| Abstract | Aim The main objective of this doctoral thesis is to determine if standard police equipment affects the increase in walking and standing asymmetry. Regarding the primary objective, three specific objectives were established for three independent studies (Study 1, Study 2 and Study 3). Study 1 aims to assess whether standard police equipment affects the increase in asymmetry in the spatio-temporal parameters of the basic gait of police officers. Study 2 aimed to assess whether the standard police equipment affects the increase in the asymmetry of the forces and the pressures under the front, the middle and the back of the foot of the basic police. Study 3 aims to evaluate whether the standard police equipment affects the increased display of asymmetry during the stay of the basic police.
Study 1 methods In this cross-sectional study, we recruited police recruits who were part of a one-year academy training program intended to become part of the Croatian police service. Typically, a police academy recruits between 750 and 1000 people each year. 900 police recruits were screened and selected to participate in the study. The inclusion criteria strictly stipulate that all participants must be free of acute or chronic locomotor and mental diseases, which could prevent them from participating in the study. Exclusion criteria included participants suffering from locomotor disease (injury) or mental illness (depression or other illness) and who were ill at the time of the study. To analyse the spatial parameters of gait, we used the Zebris pedobarographic platform (FDM; GmbH, Munich, Germany). This advanced device includes 11,264 sensors with a sampling rate of 100 Hz and a sensor area of 149 cm × 54.2 cm. Its main function is to capture, process and produce gait characteristics in dynamic (lying) and static (resting) conditions. All procedures were anonymous and compliant in the Declaration of Helsinki. In addition, all participants provided written informed consent to participate in the study. This study was approved by the Ministry of the Interior and Police Academy "Josip Jovic" and the Ethical Committee of the Faculty of Kinesiology, University of Zagreb, Croatia (ethics code number: 511-01-128 -23-1).
Study 1 results Compared to the “no load” condition, a standardized load of 3.5 kg/7.5 kg/10 kg was administered. A load of 7 lb significantly increased asymmetries in the spatial parameters of gait, as follows: heavy gait phases (mean difference = 1.05), load response (mean difference = 0.31), single member support (mean difference = 0.31), single limb support (mean diff. = 0.56), pre-swing (average change = 0.22) and swing (average change = 0. 90), while no significant asymmetry was observed in leg rotation, step length and stride length. For gait time parameters, we observed a significant asymmetry in stride time (mean difference = -0.01), while no difference was observed in walking cadence and speed.
Study 1 conclusions Results indicate that the additional fee of 3. 5 kg / 7.7 lb are more likely to increase the asymmetries in the spatial components of the gait cycle, compared to the temporal parameters. Thus, external policing can have dangerous effects by increasing the general asymmetry of the body, which can lead to a higher risk of injury and reduced performance to perform specific daily tasks.
Study 2 method The sample of respondents for Study 2 was determined in Study 1 (see detailed information in Study 1). The absolute values of ground reaction forces and plantar pressures under different regions of the foot were evaluated with a pedobarographic platform (Zebris FDM). Skewness was calculated as (xright - xleft) / 0.5 × (xright + xleft) × 100%, where the term "x" denotes a specific parameterbeing computed, and if it is closer to 0, the value of x is more reflective.
Study 2 results Significant differences in ground reaction forces and plantar pressures between the left and right foot were observed when a "3.5 kg load" was added. Compared to the “no load” condition, carrying a “3.5 kg load” resulted in an increase in ground reaction force and plantar pressure. The load of 3.5 kg significantly increased the gait asymmetries for the peak ground reaction forces under the forefoot (ES = 0.29), midfoot (ES = 0) and hindfoot (ES = 0, 19) regions). For plantar pressure peaks, only the asymmetry under the midfoot region increased significantly (ES = 0.19).
Study 2 conclusion The results of this study show that a "3.5 kg load" significantly increases the ground reaction force and the asymmetry of the forefoot and midfoot pressure compared to the condition " without charge". Due to higher loads, increased kinetic gait asymmetry may have negative effects on future pain and discomfort in the leg region, possibly causing stress fractures and deviant gait biomechanics in police recruits.
