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Functional mechanical assessment of foot and ankle stiffness and work production in ice hockey skate boots

Ice hockey is a sport characterized by high speeds, sharp turns and abrupt stops. As a result of these explosive and agile movements, the interaction of the foot and ankle with the skate boot is fundamental for optimal stability and propulsion. The purpose of this study was to determine the nature of this mechanical coupling in both a conventional and prototype skate models. In phase one, a Biodex System 4 Pro dynamometer was used to isolate the foot and ankle / boot dynamics in sagittal and frontal plane movements. Three footwear conditions were evaluated (control shoe, a skate boot in production and a modified skate boot prototype). In phase two, lower body kinematics were assessed using 3D motion capture to determine if the above skate models would yield different joint movement coordination during skating push-offs using the two skate boot models. When comparing the three foot conditions, there was a significantly greater range of motion observed in the shoe control and modified skate boot than the regular skate boot (65.2 deg vs. 52.4 deg vs. 35.7 deg, p < 0.05). The total work done was only significant in the shoe control over the regular skate boot (16 kJ vs. 8.9 kJ, p < 0.05). In phase two, only the maximum plantar flexion was greater with the modified skate (11.3 deg vs. 1.3 deg, p < 0.05). The biodex dynamometer was able to discern differences between the three types of footwear using the dependent variables selected. Using a combination of the active and passive modes, this system has provided a valuable measurement of quantifying boot stiffness characteristics. / Une vitesse de jeu rapide, les virages brusques ainsi que les arrêts soudains sont des caractéristiques bien particulières au hockey sur glace. Considérant ces mouvements explosifs et agiles, l'interaction entre le pied, la cheville ainsi que la botte du patin devient fondamentale pour obtenir une propulsion et une stabilité optimale. Le but de cette études était de déterminer la nature cette interaction mécanique pour un modèle de patin a glace conventionnel ainsi que pour un prototype. Dans un premier temps, un dynamomètre Biodex System 4 a été utilisé pour isoler de façon dynamique le pied et la cheville/patin dans les plans sagittal et frontal. Trois conditions expérimentales ont été évaluées (soulier contrôle, patin commercialisé ainsi qu'un patin modifié). Par la suite, la cinématique des membres inférieurs fut mesurée en utilisant une système de capture du mouvement pour déterminer si les différentes botte de patin affecteraient la coordination motrice lors d'un départ.En comparant les trois conditions de botte, une différence significative a été observée pour l'amplitude de mouvement entre le soulier et le patin modifié et le patin commercial (65.2° vs. 52.4° vs. 35.7°, p < 0.05). Le travail total était seulement significatif entre le soulier et le patin commercial (16 kJ vs 8.9 kJ, p < 0.05). Pour la deuxième phase, seulement la flexion plantaire maximale était plus grande avec le patin modifié 11.3° vs. 1.3°, p < 0.05).Le dynamomètre Biodex a pu clairement discerner des différences entre les différentes conditions de botte pour les variables dépendantes sélectionnées. En utilisant les modes passifs et actifs, le système a permis de générer une méthode de quantification caractéristique de la rigidité de bottes.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.97258
Date January 2011
CreatorsBaig, Zubair
ContributorsDavid J Pearsall (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Kinesiology and Physical Education)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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