WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«51.28 ПРЕДИСЛОВИЕ В монографии исследуются актуальные проблемы формирования осанки детей школьного возраста; ...»

-- [ Страница 3 ] --

— грудного отдела;

— поясничного Б — грудного отдела позвоночного столба;

отдела;

— тазового пояса;

1Д — бедра;

1В — поясничного отдела позвоночного стол — голени;

— верхней конечности.

ба;

— тазового пояса;

2 — положение отвеса Линии-ориентиры: 2 — для постурального баланса мышц нижней 3 — 4 — бикосталь конечности: 2А — бедра;

2Б — голени;

ная;

5 — 6 — лонно-копчико 3 — положение отвеса для постурального вая;

7 — 8 — меж баланса мышц верхней конечности:

берцовая;

9 — ЗА — плеча;

ЗБ — предплечья.

4 — 5 — 6 — линия, сое диняющая концы последних ребер;

7 — бик соединяющая гребни под вздошных костей;

8 — задняя соединяющая подвздошные кости;

9 — соединяющая буг ристости седалищных костей;

10 — битубер большие бугорки плечевых костей;

соединяющая плечевой кости;

12 — соединяющая головку лучевой кости и венечный отросток локтевой кости;

13 — соединяющая шиловидные отростки;

14 — ная, большие бедренных костей;

15 — верхняя бикондиллярная, соеди няющая мыщелки бедренной кости;

16 — ниж няя бикондиллярная, соединяющая мыщел ки большеберцовой кости;

17 — лярная, соединяющая лодыжки берцовых костей Рис. 3.82. Визуальные критерии нормативной модели оптимального статического стереотипа.

Вид сверху относительно горизонтальной Оценка движений таза и поясничного отдела позвоночного столба.

плоскости (Васильева, 2001).

Линии-ориентиры: 1 — биаурикулярная, соединяю Тест. Положение испытуемого — сидя на табурете. Изучается положение щая наружные края слуховых проходов;

2 — биакро стоп, уровень гребня подвздошной кости, положение поясничного отдела миальная, соединяющая позвоночного столба, тонус живота, и яго суставы;

3 — бикостальная, соединяющая передние дичных. концы ребер;

4 — соединяющая Оценка. При правильной осанке сидя стопы испытуемого располагают- большие вертелы бедренных костей;

5 — бикондил лярная, соединяющая головки малоберцовых костей;

ся плашмя на полу, гребень подвздошной кости с обеих сторон на одина 6 — соединяющая середину ковом уровне, поясничный лордоз уплощен, мышцы слегка равномерно пяточного бугра и второй палец стопы напряжены (рис. 3.84).

а б а б Рис. 3.84. Оценка осанки в положении Рис. 3.85. Оценка движений грудного сидя: отдела позвоночника:

а — правильно, б — неправильно а — в норме, б — при нарушениях подвиж ности (Иваничев, 1997) G H двигаться нижние углы лопаток, мышцы шеи и мышца, поднимающая ло патку, остаются расслабленными.

Рис. 3.83. Диагностическая карта оптимальности статики:

— регистрация локализации болевых ощущений и деформации контуров человека;

Оценка сложных движений. Тест. Испытуемый стоит на одной ноге.

С, D, Е, анализ оптимальности статического стереотипа в трех плоскостях (оценка Оценивается положение всех суставов опорной ноги, оси и ОЦТ тела, таза смешения проекции ОЦМ тела в целом и его отделов, нарушение параллельности между и позвоночного столба, напряжение мышц, особенно стабилизирующих границами отделов);

Н — анализ суставной дисфункции, регистрация локализации тазобедренный сустав (большая и средняя ягодичные мышцы).

и направления функциональных блоков, локальной гипермобильности Оценка. При правильном стоянии все суставы опорной ноги располо жены в проекции вертикального отвеса. ОЦТ тела смещается вперед отно Оценка движений грудного отдела позвоночного столба. Тест. Испытуе сительно головок 2-й и 3-й плюсневых костей по сравнению с положени мый сидит на табурете, на коленях лежит тетрадь. Обращается внимание на ем стойки на двух ногах. Гребни подвздошных костей расположены гори правильное положение поясничного отдела позвоночного столба, затем на зонтально, физиологический изгиб позвоночного столба не изменен, не положение рук, соотношение мышц грудного отдела происходит также сколиозирования. Стабилизирующие тазобедренный сус позвоночного столба и плечевых суставов. Наблюдается реакция грудного тав мышцы, в особенности отводящие, напряжены на стороне опорной но отдела на любые изменения положения головы и конечностей.

ги. Сгибатели и разгибатели поясничного отдела позвоночночного столба Оценка. При правильной осанке тетрадь лежит на коленях, руки сво (мышцы живота, мышца, выпрямляющая позвоночник) и тазобедренного бодно опущены, грудной отдел слегка кифозирован, нижние фиксаторы сустава равномерно напряжены, в том числе мышцы живота и квадратная плечевого пояса и верхние квадранты мышц живота слегка напряжены.

мышца поясницы (рис. 3.86).

Плечи не должны выдаваться вперед, а верхняя часть трапециевидной При расслаблении отводящих мышц при неправильных положениях мышцы и мышца, поднимающая лопатку, не должны напрягаться.

приподнимается гребень подвздошной кости на стороне, противоположной Тест. После этого испытуемый поднимает тетрадь на уровень головы с по опорной ноге.

воротом назад. При повороте туловища исследуется состояние мышц живота Взаимосвязь между гибкостью позвоночного столба и осанкой раскры и спины, положение лопаток, грудного отдела позвоночного столба, напряже вается, главным образом, в теоретическом и клиническом аспектах.

ние шейной мускулатуры и верхней части трапециевидной мышцы (рис. 3.85).

По мнению Corbin, Noble (1980), Holland, Davis (1975), дисбаланс в мы Оценка. При правильном выполнении движения происходит плавная шечном развитии и отсутствие растяжимости в определенных группах ротация грудного отдела. Ноги стоят прямо, косые мышцы живота, верхние мышц могут способствовать нарушению осанки. Так, сутулость, например, квадранты мышц живота и мышцы спины напряжены примерно одина может быть связана с недостаточной эластичностью грудных мышц и низ ково. При этом движении не должны происходить наклон в сторону и раз них пальцев рук определяют результат пробы. Выполняют три попытки.

кой выносливостью приводящих Засчитывается лучший результат. Если испытуемый не достает до пальцев мышц лопаточной области. По ног, то результат записывают со знаком минус (например, — 5 см), если ложительное влияние в этом достает — со знаком плюс (например, +7 см).

случае может оказать выполне При выполнении наклонов туловища нужно следить за правильным ние упражнений на растягива дыханием, облегчающим их выполнение.

ние соединительнотканных ком Во время наклона мышцы нижней части спины подвергаются пассивно понентов мышц с одновремен му напряжению. Чем больше напряжение, тем труднее сгибать верхнюю ным укреплением ее мышечных часть туловища по направлению к бедрам. Главная задача в этот момент — элементов (Holland, Davis, свести к минимуму напряжение мышц. Расслабление может быть достигну 1975). Crawford, (1993) уста то в результате медленного выдоха. Результаты исследований (Campbell, 1970;

новили, что значительный ки Roaf, 1977) убедительно показывают, что глубокий вдох, при котором груд фоз у пожилых людей связан со Рис. 3.86. Оценка сложных движений: ная клетка расширяется, а мышцы живота втягиваются, сопровождается ак сниженной амплитудой подни а — в норме, о — при нарушениях осанки тивным сокращением мышц нижней части спины. Однако сокращение этих мания рук.

(Иваничев, 1997) мышц является нежелательным, поскольку еще больше увеличивает сопро На боль в области нижней тивление наклону вперед и инициирует вытяжение нижней части туловища, части спины жалуются многие.

которое представляет собой движение, противодействующее наклону.

Тысячи людей ежегодно ищут способы избавления от нее. Ученые пока не Во время вдоха легкие наполняются воздухом, т.е. создается эффект пришли к единому мнению относительно этиологии этого заболевания, тем "поднимания" (рис. 3.87). Если во время наклона легкие будут наполнены не менее, необходимость сохранения адекватной подвижности позвоночно воздухом, то создаваемый эффект "поднимания" будет мешать выполнению го столба является бесспорной. Как показывают результаты исследований, необходимого движения. Когда из легких выпущен воздух, подъемная сила адекватный уровень гибкости позвоночного столба способствует снижению отсутствует и, таким образом, ничто не препятствует силе тяжести действо риска возникновения болевых ощущений в области нижней части спины, вать на верхнюю часть туловища, способствуя ее опусканию к бедрам.

а также уменьшает серьезность недомогания (Cailliet, 1988;

Deyo и др., Во время наклона основной процесс сгибания спины происходит к мо 1990, Russell, Highland, 1990). Вместе с тем некоторые ученые высказывают менту, когда туловище наклонено вперед под углом 45°. Дальнейший нак сомнения по поводу взаимосвязи между гибкостью и болевыми ощущени лон вперед осуществляется благодаря вращению таза вокруг оси тазобед ями в области нижней части спины (Battie и др., 1987, 1990).

ренных суставов. и Pruzzo (1971) установили, что во время выдоха Одним из факторов, связанным с болевыми ощущениями в области верхушка крестца движется назад, а ее противоположная часть — вперед, нижней части спины, является скорость движения позвоночного столба, а т.е. выдох способствует выполнению этого движения и, следовательно, нак именно, его поясничного отдела. Marras и Wongsam (1986) установили раз лону (рис. 3.88).

личия в показателях угла наклона и скорости движения позвоночного стол По данным De Trover, Loring (1986), в вертикальном положении диаф ба у лиц, испытывающих боль в нижней части спины, и у испытуемых кон рагма оказывает вдыхающее воздействие на нижнюю часть грудной клетки, трольной группы. По мнению авторов, показатель скорости движения поз а в положении лежа на спине — выдыхающее. При сгибании туловища, под воночного столба может использоваться в качестве контроля восстановле действием силы тяжести, диафрагма постепенно поднимается и в процессе ния функции нижней части спины больных.

выдоха, давит на сердце, замедляя частоту его сокращений. Поэтому мед Активная гибкость позвоночного столба может определяться по резуль ленное дыхание, при котором фаза выдоха более продолжительная, чем фа татам измерения амплитуды движений в сагиттальной и фронтальной плос за вдоха вызывает снижение частоты сердечных сокращений и артериаль костях.

ного давления.

Методика определения активной гибкости в положении стоя Подвижность позвоночного столба при наклоне назад также определя ется из положения стоя (см. рис. 3.87, б) сантиметровая лента наклады Испытуемый стоит на краю скамейки или небольшого возвышения.

вается от остистого отростка позвонка (наиболее выступающего при Плавно выполняется наклон вперед, не сгибая коленей. За ноль принима наклоне вперед) до начала межъягодичной складки.

ется уровень опоры, на которой стоит исследуемый. По положению сред Тест для оценки гибкости Повторное измерение проводится при максимальном наклоне назад с при наклоне спины назад состо выпрямленными в коленных суставах ногами. Разница между измерениями ит в следующем. Выполняющий является показателем подвижности позвоночного столба назад. У детей от тест из положения лежа на жи 7 до И лет подвижность должна быть не менее 6 см, а от 12 лет и старше воте кладет руки под плечи, как — не менее для отжимания от пола, таз не должен отрываться от пола, ког да тестируемый приподнимает вверх грудь. Это и есть тестиро вание пассивной гибкости позво ночного столба, поскольку мус кулатура спины не "использует ся". Показателем служит расстоя ние от надгрудинной выемки до пола.

" > Выпрям Результаты и оценка выполне ление Расширяющийся ящик Сгибание Расширяющаяся грудная полость ния теста приведены в табл. 3.26.

Подвижность в различных от делах позвоночного столба опре Рис. 3.88. Стандартное сгибание и выпрям деляется с помощью теста Шобе ление, имеющие место во время вдоха ра. Сантиметровой лентой изме и выдоха 1980) ряют расстояние между остистым отростком позвонка и крест Таблица 3.26. Нормативы выполнения теста цом, а затем предлагают обследуе "растягивание позвочного столба назад" мому наклониться вперед. Смеще (по Имри и 1988) Действие ручки ведра ние сантиметровой ленты (удли Результат, см Оценка нение ее) при наклоне указывает на нормальную гибкость в пояс >30 Отлично Латеральное расширение ничном отделе. Если смещение Хорошо ленты отсутствует, то это указы Удовлетворительно вает на "блокирование" движений <9 Плохо в сагиттальной плоскости в пояс ничном отделе.

Можно применять и другой способ определения подвижности при нак лоне туловища вперед Платонов (1997). Испытуемый сидит на гимнасти расширение ческой скамейке с выпрямленными ногами без хвата руками. Туловище и голова активно наклонены С помощью гониометра измеря ется угол между вертикальной осью линией, соединяющей подвздошный гребень таза с остистым отростком позвонка Хорошая подвижность от мечается, когда голова испытуемого касается коленей (угол не менее 150°);

Опушение диафрагмы если кисти рук не дотягивают до голеностопных суставов (угол менее 120°) Рис. 3.87. Различные способы увеличения емкости грудной полости во время вдоха — подвижность плохая.

1992) Для определения уровня гибкости ниж 38,1 см ней части спины и подколенных сухожилий используют тест "сесть и дотянуться". Hopkins (1981) и Hopkins и Hoeger (1986) предложили несколько модифицированный вариант теста, устраняющий влияние недостаточной под вижности плечевого пояса и пропорциональ ных различий между длиной рук и ног. Как А видно из рис. 3.89, для каждого испытуемого устанавливается нулевая точка на отрезке расстояния пальца к ящику, основанная на пропорциональных различиях в длине конеч ностей. Исследования, проведенные Hoeger и коллегами (1990) и Hoeger и Hopkins (1992), Рис. 3.90. Измерение подвиж 38,1 см подтвердили более высокую надежность этого ности при сгибании позвоноч ного столба: места установки модифицированного теста.