Study 3 method The sample of respondents for Study 3 was determined in Study 1 (see detailed information in Study 1). The characteristics of the leg in a standing position were assessed with the Zebris FDM pedobarographic pressure platform.
Study 3 results Carrying a load of 3.5 kg significantly increased the area of the 95% confidence ellipse (Δ = 15.0%, p = 0.009), the path length of the centre of pressure (Δ = 3.3%, p = 0.009). 023) and the average speed (Δ = 11.1%, p = 0.014), the length of the minor axis (Δ = 8.2%, p < 0.009) and the deviation in X (Δ = 12.4%, p = 0.005) and Y (Δ = 50.0%, p < 0.001). For ground reaction forces, a significant increase in the front of the left leg (Δ = 2.0%, p < 0.001). 0%, p = 0.002) and decreases were observed in the left rear leg (Δ = -2.0%, p = 0.002). No significant difference was observed in the relative ground reaction forces under the anterior and posterior regions for the right leg (p>0.002). 05).
Study 3 conclusions The results of suggest that the spatial and temporal parameters of the foot may be more sensitive to change during the transport of heavy loads, especially the characteristics of the centre of pressure. |
| Abstract (croatian) | Cilj Glavni cilj ovog doktorskog rada je utvrditi utječe li standardna policijska oprema na povećanje asimetrije hodanja i stajanja. Što se tiče primarnog cilja, utvrđena su tri specifična cilja za tri neovisne studije (Studija 1, Studija 2 i Studija 3). Studija 1 ima za cilj procijeniti utječe li standardna policijska oprema na povećanje asimetrije u prostorno-vremenskim parametrima osnovnog hoda policijskih službenika. Studija 2 imala je za cilj procijeniti utječe li standardna policijska oprema na povećanje asimetrije sila i pritisaka ispod prednjeg, srednjeg i stražnjeg dijela stopala temeljne policije. Studija 3 ima za cilj utvrditi utječe li standardna policijska oprema na povećanu pojavu asimetrije tijekom stajanja službenika temeljne policije.
Metode Studije 1 U ovoj presječnoj studiji regrutirali smo policijske novake koji su bili dio jednogodišnjeg programa obuke u akademiji s namjerom da postanu dio hrvatske policijske službe. Obično policijska akademija svake godine regrutira između 750 i 1000 ljudi. 900 policijskih novaka pregledano je i odabrano za sudjelovanje u studiji. Kriteriji uključivanja strogo propisuju da svi sudionici ne smiju imati akutne ili kronične lokomotorne i psihičke bolesti koje bi ih mogle spriječiti u sudjelovanju u istraživanju. Kriteriji za isključenje podrazumijevali su sudionike koji pate od bolesti lokomotornog sustava (ozljeda) ili mentalne bolesti (depresija ili druga bolest) i koji su bili bolesni u vrijeme istraživanja. Za analizu prostornih parametara hoda koristili smo pedobarografsku platformu Zebris (FDM; GmbH, München, Njemačka). Ovaj uređaj uključuje 11.264 senzora s brzinom uzorkovanja od 100 Hz i površinom senzora od 149 cm × 54.2 cm. Njegova glavna funkcija je prikupljanje, obrada i opis karakteristika hoda u dinamičkim (kretački) i statičkim (mirujući) uvjetima. Svi postupci bili su anonimni i u skladu s Helsinškom deklaracijom. Osim toga, svi su sudionici dali pisani informirani pristanak za sudjelovanje u studiji. Studiju su odobrili Ministarstvo unutarnjih poslova i Policijska akademija "Josip Jović" i Etičko povjerenstvo Kineziološkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, Hrvatska (etički kod broj: 511-01-128 -23-1).
Rezultati studije 1 U usporedbi sa stanjem "bez opterećenja", primijenjeno je standardizirano opterećenje od 3.5 kg/7.5 kg/10 kg. Opterećenje od 7 lb značajno je povećalo asimetrije u prostornim parametrima hoda, kako slijedi: faze pojačanog hoda (srednja razlika = 1.05), odgovor na opterećenje (srednja razlika = 0.31), faza potpore jednog ekstremiteta (srednja razlika = 0.31), faza potpore jedne noge (srednja razlika = 0.56), predzamah (prosječna promjena = 0.22) i faza zamaha (prosječna promjena = 0.90), dok nije zabilježena značajna asimetrija u rotaciji donjeg ekstremiteta, duljina koraka i duljina dvokoraka. Za parametre vremena hoda, uočili smo značajnu asimetriju u vremenu koraka (srednja razlika = -0.01), dok nije primijećena razlika u kadenci i brzini hoda.
