پرش عمودی ارتفاع یک فاکتور مهم در بهبود عملکرد و یکی از آزمونهای ارزیابی میزان آمادگی جسمانی اندام تحتانی ورزشکار می­باشد. تحلیل بیومکانیکی درک بهتری از عوامل تاثیرگذار بر پرش ارتفاع را فراهم می­ کند. پرش ارتفاع بطور آشکارا نیاز به استفاده از اندام تحتانی دارد، اگرچه استفاده از اندام فوقانی در پرش ارتفاع نیز در برخی مطالعات مورد توجه قرار گرفته است. تحقیقات زیادی به بررسی پارامترهای کینماتیکی و کینتیکی اندام تحتانی در حین اجرای حداکثر پرش عمودی پرداخته­اند. در این تحقیقات عموما به بررسی پارامترهای کینماتیکی و کینتیکی مجزا[2] تاثیرگذار بر پرش عمودی با بهره گرفتن از روش های خطی مرسوم پرداخته شده است. روش های نوین دینامیک غیر خطی[3] که اخیرا در تحقیقات بیومکانیکی حرکت انسان مورد توجه است، در تحلیل حرکات ورزشکار و بویژه در مهارت پرش عمودی ارتفاع کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

بیان مسئله

اجرای با ثبات و پایدار مهارت ورزشی بویژه در مهارتهایی که نیاز به تکرار آن است مهم می­باشد. پایداری دینامیک موضعی با بهره گرفتن از روش غیر خطی نمای لیاپانوف محاسبه می­ شود. محاسبه نمای لیاپانوف سری­های زمانی پارامترهای بیومکانیکی در اجرای تکراری پرش عمودی می ­تواند به شناسایی پایداری در اجرای این مهارت که مورد نیاز بسیاری از رشته­ های ورزشی است کمک نماید.

با توجه به اهمیت پارامترهای بیومکانیکی و نقش آنها در شکل­ گیری سینرژی در حین مهارت ورزشی برای رسیدن به اوج عملکرد، سئوال اصلی مطالعه حاضر این است که آیا تمرین چهار هفته­ای منتخب باعث تغییرپذیری پارامترهای بیومکانیکی مورد نظر در حین رسیدن فرد به اوج عملکرد می­گردد و تغییرپذیری رخ داده به چه صورت خواهد بود؟ آیا رابطه­ای بین میزان تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی در عملکرد پرش ارتفاع وجود دارد؟ پایداری دینامیک موضعی به دنبال برنامه تمرینی منتخب در پارامترهای مورد نظر چگونه است؟ همچنین از بین پارامترهای منتخب کدام یک سهم بیشتری در رسیدن به اوج مهارت پرش ارتفاع دارند؟ بررسی پیچیدگی سیستم حرکتی در مهارت ورزشی پرش ارتفاع به دنبال تمرین با بهره گرفتن از روش دینامیک غیرخطی به درک بهتر بیومکانیک پرش عمودی و همچنین تاثیر تمرین بر این پیچیدگی کمک می­ کند. بطور مشخص هدف از این مطالعه تاثیر چهار هفته تمرین مهارت پرش عمودی بر تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی پارامترهای بیومکانیکی منتخب در حین پرش ارتفاع در مردان جوان فعال با تاکید بر روش دینامیک غیرخطی بررسی تغییرپذیری بود.

اهمیت تحقیق

دستیابی به حداکثر ارتفاع در پرش عمودی در بسیاری از فعالیتها و رشته­ های ورزشی نظیر والیبال، بسکتبال، هندبال، فوتبال و …. مهم می­باشد. از طرف دیگر پرش ارتفاع یکی از فاکتورهای آمادگی جسمانی ورزشکار و یکی از آزمونهای مهم در ارزیابی توان اندام تحتانی ورزشکاران می­باشد. بررسی تغییرپذیری پارامترهای کینماتیکی و کینتیکی پرش ارتفاع به روشن شدن تاثیر تمرین در مکانیسمهای بهبود پرش ارتفاع کمک می­ کند. همچنین استفاده از روش های نوین دینامیک غیرخطی در محاسبه تغییرپذیری حرکتی می ­تواند به تحلیل بیومکانیکی پرش عمودی ارتفاع کمک کند. استفاده از روش های غیرخطی در آنالیز حرکت بویژه در حین اجرای مهارت ورزشی به روشن شدن پیچیدگی سیستم حرکتی انسان کمک می­ کند. بررسی تغییرپذیری پارامترهای بیومکانیکی در هنگام تمرین به یافتن عناصر مهمی که باید در تمرینات جهت بهبود عملکرد ورزشی در نظر گرفته شود، کمک می­ کند. همچنین با توجه به اهمیت اجرای پایدار مهارت ورزشی، استفاده از روش های غیر خطی پایداری به درک بیشتر این شاخصه به دنبال تمرین کمک می­ کند.

