Effect of Cervical Forward Flexion Compensation on Isokinetic Knee Strength Test Outcomes in University Soccer Players via Wearable Flexible Strain Sensor: A Self-Controlled Trial

खेल चिकित्सा और शारीरिक पुनर्वास की दुनिया में, डॉक्टर और चिकित्सक यह मापने के लिए एक सटीक विधि पर भरोसा करते हैं कि किसी व्यक्ति की मांसपेशियां कितनी मजबूत हैं। यह तकनीक, जिसे आइसोकाइनेटिक टेस्टिंग (isokinetic testing) के रूप में जाना जाता है, एक ऐसी मशीन का उपयोग करती है जो एक जोड़, जैसे कि घुटने को, एक निरंतर गति से घुमाती है और उस बल को मापती है जो मांसपेशियां इसके विरुद्ध उत्पन्न करती हैं। इसे एथलेटिक प्रदर्शन का आकलन करने और चोट के बाद रिकवरी को ट्रैक करने के लिए 'गोल्ड स्टैंडर्ड' माना जाता है। इन मापों के विश्वसनीय होने के लिए, परीक्षण किए जा रहे व्यक्ति को उस विशिष्ट जोड़ को छोड़कर अपने शरीर के हर हिस्से में पूरी तरह से स्थिर रहना चाहिए जिसका परीक्षण किया जा रहा है। यदि शरीर हिलता है या अप्रत्याशित तरीकों से क्षतिपूर्ति (compensate) करता है, तो मशीन द्वारा रिकॉर्ड किए गए आंकड़े भ्रामक हो सकते हैं, जिससे एक मजबूत पैर कमजोर या एक कमजोर पैर मजबूत दिख सकता है।

वर्षों से, शोधकर्ता परीक्षण के दौरान कूल्हों, धड़ और निचले पैरों को एक जगह स्थिर रखने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। हालांकि, शरीर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा काफी हद तक अनदेखा किया गया है: गर्दन। सिर रीढ़ के ऊपर स्थित होता है, और जब कोई व्यक्ति अपने सिर को आगे की ओर झुकाता है, तो यह पूरे शरीर में एक श्रृंखला प्रतिक्रिया (chain reaction) शुरू कर देता है। यूनिवर्सिटी के सॉकर खिलाड़ियों के साथ किए गए इस अध्ययन ने यह जांचने के लिए एक प्रयोग किया कि क्या सिर का यह सूक्ष्म आगे की ओर झुकाव घुटने की ताकत के परीक्षण के परिणामों को गुप्त रूप से बदल सकता है। शोधकर्ता यह जानना चाहते थे कि क्या सिर झुकाने की एक सामान्य मुद्रा संबंधी आदत, जो अक्सर स्क्रीन की ओर लंबे समय तक देखते रहने वाले लोगों में देखी जाती है, उस डेटा को बिगाड़ सकती है जिसका उपयोग एथलेटिक प्रशिक्षण और चोट से उबरने के बारे में निर्णय लेने के लिए किया जाता है।

इसका उत्तर खोजने के लिए, सदर्न मेडिकल यूनिवर्सिटी और साउथ चाइना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने तैंतीस विश्वविद्यालय सॉकर खिलाड़ियों के साथ एक स्व-नियंत्रित प्रयोग डिजाइन किया। टीम को एक भारी परीक्षण मशीन में एथलीटों को बांधे रखते हुए गर्दन की गति को अत्यधिक सटीकता के साथ मापने के तरीके की आवश्यकता थी। पारंपरिक कैमरे या भारी सेंसर इस गतिशील वातावरण के अनुकूल नहीं थे, इसलिए शोधकर्ताओं ने एक नए प्रकार की तकनीक की ओर रुख किया: एक पहनने योग्य लचीला स्ट्रैन सेंसर (flexible strain sensor)। यह उपकरण विशेष सामग्रियों से बनी एक पतली, खिंचने वाली पट्टी है जो आकार में सूक्ष्म परिवर्तनों का पता लगा सकती है। टीम ने इस सेंसर को कंधों के ठीक ऊपर, गर्दन के पिछले हिस्से में लंबवत रूप से लगाया। जैसे ही गर्दन आगे की ओर झुकी, सेंसर खिंच गया, जिससे इसकी विद्युत प्रतिरोधकता (electrical resistance) में ऐसा परिवर्तन हुआ जिसे कंप्यूटर द्वारा तुरंत रिकॉर्ड किया जा सके।

अध्ययन दो मुख्य चरणों में आगे बढ़ा। पहले, शोधकर्ताओं ने सत्यापित किया कि उनका नया सेंसर गर्दन की गति को सटीक रूप से ट्रैक कर सकता है। उन्होंने एथलीटों को एक विशिष्ट गति से अपने सिर को आगे और पीछे ले जाने के लिए कहा जबकि सेंसर डेटा रिकॉर्ड कर रहा था। उन्होंने इन रीडिंग की तुलना गर्दन की गति को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए एक मानक, उच्च-परिशुद्धता वाली मशीन से की। परिणामों ने लचीले सेंसर और भारी मशीन के बीच लगभग पूर्ण मिलान दिखाया, जिससे यह सिद्ध हुआ कि हल्का, पहनने योग्य उपकरण वास्तविक समय में गर्दन की मुद्रा के सूक्ष्म अंतर को पकड़ सकता है।