гравитационного гониометра При наклоне туловища вперед из верти кального положения Сермеев (1969), для оп ределения подвижности отделов позвоночно го столба, предлагает устанавливать гониометр в четырех точках:

"Отличная" гибкость и позвонков (рис. 3.90).

Нормативные оценки некоторых показателей подвижности в отделах 38,1 см 38,1 см позвоночного столба при наклоне туловища для детей школьного возраста представлены в табл. (Сермеев, 1969).

Таблица 3.27. Нормативные оценки показателей подвижности в суставах позвоночного столба для школьников лет, град Наклон туловища вперед (активные движения) "Плохая" гибкость Возраст, лет Оценка Верхнегрудной Нижнегрудной и Шейный отдел отдел поясничный отделы | Исходная позиция Дистанция Скользящая 7 Выше средней В измерительная Средняя шкала Ниже средней 8 Выше средней Средняя Ниже средней 9 Выше средней * FBD: Расстояние от пальца до ящика Средняя Позиция при исследовании Ниже средней 10 Выше средней Рис. 3.89. Сопоставление оригинального и модифицированного теста "сесть и дотянуться":

а — исходная позиция теста;

б — стандартный тест;

в — "отличная" гибкость (стандартный Средняя тест);

г — "плохая" гибкость (стандартный тест);

д — модифицированный тест (Hoeger, Ниже средней Hopkins, 1992) Окончание табл. 3. Окончание табл. 3. Наклон туловища вперед (активные движения) Наклон туловища вперед Возраст, лет Оценка Нижнегрудной и Активные движения Пассивные движения Шейный отдел Воз отдел поясничные отделы раст, Оценка Нижне- Нижне Верхне- Верхне лет 11 Выше средней Шейный грудной Шейный грудной грудной грудной Средняя отдел и пояснич- отдел и пояснич отдел отдел Ниже средней ный отделы ный отделы 12 Выше средней 10 Выше средней Средняя Средняя Ниже средней Ниже средней 13 Выше средней 11 Выше средней Средняя Средняя Ниже средней Ниже средней 14 Выше средней 12 Выше средней Средняя Средняя Ниже средней Ниже средней 15 Выше средней 13 Выше средней Средняя Средняя Ниже средней Ниже средней 16 Выше средней Средняя 14 Выше средней Ниже средней Средняя Ниже средней 17 Выше средней Средняя 15 Выше средней Ниже средней Средняя Ниже средней 16 Выше средней Таблица 3.28. Нормативные оценки показателей подвижности в суставах позвоночного Средняя столба у школьников лет, град Ниже средней Наклон туловища вперед 17 Выше средней Средняя Активные движения Пассивные движения Воз Ниже средней раст, Оценка Нижне- Нижне Верхне- Верхне лет Шейный грудной Шейный грудной грудной грудной Для определения подвижности в отделах позвоночного столба при раз отдел и пояснич- отдел и пояснич отдел отдел 1 ный отделы отделы гибании часто используют тест "Мост". Его можно выполнять с прямыми и с согнутыми в коленях ногами. Определяют минимальное расстояние в сан 7 средней тиметрах между пятками и ладонями фаланги третьего пальца Средняя 59— Ниже средней кисти). Однако выполнение этого теста связано с определенной степенью Выше средней риска. Calliet и Gross (1987) считают, что чрезмерное прогибание является Средняя опасным. По их мнению, гипервыпрямление поясницы может привести Ниже средней к травме вследствие чрезмерного сжатия дисков позвоночного столба и нер 9 Выше вных волокон, образующих седалищный нерв (рис. 3.91). По мнению Средняя ра (2001), выполнение этого упражнения со временем может привести к по Ниже средней явлению болевых ощущений и хроническому повреждению.

Боковая подвижность позвоночного о 12 24 I ная дуга столба оценивается по глубине наклона в Для правши сторону (степень латерофлексии), не сги 30 24 бая коленей. Кроме того, измеряется рас Чрезмерная дуга стояние от третьего пальца руки до пола.

Для левши Боковая подвижность у детей школьного Защемляет суставы возраста должна быть в пределах от 15 до 20 см. Сравнивается симметричность изме рений при наклоне в обе стороны.

Для определения подвижности позво ночного столба при вращениях туловища относительно вертикальной оси, чаще всего используется тест, предложенный Fleisch Проведение теста. На стояке закрепля ется измерительная шкала длиной 30 дюй мов (1 дюйм = 2,5 см). От 12-дюймовой от метки под прямым углом до стены на полу проводится прямая линия (рис. 3.92). Если Рис. 3.91. Чрезмерное выпрямле- испытуемый имеет латентное доминирова Рис. 3.92. Тест Fleischmann (1964) Рис. 3.93. Определение силовой выносли ние поясницы может привести ние правой конечности, то он встает левым вости мышц спины и живота к травме вследствие сильного боком к разметке на стене на расстоянии сжатия дисков позвоночного вытянутой руки, носки на линии, ступни Время удержания туловища определяется по секундомеру и составляет для столба, защемления суставов вместе. Из такого исходного положения ис- детей лет 1 — 1,5 мин, а для детей старше лет — мин.

и ущемления нервных волокон пытуемый поворачивает туловище, пытаясь Для оценки силовой выносливости мышц правой и левой сторон ту (Cailliet, Gross, 1987) пальцами вытянутой руки достать как мож- ловища используют следующий тест. Ребенок ложится поперек кушетки но дальше разметки. Для испытуемых с ле- на бок таким образом, чтобы гребни подвздошных костей находились на восторонней доминантой используется другая шкала, и поворот туловища краю кушетки, верхняя часть туловища на весу, ноги удерживает обследу выполняется в обратном направлении. Амплитуда подвижности туловища ющий. Время удержания туловища в горизонтальном положении для де определяется в сантиметрах, а результат фиксируется при условии, если тей лет составляет в норме 1 — 1,5 мин, для детей лет — 2 мин.

крайнее положение при вращениях туловища сохраняется не меньше 2 с.

Для определения статической силовой выносливости мышц спины ре- Оценка динамической выносливости мышц живота произво дится двумя способами:

бенка укладывают на живот. Он производит разгибание туловища пример 1) лежа на спине, ноги фиксированы, руки на поясе — определяется ко но до угла 30° (рис. 3.93, а). Этот вариант применяется в том случае, если личество переходов из положения лежа в положение сидя в темпе ребенок не может выполнить тест с удержанием верхней части туловища на 20 раз в минуту (рис. 3.93, б). Норматив для детей лет раз, а весу. Определяют время удержания туловища до появления признаков по для более старшего возраста — раз.

качивания или самостоятельного прекращения теста.

2) лежа на спине, руки на поясе, прямые ноги под углом 45° удержива У детей в возрасте лет средняя продолжительность удержания та ются на весу (рис. 3.93, в). Норматив для детей лет равен — — кого положения составляет мин.

1,5 мин, а старше лет — мин.

Оценка силовой выносливости мышц спины также производится из ис Для оценки силовой выносливости мышц живота и спины применяют ходного положения лежа на животе на кушетке, при этом верхняя часть ту также следующие тесты.

ловища до гребней подвздошных костей находится на весу, руки на поясе.

Таблица 3.28. Нормативы выполнения теста "частичное сгибание вверх" Для мышц живота. Ребенка усаживают на кушетку или на пол с полу (по данным Фолкнера и др., 1988) согнутыми в тазобедренных и коленных суставах ногами и отклоненным назад (под углом 60°) туловищем;

руки согнуты в локтях и положены на за- Количество раз тылок. Определяют время удержания туловища в таком положении до по Оценка Мужчины, лет Женщины, лет явления признаков покачивания или самостоятельного прекращения теста.

35—44 >45 > Для определения силовой выносливости правой наружной косой мыш Отлично цы живота ребенка укладывают на спину со скрещенными на груди рука- 60 50 40 50 40 ми и разведенными в стороны ногами (для устойчивого положения таза). Хорошо 45 40 25 40 25 Ему предлагают, приподняв голову и туловище, повернуть туловище влево Удовлетворительно 30 25 15 25 15 и максимально долго удерживать его в этом положении. Плохо 10 5 10 6 При необходимости включить компонент выносливости и силы при Примечание. Испытуемым старше 45 лет рекомендуется выполнять упражнение на расстоянии тестировании брюшной мускулатуры целесообразно использовать метод, 8, а не 12 см.

разработанный Фолкнером (1988). В этом тесте испытуемый занимает та кое положение лежа, при котором колени образуют угол 90°, руки вытя нуты ладонями вниз, пальцы касаются полосок ленты, расположенных • рессорная — способность к упругому распластыванию под действием нагрузки;

. ••• перпендикулярно к телу с обеих сторон. Две дополнительные полоски • балансировочная — участие в регуляции позной активности при стоя ленты размешают параллельно первым на расстоянии 8 см. При поднима нии и ходьбе;

нии туловища вверх вначале наблюдается "выпрямление" участка поясни • толчковая — сообщении ускорения ОЦМ тела при локомоциях.

цы с последующим медленным "сгибанием вверх" верхней части спины и скольжением пальцев вдоль пола Важнейшей конструктивной особенностью стопы человека является ее до касания ими вторых полосок;

сводчатое строение (рис. 3.95). Сводчатость стопы поддерживается и укреп после этого туловище возвращается ляется мышцами голени, поэтому ее демпфирующие свойства определяют в исходное положение до тех пор, ся не только анатомическими особенностями костей, но и активной рабо пока тыльная часть головы испыту- той мышц.

емого не коснется рук проводяще Так как продольные и поперечные своды стопы обращены выпуклос го тест. тью кверху, то при вертикальной позе давление на подошву распределяет Движения должны выполняться ся в основном на 3 точки (пяточ медленно, без остановок и под пос- ный бугор, головки I и V плюсне тоянным контролем инструктора;

вых костей) и наружный край по выполняется 20 "сгибаний вверх" в дошвы. Поэтому площадь эффек минуту. Испытуемые могут выпол- тивной опоры оказывается нять упражнение столько раз, меньше, чем площадь ее подошвы.

6 сколько смогут без пауз, до 75 Нагрузка на стопу распределя- Внешний продольный свод ется следующим образом: через те Рис. 3.94. Канадский тест для определения В табл. 3.29 приводятся нормативы для мужчин и женщин ло таранной кости на пяточный бу силы мышц туловища. Из положения лежа разного возраста. гор, ладьевидную и клиновидные на спине колени согнуты под углом 90°, кончики пальцев касаются полосок ленты, Диагностика осанки человека не кости на головки плюсневых расположенных перпендикулярно тулови была бы полной без измерения и костей, образуя внутреннюю про щу (а). После выпрямления области пояс оценки состояния опорно-рессор- дольную дугу, а также через пяточ ницы испытуемый сгибает верхнюю часть ных свойств его стопы. ную и кубовидную кости на голов спины до тех пор, пока кончики пальцев Внутренний продольный свод Выделяют три основные функ- плюсневых костей, обра не коснутся двух расположенных дальше ции, присущие нормальной стопе: зуя при этом наружную продольную Рис. 3,95. Своды стопы человека полосок ленты (8 см от первых) (б) 148 дугу. Таким образом, можно представить две продольные оси стопы. Одна, Косолапая стопа. Противопо проходящая через середину пятки и промежуток между I и II плюсневыми ложностью плоско искривленной Боль Боль костями, — это ось силы, по которой передаются основные нагрузки при в шее стопы является косолапая стопа.

в грудном ходьбе, и другая, проходящая через середину пятки и промежуток между отделе Она характеризуется искривле II и III плюсневыми костями, — ось равновесия или баланса, в которой про- позвоноч нием пятки вовнутрь и ее опорой Боль в ника исходят движения стопы при стоянии. Положение этой оси определяется как пояснице и на внешний край. При косола напряжение равная длина рычагов от этой оси до головок I и V плюсневых костей.

пости каблук стирается с внеш мышц Исследованими Гурфинкеля (1965) установлено, что при вертикальной ней стороны.

позе в норме масса тела на стопу распределяется следующим образом:

Полая стопа характеризуется 20,5 % — на отдел стопы, 18,4 % — на передненаруж в изменении полости стопы на Боль отдел, 5,5% — на область свода, а на пятку — 55, отрезке между пяточным бугром в тазо По данным Давыдовой, при ходьбе масса тела человека распределяет и головками плюсневой кости и бедрен ся следующим образом: на пятку приходится 33,2 на среднюю часть — ном одновременным искривлением суставе 5 на часть стопы — 26 на этой части. Такой дефект харак часть — 35, теризуется так называемым высо Формы патологии стопы. Существует множество заболеваний стоп, вы ким подъемом.

зывающих крайне неблагоприятные изменения в организме человека. Кас Среди различных деформа перчик (2000) предлагает их классифицировать следующим образом:

ций нижних конечностей наибо • плоскостопие;

лее часто встречается косола • плоско искривленная стопа;

пость и плоскостопие, которое • косолапая стопа;

связано с искривлением стопы, • пустотелая стопа (полая);

преимущественно выражающееся • стопа с плоскостопием.

в уплощении ее продольного или Плоскостопие (плоская стопа). Под этим плоскостопием понимают про поперечного свода. Плоскосто Боль в цесс постоянного снижения продольного свода стопы как следствие ее ста пие — самый распространенный лодыжке тодинамической недостаточности (рис. 3.96). Все это характеризует ее как вид патологии нижних конечнос слабую стопу, но это самая легкая форма плоскостопия. Нагруз тей у детей и школьников. Нормальная Плоская ка стопы со слабой системой приводит к деформации стопа стопа Поперечное плоскостопие — ОДА, нарушению различных функций организма (рис. 3.97).

деформация стопы, характеризу Рис. 3.97. Возможные изменения ОДА чело искривленная стопа. При ющаяся понижением поперечно века, возникающие при нарушении стато нормальной стопе (осмотр проводится го свода (рис. 3.99).

