦要从整体的运动的角度来理解康复

3.将运动看成一系列肌肉激活和认知过程的总和


训练、测评设备:

1.Gyko:一款用于运动训练及康复测评的小巧高精度设备。可放置于身体各个部位检测相应的运动轨迹、 速度、稳定性、流畅度等多项专业数据,同时也可放置在哑铃等器械上用于实时反馈各项器械锻炼的数据指标。

2.Optogait:一款专业的便携带、易使用、高精度、多维度的医疗康复智能步态测评仪;该设备与人体无接触、实时呈现步态报告,测试结果可以两两对比,视频和数据可以同步回放;多维度的测量方式,根据需要可以自由延长使用长度,升级测量的维度,内置专业的国际步态分析理论模型,同时还可以和表面肌电协同使用;主要测试数据:步幅、步频、步长、摆动相、支撑相、单脚支撑、双脚支撑、支撑初期、摆动前期、左右脚偏差、步行周期、视觉听觉反应时间等。

3.Optojump:一款便携式的体能训练测评设备,可随行携带,在实验室及户外精准测量跑步、行走、跳跃、反应、平衡性、灵敏性等数十种专业数据,以实现体育训练、考核及科研等各种应用。设备扩展性强,可以跟心率带、分段计时设备、平衡测试仪协同使用。测试数据有:视觉听觉反应时间、弹跳重心高度、垂直摸高高度、跳远距离、单步加速度、平均加速度、单独速度、平均速度、跨步角度、每步步长、触底时间、腾空时间、功率、频率、平均数据、标准偏差、变异系数等。

4.Witty&WittySem:可以满足各种专业体育训练、考核及测评的分段计时、灵敏性训练、大脑认知训练与评估、反应训练等要求,具有随身携带、单双光组装、快速安装、训练难度分级、独有字母数字组合等优点。适用于所有体育运动训练、测试、特别是现代体育的运动训练。如短跑冲刺、灵敏性训练、耐力训练、有氧间歇训练等,获得并记录运动员的成绩,精确度可以达到千分之一秒。


运动执行流程:

感知器官收集信息→大脑处理信息→肌肉神经激活→动作执行


生物力学: 力作用的原理

力矩是旋转动力学中固有的一个量,  它表示一个力绕点旋转的能力。数学上它用牛顿x米(Nm)表示,是力臂和力本身之间的矢量积。


运动控制: 运动评估方案流程

Mobility

灵活性

Static balance control

静态平衡控制

Semi-static balance control

半静态平衡控制

Semi-dynamic balance control

半动态平衡控制

Dynamic balance control

动态平衡控制

Performance-dynamic balance control

运动动态平衡控制


如果理解测试的数据:

1.Absolute values 数值

2.Asimmetry (or functional asimmetry) 不平衡性(或功能性不平衡)

    ·Absolute or in percentage 数值 或 百分比

3.Variability of movement 运动变化性

4.Standard deviation 标准偏差

5.Coefficient of variability 变化系数

6.Control ability 控制能力

7.Balance control stability 平衡控制能力


Mobility:灵活性测试设备:Gyko

主要关节活动度(关节活动范围ROM(Range of Motion))的局限性与运动姿势密切相关。

1.Ankle 脚踝

2.Pelvis 骨盆

3.Shoulters 肩膀

4....

关注动作的灵活性、速度及流畅性



Static/Semistatic :静态/半静态(测试设备:Gyko

1.平衡测试( Sway test )

2.闭眼平衡测试(排除眼睛的辅助)

3.单腿稳定性测试(Single-leg stabilometric tests )

4.斜面单腿稳定性测试(Single-leg stabilometric test on slant board)


* 关注前后左右位移范围和摆动频率

* 半静态平衡测试为进一步研究动态平衡奠定基础


Semidynamic:半动态(测试设备:Gyko,Optogait/Optojump

踏步测试( March in place )是半静态评估与动态平衡控制(步态)评估之间的一个很好的连接点。

关注不平衡性asymmetries (= compensations) 和变化性 variability (= motor pattering)。

主要关注的参数有:

触地时间Contact times – 腾空时间Flight times – 位移Displacement 

躯干位移大小 Upper body displacement

双腿的腾空、触地时间的差异是双腿在地板上的运动和作用力的体现。





摄像同步记录测试画面


踏步测试( March in place ): 测试变异性( test variation )

Closed eye 闭眼

Head rotation 头部转动

Occlusal inserts 咬合式护齿(有助于颈部放松)