दूसरे चरण में, शोधकर्ताओं ने वास्तविक घुटने के शक्ति परीक्षणों के दौरान इस सेंसर का उपयोग किया। एथलीट आइसोकाइनेटिक मशीन में बैठे थे, जिसे उनके पैर की मांसपेशियों की शक्ति को मापने के लिए सेट किया गया था जब वे उपकरण के विरुद्ध धक्का देते और खींचते थे। परीक्षण दो अलग-अलग गतियों पर किए गए थे: 30 डिग्री प्रति सेकंड की धीमी, नियंत्रित गति और 60 डिग्री प्रति सेकंड की थोड़ी तेज़ गति। परीक्षणों के दौरान, एथलीटों को दो अलग-अलग तरीकों से गतिविधियाँ करने का निर्देश दिया गया था। परीक्षणों के एक सेट में, उन्होंने अपने सिर को तटस्थ (neutral), सीधे सामने की स्थिति में रखा। दूसरे सेट में, उन्हें अपने सिर को आगे की ओर झुकने देने की अनुमति दी गई, जो एक क्षतिपूर्ति मुद्रा (compensatory posture) को दर्शाता है, जैसा कि लोग अक्सर अधिकतम प्रयास करते समय करते हैं।

निष्कर्ष स्पष्ट और महत्वपूर्ण थे। जब एथलीटों ने अपने सिर को आगे की ओर झुकाया, तो उनके पैरों के शक्ति माप नाटकीय रूप से बदल गए। 30 डिग्री प्रति सेकंड की धीमी गति पर, सिर के आगे की ओर झुके होने के कारण घुटने को सीधा करने वाली और घुटने को मोड़ने वाली दोनों मांसपेशियों के रिकॉर्ड किए गए बल में महत्वपूर्ण बदलाव आए। जब गति बढ़कर 60 डिग्री प्रति सेकंड हो गई, तब भी आगे की ओर झुकी हुई गर्दन की मुद्रा ने घुटने को सीधा करने वाली मांसपेशियों की ताकत को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया, जबकि इस तेज़ गति पर मोड़ने वाली मांसपेशियां अप्रभावित रहीं। डेटा ने दिखाया कि शरीर ने परीक्षण की यांत्रिकी (mechanics) को बदलने के लिए सिर की आगे की स्थिति का उपयोग किया, जो संभवतः वजन को स्थानांतरित करके या अन्य मांसपेशियों को सक्रिय करके किया गया था, जिससे घुटने की शक्ति के मापन में व्यवस्थित रूप से पक्षपात (bias) हुआ।

शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि गर्दन की स्थिति एक मामूली विवरण नहीं बल्कि एक प्रमुख कारक है जो घुटने के शक्ति परीक्षणों को अमान्य कर सकता है। उन्होंने पाया कि गर्दन का आगे की ओर झुकना एक छिपा हुआ चर (variable) है जो परिणामों को व्यवस्थित रूप से पक्षपाती बनाता है, जिससे एक एथलीट के प्रदर्शन की तुलना दूसरे से करना या समय के साथ किसी व्यक्ति की प्रगति को सटीक रूप से ट्रैक करना कठिन हो जाता है। इसे ठीक करने के लिए, अध्ययन इन परीक्षणों के लिए एक नया, सख्त मानक प्रस्तावित करता है: परीक्षण किए जा रहे व्यक्ति को अपने सिर को बिल्कुल तटस्थ रखना चाहिए, सीधे सामने देखना चाहिए, और उनकी पीठ मजबूती से समर्थित होनी चाहिए। यह सरल समायोजन यह सुनिश्चित करता है कि मशीन केवल घुटने की मांसपेशियों की ताकत को मापे, शरीर के बाकी हिस्सों के हस्तक्षेप के बिना।

सॉकर खिलाड़ियों के विशिष्ट निष्कर्षों से परे, यह शोध चिकित्सा परीक्षणों के लिए एक व्यापक सबक देता है: शरीर एक जुड़े हुए तंत्र के रूप में कार्य करता है, और आप पूरे तंत्र पर विचार किए बिना एक हिस्से को अलग नहीं कर सकते। अध्ययन ने लचीले सेंसर तकनीक के व्यावहारिक मूल्य को भी प्रदर्शित किया। यह सिद्ध करके कि एक छोटा, पहनने योग्य स्ट्रिप गर्दन के झुकने जैसी जटिल गतिविधियों की सटीक निगरानी कर सकता है, शोधकर्ताओं ने क्लीनिकों और मैदानों पर मानव गति की निगरानी के लिए अधिक पोर्टेबल और सुलभ तरीकों के द्वार खोल दिए हैं। फिलहाल के लिए, कोचों, चिकित्सकों और एथलीटों के लिए संदेश सीधा है: यदि आप वास्तव में जानना चाहते हैं कि आपके पैर कितने मजबूत हैं, तो आपको अपना सिर ऊपर रखना होगा।