Thirty-year Trends of Study Design and Statistics in Applied Sports and Exercise Biomechanics Research

International Journal of Exercise Science 11(1): 239-259, 2018. This study documented the change in study design and statistics employed in applied sports and exercise biomechanics research from 1985 to 2014. The sample comprised 676 data based original research reports published in the Journal of Applied Biomechanics (JAB) from 1985 to 2014. Eight design and 10 statistical criteria were extracted from each study. Descriptive statistics were calculated and change in study criteria over time were documented. Design criteria that did not change over time, remaining at relatively low levels of rigor, were widespread (71%) use of small (2-20) sample sizes and examination of numerous dependent variables (26.6% with \u3e13). The number of experimental groups and independent variables also did not change with typically 1 to 2 reported. There was a significant 61% linear increase in randomization of participants into groups, however by 2014 still a minority (39%) of studies were not reporting randomized assignment. Types of statistical analysis showed positive changes over time with a 48% quadratic decrease in descriptive analyses, a 3% linear increase in nonparametric statistics, and a 45% linear increase in reporting parametric statistical analysis. Changes in specific statistical methods included a 9% linear decrease in bivariate correlation and a 73% linear increase in ANOVA. Reporting of assumptions had a 35% linear increase, yet in 2014 sixty-five percent still did not report on meeting statistical assumptions. Changes in test statistics included a linear 56% increase of reporting observed P values and a quadratic 29% increase in reporting effect sizes beginning in the late 1990s. It was concluded there was evidence of small improvements in research design and statistics in JAB over the last 30 years; however, there is still room for improvement to meet higher levels of research rigor and current recommendations on statistical analysis and reporting

Κατανομή των Ολυμπιακών μεταλλίων σε ομάδες αθλημάτων και η σχέση της με τη γεωγραφική κλιματολογική και οικονομική ταξινόμηση των χωρών:Ολυμπιακοί αγώνες 1996-2008

Η κατάκτηση Ολυμπιακών μεταλλίων αποτελεί ένα πολυδιάστατο φαινόμενο που επηρεάζεται άμεσα από το γενικότερο κοινωνικό και αθλητικό περιβάλλον (De Bosscher, De Knop, Van Bottenburg, & Shibli, 2006). Αρκετοί ερευνητές ασχολήθηκαν με τον εντοπισμό κοινωνικών, οικονομικών, δημογραφικών και πολιτικών παραγόντων της κατάκτησης Ολυμπιακών μεταλλίων. Η οικονομική κατάσταση (Ball, 1972), το μέγεθος του πληθυσμού και η γεωγραφική έκταση (Bernard & Busse, 2004; Grimes, Kelly, & Rubin, 1974), το πολιτικό καθεστώς (Levine, 1974), ο αριθμός των συμμετεχόντων αθλητών (Moosa & Smith, 2004) καθώς και οι κλιματολογικές συνθήκες (Tcha & Pershin, 2003) αποτελούν μερικούς από τους βασικότερους παράγοντες πρόβλεψης των Ολυμπιακών μεταλλίων. Στην παρούσα έρευνα ταξινομήθηκαν τα Ολυμπιακά μετάλλια σε 12 κατηγορίες αθλημάτων (γυμναστική, ομαδικά αθλήματα, στίβος, αθλήματα ρακέτας, αθλήματα στόχου, αθλήματα επαφής, κολύμβηση, αθλήματα νερού, άρση βαρών, ιππασία, ποδηλασία και λοιπά αθλήματα) και διερευνήθηκε η σχέση τους με γεωγραφικά, κλιματολογικά και οικονομικά χαρακτηριστικά των χωρών. Τα δεδομένα της έρευνας αφορούσαν τους τέσσερις τελευταίους Ολυμπιακούς Αγώνες (Πεκίνο 2008, Αθήνα 2004, Σύδνεϋ 2000, Ατλάντα 1996) και μόνο για τις 87 χώρες που κέρδισαν τουλάχιστον ένα μετάλλιο στο Πεκίνο. Οι