L'effetto delle ortesi plantari personalizzate su comfort, cinetica e cinematica

I partecipanti parteciperanno al laboratorio in due diverse occasioni. La prima visita serve a determinare la soglia ventilatoria individuale (VT) e la corrispondente velocità di corsa che verranno utilizzate per la successiva sessione di intervento eseguendo un test di corsa VO2 max. La seconda visita consisterà nella corsa a velocità submassimale in quattro diverse condizioni di calzatura in ordine casuale, seguita da tre sprint in ciascuna diversa condizione di calzatura in ordine casuale. I partecipanti correranno con calzature standardizzate (vale a dire, solo la scarpetta inserita) (Control), calzature standardizzate con un plantare personalizzato ibrido (Hybrid), calzature standardizzate con un plantare personalizzato in EVA (EVA) e calzature standardizzate con un plantare personalizzato in TPU (TPU). Ai partecipanti verrà chiesto di evitare un intenso esercizio fisico nelle 12 ore, nonché di astenersi dal cibo e dalla caffeina per 4 ore prima delle loro visite al laboratorio e sono incoraggiati a replicare la loro dieta e modello di allenamento prima di tutte le visite. Le condizioni di laboratorio saranno monitorate e mantenute simili durante tutte le sessioni di corsa. Inoltre, l'ora del giorno sarà standardizzata per ciascun partecipante per entrambe le sessioni. I partecipanti e i ricercatori che saranno direttamente coinvolti nella guida dei corridori durante il protocollo di corsa e l'analisi statistica sono accecati dall'esatta condizione delle calzature.

Attacchi di corsa

Visita 1 - Test incrementale Ogni partecipante completerà un test di corsa incrementale continuo e massimo per determinare il proprio VT1 individuale e la velocità di corsa corrispondente. In breve, i partecipanti iniziano a correre a 9 km.h-1 per gli uomini e 7 km.h-1 per le donne con aumenti di velocità di 0,5 km.h-1 ogni 30 s. La prova si conclude con l'esaurimento volontario dei partecipanti. L'incoraggiamento verbale sarà dato solo dal ricercatore che guida i corridori durante la sessione.

Visita 2 - Corse submassimali e sprint Dopo un riscaldamento di dieci minuti a una velocità confortevole autoselezionata, seguito da una pausa di 3 minuti utilizzata per indossare la maschera per raccogliere il gas espirato, i partecipanti correranno quattro, sei- prove di minuti a una velocità inferiore del 10% rispetto alla velocità VT, con cinque minuti di recupero tra una sessione e l'altra.

Durante questo periodo, ogni partecipante lo farà

rispondere a un sondaggio riguardante il comfort delle proprie calzature. farsi togliere le scarpe e sostituirle da uno dei ricercatori. rispondere a un sondaggio riguardante la loro disponibilità a esibirsi prima di iniziare la prossima prova di 6 minuti L'ordine in cui vengono applicate le condizioni delle scarpe sarà randomizzato tra i partecipanti e le sessioni (ad es. corse allo stato stazionario e sprint).

Dopo le quattro corse submassimali i partecipanti avranno una breve pausa prima di iniziare le sessioni di sprint e riscaldarsi. Dopo 10 minuti di riscaldamento generale e specifico per lo sprint che include una corsa di riscaldamento, stretching compresi i muscoli posteriori della coscia, accelerazioni da 3 a 5 secondi con intensità crescente soggettiva del loro sforzo massimo percepito, 3 secondi di sprint a 80 e 90% dello sforzo massimo percepito saranno eseguita sul tapis roulant.

Verranno eseguiti dodici sprint totali di 5 secondi (3 sprint per condizione di calzatura). Per le sessioni di sprint, i partecipanti saranno attaccati con una corda attorno ai loro rifiuti che è legato a un anker nel muro dietro il tapis roulant. Ai partecipanti sarà richiesto di piegarsi in avanti in una tipica e standardizzata posizione accovacciata di partenza sprint con il piede sinistro in avanti (come nella figura sopra), che sarà anche spiegata, dimostrata e testata durante la prima sessione di familiarizzazione.

Questa posizione di partenza sarà la stessa per tutti gli sprint. I partecipanti saranno guidati con un conto alla rovescia di 5 secondi (es. "5 s, 3-2-1-Go") dato da istruzioni sia visive che audio.

Tra ogni sprint di 5 secondi ci saranno 4 minuti di recupero. Durante questo periodo di recupero, i partecipanti lo faranno

rispondere a un sondaggio riguardante il comfort delle proprie calzature. farsi togliere le scarpe e sostituirle da uno dei ricercatori dopo ogni serie di 3 sprint. (I partecipanti potranno allacciarsi le scarpe per sentirsi a proprio agio) rispondi a un sondaggio sulla loro prontezza a esibirsi prima di iniziare lo sprint successivo.

