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Lecture Video and Power Point Notes for Walk and Run For Life! Through Lever Mechanisms or Spring Mechanisms? (English/Korean) Presented At The International Busan Anti Aging Expo 2013

 

Dr James Stoxen DC lectures in Busan, Korea

Dr James Stoxen DC lectures in Busan, Korea

Power Point Notes for Walk and Run For Life! Through Lever Mechanisms Or Spring Mechanisms?

June 27-29, 2013 at
The International Busan Anti Aging Expo 8th Busan Active Aging Conference in Asia Pacific (ACAP) at
The Bexo Convention Hall Busan, Korea

Busan Korea Header


 

Watch above as Dr. Stoxen Lectures at the International Busan Anti Aging Expo 2013


 

Busan International Anti-Aging Expo 2013Walk and Run For Life! Through Lever Mechanisms or Spring Mechanisms?

삶을 위한 걷기와 달리기!지렛대 기제 또는 용수철 기제?

The Human Spring Model is Plyometric Training and Barefoot Running vs The Human Lever Model, Resistance Training and Shod Running

인간 용수철 모델 (플리오메트릭 훈련 및 맨발 달리기) vs. 인간 지렛대 모델(저항 훈련 및 착신 달리기)

Why the Human Spring Model and Approach is best for an Anti-aging Doctor

인간 용수철 모델 및 접근법이 항노화 의사에게 최선인 이유

 제임스 스톡슨 박사, 척추 신경 전문의 (Dr. James Stoxen DC

Dr Kim, Dr James Stoxen DC, Dr Bob Goldman and Dr Han in Busan, South Korea

Dr Kim, Dr James Stoxen DC, Dr Bob Goldman and Dr Han in Busan, South Korea


Bedridden to Barefoot

병상에서 맨발로
젊음 되찾기

Barefoot – No Supports

Footwear – 4 Supports

Motion Control – 4 Supports

Orthotics – 6 Supports

Orthopedic Shoes and Orthotics – Foot Lock

Cane – 7 Supports

4-Prong Walker – 10 Supports

Wheel Chair – 4 Wheels – reverse adaptation

Bedridden – Bed – reverse adaptation

맨발- 지지대 없슴

신발- 4개의 지지대

모션 제어- 4개의 지지대

보정기- 6개의 지지대

정형외 과용 신발 및 보정기- 발 고정

지팡이- 7개의 지지대

4-갈래 보행 보조기- 10개의 지지대

휠체어- 4륜- 역적응

병상–  침상- 역적응


 

 

Injuries Can Happen When Running

달리기를 하는 동안 부상이 발생 가능함


 

Zola Budd
Barefoot Runner

졸라 버드(Zola Budd)

맨발의 주자


Kinesthetic learning via Kinesthetic Senses

운동 지각을 통한 근감각 학습

  • Strength, efficiency and safety of all movement is determined by neuromuscular factors, in particular the sense of kinaesthesis and the underlying proprioceptive mechanisms which inform us about where all the components of our musculoskeletal system are and what they are doing relative to one another in space and time

모든 움직임의 강도, 효율성 및 안전성은 신경근육 인자, 특히 운동 지각 및 근골격 시스템의 전체 구성 요소의 위치와 시공간 상에서의 상대적인 움직임에 대한 정보를 제공하는 근원적인 자가수용 기제에 의해 결정된다.

  • The integration of information enables us to execute a given movement in the most appropriate way in terms of pattern, velocity, acceleration and timing.

정보의 통합을 통해 패턴, 속도, 가속 및 타이밍 상 가장 적절한 방식으로 해당 움직임을 수행하는 것이 가능하다.

  • One way of improving proprioceptive efficiency is to diminish or block input from other sensory systems.

자가수용 효율성을 증가시키는 방법 중 하나는 기타 감각 기관의 입력을 감소시키거나 차단하는 것이다.


Creep (a word used in physics)

크리프물리학 용어

  • Collagenous tissue increases significantly in strength and stiffness with increased rate of loading

부하 속도가 증가하면 콜라겐 조직의 강도와 경직이 크게 증가됨

  • There by emphasizing the intelligent use of training with high acceleration methods.

따라서 고가속 방법 훈련의 현명한 사용이 강조된다.

  • One study found an increase of almost 50% in load of knee ligaments to failure when the voting rate was increased for four fold  (Kennedy et al 1976)

한 연구 결과에 의하면 부하 속도가 4배 증가할 때 무릎 인대의 부하가 거의 50%가 증가하고 부전에 이르게 됨(Kennedy1976)


Biomechanical And Physiological Comparison Of Barefoot And Two Shod Conditions In Experienced Barefoot Runners.

경험 있는 맨발 주자에서 맨발 조건과 착신 조건의 생체역학적 및 생리학적 비교

  • 8 subjects analyzed using instrumented treadmill analysis

계기 러닝 머신 분석을 사용해서 8명의 피험자를 분석

  • Compared to the standard shod condition when running barefoot the athletes landed in more plantar flexion at the ankle.

표준 착신 조건과 비교해서 맨발로 달릴 경우 착지시 발목에 더 많은 족저 굴곡이 발생.

  • Bare foot running caused reduced impact forces and changes in stride kinematics.

맨발 달리기는 충격력 감소와 보행 운동 형상학의 변화를 초래한다.


Can Barefoot Activity Alleviate Knee Pain and Arthritis

맨발 활동을 통한 무릎 통증 및 관절염 완화의 가능성

  • They looked at the external knee adduction moment (EKAM) when we are wearing shoes and when we are barefoot. EKAM represents knee load distribution from the inside to the outside of the knee joint.

신발을 신고 있을 때와 맨발일 때의 무릎 내전 모멘트(EKAM) 관찰. EKAM은 슬관절 안쪽에서 바깥쪽으로 무릎 부하 분포를 나타냄.

  • The higher the EKAM is, the greater and faster the progressions of deterioration (osteoarthritis) of the knee joint.

EKAM이 높을수록, 슬관절 악화(골관절염)의 진행이 더 크고 빠름.

  • these researchers found that sneakers and running shoes increased EKAM when compared to barefoot walking and barefoot running

연구원들은 맨발 보행이나 맨발 달리기에 비해 스티커즈나 러닝화가EKAM을 증가시킨다는 것을 발견했다.