ضرورت تحقیق

شناسایی تغییرات در پارامترهای مهم یک مهارت بدنبال تمرین جهت دستیابی به بهترین عملکرد که همان مهارت می­باشد، به مربیان کمک می­ کند در طراحی تمرینات ورزشی برای بهبود عملکرد ورزشی، تمریناتی اتخاذ کنند که تغییرپذیری در پارامترهای بیومکانیکی اثر گذار در مهارت منجر به عملکرد بهتر ورزشی شود. همچنین شناسایی اینکه کدام یک از پارامترهای بیومکانیکی به دنبال تمرین در پایداری عملکرد مهارت ورزشی نقش بیشتری دارند به طراحی بهتر برنامه تمرینی توسط مربیان کمک می­ کند. بررسی رابطه بین تغییرپذیری و پایداری کینماتیکی، کینتیکی و فعالیت عضلانی به دنبال تمرین به شناسایی نقش آنها در بهبود پرش ارتفاع کمک می­ کند. شناسایی پیچیدگی سیستم حرکتی در حین پرش ارتفاع با بهره گرفتن از روش های غیرخطی به درک بهتر پارامترهای مهم درگیر در پرش ارتفاع کمک می­ کند. همچنین درک بهتر از رفتار سیستم­های درگیر در پرش عمودی ارتفاع با بهره گرفتن از روش های دینامیک غیرخطی در مقایسه با روش های مرسوم خطی اطلاعات مفید و جدیدتری جهت طراحی تمرینات برای بهبود عملکرد پرش عمودی می­دهد.

فرضیه ­های تحقیق

فرض کلی :

چهار هفته تمرین مهارت پرش عمودی بر تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی پارامترهای بیومکانیکی منتخب در اجرای پرش ارتفاع در مردان جوان فعال تاثیرگذار است.

فرضیه ­های اختصاصی:

• تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی موقعیت زاویه­ای مفصل ران و زانو در اجرای پرش ارتفاع قبل و بعد از چهار هفته تمرین پرش ارتفاع تفاوت دارد.
• تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی نیروهای عکس­العمل زمین در اجرای پرش ارتفاع قبل و بعد از چهار هفته تمرین پرش ارتفاع تفاوت دارد.
• تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی فعالیت الکتریکی عضلات دوقلو، پهن داخلی، پهن خارجی و دوسررانی در اجرای پرش ارتفاع قبل و بعد از چهار هفته تمرین پرش ارتفاع تفاوت دارد.
• تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی موقعیت زاویه­ای مفصل ران و زانو در اجرای پرش ارتفاع بین گروه کنترل و گروه تجربی تفاوت دارد.
• تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی نیروهای عکس­العمل زمین در اجرای پرش ارتفاع بین گروه کنترل و گره تجربی تفاوت دارد.
• تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی فعالیت الکتریکی عضلات دوقلو، پهن داخلی، پهن خارجی و دوسررانی در اجرای پرش ارتفاع بین گروه کنترل و گروه تجربی تفاوت دارد.

