Υπάρχουν όρια στη δυνατότητα των αθλητικών προσθετικών μελών να μιμούνται τη φύση; Η σύγκριση μηχανικής συμπεριφοράς προσθετικών και βιολογικών ποδιών κατά το σπριντ σε στροφή: Βιβλιογραφική ανασκόπηση
Λέξεις-κλειδιά:
Κλασικός Αθλητισμός, σπριντ σε στροφή, αθλητές με αναπηρία, προσθετικά πόδιαΠερίληψη
Η συνεχής προσπάθεια για τη βελτιστοποίηση των δυνατοτήτων των αθλητικών προσθετικών ποδιών, ώθησε στην ανάπτυξη μιας κατεύθυνσης ερευνών που επικεντρώθηκε στην ανάλυση της μηχανικής και ενεργειακής απόδοσης των τεχνολογικά αναπτυσσόμενων προθέσεων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η απόδοση των προσθετικών ποδιών στα αγωνίσματα των σπριντ κατά το τρέξιμο στη στροφή. Σκοπός της ανασκόπησης ήταν η συλλογή, διασταύρωση και παρουσίαση των συμπερασμάτων των μελετών της τελευταίας εικοσαετίας (2004-2024) με ερευνητικό αντικείμενο την εμβιομηχανική ανάλυση του σπριντ σε στροφή και της μηχανικής συμπεριφοράς των προσθετικών τους ποδιών σε σχέση με τα βιολογικά πόδια αρτιμελών αθλητών. Για τον εντοπισμό των μελετών, εφαρμόστηκε το πρωτόκολλο PRISMA Statement 2020. Από τα ευρήματα των μελετών διαφάνηκε ότι τα προσθετικά πόδια δεν προσδίδουν πλεονέκτημα στους αθλητές, τουλάχιστον σε αποστάσεις που εμπεριέχουν στροφή. Κατέστη όμως σαφές, ότι η τεχνολογία των προσθετικών ποδιών αδυνατεί να μιμηθεί τη φυσική κίνηση και ειδικά όταν απαιτείται προσαρμογή σε ειδικές συνθήκες (κλίση εδάφους, αέρας, υγρασία). Παράγοντες που δείχνουν ότι επηρεάζουν την τεχνική του τρεξίματος σε στροφή με προσθετικά πόδια, είναι το ύψος (πάνω-κάτω του γόνατος) και η πλευρά του ακρωτηριασμού (εσωτερικά-εξωτερικά). Τα συμπεράσματα της ανασκόπησης υποδεικνύουν την αναγκαιότητα της τεχνολογικής εξειδίκευσης των προσθετικών ποδιών, αλλά ταυτόχρονα θέτουν προβληματισμούς σχετικά με τη δίκαιη κατάταξη των αθλητών σε αγωνιστικές κατηγορίες.
Αναφορές
Alt, T., Heinrich, K., Funken, J., & Potthast, W. (2015). Lower extremity kinematics of athletics curve sprinting. Journal of Sports Sciences, 33(6), 552–560.
Bartlett, R., Wheat, J. & Robins, M. (2007). Is movement variability important for sports biomechanists? Sports Biomechanics, 6(2), 224–243. https://doi.org/10.1080/14763140701322994
Baumgart, J.K., Blaauw, E.R., Mulder, R. & Severin, A.C. (2022). Changes in the Number of Medal Events, Sport Events, and Classes During the. Paralympic Games: A Historical Overview. Frontiers in Sports and Active Living,3:762206. doi: 10.3389/fspor.2021.762206
Beck, O.N., Taboga, P., Grabowski, A.M. (2016). Characterizing the Mechanical Properties of Running-Specific Prostheses. PLoS ONE 11(12): e0168298. doi:10.1371/journal.pone.0168298 Beck, O.N., Taboga, P., Grabowski, A.M. (2022). Sprinting with prosthetic versus biological legs: insight from experimental data. Royal Society Open Science, 9, 211799. https://doi.org/10.1098/rsos.211799
Bermperidou, F. (2009). Funktionale Analyse von Bewegungen im Behindertensport unter besonderer Berücksichtigung des leichtathletischen Speerwurfs. Thesis. Universität Tübingen. https://publikationen.uni-tuebingen.de/xmlui/handle/10900/42126/discover
Brittain, I. (2006). Paralympic success as a measure of national social and economic development. International Journal of Eastern Sport and Physical Education. 4(1), 38-47.
Brüggemann, G.P., Arampatzis, A., Emrich, F. & Potthast, W. (2008). Biomechanics of double transtibial amputee sprinting using dedicated sprinting prostheses. Sports Technology, 1, 220-227. https://doi.org/10.1002/jst.63
Buckley, J.G. (2000). Biomechanical adaptations of transtibial amputee sprinting in athletes using dedicated prostheses. Clinical Biomechanics (Bristol, Avon). Jun;15(5):352-8. doi: 10.1016/s0268-0033(99)00094-7
Buts, C., du Bois, C., Heyndels, B. & Jegers, M. (2013). Socioeconomic determinants of success at the Summer Paralympics. Journal of Sports Economics. 14(2), 133-147.
