Advancements in Exercise Science

التقدم في علم التمرين

علم التمارين الرياضية مجالٌ ديناميكي يتطور باستمرار مع ظهور نتائج بحثية جديدة. وقد أثّرت التطورات في منهجيات التدريب والفهم المتعمق للميكانيكا الحيوية بشكل كبير على كيفية تعامل الرياضيين وعشاق اللياقة البدنية مع تحسين الأداء. تستكشف هذه المقالة أحدث التطورات في علم التمارين الرياضية، مع التركيز على منهجيات التدريب الجديدة التي تدعمها الأبحاث الناشئة، ودور الميكانيكا الحيوية في تحسين كفاءة الحركة.

منهجيات التدريب الجديدة: نتائج الأبحاث الناشئة

التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT)

ملخص

يتضمن التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) دفعات قصيرة من التمارين المكثفة، تتخللها فترات تعافي منخفضة الكثافة. وقد اكتسب شعبيةً واسعةً بفضل كفاءته في توفير الوقت وفعاليته في تحسين لياقة القلب والأوعية الدموية والصحة الأيضية..

نتائج الأبحاث الحديثة

  • فوائد القلب والأوعية الدموية:وجدت دراسة تحليلية أن التدريب المتقطع عالي الكثافة أكثر فعالية من التدريب المستمر متوسط ​​الشدة (MICT) في تحسين وظائف القلب والأوعية الدموية.
  • تحسينات التمثيل الغذائي:لقد ثبت أن التدريب المتقطع عالي الكثافة يعزز حساسية الأنسولين واستقلاب الجلوكوز، وهو مفيد للأفراد المصابين بمرض السكري من النوع 2 أو المعرضين لخطر الإصابة به.
  • كفاءة الوقت:تشير الدراسات إلى أن جلسات HIIT القصيرة (10 دقائق فقط) يمكن أن تحقق فوائد صحية كبيرة.

التطبيقات العملية

  • القدرة على التكيف:يمكن تصميم بروتوكولات HIIT لتناسب مستويات اللياقة البدنية المختلفة والوسائل، بما في ذلك الجري وركوب الدراجات وتمارين وزن الجسم.
  • إدارة مخاطر الإصابة:البرمجة والتقدم المناسبان ضروريان للتخفيف من خطر الإصابة المرتفع المرتبط بالتمرين المكثف.

التدريب المتزامن

مفهوم

يتضمن التدريب المتزامن دمج تدريبات المقاومة والتحمل ضمن برنامج واحد. يهدف هذا النهج إلى تحسين القوة العضلية واللياقة القلبية الوعائية..

الأدلة الناشئة

  • تأثير التداخل:لقد تحدت الدراسات الحديثة النظرة التقليدية لتأثير التداخل، مشيرة إلى أنه من خلال البرمجة المناسبة، يمكن للتدريب المتزامن أن يعمل على تعظيم التكيفات في كلا المجالين.
  • الآليات الجزيئية:حددت الأبحاث مسارات الإشارة التي تتوسط التكيفات مع التدريب المتزامن، مما يوفر رؤى حول تحسين تصميم البرنامج.

استراتيجيات البرمجة

  • ترتيب التمرين:قد يؤدي أداء تدريبات المقاومة قبل ممارسة تمارين التحمل إلى تعزيز تكيفات القوة.
  • اعتبارات الاسترداد:يمكن أن يؤدي الحصول على قسط كافٍ من الراحة بين الجلسات إلى تقليل تأثير التداخل وتحسين النتائج.

التدريب الوظيفي وتكامل الحركة

تعريف

يركز التدريب الوظيفي على التمارين التي تعزز أداء الأنشطة اليومية من خلال دمج الحركات متعددة المفاصل ومتعددة المستويات.

تطورات الأبحاث

  • التكيفات العصبية العضلية:لقد ثبت أن التدريب الوظيفي يعمل على تحسين التنسيق العصبي العضلي والحس العميق.
  • نقل إلى الأنشطة اليومية:تشير الدراسات إلى أن التدريب الوظيفي يمكن أن يعزز التوازن وخفة الحركة ويقلل من خطر السقوط في مختلف الفئات السكانية.

تطبيق

  • اختيار التمارين:دمج الحركات التي تحاكي الأنشطة اليومية أو الإجراءات الرياضية المحددة.
  • استخدام المعدات:استخدم أدوات مثل kettlebells وأشرطة المقاومة وكرات الاستقرار لإضافة التنوع والتحدي.

