逆立ちの歩行開始の生体力学的特性

背景：人間の移動の開始は、直立姿勢と定常状態の歩行の間の遷移として定義されます。過去の文献は二足歩行の開始を豊富に調査しましたが、逆立ちの歩行の開始は未開拓のままです。 研究の質問：現在の研究は、逆立ちの歩行開始の中心（COP）と質量の中心（COM）の軌跡、およびこのタスクの空間的および運動学的パラメーターと運動学的パラメーターとバランス戦略を特徴付けることを目的としています。また、この研究では、複数の相関分析の係数を使用して、参加者間および参加者間のCOP軌道の類似性を調べました。 方法：19の体操選手がこの研究に参加しました。逆立ちのウォーキング開始試験は、フォースプレートとステレオフォトグラムメトリックシステムを使用して記録されました。COMおよびCOPの軌跡は、モータータスクのベースライン、準備、実行段階で分析されました。 結果：逆立ちの歩行開始を正常に実行するには、comの前方と姿勢の手へのシフトが必要であり、横方向と後部のCOPシフトの結果として必要であることがわかりました。すべての参加者は、中外側方向に同様のCOPパターンを実行しましたが、後部COPシフトの異なるタイミング実行に基づいて、参加者全体で2つの前後COP変位戦略が特定されました。採用された戦略により、調製段階でCOPとCOMの運動違いが特定されましたが、時空間的および運動学的特性の実行段階で有意な違いは見つかりませんでした。 重要性：必要なCOP/COMパターンとバランス制御をよりよく理解することは、トピックに関するさらなる神経力学研究の基礎を提供し、タスクの学習を改善するためにトレーニングプロトコルを個別化することに貢献する可能性があります。

BACKGROUND: The initiation in human locomotion is defined as the transition between upright stance and steady-state gait. While past literature abundantly investigated the initiation in bipedal gait, the initiation of handstand walking remains unexplored. RESEARCH QUESTION: The current study aims to characterise the centre of pressure (CoP) and centre of mass (CoM) trajectory of handstand walking initiation as well as the spatiotemporal and kinematic parameters and balance strategy of this task. Also, the study examined the CoP trajectory similarity within- and between-participants using a coefficient of multiple correlation analysis. METHODS: Nineteen gymnasts took part in this study. Handstand walking initiation trials were recorded using force plates and a stereophotogrammetric system. CoM and CoP trajectories were analysed during the Baseline, Preparation and Execution phases of the motor task. RESULTS: We found that to successfully perform the handstand walking initiation, a shift of the CoM forward and towards the stance hand is required as a result of a lateral and posterior CoP shift. All participants performed a similar CoP pattern in the mediolateral direction, whereas two anteroposterior CoP displacement strategies were identified across participants based on different timing execution of posterior CoP shift. While CoP and CoM kinematic differences were identified during the Preparation Phase due to the adopted strategy, no significant difference was found in the Execution Phase for the spatiotemporal and kinematic characteristics. SIGNIFICANCE: A better understanding of the required CoP/CoM patterns and balance control provides the basis for further neuromechanics research on the topic and could contribute to individualise training protocols to improve the learning of the task.