امروزه استفاده از دستگاه تردمیل در باشگاه هاي ورزشی، مراکز بازتوانی و منازل شیوع گستردهاي یافته است.
تردمیل ابزاري مناسب جهت انجام حرکاتی چون راه رفتن یا دویدن با امکان تغییر در سرعت و شیب میباشد. تردمیل به سبب استفاده درفضاي سرپوشیده به صورت فزایندهاي توسط محققین جهت بررسی عملکرد حرکتی اندامها به کاربرده شده است. درنگاه اول به این وسیله ورزشی چنین استنباط میشود که عملکرد حرکتی بر روي تردمیل و راه رفتن معمولی مشابه هستند ولی مطالعات دیگر نشاندهنده تفاوت حرکت بر روي زمین و
تردمیل میباشند . این مسئله از این نظر حائز اهمیت است که در مطالعاتی که به منظور تحقیق در مورد عملکرد حرکتی بدن بر روي تردمیل انجام میپذیرد باید این تفاوتها مورد توجه قرارگیرد.

دامنه حرکتی و حداکثر زاویه فلکشن مفصل لگن و ضرباهنگ حرکت در حین راهرفتن روي تردمیل بیشتر از راه رفتن روي زمین است و زمان فاز ایستا (stance) در راهرفتن روي تردمیل کوتاهتر است . درمطالعه اي دیگر نشان داده شد که در حرکت روي تردمیل فلکشن مفصل لگن در فاز نوسانی (swing) و فلکشن زانو در فاز ایستا (stance) بیشتر است .
باتوجه به تفاوتهاي موجود در بیومکانیک راه رفتن بر روي تردمیل به واسطه اکستنشن غیرفعال هیپ و وضعیت خمیده تر (flex) تنه در حرکت روي تردمیل نسبت به راه رفتن روي زمین که به خاطر حفظ وضعیت رو به جلو (forward) قامت در برابر حرکت رو به عقب تسمه تردمیل میباشد، انتظار میرود که الگوي فعالیت عضلات تنه و اندام تحتانی درحین راه رفتن بر روي تردمیل متفاوت از راه رفتن بر روي زمین باشد.

تحقیقات اولیه اي که در مورد حرکت انسان واختلاف آن بر روي تردمیل و زمین انجام شده بیشتر بر روي اندام تحتانی به عنوان عامل اصلی حرکت تمرکز داشته است، درحالیکه به عضلات تنه و نقش آنها در کنترل حرکت کمتر پرداخته شده است. این در صورتی است که تنه %60 توده عضلانی بدن را تشکیل میدهد و در موقعیت بالاتري نسبت به پاها قرار میگیرد و نقش مهمی را مانند یک پاندول معکوس اعمال مینماید. تنه
تعداد زیادي مفصل دارد و از عضلات زیادي تاثیر میگیرد که باعث میشود وظایف حرکتی متفاوت، در ضمن حفظ تعادل بدن با مهارت انجام شود. این مهارت نیاز به هماهنگی در اجزاي حرکتی تشکیل دهنده تنه دارد تا ترکیبی از فعالیت هاي پیشبینی شده و واکنشی انجام پذیرد. مطالعات الکترومیوگرافی نقش عضله راست کننده ستون فقرات را در سازماندهی الگوي حرکت در حین راهرفتن و سایر فعالیتهاي حرکتی ریتمیک برجسته
کرده است .