Foot Strike Patterns And Collision Forces In Habitually Barefoot Versus Shod Runners

습관적인 맨발 주자와 착신 주자의 착지 패턴 및 충격력

  • habitually barefoot endurance runners often land on the fore-foot

습관적인 맨발 지구적 주자는 종종 전족부로 착지함

  • habitually shod runners mostly rear-foot strike, facilitated by the elevated and cushioned heel of the modern running shoe

습관적인 착신 주자는 최신 러닝화의 높고 쿠션을 댄 뒤축의 도움을 받아 대부분 후족부로 착지함

  • Kinematic and kinetic analyses show that even on hard surfaces, barefoot runners who fore-foot strike generate smaller collision forces than shod rear-foot strikers.

운동 형상학 및 운동 역학적 분석에 의하면 단단한 지면에서도, 착신 후족부 착지자에 비해 전족부 착지를 하는 맨발 주자가 더 작은 충격력을 생성한다.

  • This difference results primarily from a more plantarflexed foot at landing and more ankle compliance during impact, decreasing the effective mass of the body that collides with the ground.

이 차이는 주로 착지 시 더 많이 저골된 족부와 충격 시 더 많은 발목 순응 에 따른 지면과 충돌하는 신체의 유효 질량을 감소하는 데서 기인한다.


Effects Of Footwear And Strike Type On Running Economy

신발과 착지 유형이 달리기 효율에 미치는 영향

  • Runners were 2.41% more economical in the minimal-shoe condition when forefoot striking

주자들은 전족부 착지시 최소 착신 조건에서2.41%  더 효율적

  • 3.32% more economical in the minimal-shoe condition when rearfoot striking

후족부 착지시 최소 착신 조건에서3.32% 더 효율적

  • Arch strain was not measured in the shod condition but was significantly greater during forefoot than rearfoot striking when barefoot.

장심 압박은 착신 조건에서는 측정하지 않았지만, 맨발의 경우에는 후족부 착지보다 전족부 착시 시에 훨씬 컸다.

  • Plantar flexor force output was significantly higher in forefoot than in rearfoot striking and in barefoot than in shod running.

족저 굴측 출력은 후족부 착지 보다 전족부 착지에서 그리고 착신  달리기보다 맨발 달리기에서 훨씬 높았다.  

  • Achilles tendon-triceps surae strain and knee flexion were also lower in barefoot than in standard-shoe running shoe

아킬레스 건-하퇴 삼두근 좌상 및 무릎 굴곡 또한 표준 착신 달리기 보다 맨발 달리기에서 더 낮았다.

  • Minimally shod runners are modestly but significantly more economical than traditionally shod runners regardless of strike type, after controlling for shoe mass and stride frequency. The likely cause of this difference is more elastic energy storage and release in the lower extremity during minimal-shoe running.

최소 착신 주자는 신발 무게와 보행 빈도 조정후, 착지 유형에 관계없이 전통적인 착신 주자보다 더 효율적이다. 이 차이는 최소 착신 달리기 시 하지에 더 많은 탄성 에너지가 저장 및 방출되기 때문에 발생하는 듯하다.


The Effect of Running Shoes on Lower Extremity Joint Torques

러닝화가 하지 관절 토크에 미치는 영향

  • 68 subjects ran barefoot and in the same type of stability running footwear

68명의 피실험자가 맨발 그리고 같은 유형의 안정성으로 러닝화를 신고 달

  • Three-dimensional motion capture data were collected in synchrony with ground reaction force data from an instrumented treadmill for each of the 2 conditions.

3 차원 동작 캡처 데이터를 각 2조건에서 계측 러닝 머신의 지상 반동력 데이터와 동시 수집하였다.

  • Increased joint torques at the hip, knee, and ankle were observed with running shoes compared with running barefoot.

러닝화 착용시, 맨발 달리기에 비해 고관절, 무릎, 발목에서 관절 토크 증가가 관찰되었다

  • 54% increase in the hip internal rotation torque

고관절 내 회전 토크 54% 증가

  • 36% increase in knee flexion torque

무릎 굴곡 토크36% 증가

  • 38% increase in knee varus torque were measured when running with shoes compared to barefoot.

맨발 대비 착신 달리기 시 무릎 내반슬 토크38% 증가


The Normal Orientation Of The Human Hallux And The Effect Of Footwear

인체 엄지발가락의 정상적인 방향과 신발의 영향

  • The orientation of each hallux was determined in thirty-eight radiographs by measuring the angle

각 엄지발가락의 방향을 38장의 방사선 사진으로 각도를 측정해서 결정

  • The wearing of anatomically designed shoes would often allow the hallux to straighten, provided the abductor hallucis muscle functioned adequately.

해부학적으로 설계된 신발의 착용은 외전 무지근이 적절하게 작용하면, 무지를 곧게 할 수 있다.


Shod Versus Unshod: The Emergence Of Forefoot Pathology In Modern Humans?

착신 대 비착신현대인 전족부 병리의 출현

  • They investigated the frequency of metatarsal bone pathologies in contemporary and habitually unshod vs shod

현대적이고 습관적인 비착신 대 착신 조건에서 중족골 병리의 빈도수를 조사했다.

  • The metatarsal elements from four human groups were examined for pathological variation. Three were from recent rural and urban shod populations (Sotho, Zulu and European) and one from habitually unshod pre-pastoral Holocene people

병리적 변화에 대해 4개의 인간군에서 종족골 요소를 조사했다. 세 군은 최신의 도시와 시골의 착신 인구(소토족, 줄루족과 유럽인)이고 한 군은 습관적인 비착신 목축 이전 완신세인이다.

  • The pathological lesions found in the metatarsals of the three shod human groups generally appeared to be more severe than those found in the unshod group.

세 착신 인간군의 중족골에서 발견된 병리학적 병변이 일반적으로 비착신 군보에서 발견된 것보다 더 심한 것으로 나타났다.

  • This result may support the hypothesis that pathological variation in the metatarsus was affected by wearing of footwear and exposure to modern substrates

상기 결과는 중족골의 병리적 변화가 신발 착용과 현대적인 기질에의 노출에 영향을 받는다는 가설을 지지한다.


