Assessing lower limb muscle parameters in high-speed running on different surfaces using inertial motion capture
Author
Chatterton, Gustav Johannes
Term
4. semester
Education
Publication year
2022
Submitted on
2022-06-01
Pages
39
Abstract
Denne undersøgelse adresserer manglen på viden om, hvordan løbeunderlag påvirker hamstrings under højhastighedsløb. Ved hjælp af inertiel bevægelsesregistrering kombineret med muskel-skelet-modellering blev muskel-sene kraft, effekt, længdeændringshastighed og stræk (strain) estimeret for Biceps Femoris longus (BFlh) og Semitendinosus (ST). Tolv mandlige ungdomsfodboldspillere gennemførte to maksimale 30 m sprint på naturgræs, kunstgræs og hårdt underlag (fodboldstøvler på natur- og kunstgræs; løbesko på hårdt underlag). Kinematik blev optaget med et Xsens IMC-system og anvendt som input til en AnyBody-model; løbehastighed blev målt med fotoceller. Data blev analyseret med one-way repeated measures ANOVA og efterfølgende parvise t-tests. Der sås signifikante forskelle mellem underlag i effekt og længdeændringshastighed for både BFlh og ST, herunder forskelle i ST-effekt mellem naturgræs og hårdt underlag samt i længdeændringshastighed for BFlh (naturgræs vs. hårdt) og ST (naturgræs vs. kunstgræs). Der var ingen signifikante forskelle i kraft og strain. Løbehastigheden var højere på kunstgræs end på naturgræs og fremstod som den vigtigste variabel, der adskilte underlagene, med en sammenhæng til forskellene i længdeændringshastighed og effekt. Resultaterne viser, at in-field IMC og modellering kan afdække overfladeafhængige ændringer i hamstringsmekanik under sprint.
This study addresses the limited evidence on how running surface influences hamstring mechanics during high-speed running. Using inertial motion capture combined with musculoskeletal modeling, we estimated muscle–tendon force, power, rate of length change, and strain for the Biceps Femoris long head (BFlh) and Semitendinosus (ST). Twelve male youth soccer players completed two maximal 30 m sprints on natural grass, artificial grass, and a hard surface (football boots on grass surfaces; running shoes on the hard surface). Kinematics were recorded with an Xsens IMC system and used as input to an AnyBody model; running speed was measured with timing gates. Data were analyzed with a one-way repeated-measures ANOVA and post-hoc paired t-tests. Significant surface-related differences were found in power and rate of length change for both BFlh and ST, including differences in ST power between natural grass and the hard surface and in rate of length change for BFlh (natural grass vs hard) and ST (natural vs artificial grass). No significant differences were observed in force or strain. Running speed was higher on artificial grass than on natural grass and emerged as the main differentiating variable, aligning with the observed differences in rate of length change and power. These findings indicate that in-field IMC and modeling can detect surface-dependent changes in hamstring mechanics during sprinting.
[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]
Documents