στατιστικές αναλύσεις περιελάμβαναν περιγραφικά στατιστικά, έλεγχο κατανομικής δομής των ποσοτικών μεταβλητών, απαραμετρικές αναλύσεις Kruskal-Wallis και λογαριθμογραμμικές παλινδρομήσεις. Οι αναλύσεις Kruskal-Wallis ανέδειξαν σημαντικές διαφορές στον αριθμό μεταλλίων: α) σε επτά από τις 12 κατηγορίες αθλημάτων και στα συνολικά μετάλλια μεταξύ των πέντε γεωγραφικών περιοχών (χ2=14.694, p=.005), β) σε εννιά κατηγορίες αθλημάτων και στα συνολικά μετάλλια μεταξύ των τεσσάρων κλιματικών ζωνών (χ2= 18.263, p=.000) και γ) σε εννιά κατηγορίες αθλημάτων και στα συνολικά μετάλλια μεταξύ των τεσσάρων οικονομικών επιπέδων (χ2 = 9.763, p=.021) των συμμετεχόντων χωρών. Το ολικό πολλαπλό λογαριθμογραμμικό μοντέλο εξήγησε το 59% της διασποράς των συνολικών μεταλλίων (F=28,081, p=,000), με προβλέπουσες το ΑΕΠ (β=,316), το κλίμα (β=,323), την έδρα (β=,299) και τον πληθυσμό (β=,202). Διαπιστώθηκε ότι οι χώρες με υψηλή οικονομία αποδίδουν σε περισσότερα αθλήματα σε σχέση με τις οικονομικά ασθενέστερες. Οι Ευρωπαϊκές χώρες παρουσίασαν φανερή υπεροχή σε όλα σχεδόν τα αθλήματα. Το Ψυχρό κλίμα φάνηκε να επηρεάζει σημαντικά την ανάπτυξη αθλημάτων που πραγματοποιούνται σε κλειστό χώρο. Το πλεονέκτημα έδρας ήταν ισχυρό σε αθλήματα με υποκειμενική κρίση (π.χ. γυμναστική). Το πηλίκο μετάλλια/αθλητές αναδείχθηκε σημαντικό στις περισσότερες κατηγορίες αθλημάτων, επιβεβαιώνοντας τη σημαντική συμβολή των συμμετεχόντων αθλητών στην ερμηνεία των Ολυμπιακών μεταλλίων. Τα αποτελέσματα προσθέτουν νέα γνώση στην ερμηνεία της απόδοσης των χωρών σε συγκεκριμένα Ολυμπιακά αθλήματα.Olympic medal win is a multidimensional phenomenon which is influenced by the overall social and sport setting (De Bosscher, De Knop, Van Bottenburg, & Shibli, 2006). Many researchers have identified social, economic, demographic and political factors which affect Olympic medals win. The economic situation (Ball, 1972), the population and the geographic region (Bernard & Busse, 2004; Grimes, Kelly, & Rubin, 1974) the political regime (Levine, 1974), the number of the participants (Moosa & Smith, 2004) and the climatic conditions (Tcha & Pershin, 2003) are some of the primary predictors of the Olympic medals. In the present research, the Olympic medals were categorized in 12 groups of sports (gymnastics, team sports, athletics, racket sports, target sports, contact sports, swimming, aquatics, weight-lifting, horse-riding, cycling and other sports) and their relationship to the countries’ geographical, climatic, and economic characteristics. Research data were collected for the previous four Olympic Games (Beijing, 2008, Athens, 2004, Sydney, 2000, Atlanta, 1996) and only for the 87 countries which were rewarded one medal in Beijing. The statistical analyses included descriptive statistics, the Kruskal-Wallis analysis as well as logistic regression analysis. With respect to the number of medals, Kruskal-Wallis analyses yielded significant differences among the five geographical regions in seven out of 12 sport categories (x2=14.694, p=.005). Also, significant differences were found among the countries’ four climatic zones (x2=18.263, p=.000) as well as among the countries’ four economic ranks (x2=9.763, p=.021) in nine sport categories. The results showed that rich countries invest in a bigger number of sports than poor countries do. European countries were superior in almost all sports. The cold climate seems to affect significantly the development of indoor sports. The advantage of hosting countries was notable in sports in which victory is determined by the objective judgment (e.g., gymnastics). The ration medals/athletes was proved to be important in the majority of sport categories, thus, confirming the important contribution of the participants in interpreting the Olympic medals. The results add to the interpretation of the Olympic Games. Recommendations for future research on the Olympic success via sport categorization are made