локомоторной функции стопы (Очерет, 2000) сзади) ось пятки является продолжени В происхождении поперечно ем оси голени. Физиологическое от го плоскостопия кроме мышц клонение составляет около 5°. При ис стопы и межкостной фасции ос кривлении стопы пятка поворачивает новную роль играет подошвен ся наружу и опирается на плоскость ный апоневроз, поэтому попереч внутренним краем (рис. 3.98). Человек ную распластанность стопы сле с подобным отклонением стирает каб дует считать проявлением недос лук с внутренней стороны. Чаще всего таточности связочного аппарата.

такие изменения сопровождаются ис При развитии поперечного колен, что в дальнейшем плоскостопия длина стоп умень Рис. 3.96. Плоская стопа (плоскостопие) является причиной усугубления недуга.

шается за счет веерообразного Рис. 3.98. Плоско искривленная стопа изменений в скелете стопы, в системе связок, мышц и при значительной недостаточности кровообращения и иннервации голени и стопы. При этом кости стопы, образующие свод, смещаются относительно друг друга, и сто па теряет упругость. Так как упругие силы стопы нарушены, то свод стопы не возвращается в свое нормальное положение и рессорность стопы посте пенно исчезает.

Различные заболевания и повреждения органов опоры нередко сопро вождаются серьезными функциональными нарушениями двигательного ап парата человека, снижением силы и тонуса мышц, утратой способности к нормальному передвижению, что в конечном итоге приводит к инвалид ности и стойкой потере трудоспособности.

Изучение патологических изменений в суставах стопы является слож ной задачей, ввиду специфической пространственной ориентации их осей Рис. 3.99. Поперечная стопа:

и небольших габаритов изучаемого сегмента, что затрудняет установку спе а — схема расположения плюсневых костей в нормальной стопе;

б — схема расположения плюсневых костей при поперечной стопе;

в — циальных регистрирующих устройств. Данные трудности заставляют ис пользовать сложные устройства, зачастую нарушающие нормальную биоме ханику суставов стопы.

расхождения плюсневых костей, отклонения I пальца кнаружи и молотко На сегодняшний день в практике медицинских и педагогических иссле образной деформации среднего пальца.

дований накоплен огромный опыт использования специальных методов из Основные признаки: распластанность переднего отдела стопы, боль и мерения и оценки двигательной функции стопы человека.

омозоленность кожи подошвы под головками плюсневых костей, натяже Визуальные методы считаются наиболее простыми и распространенны ние сухожилий разгибателей пальцев. С увеличением степени поперечного ми. Как правило, используются при профосмотрах, заключаются в осмотре плоскостопия появляются пальцы.

медиального (внутреннего) свода стопы и подошвенной поверхности обеих Плоскостопие бывает оно встречается крайне редко, ком стоп.

бинируется с другими деформациями и является следствием первичных При осмотре обследуемый стоит на твердой опорной поверхности, сто внутриутробных пороков развития тканей эмбриона, и приобретенное. В за пы располагаются параллельно на расстоянии друг от друга. С висимости от причинного фактора, последнее подразделяется на рахити медиальной стороны нормальный продольный свод просматривается в ви ческое, травматическое, паралитическое и статическое.

де дуги, идущей от головки 1-й плюсневой кости до пяточной кости. Если Патогенез рахитического плоскостопия развивается на почве рахита, внутренние части стопы не касаются пола, то это свидетельствует о нор при котором кости становятся мягкими, податливыми и легко деформиру мальном своде стопы. При плоскостопии дуга свода очень пологая и рас ются под действием нагрузки.

положена близко к опорной поверхности.

Травматическое плоскостопие является результатом неправильно срос При осмотре стопы с подошвенной стороны обследуемый становится шихся переломов лодыжек, костей предплюсны и плюсны, повреждения на стул на колени так, чтобы стопы свободно свисали с края стула (опорная аппарата, особенно задней большеберцовой мышцы.

часть стопы отличается от неопорной более темной окраской). При нор Паралитическое плоскостопие образуется при параличе мышц, поддер мальном продольном своде опорная часть расположена на середине стоп в живающих своды стопы. Очень часто встречается после полиомиелита.

Причина образования статического плоскостопия прослеживается в области перешейка и составляет примерно ширины стопы. Если это расстояние составляет более половины ширины стопы, то стопа счита нарушении упругих элементов стопы, переутомлении мышц, и, следова ется уплощенной, а более 2/3 — плоской.

тельно, в нарушении мышечного тонуса и сократительной способности Для визуальной оценки сводов стопы можно использовать функцио мышц. Многочисленными исследованиями установлена зависимость плос нальные пробы. Это, прежде всего, приподнимание на носки и поднимание костопия с функциональной недостаточностью аппа пальцев стопы без отрыва от поверхности опоры. Как правило, при подни рата нижних конечностей и физической перегрузкой стоп, что в подавляю мании на носки стопа характеризуется углублением продольного свода, а щем большинстве случаев является следствием постепенно развивающихся при поднимании пальцев стопы характерно увеличение медиальной части костопия. И хотя он не позволяет учитывать такие отклонения, как продольного свода.

рование (степень отклонения пятки) и величину отклонения большого Дополнением этого метода является опрашивание пациента, на основа тем не менее, благодаря своей простоте и объективности, широко нии которого определяется время и характер нагрузки на стопы на протя применяется в практике массовых медицинских обследований.

жении можно узнать вероятные беспокоящие проблемы, в частности, С помощью стопометра измеряют длину стопы — расстояние между пя особенности носимой обуви.

точной и конечной точками, и ширину — расстояние между плюсневыми Проводят осмотр не только поверхности стоп обследуемого, но и его точками. Для оценки медиальной части продольного свода стопы находят обуви. В норме, снашивание каблука происходит по наружному краю, а нос расстояние от опорной поверхности до бугристости ладьевидной кости. Та ка — по внутреннему. При плоскостопии быстрее снашивается внутренний ким же способом регистрируют высоту подъема стопы — расстояние от край подошвы и каблука. При полой стопе — наружный край подошвы.

опорной поверхности до наиболее высокой точки тыльной поверхности Сравнение обеих подошвенных поверхностей может охарактеризовать не ладьевидной кости. Высота медиальной части продольного свода стопы в равномерность износа и укорочении ноги. Та, что длиннее, несет большую норме колеблется в пределах мм.

нагрузку, потому и обувь на ней скорее снашивается. Смятая пяточная часть Полученные данные можно использовать для расчета индекса стопы.

говорит о неустойчивости, повышенной подвижности пятки, что свидетель Индекс стопы по методу равен:

ствует о нестабильности вследствие слабости связочного аппарата стопы.

Антропометрические методы являются наиболее традиционными и поз = (3.13) воляют производить замеры непосредственно на исследуемом. Их наиболь шим достоинством является простота конструкции измерительных приспо где I — искомый индекс, — высота подъема стопы, см;

/ — длина сто соблений (антропометр, измерительная лента, циркуль), легкость работы, пы, см.

быстрота получения данных, а помимо всего — их всеобщая доступность.

Характеристика индекса стопы: более 33 % — очень высокий свод, 33— Диагностику рессорных свойств стопы Очерет (2000) предлагает прово 31 % — умеренно высокий;

% — нормальный;

% — умеренное дить используя следующий вариант измерения. Для определения относи плоскостопие;

% — резкое плоскостопие.

тельной высоты свода стопы необходимо нащупать на внутренней повер Плантоконтурографические методы. Плантоконтурография является хности продольного свода нижнюю бугристость ладьевидной кости, поста наиболее распространенным методом исследования стоп. Плантоконтуро вить на этом бугорке точку фломастером, обследуемый в это время нахо грамма — это отпечаток подошвенной части стопы с определенным очер дится в положении сидя на стуле так, чтобы ноги свободно касались пола.

танием — контуром стопы.

Затем измеряют высоту свода специальной линейкой от пола до отмечен метод плантографии является наиболее удобным для ной точки, удерживая линейку вертикально (то есть без нагрузки на стопу), обследований в полевых условиях и позволяет более точно определить фор полученный результат записывают. Не меняя положения стопы, обследуе му и степень уплощения стопы. Суть этого метода заключается в снятии от мый встает, а исследователь снова измеряет высоту свода. Разница между печатков подошвенной поверхности стоп с помощью специ высотой свода без нагрузки и в положении стоя под нагрузкой является ального устройства и последующей обработке этих отпечатков.

важной диагностической величиной. Изменение этой высоты более чем на Плантограф представляет собой большую штемпельную подушку раз мм говорит о слабости свода вследствие недостаточности связочного и мером 400 х 400 мм, на которую помещают лист бумаги, прикрытый сверху мышечного аппаратов, о нестабильности, и о плоскостопии целлофановой пленкой с предварительно нанесенной на нее типографской в той или иной форме. Измерение проводится на обеих ногах, учитывая краской.

разницу между высотой свода на левой и правой ноге. В норме она также Исследуемый садится на стул или высокий табурет и аккуратно всей не должна превышать мм. Большее расхождение говорит об укоро подошвенной поверхностью стоп ставит ноги на плантограф, при этом мас чении ноги (той, где свод выше, так как нагрузка меньше).

са тела обследуемого распределяется равномерно на обе стопы. Положение В основе метода подометрии лежит измерение стоп с помощью специ головок плюсневых костей первого и пятого пальцев обозначается на отпе ального прибора стопометра или толстотного циркуля и треугольника.

чатке точками.

Метод удобен для обследования, может дать достаточно точные данные При отсутствии указанного прибора подошвенные поверхности стоп о подлинном состоянии формы стопы, выявить начальные степени плос обследуемого смазываются глицерином или растительным маслом, затем он ренняя линия Разделив ее на становится на положенную, на пол 6 равных частей, определяют проек бумагу. При этом следует учитывать, ции центров головок пяти плюсне что жир быстро расползается по бу вых костей. От точки А проводят маге, поэтому полученный след по через головку II плюсневой кости дошвы стопы необходимо немедлен линию АО (измерение основания но обвести карандашом.

подошвы).

Существует два способа исследо На одной трети линии АО от вания отпечатков стоп:

сравнивание точки А находят точку N. Линия CN, проходящая перпендикулярно к ли следуемого с образцовыми типами Рис. 3.100. Типы плантограмм стоп стоп, которое разработали Бохенек и нии АО, характеризует длину задне по го поперечника окрашенной части Кларк;

• расчет соответствующих углов отпечатка стопы на уровне Шопаро и индексов, характеризующих строение стопы (угол Кларка, индекс Бала- ва сустава.

кирева, Штритера-Годунова, Вейсфлога и др.). Изменения в соединениях суста По классификации Бохенека различают 4 типа стоп: вов стопы влекут за собой увели- Рис. 3.102. Схема измерения угла Кларка изогнутая (I), идеальная (II), сплюснутая (III), плоская (IV) (рис. 3.100). чение или уменьшение отношений Рис. 3.103. Схема расчета индекса Аналогичным образом можно определить тип стопы, используя класси- длин окрашенной и неокрашенной Балакирева фикацию Кларка, который для анализа подошвенных поверхностей стоп частей отпечатка стопы. Эти изме предложил использовать 10 характерных отпечатков: изогнутая стопа, нения Балакирев относит к количес идеальная стопа, различные виды плоскостопия (рис. 3.101).

твенным показателям, характеризующим рессорные свойства стопы, и оп Угловой индекс Кларка (О). Угол Кларка определяет состояние подош ределяет их как соотношение поперечно окрашенной части Шопарова сус венного изгиба стопы и лежит между касательной медиального края отпе тава (CN) и максимальной длины неокрашенной части (EF). Таким обра чатка стопы и линией, соединяющей наиболее выпуклую точку, пересека- зом, вычисляется индекс, равный ющуюся с касательной медиального края плюсны (рис. 3.102).

В = CN / EF, (3.14) Полученные отпечатки оценивают с помощью специальных графико методов и индексов.

величина которого может охарактеризовать состояние деформации стопы.

Для расчета индекса Балакирева рисуют две касательные линии a, b к Для детального определения величины индекса деформации Балакирев внешнему и внутреннему краю стопы. Касательные линии пересекаются вне предлагает проводит направляющую линию от точки отягощения стопы пятки, образуя угол. Биссектриса угла, образованного прямыми а и пере через центр Шопарова сустава к ее основанию.

секает контур пятки в точке А (центр отягощения стопы) (рис. 3.103, т. А).

На основании этого он предложил классифицировать стопы, как:

Крайние точки головок I и V плюсневых костей соединяет • — направляющая линия проходит между головками IV и V кости плюсны;

• — направляющая линия выходит наружу головки V кости плюсны;

• — направляющая линия падает на поверхность костей плюсны.

При оценке стопы человека индекс Балакирева имеет следующие зна чения:

• индекс возрастает до бесконечности от — стопа плоская;

• индекс уменьшается от 1,0 до 0,0 — стопа изогнутая;

• индекс величины равняется 1,0 — стопа нормальная.

Рис. 3.101. Типы плантограмм стоп по Кларку Для этого на отпечатке проводят сле- Таблица 3.30. Определение степени При оценке отпечатков стоп с плоскостопия по Штритеру дующие линии: касательная к наибо помощью индекса Штритера к наи лее выступающим точкам медиального более выступающим точкам меди От 0 до 36 % Высокосводчатая края стопы. Линия CD — прямая, прохо ального края отпечатка стопы про От 43 до Нормальный свод дящая через основание 2-го пальца и водится касательная линия (АБ), из От до Плоскостопие крайнюю заднюю точку пятки. Через се середины которой (точка В) восста От до Повышенный свод редину отрезка CD восстанавливают пер навливается перпендикуляр, пересе От до Уплощенный свод пендикуляр к касательной АВ, который кающий медиальный край отпечатка пересекает ее в точке "Г. Перпендикуляр в точке Г, а латеральный — в точке Д пересекает также отпечаток стопы в точке (по медиальному краю сто (рис. 3.104).

пы) и в точке (по ее латеральному краю).

