Dynamiczne testy posturograficzne i przewidywalność uczenia się motorycznego u gimnastyków

Skomputeryzowane dynamiczne wyniki posturografii zostaną uzyskane na poziomie elitarnych gimnastyków i nie-gimnastyków, którzy zostaną dopasowani wiekowo. Wynik pomiaru zostanie uzyskany za pomocą skomputeryzowanej dynamicznej posturografii, standardowego testu diagnostycznego funkcji równowagi (41-46). Równowaga badanego została przetestowana przy użyciu trójskładnikowej platformy siłowej (test CAPS) w jednym z warunków sensorycznych zmodyfikowanego Klinicznego Testu Interakcji Sensorycznej na Równowadze (mCTSIB), oczy zamknięte na zaburzonym stanie powierzchni. Ten warunek został wybrany, ponieważ badania wykazały, że jest to pojedynczy test, który najlepiej koreluje z zaburzeniami równowagi i upadkami. Wynik stabilności, używany już w kilku badaniach przez innych autorów, zostanie wykorzystany jako główna miara wyniku w tym badaniu. Definiuje się go jako 1 minus stosunek między zmierzonym kołysaniem podczas testu (obliczanym jako główna oś standardowej elipsy o 95% ufności) a wielkością kołysania, jaką normalny osobnik o tym samym wzroście co badany powinien być w stanie kołysanie przed upadkiem (znane również jako teoretyczne maksymalne kołysanie lub teoretyczna granica stabilności, obliczone za pomocą wzoru regresji opartego na wzroście badanego, opracowanego przez NASA w 1962 r. i powszechnie stosowanego we wszystkich testach posturograficznych). Dla wygody ocena stabilności zostanie wyrażona w procentach. Jego definicja sprawia, że ​​jest to wygodna i łatwa do zrozumienia miara, ponieważ podmiot, który jest w stanie stać idealnie nieruchomo bez kołysania, uzyska wynik 100%, podczas gdy podmiot, który kołysze się do granicy stabilności, uzyska wynik 0%. . Podczas każdego testu kołysanie badanego będzie określane przez platformę siłową i powiązane z nią oprogramowanie. Trójskładnikowa platforma siłowa CAPS wykorzystuje 3 ogniwa obciążnikowe rozmieszczone w trójkącie do pomiaru rozkładu pionowej siły reakcji podłoża na platformie. Sygnały analogowych czujników wagowych są wzmacniane i jednocześnie próbkowane przez elektronikę platformy za pomocą trzech zsynchronizowanych, indywidualnych 24-bitowych przetworników analogowo-cyfrowych delta-sigma, próbkujących z częstotliwością 312 kHz i dziesiątkujących próbki do szybkości transmisji danych 64 Hz. Zastosowanie trzech przetworników A/D zapewnia, że ​​sygnały z 3 czujników wagowych są pozyskiwane jednocześnie, bez błędów czasowych. Wysoka częstotliwość próbkowania z dużą decymacją i niską szybkością transmisji danych przetworników sigma-delta eliminuje zjawisko aliasingu i zapewnia rozdzielczość około 4 części na milion. Cyfrowe dane z ogniwa obciążnikowego zostały następnie przesłane przez złącze USB do komputera PC, gdzie oprogramowanie wykorzystuje matrycę kalibracji określoną przez producenta do obliczenia całkowitej siły pionowej i dwóch momentów poziomych działających na platformę. Na podstawie tych danych oprogramowanie obliczyło punkt przyłożenia siły pionowej działającej na platformę, powszechnie określany jako środek nacisku (CoP). Położenie CoP pokrywa się w warunkach statycznych z rzutem środka masy (CoM) podmiotu na platformę, a jego ruch odnosi się do ruchów CoM (kołysania) podmiotu. Określenie rzeczywistego kołysania będzie wymagało określenia chwilowej lokalizacji CoM poprzez położenie i właściwości bezwładnościowe każdego segmentu ciała konkretnego testowanego podmiotu. Test CAPS, podobnie jak wszystkie urządzenia posturograficzne, wykorzystuje ruch CoP jako przybliżenie kołysania. Ponieważ jest to przybliżenie i ponieważ z powodów kinetycznych CoP porusza się bardziej niż CoM, wzięto pod uwagę 95% przedział ufności ruchu CoP. Umożliwi