Shock Attenuation During Barefoot Running

맨발 달리기 시 충격 감쇠

  • 8 subjects were instrumented with piezoelectric uniaxial accelerometers to measure shock attenuation which were attached to the distal aspect of the right tibia on the medial side and to the front of the head.

충격 감쇠를 측정하기 위해 내측의 오른쪽 경골 원위부 측면과 머리의 전면에 부착 된 압전 단축 가속도계로 피실험자 8명을 계측하였다.

  • Differences in the kinetics and kinematics of running was observed when comparing barefoot and shod running

맨발과 착신 달리기 비교 시, 운동 역학 및 운동 형상학적 차이가 관찰되었다

  • Although the impact at the leg is greater at contact BF, the body is capable of attenuating the impact before it reaches the head.

다리에 미치는 충격은 접지 맨발에서 더 크지만, 그 충격이 머리에 도달하기 전에 신체가 충격을 감쇠할 수 있다.

  • Future research is required

미래 연구가 요구된다


Mechanical Comparison of Barefoot and Shod Running

맨발 및 착신 달리기의 역학적 비교

  • 35 subjects ran two bouts of 4 minutes at 3.33 m x s(-1) on a treadmill dynamometer

35명의 피실험자가 러닝 머신 동력계에서 3.33m/s의 속도로 4분 동안 2회를 달렸다

  • Barefoot showed mainly lower contact and flight time, lower passive peak, higher braking and pushing impulses, higher pre-activation of triceps surae muscles than shod.

맨발은 대부분 착신 대비 더 낮은 접지 및 비행 시간, 더 낮은 수동 피크, 더 높은 제동 및 추진 충격, 더 높은 하퇴 삼두근의 사전 활성화를 보였다.

  • It was concluded that when performed on a sufficient number of steps, barefoot running leads to a reduction of impact peak in order to reduce the high mechanical stress occurring during repetitive steps.

충분한 수의 걸음을 걸으면, 맨발 달리기는 반복되는 걸음동안 발생하는 높은 역학적 압박을 감소시키기 위해 충격 피크 감소로 이어진다고 결론지었다.


Plantar Pressure Measurements During Barefoot And Shod Running – Relationships To Lower Limb Kinematics

맨발 및 착신 달리기 시 족저 압력 측정– 하지 운동 형상학과의 관계

  • 7 subjects

7명의 피실험자

  • The average velocity of the increase in internal rotation after contact was related to corresponding ‘heel balance’ velocities.

접지 후 평균 내부 회전 증가 속도는 상응하는 ‘뒤꿈치 균형’ 속도와 관계가 있다.

  • The high-speed pressure mat measures of barefoot and shod running (shoe-ground interface) were shown to be predictive of tibial internal rotation velocity.

맨발 및 착신 달리기(신발-지면 접점)의 고속 압력 매트 측정은 경골 내부 회전 속도를 예측하는 것으로 보여졌다.


Walking Barefoot Decreases Loading on the Lower Extremity Joints in Knee Osteoarthritis

맨발 도보에 의한 무릎 골관절염이 있는 하지 관절 부하 감소

  • Gait analyses were performed on 75 subjects with knee OA while they were wearing their everyday walking shoes and while they were walking

무릎OA가 있는 75명의 피실험자에 대해 일상 보행화를 신고 보행하는 동안 보행 분석을 수행했다.

  • Optoelectronic detection of external markers during ambulation over a multicomponent force plate, and were matched for speed.

보행시 다성분 힘 플레이트 위에서 외부 표식자의 광전기적 측정 및 속도와 연결.

  • Peak joint loads at the hips and knees significantly decreased during barefoot walking, with an 11.9% reduction noted in the knee adduction moment.

고관절과 무릎의 최대 관절 부하가 맨발 도보 시 크게 감소했으며, 무릎 내전 모멘트의 11.9% 감소가 특징적이다.

  • Shoes may detrimentally increase loads on the lower extremity joints.

신발은 유해하게 하지 관절 부하를 증가시킬 수 있다.


Fatigue Of The Plantar Intrinsic Foot Muscles Increases Navicular Drop

내재성 족척근의 피로에 의한 주상골 하강 증가 

  • 21 healthy adults

21명의 건강한 성인

  • Surface electromyography of the abductor hallucis muscle was recorded

외전무지근의 표면 근전도 기록

  • he intrinsic foot muscles play a role in support of the medial longitudinal arch in static stance. Disrupting the function of these muscles through fatigue resulted in an increase in pronation as assessed by navicular drop.

내재성 족척근은 정적인 자세에서 내측종족궁을 지지하는 역할을 한다. 피로에 의한 이 근육의 기능 방해는 주상골 하강 평가시 내전의 증가를 야기한다.


A Case for Bare Feet

맨발의 실례

A high concentration of flat foot among six-year-old children who wore shoes as compared with those who did not, implies that the critical age for development of the arch is before six years.

신발을 착용하지 않은 어린이에 비해, 신발을 착용한 6살 어린이에게서 발견된 높은 평발 비율은 궁의 개발에 중요한 나이가 6세 이전 임을 시사한다.

Furthermore, optimum foot development occurs in the barefoot environment, and, therefore, children should be encouraged to partake in barefoot activity

또한 최적의 발 성장은 맨발의 환경에서 발생하므로, 어린이들에게 맨발 활동 참여를 권장해야 한다.


Barefoot To Bedridden

맨발에서 병상으로

Barefoot – No Supports

Footwear – 4 Supports

Motion Control – 4 Supports

Orthotics – 6 Supports

Orthopedic Shoes and Orthotics – 6 Supports

Cane – 7 Supports

4-Prong Walker – 10 Supports

Wheel Chair – 4 Wheels

Bedridden

맨발- 지지대 없슴

신발 – 4 개의 지지대

동작 제어 – 4 개의 지지대

교정기 – 6개의 지지대

정형 외과용 신발 및 교정기 – 6개의 지지대

지팡이 – 7개의 지지대

4-갈래 보행 보조기 – 10개의 지지대

휠체어 – 4 륜

병상


Human Spring Dr. James Stoxen

 

What is Human Spring

인간 용수철은 무엇인가


Bob Beamon Had Spring!


Bob Beamon
World Record Long Jump

밥 비먼(Bob Beamon

멀리 뛰기 세계 기록 보유자


Human Spring Model

인간 용수철 모델

  • The human spring stores mechanical potential energy therefore it is an efficiency mechanism.

