体操运动员的动态姿势测试和运动学习可预测性

将在年龄匹配的精英水平体操运动员和非体操运动员身上获得计算机动态姿势图结果。 结果测量将使用计算机动态姿势图获得，这是一种平衡功能的标准诊断测试 (41-46)。 在改进的平衡感觉相互作用临床测试 (mCTSIB) 的一种感觉条件下，使用三分量力平台（CAPS 测试）测试受试者的平衡，眼睛在扰动的表面条件下闭上。 选择这种情况是因为研究表明它是与平衡损伤和跌倒最相关的单一测试。 已经在其他作者的几项研究中使用的稳定性评分将用作本研究的主要结果指标。 它被定义为 1 减去测试期间测量的摇摆（计算为标准 95% 置信椭圆的长轴）与与被测者具有相同高度的正常受试者应该能够摇摆的量之间的比率。跌倒前的摇摆（也称为理论最大摇摆或稳定性的理论极限，使用基于 NASA 于 1962 年开发的受试者身高的回归公式计算，并且通常用于所有姿势测试）。 为方便起见，稳定性分数将以百分比表示。 它的定义使其成为一种方便且易于理解的衡量标准，因为能够完全静止不动且不摇晃的受试者得分为 100%，而摇晃到稳定极限的受试者得分为 0% . 每次测试时，受试者的摇摆将由测力平台及其相关软件确定。 CAPS三分力平台采用3个呈三角形排列的称重传感器来测量垂直地面反作用力在平台上的分布。 平台电子设备使用三个同步的独立 24 位 delta-sigma 模数转换器对模拟称重传感器信号进行放大和同步采样，这些转换器以 312kHz 采样并将样本抽取为 64Hz 的数据速率。 使用三个 A/D 转换器可确保同时采集来自 3 个称重传感器的信号，而不会出现定时错误。 Σ-Δ 转换器的高采样率、高抽取率和低数据率消除了混叠，并提供了大约百万分之四的分辨率。 然后，数字称重传感器数据通过 USB 连接发送到 PC，其中软件使用制造商确定的校准矩阵来计算总垂直力和作用在平台上的两个水平力矩。 根据这些数据，软件计算出作用在平台上的垂直力的作用点，通常称为压力中心 (CoP)。 CoP 的位置在静态条件下与主体的质心 (CoM) 投影到平台上一致，其运动与主体的 CoM 的运动（摇摆）相关。 实际摇摆的确定将需要通过被测特定对象的每个身体部分的位置和惯性特性来确定 CoM 的瞬时位置。 CAPS 测试与所有姿势摄影设备一样，使用 CoP 的运动作为摇摆的近似值。 因为它是一个近似值，并且由于动力学原因 CoP 比 CoM 移动得更多，所以考虑了 CoP 运动的 95% 置信区间。 这将允许 CAPS 软件以 95% 的置信度计算代表测试期间收集的所有摇摆样本位置的椭圆。 该椭圆的长轴将代表测试期间受试者在任何方向上的最大摇摆，并将用于计算稳定性分数。 为了评估测量链的精度和分辨率，将 75 千克和 100 千克的校准重量放置在力平台的中心（就好像它是一个对象）并将执行 20 秒的采集：重量的精度必须在仪器的出厂规格 (+-2N)。 因此，对于 75 千克的重量，制造商声称的 +-1 毫米的位置精度将被认为是正确的，因为它的确定将需要只有制造商才能使用的专门设备和软件。 应该注意的是，仪器给出的 CoP 位置的整体精度与本研究无关，因为 CoP 的运动决定了摇摆。 考虑到在两个重量的测试期间自重不得移动这一事实，将估计摇摆测量误差，但测量链将指示小于 0.05 毫米的“摇摆”（测量噪声），因此测量的分辨率链条和摇摆测量误差将被认为是 0.05 毫米。 为了验证测量链的可重复性，相同类型的测试将重复两次，获得相似的结果（在指定的精度和分辨率内）。 给定摇摆测量误差，将确定稳定性得分中的测量误差。 从稳定性得分的定义可以清楚地看出，稳定性的理论极限越小，摇摆测量误差的影响就越明显。 由于稳定性的理论极限是使用公式 0.55*身高*2*sin(6.25°) 计算的，因此受试者越矮，稳定性得分对测量误差越敏感。 为了估计稳定性得分测量误差，将考虑受试者的 1.6m 身高。 这样的主体将具有 191.6mm 的理论稳定性极限。 对于这样的对象，0.05mm 的摇摆测量误差意味着 0.05/191.6 的稳定性分数测量误差，或者如果分数以百分比表示，则为 0.026%。 因此，任何大于该值的稳定性分数变化都将是受试者摇摆的结果，而不是测量误差。 将对所有受试者进行闭眼扰动姿态的 CAPS 动态姿势测试。 将指示受试者站在泡沫平台上并闭上眼睛，同时从计算机化测力台获取数据。 受试者将进行练习，以便他们在收集数据之前熟悉测试。 CAPS 测试发生超过 25 秒。 我们将在测试的前半部分和测试的后半部分中观察到的摇摆度进行划分，并获得比率。 在测试的后半部分，相对于前半部分，其摇摆将增加的受试者将被确定为表现出易疲劳率。 在测试的后半部分表现出较少摇摆的个人将被确定为表现出我们认为可能与某种类型的运动学习相关的适应性比率。 所有体操运动员都将接受新颖的体操训练，其中包括受试者不熟悉的各种倒立姿势和地面动作。 运动员将被允许练习该程序一小时，之后他们将被要求在同一位法官面前执行该程序，该法官将对先前获得的结果测量结果不知情。 然后将性能分数与 CDP 测量值进行比较，以确定是否存在任何关系。