VMAXPRO效度文章-慣性傳感器用於測量肌肉力學的效性(七) | Concurrent validity of an inertial sensor for measuring muscle mechanical properties

VMAXPRO效度文章-慣性傳感器用於測量肌肉力學的效性(七) | Concurrent validity of an inertial sensor for measuring muscle mechanical properties

VMAXPRO效度文章-慣性傳感器用於測量肌肉力學的效性(七) | Concurrent validity of an inertial sensor for measuring muscle mechanical properties

 

慣性傳感器用於測量肌肉力學的效性

Concurrent validity of an inertial sensor for measuring muscle mechanical properties

 

Elias Olovsson Ståhl & Pontus Öhrner

 

 

方法解釋

對於跳躍技巧的指示是讓受試者採用自身姿勢,將槓鈴緊貼於肩膀上。採用這些指示是因為反向跳動作的彈道特性,槓鈴可能在下降階段後離開受試者的肩膀。這可能導致槓落在受試者身上造成受傷危險,還可能因為槓的過度位移導致設備讀取資訊錯誤。為了最大程度地減少誤差,我們將兩個設備都固定在相同位置(即將M-encoder的測量導線綁接到Vmaxpro的尼龍束帶上)。如果兩個設備安裝於不同位置,例如一個左側另一個為右側,有可能由於三軸x軸、y軸及z軸的不對稱運動,讓數據讀取有所差異。由於兩設備皆需裝設在某物件上,因此在無負重條件下使用一隻重約200-300克木棍來放置兩個裝置。這讓本次實驗內容中的無負重條件並非真的無重量,但由於條件上的限制使得這無法使用其他方式完成。在本次研究中認為木棍重量並無干擾設備的測量結果。

僅使用四種負重條件而不是更多種條件,是因為能花費較少時間且參與者會較不易疲累。也已有研究表示在透過垂直跳躍來評估力速曲線時,僅需使用較少負重取代多種負重也能取得近似結果(Garcia-Ramos et al. 2018)。如果在相同負重下的第一下和第二下測試當中的功率數落差超過15%,受試者會被要求再次進行第三下跳躍。這增加了兩次跳躍間的差異可能是來自於運動表現而非來自於設備。而判定值被設定為15%是因為先前對加速規的研究,尚未評估功率的變異係數百分比( coefficient of variance/CV%)但顯示了CV%的範圍自5.9%到13.3%(Van den Tillaar & Ball, 2019)。

先前的研究曾批評垂直跳躍作為功率輸出的預測指標(Adamson & Whitney, 1971; Knudson, 2009)。這種批判是源自於此觀念:將力量視為一個短且高張力的肌力變量在理論上是錯誤的,而且峰值及平均機械力量不總是與跳躍高度相關。根據Knudson (2009)對於功率的機械定義為”完成工作的速率”。這讓功率的定義更多為可變的、穩態及週期性運動。

由於垂直跳躍(如本次研究中的反向跳)的性質更為是短暫且突然的動作(McMahon et al., 2018)。因此根據牛頓第二運動定律,起跳時的速度和先前垂直的淨衝擊與跳躍高度有著完美的相關性(即r = 1),但功率值則非。然而在垂直跳躍時使用淨衝擊作為測量標準可能比使用功率更好。也不能排除使用廉價且有效的設備來測量某種力量值或跳躍高度,以評估訓練適應性具有其潛在價值。

來自於MuscleLab的M-encoder此次做為參考設備。如先前所提到的,期曾被使用於測量肌肉機械性能(Hilmersson et al. 2015)以及在其他即時有效性研究做為參考設備(Buscà & Font, 2011; Bosquet, Porta-Benache & Blais, 2010; Van den Tillaar & Ball, 2019)。不過也可能有其他設備更加適合這次實驗,因此可以因為使用M-encoder受到質疑(Buckthorpe, Matthew, Morris & Folland, 2011)。如果選擇了其他參考設備,可能結果也會有所不同。

 

 

倫理及社會考量

赫爾辛基宣言第13段提到:應當為醫學研究中代表性不足的人群提供適當的參與研究機會。當研究問題本身不取決於性別時,將本研究樣本限制僅為單一性別在倫理上是否適當?本次研究正為此情況。樣本僅由於體育研究領域為多數的男性組成。鑒於本次研究在有限的時間內招募研究參與者,因此僅只能完成最容易達成的參與者招募。因此本次研究僅只有男性參與。假若能夠有更多時間就能夠包括權性別和來自不同運動的運動員們。本次研究的招募過程是透過一家公司完成,該公司專為運動員進行力量和體能訓練及測試。該公司已完成整個曲棍球俱樂部的測試週計畫,且將反向跳納入測試項目之中。
由於反向跳視為測試項目之中必定完成項目,因此參與者難以拒絕參加研究。該俱樂部聘請公司及其員工負責參與者的體能訓練及測驗,這可能使其對參與者來說位於控制權地位,並可能影響其拒絕參與的能力。不過將會為參與者提供有關其權利的詳盡訊息,且可以輕易地不要求特定原因即可以退出研究。由於還要求未滿18歲的參與者須獲得法定監護人同意,因此可能使得年輕參與者可更容易拒絕參與。
本研究的參與者必須執行最大垂直跳躍。可能會被認為用最大努力而非次大努力進行運動時,可能會增加受傷風險。因此為了要確保參與者的安全,使用相對負重方式(自身體重的百分比)而不是固定重量,使條件更加個體化。此外還為參與者提供充分暖身充分、對測試協議的理解以及熟悉測試方式。測試時還使用安全防護設備(如安全護槓和補手)。
如先前所提到的,迄今為止,多數測試設備僅限於擁有適當財務能力的少數族群。在肌肉機械性能測試這塊領域,確實是對於價格合理、便攜及有效的設備存在缺口。本次研究的主要發現可能有助於填補這項缺口。因此隨著進一步研究之下,可能可以將測試設備的使用範圍更加擴大。

未來研究

基於研究限制,本次僅檢查Vmaxpro的當下有效性而非可靠性。此對於更完整地評估Vmaxpro可能是必要的。若設備顯示為不具可靠性情況,其使用將受到侷限。因此另一項側重於可靠性變量研究將能夠補充及提供更全面的評估,以得出該產品是否是適合實際使用的產品。

另一個可以更進一步研究的變量是將測試人群擴大範圍。本次研究受試者由一定程度上的冰上曲棍運動員組成,這使得研究結果可能不適用於以較低或較高速度和功率進行訓練的個體。Vmaxpro對於不同人群可能會給予不同數據,但根據本研究結果是無法進一步對此下結論,需要更進一步的研究。

 

 

實際應用

本研究結果表示,Vmaxpro可用於評估肌肉機械性能。更因為Vmaxpro價格親民又立於攜帶,其可將測試設備的使用範圍更加已擴大到資金有限的俱樂部及體育協會,這點是給予肯定。

 

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