Bone and myo-dynamic asymmetries in children and pubertal tennis players: a prospective study of 9-month training

The effect of physical activity on the bone and muscular development of children has been of particular research interest. Tennis is a model of one-sided sport for the methodical study of this effect as it provides the ideal internal control through the non-dominant (ND) hand. The extra strengthening of the dominant (D) hand leads to bone and muscle hypertrophy. In the present study, bone and muscle growth of the upper and lower extremities and the grip strength of childhood and adolescence tennis players were evaluated over a period of 9 months, with the main purpose being to determine the effect of physical maturation and total training time. The sample consisted of 46 children (25 boys, 21 girls) divided into four groups: 1st: 8.18 ± 0.48 (pre-puberty), 2nd: 9.47 ± 0.14 (pre-puberty), 3rd: 10.53 ± 0.32 (pre/peri-puberty), 4th:12.28 ± 0.60 (peri/post-puberty). Bone mineral content (BMC), bone area (ΒΑ) and lean body mass (LBM) were measured using double-energy X-ray absorptiometry (DXA). The grip strength was measured with an analog hand dynamometer. The evaluation of sexual maturation was done using the Tanner method and the age peak height velocity (APHV) and maturity offset (MO) markers were calculated. The data were analyzed descriptively, with ANOVA and with multiple linear regression. The D hand showed significant hypertrophy in BMC (pre:11-21%, post:10-25%, g=0,03-1,40) and in BA (pre:7-12%, post:8-17%, g=0,10-0,88) and greater grip strength (pre:11-21%, post:10-25%, g=0,26- 0,50). In the lower extremities there were no significant asymmetries. Within the 9-month period the bone growth of the ND hand showed slight changes between the 4 groups (10-14% στο BMC & 9-11% στο ΒΑ), while the D hand showed similar growth during pre-puberty (13-14% in BMC, 10% in ΒΑ), a sharp increase in peri-puberty (20% in BMC, 15% in BA) and a sharp decrease in post-puberty (11% in BMC, 9,5% in BA). During the transition from pre/peri-puberty to peri-puberty (3rd group), the asymmetry of bone markers and LBM changed significantly (59% in BMC, 54% in ΒΑ & 38% in LBM), with the grip strength not showing significant changes (p>0,01). The linear combination of the change in maturation, the total training duration and the general physical activity interpreted 56% and 48% of BMC change and 40% and 42% of BA change of the D and ND hand, respectively. Physical maturation was the main interpretative factor of bone growth of the upper limbs and their change in the 9-month period, with the total training time being significantly correlated with the development of the D hand and asymmetries. Participation in tennis from infancy brings about a gradual strengthening of the D hand in bone mass and thickness and in muscle strength until peri-puberty, with a faster growth rate during peri-puberty and stabilization in post-puberty. The lower extremities are not affected asymmetrically, obviously due to insufficient chronicity and intensity of the asymmetrical function of the upper limbs. The findings are interpreted and discussed in the context of the value of bone and muscular strengthening of children developmentally, educationally and in terms of health in old age to reduce osteoporosis.