Для оценки продольного свода Оценку сводов стопы проводят используя индекс Чижина, равный:

стопы используют формулу ГС (ширина закрашенной части) (3.15) = (3.17) bf (ширина не закрашенной части) Рис. 3.104. Схема расчета индекса Штритера Если индекс колеблется от 0 до то сводчатость стопы оценивается как где I — индекс Штритера в ГД и нормальная;

если индекс от 1,1 до 2 — уплощенная стопа;

если более 2 — ВД — длина отрезков.

Рис. 3.105. Схема измерения индекса «К» имеется плоскостопие.

При нормальной форме стопы При диагностике состояния отделов стопы применяют метод, разрабо это соотношение составляет от 43 до танный Потихановой, Годуновым и Черпиной (1982).

50 Стопы, дающие на отпечатке более % касания с полом, считают Обработку проводят с помощью графико-расчетного ме ся плоскими, 50,1 — 6 % — начинающееся плоскостопие (табл. 3.30).

тода (рис. 3.107).

Индекс "К" нова) определяет отношение длины отрез Точки А и В, соответствующие ка, идущего в центр соединения продольной дуги через затененную часть R головкам 1-й и 5-й плюсневых кос следа к длине отрезка, находящегося на затененной и незатененной части тей, соединяют прямой линией. На (рис.

наружной стороне отпечатка через точки В (головка 5 плюсневой кос (3.16) ти) и С (наиболее выступающая кна ружи точка пятки) проводят прямую где В - С — затененная часть — затененная и незатененная часть.

линию, к которой восстанавливают Классификация стоп, согласно индексу "К", для взрослых:

перпендикуляр из точки D (крайняя • изогнутая стопа задняя точка отпечатка пятки). Дли • нормальная стопа ну отпечатка измеряют от точки D • пониженная стопа Г до более длинного пальца. От точки • пониженная стопа Е по прямой BE откладывают отрез- В • плоская стопа ки, равные 0,16, 0,30, 0,46 и 0, Значения индекса "К" в массовых исследованиях можно также рассчи- D длины отпечатка.

тать с помощью метода подоскопии.

Рис. 3.106. Схема расчета Из вновь найденных точек вос На основе графического анализа отпечатков стоп может также опреде по Чижину станавливают перпендикуляры к ляться индекс Чижина, с помощью которого, вычисляется соотношение прямой BE ии', Кро частей перпендикуляра, расположенных в светлой и темной части отпечат- Рис. 3.107. Схема измерения плонто ме того, проводят: линию, отсекаю- граммы ка (рис. 3.106).

Таким образом, при выраженном продольном плоскосто наружную часть продольного свода, которая соединяет середину ли пии характеризуется увеличением ширины среднего отдела стопы, умень нии (точка F) с точкой G (точка между основаниями 3-го и 4-го паль шением пяточного угла, удлинением переднего и заднего отделов. Эти цев);

перпендикуляр с'Н к линии линию, соединяющую точки и К признаки могут наблюдаться отдельно и в комбинации.

(по отпечатку вверх и вперед на 1 см от условную ось стопы — линию, Состояние переднего отдела стопы характеризуют следующие показатели.

соединяющую точки F и Z (середина линии линии АР и BQ из точек А и В через крайние передние точки отпечатков 1-го и 5-го пальцев;

линии 1. при 1-м пальце (Z NAP). Если Z NAP < 18°, передний отдел сто пы в норме;

если NAP 18° — имеет место поперечное распластывание.

AN и BR, параллельные условной оси стопы.

2. Угол при 5-м пальце QBR). Если Z QBR < 12°, передний отдел Оценку проводят по показателям продольного плоскос стопы в норме;

если Z QBR 12° — передний отдел стопы в состоянии по топия и поперечного распластывания. Продольное плоскостопие характе перечного распластывания.

ризует следующие показатели.

В табл. 3.31 приводятся дополнительные критерии оценки состояния от Коэффициент К, определяющий состояние среднего отдела продоль делов стопы для некоторых спортивных специализаций (Мартиросов, Паши ного свода стопы:

(3.18) 1979). Использование предложенных нормативных шкал позволяет дать более точную оценку состояния стоп с учетом спортивной специализации.

где х — ширина закрашенной части отпечатка по линии у — ширина Для исследования поперечного свода стопы служит индекс — наружной части продольного свода стопы.

флога (1956).

К от 0 до 0,5 — стопа полая;

Индекс рассчитывают по формуле • К от 0,51 до 1,10 — стопа с нормальным сводом;

• К от до 1,20 — стопа с пониженным сводом;

• К от 1,21 до 1,30 — 1-я степень плоскостопия;

(3.19) • К от 1,31 до 1,50 — 2-я степень плоскостопия;

где S — стопы, Р — ширина стопы.

• К от 1,50 и выше — 3-я степень плоскостопия.

Отношение длины стопы к ее ширине должно составлять т.е. пра 2. Пяточный угол Нс'К, определяющий состояние заднего отдела про вильной считают такую стопу, которая, например, при длине 30 см (S) дольного свода стопы:

имеет 10 см ширины (Р) — тогда 30:10 = 3. Однако такая стопа встречает • если угол Нс'К 5° — состояние стопы в норме;

ся крайне редко. Наиболее часто индекс бывает в пределах между 2 и • если угол Нс'К < 5° — стопа плоская.

3. Значения, ближе к "2", например 2,10, свидетельствуют о поперечном 3. Протяженность переднего и заднего отделов, отсекаемых соответ плоскостопии, в свою очередь значения, ближе к "3", например 2,97, дока ственно линиями и Если эти отделы удлинены, значит стопа плос зывают идеальное поперечное соединение стопы.

кая даже при нормальном состоянии среднего отдела.

у некоторых групп спортсменов и лиц, не спортом Таблица 3.31. Нормативная шкала оценки показателей стопы Средний отдел стопы Передний отдел стопы Задний отдел стопы Угол при 5-м пальце, град. Коэффициент Угол при пальце, град. Пяточный угол, град.

Группа спортсменов Повышенный Пониженный Распластывание Норма Нормальный свод Норма Распластывание Плоский свод Норма свод свод поворот > > Х+0,675 Х±0,675 > Х+0,675 < Х+0,345 < 17 0, 15 16 1,13 Легкоатлеты-спринтеры 15 1,13 Велогонщики 18 0, 15 1, Пловцы 18 0, 15 1, 3 Лыжники 17 0, 17 1, 16 0 Тяжелоатлеты 17 18 0, 14 1,17 Неспортсмены Измерение углов стопы угол (угол у). Его определяют две касательные линии к внут реннему и внешнему краю стопы. Касательные линии пересекаются вне пятки, образуя угол (рис. 3.108, а). Норма для пяточного угла, согласно данным Вейсфлога (1956), составляет Угол кривизны большого пальца. Он находится между касательной к ме диальному краю стопы и касательной, проведенной из точки в наиболее широком участке латерального края плюсны и к медиальному краю боль шого пальца (рис. 3.108, 6). Норма для угла кривизны большого пальца, согласно данным Вейсфлога (1956), составляет Угол постановки Его определяют аналогично углу альфа, но по внешней стороне края стопы (рис. 3.108, б).

Угол постановки стопы. Он характеризует особенности постановки сто пы на опору Сленжинськи и Дембска Степень кривизны оценива ется величиной отклонения пяточной кости от линии, проходящей через середину пятки с серединой ахиллесовой пяты (рис. 3.109).

Подоскопический метод позволяет с помощью преломления зеркал и оп тической аппаратуры определить распределение давления на опорную по Рис. Блок-схема подоскопа и подограмма верхность стоп (рис.

Для диагностики рессорной функции стоп человека может использо ваться метод компьютерной оптической топографии, разработанный Пахо и (1996, рис.

Рис. 3.111. Метод компьютерной оптической топографии:

а — снимок подошвенной поверхности стопы при топографическом исследовании;

б — фаза спроецированных полос;

в — цифровая модель подошвенной поверхности стопы Гониометрия Помимо описанных методов, уплощенность стопы может быть опреде лена и гониометрическим методом по углу наклона к опорной поверхнос Рис. 3.109. Схема измерения угла Рис. 3.108. Схема определения углов на стопе:

постановки стопы ти линии, соединяющей наиболее выступающие точки на медиальной по а — угол гамма, б— углы альфа и бета верхности ладьевидной кости и была разработана вставляемая в ботинок стель головки 1-й плюсневой кости.

ка толщиной 2 мм с 16 вмонтированными тензодатчиками.

Чем меньше этот угол, тем Для измерения усилий растяжения продольного свода стопы может ис больше уплощенность стопы (в пользоваться устройство, разработанное Филатовым (1980).

норме угол равен В настоящее время в медицинской практике для определения эффек Одним из наиболее доступ тивности процесса физической реабилитации используют разнообразные ных и распространенных мето тензостельки фирмы BTS, опорные взаимодействия с которых регистриру дов изучения подвижности сус ются при помощи персональных компьютеров (рис. 3.114, тавов стопы является метод, при котором используется специаль ный гониометр, позволяющий фиксировать амплитуду движе ний в изучаемых суставах.

Тыльное и подошвенное сги бание стопы изучается следую щим образом. Неподвижная Рис. 3.112. Измерение подвижности в голено бранша гониометра устанавли стопном суставе при пассивном сгибании стопы вается на середине пяточной Рис. Измерение подвижности в голено кости, а подвижная — в облас стопном суставе при пассивном разгибании ти головок плюсневых костей Рис. 3.114. стельки фирмы стопы по средней линии подошвен ной поверхности стопы.

Максимальные значения подвижности в голеностопном суставе при тыльном и подошвенном сгибании стопы можно получить, когда нога сог нута в коленном суставе и угол между голенью и бедром составляет 90°.

На рис. и 3.113 изображено специальное устройство, представляю щее собой опорную площадку для стопы, вращающуюся вокруг фронталь ной оси. На одном из концов оси неподвижно прикреплена двусторонняя стрелка, по отклонению которой определяют угол наклона площадки и со ответственно — угол сгибания или разгибания в голеностопном суставе. Го лень испытуемого фиксируется двумя ремнями (проксимально и третий ремень фиксирует стопу в области головок плюсневых костей. Ис пытуемый выполняет активное и пассивное тыльное или подошвенное сги бание стопы, которое регистрируется на шкале гониометра в градусах.

Методика тензодинамометрии позволяет определять опорные взаимо Рис. а — диаг действия тела человека как при естественных актах, так ностический комплекс фирмы и при выполнении специальных двигательных заданий.

б — тензостелька, В целях детального исследования распределения нагрузки на различные в — участки опорной поверхности стопы в разные фазы шага Якобсоном (1959) подошвы стопы Рис. 3.116. Видеокомпью ГЛАВА терный комплекс фирмы СРЕДСТВА ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ И КОРРЕКЦИИ ОСАНКИ На протяжении довольно длительного периода своей многовековой ис тории общество всегда волновали проблемы взаимосвязи духовного и фи зического начал в формировании человека как важнейшей биологической и социальной единицы.

Отмечая наличие определенных противоречий между духовным и фи зическим в личности каждого человека, большинство специалистов спра ведливо полагают, что эти противоречия носят естественный диалекти ческий характер. При правильной, научнообоснованной постановке сис темы физического воспитания эти противоречия не только не усложняют формирование личности, а напротив, стимулируют процесс ее гармонич ного развития Бретз, 1997;

Вильчковский, 1983— 2002 и др.).

Поскольку физические упражнения как специфические средства от личаются от иных педагогических средств, применяемых в общей педаго гике, следует признать целесообразным более детальное рассмотрение не которых их закономерностей в единстве с условиями, внешними и внут ренними факторами, которые определяют эти закономерности.

В процессе физического воспитания перед занимающимися выдвигают ся определенные двигательные задачи, которые должны быть обязательно решены, поскольку только таким способом можно достичь соответствую щих целей занятий. Двигательная задача — это социально и биологически обусловленное требование к выполнению определенных движений с задан При изучении естественных человека используют как раз ными биомеханическими характеристиками, стимулирующее человека к нообразные платформы, так и высокоскоростные активизации мыслительной и двигательной деятельности, позволяющее в и специальное программное обеспечение, позволяющее авто конечном итоге достичь соответствующих целей в процессе физического матически регистрировать и рассчитывать основные кинематические харак теристики движения нижних конечностей (рис.

Между двигательной задачей и двигательными возможностями занима ющихся возникают определенные диалектические противоречия. Движу щая сила физического воспитания как педагогического процесса возника Платонов (1997) рекомендует подразделять физические упражнения на ет при разрешении таких противоречий. четыре группы:

Двигательная задача обычно решается путем специально организован • общеподготовительные — направлены на всестороннее функциональ ных двигательных действий занимающихся. Двигательное действие — это ное развитие организма человека;

такое проявление двигательной активности человека, которое осознано и • вспомогательные — создают фундамент для последующего совершен целенаправлено на решение какой-либо конкретной двигательной задачи ствования в той или иной спортивной деятельности;

1999). • специально-подготовительные — включают элементы соревнователь Основным средством разрешения диалектических противоречий между ной деятельности, а также двигательные действия, приближенные к ним по двигательными возможностями занимающихся и стоящими перед ними форме, структуре, а также по характеру проявляемых качеств и деятельнос двигательными задачами являются физические упражнения. Они оказы ти функциональных систем организма;

вают на обучаемых большое воспитательное воздействие и позволяют им • соревновательные — предполагают выполнение комплекса двигатель расширить свои двигательные возможности. Физическое упражнение мож ных действий, являющихся предметом спортивной специализации, в соот но охарактеризовать как комплекс двигательных действий, направленных ветствии с существующими правилами соревнований.

на решение определенных частных задач физического воспитания, выпол Расширению представлений о системе физических упражнений способ няемых при строгой регламентации биомеханических характеристик движе ствует их классификация на основе учета активности мышц, вовлеченных ний, внешних условий и состояния организма человека. в работу. Выделяют локальные — участвует менее 30 % мышечной массы, В практике физического воспитания используется огромное количество региональные — от % и глобальные — свыше 50 В зависимости физических упражнений. Классифицировать физические упражнения — от режима работы мышц различают изометрические, изотонические, ауксо значит логически представлять их как некоторую упорядоченную совокуп- тонические упражнения.

