Het effect van aangepaste voetorthesen op comfort, kinetiek en kinematica

Deelnemers zullen het laboratorium twee keer bezoeken. Het eerste bezoek is om de individuele ventilatiedrempel (VT) en bijbehorende loopsnelheid te bepalen die zullen worden gebruikt voor de volgende interventiesessie door een VO2 max hardlooptest uit te voeren. Het tweede bezoek bestaat uit hardlopen op submaximale snelheid in vier verschillende schoeiselcondities in willekeurige volgorde, gevolgd door drie sprints in elke verschillende schoeiselconditie in willekeurige volgorde. Deelnemers lopen met gestandaardiseerd (d.w.z. alleen schoenvoering ingebracht) schoeisel (Control), gestandaardiseerd schoeisel met een op maat gemaakte hybride voetorthese (Hybrid), gestandaardiseerd schoeisel met een op maat gemaakte EVA-orthese (EVA) en gestandaardiseerd schoeisel met een op maat gemaakte TPU-orthese (TPU) . De deelnemers wordt gevraagd om gedurende de 12 uur zware inspanningen te vermijden, zich te onthouden van voedsel en cafeïne gedurende 4 uur voorafgaand aan hun bezoeken aan het laboratorium en worden aangemoedigd om hun dieet en trainingspatroon voorafgaand aan alle bezoeken te repliceren. De laboratoriumomstandigheden worden tijdens alle hardloopsessies gecontroleerd en gelijk gehouden. Bovendien wordt het tijdstip van de dag voor elke deelnemer voor beide sessies gestandaardiseerd. De deelnemers en de onderzoekers die direct betrokken zijn bij het begeleiden van de hardlopers tijdens het hardloopprotocol en de statistische analyse zijn geblindeerd voor de exacte staat van het schoeisel.

Lopende periodes

Bezoek 1 - Incrementele test Elke deelnemer zal een continue, maximale incrementele hardlooptest afleggen om hun individuele VT1 en bijbehorende loopsnelheid te bepalen. In het kort, deelnemers beginnen te rennen met 9 km.h-1 voor mannen en 7 km.h-1 voor vrouwen met snelheidsverhogingen van 0,5 km.h-1 elke 30 s. De test eindigt met vrijwillige uitputting van de deelnemers. Mondelinge aanmoediging wordt alleen gegeven door de onderzoeker die de lopers tijdens de sessie begeleidt.

Bezoek 2 - Submaximale runs en sprints Na een warming-up van tien minuten met een zelfgekozen comfortabele snelheid, gevolgd door een pauze van drie minuten om het masker op te zetten om uitgeademde gas op te vangen, rennen de deelnemers vier, zes- minuten proeven met een snelheid die 10% onder de VT-snelheid ligt, met vijf minuten herstel tussen de sessies.

Gedurende deze tijd zal elke deelnemer

een enquête beantwoorden over het comfort van hun schoeisel. hun schoenen laten uitdoen en vervangen door een van de onderzoekers. een enquête beantwoorden over hun bereidheid om te presteren voordat de volgende proef van 6 minuten begint. De volgorde waarin schoencondities worden toegepast, wordt willekeurig verdeeld over deelnemers en sessies (bijv. stationaire runs en sprint).

Na de vier submaximale runs hebben de deelnemers een korte pauze voordat ze aan de sprintsessies beginnen en opwarmen. Na een algemene en sprintspecifieke warming-up van 10 minuten, inclusief een warming-up, stretching inclusief hamstrings, versnellingen van 3 tot 5 seconden met subjectief toenemende intensiteit van hun waargenomen maximale inspanning, zal een sprint van 3 seconden op 80 en 90% van de waargenomen maximale inspanning worden uitgevoerd op de loopband.

Twaalf sprints van 5 seconden (3 sprints per schoenconditie) zullen worden uitgevoerd. Voor de sprintsessies worden de deelnemers met een touw om hun afval vastgemaakt dat is vastgemaakt aan een anker in de muur achter de loopband. Deelnemers moeten naar voren leunen in een typische en gestandaardiseerde gehurkte sprint-startpositie met hun linkervoet naar voren (zoals op de afbeelding hierboven), wat ook zal worden uitgelegd, gedemonstreerd en getest tijdens de eerste gewenningssessie.

Deze startpositie zal voor alle sprints hetzelfde zijn. Deelnemers worden begeleid met een countdown van 5 seconden (bijv. "5 s, 3-2-1-Go") gegeven door zowel visuele als audio-instructies.

Tussen elke sprint van 5 seconden zit 4 minuten herstel. Tijdens deze hersteltijd zullen de deelnemers dat wel doen

een enquête beantwoorden over het comfort van hun schoeisel. na elke set van 3 sprints hun schoenen laten uitdoen en vervangen door een van de onderzoekers. (Deelnemers kunnen hun veters strikken om zich op hun gemak te voelen) een enquête invullen over hun bereidheid om te presteren voordat ze aan de volgende sprint beginnen.

