CC BY
16
В.И. Кожевников, О.Н. Ловыгина, С.А. Сысолятин, А.С. Быченков, И.П.Пилюгин, Т.И. Долганова* Курганский государственный университет *Клинико-экспериментальный научный отдел функциональных исследований ФГУ «РНЦ "ВТО им. акад. Г.А.Илизарова Росмедтехнологий»
а
ПОЛОВЫЕ И ВОЗРАСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОДЬБЫ У ДЕТЕЙ 7-14 ЛЕТ
Введение. Интерес к количественным показателям, характеризующим ходьбу человека, проявленный братьями Вебер в 1836 году [2], с одной стороны, возобновляется вновь с появлением новых технологий, позволяющих более оперативно получать данные о ходьбе человека, с другой - проявляется как необходимая потребность сегодняшнего дня [4]. В литературе имеются данные, описывающие ходьбу с учетом многих характеристик, однако в большинстве своем ходьба описана для условий движения с постоянной скоростью по ровной и твердой горизонтальной поверхности для взрослых практически здоровых мужчин [1]. Гораздо реже можно встретить описание характеристик при естественной ходьбе человека в возрастные периоды активного роста, с учетом половых особенностей, а также при постоянно меняющейся скорости ходьбы в процессе передвижения.
Целью настоящего исследования явилось изучение возрастной динамики антропометрических показателей и параллельно биомеханических характеристик при обычной ходьбе у детей в период активных ростовых процессов.
Методика исследования. В исследовании приняли участие 30 детей, 14 девочек и 16 мальчиков в возрасте 7-14 лет. Антропометрические и силовые характеристики нижних конечностей изучали с помощью динамометрического стенда. Для биомеханического анализа ходьбы использовался программно-аппаратный комплекс «ДиаСлед» на базе клинико-эксперимен-тального научного отдела функциональных исследований ФГУ «РНЦ "ВТО" им. акад. Г.А.Илизарова Росмедтехнологий». Изучали динамику давления под стопами в реальном масштабе времени, непосредственно в процессе выполнения ходьбы, а также оценивали временные и динамические характеристики походки.
Результаты исследования. Проведенные исследования возрастных изменений длины тела, длины и окружностей звеньев нижних конечностей, показателей максимальной силы мышц нижних конечностей (сгибателей и разгибателей) у детей позволили выявить некоторые особенности, связанные с полом обследованных.
7 7 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14
■ Девочки □ Мальчики
Рис. 1. Возрастная динамика изменения длины тела у детей 7-14 лет (п=30)
см
7 7 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14
■ Девочки □ Мальчики
Рис.2. Возрастная динамика изменения длины ног у детей 7-14 лет (п=30)
В возрастном периоде с 7 до14 лет явно выявляются высокие темпы ростовых изменений тела и его звеньев в группе обследованных девочек по сравнению с группой мальчиков (рис.1, 2).
Сравнение темпов прироста длины бедра и голени позволило выявить в первую очередь более высокие возрастные темпы прироста длины голени в группе девочек по сравнению с группой мальчиков. Возрастные изменения длины бедра в группе девочек опере-
жали таковые в группе мальчиков незначительно.
Анализ возрастной динамики прироста величин окружностей бедра (рис. 3) и голени показал, что более высокие темпы прироста этих величин нами выявлены в группе девочек по сравнению с группой мальчиков.
Определение среднего значения времени одиночного шага в режиме «обычная ходьба» (время переката на стопе плюс время переноса ноги) позволило выявить отсутствие возрастных и половых различий у детей 7-14 лет. Соответственно время одиночного шага для девочек составило 0,65±0,01 сек и для мальчиков 0,65±0,02 секунды. Для девочек и мальчиков в возрасте с 7 до 10 лет и с 11 до 14 лет время одиночного шага в первом и втором возрастных периодах составило 0,65±0,02 секунды.
Отсутствие изменений во времени одиночного шага в возрастном периоде с 7 до 14 лет предполагает относительное снижение этого показателя по отношению к таким параметрам тела как рост, масса, длина ноги и другим изменениям тела, имеющим устойчивое увеличение с возрастом (рис.4).
Рис.3. Возрастная динамика изменения величины окружности бедра у детей 7-14 лет (п =30)
Сопоставление темпов прироста поперечных и продольных размеров стопы в исследуемых нами группах мальчиков и девочек показало отсутствие половых различий в темпах прироста этих показателей с возрастом.
Измерение максимальной амплитуды подвижности стопы в сагиттальной плоскости выявило возрастное понижение подвижности стопы, как у мальчиков, так и у девочек с большей потерей подвижности стопы в сагиттальной плоскости с возрастом у мальчиков.
Изучение возрастной динамики роста максимальной силы мышц бедра и голени в исследуемых нами группах мальчиков и девочек позволило выявить чуть большие темпы возрастного прироста силы мышц сгибателей и разгибателей голени у девочек. Более высокие показатели максимальной силы мышц сгибателей и разгибателей голени в группе девочек обусловлены более высокими величинами диаметра бедра у обследованных нами девочек.
Возрастные темпы прироста максимальной силы разгибателей стопы у девочек оказались выше аналогичных показателей прироста максимальной силы разгибателей стопы у мальчиков. Высокие темпы прироста максимальной силы разгибателей стопы у девочек сопровождались высокими возрастными темпами прироста величины диаметра голени у испытуе-мыхдевочек по отношению к мальчикам. Сила сгибателей стопы с возрастом возрастала как у мальчиков, так и девочек, но имела выраженные индивидуальные различия в отдельные возрастные периоды.
