Dynamische posturografische Tests und Vorhersagbarkeit des motorischen Lernens bei Turnern

Ergebnisse der computergestützten dynamischen Posturographie werden bei Elite-Turnern und Nicht-Turnern erzielt, die altersentsprechend sind. Die Ergebnismessung erfolgt mittels computergestützter dynamischer Posturographie, einem standardmäßigen diagnostischen Test der Gleichgewichtsfunktion (41-46). Das Gleichgewicht des Probanden wurde mithilfe einer Dreikomponenten-Kraftplattform (CAPS-Test) unter einer sensorischen Bedingung des modifizierten Clinical Test of Sensory Interaction on Balance (mCTSIB) getestet, wobei die Augen bei störendem Oberflächenzustand geschlossen waren. Diese Bedingung wurde gewählt, da Studien gezeigt haben, dass sie der einzige Test ist, der am besten mit Gleichgewichtsstörungen und Stürzen korreliert. Der Stabilitätswert, der bereits in mehreren Studien von anderen Autoren verwendet wurde, wird in dieser Forschung als primäres Ergebnismaß verwendet. Es ist definiert als 1 minus dem Verhältnis zwischen der während des Tests gemessenen Schwankung (berechnet als Hauptachse einer Standardellipse mit 95 %-Konfidenz) und dem Ausmaß der Schwankung, zu der ein normaler Proband mit der gleichen Größe wie der getestete in der Lage sein sollte Schwankung vor dem Sturz (auch als theoretische maximale Schwankung oder theoretische Stabilitätsgrenze bekannt, berechnet anhand einer Regressionsformel auf der Grundlage der Körpergröße des Probanden, die 1962 von der NASA entwickelt wurde und üblicherweise in allen posturografischen Tests verwendet wird). Der Einfachheit halber wird der Stabilitätswert als Prozentsatz ausgedrückt. Seine Definition macht es zu einem bequemen und leicht verständlichen Maß, da ein Proband, der völlig still und ohne Schwankungen stehen kann, einen Wert von 100 % erhält, während jemand, der bis zur Stabilitätsgrenze schwankt, einen Wert von 0 % erhält. . Bei jedem Test wird die Schwankung des Probanden durch die Kraftplattform und die zugehörige Software bestimmt. Die Dreikomponenten-Kraftplattform CAPS nutzt 3 im Dreieck angeordnete Wägezellen, um die Verteilung der vertikalen Bodenreaktionskraft auf der Plattform zu messen. Die analogen Wägezellensignale werden von der Plattformelektronik verstärkt und gleichzeitig abgetastet. Dabei werden drei synchronisierte einzelne 24-Bit-Delta-Sigma-Analog-Digital-Wandler verwendet, die mit 312 kHz abtasten und die Abtastwerte auf eine Datenrate von 64 Hz dezimieren. Durch den Einsatz von drei A/D-Wandlern wird sichergestellt, dass die Signale der drei Wägezellen gleichzeitig und ohne Zeitfehler erfasst werden. Die hohe Abtastrate mit der hohen Dezimierung und niedrigen Datenrate der Sigma-Delta-Wandler eliminiert Aliasing und sorgt für eine Auflösung von etwa 4 Teilen pro Million. Die Daten der digitalen Wägezelle wurden dann über eine USB-Verbindung an den PC gesendet, wo die Software anhand einer vom Hersteller festgelegten Kalibrierungsmatrix die gesamte vertikale Kraft und die beiden horizontalen Momente berechnet, die auf die Plattform wirken. Aus diesen Daten berechnete die Software den Angriffspunkt der auf die Plattform wirkenden vertikalen Kraft, der allgemein als Druckzentrum (Center of Pressure, CoP) bezeichnet wird. Die Position des CoP stimmt unter statischen Bedingungen mit der Projektion des Schwerpunkts (CoM) des Probanden auf die Plattform überein, und seine Bewegung steht im Zusammenhang mit den Bewegungen des CoM (Schwingen) des Probanden. Die Bestimmung der tatsächlichen Schwankung erfordert die Bestimmung der momentanen Position des CoM anhand der Position und der Trägheitseigenschaften jedes Körpersegments des spezifischen Testobjekts. Der CAPS-Test nutzt, wie alle posturographischen Geräte, die Bewegung des CoP als Näherungswert für die Schwankung. Da es sich um eine Näherung handelt und sich der CoP aus kinetischen Gründen stärker bewegt als der CoM, wurde das 95 %-Konfidenzintervall der CoP-Bewegung berücksichtigt. Dadurch kann die CAPS-Software die