این مطالعه در تابستان سال 1390 در مرکز تحقیقات پزشکی ورزشی دانشگاه علوم پزشکی تهران انجام شد. تمام شرکت کنندگان در مطالعه توسط پزشک ویزیت شده و سپس اطلاعات دموگرافیک افراد از جمله قد و وزن جمع آوري شد. قبل از مداخله شرایط و فرایند انجام تست براي هر فرد توضیح داده شد و اطلاعات مختصري نیز در مورد الکترومیوگرافی سطحی در اختیار افراد قرار داده شد. در نهایت فرم رضایت نامه براي شرکت داوطلبانه در آزمون توسط شرکتکنندگان امضا شد.
براي مقایسه فعالیت عضلات تنه در هنگام راه رفتن روي زمین و تردمیل از دستگاه الکترومیوگرافی سطحی 8 کاناله (مدل: DataLog (شرکت بیومتریکس (Biometrics) استفاده شد.
براي ثبت، نرخ نمونه برداري مطابق توصیه سازنده دستگاه و ادبیات مرتبط، 1000 هرتز انتخاب شد. الکترودهاي فعال مدل 230SX تقویت کننده با بهره 1000 استفاده شد. فاصله مرکز تا مرکز این الکترودها 2 سانتیمتر است. به منظور یکسان ساختن سرعت راه رفتن بر روي زمین با تردمیل، آزمودنی در یک
مسافت مشخص با سرعت دلخواه خود (Selected Self) شروع به راه رفتن نمود و زمان طی این مسافت با زمانسنج دیجیتالی اندازه گیري شد و سرعت راه رفتن هر شخص در حالت عادي بر حسب متر بر ثانیه به طور جداگانه محاسبه گردید. در نهایت با توجه به سرعت راه رفتن عادي هر فرد، سرعت راه رفتن شخص
آزمودنی بر روي تردمیل تنظیم گردید.

پردازش اولیه داده هاي الکترومیوگرافی آزمودنیها: در این مرحله ابتدا دادههایی که منقطع ثبت شده بودند ادغام شدند تا در نهایت یک فایل براي راه رفتن روي زمین و یک فایل براي راه رفتن روي تردمیل براي هر آزمودنی حاصل شود. سپس براي بررسی میزان نویز، طیف فرکانس سیگنالها رسم شد و حداکثر توان فرکانس هاي برق شهر (50 تا 60 هرتز) و فرکانس هاي کم (نویز حرکتی) بررسی شد. از آنجا که میزان آنها در مقیاس لگاریتمی بسیار کمتر از محتواي فرکانسی در پهناي باند اصلی بود (20 تا 450 هرتز الکترود فعال)، نویز در سطح قابل قبولی بود و به استفاده از فیلتر در این مقطع نیازي نبود. انجام آنالیز باقیمانده ها نیز بررسی فوق را تأیید کرد.

براي محاسبه سطح فعالیت الکتریکی عضلات، بعد از بررسی پنجره هاي متفاوت براي پردازش سیگنالهاي الکترومیوگرافی، نهایتاً دادهها با پنجره 50 میلیثانیه دادههاي RMS محاسبه شد تا در مرحله بعدي مورد بررسی قرار گیرد.

اگرچه مطالعات متعددي براي مقایسه راه رفتن روي زمین و تردمیل انجام شدهاند، هنوز بحث زیادي در خصوص تفاوتهاي بین این دو شیوه وجود دارد. بسیاري از مطالعات حاکی از آن هستند که هنگامی که افراد بر روي تردمیل راه میروند، الگوهاي فعالسازي عضله تا حدي تعدیل میشوند.
در یک مطالعه نشان داده شد که اگرچه متغیرهاي زمانی راه رفتن و الگوهاي کینماتیک میان راه رفتن روي زمین و تردمیل مشابه است، الگوهاي فعال شدن عضله و گشتاورها و نیروهاي مورد استفاده براي حصول این الگوهاي حرکتی اغلب متفاوت هستند. البته از دیدگاه بالینی، الگوهاي کلی فعال شدن عضله آنقدر به هم شبیه هستند که در عمل میتوان از هر دو روش به جای هم استفاده کرد .

مطالعه حاضر از دو منظر مدت زمان فعالیت و دامنه فعالیت عضلات منتخب تنه، راه رفتن روي زمین و تردمیل را با هم مقایسه نموده است. متأسفانه در مرور به عمل آمده با ،Web of science،Elsevier ،Ovid جستجوگر موتورهاي Pubmed و Scholar Google مطالعهاي که زمان یا دامنه فعالیت الکترومیوگرافیک عضلات تنه در دو حالت راه رفتن روي زمین و تردمیل را مقایسه نماید، یافت نشد. البته از نقطه نظر دامنه
فعالیت، مطالعاتی در خصوص مقایسه دامنه فعالیت الکترومیوگرافیک عضلات ران و ساق میان راه رفتن روي زمین و تردمیل انجام شدهاند که به تفسیر نتایج آنها در قسمت بعدي بحث اشاره خواهد شد. از نقطهنظر مدت زمان فعالیت عضلات منتخب، نتایج مطالعه ما نشان داد که زمان فعالیت عضلات راست شکمی، مایل شکمی، مولتی فیدوس و لانجیسیموس در حین راه رفتن روي تردمیل با راه رفتن روي زمین تفاوت
معنیداري ندارد. همانگونه که اشاره شد عضلات راست شکمی و مایل خارجی در %100 چرخه راه رفتن چه در راه رفتن روي زمین و چه بر روي تردمیل فعال بودند .