Deze sessie duurt ongeveer 2 en een half uur waarbij je ongeveer 45 tot 50 minuten aan het rennen en sprinten bent. De rest van de tijd wordt gebruikt om voor te bereiden (bijv. plaatsing van markeringen door onderzoekers), herstel en beantwoord enquêtevragen.

Schoeisel Tijdens al het hardlopen gebruiken de deelnemers neutrale hardloopschoenen (Pearl Izumi N2v2, Colorado, VS). Minimaal zeven dagen voor aanvang van bezoek 2 ontvangt elke deelnemer drie paar CFO's op basis van een individuele niet-belastende 3D-scan van de voet met behulp van een Elinvision iCube500-scanner (Elinvision, Karmėlava, Litouwen) die zal worden voltooid aan het einde van het eerste bezoek (incrementele test). CFO wordt ontworpen door een ervaren sportpodotherapeut met 20 jaar ervaring, met behulp van FitFoot360 (Fit360 ltd, Worcestershire, VK). In het kort worden scans in de software geïmporteerd, markeringen over de hiel, eerste en vijfde middenvoetsbeentje en mediale boog geplaatst.

Een ondergrond van een basismodel moet worden aangepast aan de contouren van de voet met behulp van dwarsdoorsneden van de hiel tot de voorvoet. De dikte van de orthese wordt willekeurig ingesteld op 8 mm in een poging om het potentieel van de geëxpandeerde thermoplastische polyurethaan (TPU) beats in het Infinergy®-materiaal te maximaliseren (BASF, Ludwigshafen, Duitsland). Alle CFO's worden direct gefreesd uit een op maat gemaakt blok EVA op de achtervoet en TPU op de voorvoet, een blok EVA en een blok TPU en handmatig afgewerkt om in de schoenen te passen. De geometrie van de steunen zal exact hetzelfde zijn, alleen het materiaal zal anders zijn.

Bij de eerste aanpassing en opnieuw voor aanvang van de interventiesessie (tweede bezoek), wordt de deelnemers gevraagd of de CFO zich op zijn gemak voelt en of er aanpassingen nodig zijn.

Het gewicht van de vier schoeiselcondities (schoen + voering of CFO) wordt ook geregistreerd.

Gegevensverzameling Geïnstrumenteerde loopband Een geïnstrumenteerde loopband (ADAL3D-WR, Medical Development - HEF Techmachine, Frankrijk) zal worden gebruikt voor alle hardloopcondities (incrementele test, steady-state hardlopen en sprint). Kortom, het is gemonteerd op een zeer stijf metalen frame, ingesteld op een helling van 0˚, aan de grond bevestigd door middel van vier piëzo-elektrische krachtopnemers (KI 9077b; Kistler, Winterthur, Zwitserland) en geïnstalleerd op een speciaal ontworpen betonnen plaat om maximale stijfheid te garanderen van de ondersteunende grond.

Metabolische kaart Een Jeager™ Oxycon Mobile CPET-eenheid (Carefusion, Hoechberg, Duitsland) zal adem-voor-adem en cardio-respiratoire gegevens registreren. Voorafgaand aan elke sessie wordt de gassensor gekalibreerd voor omgevingslucht en een bekend gasmengsel (16 % O2, 5 % CO2). Turbine wordt gekalibreerd met behulp van een spuit van 3 liter (±0,4%) en geautomatiseerde hoge en lage stroomventilatie. De metabolische kar hangt naast de deelnemers aan het plafond, zodat deelnemers het extra gewicht van het systeem niet hoeven te dragen tijdens het hardlopen.

Vicon Kinematic-gegevens zullen worden verzameld met behulp van een aangepast Helen Hayes-model met behulp van 44 retroreflecterende markeringen die op de huid van de onderste extremiteit zijn bevestigd. Er wordt een statische kalibratieproef uitgevoerd om de gewrichtscentra te bepalen met behulp van mediale anatomische markeringen. Een driedimensionaal motion capture-systeem met dertien camera's en Vicon Nexus Software (Vicon, Inc., Centennial, CO) zal worden gebruikt om kinematische gegevens vast te leggen op 200 Hz, te verminderen en te analyseren. Met dubbelzijdig plakband plakken de onderzoekers kleine reflecterende markeringen bilateraal op de huid boven: de ASIS en PSIS van het bekken, de trochanter major, de mediale en laterale femurcondylen en de mediale en laterale malleoli. Markeringen zijn op beide schoenen bevestigd: één aan de achterkant van de hiel, één onder de mediale en laterale malleolus, één boven de toppen van de eerste en vierde teen, en één over de kop van het eerste en vijfde middenvoetsbeentje. Om de bewegingen van de dij- en schachtsegmenten te volgen, waarvan wordt aangenomen dat het stijve lichamen zijn, worden plaatmarkeringssets gebruikt die bestaan ​​uit een cluster van 4 markeringen. De platen worden met elastisch verbandmateriaal aan elk dij- en kuitsegment bevestigd.