ность с подразделением на группы и подгруппы согласно определенным В зависимости от проявлений силы выделяют силовые и скоростно-си признакам. В основу классификации берется признак, который является ловые упражнения. Силовыми считают упражнения с мак общим для какой-либо группы упражнений. Рассмотрим основные, наибо симальным или почти максимальным напряжением основных групп мышц, лее общие классификации. проявляемым в изометрическом или ауксотоническом режиме при малой (1987) предлагает классифицировать физические упражне скорости движения (с большим внешним сопротивлением, весом). Макси ния по: мальную скорость мышцы развивают при внешнем сопротивлении (грузе), • признаку их анатомического воздействия. Ею пользуются, когда воз составляющем % максимальной (статической) силы. Предельная никает необходимость подбирать упражнения для различных частей тела продолжительность упражнений с большой мощностью мышечных сокра или групп мышц;

щений находится в диапазоне от с до мин — в обратной зависи • по общим признакам структуры. По этому признаку упражнения под- мости от мощности мышечных сокращений (нагрузки).

разделяются на циклические, ациклические и смешанные;

На основе анализа стабильности и периодичности кинематических ха • по признаку их преимущественной направленности на развитие дви рактеристик, двигательных действий выделяют циклические и ацикли ческие упражнения.

гательных качеств.

Матвеев (1977, 1999) предложил несколько иную классификацию:

В упражнениях циклического характера, в соответствии с использова • упражнения, требующие комплексного проявления физических ка нием тех или иных путей энергообеспечения, выделяют ряд групп. Такой честв в условиях переменных режимов двигательной деятельности, непре- подход является общепризнанным, он обоснован специалистами разных рывных изменений ситуаций и форм действий;

стран. Различия — лишь в количестве выделенных групп. Например, Фар • упражнения, требующие значительных проявлений координационных фель (1975) в зависимости от мощности работы и преимущественного ис и других способностей в условиях строго заданной программы движений;

пользования анаэробных или аэробных источников энергии для ее обеспе • упражнения, требующие преимущественно проявление выносливости чения выделил 4 зоны: с предельной продолжительностью упражнений до в циклических движениях;

20 с (зона максимальной мощности), от 20 с до мин (зона субмакси • упражнения, характеризующиеся максимальной мальной мощности), от мин до мин (зона большой мощности), или мощностью усилий. и более 40 мин (зона умеренной мощности).

168 в зависимости от путей энергопродукции разделил все упраж таза, например при спине, противопоказаны при сутулос нения на три анаэробных и пять аэробных групп. К анаэробным им были от ти, когда необходимо увеличивать наклона таза, сформировать пояс несены упражнения максимальной анаэробной мощности (анаэробной мощ ничный лордоз.

ности);

околомаксимальной анаэробной мощности (смешанной анаэробной Так как навык правильной осанки формируется на базе мощности);

субмаксимальной анаэробной мощности (анаэробно-аэробной тавного чувства, позволяющего ощущать положение частей тела, упражне мощности). К аэробным — упражнения максимальной аэробной мощности;

ния рекомендуют выполнять перед зеркалом. Полезны тренировки больных околомаксимальной аэробной мощности;

субмаксимальной аэробной мощ со взаимоконтролем положений частей тела, со словесной коррекцией име ности;

средней аэробной мощности;

малой аэробной мощности.

ющегося дефекта осанки. Это позволяет создать необходимую функцио Ациклические упражнения характеризуются постоянной сменой двига нальную основу для исправления дефектов осанки.

тельной активности, изменением в широком диапазоне биомеханических Горяная (1995) для профилактики и лечения нарушений ОДА рекомен характеристик двигательных действий.

дует комплексный подход, включающий пассивную профилактику, само В специальной литературе чаще всего выделяют три группы ацикли вытяжение, самокоррекцию позвоночного столба и специальные упражне ческих упражнений: ситуационные, стандартные и ударные.

ния для формирования мышечного корсета.

(1999) предлагает выделять четыре класса физических упражне При лечении разнообразных патологий позвоночного столба человека ний: оздоровительные;

тренировочные;

соревновательные;

показательные.

Лапутин (1999) рекомендует выполнять лечебные упражнения в гипергра Оздоровительные упражнения подразделяют на укрепляющие, лечеб витационном костюме.

ные, развивающие, контрольно-оздоровительные.

Известно, что причинами многих таких заболеваний являются изме Тренировочные упражнения включают образцовые, подготовительные, нения характеристик позвоночного столба из-за контрольно-тренировочные.

возникших по разным причинам изменениям пространственного распо В соревновательных упражнения различают три основных вида: упраж ложения биозвеньев, вследствие чего он не выдерживает излишних меха нения, рабочий эффект которых достигается преимущественно за счет реа нических нагрузок и в наиболее ослабленных местах деформируется и лизации определенной биокинематической структуры движений (художес искривляется. Ликвидировать такие нарушения чаще всего (за редкими твенная гимнастика, фигурное катание, синхронное плавание и др.);

уп противопоказаниями) можно с помощью использования специально нап ражнения, рабочий эффект которых достигается преимущественно за счет равленных лечебных физических упражнений. Однако основным недос реализации определенной биодинамической структуры движений (тяжелая татком таких упражнений является неточная целевая направленность атлетика, гребля, легкая атлетика и др.);

упражнения, в которых важным биомеханических воздействий, малая физическая (механическая) мощ является только сам по себе их конечный рабочий эффект, а не способ его ность остронаправленных воздействий (даже если удастся их биомехани достижения (все спортивные виды единоборств — фехтование, бокс, виды чески правильно ориентировать) и малая общая интенсивность каждого борьбы, а также все спортивные игры).

конкретного лечебного цикла. Для того чтобы каким-то образом интенси Экспериментальные работы многих авторов (Булгакова, 2000;

фицировать лечебные упражнения такого типа, специалисты довольно 2000;

Ринтоул, Вест, 1999 и др.) обосновывают широкое применение физи часто используют дополнительные отягощения, которые не только не ческих упражнений при различных нарушениях ОДА.

приносят облегчения больным, но и бывает усугубляют их страдания, Лечебная физическая культура (ЛФК) широко используется на всех поскольку всякое поднимание тяжестей неизбежно дополнительно воз этапах лечения заболеваний и деформаций опорно-двигательного аппарата действует на межпозвонковые диски поясничной области. В большинстве человека и реабилитации.

случаев это приводит к их перегрузке и приближению к пределу механи При нарушениях осанки к общим задачам ЛФК относят создание бла ческой прочности.

гоприятных биомеханических условий для увеличения подвижности позво Поэтому практически всегда при использовании в физических упраж ночного столба, правильного взаиморасположения всех биозвеньев тела, нениях отягощений следует добиваться максимально возможного снижения направленной коррекции имеющегося дефекта в осанке, формирование и нагрузок, приходящихся на поясничную область. Применение гиперграви закрепление навыка правильной осанки.

тационного костюма практически полностью снимает эту проблему и поз Частные задачи ЛФК зависят от характера нарушения осанки, посколь воляет применять отягощения без каких-либо дополнительных воздействий ку специальные упражнения, направленные на уменьшение угла наклона на поясничный отдел позвоночного столба.

Коррекция осанки — это комплексная медицинская, педагогическая и психологическая задача, однако программы комплексного лечения должны быть максимально индивидуализированы.

В время в комплексе восстановительных мероприятий наря ду с ЛФК, массажем, лечебным плаванием эффективно используются сред ства, основанные на методе биологической обратной связи (БОС), а также разнообразные корректоры осанки Существуют различные виды БОС: электромиографическая, темпера турная, электроэнцефалографическая и электрокожная.

Общий принцип работы с приборами БОС заключается в том, что на определенную группу мышц накладывается электрод и с помощью светово го или звукового сигнала, выдаваемого специальным устройством (световое табло, экран телевизора или компьютера, звуковой сигнализатор и т. д.), пациент получает представление о биоэлектрической активности исследуе мых мышц в покое или при выполнении заданного движения.

С помощью приборов БОС можно восстановить мышечное чувство и активность ослабленных групп мышц, провести нервно-мышечную релак Рис. 4.1. Механизм действия корректора в сагиттальной плоскости сацию, снизить патологическую активность мышц-антагонистов.

Противопоказаний к применению приборов БОС практически нет. При лечении данным методом можно применять различные лекарственные пре- ричном тонусе, а межпозвонковые суставы и диски при этом длительное параты, необходимо только соблюдать осторожность с больными, страдаю- время находятся без движений.

щими нейроциркуляторной дистонией, так как возможно временное сни- При воздействии корректора происходит смена сокращения и расслаб жение или повышение артериального давления, а также с больными сахар- ления мышц. Эластичный корректор и сокращенная мышца действуют как ным диабетом, принимающими инсулин. Нежелательно применение при- пружинный маятник (рис. Позвоночный столб совершает легкие коле боров для коррекции осанки у детей до лет, в связи с неустойчивостью бательные движения, слегка сгибаясь и разгибаясь с частотой движе внимания и неточностью выполнения заданий, а также у детей, страдаю- ний в минуту. Это происходит рефлекторно, и человек практически не за щих эпилепсией. мечает, что даже в статическом положении позвоночный столб продолжает В настоящее время разработаны и с успехом применяются в комплексе двигаться и совершать колебательные движения.

функционального лечения и профилактики нарушений осанки эластичные Рефлекторные движения, с одной стороны, дают пе грудного отдела позвоночного столба, например и редышку перерастянутым мышцам, а с другой — заставля больше известные как корректоры осанки. Они сконструиро- ют их сокращаться в новом правильном положении (рис. 4.2). Повышает ваны таким образом, что исключают нежелательное побочное воздействие ся тонус и снижается порог возбудимости. Нарастает мышечная масса и при максимально возможном положительном эффекте и предназначены нормализуется сила сокращения. Причем происходит это не за счет увели для лечения и профилактики нарушений осанки и заболеваний позвоноч- чения нагрузки на позвоночный столб, а за счет чередования отдыха и нап ного столба. ряжения. Такая своеобразная рефлекторная лечебная гимнастика и позво Эластичность корректоров рассчитана таким образом, чтобы при их ис- ляет достичь положительного эффекта. Во время рефлекторных маятнико пользовании сохранялся необходимый объем движений позвоночного стол- движений мышцы, находящиеся в гипертонусе, растягиваются, ба и в то же время происходила коррекция искривления и разгрузка тел расслабляются, тонус их снижается. Аналогичный механизм расслабления позвонков. мышц присутствует в мануальной терапии.

Механизм лечебного и профилактического действия корректоров Постепенно рефлекторные маятникообразные движения выводят позво осанки такой. Во время статического положения позвоночного столба ночный столб в правильное положение, в этом положении формируется но мышцы испытывают неизменяющуюся нагрузку и находятся в несиммет- вый навык поддержания осанки и происходит перестройка собственного нагрузках на позвоночный столб, ношении тяжестей. В этом случае они используются для разгрузки позвоночного столба в перерывах.

Для детей лет чаще всего используют корректор который об ладает неспецифичным воздействием и применяется по широким показани ям. Действие его больше "дисциплинирующее". Если ребенок начинает суту литься или поднимает одно плечо выше другого, корректор "напоминает" о необходимости удерживать спину и плечи в правильном положении. Осо бенно эффективен этот корректор при крыловидных лопатках. Подходит и взрослым при незначительных нарушениях осанки и для профилактики.

Корректор устроен так же, как но сделан из легкорастяжи мого материала. Он показан детям маленького роста, людям с ослабленной мускулатурой. Корректор не предназначен для значительных нагрузок. Его обычно используют в тех случаях, когда применение F4401 причиняет неу добства.

Корректор F4402 предназначен для профилактики и устранения кифо тической деформации. Он способствует разгрузке тел позвонков, практи чески не затрудняет движения. Корректор рекомендуется использовать де Рис. 4.2. Механизм действия корректора во фронтальной плоскости тям лет и взрослым при кифозе, остеохондрозе, заболеваниях позво ночного столба, при которых необходима разгрузка тел позвонков (остео мышечного корсета. За счет разгрузки тел позвонков более хондрозе тел позвонков, последствиях травм и операций) и для профилак правильно распределяются векторы силы, действующие на суставной и свя тики. Малоэффективен при сколиозе.

зочный аппараты, в результате чего со временем восстанавливается их нор Корректор F4602 обладает комплексным воздействием практически на мальное функционирование. Стихает боль, увеличивается объем движений.

весь грудной отдел позвоночного столба (от позвонка до Кор Корректор осанки при ношении побуждает больного самостоятельно удер ректор разгружает тела позвонков, уменьшает деформацию.

живать туловище в правильном положении, формируя устойчивый навык.

При его использовании происходит также равномерное распределение бо Чередование сокращения и расслабления мышцы улучшает ее кровос ковых нагрузок, что способствует симметричному развитию мышц и умень набжение. В мышцу поступает достаточное количество кислорода и пита шению дугообразных деформаций позвоночного столба при сколиотичес тельных веществ, она сохраняет нормальный тонус и эластичность. Кроме ких нарушениях. Использовать его можно детям с лет и взрослым. Эф того, правильно распределяя нагрузку на мышцы-антагонисты, корректор фективен в комплексе лечения и профилактики кифоза, сколиоза и при их способствует их симметричному развитию и формированию собственного сочетании, по широким показаниям при заболеваниях и последствиях мышечного корсета, удерживающего позвоночный столб в правильном по травм и операций грудного отдела позвоночного столба для лечения, реа ложении. При рефлекторных движениях улучшается билитации и профилактики осложнений.

трофика межпозвонковых суставов и дисков, предупреждается их дегенера Новой формой занятий по физическому воспитанию и коррекции ция, сохраняется нормальный объем движений.

осанки у детей является Фитбол в переводе с англий Воздействие корректора осанки также уменьшает и оптимизирует рас ского означает мяч для опоры, используемый в оздоровительных целях.