인간 용수철은 역학적 위치 에너지를 저장하는 효율 기제이다.

  • The human spring absorbs forces of landings therefore it is a protective mechanism.

인간 용수철은 착지력을 흡수하는 보호 기제이다.

  • The human spring allows the foot to land on uneven surfaces adjusting the body mechanics to the terrain.

인간 용수철은 신체 역학을 지형에 적응하게 해서 평평하지 않은 지면에도 족부가 착지할 수 있게 한다.

  • The human spring is integrated into the biomechanics therefore it is essential for stress/strain free motion

인간 용수철은 생체 역학에 통합되어 압박/좌상이 없는 동작에 필수적이다.

  • Weakness or locking of the spring can lead to fatigue, increased risk for acute injury, inability to heal and accelerated aging of the body’s systems.

용수철의 약화 또는 고정은 피로를 야기하고, 급성 부상의 위험과 치료 불능을 증가시키고 신체 기관의 노화를 가속화할 수 있다.


Elastic or Spring Energy

탄성 또는 용수철 에너지

  • In the elastic-like bounce of the body at each running step the muscle-tendon units are stretched after landing and recoil before take-off.

신체의 용수철 같은 바운스에서, 매 달리기 걸음마다 근육-힘줄 단위는 착지 이후 늘어나고 도약 이전에 반동이 생긴다.

  • Evidence has been provided suggesting that muscle is kept quasi-isometric with the consequence that the length change of the muscle–tendon unit is mostly sustained by tendons

근육-힘줄 단위의 길이 변화는 주로 힘줄에 의해 지탱된다는 결론과 함께 근육은 준등거리를 유지한다는 사실을 제시하는 증거들이 제공되었다.

  • It has been found that much of the muscle activity in running is associated with tensioning of the tendons, which thereby store energy for successful cycles of movement

달리기의 많은 근활동은 성공적인 운동 사이클을 위해 에너지를 저장하는 힘줄의 긴장과 연관된다는 것이 발견되었다.

  • Isometric contractions are considerably less expensive than dynamic contractions

정적 수축은 동역학적 수축보다 더 효율적이라고 여겨진다.


Eccentric vs Concentric Training

편심성vs 동심성 훈련

  • An eccentric contraction refers to muscle action winch the muscle force succumbs to the imposed load and the muscle complex lengthens. Not only is it metabolically much more efficient than concentric contraction, but it’s also capable of generating higher forces (Kaneko 1984)  (Komi 1973)  (Rodgers And Berger 1974)

편심성 수축은 근력이 부과되는 부하에 굴복하여 근복합체가 길어지는 근육 활동을 의미한다. 동심성 수축보다 신진대사적으로 훤씬 더 효율적일 뿐 아니라 더 높은 힘을 생성할 수 있다 (Kaneko 1984)  (Komi 1973) (Rodgers와  Berger 1974)

  • In addition this difference between concentric and eccentric contractions has been found to depend on the velocity of contraction (Komi 1973)

이외에도 동심성 수축과 편심성 수축의 차이는 수축의 속도에 따른 것으로 알려져 있다 (Komi 1973)

  • As the velocity of contraction increases, so do those maximums eccentric force increase whereas the maximum concentric force decreases even though the corresponding EMG for the given muscle group remains reasonably constant.

수축의 속도가 증가하면, 해당 근군에 상응하는EMG는 상당히 일정하게 유지되어도 최대 편심력은 증가하는 반면 최대 동심력은 감소한다.


What Surfaces are Best For Barefoot Running?

맨발 달리기에 가장 좋은 지면은

  • On the stiffest surfaces, the legs compressed in early stance and then extended in late stance in the pattern that is typical for normal bouncing gaits.

가장 딱딱한 표면에서, 다리는 정상적인 탄성적 보행에 전형적인 패턴인 초기 입각기에서 압축되고 이후 후기 입각기에서 길어진다.

  • On the softest surfaces, however, subjects reversed this pattern so that the legs extended up to 8 cm in early stance and then compressed by a similar distance in late stance.

그러나, 가장 부드러운 표면에서, 피실험자는 이 패턴을 뒤집어서 다리는 초기 입각기에서 최대8 cm까지 늘어나고 이후 후기 입각기에서 유사한 길이까지 압축된다.

  • Consequently, the center of mass moved downward during stance by 5-7 cm less than the surface compressed and by a similar distance as on the stiffest surfaces.

그 결과, 입각기 동안 무게 중심점이 압축시 표면보다 적은5-7 cm정도 아래로 이동했는데 이것은 가장 단단한 표면에서와 유사한 거리이다.

  • This unique leg action probably reduced extensor muscle pre-stretch because the joints first extended and then flexed during stance. This interpretation is supported by the observation that hoppers increased muscle activation by 50% on the softest surface despite similar joint moments and mechanical leg work as on the stiffest surface.

입각기에서 관절은 먼저 확장하고 이후 굴곡하기 때문에 이 독특한 다리 동작이 아마도 신근 사전 확장을 감소시켰을 것이다.  이 해석은 단단한 표면에서와 유사한 관절 모멘트 및 역학적인 다리 일에도 불구하고 부드러운 표면에서 근육 활성이50%  증가한다는 관찰에 의해서 뒷받침된다.

  • Thus, the extreme adjustment to leg mechanics for very soft surfaces helps maintain normal center of mass dynamics but requires high muscle activation levels due to the loss of the normal extensor muscle stretch-shorten cycle.

따라서, 매우 부드러운 표면에 대한 다리 역학의 극단적인 조정은 정상적인 무게 중심점 동역학을 유지하는 데 도움이 되지만 정상적인 신근 확장-수축 사이클의 손실로 인해 높은 수준의 근육 활성화를 필요로 한다.