Churchill, S.M., Trewartha, G., Salo, A. (2019). Bend sprinting performance: New insights into the effect of running lane. Sports Biomechanics, 18, 437–447. doi.org/10.1080/14763141.2018.1427279
Court of Arbitration for Sport (CAS), 2008.
Diaz GB, Alcantara RS, Grabowski AM. (2024). Maximum velocity and leg-specific ground reaction force production change with radius during flat curve sprinting. Journal of Experimental Biology,15, 227(4): jeb246649. doi: 10.1242/jeb.246649.
Fairhurst, K. E., Bloom, G. A., & Harvey, W. J. (2017).The learning and mentoring experiences of Paralympic coaches. Disability and Health Journal, 10, 240–246. https://doi.org/10.1016/j.dhjo.2016.10.007
Funken, J., Willwacher, S., Böcker, J., Müller, R., Heinrich, K., & Potthast, W. (2014). Blade kinetics of a unilateral prosthetic athlete in curve sprinting. In Proceedings on 32nd International Conference of Biomechanics in Sports. Johnson City.
Funken, J., Heinrich, K., Willwacher, S., Müller, R., Böcker, J., Hobara, H., Brüggemann, G.-P., Potthast, W. (2017). Leg amputation side determines performance in curve sprinting: a case study on a Paralympic medalist. Sports Biomechanics, 18(1), 75–87. https://doi.org/10.1080/14763141.2017.138405
Funken, J., Heinrich, K., Willwacher, S., Müller, R., Böcker, J., Hobara, H., Brüggemann, G.-P., Potthast, W. (2019). Leg amputation side determines performance in curve sprinting: a case study on a Paralympic medalist. Sports Biomechanics, 18(1), 75–87. https://doi.org/10.1080/14763141.2017.1384051
Funken J., Willwacher S., Heinrich K., Müller R., Hobara H., Grabowski A.M. & Potthast W. (2019). Long jumpers with and without a transtibial amputation have different three-dimensional centre of mass and joint take-off step kinematics. Royal Society Open Science, 6190107. http://doi.org/10.1098/rsos.190107
Funken, J., Zedler, M., Lüdorff, Sv., Alt, T., Heinrich, K., & Potthast, W. (2023). Force profile of functional leg muscle groups in curve sprinting - preliminary results. ISBS Proceedings Archive: 41(1), Article 38.
Gutfleisch, O. (2003). Peg legs and bionic limbs: The development of lower extremity prosthetics. Interdisciplinary Science Reviews. 28. 139-148. doi:10.1179/030801803225010368.
Hansen, A. H., Childress, D. S., Miff, S. C., Gard, S. A., & Mesplay, K. P. (2004). The human ankle during walking: Implications for design of biomimetic ankle prostheses. Journal of Biomechanics, 37, 1467-1474.
Hobara, H., Kobayashi, Y., Mochimaru, M. (2015). Spatiotemporal Variables of Able-bodied and Amputee Sprinters in Men's 100-m Sprint. International Journal of Sports Medicine.Jun; 36(6), 494-7. doi: 10.1055/s-0034-1387794.
Hobara, H., Potthast, W., Sano, Y., Müller, R., Kobayashi, Y., Heldoorn, T.A., Mochimaru, M. (2015). Does amputation side influence sprint performances in athletes using running-specific prostheses? Springerplus. Nov 4; 4:670. doi: 10.1186/s40064-015-1470-0.
Hobara H, Saito S, Hashizume S, Namiki Y, Kobayashi Y. (2018). Differences in spatiotemporal parameters during 200-m sprint between bilateral and unilateral transfemoral amputees. Prosthetics and Orthotics International, Dec; 42(6):567-570. doi: 10.1177/0309364618767142.
Hobara H, Murata H, Hisano G, Hashizume S, Ichimura D, Cutti AG, Petrone N. (2023). Biomechanical determinants of top running speeds in para-athletes with unilateral transfemoral amputation. Prosthetics and Orthotics International, Jun 1; 47(3), 253-257. doi: 10.1097/PXR.0000000000000175.
Jones, C. & Wilson, C. (2009). Defining advantage and athletic performance: The case of Oscar Pistorius. European Journal of Sport Science - EUR J SPORT SCI. 9, 125-131. doi: 10.1080/17461390802635483.
Kosmol, A., Bednarczuk, G., Molik, B. & Buszta, M. (2020). Sprint performance of male track athletes at Paralympic Games between 1992 and 2016. Advances in Rehabilitation. 35(1), 39–46. doi: 10.5114/areh.2020.101481
Li, Y., Simpson, K.J., Nolan, L., Miller, M., Johnson, B. (2018). Lower extremity kinematics of curve sprinting displayed by runners using a transtibial prosthesis. Journal of Sports Sciences, Feb; 36(3):293-302. doi: 10.1080/02640414.2017.1303186.
McLoughlin, G., Fecske, C., Castañeda, Y., Gwin, C. & Graber, K. (2017). Sport Participation for Elite Athletes With Physical Disabilities: Motivations, Barriers, and Facilitators. Adapted Physical Activity Quarterly. 34, 1-7. doi: 10.1123/apaq.2016-0127.