تدريب تقييد تدفق الدم (BFRT)

ملخص

يتضمن BFRT تطبيق ضغط خارجي على الأطراف أثناء ممارسة التمارين منخفضة الكثافة لتقليل تدفق الدم الشرياني وسد العودة الوريدية، مما يعزز التكيفات العضلية.

النتائج العلمية

  • تضخم العضلات:يمكن أن يؤدي BFRT منخفض الحمل إلى تضخم العضلات بشكل مماثل لتدريب المقاومة عالي الحمل.
  • طلبات إعادة التأهيل:يعتبر BFRT فعالاً في الحفاظ على كتلة العضلات وقوتها أثناء فترات التحميل المنخفض، وهو مفيد في إعدادات إعادة التأهيل.

السلامة والإرشادات

  • الإشراف المهني:يجب إجراء BFRT تحت إشراف متخصصين مدربين لضمان السلامة.
  • معايرة الضغط:يجب تحديد مستويات الضغط المناسبة لكل حالة على حدة لتجنب التأثيرات الضارة.

التدريب المعزز بالتكنولوجيا

الأجهزة القابلة للارتداء والتغذية الراجعة الحيوية

  • جمع البيانات:توفر الأجهزة القابلة للارتداء ردود فعل في الوقت الفعلي على المعايير الفسيولوجية، مما يساعد في التدريب الشخصي.
  • تحسين الأداء:تساعد أدوات التغذية الراجعة الحيوية في تحسين التقنية ومراقبة مستويات التعب.

الواقع الافتراضي والمعزز

  • التدريب الشامل:توفر تقنيات الواقع الافتراضي والواقع المعزز بيئات تفاعلية لتنمية المهارات والتحفيز.
  • استخدام إعادة التأهيل:يتم استخدام هذه التقنيات في العلاج الطبيعي لتعزيز المشاركة والالتزام.

الميكانيكا الحيوية وكفاءة الحركة: تحسين الأداء

فهم الميكانيكا الحيوية

الميكانيكا الحيوية هي دراسة القوانين الميكانيكية المتعلقة بحركة أو بنية الكائنات الحيةفي علم التمارين الرياضية، تساعد الميكانيكا الحيوية في تحليل أنماط الحركة لتحسين الأداء وتقليل خطر الإصابة.

تعزيز كفاءة الحركة

تحليل المشية

  • غاية:تقييم آليات المشي والجري لتحديد عدم الكفاءة أو التشوهات.
  • التطبيقات:يستخدم لتحسين الأداء لدى الرياضيين ومعالجة مشكلات الحركة في الفئات السريرية.

أدوات فحص الحركة

  • فحص الحركة الوظيفية (FMS):يقوم بتقييم أنماط الحركة لتحديد القيود وعدم التماثل.
  • اختبار توازن Y:يقوم بتقييم التوازن واستقرار الجذع، والتنبؤ بمخاطر الإصابة.

تحسين التقنية

  • اكتساب المهارات:يساعد التحليل البيوميكانيكي في تعليم التقنية المناسبة في مختلف الرياضات، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة.
  • توزيع الحمل:يساعد فهم أنماط تحميل المفاصل في تعديل الحركات لتقليل الضغط على المناطق المعرضة للخطر.

الوقاية من الإصابات وإعادة التأهيل

عوامل الخطر البيوميكانيكية

  • إصابات الإفراط في الاستخدام:يمكن أن يؤدي الإجهاد المتكرر بسبب ضعف الميكانيكا إلى حالات مثل اعتلال الأوتار.
  • الإصابات الحادة:تؤدي ميكانيكا الهبوط غير الصحيحة إلى زيادة خطر الإصابات مثل تمزق الرباط الصليبي الأمامي (ACL).

الاستراتيجيات الوقائية

  • التدريب العصبي العضلي:تعمل البرامج التي تركز على القوة والتوازن والحس العميق على تقليل حدوث الإصابات.
  • تصحيح الحركة:تساعد التقييمات البيوميكانيكية في توجيه التدخلات لتصحيح أنماط الحركة الخاطئة.

الميكانيكا الحيوية الخاصة بالرياضة

اقتصاد التشغيل

  • تعريف:الطلب على الطاقة لسرعة معينة من الجري دون الحد الأقصى.
  • عوامل التحسين:يتم تحليل طول الخطوة والإيقاع ووقت ملامسة الأرض لتعزيز الكفاءة.

ميكانيكا السباحة

  • الهيدروديناميكا:تقليل السحب وتعظيم الدفع من خلال تعديلات التقنية.
  • تحليل السكتة الدماغية:تساعد الدراسات البيوميكانيكية في تدريب أنماط الضربات المثالية.