 Tibialis Posterior

Human Spring

인간 용수철


Hooke's Law

Spring Mechanics – Hookes Law

용수철 역학 훅의 법칙Hookes Law


Running Injuries

달리기 부상

Most important is the ability of the spring suspension system to handle the force of the landings

가장 중요한 것은 용수철 현가 시스템이 착지력을 다루는 능력이다


What To Consider When Evaluating Injuries

부상 평가시 고려 대상

The development of strength–endurance is an inherent characteristic and the fundamental principle of training for developing general endurance. Training for strength–endurance is determined predominantly by:

근력-지구력의 개발은 일반적인 지구력 개발을 위한 훈련의 본질적인 특징이며 기본적인 원리이다. 근력-지구력을 위한 훈련은 대개 다음의 요인에 의해 결정된다

  • The magnitude of the load

부하의 크기

  • The rest interval between training sessions

훈련 세션 간 휴식 간격

  • The length of the training period

훈련 기간의 길이

  • Additional levels of strength–endurance of the athlete

운동선수의 근력-지구력의 추가적인 수준

  • The kinesiological structure of the movement

움직임의 운동 생리학적 구조

  • Relative involvement of static and dynamic strength–endurance

정역학적 및 동역학적 근력-지구력의 상대적 관련


Elastic Deformity

탄성 변형

  • This type of deformation is reversible. Once the forces are no longer applied, the object returns to its original shape.

이 유형의 변형은 가역적이다. 힘이 더 이상 가해지지 않으면, 그 물체는 원래 모양으로 되돌아간다.

  • The ability of the spring to deform, store energy, reform to its exact original shape, releasing energy.

용수철의 변형, 에너지 저장, 정확히 원래의 모양으로 되돌아가서 에너지를 방출하는 능력.

  • THE ABILITY OF THE SPRING TO DEFORM, STORE ENERGY, REFORM TO ITS EXACT ORIGINAL SHAPE, RELEASING ENERGY

용수철의 변형, 에너지 저장, 정확히 원래의 모양으로 되돌아가서 에너지를 방출하는 능력.

  • This is the key principle behind aging

이것이 노화의 이면에 있는 주요 원리이다.


Plastic Deformity

Plastic Deformity

Plastic Deformity

소성 변형

In physics and materials science, plasticity describes the deformation of a material undergoing non-reversable changes of the shape in response to applied forces.

물리학과 재료 과학에서, 가소성은 가해진 힘에 반응하여 비가역적인 모양의 변화를 겪는 물질의 변형을 설명한다.

The human spring deforms, stores energy, does not return to its exact original shape, releases less energy.

인간 용수철은 변형되어 에너지를 저장하지만, 정확한 원래 모양으로 되돌아가지 않고 더 적은 에너지를 방출한다.

ENERGY, DOES NOT RETURN TO ITS EXACT ORIGINAL SHAPE, RELEASES LESS ENERGY

에너지를 저장하지만, 정확한 원래 모양으로 되돌아가지 않고 더 적은 에너지를 방출한다.


Elastic Deformity vs Plastic Deformity

탄성 변형 vs 소성 변형


Yield Elastic Deformity VS Plastic Deformity

Yield Strength

항복 강도

  • Beyond the elastic limit, permanent deformation will occur.

탄성 임계점 이후에는, 영구적인 변형이 발생한다.

  • The lowest stress at which permanent deformation can be measured.

영구적 변형이 측정되는 최저 압박

Plastic Deformity

탄성 변형


Compressive Forces

Compressive Forces

압축력


Preventive Medicine is Not Working

 

Preventive or Anti-aging Medicine Is not working in Orthopedic Medicine with the current Model and Approach

예방 또는 항노화 약물은 현재 모델 및 접근법의 정형외과 의학에는 효과가 없다


Deceleration, Acceleration and Neutral landing

Deceleration, Acceleration and Neutral landing

Train the Landings Vs Take Offs

착지Vs도약 훈련


Spring Suspension System

용수철 현가 시스템

  • (Frided 1983) found that a centric training to failure produces market increases in eccentric strength–endurance, but minimal changes in concentric strength–endurance.

부전에 이르는 중심성 훈련을 통해 편심성 근력-지구력은 현저하게 증가했지만, 동심성 근력-지구력은 최소한의 변화만 초래된 것으로 나타났다 (Frided 1983)

  • Since lengthening of muscle complex occurs with the centric contraction the stretching SEC series elastic component is exposed to greater strain than under concentric conditions and the potential for increase of injury. Thus it is not surprising to learn that most muscle strains and ruptures occur during the Eccentric phase of movement  (Garrett 1986)

근 복합체의 확장은 중심성 수축을 동반하여 발생하기 때문에, 늘어나는 SEC계 탄성 성분은 동심성 조건하에서 더 큰 좌상에 노출되고 부상 증가의 가능성도 커진다. 따라서 대부분의 근육 좌상 및 파열이 움직임의 편심성 기에서 발생하는 것은 놀라운 일이 아니다.


 


Gait Analysis

보행 분석


compensating motion overpronation

Compensating Motion

보정 동작


 

Understanding the Dynamics of Human Spring

인간 용수철 동역학의 이해


Internal and External Forces

Cascade following Breakdown of the Impact Protection and Energy Recycling Mechanisms

충격 보호 및 에너지 재사용 기제의 실패 이후의 연쇄 단계

Spring Suspension System Muscles

Spring Suspension System Muscles

  • Pain and accelerated ageing

통증 및 노화 가속

  • Silent inflammation

무통증 염증

  • Wear and tear

마모

  • Stress and strain

압박과 좌상

  • Compensating abnormal movement

비정상적인 움직임 보정

  • Drop and lock of the spring mechanism

용수철 기제의 저하 및 고정

  • Weakness in spring suspension system

용수철 현가 시스템의 약화


 

Reduction in Spring Elastic Capacity of Collagenous Tissues with Age

나이에 따른 콜라겐 조직의 용수철 탄성 감소

  • Aging reveals changes in collagenous tissues similar to those caused by immobilization with reduction in strength and stiffness of ligaments occurring with advanced age.

노화는 콜라겐 조직에서 고령에서 발생하는 인대의 힘과 강성 감소를 동반하는 부동화에서 기인한 것과 유사한 변화를 보여준다.

  • These changes may need you not only to the degenerative process, but also to reduce physical activity, superimpose disease states and other undefined processes  (Frankel V &Nordin M 1980)

이러한 변화로 인해 퇴행 과정 뿐 아니라, 질병 상태와 기타 미정의 과정에 덧붙여 신체활동 감소에 적응해야 할 필요가 야기된다(Frankel V &Nordin M 1980).

  • Adaptation occurs more slowly and connective tissue such as tendons and ligaments that in muscle and any increase tension may possible in the muscle tenderness complexes by the increased muscle mass can cause damage to these structures (Zalessky&Burkhanov 1981) the US.