Dynamic:动态测试设备:Optogait/Optojump,Gyko

步态分析被看作为动作控制在复杂动作中的一个指标

步态是人体最基本的运动模式之一

大多数的运动补偿的既定模式和不稳定性可以在步态参数的对称性和变异性中发现

     




步态分析基础



落地初期

地面反作用力(Groud Reaction Force)


实时步态数据报告


Performance Dynamic:动态运动(测试设备:Optojump

跑步测试:

步态分析的模式,我们亦可以用作跑步分析

在运动训练中,直线冲刺或变向跑是基础的训练模式


跳跃测试:

运动损伤风险评估 : Impellizzeri等人(2007)提出了在跳跃过程中,双腿力量不对称如何构成肌肉骨骼损伤的风险因素。

作为运动员的训练状态监测工具:监测运动员在训练或比赛季节的垂直测试中表现的变化,从业者可以由此了解运动员的训练状态。

Taylor等人(2012)描述了垂直跳跃测试如何成为一种广泛应用的监测疲劳的的方法,同时Halson(2014)还指出此测试的重要性还在于:此测试能够详细给出运动员正确的外部训练负荷。

“The high repeatability and immediate and prolonged fatigue-induced changes indicated CMJ testing as most suitable for neuromuscular fatigue monitoring.” (Gathercole et al., 2015)

反复的、急性的、慢性的疲劳诱发变化证明CMJ是最合适的神经肌肉疲劳检测方法

Self-regulating – Quick – Easy – Repeatable 自我调整-快速-简单-可重复

单腿 vs 双腿( SINGLE-LEG vs TWO-LEGGED )

“From an injury perspective, literature has suggested that an asymmetry threshold of > 15% in lower limb asymmetries in strength marks the point of heightened risk” (Bishop et al., 2018)

从运动弄损伤的角度来看,文献表明,下肢力量不对称性的不对称阈值> 15%时标志着损伤风险的增加


Power:力量训练设备:Gyko

1.确认力量曲线

2.得出不同的力量训练区间及作用

3.实时反馈,更好的关注并完成每一次动作训练

4.提升训练质量


Biofeedback:生物反馈 (测试设备:Optojump/Optogait

通过视觉-听觉的实时反馈,患者有能力做到在训练中做到自我纠正。


实时显示的数据:

不平衡数据 Asimmetry Values:(支撑相stance,摆动相swing, 步长step, etc.)

测试数据 Absolute Values:(步长step length, 速度speed, 高度height, 触地/腾空时间contact/flight times) referenced with normative values.

测试参数和阈值是可以自定义修改的


大脑可塑性(训练设备:WittySem

Mike Merzenich是最早发现和证明大脑可塑性的神经科学家之一。

经研究证明:我们的大脑可以通过训练带来身体上的改变。在进行针对性的训练之后能够做到:

Modification of the degerative process of aging 调整老龄化退行性病变的进程

Modification of the «brain cognitive functions» for normal people (schools, elderly population…) 调整正常人的大脑认知功能

Modification of the «brain cognitive functions» for elite people (athletes, military…) 调整专业人士的大脑认知功能

经研究证实了认知训练和评估,可以测量、重塑、改良、提高大脑的每个主要功能,由此WittySem应此而生,WittySem可以显示不同颜色的数字、字母、图形等,可以单一显示,也可组合显示,从而刺激大脑各个主要功能部分的反应。


我们如何做到呢:

自下而上地打好基础令整个大脑受益


我们如何建立测试:

示例测试1:Hawk Eye

Hawk Eye认知训练模式能够有效地锻炼视觉精确度及快速注意细微差异的视觉能力

示例测试2:Eye For Detail

Eye For Detail模式则是针对于提升我们收集信息时的速度和精确度

示例测试3:Double Decision

通过Double Decision训练模式能够扩大我们的“有效视野”,即可以准确、快速地收集、处理视野范围内的详细信息


运动中的大脑认知

1.信息获取速度

信息的复杂性容易导致执行运动时间的变异性

2.运动策略执行与认知输入(负荷)之间的相互作用

多目标训练


在你做任何动作之前,你的大脑都会进行以下流程:

1.Information Acquisition 获取信息

2.Information Elaboration 信息处理

3.Motor Strategy Elaboration 运动策略

4.Neuromuscular Activation 神经肌肉激活


认知训练 – 我们的理念 WittySem

把具有相互作用的认知训练(速度和注意力认知训练)和运动训练结合到一起,让他们产生更好的效果:让运动康复和运动表现收益更大。