пределение нагрузки на тела позвонков как непосредственно, так и вслед Впервые применила с лечебной целью в занятиях с больными дет ствие формирования мышечного корсета. Снижается вероятность развития ским церебральным швейцарский врач физиотерапевт Сюзан остеохондроза и других заболеваний позвоночного столба.

Фогельбах.

Применение корректоров значительно уменьшает повреждающее воз Фитбол-гимнастика проводится с большими разноцветными мячами, действие статического положения тела. Это позволяет использовать их для выдерживающими вес до 300 кг. При этом мяч можно использовать как предупреждения нарушений осанки и профилактики заболеваний позво тренажер, как предмет и как отягощение (его масса равна примерно 1 кг, ночного столба тем, кто длительное время вынужден находиться в статичес рис. 4.3).

ком положении. Корректоры показаны при профессиональных пе (сидя, не отрывая ягодиц от мяча), в то время как в фитбол-аэробике применяется ударная вибрация в быстром темпе.

Фитбол позволяет максимально индивидуализировать лечебно-воспита тельный процесс за счет широких возможностей коррекции осанки как в сагиттальной, так и во фронтальной плоскостях.

Среди модификаций фитболов необходимо отметить и Упражнения с двойными фитболами — физиороллами — наиболее эф фективны для решения лечебных задач у детей дошкольного возраста. Свя зано это с тем, что физиоролл, имея большую площадь опоры, более устой чив, чем фитбол. Координационно на физиороллах проще выполнять уп ражнения, сохраняя устойчивость и равновесие тела, что уменьшает нагруз ку на системы, обеспечивающие координацию движений. Физиороллы Рис. 4.3. Занятия по фитболу весьма эффективны для использования в подвижных играх и эстафетах, когда необходимо выполнять задание вдвоем одновременно.

Мячи с ручками — хопы — применяются как обычные фитболы для вы В зависимости от возраста и роста занимающихся на занятиях исполь полнения гимнастических упражнений с предметами в различных исходных зуют различного диаметра. Так, для детей лет диаметр мяча положениях. Данная модификация позволяет выполнять упражнения, ока должен быть 45 см, от 6 до 10 лет — 55 см;

для детей, имеющих рост от зывающие воздействие на различные мышечные группы. Ручка хопа, лежа до 160 см, диаметр мяча равен 65 см и для детей и взрослых, имеющих рост щая на полу, создает дополнительную опору и устойчивость, облегчая ра от 170 до 190 см, диаметр мяча должен быть 75 см.

боту с ним.

Мяч подобран правильно, если при посадке на нем угол между бедром и голенью равен или чуть больше 90°. Острый угол в коленных суставах соз дает дополнительную нагрузку на связки этих суставов и ухудшает отток ве нозной крови, особенно при выполнении упражнений сидя на мяче.

Различные цвета мячей по-разному воздействуют на эмоциональное и физиологическое состояния человека.

Теплые цвета (красный, оранжевый) повышают активность симпати ческого одела вегетативной нервной системы, усиливают возбуждение цен тральной нервной системы. Это, в свою очередь, приводит к увеличению частоты сердечных сокращений (ЧСС), повышению артериального давле ния (АД), учащению дыхания.

Холодные цвета (синий, фиолетовый) повышают активность парасим патического отдела нервной системы, в связи с чем снижаются ЧСС, АД.

Теплые цвета усиливают восприятие температуры окружающего возду ха, а холодные цвета уменьшают.

Помимо цветового влияния на организм человека фитболы оказывают также вибрационное воздействие в области низкозвукового спектра частот.

Известно, что механическая вибрация оказывает как специфическое, так и неспецифическое воздействие практически на все органы и системы чело века. Например, непрерывная вибрация успокаивающе действует на нер вную систему, а прерывистая вибрация — возбуждающе. Во время занятий с детьми используется преимущественно легкая вибрация в спокойном тем ГЛАВА ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ОСАНКИ ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА Технология компьютерной диагностики осанки Двигательная функция человека относится к числу наиболее древних.

Опорно-двигательный аппарат — это исполнительная система, непосред ственно ее реализующая. Он обеспечивает оптимальные условия взаимо действия организма с внешней средой. Поэтому любое отклонение в пара Рис. 5.1. Блок-схема видеокомпьютерного комплекса:

метрах функционирования ОДА, как правило, приводит к снижению дви 1 — объект съемки;

2 — цифровая видеокамера;

3 — сканер;

4 — персональный компьютер гательной активности, нарушению нормальных условий взаимодействия под управлением ОС MS WINDOWS 98/2000;

5 — принтер организма с окружающей средой и, как следствие этого, к нарушениям в состоянии здоровья человека.

Знание биомеханических закономерностей функционирования ОДА Для оценки физического развития школьников целесообразно исполь позволяет успешно управлять взаимодействиями организма с окружающей зовать разработанную нами технологию компьютерной диагностики осанки средой для развития двигательных качеств, профилактики заболеваний, с использованием видеокомпьютерного комплекса (рис. 5.1). Считывание сохранения здоровья и создания нормальных условий жизнедеятельности координат точек изучаемого объекта осуществляется со стоп-кадра видео человека. Для обеспечения процессов изучения проблем биодинамики граммы, воспроизводимой на видеомониторе посредством цифровой виде ОДА, развития методологии диагностики его состояния, использования окамеры. В качестве модели ОДА используется разветвлен физических методов поддержания его нормального функционирования и ная кинематическая цепь, звенья которой по геометрическим характерис реабилитации после травм, хирургических вмешательств, кинезитерапии тикам соответствуют крупным сегментам тела человека, а точки отсчета — современная практика остро нуждается в средствах и технологиях управ координатам основных суставов.

ления. К числу наиболее эффективных средств относят вычислительную технику.

Биомеханические требования Стремительное развитие в 1990-е годы персональных ЭВМ и видеотех к цифровой видеосъемке ники содействовало совершенствованию средств автоматизации оценки физического развития человека. Появились более эффективные методы из На тело человека прикрепляют контрастные маркеры в местах располо мерения, сложная высокоточная измерительная аппаратура, способная за жения антропометрических точек.

фиксировать все необходимые параметры. С этой точки зрения большой В плоскости испытуемого размещают масштабный предмет или линей интерес представляют аппаратурные возможности видеокомпьютерных ку, разделенную на 10-сантиметровые цветные участки.

анализаторов пространственной организации тела человека при различных Цифровая видеокамера располагается на штативе неподвижно на рас условиях его гравитационных взаимодействий. стоянии м до объекта съемки (функция трансфокации стандартная).

Оптическая ось объектива видеокамеры ориентируется перпендикулярно • (сагиттальный) среднегрудинный диаметр грудной плоскости объекта съемки. На цифровой видеокамере выбирается режим клетки — измеряется в горизонтальной плоскости по сагиттальной оси моментального снимка (SNAPSHOT). среднегрудинной точки;

Поза (положение) испытуемого. При измерениях обследуемый находится • диаметр — наибольшее расстояние между под в естественной, характерной и привычной для него вертикальной позе (по точками, т.е. расстояние между наиболее ложении) или в так называемом антропометрическом теле: пятки вместе, друг от друга точками подвздошных гребней;

носки врозь, ноги выпрямлены, живот подобран, руки опущены вдоль туло • наружно-бедренный диаметр — горизонтальное расстояние между вища, кисти свободно свисают, пальцы выпрямлены и прижаты друг к дру наиболее выступающими точками верхней части бедер.

гу;

голова фиксируется так, чтобы верхний край козелка ушной раковины и Для измерения пространственного расположения основных нижний край глазницы находились в одной горизонтальной плоскости.

тела человека в сагиттальной плоскости относительно соматической систе Эта поза сохраняется на протяжении всей видеосъемки, чтобы обес мы отсчета определяют биогеометрический профиль осанки (рис. 5.2, а):

печить четкость изображения и постоянства пространственного соотноше — угол, образованный вертикалью и линией, соединяющей остистый ния антропометрических точек.

отросток позвонка и ЦМ головы. Остистый отросток — наиболее При всех видах видеосъемки испытуемый должен обнажаться до трусов выступающая назад точка позвоночного столба на границе шейного и груд или плавок и быть босым.

ного отделов, ЦМ головы в сагиттальной плоскости проецируется на об Получаемые показатели: ласть ушной раковины;

• длина тела (рост) — измеряется (вычисляется) от высоты верхушечной — задний угол устойчивости (угол, заключенный между линией тя точки над площадью опоры;

жести и наклонной линией, проведенной из точки к пятке);

• длина туловища — разница высот верхнегрудинной и лобковой точек;

— передний угол устойчивости (угол, заключенный между линией • длина верхней конечности представляет разницу высот тяжести и наклонной линией, проведенной из точки к кон и пальцевой точек;

цу фаланги 1-го (большого пальца);

• длина плеча — разница высот плечевой и лучевой точки;

— угол, образованный горизонталью и линией, соединяющей бугор • длина предплечья — разница высот лучевой и шиловидной точек;

пяточной кости и надколенник;

• длина кисти — разница высот шиловидной и пальцевой точек;

— угол, образованный горизонталью и линией, соединяющей наибо • длина нижней конечности вычисляется как полусумма высот перед лее выступающую точку лобной кости и подбородочный выступ;

ней подвздошно-остистой и лобковой точки;

— угол, образованный вертикалью и линией, соединяющей остистый • длина бедра — длина нижней конечности минус высота верхнеберцо отросток позвонка — наиболее выступающая назад точка позвоночно вой точки;

го столба на границе шейного и грудного отделов и остистый отросток поз • длина голени — разница высот верхнеберцовой и нижнеберцовой вонка — наиболее лордотически углубленная точка поясничного лордо точек;

за (центр соматической системы координат);

• длина стопы — расстояние между пяточной и конечной точками;

— расстояние от точки до вертикали, проходящей через ЦМ го • диаметр (ширина плеч) — расстояние между правой и ловы;

левой точками;

— расстояние от наиболее выпуклой точки позвоночного столба до • вертельный диаметр — расстояние между наиболее выступающими вертикали, проходящей через ЦМ головы;

точками больших вертелов бедренных костей;

— расстояние от точки до вертикали, проходящей через ЦМ головы.

• поперечный диаметр грудной клетки — горизон Для измерения пространственного расположения основных звеньев те тальное расстояние между наиболее выступающими точками боковых по ла человека во фронтальной плоскости относительно соматической систе верхностей грудной клетки на уровне среднегрудинной точки, что соответ мы отсчета (фронтальный профиль осанки) определяют следующие показа ствует уровню верхнего края четвертых ребер;

тели:

• поперечный диаметр грудной клетки — горизон а) вид спереди (рис. 5.2, б):

тальное расстояние между выступающими точками боковых поверхностей — угол наклона линии, проходящей через точки к го грудной клетки на уровне нижнегрудинной точки;

ризонтали (измерение асимметрии положения тазовых костей). При более — угол наклона к горизонтали линии, проходящей через точки нижних углов лопаток. При более высоком положении правой лопатки ставится знак "плюс", при более низком — знак "минус" (измерение асим метрии положения нижних углов лопаток). Для определения степени рас хождения лопаток рекомендуется измерять расстояния между их нижни ми углами — Автоматизированая обработка цифровых снимков проводится с по мощью программы "TORSO".

Алгоритм работы с программой состоит из четырех этапов: Создание новой учетной записи;

2. Оцифровки изображения;

3. Статистическая обра ботка полученных результатов;

отчета.

Образец оцифровки осанки человека представлен на рис. 5.3.

Измерение и оценка опорно-рессорной функции стопы осуществляется с помощью программы "Big foot", разработанной совместно с Серги енко и Д.П. Программа может работать как в операционной среде MS Windows 95/98/ME, так и в Windows NT/2000.

| j | Сергей I Петренко Рис. 5.2. Биогеометрические характеристики сагиттального (а) и фронтального (б, в) профилей осанки (объяснения условных обозначений в тексте) высоком положении правой стороны таза ставят знак "плюс", при более низком — знак "минус";

б) вид сзади (рис. 5.2, в):

_ наклона линии, проходящей через оба акромиона к гори зонтали. При более высоком положении правого плеча ставится знак "плюс", при более низком — знак "минус" (измерение асимметрии поло жения плеч);

_ правый и левый углы устойчивости (углы, заключенные меж ду линией тяжести и наклоненными линиями, проведенными из точки к пяткам);

_ углы, образованные вертикалью и линиями, соединяющие ак Рис. 5.3. Распечатка с экрана компьютера. Окно программы "TORSO" — "Оцифровка" точки и Образец оцифровки стопы и получаемых результатов эксперимента представлен на рис. 5.4, 5.5.

j Предлагаемая технология диагностики осанки обладает оригинальным программным обеспечением и может в будущем последовательно наращи ваться, расширять диапазоны своего применения, позволит интенсифици процесс физического воспитания и повысить его качество.

Опыт использования методики видеокомпьютерного анализа в практи ке воспитания свидетельствует о том, что данный подход в моделировании и собственно сам видеокомпьютерный эффективны при диагностике осанки школьников. Практика пока что полученные данные могут использоваться в процессе физичес, кого воспитания и кинезитерапии при измерении и оценке физического •Выраженность к детей школьного возраста, биомеханическом контроле для про-, филактики травм, нарушений и восстановления функции ОДА различных возрастных групп населения.

16 Роек Рис. 5.5. Распечатка с экрана компьютера. Окно программы "Big foot" "Результаты эксперимента" 5.2. Закономерности формирования геометрии масс тела детей лет Процессы роста и развития являются биологическими свойствами жи вой материи. Рост и развитие человека представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий скачкообразно в течение всей его жизни. Разница между его отдельными этапами или периодами жизни сво дится не только к количественным, но и к качественным изменениям.

Признаки физического развития изменяются под влиянием унаследо ванных особенностей и под воздействием сложного комплекса социальных и демографических условий.