힘줄과 인대와 같은 결합 조직의 적응은 근육에서 보다 더 천천히 일어나며, 근질량의 증가에서 기인한 근육 압통 상태에서 가능한 긴장의 증가는 이런 구조에 손상을 일으킬 수 있다(Zalessky&Burkhanov 1981, US) .

  • Thus extensive hypertrophy usually leads to slower muscle recovery after exercise, deterioration and speed, speed–strength and speed as well as an increased incidence of injury.

따라서 광범위한 비대는 대개 운동 이후 느린 근육의 회복, 악화 및 속도, 속도- 강도 및 속도뿐만 아니라 부상의 증가 발생으로 이어진다.


 

The long tendons of the spring suspension system medial and lateral

The long tendons of the spring suspension system medial and lateral

Landing Muscles

착지 근육


 

Spring Suspension System

Spring Suspension System Muscles

용수철 현가 시스템 근육

  • Temporary tendon energy storage led to a significant reduction in muscle fascicle lengthening velocity and the rate of energy absorption. We conclude that tendons function as power attenuators that probably protect muscles against damage from rapid and forceful lengthening during energy dissipation.

일시적인 건 에너지 저장은 근다발 확장 속도의 에너지 흡수율의 상당한 감소로 이어진다. 힘줄이 에너지 소모 도중 발생하는 급격하고 강압적인 확장에서 기인하는 손상으로부터 근육을 보호하는 파워 감쇠기의 기능을 한다고 결론지을 수 있다.

  • For tendon springs to operate effectively, their mechanical properties must be matched to their function.

건 스프링이 효과적으로 작용하려면, 역학적 특성이 그 기능과 일치해야 한다.

  • For elastic mechanisms is tendon stiffness, and there is increasing evidence that the stiffness of a tendon is ‘tuned’ by remodeling to allow for the effective operation of the muscle–tendon-load system. Several studies have now documented significant increases in tendon stiffness in response to long-term exercise

힘줄 강성은 탄성 기제에 의한 것이며, 힘줄 강성을 리모델링을 통해 근육-힘줄-하중 시스템의 효과적인 작용이 가능하도록 조정된다는 증거가 증가하고 있다. 몇몇 연구에 의하면 장기간 운동에 대한 반응으로 힘줄 강성이 상당히 증가한다고 밝혀졌다.


 

Connective Tissue Strength vs Muscle Strength

결합 조직 강도 vs 근육 강도

  • More over, muscle tissue adapts to increase loading within several days

또한, 근육 조직은 부하 증가에 수일 내로 적응한다

  • Connective tissue such as tendons ligaments and joints and bones or systems which contain a high proportion of connective tissue such as bone and cartilage only display significant adaptation and hypertrophy after several weeks or months of progressive loading

건 인대, 관절 및 골 등의 결합 조직 또는 높은 비율의 골 및 연골등의 결합 조직을 포함하는 시스템은 수주 또는 수개월의 꾸준히 진행되는 부하 이후 상당한 적응 및 비대를 보여준다.

  • It is vital that the prescription of training takes into account the different rates of adaptation of all systems involved and avoids overtraining systems with the lowest rates of adaptation.

훈련의 처방이 관련된 모든 시스템의 다른 적응 속도를 고려하고 최저의 적응 속도로 시스템 과훈련을 피하는 것이 중요하다

  • Gradual increase in training load and avoidance of impulse or explosive methods is essential for minimizing the occurrence of connective tissue soreness and injury

훈련 강도의 점진적인 증가와 충격 또는 촉발적인 방법을 피하는 것이 결합 조직의 통증과 부상 발생을 최소화하는 데 필수적이다


 

Free Stored Elastic Energy

자유 탄성 에너지 저장

The ability to use stored elastic energy depends on the

•The velocity of stretching
•the magnitude of the stretch
•the duration of the transition between the termination of the eccentric and initiation of the concentric phase of the movement.
This delay between the two phases should be minimal or the stored elastic energy will be rapidly dissipated.

Because a more prolonged delay will allow fewer cross bridges to remain attached after the stretch (Edman Et Al 1976)

The greater the velocity of stretching is during the eccentric contraction, the greater the storage of elastic energy (Rack & Westbury 1974)


Levels of Silent Inflammation

Levels of Silent Inflammation

Levels of Silent vs. Painful Inflammation

Levels of Silent vs Painful Inflammation

무통증 및 통증 염증 정도


Causes of Weakness in the Human Spring Suspension System

인간 용수철 현가 시스템 약화의 원인


 

Nature January 2010  Lieberman et al., Nature, 463: 531-565

자연, 2010 1월LiebermanNature463: 531-565

  • Scientists have found that people who run barefoot, or in minimal footwear, tend to avoid Heel-striking, and instead land on the ball of the foot or the middle of the foot. In so doing, these runners use the architecture of the foot and leg and some clever Newtonian physics to avoid hurtful and potentially damaging impacts, equivalent to two to three times body weight, that shod heel-strikers repeatedly experience.

과학자들은 맨발, 또는 최소 착신 상태로 달리는 사람들이 후족부 착지를 피하고 그대신, 전족부나 중족부로 착지하는 경향이 있다는 것을 밝혔다. 그렇게 함으로 인해, 이들은 발과 다리의 구조 양식 및 현명한 뉴턴 물리학을 사용해서 착신 후족부 착지자들이 반복적으로 경험하는 체중의 2-3배에 달하는 유해하고 잠재적으로 손상을 유발하는 충격을 피할 수 있다.

  • People who don’t wear shoes when they run have an astonishingly different strike.

신발을 착용하지 않는 사람들은 달리기를 할 때, 놀랍도록 다른 착지를 한다.

  • By landing on the middle or front of the foot, barefoot runners have almost no impact collision, much less than most shod runners generate when they heel-strike.

맨발 주자들은 중족부나 전족부로 착지하기 때문에 후족부로 착지하는 대부분의 착신 주자들에 비해 충격이 거의 없거나 훨씬 적다.

  • Most people today think barefoot running is dangerous and hurts, but actually you can run barefoot on the world’s hardest surfaces without the slightest discomfort and pain. All you need is a few calluses to avoid roughing up the skin of the foot. Further, it might be less injurious than the way some people run in shoes.

