Vapaapudotusakrobatia niskan kuormituksen vähentämiseksi laskuvarjon avautumisshokin aikana: toimenpiteen arviointi. (ACROPOSE)

Lisääntynyt niskakipujen esiintyvyys laskuvarjohyppääjien keskuudessa liittyy altistumiseen toistuville laskuvarjon avauksille. Laskuvarjon avaamisshokki (POS) on ihmisen äkillinen ja julma hidastus. Laskuvarjohypyssä (urheilulaskuvarjohyppy lentokoneesta) se hidastaa vapaasti putoavaa laskuvarjohyppääjää nopeudesta >200 km/h nopeudesta <30 km/h muutamassa sekunnissa. POS-hidastuvuuden magnitudeja on mitattu 9-12 kertaa Maan painovoimakiihtyvyyteen verrattuna (dimensioton suhde G). Nämä kovat aukot olivat tuskallisia, ja monet erittäin kovat aukot ovat aiheuttaneet terveydenhuoltojärjestelmille näkyviä vammoja. Subjektiivisesti normaaleilla avautumisilla ihmisen kaulasta mitatut hidastuvuusluvut ylittävät 4 G ja aloitusnopeudet (nykitykset) ylittävät 20 G/s. Ottaen huomioon, että aktiiviset laskuvarjohyppääjät voivat tehdä kymmenen hyppyä päivässä ja voi kertyä reilusti yli tuhat hyppyä laskuvarjouransa aikana, nämä ovat ongelmallisia arvoja. Hävittäjälentäjät ovat kärsineet niskakivuista vähäisemmän kiihdytysaltistuksen jälkeen. Ruotsin laskuvarjohyppyväestössä niskakipujen esiintyvyys on 45 % verrattuna yleiseen väestön arvioon 37 %. Äskettäin julkaistut tiedot osoittavat, että laskuvarjohyppääjän niskalihakset ovat liiallisen rasituksen alla POS:n aikana, ja ryhmämme tiedot viittaavat siihen, että POS koostuu biomekaanisesti erillisistä vaiheista. Ensimmäinen vaihe sisältää alkunykityksen vatsa-dorsaalisuunnassa, eli "vedetty taaksepäin", merkitty negatiiviseksi Gx:ksi, kun laskuvarjohyppääjä käännetään nopeasti vatsa-maahan-asennosta pystyasentoon. Tämän vaiheen aikana momenttivarsi pään massakeskipisteestä laskuvarjon liitoskohtaan olkapäillä on pitkä ja aiheuttaa todennäköisesti suuren vääntömomentin niskaan. Toinen vaihe, jota merkitään positiiviseksi Gz:ksi, sisältää suurimman osan POS-hidastuksesta, joka on suunnattu kaudaalisesti kraniaalisesti. Toiseen vaiheeseen siirtyminen nykäyksestä eteenpäin koukussa niska asettaisi niskalihakset selvästi epäedulliseen asemaan.

Urheilussa olisi toivottavaa ehkäistä vammoja lajin harjoittamistavalla. Urheilijoille on ehdotettu useita tekniikoita POS-niskakuormituksen vähentämiseksi, joista kaksi on biomekaanisesti houkuttelevia: Laskuvarjon ilmanopeuden vähentäminen ja ihmiskehon pään sijoittaminen korkealle ennen päävarjon irrottamista. Sitä, vähentävätkö nämä tekniikat todella niskan kuormitusta POS:n aikana, ei ole arvioitu systemaattisesti. Empiirisesti määritetystä POS-hidastuvuuden ja vapaan pudotuksen nopeuden välisestä suhteesta voidaan laskea, että nopeuden lasku 220 km/h:sta 190 km/h:iin voi vähentää maksimihidastusta ja siten (vakiomassa)voimaa 25 %. Tällainen nopeuden vähentäminen on mahdollista vain ihmiskehoa käyttämällä. Staattiset antropometriset arviomme viittaavat siihen, että ellei päätä taivuta eteenpäin, vartalon pään nostaminen korkealle 45 asteen kulmaan tasaisen vatsan ja suhteellisen tuulen tasosta voi vähentää pään ja kaulan vipuvartta 30 %. . Siten onnistunut nopeuden vähentämisen ja pään ja kaulan vipuvarren vähennyksen yhdistelmä lupaa suunnilleen puolittunutta vääntömomenttia kaulassa POS:n aikana. Tällaisella merkittävällä mekaanisella muutoksella voidaan olettaa olevan biologisia vaikutuksia.

Interventioprotokolla perustuu havainnointitietoihin ja staattisiin antropometrisiin laskelmiin ja on saanut inspiraationsa anekdoottisista tiedoista. Aiheasiantuntijat ovat validoineet sen systemaattisesti, ja tämän validoinnin tulokset on julkaistu. Interventio on suunniteltu yhdistelmäksi nopeuden vähentämistä ja pään ja kaulan välistä kahvaa. Pääasialliset tulosmuuttujat ovat hidastumien ja nykimisten suuruusluokka, joka ilmaistaan ​​G/s:na ja tutkimushenkilöt ovat kokeneita laskuvarjohyppyjä, jotka suorittavat kaksi peräkkäistä laskuvarjohypyä. samana päivänä satunnaisella järjestyksellä (yksi on ohjaushyppy ja toinen interventiohyppy).

