۱۳۹۹ دی ۱۱, پنجشنبه

۱ - تبدیل داده ادامه دار به اعداد

اندازه گیری چیزها یعنی اختصاص دادن یه مقدار بهشون، در یه لحظه خاص در زمان. هر اندازه گیری، به عنوان نمونه شناخته میشه و اینکه اون اندازه ها با چه تکراری گرفته میشن رو نرخ نمونه گیری (sampling rate) یا فرکانس نمونه گیری (sampling frequency) میگن. فرکانس نمونه گیری رو با هرتز (Hertz - Hz) گزارش میکنن. اگه چیزی ۱۰۰ بار در ثانیه اندازه گرفته بشه، نرخ نمونه گیری ۱۰۰ Hz ه و زمان بین هر نمونه به صورت ۱ ثانیه/Hz حساب میشه؛ برای فرکانس نمونه گیری ۱۰۰ Hz، زمان بین نمونه ها ۱ ثانیه/۱۰۰ یا ۰/۰۱ ثانیه ست.

در حرکتهای مورد نظر بیومکانیک، متغیرهایی مثل موقعیت، نیرو و فعالیت ماهیچه ای، به طور مداوم تغییر میکنن. متغیری که طول زمان دائما تغییر میکنه رو سیگنال آنالوگ (analog signal) مینامن. نمونه گیری یه سیگنال آنالوگ، یه مقدار دیجیتال (عددی) اون سیگنال رو در لحظه ای از زمان میده. روند نمونه گیری یه سیگنال آنالوگ برای تولید یه مقدار دیجیتال، تبدیل آنالوگ به دیجیتال (analog to digital conversion) یا به اختصار تبدیل A/D  نامیده میشه. چون روند تبدیل A/D، یه نوع فرکانس نمونه گیری ه، اونو با هرتز گزارش میکنن.

برای درک یه حرکت، متغیر های مورد نظر باید حین اجرا، چندبار نمونه گیری بشن تا یه تاریخچه زمانی متغیر رو درست کنن. یه تاریخچه زمانی شاملِ چندین تک مقدارِ متغیرهایِ نمونه گیری شده ست، که نشون میده که حین اجرا چجوری عوض میشه.

یه ایده حیاتی وقتی که متغیر نمونه بندی میشه اینه که یه فرکانس نمونه بندی اونقدر بالا انتخاب بشه که سری مقادیر گسسته توی تاریخچه زمانی، یه نماینده واقعی از چگونگی تغییر متغیر در طول اجرا باشه. اگه فرکانس نمونه بندی خیلی کم باشه، تاخیر زمانی بین نقاط داده یعنی که تغییری در یه مقدار مهم، ممکنه از دست بره و اون تاریخ زمانی نشون دهنده اجرا نیست. اگه فرکانس نمونه بندی به اندازه کافی بالا باشه و زمان بین نمونه ها کم، تاریخ زمانی میتونه به عنوان یه سری مقادیر فوری متغیر، حین اجرا، در نظر گرفته بشه.

همونطور که تکنولوژی مورد استفاده برای کمی سازی کینه ماتیک، کینه تیک و فعالیت ماهیچه ای رو توضیح میدم، به فرکانس نمونه بندی در بخش های بعدی اشاره میکنم و نمونه هائی از تاریخ زمانی این متغیرها رو نشون میدم.

۰ - شماره گذاری اجرا: آنالیز کمی

در این فصل:

  • نمونه گیری داده 
  • ضبط داده کینه ماتیکی 
  • اندازه گیری نیرو 
  • ضبط و آنالیز فعالیت ماهیچه ای 
آنالیز کمی (quantitative analysis) در بایومکانیک شامل اندازه گیری جنبه های اجرا و شماره دار کردن آنهاست. یه آنالیز کمی به ما میگه "چقدر" و میتونه به سادگیِ شمردن تعداد دورهای انجام شده توسط یه دونده، مقدار زمانی که طول میکشه که یه بازیکن فوتبال ۴۰ متر (m) رو بدوه یا اندازه گیری طول یه شوت باشه. آنالیز کمی میتونه شامل استفاده از وسایل پیچیده برای اندازه گیری کینه ماتیک، کینه تیک، یا فعالیت ماهیچه ای هم باشه.
هدف آنالیز کمی، ارایه درک بهتر چگونگی حرکت بدنه که میتونه بدون اندازه گیریها به دست بیاد. اختصاص دادن یه مقدار عددی، مقایسه اجراهای مختلف رو راحت میکنه. به جای اینکه در مورد بیماری که از آسیب زانوش داره خوب میشه بگیم که داره سریعتر میشه, میشه گفت که سرعت رو به جلو، ۰/۲ متر بر ثانیه (m/s) زیاد شده یا نسبت به اندازه گیری قبلی ۶ درصد افزایش داشته.
یه آنالیز کمی شامل جمع آوری داده و پردازش داده ست. تو این فصل، سیستم هایی برای کمی سازی کینه ماتیک (الگوهای حرکتی)، کینه تیک (نیروهای تماسی حین حرکت) و فعالیت ماهیچه ای معرفی میکنم.