از دیدگاه دامنه فعالیت عضلات منتخب، در این مطالعه دامنه فعالیت عضلات در هنگام راه رفتن بر روي تردمیل بیشتر از راه رفتن بر روي زمین گزارش شد که این اختلاف دامنه در عضلات راست شکمی، مولتی فیدوس و لانجیسیموس معنیدار بوده است. نتایج مطالعه ما در خصوص دامنه فعالیت عضلات با نتایج مطالعات پیشین که بر روي اندام تحتانی انجام شده بود شباهت داشت. به عنوان مثال، Arsenault درسال 1986 و
همکاران در مطالعه اي به این نتیجه رسیدند که دامنه عضلات سولئوس، رکتوس فموریس، بايسپس فموریس،
واستوسمدیالیس و تیبیالیس قدامی در راهرفتن روي تردمیل در مقایسه با راهرفتن روي زمین افزایش مییابد(1). Nymark هم در مطالعهاش به افزایش دامنه در عضلات دیستال اندام تحتانی (تیبیالیس قدامی و گاستروکنمیوس) در هنگام راه رفتن روي تردمیل با سرعت نرمال پی برد. در مطالعهاي دیگر مشخص
گردید که در هنگام راه رفتن روي تردمیل، فعالیت الکترومیوگرافی در عضله تیبیالیس قدامی در کل فاز ایستا و همچنین فعالیت عضله گاستروکنمیوس در قسمت اعظم این فاز به نحو معنیداري کمتر است. در این تحقیق نشان داده شد که تفاوت جالبی در عضلات همسترینگ، واستوس مدیالیس و اداکتور لونگوس در بین این دو حالت راه رفتن وجود دارد، بدین معنا که در کل فازهاي اولیه ومیان نوسانی فعالیت هریک از این عضلات در راه رفتن روي زمین بیشتر بود و در فاز پایان نوسانی این رابطه معکوس میشد،یعنی فعالیت در راه رفتن روي تردمیل به نحو محسوسی بیشتر بود. در مورد عضله رکتوس فموریس، فعالیت عضله افراد به هنگام راه رفتن روي تردمیل، در طی گذر از فاز ایستا به نوسانی (فازهاي 4 و 5 از فازهاي هفتگانه) و همچنین در پایان فاز نوسانی به نحو محسوسی بیشتر بود .

همچنین این مطالعه نشان میدهد که الگوي فعالیت عضله در راه رفتن روي تردمیل شباهت بسیار زیادي با راه رفتن روي زمین دارد و در صورتی که بازسازي الگوي راه رفتن روي زمین مدنظر است، راه رفتن روي تردمیل انتخاب مطلوبی خواهد بود.
به نظر میرسد عضلات راست شکمی و مایل خارجی شکم که در تمام مراحل راه رفتن روي زمین وتردمیل فعال هستند نقش پایدار کنندگی درهنگام راه رفتن و در فعالیت سگمانهاي انتهایی بدن در هنگام حرکت دارند. از طرفی افزایش دامنۀ فعالیت عضلات تنه روي تردمیل نشان میدهد که ممکن است واحدهاي حرکتی بیشتري در حال انقباض بوده و عملکرد بالاتري داشته باشند که این موضوع میتواند در تجویز نوع ورزش خصوصا به افرادي که ضعف عضلات تنه دارند کمک کننده باشد .

مجله علمی پژوهشی توانبخشی نوین ـ دانشکده توانبخشی ـ دانشگاه علوم پزشکی تهران