Исследование временных параметров ходьбы на программно-аппаратном комплексе «ДиаСлед» проводили для условий «обычная, медленная и быстрая ходьба», когда всем испытуемым предлагалось пройти 10 м в прямом и обратном направлении, субъективно выбирая обычный темп ходьбы, в последующем эту же дистанцию нужно было пройти медленно и затем в быстром темпе.
□ Мальчики
12 12 13 13 14 14
] Лет
Рис. 4. Возрастная динамика изменения отношения
времени шага к длине ноги у детей 7-14 лет (п=30)
Отнесение времени одиночного шага в режиме движения «обычная ходьба» к длине ноги показало, что возрастная динамика этого показателя имеет практически равные темпы снижения как у девочек, так и у мальчиков. Анализ времени переноса ноги у наших испытуемых показал, что этот период мало меняется с возрастом (7-14 лет) и имеет некоторую тенденцию к увеличению. Соответственно опорный период ноги имел некоторую тенденцию к снижению в нашем исследовании, поскольку общее время одиночного шага с возрастом у наших испытуемых практически не менялось, причем у испытуемых мальчиков время переднего и заднего толчков в опорный период имело более заметные темпы снижения с возрастом, чем у девочек.
Анализ возрастной динамики отношения времени заднего толчка к длине ноги (рис. 5.) позволил выявить, что фактор укорочения времени заднего толчка у мальчиков играет большую роль в возрастном снижении этого показателя, нежели возрастное увеличение длины ноги.
Фактор увеличения длины ноги у девочек с возрастом играет большую роль в снижении отношения времени заднего толчка к длине ноги по отношению к фактору снижения времени заднего толчка в период ноги с опорой с возрастом.
Рис. 5. Возрастная динамика изменения отношения времени заднего толчка к длине ноги у детей 7-14 лет (п =30)
прироста этого показателя с возрастом в группе мальчиков были чуть выше, чем в группе девочек, что в свою очередь определяется меньшими приростами длины тела у мальчиков по отношению к девочкам в исследованной нами группе детей (рис.7).
Определение максимальной величины локальной нагрузки на единицу площади стопы у наших испытуемых в процессе обычной ходьбы показало, что возрастные темпы прироста этого показателя в группе девочек были выше, чем у мальчиков (рис.8).
В пределах одного возраста и пола показатели максимальных значений локальной нагрузки на единицу площади стопы сильно различались.
Поскольку давление на стопу определяется силой тяжести тела и инерционными силами, возникающими в процессе движения, мы определили нагрузку на единицу площади стопы относительно массы тела (рис. 9). Полученные результаты относительной нагрузки на единицу площади стопы в процессе ходьбы позволяют говорить, что в группе девочек этот показатель практически не имел возрастных изменений. В группе мальчиков относительная величина нагрузки на единицу площади стопы оказалась выше в возрасте до 10 лет по отношению к возрасту 11-14 лет.
Рис. 6. Возрастная динамика изменения максимальной силы разгибателей голени у детей 7-14 лет (п =30)
Определение темпов прироста максимальной силы разгибателей голени у обследованных нами детей показало, что в группе девочек прирост этого показателя с возрастом имел чуть большие темпы, чем в группе мальчиков. Возрастные величины прироста максимальной силы разгибателей голени с 7 до 14 лет составили более чем 3-кратное увеличение у обследованных нами детей (рис. 6).
Рис. 8. Возрастная динамика изменения максимальных значений локальной нагрузки на единицу площади стопы при ходьбе у детей 7-14 лет (п=30)
I Девочки
10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 1 Лет
□ Мальчики
кг /кв см/кг 0,07 -
0,06 0,05 0,04 0,03
ЯЙЙаЗ
I Девочки
10 10 11 11 12 12 13 13 14 14
Лет
и Мальчики
Рис. 7. Возрастная динамика изменения отношения максимальной силы мышц разгибателей голени к длине голени у детей 7-14 лет (п=30)
Учитывая, что длина голени в этот возрастной период также увеличивалась, особенно у девочек, расчет отношения величины максимальной силы разгибателей голени к длине голени показал, что темпы
Рис.9. Возрастная динамика максимальных значений локальной нагрузки на единицу площади стопы при ходьбе у детей 7-14 лет соотнесенной к массе тела (п=30)
Заключение. Полученные половые различия в темпах возрастных изменений антропометрических
показателей и кинематических и динамических характеристиках у детей 7- 14 лет при обычной ходьбе позволяет говорить о зависимости биомеханических характеристик ходьбы от темпов ростовых процессов.
Любая двигательная система в живых организмах адаптирована таким образом, что, решая проблему движения, стремится к оптимизации затрат на перемещение [3]. Учитывая вышесказанное, можно предположить, что изменения в теле человека, связанные
с ростовыми процессами, не предполагают роста затрат на перемещение, если не рассматривать особенных состояний организма. Выявленное на фоне ростовых процессов абсолютное увеличение с возрастом максимальных значений локальной нагрузки на единицу площади стопы у детей 7-14 лет при обычной ходьбе, как оказалось, не сопровождается увеличением нагрузки на единицу площади стопы, если соотнести этот показатель с массой тела.
Список литературы
1.Богданов В.А., Гурфинкель В.С. Биомеханика локомоций человека// Физиология движений. Сер. «Руководство по физиологии». - Л.: Наука, 1976. - С. 376.
2.Weber W, Weber E. Die mechanic der der menschlichen Gehwerkzenge. Gottingen. 1836.
3.Биомеханика: Учеб. пособие / Чигарев А.В., Михеев Г.И. - Мн.: УП «Технопринт», 2004. -306 с.
4.Скворцов Д.В. О «незримом» формировании новой медицинской специальности//Медицинская помощь. -2004. - № 1. - С. 21-24.