اهداف تحقیق

هدف کلی:

تاثیر چهار هفته تمرین مهارت پرش عمودی بر تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی پارامترهای بیومکانیکی منتخب در اجرای پرش ارتفاع در مردان جوان فعال

اهداف اختصاصی:

• بررسی تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی سری زمانی موقعیت زاویه­ای مفصل ران و زانو در اجرای پرش ارتفاع به دنبال چهار هفته برنامه تمرینی پرش
• 
•  ارتفاع
• بررسی تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی سری زمانی نیروهای عکس­العمل زمین در اجرای پرش ارتفاع به دنبال چهار هفته برنامه تمرینی پرش ارتفاع
• بررسی تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی سری زمانی فعالیت الکتریکی عضلات دوقلو، پهن داخلی، پهن خارجی و دوسررانی در اجرای پرش ارتفاع به دنبال چهار هفته برنامه تمرینی پرش ارتفاع
• مقایسه تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی سری زمانی موقعیت زاویه­ای مفصل ران و زانو در حین پرش ارتفاع بین گروه کنترل و تجربی
• مقایسه تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی سری زمانی نیروهای عکس­العمل زمین در اجرای پرش ارتفاع بین گروه کنترل و گره تجربی
• مقایسه تغییرپذیری و پایداری دینامیک موضعی سری زمانی فعالیت الکتریکی عضلات دوقلو، پهن داخلی، پهن خارجی و دوسررانی در اجرای پرش ارتفاع بین گروه کنترل و گروه تجربی

قلمرو تحقیق

محدوده تحت کنترل محقق:

• دامنه سنی 20 تا 25 سال
• داشتن فعالیت جسمانی معمول 3 جلسه در هفته
• داشتن BMI نرمال
• عدم شرکت در برنامه های تمرینی قدرتی، سرعتی و پلیومتریک در حین اجرای تحقیق

محدودیت­های خارج از کنترل محقق:

• شرایط محیطی، تغذیه و استراحت
• شرایط روانی آزمودنی­ها
• تفاوتهای فردی و وراثتی

پیش فرض­های تحقیق

شرکت آزمودنی­ها با انگیزه کافی در آزمون­ها و برنامه تمرینی منتخب

عدم استفاده آزمودنی­ها از مکمل­های غذایی و مواد نیروزا در طی دوره تمرینی و آزمون­ها

صحت و دقت اطلاعات به دست آمده از دستگاه­های اندازه ­گیری

تعریف واژه ­ها و اصطلاحات

تمرین:

کسب دانش، مهارت و شایستگی به دنبال آموزش و اجرای مهارتهای عملی که منجر به شایستگی مفید می­گردد (12). در این تحقیق منظور از تمرین اعمال پروتکل جهت کسب حداکثر ارتفاع دستیابی که اجزای آن تمرینات پلیومتریک همراه با مقاومت فزاینده می­باشد.

پرش عمودی ارتفاع:

تعریف مفهومی:

تعریف عملیاتی:

تغییرپذیری:

اختلاف ویژگی­های یک تکرار نسبت به تکرارهای بعدی، تغییرپذیری گفته می­ شود (33). در این مطالعه منظور از تغییرپذیری، تغییرات در پارامترهای کینماتیکی (سرعت زاویه­ای مفاصل اندام تحتانی)، کینتیکی (پارامترهای نیروی عکس العمل زمین) و الکترومایوگرافی (فعالیت الکتریکی عضلات) به دنبال تمرین و تا رسیدن به اجرای کامل مهارت می­باشد.

پایداری دینامیک موضعی:

پارامترهای بیومکانیکی منتخب:

بیومکانیک شاخه­ای از علم مکانیک است که به بررسی نیروهای داخلی و خارجی وارد بر بدن انسان می ­پردازد و حرکت انسان را توصیف، آنالیز و ارزیابی می­ کند (34). در این تحقیق پارامترهای بیومکانیکی منتخب شامل پارامترهای کینماتیکی، کینتیکی و عملکرد عضلانی می­باشد که به ترتیب با بهره گرفتن از دوربین، دستگاه صفحه نیرو و الکترومایوگرافی اندازه ­گیری می­ شود.

مردان جوان فعال:

در این مطالعه منظور از مردان جوان فعال، دانشجویان رشته تربیت­بدنی می­باشد که حداقل سه جلسه در هفته فعالیت بدنی دارند.

[1]. Variability

[2]. Discrete Parameters

[3]. Nonlinear Dynamics

[4]. Attractor

[5]. Discrete Methods

[6]. Continuous Methods

[7]. Ensemble Curve

[8]. Lyapunov Exponent

[9]. Approximate Entropy

[10]. Correlation Dimension

[11]. Surrogation

[12]. Time Series

[13]. State Space

[14]. Counter Movement Jump