Die Wirkung individueller Einlagen auf Komfort, Kinetik und Kinematik

Die Teilnehmer werden das Labor zu zwei verschiedenen Gelegenheiten besuchen. Beim ersten Besuch werden die individuelle Atmungsschwelle (VT) und die entsprechende Laufgeschwindigkeit bestimmt, die für die nächste Interventionssitzung verwendet werden, indem ein VO2max-Lauftest durchgeführt wird. Der zweite Besuch besteht aus dem Laufen mit submaximaler Geschwindigkeit in vier verschiedenen Schuhzuständen in zufälliger Reihenfolge, gefolgt von drei Sprints in jedem verschiedenen Schuhzustand in zufälliger Reihenfolge. Die Teilnehmer laufen mit standardisiertem Schuhwerk (d. h. nur mit eingelegtem Innenschuh) (Kontrolle), standardisiertem Schuhwerk mit einer maßgefertigten Hybrid-Einlage (Hybrid), standardisiertem Schuhwerk mit einer maßgefertigten EVA-Einlage (EVA) und standardisiertem Schuhwerk mit einer maßgefertigten TPU-Einlage (TPU) . Die Teilnehmer werden gebeten, in den 12 Stunden anstrengende Übungen zu vermeiden und 4 Stunden vor ihren Laborbesuchen auf Nahrung und Koffein zu verzichten, und sie werden ermutigt, ihre Ernährung und ihr Trainingsmuster vor allen Besuchen zu wiederholen. Die Laborbedingungen werden überwacht und während aller laufenden Sitzungen ähnlich gehalten. Darüber hinaus wird die Tageszeit für jeden Teilnehmer für beide Sitzungen standardisiert. Die Teilnehmer und die Forscher, die direkt an der Führung der Läufer während des Laufprotokolls und der statistischen Analyse beteiligt sind, sind gegenüber dem genauen Schuhzustand geblendet.

Laufkämpfe

Besuch 1 - Inkrementeller Test Jeder Teilnehmer absolviert einen kontinuierlichen, maximal inkrementellen Lauftest, um seine individuelle VT1 und die entsprechende Laufgeschwindigkeit zu bestimmen. Kurz gesagt, die Teilnehmer beginnen mit 9 km/h-1 für Männer und 7 km/h-1 für Frauen mit einer Geschwindigkeitssteigerung von 0,5 km/h-1 alle 30 Sekunden zu laufen. Der Test endet mit freiwilliger Erschöpfung der Teilnehmer. Verbale Ermutigung erfolgt nur durch den Forscher, der die Läufer während der gesamten Sitzung anleitet.

Besuch 2 – Submaximale Läufe und Sprints Nach einem zehnminütigen Aufwärmen bei einer selbstgewählten angenehmen Geschwindigkeit, gefolgt von einer dreiminütigen Pause, in der die Maske aufgesetzt wird, um ausgeatmetes Gas zu sammeln, laufen die Teilnehmer vier-, sechs- einminütige Versuche mit einer Geschwindigkeit, die 10 % unter der VT-Geschwindigkeit liegt, mit fünf Minuten Erholung zwischen den Sitzungen.

In dieser Zeit wird jeder Teilnehmer

eine Umfrage zum Komfort ihrer Schuhe beantworten. Lassen Sie sich von einem der Forscher die Schuhe ausziehen und ersetzen. Beantworten Sie eine Umfrage zu ihrer Leistungsbereitschaft, bevor Sie mit dem nächsten 6-minütigen Versuch beginnen Steady State Läufe und Sprints).

Nach den vier submaximalen Läufen haben die Teilnehmer eine kurze Pause, bevor sie mit den Sprinteinheiten beginnen und sich aufwärmen. Nach einem 10-minütigen allgemeinen und sprintspezifischen Aufwärmen einschließlich Aufwärmlauf, Dehnung einschließlich Kniesehnen, 3 bis 5 Sekunden Beschleunigung mit subjektiv zunehmender Intensität ihrer empfundenen Maximalanstrengung, 3-Sekunden-Sprint bei 80 und 90 % der empfundenen Maximalanstrengung auf dem Laufband durchgeführt.

Zwölf 5-Sekunden-Allout-Sprints (3 Sprints pro Schuhzustand) werden durchgeführt. Für die Sprint-Sessions werden die Teilnehmer mit einem Seil um ihren Abfall herum befestigt, das an einem Anker in der Wand hinter dem Laufband befestigt ist. Die Teilnehmer müssen sich in einer typischen und standardisierten geduckten Sprintstartposition mit dem linken Fuß nach vorne lehnen (wie im Bild oben), was auch während der ersten Eingewöhnungssitzung erklärt, demonstriert und getestet wird.

Diese Startposition ist für alle Sprints gleich. Die Teilnehmer werden mit einem 5-Sekunden-Countdown geführt (z. „5 s, 3-2-1-Go“) durch visuelle und akustische Anweisungen.

Zwischen jedem 5-Sekunden-Sprint gibt es 4 Minuten Erholung. Während dieser Erholungszeit werden die Teilnehmer

eine Umfrage zum Komfort ihrer Schuhe beantworten. Lassen Sie ihre Schuhe nach jedem Satz von 3 Sprints von einem der Forscher ausziehen und ersetzen. (Die Teilnehmer können ihren Schuh schnüren, um sich wohl zu fühlen) Beantworten Sie eine Umfrage zu ihrer Leistungsbereitschaft, bevor Sie den nächsten Sprint beginnen.