Ellipse, die die Position aller während des Tests gesammelten Schwingungsproben darstellt, mit einer Sicherheit von 95 % berechnen. Die Hauptachse dieser Ellipse stellt die maximale Schwankung des Probanden in jede Richtung während des Tests dar und wird zur Berechnung des Stabilitätswerts verwendet. Um die Genauigkeit und Auflösung der Messkette zu beurteilen, werden kalibrierte Gewichte von 75 kg und 100 kg in der Mitte der Kraftplattform positioniert (als wäre es ein Subjekt) und es werden 20-Sekunden-Aufnahmen durchgeführt: Die Genauigkeit des Gewichts muss innerhalb liegen den Werksspezifikationen des Instruments (+-2N). Daher wird die vom Hersteller angegebene Genauigkeit der Position von +-1 mm für ein Gewicht von 75 kg als korrekt angesehen, da für die Bestimmung spezielle Geräte und Software erforderlich sind, die nur dem Hersteller zur Verfügung stehen. Es ist zu beachten, dass die vom Instrument angegebene Gesamtgenauigkeit der Position des CoP in dieser Studie nicht relevant ist, da die Bewegung des CoP die Schwankung bestimmt. Der Schwankungsmessfehler wird unter Berücksichtigung der Tatsache geschätzt, dass sich das Eigengewicht während des Tests bei beiden Gewichten nicht bewegen darf, die Messkette jedoch ein „Schwanken“ von weniger als 0,05 mm (Messrauschen) anzeigt, daher die Auflösung der Messung Kette und der Pendelmessfehler werden mit 0,05 mm angenommen. Um die Wiederholbarkeit der Messkette zu überprüfen, wird die gleiche Art von Tests zweimal wiederholt, wobei ähnliche Ergebnisse erzielt werden (innerhalb der angegebenen Genauigkeit und Auflösung). Anhand des Schwankungsmessfehlers wird der Messfehler im Stabilitätswert ermittelt. Aus der Definition des Stabilitätswerts geht hervor, dass der Effekt des Pendelmessfehlers umso ausgeprägter ist, je niedriger die theoretische Stabilitätsgrenze ist. Da die theoretische Stabilitätsgrenze mithilfe der Formel 0,55*Höhe*2*sin(6,25°) berechnet wird, gilt: Je kleiner das Subjekt, desto empfindlicher reagiert der Stabilitätswert auf Messfehler. Um den Messfehler der Stabilitätsbewertung abzuschätzen, wird eine Körpergröße einer Person von 1,6 m berücksichtigt. Ein solches Objekt hat eine theoretische Stabilitätsgrenze von 191,6 mm. Für ein solches Subjekt bedeutet ein Schwankungsmessfehler von 0,05 mm einen Stabilitätsmessfehler von 0,05/191,6 oder, wenn der Wert in Prozent ausgedrückt wird, von 0,026 %. Daher sind alle darüber hinausgehenden Änderungen des Stabilitätswerts eine Folge der Schwankung des Probanden und nicht von Messfehlern. Bei allen Probanden wird ein CAPS-Test zur dynamischen Posturographie in der gestörten Haltung mit geschlossenen Augen durchgeführt. Die Probanden werden angewiesen, auf einer Schaumstoffplattform zu stehen und die Augen zu schließen, während Daten von einer computergestützten Kraftmessplatte abgerufen werden. Den Probanden werden Übungsstunden gegeben, damit sie vor der Datenerhebung mit dem Test vertraut werden. Der CAPS-Test dauert 25 Sekunden. Wir teilen den Grad der während der ersten Testhälfte und der zweiten Testhälfte beobachteten Schwankungen auf und ermitteln die Verhältnisse. Probanden, deren Schwankung in der zweiten Hälfte des Tests im Vergleich zur ersten Hälfte zunimmt, werden als diejenigen identifiziert, die ein Ermüdbarkeitsverhältnis aufweisen. Es wird festgestellt, dass Personen, die in der zweiten Hälfte des Tests weniger Einfluss zeigen, ein Anpassungsfähigkeitsverhältnis aufweisen, von dem wir annehmen, dass es mit einer Art motorischem Lernen zusammenhängt. Alle Turner werden in eine neuartige Turnroutine eingewiesen, die eine Vielzahl von Umkehrhaltungen und Bodenübungen umfasst, mit denen die Probanden nicht vertraut sind. Den Athleten wird erlaubt, die Übung eine Stunde lang zu üben. Danach werden sie gebeten, die Übung vor demselben Richter durchzuführen, der hinsichtlich der zuvor ermittelten Ergebnismaße blind ist. Die Leistungswerte werden dann mit den CDP-Messungen verglichen, um festzustellen, ob ein Zusammenhang besteht.