Биомеханическая диагностика оптимального выполнения циклических движений

Кандидат технических наук А.А. Жиляев, Российская государственная академия физической культуры, Москва

Цель настоящей работы - предложение количественного биомеханического критерия оценки оптимальности техники выполнения циклических движений, основанного на минимизации объема коррекционных движений при выполнении поставленной задачи. Сначала на примере изучения наиболее распространенного вида движения - ходьбы мы покажем, что эффективность выполнения различных видов движения зависит от функционального состояния мышц, принимающих непосредствен ное участие в изучаемом движении.

Нами была изучена ходьба 69 здоровых, физически не тренированных мужчин в возрасте 20…55 лет. В отличие от традиционного метода исследования динамических параметров ходьбы, заключающегося в однократной регистрации реакции опоры, мы исследовали вертикальную составляющую реакции опоры в серии из 10 шагов каждого испытуемого. Подобная методика исследования позволила выявить статистические закономерности нормальной ходьбы, т.е. вариабельность информативных биомеханических параметров в серии шагов испытуемых. Исследования проводились с использованием двух динамометрических платформ. Ходьба всех испытуемых исследовалась в привычном темпе. В процессе естественной ходьбы испытуемый последовательно наступал каждой ногой на одну платформу. Относительная нагрузка на нижние конечности определялась в процентах, при этом мы исходили из того, что суммарная нагрузка на обе конечности за двойной шаг составляет 100%. Интегрирование вертикальной составляющей реакции опоры позволяет определить суммарную нагрузку на конечность за шаг при ходьбе.

Все обследованные испытуемые были разделены на возрастные группы. Для каждой из них были определены следующие биомеханические параметры: относительная нагрузка на ноги при ходьбе (т.е. нагрузка на каждую ногу при ходьбе по отношению к суммарной нагрузке в 100 %), величина отношения среднего за шаг давления на поверхность опоры (эта величина рассчитывалась по теореме о среднем значении функции на интервале) к весу испытуемого и средняя длительность фаз опоры конечностей. Задача данного исследования состояла в сравнительном анализе вариабельности каждого из перечисленных выше параметров для ведущей и контралатеральной конечностей. Полученные данные приведены в таблице.

Результат исследования позволил сделать вывод о том, что вариабельность исследуемых биомеханических параметров меньше на стороне ведущей конечности (с большей силой отталкивания) во всех возрастных группах испытуемых. Данный результат позволил нам предположить, что функциональное состояние мышц опорной конечности с большей силой отталкивания несколько выше, чем контралатеральной конечности.

Для подтверждения данного предположения мы сопоставили вертикальные составляющие реакции опоры (см. рисунок) одноименных конечностей при ходьбе (также в серии из 10 шагов) четырех испытуемых -мужчин: 1 - пациента с травмой коленного сустава - привычным вывихом надколенника (27 лет), 2 - физически здорового нетренированного человека (22 года), 3 - спортсмена-велосипедиста (27 лет) и 4 - пожилого человека (78 лет).

Силовые и временные параметры нормальной ходьбы