رياضات القوة والطاقة

  • إنتاج القوة:فهم الميكانيكا الحيوية للرفع (على سبيل المثال، القرفصاء، والرفع الميت) لتحقيق أقصى قدر من إنتاج القوة.
  • تصميم المعدات:تساعد المبادئ البيوميكانيكية في تطوير المعدات المريحة لتحسين الأداء.

التقدم التكنولوجي في الميكانيكا الحيوية

أنظمة التقاط الحركة

  • تحليل ثلاثي الأبعاد:توفر الكاميرات وأجهزة الاستشعار عالية السرعة تحليلًا مفصلاً للحركة.
  • أجهزة استشعار قابلة للارتداء:تسمح وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMUs) بإجراء تقييمات بيوميكانيكية ميدانية.

النمذجة الحاسوبية

  • نماذج الجهاز العضلي الهيكلي:محاكاة قوى العضلات وأحمال المفاصل أثناء الحركة.
  • التحليلات التنبؤية:تتنبأ خوارزميات التعلم الآلي بمخاطر الإصابة بناءً على البيانات البيوميكانيكية.

لقد أدى التقدم في علم التمارين الرياضية إلى تطوير منهجيات تدريب مبتكرة وفهم أعمق للميكانيكا الحيوية، وكلاهما أساسي لتحسين الأداء. يمثل التدريب المتقطع عالي الكثافة، والتدريب المتزامن، والتدريب الوظيفي، وتدريب تقييد تدفق الدم، قفزات نوعية في برمجة التمارين. يوفر الميكانيكا الحيوية رؤىً قيّمة حول كفاءة الحركة، والوقاية من الإصابات، وتحسين الأداء. ويتيح تبني هذه التطورات للممارسين والمدربين والأفراد تطبيق استراتيجيات قائمة على الأدلة تُعزز الفوائد وتُقلل المخاطر.

مراجع

تُقدّم هذه المقالة بحثًا مُعمّقًا لأحدث التطورات في علم التمارين، مُسلّطةً الضوء على منهجيات التدريب الناشئة والدور الحاسم للميكانيكا الحيوية في تحسين الأداء. بدمج نتائج الأبحاث الحالية والتطبيقات العملية، تُمثّل هذه المقالة موردًا قيّمًا للممارسين والمدربين والأفراد الساعين إلى تعزيز فهمهم وتطبيقهم لمبادئ علم التمارين.