Questa sessione durerà circa 2 ore e mezza in cui correrai e correrai per circa 45-50 minuti. Il resto del tempo viene impiegato per preparare (es. posizionamento dei marcatori da parte dei ricercatori), recuperare e rispondere alle domande del sondaggio.

Calzature Durante tutta la corsa i partecipanti useranno scarpe neutre come da corsa (Pearl Izumi N2v2, Colorado, USA). Con un minimo di sette giorni prima dell'inizio della visita 2, ogni partecipante riceverà tre coppie di CFO basate su una scansione 3D del piede individuale senza carico utilizzando uno scanner Elinvision iCube500 (Elinvision, Karmėlava, Lituania) che sarà completata al termine della prima visita (test incrementale). Il CFO sarà progettato da un podologo sportivo esperto con 20 anni di esperienza, utilizzando FitFoot360 (Fit360 ltd, Worcestershire, Regno Unito). In breve, le scansioni verranno importate nel software, i marcatori posizionati sopra il tallone, il primo e il quinto metatarso e l'arco mediale.

Una superficie del modello di base deve essere regolata per adattarsi al contorno del piede utilizzando viste in sezione trasversale dal tallone all'avampiede. Lo spessore dell'ortesi sarà arbitrariamente fissato a 8 mm nel tentativo di massimizzare il potenziale dei battiti di poliuretano termoplastico espanso (TPU) all'interno del materiale Infinergy® (BASF, Ludwigshafen, Germania). Tutti i CFO sono fresati direttamente da un blocco su misura di EVA sul retropiede e TPU sull'avampiede, un blocco di EVA e un blocco di TPU e rifiniti manualmente per adattarsi all'interno delle scarpe. La geometria dei supporti sarà esattamente la stessa, solo il materiale sarà diverso.

All'adattamento iniziale e di nuovo prima dell'inizio della sessione di intervento (seconda visita), ai partecipanti verrà chiesto se il CFO è a suo agio e se sono necessari aggiustamenti.

Verrà registrato anche il peso delle quattro condizioni di calzatura (scarpa + scarpetta o CFO).

Raccolta dati Tapis roulant strumentato Un tapis roulant strumentato (ADAL3D-WR, Medical Developpement - HEF Techmachine, Francia) verrà utilizzato per tutte le condizioni di corsa (test incrementale, corsa stazionaria e sprint). In breve, è montato su un telaio metallico altamente rigido, impostato con un'inclinazione di 0˚, fissato al suolo tramite quattro trasduttori di forza piezoelettrici (KI 9077b; Kistler, Winterthur, Svizzera) e installato su una soletta di cemento appositamente progettata per garantire la massima rigidità del terreno di appoggio.

Scheda metabolica Un'unità Jeager™ Oxycon Mobile CPET (Carefusion, Hoechberg, Germania) registrerà i dati respiro dopo respiro e cardiorespiratori. Prima di ogni sessione, viene completata la calibrazione del sensore di gas per l'aria ambiente e una miscela di gas nota (16 % O2, 5 % CO2). La turbina è calibrata utilizzando una siringa da 3 litri (±0,4 %) e ventilazione automatizzata ad alto e basso flusso. Il carrello metabolico è sospeso al soffitto accanto ai partecipanti, quindi i partecipanti non devono sostenere il peso aggiuntivo del sistema durante la corsa.

I dati cinematici di Vicon saranno raccolti utilizzando un modello Helen Hayes modificato che utilizza 44 marcatori retroriflettenti fissati sulla pelle degli arti inferiori. Verrà ottenuta una prova di calibrazione statica per determinare i centri articolari utilizzando marcatori anatomici mediali. Un sistema di motion capture tridimensionale comprendente tredici telecamere e il software Vicon Nexus (Vicon, Inc., Centennial, CO) verrà utilizzato per acquisire a 200 Hz, ridurre e analizzare i dati cinematici. Usando il nastro biadesivo, gli investigatori aderiranno piccoli marcatori riflettenti bilateralmente alla pelle su: ASIS e PSIS del bacino, il grande trocantere, i condili femorali mediali e laterali e i malleoli mediali e laterali. I marcatori sono fissati a entrambe le scarpe: uno sulla parte posteriore del tallone, uno sotto il malleolo mediale e laterale, uno ciascuno sopra la punta del primo e del quarto dito e uno sopra la prima e la quinta testa metatarsale. Per tracciare i movimenti dei segmenti della coscia e della tibia che si presume siano corpi rigidi, verranno utilizzati set di indicatori di piastra costituiti da un gruppo di 4 indicatori. Le piastre saranno attaccate a ciascun segmento di coscia e polpaccio utilizzando materiale per bendaggi elastici.