Dynamisk posturografisk testing og forutsigbarhet for motorisk læring hos gymnaster

Datastyrte dynamiske posturografi-resultater vil bli oppnådd på gymnaster på elitenivå og ikke-gymnaster som vil bli alderstilpasset. Resultatmålingen vil bli oppnådd ved bruk av datastyrt dynamisk posturografi, en standard diagnostisk test av balansefunksjon (41-46). Personens balanse ble testet ved bruk av en tre-komponent kraftplattform (CAPS-test) under en sensorisk tilstand av den modifiserte Clinical Test of Sensory Interaction on Balance (mCTSIB), øynene lukket ved forstyrrende overflateforhold. Denne tilstanden ble valgt ettersom studier har vist at det er den enkelttesten som best korrelerer med balansesvikt og fall. Stabilitetsskåren, som allerede er brukt i flere studier av andre forfattere, vil bli brukt som det primære utfallsmålet i denne forskningen. Den er definert som 1 minus forholdet mellom den målte svaiingen under testen (beregnet som hovedaksen for en standard 95 % konfidensellipse) og mengden svai et normalt forsøksperson med samme høyde som det som testes skal kunne svaie før du faller (også kjent som den teoretiske maksimale svaiingen eller den teoretiske grensen for stabilitet, beregnet ved hjelp av en regresjonsformel basert på personens høyde utviklet av NASA i 1962 og vanligvis brukt i alle posturografiske tester). For enkelhets skyld vil stabilitetspoengsummen bli uttrykt i prosent. Definisjonen gjør det til et praktisk og lettfattelig mål å bruke, da et motiv som kan stå helt stille uten svai vil ha en poengsum på 100 %, mens en som svaier så mye som grensen for stabilitet vil ha en poengsum på 0 % . Under hver test vil forsøkspersonens svai bli bestemt av kraftplattformen og tilhørende programvare. CAPS tre-komponent kraftplattform bruker 3 lastceller arrangert i en trekant for å måle fordelingen av den vertikale bakkereaksjonskraften på plattformen. De analoge belastningscellesignalene forsterkes og samples samtidig av plattformelektronikken ved å bruke tre synkroniserte individuelle 24-bits delta-sigma analog til digital omformere som sampler ved 312 kHz og desimerer samplene til en datahastighet på 64 Hz. Bruken av tre A/D-omformere sikrer at signalene fra de 3 lastcellene mottas samtidig uten tidsfeil. Den høye samplingshastigheten med den høye desimeringen og den lave datahastigheten til sigma-delta-omformerne eliminerer aliasing og gir en oppløsning på ca. 4 deler per million. De digitale belastningscelledataene ble deretter sendt via en USB-tilkobling til PC-en hvor programvaren bruker en kalibreringsmatrise bestemt av produsenten for å beregne den totale vertikale kraften og de to horisontale momentene som virker på plattformen. Fra disse dataene beregnet programvaren påføringspunktet for den vertikale kraften som virker på plattformen, ofte referert til som Center of Pressure (CoP). Plasseringen av CoP sammenfaller under statiske forhold med projeksjonen av subjektets Massesenter (CoM) på plattformen, og dens bevegelse er relatert til bevegelsene til subjektets CoM (sway). Bestemmelsen av den faktiske svaiingen vil kreve bestemmelse av den øyeblikkelige plasseringen av CoM via plasseringen og treghetsegenskapene til hvert kroppssegment av den spesifikke personen som testes. CAPS-testen, som alt posturografisk utstyr, bruker bevegelsen til CoP som en tilnærming av svaiingen. Fordi det er en tilnærming, og fordi CoP av kinetiske årsaker beveger seg mer enn CoM, ble 95 % konfidensintervallet til CoP-bevegelsen vurdert. Dette vil tillate CAPS-programvaren å beregne ellipsen som