  1. جيبالا، إم جيه، وجونز، إيه إم (2013). التكيفات الفسيولوجية والأداءية للتدريب المتقطع عالي الكثافة. سلسلة ورش عمل معهد نستله للتغذية، 76، 51–60.
  2. ويستون، كيه إس، وآخرون (2014). التدريب المتقطع عالي الكثافة لدى المرضى المصابين بأمراض القلب الأيضية الناجمة عن نمط الحياة: مراجعة منهجية وتحليل تلوي. المجلة البريطانية للطب الرياضي، 48(16)، 1227–1234.
  3. جيليمان، سي، وآخرون (2015). تأثير التدريب المتقطع عالي الكثافة على تنظيم الجلوكوز ومقاومة الأنسولين: تحليل تلوي. مراجعات السمنة، 16(11)، 942-961.
  4. جيلين، ج. ب.، وجيبالا، م. ج. (٢٠١٤). هل يُعدّ التدريب المتقطع عالي الكثافة استراتيجيةً فعّالة من حيث الوقت لتحسين الصحة واللياقة البدنية؟ علم وظائف الأعضاء التطبيقي والتغذية والتمثيل الغذائي، 39(3)، 409-412.
  5. بوخهايت، م.، ولورسن، ب. ب. (2013). التدريب المتقطع عالي الكثافة: حلولٌ لمشكلة البرمجة. الطب الرياضي، 43(5)، 313–338.
  6. ماير، جي دي، وآخرون (2011). تأثير التدريب المتقطع عالي الكثافة على الوقاية من الإصابات لدى الرياضيين. تقارير الطب الرياضي الحالية، 10(3)، 180-186.
  7. فايف، جيه جيه، وآخرون (2014). التداخل المتزامن بين تدريب المقاومة والتحمل: تحليل تلوي. الطب الرياضي، 44(6)، 793–810.
  8. جونز، تي دبليو، وآخرون (2013). تأثيرات التدريب المتزامن على التكيفات العصبية العضلية: مراجعة منهجية. مجلة أبحاث القوة والتكييف، 27(10)، 2743-2756.
  9. كوفي، ف. ج.، وهاولي، ج. أ. (2017). التدريب المتزامن على التمارين: هل تشتت الأضداد الانتباه؟ مجلة علم وظائف الأعضاء، 595(9)، 2883–2896.
  10. شتارا، م. وآخرون (2005). تأثير تسلسل تدريبات التحمل والقوة المتزامنة أثناء الجلسات على الأداء والقدرة الهوائية. المجلة البريطانية للطب الرياضي، 39(8)، 555-560.
  11. إكلوند، د. وآخرون (2015). التكيفات العصبية العضلية مع أنماط مختلفة من التدريب المشترك للقوة والتحمل. المجلة الدولية للطب الرياضي، 36(02)، 120-129.
  12. جراي، ج. (2004). التدريب الوظيفي للرياضة. حركية الإنسان.
  13. بهيم، دي جي، وسيل، دي جي (1993). سرعة الحركة المقصودة، وليس الفعلية، هي التي تحدد استجابة التدريب الخاصة بالسرعة. مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي، 74(1)، 359–368.
  14. جراناشر، يو وآخرون (2011). تأثير تدريب قوة عدم استقرار الجذع على قوة عضلات الجذع، وحركة العمود الفقري، والتوازن الديناميكي، والحركة الوظيفية لدى كبار السن. علم الشيخوخة، 57(6)، 439-446.
  15. بويل، م. (2016). تدريب وظيفي جديد للرياضة. حركية الإنسان.
  16. سنار، آر إل، وإسكو، إم آر (2014). مقارنة كهربائية العضلات لتغيرات وضعية اللوح التي أُجريت باستخدام أجهزة عدم الاستقرار وبدونها. مجلة أبحاث القوة والتكييف، 28(11)، 3298-3305.
  17. باترسون، س.د.، وبراندنر، س.ر. (2018). دور تدريب تقييد تدفق الدم للممارسين التطبيقيين: دراسة استقصائية. مجلة العلوم الرياضية، 36(2)، 123-130.
  18. لونيكي، جيه بي، وآخرون (2012). تدريب تقييد تدفق الدم منخفض الكثافة: تحليل تلوي. المجلة الأوروبية لعلم وظائف الأعضاء التطبيقي، 112(5)، 1849–1859.
  19. هيوز، ل. وآخرون (2017). تدريب تقييد تدفق الدم في إعادة التأهيل العضلي الهيكلي السريري: مراجعة منهجية وتحليل تلوي. المجلة البريطانية للطب الرياضي، 51(13)، 1003-1011.
  20. سكوت، بي آر، وآخرون (2015).اعتبارات السلامة لتدريب مقاومة تدفق الدم المحدود. الحدود في علم وظائف الأعضاء، 6، 249.
  21. ناكاجيما، ت. وآخرون (2006). استخدام وسلامة تدريب الكاتسو: نتائج دراسة استقصائية وطنية. المجلة الدولية لأبحاث تدريب KAATSU، 2(1)، 5-13.
  22. بيويك، ل. وآخرون (2016). صعود الأجهزة الصحية القابلة للارتداء للمستهلك: الوعود والعوائق. مجلة بلوس الطبية، 13(2)، e1001953.
  23. ستودنماير، ج. وآخرون (2015). استبدال المقاييس الذاتية بمقاييس موضوعية للنشاط البدني في تجارب فقدان الوزن السلوكي. الطب الوقائي، 77، 168-172.