В исследовании физического развития людей, как правило, используют ся два метода — генерализирующий и индивидуализирующий. При генера Рис. 5.4. Распечатка с экрана компьютера. Окно программы "Big foot" лизирующем методе исследования измерение показателей физического раз "Оцифровка" вития осуществляется при участии большого контингента обследуемых и При исследовании геометрии масс тела человека нами было с помощью методов математической статистики рассчитываются средние нято измерение ряда антропометрических показателей детей Украины данные физического развития для определенного возраста. При индивидуа возрасте от 7 до лет. В наблюдениях участвовало 800 практически лизирующем — измерения выполняются на одних и тех же людях во вре мальчиков и девочек, жителей городов Киева и Луцка (параметры л менной последовательности, определяемой задачами исследования.

тей Луцка измерялись А.И. Алешиной).

Так как оба метода имеют свои достоинства и недостатки, выбор одного Мы полагали, что разрешение проблемы формирования массы тела из них определяется спецификой исследования и его основными задачами.

том или ином этапе онтогенеза позволит более объективно судить не Генерализирующие исследования позволяют получить представление ко о чисто морфологических закономерностях развития организма челов< об абсолютных средних значениях изучаемых показателей людей разного ка, о законах развития его энергетического потенциала, но и об возраста, но они не раскрывают индивидуальных различий в скорости рос ностях формирования его осанки. Зарегистрированная в процессе та и во время наступления отдельных периодов индивидуального развития, ваний динамика изменения показателей у испытуемых таких, как подростковый возраст. Последнее может быть выяснено только тей отражена в табл. 5.1.

посредством индивидуализирующего метода исследования, однако данные Анализ полученных результатов показал, что средние показатели длит такого исследования с годами теряют свою ценность.

и массы тела у мальчиков и девочек закономерно увеличиваются с возрас Неравномерность роста и развития детей достаточно четко прослежива том. Это увеличение носит поступательный, но неравномерный характер.

ется на примере изменения длины и массы тела. Первые фундаментальные Результаты проведенных исследований подтверждают данные исследования темпов роста детей в бывшем СССР были проведены Буна (1991) о наличии периодов неравномерности роста на этапе созревания ор ком На основе анализа изменения тотальных размеров тела он пред ганизма. По мнению автора, указанные изменения скорости роста ложил выделить три стадии развития: прогрессивную, стабильную и регрес рассматривать как следствие перестройки эндокринной системы, сивную. Результаты этих исследований показали, что на первом году жиз происходит в пубертатный период онтогенеза детей.

ни длина тела человека увеличивается на см, на пятом году — на Масса тела человека, как уже упоминалось, является физической 6 см, а в период полового созревания — на см. В дальнейшем много его энергии. Поэтому закономерности ее формирования в онтогенезе ученых, проводя аналогичные исследования, подтвердили эту закономер тически определяют законы развития и становления энергетическою ность (Властовский, 1976;

Хрипкова, 1990 и др.).

тенциала развивающегося организма. Можно предположить, что Проанализировав возрастную динамику годовых приростов тотальных этих законов позволит не только прогнозировать нормальное размеров тела детей и подростков от 7 до 15 лет по материалам индивиду альных наблюдений Сальникова установила четыре прироста тоталь ных размера тела: скачкообразный, возрастающий, убывающий, равномер- Таблица Изменение росто-массовых показателей тела у детей школьного ный.

Мальчики Девочки Изменения в приросте тотальных размеров тела автор объясняет перес Возраст, Рост, Масса тела, Рост, Масса тела, тройкой эндокринного аппарата, происходящей в пубертатный период.

лет см кг Индекс см кг Tenner (1964) считает, что неравномерность роста признаков в процес X а а X о се развития обусловлена дифференциальной изменчивостью скорости 127, 2, роста различных структур и генетической обусловленностью характера их 23, 2, 185, 130, 23, 132, 5, 28, развития. Такие факторы не всегда действуют успешно. На- 3,63 218, 134,5 6, 28, 214 137, 5, 30,7 3, пример, если равновесие генетических сил нарушается с самого начала, то 223,9 139, 5,885 29, 10 146, 6, 37, 6, 252, нормального развития не произойдет. Так, если при репликации хромосом 145, 7,656 36, 7 150, 8, 40,8 7, 270, 7, в оплодотворенном яйце окажется аномальное число генов или если будет 38, 6.4 12 154, 7, 42,1 4, 271,9 155, 5, 42, нарушено их правильное распределение, возникнут самые разнообразные 271 161,3 8, 50, 10, 310,6 163, 5,960 48, аномалии развития. Наиболее известная из них — синдром Дауна — ком- 296, 168, 7,181 51,2 8, 304,2 163, 6,228 52,6 МО 321, плекс нарушений умственного и физического развития.

6,131 60,9 7, 347,8 165, 6, 57, 7.63 347, Приведенные литературные данные свидетельствуют о сложном характе 16 178, 6, 64,6 6, 361, 165, 6,228 58, 350, ре развития морфологии и функций человеческого организма в онтогенезе.

I Таблица 5.2. Положение ЦМ отдельных биозвеньев (сегментов) тела мальчиков Для определения изменения массы биозвена человека нами были ис сагиттальной плоскости их тела, считая от проксимального конца каждого пользованы линейные уравнения биозвена по отношению к его общей длине (в = (5.1) Возраст, лет Сегмент где — масса сегмента;

— числовые коэффициенты;

х — масса 7 8 9 10 И 12 13 14 15 тела;

у — рост. Используя линейное уравнение и дифференциальные Туловище 43,21 44,55 44,21 44,50 43,99 44,08 44,70 44,01 44,21 45, таблицы (приложение 1) для каждого возраста, можно найти массу сегмен 45,63 47,65 47,54 46,16 45,71 46,37 46,85 46,55 46,92 46, та человека (масса и рост которого несколько отличаются от средних зна Предплечье 44,91 45,93 45,59 44,85 42,60 39,60 41,70 41,28 41, чений). Предполагается, что масса сегментов изменяется линейно относи Кисть 50 50,33 49,67 50,31 50 50 49,70 48,57 49,72 тельно общей массы.

46,61 46,28 46,31 45,23 44,70 44,54 41,92 44,08 44,14 44, В исследуемый период развития у девочек и мальчиков наблюдает Голень 45,20 40,17 40,06 43,76 44,02 43,60 43,09 42,72 44,41 42, ся сложная динамика роста длины нижних и верхних конечностей Стопа 46,19 45,81 47,16 47,23 46,91 46,58 47,26 47,30 47,19 47, (табл. 5.4).

размеры тела измерялись сантиметровой лентой. Измеря Таблица 5.3. Положение ЦМ отдельных биозвеньев (сегментов) тела девочек лось место расположения максимального обхватного утолщения относи относительно сагиттальной плоскости их тела, считая от проксимального конца каждого тельно всей длины каждого биозвена. Поскольку в этом месте концентри биозвена по отношению к его общей длине (в ровалась наибольшая масса при учете ее однородности и одинакового Возраст, лет удельного веса, распределенного по всей длине биозвена, было очевидно, Сегмент что именно в центре каждого такого наибольшего обхватного диаметра рас 7 8 9 10 11 12 13 14 15 полагается ЦМ каждого измеряемого биозвена. Таким образом, место Туловище 43,94 43,88 44,05 45,06 44,98 44,21 43,95 43,21 44,29 44, расположения максимального утолщения обозначало то горизонтальное се Плечо 45,16 45,37 48,03 47,95 48,70 47,14 47,30 47,22 47, чение, в центре симметрии плоскости которого располагался центр масс Предплечье 39,53 41,80 45,40 44,55 44,66 43,04 45,53 44,44 43,90 43, каждого биозвена. После нахождения места максимального утолщения оп Кисть 49,62 50,35 50 50 50 49,69 50 49,70 49,70 49, ределялась его локализация относительно проксимального конца измеряе Ведро 42,97 45,06 45,66 45,15 45,89 45,39 45,80 45,60 46, мого звена тела. Проекция этой точки наносилась на продольную ось Голень 41,49 43,03 43,49 45,19 45,85 44,73 45,29 46,32 46,35 46, Стопа 45,68 46,69 45,83 48,03 48,10 48,73 48,54 48,34 47,75 47, 5.4. Изменение длин верхних и нижних конечностей у детей школьного возраста Примечание. ЦМ головы в сагиттальной плоскости на область ушной раковины.

Мальчики Девочки Воз Длина верхней Ин- Длина нижней Ин- Длина верхней Ин- Длина нижней Ин и в определенной степени при помощи средств физического воспитания конечности, см декс конечности, см декс конечности, см декс конечности, см декс лет управлять этим процессом.

длины длины длины длины X ст X а X руки X о Нами изучались различные аспекты изменения общей массы тела ноги руки ноги у детей школьного возраста, а также изменения массы каждого отдель 7 51, 2,39 40,8 70,6 1,86 55,5 52,2 2,98 72,8 3,5 56, ного биозвена их тела как в абсолютном, так и в процентном выражении 8 55,6 3,73 42,0 76,2 3,49 57,5 54,4 3,37 40,4 76,2 3,06 56, относительно всей массы тела. Опираясь на данные Зациорского (1981), 9 59,2 3,43 42,0 79,3 2,16 57,8 59,4 3,72 42,7 78 4,4 56, полученные методом сканирования на взрослых испытуемых, и сопо- 10 63,3 2,89 41,8 85 4,85 57,9 62,5 3,02 42,8 83,7 4,72 57, ставляя их с собственными данными, мы вычисляли процентные зна- 66,3 4,17 43,0 89,7 5,84 59,5 63,5 2,43 42,7 86 3,83 58, 12 67, масс каждого биозвена с учетом возраста каждого испытуемого 3,79 42,9 91,5 6,08 59,1 67,5 2 43,3 89,2 3,31 57, 13 70,4 4,62 43,6 95 5,22 58,9 68,4 2,34 41,9 94,3 3,86 57, (табл. 5.2, 5.3).

14 72,6 4,12 42,4 100 4,63 59,4 69,8 2,12 42,7 95,4 4, Тело человека моделировалось в виде модели, в которой 58, 15 75,2 6,16 42,9 101,8 3,22 58,1 71 3,69 43,0 97,1 5,66 58, каждый сегмент рассматривался как цилиндр с равномерно распределенной 16 77,1 4,39 43,1 105 3,38 58,7 71,9 3,29 43,4 98,7 5,89 59, массой.

дого измеряемого биозвена, считая от его проксимального конца в сагит тальной плоскости.

обхват бедра В процессе изучаемого периода возрастного развития и у мальчиков, и обхват голени ширина стопы у девочек изменяется положение ЦМ звеньев верхних и нижних конечнос Если анализировать положение ЦМ каждого звена конечностей отно сительно его проксимального конца, как это принято в биомеханике, то можно заметить, что буквально во всех наблюдаемых случаях у всех детей с возрастом каждого звена располагается на относительно большом рас стоянии от его проксимального конца (рис. (Кашуба, Физическое развитие школьников оценивается путем сравнения сома тометрических признаков обследуемого со средними показателями воз растно-половой группы.

4 Метод стандартов, суть которого заключается в сравнении индивиду альных антропометрических величин с региональными таблицами, разраба тываемыми местными органами здравоохранения, являются одним из са мых распространенных методов. Для каждого антропометрического показа теля рассчитывается среднеарифметическая величина и откло 11, нение от этой величины.

Возраст, лет Определение уровня физического развития предусматривает такую пос Рис. 5.7. Динамика роста обхватных размеров верхних конечностей ледовательность: а) антропометрические исследования;

в) оценка уровня у девочек лет 14 ЦТ плеча обхват бедра ЦТ предплечья обхват голени ЦТ кисти ширина стопы О О О 8 8, 9 9, 10 10, 11 11, 12 12, 13 14 14, 15 14, 15 15, лет Возраст, лет Рис. 5.6. Динамика роста размеров нижних конечностей Рис. 5.8. Динамика изменения положения ЦМ (ЦТ) звеньев верхних конечностей у мальчиков лет относительно проксимальных концов биозвеньев у мальчиков лет ЦМ бедра ЦТ плеча ЦМ голени ЦТ предплечья ЦМ стопы ЦТ кисти 7, 8 8, 9 10 10, 11 11, 12 12, 13 13, 14 14, 15 15, 11 И, 12 12, 13 13, 14 14, 15 15, 8, 9 9, Возраст, лет лет Рис. Динамика изменения положения ЦМ звеньев нижних конечностей Рис. 5.9. Динамика изменения положения ЦМ (ЦТ) звеньев верхних конечностей относительно проксимальных концов биозвеньев у девочек лет относительно проксимальных концов биозвеньев у девочек лет показателя по результату, сравнивая его фактическую величину с соответствующего стандарта;

г) определение общего уровня физи [еского развития;

д) определение гармоничности или дисгармоничности ЦТ бедра развития.

ЦТ голени Оценка уровня каждого измеряемого показателя предполагает пять ЦТ стопы ровней развития: низкий, ниже среднего, средний, выше среднего и высо Оценка каждого показателя определяется с помощью сравнения фак ической его величины с региональным значением возрастно-полового этого показателя.

Для оценки физического развития в настоящее время все большие рас ространение находит метод перцентилей. Этот метод, независимо от ха актера распределения антропометрических и физиометрических призна ов, позволяет выделить лиц со средним, высоким и низким показателями помощью таблиц центильного типа. В полной мере центильная шкала редставлена шестью цифрами, отражающими значение признака, ниже оно может встретиться только у 3, 10, 25, 75, 90 и 97 % детей воз астно-половой группы. Коридоры между цифрами отражают тот диапазон ли разнообразие величины антропометрического признака, которые свой 7, 8 8, 9 9, 10 10, 11 12 12, 13 13, 14 14, 15 15, 3 % детей группы от 0-го до 3-го центилия или от 97-го до 100-го Возраст, лет ентилия;

или 50 % всех здоровых детей возростно-половой группы от Рис. Динамика изменения положения ЦМ (ЦТ) звеньев нижних конечностей 5-го до 75-го центилия. Каждый изучаемый признак может быть соответ относительно проксимальных концов биозвеньев у мальчиков лет состояние. Этот механизм, по-видимому, как раз и направлен на миними помещен в свой коридор центильной шкалы в соответствующей зацию затрат чрезвычайно трудно восполнимой для организма из внешней таблице. В зависимости от того, где расположен этот "коридор", опреде среды химической энергии.