representerer plasseringen av alle svaiprøvene samlet under testen med 95 % sikkerhet. Hovedaksen til denne ellipsen vil representere den maksimale svaiingen til motivet i alle retninger under testen, og den vil bli brukt til å beregne stabilitetspoengsummen. For å vurdere nøyaktigheten og oppløsningen til målekjeden, vil kalibrerte vekter på 75 kg og 100 kg plasseres i midten av kraftplattformen (som om det var et motiv) og 20-talls oppsamlinger vil bli utført: nøyaktigheten til vekten må være innenfor instrumentets fabrikkspesifikasjoner (+-2N). Derfor vil nøyaktigheten for posisjonen hevdet av produsenten på +-1 mm for en vekt på 75 kg bli akseptert som korrekt, da den vil kreve spesialisert utstyr og programvare som kun er tilgjengelig for produsenten. Det skal bemerkes at den generelle nøyaktigheten av posisjonen til CoP gitt av instrumentet ikke vil være relevant i denne studien, da bevegelsen til CoP bestemte svingen. Svaimålefeilen vil bli estimert med tanke på det faktum at under testen ved begge vekter må egenvekten ikke bevege seg, men målekjeden vil indikere en "sway" på mindre enn 0,05 mm (målestøy), derfor oppløsningen av målingen kjede og svaimålefeilen vil bli vurdert til å være 0,05 mm. For å verifisere repeterbarheten til målekjeden, vil samme type tester bli gjentatt to ganger, og oppnå lignende resultater (innenfor spesifisert nøyaktighet og oppløsning). Gitt svaimålefeilen, vil målefeilen i stabilitetspoengsummen bli bestemt. Fra definisjonen av stabilitetsskåren er det klart at minst den teoretiske grensen for stabilitet, jo mer uttalt er effekten av svaimålefeilen. Ettersom den teoretiske grensen for stabilitet beregnes ved å bruke formelen 0,55*høyde*2*sin(6,25°), jo kortere motivet er, desto mer er stabilitetspoengene følsomme for målefeilene. For å estimere stabilitetsscore-målefeilen vil en persons høyde på 1,6m bli vurdert. Et slikt emne vil ha en teoretisk grense for stabilitet på 191,6 mm. For et slikt emne betyr en svaimålefeil på 0,05 mm en målefeil for stabilitetspoeng på 0,05/191,6 eller, hvis poengsummen er uttrykt i prosent, på 0,026 %. Dermed vil eventuelle endringer i stabilitetsskåren større enn det være en konsekvens av forsøkspersonens svai og ikke av målefeil. En CAPS dynamisk posturografitest i øynene lukket forstyrret holdning vil bli oppnådd på alle fag. Forsøkspersonene vil bli instruert om at de vil stå på en skumplattform og lukke øynene mens data vil bli hentet fra en datastyrt kraftplate. Forsøkspersonene vil få treningsøkter slik at de blir kjent med testen før innsamling av data. CAPS-testen foregår over 25 sekunder. Vi vil dele graden av svai observert i løpet av den første halvdelen av testen og den andre halvdelen av testen og vil oppnå forholdstall. Personer hvis svai vil øke i andre halvdel av testen i forhold til første halvdel vil bli identifisert som demonstrerer et utmattelsesforhold. Personer som vil demonstrere mindre svai i andre halvdel av testen vil bli identifisert som demonstrerer et tilpasningsevneforhold som vi anser kan være relatert til en eller annen type motorisk læring. Alle gymnaster vil bli instruert i en ny gymnastikkrutine som vil inkludere en rekke omvendte stillinger og bakkerutiner som ikke er kjent for fagene. Utøverne vil få lov til å praktisere rutinen i en time, hvoretter de vil bli bedt om å utføre rutinen foran samme dommer som vil bli blindet med hensyn til resultatmålene som er oppnådd tidligere. Prestasjonsskårene vil deretter bli sammenlignet med CDP-målingene for å finne ut om det vil være noen sammenheng.