Zaključci studije 1. Rezultati pokazuju da dodatno opterećenje od 3,5 kg / 7,7 lb vjerojatnije povećava asimetrije u prostornim komponentama ciklusa hoda u usporedbi s vremenskim parametrima. Vanjsko opterećenje može imati negativne učinke povećanjem ukupne asimetrije tijela, što može dovesti do povećanog rizika ozljeda te smanjene sposobnosti za obavljanje specifičnih svakodnevnih zadataka.
Metoda Studije 2 Uzorak ispitanika za Studiju 2 određen je u Studiji 1 (pogledajte detaljne informacije u Studiji 1). Apsolutne vrijednosti sila reakcije podloge i plantarnih pritisaka pod različitim regijama stopala opisane su pedobarografskom platformom (Zebris FDM). Asimetrija je izračunata prema formuli (xdesno - xlijevo) / 0.5 × (xdesno + xlijevo) × 100%, pri čemu pojam "x" označava specifičan parametar koji se računa, a što je vrijednost bliža 0, to je parameter više stvaran.
Rezultati studije 2 Značajne razlike u silama reakcije podloge i plantarnom pritisku između lijevog i desnog stopala zabilježene su pri dodatku opterećenja od 3,5 kg. U usporedbi sa stanjem bez opterećenja, nošenje opterećenja od 3,5 kg rezultiralo je povećanjem sila reakcije podloge i plantarnog pritiska. Opterećenje od 3,5 kg značajno je povećalo asimetrije hoda u vršnim silama reakcije podloge ispod prednjeg dijela stopala (ES = 0,29), srednjeg dijela stopala (ES = 0) i stražnjeg dijela stopala (ES = 0,19). Što se tiče vršnih vrijednosti plantarnog pritiska, značajno je porasla samo asimetrija ispod srednjeg dijela stopala (ES = 0,19).
Zaključak studije 2 Rezultati ove studije pokazuju da opterećenje od 3,5 kg značajno povećava sile reakcije podloge te asimetriju pritiska prednjeg i srednjeg dijela stopala u usporedbi sa stanjem bez opterećenja. Zbog većih opterećenja, povećana kinetička asimetrija hoda može imati negativne učinke na pojavu bolove i nelagodu u području donjih ekstremiteta, potencijalno uzrokujući stres frakture i odstupanja u biomehanici hoda kod novih policijskih službenika.
Metoda Studije 3 Uzorak ispitanika za Studiju 3 određen je u Studiji 1 (pogledajte detaljne informacije u Studiji 1). Karakteristike nogu u stojećem položaju procijenjene su pomoću pedobarografske platforme Zebris FDM za mjerenje pritiska.
Rezultati studije 3 Nošenje opterećenja od 3,5 kg značajno je povećalo površinu 95%-tnog intervala pouzdanosti elipse (Δ = 15,0%, p = 0,009), duljinu puta središta pritiska (Δ = 3,3%, p = 0,023) i prosječnu brzinu (Δ = 11,1%, p = 0,014), duljinu manje osi (Δ = 8,2%, p < 0,009) te odstupanja u smjeru X (Δ = 12,4%, p = 0,005) i Y (Δ = 50,0%, p < 0,001). U pogledu sila reakcija podloge, zabilježen je značajan porast u prednjem dijelu lijeve noge (Δ = 2,0%, p < 0,001) te pad u stražnjem dijelu lijeve noge (Δ = -2,0%, p = 0,002). Nije zabilježena značajna razlika u relativnim silama rekacije podloge ispod prednjeg i stražnjeg dijela desne noge (p > 0,005).
Zaključci Studije 3 Rezultati sugeriraju da prostorni i vremenski parametri stopala mogu biti osjetljiviji na promjene tijekom prenošenja tereta, osobito karakteristike središta pritiska. |
