Биомеханическая диагностика оптимального выполнения циклических движений

Боль в коленном суставе приводит к уменьшению нагрузки на поврежденную конечность у пациента с привычным вывихом надколенника, что видно из уменьшения амплитуд вертикальной составляющей опоры при переднем и заднем толчках. Сравнение динамограмм вертикальной составляющей реакции опоры больного с привычным вывихом надколенника и здорового нетренированного человека свидетельствует о том, что при повышении нагрузки на конечность вариабельность опорных реакций снижается. Этот факт может быть объяснен тем, что с увеличени ем нагрузки на мышцы вариабельность ЭМГ-показа телей уменьшается, поскольку повышается количество синхронно работающих мышц [3]. В результате этого закономерно снижается вариабельность и динамических параметров ходьбы.

Для количественной характеристики различия формы вертикальной составляющей реакции опоры от шага к шагу при ходьбе нами предложен коэффициент вариабельности реакции опоры Kv, пропорцио нальный площади зоны, в которой расположены все динамограммы вертикальной составляющей реакции опоры. Этот коэффициент при нормальной ходьбе составляет для левой ноги 0,16 ± 0,03 и для правой - 0,17 ± 0,04 (указанные значения получены на основе обследования акта ходьбы 69 здоровых испытуемых). Данный коэффициент отражает вариабельность процесса нагружения каждой из конечностей при ходьбе, поэтому он имеет свое значение для каждой из них.

Повышение вариабельности биомеханических параметров ходьбы при поражении опорно-двигательного аппарата нижних конечностей относительно нормы - показатель несовершенства акта ходьбы, поскольку ее рост свидетельствует о повышении затрат мышечной энергии на коррекцию и поддержание стереотипа ходьбы [6]. Выработка двигательного навыка, в частности навыка ходьбы, заключается не только в том, чтобы добиться правильной координации движения, но и в том, чтобы осуществить это движение с минимальной затратой мышечной энергии, обеспечив мышцам максимальную продолжительность отдыха в моменты шага, когда их активность не востребована [8]. Поэтому уменьшение вариабельности данного параметра (т.е. уменьшение коэффициента Кv) в процессе реабилитации лиц с травмами и повреждениями суставов и сегментов нижних конечностей может быть использовано для объективной оценки его результата.

Обратимся теперь к сравнению стабильности формы вертикальной составляющей реакции опоры при ходьбе физически не тренированного человека и спортсмена-велосипедиста. Несмотря на примерно равную нагрузку на конечности у обоих испытуемых, вариабельность данного параметра заметно ниже у человека, занимающегося спортом, чем у человека, ведущего в основном сидячий образ жизни. Можно предположить, что улучшение функционального состояния мышц нижних конечностей в результате тренировки также сопровождается повышением синхронности их деятельности, что приводит к более стабильно повторяющейся от шага к шагу форме вертикальной составляющей реакции опоры.

У спортсменов разной квалификации наблюдается различие вариабельности ряда биомеханических параметров циклических движений. Так, например, при сопоставлении степени вариабельности кинематических и электрофизиологических параметров при беге на дистанцию 400 м обнаружено, что у спортсменов высокой квалификации наблюдается относительная стабильность кинематических характеристик движения к концу дистанции, в то время как у новичков на последних метрах дистанции резко увеличива ется вариабельность обеих групп показателей. Этот факт указывает на то, что с повышением квалификации спортсменов вариабельность показателей внешней структуры двигательного акта резко снижается [4]. Исследование коэффициента вариации длительности электрической активности ряда мышц нижних конечностей у спортсменов-бегунов высокой квалификации также показало его уменьшение при беге с максимальной скоростью [1].

Вариабельность вертикальных составляющих реакции опоры: 1 - пациента с привычным вывихом надколенника, 2 - физически не тренированного человека, 3 - спортсмена-велосипедиста, 4 - пожилого человека

Серия вертикальных составляющих реакции опоры пожилого человека характеризуется значительно большим разбросом формы этой составляющей от шага к шагу при ходьбе, чем у испытуемых младших возрастных групп. Подобный факт можно объяснить снижением уровня двигательной активности с возрастом и соответствующим снижением тонуса скелетных мышц.

Материалы данного исследования могут быть использованы для объективной оценки выносливости человека при длительной нагрузке на ноги при движении. Из двух спортсменов, занимающихся одним видом спорта, в котором участвуют нижние конечности, лучшего результата может добиться тот спортсмен, вариабельность биомеханических параметров движения которого меньше, поскольку при прочих равных условиях у него меньше затраты мышечной энергии на коррекцию стереотипа движения, т.е. для него характерна большая экономичность движения.

Перейти на страницу: 1 2 3