오늘날 대부분의 사람들은 맨발 주자들이 위험하고 다칠 수 있다고 생각하지만 실제로는 조금의 불편함이나 통증 없이 세계에서 가장 단단한 지면에서도 맨발로 달릴 수 있다. 필요한 것은 다리의 피부의 학대를 피하기 위한 굳은 살 뿐이다. 또한, 신발을 신고 달리는 방법보다 더 적은 손상을 줄 수도 있다.

  • Daniel E Lieberman, a professor in Harvard’s new department of human evolutionary biology

Daniel E Lieberman, 하바드의 신설 학과인 인간 진화 생물학과 교수


Shoe Causing us weakness

Modern society has changed forcing us to wear shoes causing weakness

현대 사회는 약화의 원인이 되는 신발 착용을 강요하도록 변화되었다

Modern conveniences have taken the hunt out of our daily routine causing weakness

현대적인 편리함은 우리의 일상생활에서 사냥을 제거해서 약화를 초래했다


 

Static Evaluation

Static Evaluation

정역학적 평가 

Dynamic Lever Evaluation

동역학적 지렛대 평가

Dynamic Spring Evaluation

동역학적 용수철 평가


 

Patients Don’t Think They Have an Abnormal Gait

환자들은 자신들이 비정상적인 보행을 한다고 생각하지 않는다


Inserts or Othotics weaken the suspension system

 

Can Inserts Interfere with Spring Loading

삽입물의 용수철 부하 간섭 가능성


Steps to Increasing Impact Protection and Energy Recycling

충격 보호 및 에너지 재사용 증가를 위한 단계

  • Release The Abnormal Internal Compressive Force On The Human Spring

인간 용수철에 가해지는 비정상적인 내부 압축력 방출

  • Increase Depth Of Loading Of Forces Into The Human Spring

인간 용수철 속으로 들어가는 힘의 부하 깊이 증가

  • Strengthen The Spring Suspension System via Lever Strengthening

지렛대 강화를 통한 용수철 현가 시스템 강화

 movement training

  • Strengthen The Spring Suspension System via Spring Strengthening

용수철 강화를 통한 용수철 현가 시스템 강화

  • Maintain

유지


Treatment of Muscle Spasms that Preload the Spring Protection and Energy Recycling Mechanisms

  • Muscle spindles which detect changes in muscle fiber length and rate of change of  length.

근섬유 길이 및 길이 변화율을 감지하는 근방추

  • Golgi tendon organs which monitor the tension and muscle tendon during muscle contraction or stretching

근 수축 또는 확장 시 근육 및 힘줄의 긴장을 추적 관찰하는 골지건기


Force Of Impact/Energy Stored And Released

Force Of Impact/Energy Stored And Released

Employ Hookes Law – Increase Depth Of Loading Of Forces Into The Human Spring

훅의 법칙 적용 인간 용수철 속으로 들어가는 힘의 부하 깊이 증가 

  • Dynamic Plyometric-Impact Stretching

동역학적 플라이오메트릭-충격 스트레칭

  • Plyometric impulsive stretching, which involves rapid termination of eccentric loading followed by a brief isometric phase and an explosive rebound belying and stored elastic energy and powerful reflex muscle contraction.

플라이오메트릭 충격 스트레칭은 편심성 하중의 급격한 종료와 이후의 짧은 정적 수축기 및 저장된 탄성 에너지와 강력한 반사 근수축을 이용하는 폭발적인 반발을 수반한다.

  • This stretch shortening action is not intended to increase range of motion, but to use specific stretching phenomena and to increase speed strength of movement for a specific sporting purpose.

스트레치 단축 작용은 동작의 범위 증가가 목적이 아니라, 특정한 스트레칭 현상을 이용하고 특정한 운동 목적에 맞는 움직임의 속력 강도를 증가하기 위한 것이다.


Current Standard of Care

 Current Standard of Care

현 치료 기준


 

Lever Model has no physics for understanding Impact Protection or How To Increase Impact Resistance or Improve Energy Recycling

지렛대 모델은 충격 보호 또는 충격 저항 증가 또는 에너지 재사용 개선 방법 이해를 위한 물리학을 제공하지 않는다

Relax Preload Muscle Tension to Maximize Depth of Safe Loading Elastic Spring Elements to do the Work

탄성 용수철 요소가 그 역할을 하도록 안전한 부하 깊이를 극대화하기 위한 예압 근육 긴장 이완

  • The ability to relax muscle is very important for rapid movements especially in cyclical actions, which involve recent assists of ATP during the phases between muscle contractions.

근육 이완 능력은 특히 근육의 수축 사이의 단계에서 ATP의 최근 보조를 수반하는 주기 운동에서 급격한 움직임을 위해 아주 중요하다.

  • The adequate retrieval of elastic energy stored in the muscle complex, together with the stretch–shortening potential of force output, or valuable prerequisites for efficient high velocity cyclic and acyclic movement.

근육 복합체에 저장된 탄성 에너지의 적절한 회수는 출력의 확장-단축 포텐셜과 함께 효율적인 고속 주기 및 비주기 운동의 중요한 전제조건이다.

  • Verhkoshanski1996  reports that economical sprinting activity can result in the recovery of about 60% of total mechanical energy expended in the movement cycle, with the remaining 40% being

Verhkoshanski1996는 효율적인 역주 활동은 운동 주기에서 소비된 총 역학적 에너지에서40 %는 남겨둔 채, 약 60 %의 회복을 야기할 수 있다는 연구 결과를 발표했다.

  • He had set a high correlation between the muscular capacity to store potential elastic energy and the performance of distance runners, with an increase in the contribution from non-metabolic energy sources taking place with increased in running velocity

그는 달리기 속도의 증가와 함께 발생하는 비대사 에너지 원의 기여도 증가와 더불어, 잠재적인 탄성 에너지를 저장하는 근육의 능력과 장거리 주자의 경기력 사이에  높은 상관 관계를 설정했다.


 

Barefoot Running

맨발 달리기

Jumping Drills

도약 훈련

Plometrics

플리오메트릭


 

Running-Related Injury Prevention through Barefoot Adaptations

맨발 적응을 통한 달리기 관련 부상 예방

  • It is hypothesized that the adaptations which produce shock absorption, an inherent consequence of barefoot activity and a mechanism responsible for the low injury frequency in unshod populations, are related to deflection of the medial longitudinal arch of the foot on loading.