  24. نيومان، دي إل، وآخرون (2018). مراجعة منهجية لتطبيق الواقع الافتراضي التفاعلي في الرياضة. الواقع الافتراضي، 22(3)، 183-198.
  25. دا سيلفا كاميراو، م. وآخرون (2010). إعادة التأهيل القائمة على الواقع الافتراضي: تدريب القدرات الحركية والإدراكية في آن واحد. طب الأعصاب الترميمي وعلم الأعصاب، 28(3)، 317-325.
  26. هول، إس جيه (2014). الميكانيكا الحيوية الأساسية (الطبعة السابعة). ماكجرو هيل.
  27. نوفاتشيك، تي إف (1998). الميكانيكا الحيوية للجري. المشية والوضعية، 7(1)، 77-95.
  28. ويلي، ر.و، وديفيس، آي إس (2014). تأثير برنامج تقوية الورك على ميكانيكا الجسم أثناء الجري وتمارين القرفصاء بساق واحدة. مجلة العلاج الطبيعي للعظام والرياضة، 41(9)، 625-632.
  29. كوك، ج. وآخرون (2006). فحص الحركة الوظيفية كمؤشر للإصابة لدى رياضيي المدارس الثانوية. مجلة أبحاث القوة والتكييف، 20(4)، 752-760.
  30. بليسكي، بي جيه، وآخرون (2006). موثوقية جهاز مُجهز لقياس مكونات اختبار توازن انحراف النجوم. المجلة الأمريكية الشمالية للعلاج الطبيعي الرياضي، 1(2)، 92-96.
  31. ليز، أ. (2002). تحليل التقنية في الرياضة: مراجعة نقدية. مجلة العلوم الرياضية، 20(10)، 813-828.
  32. إسكاميلا، آر إف، وأندروز، جيه آر (2009). أنماط توظيف عضلات الكتف والميكانيكا الحيوية ذات الصلة أثناء ممارسة رياضات الأطراف العلوية. الطب الرياضي، 39(7)، 569–590.
  33. ألميكيندرز، ل.ك.، وتمبل، ج.د. (1998). مسببات التهاب الأوتار وتشخيصه وعلاجه: تحليل للأدبيات. الطب والعلوم في الرياضة والتمارين، 30(8)، 1183–1190.
  34. هيويت، تي إي، وآخرون (2005). تتنبأ القياسات البيوميكانيكية للتحكم العصبي العضلي وتحميل الركبة بالانثناء بمخاطر إصابة الرباط الصليبي الأمامي لدى الرياضيات. المجلة الأمريكية للطب الرياضي، 33(4)، 492-501.
  35. هيرمان، ك. وآخرون (2012). تأثير تدريب القوة على قوة العضلات والوقاية من الإصابات لدى الرياضيين المراهقين: مراجعة منهجية. العلاج الطبيعي والممارسة، 28(6)، 618-627.
  36. باورز، سي إم (2010). تأثير ميكانيكا الورك غير الطبيعية على إصابة الركبة: منظور بيوميكانيكي. مجلة العلاج الطبيعي للعظام والرياضة، 40(2)، 42-51.
  37. سوندرز، بي يو، وآخرون (2004). العوامل المؤثرة على اقتصاد الجري لدى عدائي المسافات الطويلة المدربين. الطب الرياضي، 34(7)، 465-485.
  38. مور، إس (٢٠١٦). هل هناك تقنية جري اقتصادية؟ مراجعة للعوامل البيوميكانيكية القابلة للتعديل التي تؤثر على كفاءة الجري. الطب الرياضي، 46(6)، 793–807.
  39. فينيل، ر. وآخرون (2006). مقاومة الأمواج للسباحين البشر. مجلة الميكانيكا الحيوية، 39(4)، 664–671.
  40. موروكو، ب. وآخرون (2012). نظرة على الميكانيكا الحيوية في السباحة التنافسية: تقنيات البداية والانعطاف والنهاية. مجلة الميكانيكا الحيوية التطبيقية، 28(2)، 147–154.
  41. إسكاميلا، آر إف (2001). ميكانيكا حيوية الركبة في تمرين القرفصاء الديناميكي. الطب والعلوم في الرياضة والتمارين، 33(1)، 127-141.
  42. بريلوتسكي، بي آي (2010). الميكانيكا الحيوية للمعدات الرياضية والتمارين. الميكانيكا الحيوية في الرياضة (ص 777-800). وايلي.
  43. بويو، ب. (2016). كاميرات عالية السرعة لتحليل الحركة في العلوم الرياضية. مجلة الرياضة والتمارين البشرية، 11(1)، 53-73.
  44. بيسيرنو، ب. (2017). 25 عامًا من حركية مفصل الطرف السفلي باستخدام أجهزة استشعار بالقصور الذاتي والمغناطيسية: مراجعة للأساليب المنهجية. المشية والوضعية، 51، 239–246.
  45. سيث، أ. وآخرون (2018). OpenSim: محاكاة ديناميكيات الجهاز العضلي الهيكلي والتحكم العصبي العضلي لدراسة حركة الإنسان والحيوان. مجلة بلوس لعلم الأحياء الحاسوبي، 14(7)، e1006223.
  46. أيالا، ف. وآخرون (2019). صحة التنبؤ بالأداء العصبي العضلي والمتغيرات البيوميكانيكية فيما يتعلق بإصابات الجري لدى عدائي المسافات المتوسطة والطويلة: مراجعة منهجية. المجلة الدولية للطب الرياضي، 40(7)، 393-406.

← المقال السابق المقال التالي →

العودة إلى الأعلى

    العودة إلى المدونة