Diese Sitzung dauert ungefähr zweieinhalb Stunden, wobei Sie ungefähr 45 bis 50 Minuten laufen und sprinten werden. Die restliche Zeit dient der Vorbereitung (zB. Markierungsplatzierung durch Forscher), Wiederherstellung und Beantwortung von Umfragefragen.

Schuhwerk Während des gesamten Laufs tragen die Teilnehmer neutrale Laufschuhe (Pearl Izumi N2v2, Colorado, USA). Mindestens sieben Tage vor Beginn von Besuch 2 erhält jeder Teilnehmer drei Paar CFOs basierend auf einem individuellen 3D-Scan des Fußes ohne Belastung mit einem Elinvision iCube500-Scanner (Elinvision, Karmėlava, Litauen), der abgeschlossen wird am Ende des ersten Besuchs (Stufentest). CFO wird von einem erfahrenen Sportpodologen mit 20 Jahren Erfahrung unter Verwendung von FitFoot360 (Fit360 ltd, Worcestershire, UK) entworfen. Kurz gesagt, Scans werden in die Software importiert, Markierungen werden über der Ferse, dem ersten und fünften Mittelfußknochen und dem medialen Bogen platziert.

Eine Basismodelloberfläche wird mithilfe von Querschnittsansichten von der Ferse bis zum Vorderfuß an die Kontur des Fußes angepasst. Die Dicke der Orthese wird willkürlich auf 8 mm festgelegt, um das Potenzial des expandierten thermoplastischen Polyurethans (TPU) im Inneren des Infinergy®-Materials zu maximieren (BASF, Ludwigshafen, Deutschland). Alle CFOs werden direkt aus einem maßgeschneiderten EVA-Block am Rückfuß und TPU am Vorderfuß, einem EVA-Block und einem TPU-Block gefräst und manuell fertiggestellt, damit sie in die Schuhe passen. Die Geometrie der Stützen wird genau gleich sein, nur das Material wird anders sein.

Bei der Erstanpassung und erneut vor Beginn der Interventionssitzung (zweiter Besuch) werden die Teilnehmer gefragt, ob sich der CFO wohl fühlt und ob Anpassungen erforderlich sind.

Das Gewicht der vier Schuhzustände (Schuh + Innenschuh oder CFO) wird ebenfalls erfasst.

Datenerhebung Instrumentiertes Laufband Ein instrumentiertes Laufband (ADAL3D-WR, Medical Development – ​​HEF Techmachine, Frankreich) wird für alle Laufbedingungen (Zuwachstest, stationäres Laufen und Sprint) verwendet. Kurz gesagt, es ist auf einem hochsteifen Metallrahmen montiert, auf eine Neigung von 0˚ eingestellt, über vier piezoelektrische Kraftaufnehmer (KI 9077b; Kistler, Winterthur, Schweiz) am Boden befestigt und auf einer speziell konstruierten Betonplatte installiert, um maximale Steifigkeit zu gewährleisten des tragenden Bodens.

Stoffwechselkarte Ein mobiles CPET-Gerät von Jeager™ Oxycon (Carefusion, Höchberg, Deutschland) soll Atemzug-für-Atemzug- und kardiorespiratorische Daten aufzeichnen. Vor jeder Sitzung wird die Kalibrierung des Gassensors für Umgebungsluft und ein bekanntes Gasgemisch (16 % O2, 5 % CO2) abgeschlossen. Die Turbine wird mit einer 3-Liter-Spritze (±0,4 %) und automatischer High- und Low-Flow-Beatmung kalibriert. Der Stoffwechselwagen wird neben den Teilnehmern an der Decke aufgehängt, sodass die Teilnehmer beim Laufen nicht das zusätzliche Gewicht des Systems tragen müssen.

Kinematische Daten von Vicon werden unter Verwendung eines modifizierten Helen-Hayes-Modells gesammelt, das 44 retroreflektierende Markierungen verwendet, die an der Haut der unteren Extremitäten befestigt sind. Ein statischer Kalibrierungsversuch zur Bestimmung der Gelenkzentren wird unter Verwendung medialer anatomischer Markierungen durchgeführt. Ein dreidimensionales Bewegungserfassungssystem mit dreizehn Kameras und Vicon Nexus Software (Vicon, Inc., Centennial, CO) wird verwendet, um kinematische Daten bei 200 Hz zu erfassen, zu reduzieren und zu analysieren. Unter Verwendung von doppelseitigem Klebeband kleben die Ermittler kleine reflektierende Markierungen bilateral auf die Haut über: dem ASIS und PSIS des Beckens, dem Trochanter major, den medialen und lateralen Femurkondylen und den medialen und lateralen Knöcheln. An beiden Schuhen sind Marker angebracht: einer an der Fersenrückseite, einer unterhalb des Innen- und Außenknöchels, je einer über den Spitzen der ersten und vierten Zehe und einer über dem ersten und fünften Mittelfußköpfchen. Um die Bewegungen der Oberschenkel- und Unterschenkelsegmente zu verfolgen, die als starre Körper angenommen werden, werden Plattenmarker-Sets verwendet, die aus einem 4-Marker-Cluster bestehen. Die Platten werden mit elastischem Verbandmaterial an jedem Oberschenkel- und Wadensegment befestigt.