Dynamické posturografické testování a předvídatelnost motorického učení u gymnastů

Výsledky počítačové dynamické posturografie budou získány na elitních gymnastech a negymnastech, kteří budou mít stejnou věkovou kategorii. Měření výsledku bude získáno pomocí počítačové dynamické posturografie, standardního diagnostického testu funkce rovnováhy (41-46). Rovnováha subjektu byla testována pomocí třísložkové silové platformy (test CAPS) za jedné senzorické podmínky modifikovaného klinického testu senzorické interakce při rovnováze (mCTSIB), se zavřenýma očima při rušivém stavu povrchu. Tento stav byl vybrán, protože studie ukázaly, že jde o jediný test, který nejlépe koreluje s poruchou rovnováhy a pády. Jako primární měřítko výsledku v tomto výzkumu bude použito skóre stability, které již bylo použito v několika studiích jinými autory. Je definována jako 1 mínus poměr mezi naměřeným kýváním během testu (vypočteným jako hlavní osa standardní elipsy s 95% spolehlivostí) a mírou kývání, které by měl být schopen normální subjekt o stejné výšce jako testovaný. houpání před pádem (také známé jako teoretické maximální houpání nebo teoretická mez stability, vypočítané pomocí regresního vzorce založeného na výšce subjektu vyvinutého NASA v roce 1962 a běžně používaného ve všech posturografických testech). Pro usnadnění bude skóre stability vyjádřeno v procentech. Jeho definice z něj činí pohodlné a snadno srozumitelné měřítko, které lze použít jako subjekt schopný stát dokonale nehybně bez kývání, bude mít skóre 100 %, zatímco ten, který se kýve natolik, jak je limit stability, bude mít skóre 0 %. . Během každého testu bude kývání subjektu určeno silovou platformou a jejím souvisejícím softwarem. Třísložková silová plošina CAPS využívá 3 siloměry uspořádané do trojúhelníku k měření rozložení svislé zemní reakční síly na plošinu. Analogové signály snímače zatížení jsou zesíleny a současně vzorkovány elektronikou platformy pomocí tří synchronizovaných individuálních 24bitových delta-sigma analogově-digitálních převodníků vzorkování na 312 kHz a decimování vzorků na datovou rychlost 64 Hz. Použití tří A/D převodníků zajišťuje, že signály ze 3 snímačů zatížení jsou získávány současně bez chyby v časování. Vysoká vzorkovací frekvence s vysokou decimací a nízkou datovou rychlostí sigma-delta převodníků eliminuje aliasing a poskytuje rozlišení asi 4 části na milion. Data digitálního siloměru byla poté odeslána přes USB připojení k PC, kde software používá kalibrační matici určenou výrobcem k výpočtu celkové vertikální síly a dvou horizontálních momentů působících na platformu. Z těchto dat software vypočítal bod působení vertikální síly působící na platformu, běžně označovaný jako Center of Pressure (CoP). Umístění CoP se ve statických podmínkách shoduje s projekcí těžiště subjektu (CoM) na plošinu a jeho pohyb souvisí s pohyby CoM (houpání) subjektu. Určení skutečného výkyvu bude vyžadovat určení okamžité polohy CoM prostřednictvím umístění a inerciálních vlastností každého segmentu těla konkrétního testovaného subjektu. Test CAPS, stejně jako všechna posturografická zařízení, používá pohyb CoP jako aproximaci kývání. Protože se jedná o aproximaci a protože z kinetických důvodů se CoP pohybuje více než CoM, byl uvažován 95% interval spolehlivosti pohybu CoP. To umožní softwaru CAPS vypočítat elipsu, která představuje umístění všech kolísavých vzorků odebraných během testu s 95% spolehlivostí. Hlavní osa této elipsy bude představovat maximální kývání subjektu v jakémkoli směru během testu a bude použita k výpočtu skóre stability. Pro posouzení přesnosti a rozlišení měřicího řetězce se do středu silové plošiny umístí kalibrovaná závaží o hmotnosti 75 kg a 100 kg (jako by to byl předmět) a po 20 sekundách se provedou akvizice: přesnost závaží musí být v rozmezí tovární specifikace přístroje (+-2N). Proto přesnost pro polohu uváděnou výrobcem +-1 mm pro hmotnost 75 kg bude považována za správnou, protože její určení bude vyžadovat specializované vybavení a software dostupný pouze výrobci. Je třeba poznamenat, že celková přesnost polohy CoP dané přístrojem nebude v této studii relevantní, protože pohyb CoP určoval výkyv. Chyba měření kolísání bude odhadnuta s ohledem na skutečnost, že během testu na obou závažích se mrtvé závaží nesmí pohnout, ale měřicí řetězec bude indikovat "houpání" menší než 0,05 mm (šum měření), proto rozlišení měření řetězu a chyba měření výkyvu bude považována za 0,05 mm. Pro ověření opakovatelnosti měřicího řetězce bude stejný typ testů opakován dvakrát, přičemž se získají podobné výsledky (v rámci stanovené přesnosti a rozlišení). Vzhledem k chybě měření výkyvu bude určena chyba měření ve skóre stability. Z definice skóre stability je zřejmé, že čím je nejmenší teoretická mez stability, tím výraznější je vliv chyby měření kolísání. Protože teoretický limit stability se vypočítá pomocí vzorce 0,55*výška*2*sin(6,25°), čím je subjekt kratší, tím je skóre stability citlivější na chyby měření. K odhadu chyby měření skóre stability bude uvažována výška subjektu 1,6 m. Takový předmět bude mít teoretický limit stability 191,6 mm. Pro takový subjekt znamená chyba měření kolébání 0,05 mm chybu měření skóre stability 0,05/191,6 nebo, je-li skóre vyjádřeno v procentech, 0,026 %. Jakékoli změny ve skóre stability vyšší než uvedené budou tedy důsledkem kolébání subjektu a nikoli chyb měření. U všech subjektů bude proveden dynamický posturografický test CAPS v narušeném postoji se zavřenýma očima. Subjekty budou instruovány, že se postaví na pěnovou plošinu a zavřou oči, zatímco data budou získávána z počítačové silové desky. Subjektům budou poskytnuta praktická cvičení, aby se s testem seznámili ještě před sběrem dat. Test CAPS trvá déle než 25 sekund. Rozdělíme stupeň kývání pozorovaný během první poloviny testu a druhé poloviny testu a získáme poměry. Subjekty, jejichž výkyv se ve druhé polovině testu oproti první polovině zvýší, budou identifikovány jako subjekty vykazující poměr únavy. Jedinci, kteří budou ve druhé polovině testu prokazovat méně houpavosti, budou identifikováni jako osoby vykazující poměr adaptability, o kterém se domníváme, že by mohl souviset s nějakým typem motorického učení. Všichni gymnasti budou instruováni v nové gymnastické sestavě, která bude zahrnovat různé obrácené postoje a sestavy na zemi, které účastníci neznají. Sportovci budou moci cvičit sestavu po dobu jedné hodiny, po které budou požádáni, aby provedli sestavu před stejným rozhodčím, který bude zaslepen, pokud jde o výsledky dosažené dříve. Skóre výkonnosti se pak porovná s měřeními CDP, aby se zjistilo, zda existuje nějaký vztah.