۱۳۹۹ دی ۷, یکشنبه

۴ - مداخله برای بهبود اجرا

مداخله شامل برداشتن قدمهایی برای بهبود اجراست. مداخله میتونه روی غلبه بر محدودیت ها یا دادن بازخورد مرتبط با تکنیک، با هدفِ بهبودِ تکانه تولیدی توسط اجراگر، تمرکز کنه.

۱۳۹۹ دی ۲, سه‌شنبه

۳ - عیب یابی اجرا

عیب یابی همش در مورد مشخص کردن منبع اجرای غیر رضایتبخش ه. سطح اجرا میتونه به خاطر محدودیت ها یا خطاهای تکنیکی، کمتر از رضایت باشه. بهبود اجرا و رضایتمندی از اجرا زمانی رخ میده که محدودیتها و خطاهای تکنیکی برطرف بشن. این بخش رو با توضیح محدودیت ها شروع میکنم و بعدش به سمت خطاهای تکنیکی میرم.

۱۳۹۹ اردیبهشت ۱۲, جمعه

۲ - ارزیابی اجرا

ارزیابیِ اجرا شامل سه مرحله ست: (۱) شناساییِ هدفِ حرکت، (۲) مشخص کردن اهداف مکانیکی و (۳) تعیین اینکه هدف، براورده شده یا نه. این مراحل رو تو این بخش توضیح میدم.

۱۳۹۹ اردیبهشت ۴, پنجشنبه

۱ - خدمت به عنوان یه آنالیزور حرکت

هرگونه ارزیابی چشمی اجرا، بیانگر یه آنالیز کیفی ه. اجرا ممکنه در لحظه دیده بشه، یا ممکنه یه اجرای ضبط شده باشه که بعدا آنالیز میشه. در هر صورت، ارزیابی، فقط بر اساس چیزیه که آنالیزور میبینه.

۰ - موشکافی اجرا: آنالیز کیفی

در این فصل:
  • انجام وظیفه به عنوان یه آنالیزور حرکت 
  • تعریف هدف حرکت 
  • مشخص کردن دستیابی به هدف 
  • عیب یابی دلیل اجرا 
  • انتخاب مراحل 
یه آنالیز کیفی شامل مشاهده سیستماتیک و ارزیابی کیفیت یه حرکته. به جای اندازه گیری یه اجرا با وسایل و گزارش اعداد، یه آنالیز کیفی، کیفیت یه اجرا رو با کلمه هایی مثل زیاد یا کم، درازتر یا کوتاه تر، تندتر یا یواش تر، بالاتر یا پایینتر، بزرگتر یا کوچکتر، سفت تر یا نرم تر و جلو و عقب، تشریح میکنه.
در بیشتر موارد، یه آنالیز کیفی شامل قضاوت در مورد سطح اجرا و ارایه بازخورد به اجرا کننده ست. هدف آنالیز کیفی  اینه که به فرد کمک کنه تا به تش قابل قبلی از اجرا برسه.
یه آنالیز کیفی باید روی عواملی که سطح اجرا رو مشخص میکنن، تمرکز کنه. این عوامل به تولید و اعمال نیرو ربط دارن. تو این فصل، یه دید کلی در مورد انجام یه آنالیز کیفی ارایه میدم و با یه حرکت تقریبا معمول، مثل پرتاب، یه مثال میزنم.
قبل از اینکه شروع کنم، یه نکته: به هرکی که یه حرکت رو اجرا کنه میگم "اجراگر" و به هرکی که کیفیت حرکت اجراگر رو ارزیابی میکنه و در موردش بازخورد میده، میگم "آنالیزور حرکت".

بخش ۵ - اعمال بایومکانیک

در این بخش:
  • استفاده از اصول بایومکانیک برای تشخیص و اصلاح اجرای حرکت.
  • اندازه گیری حرکت، نیرو و فعالیت ماهیچه‌ای با لوازم آزمایشگاهی 
  • استفاده از بایومکانیک برای دانستن بیشتر در مورد ورزش در فضا، دوباره سازی یک زانو، انتخاب شیوه دویدن و طراحی کلاه خود 
  • دیدن اینکه چگونه بایومکانیک به درک دلیل قتل و ضرب و شتم، کمک می‌کند.