Η επίδραση της σωματικής δραστηριότητας στην οστική και μυϊκή ανάπτυξη των παιδιών παρουσιάζει ιδιαίτερο ερευνητικό ενδιαφέρον. Η αντισφαίριση αποτελεί ένα μοντέλο μονόπλευρου αθλήματος για τη μεθοδική μελέτη αυτής της επίδρασης καθότι παρέχει τον ιδανικό εσωτερικό έλεγχο μέσω του μη κυρίαρχου (ΜΚ) χεριού. Η επιπλέον ενίσχυση του κυρίαρχου (Κ) χεριού οδηγεί σε οστική και μυϊκή υπερτροφία. Στην παρούσα μελέτη έγινε αξιολόγηση της οστικής και μυϊκής ανάπτυξης των άνω και κάτω άκρων και της δύναμης χειρολαβής αθλητών αντισφαίρισης παιδικής και εφηβικής ηλικίας σε διάστημα 9 μηνών, με σκοπό τον προσδιορισμό της επίδρασης της σωματικής ωρίμανσης και της συνολικής προπονητικής διάρκειας. Το δείγμα αποτέλεσαν 46 παιδιά (25 αγόρια, 21 κορίτσια) χωρισμένα σε τέσσερις ηλικιακές ομάδες: 1η: 8,18 ± 0,48 έτη (προ- εφηβεία), 2η: 9,47 ± 0,14 (προ-εφηβεία), 3η: 10,53 ± 0,32 (προ/περι-εφηβεία), 4η:12,28 ± 0,60 (περι/μετ-εφηβεία). Με την τεχνική της απορροφησιομετρίας ακτινών-Χ διπλής ενέργειας (DXA) μετρήθηκε η οστική περιεκτικότητα σε ανόργανα άλατα (BMC), η οστική επιφάνεια (ΒΑ) και η άλιπη σωματική μάζα (ΑΣΜ). Η δύναμη χειρολαβής μετρήθηκε με αναλογικό χειροδυναμόμετρο. Η αξιολόγηση της σεξουαλικής ωρίμανσης έγινε με τη μέθοδο Tanner και υπολογίστηκαν οι δείκτες σωματικής ωρίμανσης (Age Peak Height Velocity και Maturity Offset). Τα δεδομένα αναλύθηκαν περιγραφικά, με ANOVA και με πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση. Το Κ χέρι παρουσίασε σημαντική υπερτροφία στο BMC (πριν:11-21%, μετά:10-25%, g=0,03-1,40) και στο BA (πριν:7-12%, μετά:8-17%, g=0,10-0,88) και μεγαλύτερη στη δύναμη χειρολαβής (πριν:11-21%, μετά:10-25%, g=0,26-0,50). Στα κάτω άκρα δεν υπήρξαν σημαντικές ασυμμετρίες. Μέσα στο 9-μηνο η οστική ανάπτυξη του ΜΚ χεριού παρουσίασε μικρές μεταβολές μεταξύ των 4 ομάδων (10-14% στο BMC & 9-11% στο ΒΑ), ενώ το Κ χέρι παρουσίασε παρόμοια ανάπτυξη στην προ-εφηβεία (13-14% στο BMC & 10% στο ΒΑ), απότομη αύξηση στην περι-εφηβεία (20% στο BMC & 15% στο BA) και απότομη μείωση στη μετ-εφηβεία (11% στο BMC & 9,5% στο BA). Κατά τη μετάβαση από την προ/περι- στην περι-εφηβεία, η ασυμμετρία των οστικών δεικτών και της ΑΣΜ μεταβλήθηκε σημαντικά (59% στο BMC, 54% στο ΒΑ & 38% στην ΑΣΜ), με τη δύναμη χειρολαβής να μην παρουσιάζει σημαντικές μεταβολές (p>0,01). Ο γραμμικός συνδυασμός της μεταβολής της ωρίμανσης, της συνολικής προπονητικής διάρκειας και της γενικής φυσικής δραστηριότητας ερμήνευσε το 56% και 48% της μεταβολής του BMC και το 40% και 42% της μεταβολής του ΒΑ του Κ και ΜΚ χεριού, αντίστοιχα. Η σωματική ωρίμανση αποτέλεσε τον κύριο ερμηνευτικό παράγοντα της οστικής ανάπτυξης των άνω άκρων και της μεταβολής τους στο 9-μηνο, με τον συνολικό χρόνο προπόνησης να συσχετίζεται σημαντικά με την ανάπτυξη του Κ χεριού και των ασυμμετριών. Η ενασχόληση με την αντισφαίριση από τη νηπιακή ηλικία επιφέρει σταδιακή ενίσχυση του Κ χεριού στη μάζα και στο πάχος των οστών και στη μυϊκή δύναμη μέχρι την περι-εφηβεία, με ταχύτερο ρυθμό ανάπτυξης κατά την περι-εφηβεία και σταθεροποίηση στη μετ-εφηβεία. Τα κάτω άκρα δεν επηρεάζονται ασύμμετρα, προφανώς λόγω μη επαρκούς χρονιότητας και έντασης της ασύμμετρης λειτουργίας των άνω άκρων. Τα ευρήματα ερμηνεύονται και συζητούνται στο πλαίσιο της αξίας της οστικής και μυϊκής ενδυνάμωσης των παιδιών αναπτυξιακά, προπονητικά και από πλευράς υγείας στις μεγάλες ηλικίες για τη μείωση της οστεοπόρωσης