Arvioidun todellisen 30 %:n tehon koon ja halutun 0,9 tehotason perusteella otoskoon laskelmat ehdottavat 16 koehenkilöä riittäväksi parametrianalyysiin. Keskeyttämisen mahdollistamiseksi otoskoko kasvatetaan 20 koehenkilöön. Näin ollen tutkimukseen rekrytoidaan kaksikymmentä erittäin kokenutta laskuvarjohyppääjää suorittamaan kaksi peräkkäistä terminaalinopeuslaskua samana päivänä. Heidän väestö- ja taustatiedot saadaan käyttämällä validoitua verkkopohjaista laskuvarjohyppääjien kyselylomaketta. Koehenkilöt rekrytoidaan kokeneille laskuvarjohyppääjille sähköisten foorumien, mukaan lukien sähköpostilistat, kautta. He käyttävät omia urheilulaskuvarjojärjestelmiään, jotka on pakattu ja huollettu itse. Tämän perusteena on säilyttää tyypilliset ja mukavat olosuhteet kullekin kohteelle, kun taas tuntematon järjestelmä voi aiheuttaa ei-toivottuja psykomotorisia sekaannuksia, ja myös säilyttää korkea ulkoinen validiteetti (verrattuna vain yhden tyyppisen standardoidun laskuvarjon käyttöön).

Yksityiskohtainen kuvaus suunnitellusta mittauslaitteesta on julkaistu erikseen. Ruotsin laskuvarjoliiton kansallinen turvallisuusvastaava on hyväksynyt laitteiston kokonaisuudessaan ilmakäyttöön. Useita triaksiaalisia kiihtyvyysantureita käytetään mittaamaan hidastuksia ja nykimistä ja videokuvaa monimutkaisten liikkeiden tallentamiseen, mukaan lukien laskuvarjon avautuminen ja pään liike. Korkeus- ja putoamisnopeustiedot kerätään barometrisilla ja GPS-korkeusmittauksilla, joissa käytetään huippuluokan laskuvarjohyppylaitteita.

Jokainen tutkittava suorittaa kaksi peräkkäistä laskuvarjohypyä 4000 metrin korkeudesta samana päivänä; yksi on ohjaushyppy ja toinen interventiohyppy. Turvallisuussyistä laskuvarjon pääterminaalin nopeusaloituskorkeus nostetaan normaalin yläpuolelle, ja nopeat laskut on kielletty. Toisessa kahdesta laskuvarjohypystä koehenkilö suorittaa toimenpiteen, joka koostuu ihmiskehoa käyttäen suoritetuista vapaan pudotuksen liikkeistä: Vapaan pudotuksen nopeuden hidastuminen ennen päälaskuvarjon käyttöönottoa ja pään korkea vartaloasento ennen päävarjon irrottamista. . Tarkemmat tiedot liikkeistä annetaan koehenkilölle kirjallisessa ohjeessa.

Tässä tutkimuksessa käytetään risteävää, subjektin sisäistä toistuvaa mittaussuunnittelua, jossa satunnainen järjestys suoritetaan interventiohyppy tai "tavallinen" hyppy kahdesta ensimmäisessä hyppyssä. Tietokoneistettu satunnaistaminen suoritetaan lohkoissa, eli jokaisen neljän kohteen lohkossa on yhtä monta koehenkilöä alkaen interventiohypystä vs. kontrollihypystä. Yksityiskohtainen kuvaus suunnitellusta menetelmästä tietojen käsittelyyn ja analysointiin on julkaistu erikseen. Toistuva ryhmämittauksissa ANOVAa on tarkoitus käyttää vaikutusten mittaamiseen ja regressiota suhteiden testaamiseen.

Tämän tutkimuksen tulosten odotetaan muodostavan pohjan laskuvarjohyppääjien niskakipujen ehkäisyyn tulevaisuudessa. Tällä tiedetään olevan yhteys laskuvarjon toistuvaan avautumiseen. Tätä terveysongelmaa käsittelevässä työssä tutkimuksemme voi luoda loogisen haaran, jolla on tärkeitä tulevaisuuden vaikutuksia. Staattisesta biomekaniikasta ja teoreettisista laskelmista voidaan todeta, että suunniteltu toimenpide lupaa puolittaa vääntömomentin kaulassa laskuvarjoa avattaessa. Vaikka tosielämän tulokset eivät välttämättä osoita niin vaikuttavaa vaikutusta, on tärkeää tarkastella tätä oletusta; Jos voidaan osoittaa, että sillä on jonkin verran ansioita, suuren mittakaavan lisätutkimukset ja täytäntöönpano näyttäisivät perustellulta, mikä mahdollisesti tarjoaisi tyylikkään ratkaisun tämän väestön laajalle levinneeseen terveysongelmaan. Jos toisaalta voidaan osoittaa, että suunnitellulla toimenpiteellä on vain vähän tai ei ollenkaan vaikutusta sen biomekaanisiin tulosmuuttujiin, tavanomaisen viisauden laskuvarjohyppääjän hyvät neuvot, joihin se perustuu, kohdistuvat epäilyksiin, jolloin huomio kiinnitetään entistä tarkemmin laskuvarjojärjestelmät.

Tämä tutkimus tehdään Ruotsin ilmatilassa yhteistyössä Ruotsin laskuvarjoliiton kansallisen turvallisuuspäällikön kanssa ja hänen valvonnassa. Kaikki Ruotsin laskuvarjoliiton urheiluvarjohypyn turvaresurssit hyödynnetään. Tämä tutkimus tehdään Helsingin julistuksen mukaisesti. Kaikille koehenkilöille lähetetään suullista ja kirjallista tietoa tutkimuksesta, mukaan lukien turvallisuusnäkökohdat (esim. suostuminen olemaan suorittamatta suurnopeuksia laskeutumisia tutkimuksen aikana), ja allekirjoitetaan kirjallinen suostumus osallistua. Kaikille koehenkilöille ilmoitetaan, että he voivat lopettaa tutkimukseen osallistumisen milloin tahansa.