۱۳۹۹ اردیبهشت ۳, چهارشنبه

۵ - کشیدگی قبل از کوتاهی: کلید نیروی ماهیچه ای بهینه

نیروی ماهیچه به عنوان یه تولید کننده گشتاور در مفصل عمل میکنه. وقتی تنش های فعال و غیر فعال شرکت میکنند، ماهیچه نیروی بیشتری تولید میکنه. یه راه موثر برای اطمینان از شرکت داشتن تنش های فعال و غیر فعال، استفاده از چرخه کشیدگی-کوتاهی ه.

۱۳۹۹ اردیبهشت ۲, سه‌شنبه

۴ - تولید نیروی ماهیچه ای

یه فیبر ماهیچه ای به یه پتانسیل عمل (محرک)، با ایجاد تنش، که یه نیروی کشنده ست پاسخ میده و نیرو رو در طول تاندونها به استخوانها منتقل میکنه. همونطور که در ابتدای این بخش و بخش ۸ گفته شد، مقدار تنش لازم از یه ماهیچه، بسته به مقدار گشتاور لازم برای ایجاد، توقف یا کنترل حرکت در مفصل داره. میزان تنشی که یه ماهیچه میتونه تولید کنه تا گشتاور ایجاد کنه، به چند عامل بستگی داره. دو تا از این عوامل رو تو این بخش میگم.

۱۳۹۹ فروردین ۳۰, شنبه

۳ - مقایسه انواع فعالیت ماهیچه ای

ماهیچه به عنوان یه تولید کننده‌ی گشتاور در مفاصل عمل میکنه (در مورد گشتاور و نیروی ماهیچه‌ای، به عنوان یه تولید کننده گشتاور، در فصل ۸ بخونید)؛ ماهیچه، بخش هایی که چرخش رو، در مقاطع ماهیچه ای، تحت تاثیر قرار میدن رو میکشه. مدل ربط-بخشی ساده ی بالا بازو و ساعد، که در شکل ۴-۱۵ نشون داده شده رو در نظر بگیرین. یه ماهیچه تکی از جلوی مفصل بازو رد میشه. ماهیچه، بست های ثابتی به بالای بازو و ساعد داره - فاصله بین بست ها، همون طول ماهیچه ست. نیروی ماهیچه، یه گشتاور ماهیچه ای در جهت خلاف ساعتگرد تولید میکنه، که تمایل داره که ساعد رو خم کنه. یه وزنه دستی، یه گشتاور باری در جهت ساعتگرد درست میکنه که تمایل داره که ساعد رو باز کنه (توجه کنید که تو این مثال، وزن بخش، نادیده گرفته شده). من از این مدل ساده برای توضیح فعالیت ماهیچه آیزومتریک، کانسنتریک و اکسنتریک استفاده میکنم.

۱۳۹۹ فروردین ۲۶, سه‌شنبه

۲ - دیدن چگونگی ساختاربندی ماهیچه های اسکلتی

ویزگی های ترسیم شده در بخش قبل با ساختار ماهیچه اسکلتی مشخصه میشوند. با اینکه ۶۴۰ ماهیچه اسکلتی تا حدی با هم فرق دارند, آنها ساختار عمومی همانند آنچه که در شکل ۲-۱۵ نشان داده شده, دارند.
ساختار یه "ماهیچه" شامل دو بخش اصلیه: شکم ماهیچه و یه تاندون در هر دو انتها که شکم ماهیچه رو به یه استخوان وصل میکنن. شکم ماهیچه و تاندون به عنوان یه واحد مکانیکی عمل میکنن یا تنش رو تولید و به استخوان انتقال بدن. برای شروع این بخش, یه توضیح مختصر در مورد تاندون ماهیچه (ساختار کلان ش) میدم و بعدش ساختار داخلی ماهیچه (ریزساختار ش) رو توضیح میدم. این بخش رو با روزی در مورد مدل سه بخشی ماهیچه تموم میکنم. این مدل آناتومی رو ساده میکنه اما در عین  حال, ۴ خاصیت ماهیچه رو توضیح میده. این مدل کاربرد عملی برای توضیح چگونگی اعمال نیرو توسط ماهیچه و تاندون برای تاثیر گذاری بر حرکت داره.