Namiki Y, Hashizume S, Murai A, Kobayashi Y, Takemura H, Hobara H. (2019). Joint moments during sprinting in unilateral transfemoral amputees wearing running-specific prostheses. Biology Open, 18;8(2):bio039206. doi: 10.1242/bio.039206.
Potthast, W. & Brueggemann, G.P. (2011). Comparison of sprintingmechanics of the double transtibial amputee Oscar Pistorius with able bodied athletes. 28th International Symposium of Biomechanics in Sports, Marquette, MI PRISMA-Transparent reporting of systematic review and meta-analyses.
PRISMA 2020 flow diagram. https://www.prisma-statement.org/prisma-2020-flow-diagram
Rahnama L., Soulis. K., Geil, M.D. (2024). A review of evidence on mechanical properties of running specific prostheses and their relationship with running performance. Frontiers in Rehabilitation Sciences, 5:1402114. doi: 10.3389/fresc.2024.1402114
Schmalz T, Bellmann M, Sottong J, Altenburg B. (2017). Advantages and Limitations of New Sports Prosthetic Components Developed for Running in Lower Limb Amputees. Sports Medicine and Rehabilitation Journal, 2(2), 1018.
Swartz, L., Bantjes, J., Rall, D., Ferreira, S., Blauwet, C., Derman, W. (2016). A More Equitable Society: The Politics of Global Fairness in Paralympic Sport. PLoS ONE 11(12), e0167481. doi:10.1371/journal.pone.0167481.
Taboga, P., Kram, R., Grabowski, A.M. (2016) Maximum-speed curve-running biomechanics of sprinters with and without unilateral leg amputations. Journal of Experimental Biology, Mar;219 (Pt 6): 851-8. doi: 10.1242/jeb.133488. PMID: 26985053.
Yildiz K.A., Shin A.Y., Kaufman K.R. (2020). Interfaces with the peripheral nervous system for the control of a neuroprosthetic limb: a review. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation; 17(01), 43.
Vanlandewijck, Y. C. & Thompson, W. R. (2016). Training and Coaching the Paralympic Athlete. Chichester: John Wiley and Sons. doi: 10.1002/9781119045144.
Ventura, Jonathan & Shvo, Galit. (2017). The Design Journal An International Journal for All Aspects of Design Yellow as " Non-Black ": Prosthetics, Semiotics, Hermeneutics, Freedom and Function. The Design Journal. 20. doi:10.1080/14606925.2017.1352963.
Weyand, P.G., Bundle, M.W., McGowan, C.P., Grabowski, A., Brown, M.B., Kram, R., Herr, H. (2009). The fastest runner on artificial legs: different limbs, similar function? Journal of Applied Physiology, Sep; 107(3), 903-11. doi: 10.1152/japplphysiol.00174.2009.
Wolbring G. (2008). Oscar Pistorius and the future nature of olympic, paralympic and other sports. Scripted; 5(1), 139–160.
Λήψεις
Δημοσιευμένα
Πώς να δημιουργήσετε Αναφορές
Τεύχος
Ενότητα
Άδεια
Οι Συγγραφείς που δημοσιεύουν εργασίες τους σε αυτό το περιοδικό συμφωνούν στους παρακάτω όρους:
α. Οι Συγγραφείς διατηρούν τα Πνευματικά Δικαιώματα και χορηγούν στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης ενώ ταυτόχρονα τα πνευματικά δικαιώματα της εργασίας προστατεύονται σύμφωνα με την Creative Commons Attribution License που επιτρέπει σε τρίτους - αποδέκτες της άδειας να χρησιμοποιούν την εργασία όπως θέλουν με την προϋπόθεση της διατήρησης των διατυπώσεων που προβλέπονται στην άδεια σχετικά με την αναφορά στον αρχικό δημιουργό και την αρχική δημοσίευση σε αυτό το περιοδικό.
β. Οι Συγγραφείς μπορούν να συνάπτουν ξεχωριστές, και πρόσθετες συμβάσεις και συμφωνίες για την μη αποκλειστική διανομή της εργασίας όπως δημοσιεύτηκε στο περιοδικό αυτό (π.χ. κατάθεση σε ένα ακαδημαϊκό καταθετήριο ή δημοσίευση σε ένα βιβλίο), με την προϋπόθεση της αναγνώρισης και την αναφοράς της πρώτης δημοσίευσης σε αυτό το περιοδικό.
γ. Το περιοδικό επιτρέπει και ενθαρρύνει τους Συγγραφείς να καταθέτουν τις εργασίες τους μέσω διαδικτύου (π.χ. σε ένα ακαδημαϊκό καταθετήριο ή στους προσωπικές τους ιστοσελίδες) πριν και μετά από τις διαδικασίες της δημοσίευσης, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε παραγωγική ανταλλαγή ιδεών και σκέψεων καθώς επίσης και σε γρηγορότερη και μεγαλύτερη χρήση και ευρετηρίαση της δημοσιευμένης εργασίας