충격 흡수를 만들어내는 적응, 맨발 활동의 고유 결과 및 비착신 인구에서의 낮은 부상율의 원인인 기제는 부하시 내측종족궁의 굴절과 관련이 있다는 가설을 세웠다.

  • It is also hypothesized that the known inability of this arch of the shod foot to deflect without failure (foot rigidity) is responsible for the high injury frequency in shod populations.

착신족에서 이 궁이 부전없이 굴절하지 못하는 것(발강직)이 착신 인구의 높은 부상율의 원인이라는 가설을 세웠다.

  • To evaluate these hypotheses, 17 recreational runners were analyzed to study the adaptive pattern of the medial longitudinal arch of the foot due to increased barefoot weight-bearing activity.

이 가설을 평가하기 위해, 취미로 달리기를 하는 17명을 대상으로 체중 부하 활동에 기인한 내측종족궁의 적응 패턴을 분석했다.

  • Changes occurred in the medial longitudinal arch which allowed deflection of this arch on loading which substantiated the hypotheses.

부하시 내측종족궁의 굴절을 가능하게 하는 이 궁에서 발생한 변화는 가설을 입증한다.

  • Other evidence suggests that sensory feedback largely from the glabrous epithelium of the foot is the element of barefoot activity which induced these adaptations.

다른 증거는 주로 발의 무모 상피에서 발생하는 감각 피드백이 적응을 유도하는  맨발 활동의 요소임을 시사한다.

  • The sensory insulation inherent in the modern running shoe appears responsible for the high injury frequency associated with running. The injuries are considered “pseudo-neuropathic” in nature.

현대적인 러닝화 고유의 감각 절연 처리가 달리기와 높은 부상 빈도의 원인으로 보인다. 부상은 사실상 “모조-신경병증”으로 간주된다.


cushion or plyometrics

There is a gap in the way doctors think and do and what athletes and patients require for top performance

최고의 경기력을 위해 의사가 생각하고 행동하는 방식과 운동 선수 및 환자가 요구하는 것에는 차이가 존재한다


 

Retraining Abnormal Movement Patterns Running-Walking Form & Technique

비정상적인 이동 패턴 달리기-보행 형태& 기술 재훈련


Foot moving in various directions

Training Involves Repeated Movements To Store Patterns

훈련은 패턴을 저장하기 위한 반복되는 움직임을 수반한다


Bang and Twist Walking VS Spring Roll Walking

Bang and Twist Walking VS Spring Roll Walking

Bang And Twist Walking vs Spring And Roll Walking

폭발 및 비틀기 보행 vs 용수철 및 구르기 보행


Deceleration Landing

Deceleration Landing

감속 착지


Neutral Landing

Neutral Landing

중립 착지


Acceleration Landing

Acceleration Landing

가속 착지


 

Old men running: mechanical work and elastic bounce

노인 달리기: 역학적 일과 탄성 반동력

  •  The results support the working hypothesis that the impaired muscle function in the old subjects results in a smaller amplitude of the vertical oscillation of the centre of mass, with a lower upward acceleration and a reduced duration of the aerial phase.

이 결과는 연로한 피실험자의 손상된 근육 기능이 무게 중심점의 수직 진동의 진폭 감소, 상승 가속도 감소 및 공중기 기간의 감소를 야기한다는 작업 가설을 뒷받침한다.

  • These in turn imply:

이것은 또한 다음의 사실을 내포한다:

  •  (a) less elastic energy stored

탄성 에너지 저장 감소

  • (b) a higher step frequency

걸음 빈도수 증가

  • (c) a lower external work to maintain the motion of the centre of mass of the body relative to the surroundings, and

주위부에 대한 신체의 무게 주싱점의 운동을 유지하기 위한 외부 일의 감소

  •  (d) a greater internal work to accelerate the limbs relative to the centre of mass.

무게 중심점에 대해 팔다리를 가속하기 위한 내부 일의 증가


 

Second Toe Towards The Target

목표를 향하는 제 2족지


 

Human Lever Model and Approach Vs Human Lever and Human Spring Model and Approach

인간 지렛대 모델 및 접근법 Vs 인간 지렛대 및 인간 용수철 모델 및 접근법

Is it Time for a Paradigm Shift to this New Model and Approach

새로운 모델과 접근법으로 패러다임을 변환할 때인가?

Human Lever and Human Spring Model and Approach

인간 지렛대 및 인간 용수철 모델 및 접근법


 

Progressive regenerative medicine and anti-aging medicine is defined as the earliest detection, intervention and prevention of age-related diseases. The current standard of care only requires doctors to do evaluations of the musculoskeletal systems when patients present with signs and symptoms of anti-aging related diseases.

선진적인 재생 의학 및 항노화 의학은 연령 관령 질환의 초기 발견, 치료 및 예방 으로 정의된다. 현재 치료 기준에는 환자가 항노화 관련 질환의 징후와 증상을 제시할 때 의사가 근골격계 시스템의 평가를 수행해야 한다.

Anti-aging medicine and the Human Spring Model and Approach exceeds this standard by practicing a form of medicine aimed at improving patients’ performance to the Olympic level for their age group before the pain even starts.

항노화 의학과 인간 용수철 모델 및 접근법은 통증이 이미 시작되기도 전 환자들의 기능이 자신들의 연령군에서 올림픽 수준으로 향상할 것을 목표로 하는 형태의 의학을 실행함으로 이 기준을 넘어선다.

Dr James Stoxen DC

 

Thank you!

감사합니다!

 


 

About Dr James Stoxen DC (282 Posts)

Dr. James Stoxen, D.C., owns and operates Team Doctors Treatment and Training Center. and Team Doctors Sports Medicine and Anti-aging Products. He has been the meet and team chiropractor at many national and world championships. He has been inducted into the prestigious National Hall of Fame, the Personal Trainers Hall of Fame and appointed to serve on the prestigious, Global Advisory Board of The International Sports Hall of Fame. He is also a member of the Advisory Board for the American Board of Anti-Aging Health Practitioners. Dr. Stoxen is a sought after speaker, internationally having organized and /or given over 1000 live presentations around the world.(full bio)


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