to oprogramowaniu CAPS obliczenie elipsy reprezentującej lokalizację wszystkich próbek kołysania zebranych podczas testu z 95% pewnością. Główna oś tej elipsy będzie reprezentować maksymalne kołysanie się badanego w dowolnym kierunku podczas testu i zostanie wykorzystana do obliczenia wyniku stabilności. Aby ocenić dokładność i rozdzielczość łańcucha pomiarowego, skalibrowane odważniki 75kg i 100kg zostaną umieszczone na środku platformy siłowej (tak jakby to był przedmiot) i zostaną wykonane akwizycje 20s: dokładność odważnika musi mieścić się w specyfikacją fabryczną instrumentu (+-2N). W związku z tym za poprawną uznana zostanie deklarowana przez producenta dokładność pozycji +-1mm dla wagi 75kg, gdyż jej wyznaczenie będzie wymagało specjalistycznego sprzętu i oprogramowania dostępnego tylko u producenta. Należy zauważyć, że ogólna dokładność pozycji CoP podana przez instrument nie będzie miała znaczenia w tym badaniu, ponieważ ruch CoP determinował kołysanie. Błąd pomiaru kołysania zostanie oszacowany biorąc pod uwagę fakt, że podczas testu przy obu ciężarkach ciężar własny nie może się poruszać, ale łańcuch pomiarowy wskaże „kołysanie” mniejsze niż 0,05 mm (szum pomiarowy), stąd rozdzielczość pomiaru łańcucha, a błąd pomiaru kołysania zostanie uznany za 0,05 mm. Aby zweryfikować powtarzalność łańcucha pomiarowego, ten sam rodzaj testów zostanie powtórzony dwukrotnie, uzyskując podobne wyniki (w ramach określonej dokładności i rozdzielczości). Biorąc pod uwagę błąd pomiaru kołysania, zostanie określony błąd pomiaru w ocenie stateczności. Z definicji oceny stateczności jasno wynika, że ​​im mniejsza jest teoretyczna granica stateczności, tym wyraźniejszy jest efekt błędu pomiaru kołysania. Ponieważ teoretyczna granica stabilności jest obliczana przy użyciu wzoru 0,55*wzrost*2*sin(6,25°), im niższy jest obiekt, tym bardziej ocena stabilności jest wrażliwa na błędy pomiaru. Aby oszacować błąd pomiaru wyniku stabilności, pod uwagę zostanie wzięty wzrost osoby badanej wynoszący 1,6 m. Taki podmiot będzie miał teoretyczną granicę stabilności 191,6 mm. Dla takiego osobnika błąd pomiaru kołysania wynoszący 0,05 mm oznacza błąd pomiaru wyniku stabilności wynoszący 0,05/191,6 lub, jeśli wynik jest wyrażony w procentach, 0,026%. W związku z tym wszelkie zmiany wyniku stabilności większe niż to będą konsekwencją kołysania się obiektu, a nie błędów pomiarowych. Dynamiczny test posturografii CAPS w zaburzonej postawie przy zamkniętych oczach zostanie przeprowadzony u wszystkich badanych. Badani zostaną poinstruowani, że staną na platformie z pianki i zamkną oczy, podczas gdy dane będą uzyskiwane ze skomputeryzowanej płytki siłowej. Badani będą mieli sesje treningowe, aby zapoznali się z testem przed zebraniem danych. Test CAPS trwa ponad 25 sekund. Podzielimy stopień kołysania zaobserwowany podczas pierwszej połowy testu i drugiej połowy testu i otrzymamy stosunki. Badani, których kołysanie wzrośnie w drugiej połowie testu w porównaniu z pierwszą połową, zostaną zidentyfikowani jako wykazujący wskaźnik zmęczenia. Osoby, które wykażą mniejsze kołysanie w drugiej połowie testu, zostaną zidentyfikowane jako wykazujące współczynnik zdolności adaptacyjnych, który naszym zdaniem może być związany z pewnym rodzajem uczenia się motorycznego. Wszyscy gimnastycy zostaną poinstruowani w zakresie nowatorskiego programu gimnastycznego, który będzie obejmował różnorodne pozycje odwrócone i układy w parterze nieznane przedmiotom. Zawodnicy będą mogli ćwiczyć układ przez jedną godzinę, po czym zostaną poproszeni o wykonanie układu przed tym samym sędzią, który nie będzie wiedział o wcześniej uzyskanych wynikach. Wyniki wydajności zostaną następnie porównane z pomiarami CDP, aby ustalić, czy istnieje jakikolwiek związek.