ляется оценка развития.

Неравновесные состояния на разных уровнях и в разных подсистемах и Полученные данные позволили разработать оценочные таблицы для оп элементах организма человека создаются им как бы автоматически естес ределения роста и массы тела детей школьного возраста (приложение 2).

твенным образом в процессе его биологического развития. Однако с тече Вышеперечисленные методы оценки физического развития так же, как нием времени благодаря возмущающим воздействиям многочисленных и методы индексов подвергались острой критике 1962;

Рапорт, внешних и внутренних факторов энтропия организма увеличивается, от 1970 и др.), поэтому продолжаются поиски новых методов оценки с ис дельные его системы и элементы приобретают свойства равновесия в силу пользованием математического моделирования, но в практике их примене излишних и неадекватных энергетических трат, воздействия неблагоприят ние затруднительно.

ных наследственных факторов и факторов среды. Для того чтобы каким-то Проведенные исследования позволили осветить еще один аспект энер образом управлять процессом взаимодействия организма и среды или хотя гетики человеческого организма. Изучение этой проблемы в процессе он бы получить возможность корректировать его в полезном для организма тогенетического развития человека представило уникальную возможность направлении, необходимо их исследовать.

по-новому взглянуть на механизмы обмена энергией организма и среды в В настоящей работе предпринята попытка изучения одного из важней динамике его десятилетнего развития от 7 до 16 лет. Мы обсуждаем и ана ших факторов связи организма и среды — их гравитационных взаимодей лизируем преимущественно только те реальные факты, которые связаны с ствий. Мы полагали, что уже на данном этапе развития исследований в динамикой формирования геометрии масс тела человека в самый сложный этой области можно получить реальную возможность искусственного вос период становления многих жизненно важных функций его организма. Од произведения и моделирования неравновесных состояний организма раз нако, как свидетельствует практика, материальная масса живого организма личной целевой ориентации. Такой путь, по-видимому, следует рассматри существенно отличается от обычной инертной массы, о свойствах которой вать сегодня как наиболее адекватную стратегию поддержания направлен принято сегодня судить только с традиционных позиций современных фи ного совершенствования жизненно важных функций организма человека.

зических наук. Опыты показывают, что именно физическая масса является Наиболее ярко выраженные неравновесные процессы в организме, как одним из источников практически всех основных энергетических родников известно, происходят на молекулярном уровне — это жизни в каждом организме. Результаты проведенных исследований свиде связи частиц вещества;

на клеточном — это ионно-мембранная асим тельствуют о том, что на примере изучения массы живого организма чело метрия;

на тканевом — это осмотическое взаимодействие и диффузия;

на века можно обнаружить и реальные физические закономерности взаимно макроскопическом — рычаги, маятники скелета и взаимодей го преобразования различных форм движения материи, различных форм ствия масс в двигательной системе. Характерно, что все эти механизмы энергии.

между собой тесно связаны. Отсюда с уверенностью можно предположить Нашей целью было пролить свет на те явления в развивающемся орга о наличии реальных перспектив и предпосылок регулирования одних про низме, которые обеспечивают достижение его физической гармонии с ок цессов путем оптимизации взаимодействий подсистем в других.

ружающей средой, в частности, с гравитационным полем Земли. По наше В окружающей среде имеются неограниченные запасы энергии, кото му мнению, она была достигнута путем измерения, системного анализа и рая может полностью обеспечить нормальное существование организма, объективной интерпретации полученных результатов, сопоставления их с однако нерациональный образ жизни приводит к тому, что человек посте известными данными, опубликованными другими авторами, изучавшими пенно нарушает энергетический баланс, теряет запасы энергии, снижает проблемы энергетики организма человека с других, преимущественно фи этим свою жизненную потенцию. Гравитационная энергия — один из наи зиологических позиций.

более удобных высококачественных видов энергии, который может быть Полученные данные свидетельствует о том, что организм человека как использован для искусственного воспроизведения неравновесных состоя биологическая система, стремится принять такое состояние, в котором зат ний организма человека для улавливания и адсорбции энергетических ре раты его внутренней химической энергии минимальны. В то же время его сурсов из внешней среды. Одним из эффективных способов утилизации развитие направлено на создание максимально возможного запаса гравита гравитационной энергии для пополнения ее запасов является упорядоче ционной энергии по отношению к окружающей среде, что дает ему воз ние геометрии масс тела и снижение энтропии в естественных локомоциях можность принять по отношению к ней термодинамически неравновесное человека, создание рациональных программ и средств оптимизации его двигательной деятельности.

мальчики В результате проведенных исследований установлено, что в ходе онто девочки генетического развития у человека меняются не только по но что более важно — изменяется геометрия масс тела. При чем обнаружено, что все изменения происходят в соответствии с опреде закономерностями, содержание которых, по-видимому, диктуется и стимулируется законом возрастного изменения гравитационных и других энергетических взаимодействий организма и среды. В связи с этим есть все основания предполагать также, что каждой геометрии масс тела человека в каждый возрастной период его развития соответствуют определенные воз закономерности эндокринного и иного ее Другими словами, для каждой геометрии масс в каждом воз расте характерен, например, свой вполне определенный уровень развития нервно — мышечной системы. Следовательно, та или иная степень зрелос ти, сформированности геометрии масс тела как бы диктует характер обме веществ, определяет тот или иной уровень организации координацион ной структуры движений и многие другие свойства и особенности развития 7, 8 8, 9 9, 10 11 12 12, 13 13, 14 15 15, прочих структур и функций организма человека.

Возраст, лет Процессы накопления гравитационной энергии организмом наблюдае мых групп детей объективно отражают такой показатель в геометрии их Рис. 5.12. Динамика подъема ОЦМ тела человека над опорой у детей лет масс, как высота расположения над опорой ОЦМ их тела. Для определения высоты ОЦМ тела человека был использован графический метод. Осо бенность данного метода заключается в том, что вместо традиционных, Анализируя данные, полученные в настоящем исследовании путем из стандартных значений расположения ЦМ биозвеньев (по Брауну и Фише мерения показателей и вычисления ха ру), которые применяются в биомеханике, в настоящей работе были ис рактеристик тела детей лет, нельзя не обратить внимания также на за пользованы координаты ЦМ биозвеньев, полученные автором в собствен кономерности динамики накопления ими гравитационной (потенциаль ных исследованиях. Эти показатели позволяли дифференцированно опре ной) энергии в процессе изучаемого периода развития.

делять положение центров масс биозвеньев в зависимости от пола и воз Проведенные опыты показали, что по большинству изучаемых энерге раста детей. !.

тических характеристик мальчики превосходят девочек. Хотя в лет В результате проведенных исследований было отмечено, что высота уровень гравитационной энергии девочек выше, в 9 лет по этому показате расположения ОЦМ тела мальчиков над опорой увеличивается в процессе лю они сравниваются, а далее у мальчиков в каждый последующий год раз наблюдаемого периода онтогенеза от 0,75 м до м. Изменение высоты вития величина этого вида энергии все время остается значительно более ОЦМ носит поступательный, но неравномерный характер. График темпов высокой, чем у девочек.

прироста этого показателя имеет 5 пиков, самый высокий из них заметен в Собственно и скорость накопления гравитационной энергии в этот возрасте лет — 10,38 % (рис. 5.12).

период развития организма у мальчиков также выше. Наибольший относи У девочек динамика прироста высоты подъема ОЦМ тела имеет нес тельный скачок увеличения данного показателя наблюдается и у мальчи колько иной характер. Высота расположения ОЦМ тела над опорой у них ков, и у девочек в лет. Некоторый спад скорости накопления грави изменяется от 0,79 м до 1,07 м. График темпов прироста имеет 3 выражен тационной энергии у мальчиков наблюдается в лет. В этот возрас ных пика, самый высокий наблюдается в лет — 6,73 в лет тной период у девочек, напротив, увеличивается скорость накопления — 6,12 а в лет — 4,33 Изменение высоты расположения ОЦМ данного вида энергии. У мальчиков примерно такой же, но несколько бо тела девочек носит более поступательный характер.

лее высокий скачок происходит в лет.

химическую энергию тканей, клеток и атомно-молекулярных компонен Для определения высоты расположения ОЦМ тела нами были постро тов организма. То, что эти виды энергии в определенной степени эквива ены модели — линейные уравнения множественной регрессии, которые лентны друг другу, подтверждается законами термодинамики. Однако, к можно представить в общем виде как сожалению, во многочисленных суждениях специалистов по этому пово ду отсутствует системность подходов, сложные явления процессов энерго обеспечения организма рассматриваются без их взаимосвязи с позиций только частных методов исследования, в связи с чем теряется смысл и Y — высота расположения ОЦМ (зависимая переменная);

— значение конкретных фактов, искажается логика понимания процесса коэффициенты уравнения регрессии (табл. 5.5, 5.6);

— тестируемые энергообеспечения.

показатели детей (независимые переменные), а именно: — рост стоя, Различие форм энергии — явление чисто внешнее, оно обусловлено — рост сидя, — длина туловища, — длина бедра, — ЦМ бедра, уровнем нашего современного знания, условностью сложившихся точек — длина голени, — ЦМ голени, — длина стопы, — длина ниж зрения на разделение научных дисциплин. По существу же, практическое ней конечности.

значение имеет не само определение формы энергии, а то, каким образом Реализуя свою двигательную функцию, человек выполняет соответ она распределена в пространстве по отношению к организму человека и ствующую механическую работу, пользуясь энергетическими источника какие формы приобретает в каждом конкретном движении. Для познания ми, имеющимися в его двигательном аппарате, в частности, в мышечной закономерностей биоэнергетики в таких условиях важную роль играет изу системе. Работа мышечной системы стимулирует функции других так на чение возможностей экономии и использования ресурсов энергообеспе зываемых обслуживающих систем организма. Существуют определенные чения организма путем оптимизации и упорядочения движений частей те закономерности передачи энергии в направлении от микроуровня внут ла человека для повышения качества получаемой таким способом энергии.

ренней среды через макроуровень двигательной системы человека в окру Особенно перспективным видится улучшение энергообеспечения организ жающую среду и обратно. На этом пути в обоих направлениях реализуют ма человека за счет оптимизации его двигательных действий, поскольку ся сложные термодинамические механизмы преобразования энергии из последние реализуются произвольно, с участием сознания. Это дает воз одной формы в другую. Речь идет, в частности, о преобразовании энергии можность человеку осмысленно регулировать поток энергии, поступающей механического движения масс частей тела в электрическую, тепловую и высоты ОЦМ тела мальчиков лет Таблица 5.5. Коэффициенты уравнения регрессии для нахождения Возраст, лет Коэффициент 8 11 12 13 7 1,96195 -5, -2,70598 -9,6296 9, -3,08175 2,24756 -0, АО 0, 0, 0,082168 0 0,276302 0,145074 0 0 0, 0 0 0, 0 0 0 0 А, 0, 0, 0,318492 0,495301 0 0,268526 0, 0,29926 0,33728 0, 0 0 0 0 0 0 -0, 0 0 -0,436298 0 0 -0, 0 0 0 0 0 0 0, 0 0 0 0 0 0, 0 0 0 0 0 ' 0, 0,836726 0,821301 0,708792 0, 0,773242 0,797921 0, 99, 99, 99,7538 99,683 98,0425 99,4996 98, 99,4393 98,6843 99, модели, % 0, 0, 0,175706 0,324487 0,8791 0,37183 0, 0,139049 0,415267 0, Стандартная ошибка оценки 0, 0,170053 0, 0,134735 0,698557 0,275887 0, 0,107949 0,301204 0, Абсолютное значение ошибки высоты расположения ОЦМ тела девочек лет Таблица 5.6. Коэффициенты уравнения регрессии для нахождения Возраст, лет Коэффициент 10 11 9 13 14 15 8,0696 -8,30745 -2,82127 0,30251 -13,381 -17, -1, АО 0 0,088521 0,042983 0,122137 0 0, 0, 0, 0,162763 0 0 0,357238 0, 0 0 А, 0,315785 0,320959 0,372605 0 0 0,367039 0, 0, -0,265659 0 0 -0,067213 -0, 0 0 0 0 0 -0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 о 0,792551 0,885547 0,89909 0,735743 0,727478 0, 0, 0, 0, АО 99,5586 99,7559 99,7505 97,4646 97,0429 99,8526 98, 98, 98, 99, Оценка модели, % 0,306892 0,198099 0,178751 0,602723 0,710727 0,220636 0, 0, 0, 0, Стандартная ошибка оценки 0,158381 0, 0,210202 0,499395 0,382453 0,169363 0, 0, 0, 0, Абсолютное ошибки Несмотря на то, что в данной области к настоящему времени накоплен в организм из внешней среды, непосредственно через сознательное упоря обширный экспериментальный материал, проблемы полного энергетичес дочение механических движений частей своего тела.

кого баланса внутренней и внешней энергии организма человека, к сожа Для упорядочения механических движений человека следует учитывать лению, все еще мало изучены. Решение этой проблемы, по нашему мне основные биомеханические закономерности и критерии, определяющие ка нию, возможно на основе комплексного подхода к исследованию взаимно чество и эффективность его двигательных действий.

эквивалентных соотношений между различными формами энергии при ре Интерес представляет рассмотрение на макроскопическом уровне ис шении человеком сложных двигательных задач. Одной из таких фундамен точников пополнения механической энергии двигательного аппарата и об тальных форм энергии, которой может обладать человек, является энергия ластей ее основного расходования. Пополняется аппарат движения энер гравитационного поля. Поскольку в специальной литературе чрезвычайно гией в основном из двух источников: запасов химической энергии в клет мало сведений о возможностях оптимизации гравитационных взаимодей ках, тканях, органах и, в частности, в мышцах, где она непосредственно ствий тела человека с внешней средой, а возможности утилизации челове превращается в потенциальную энергию упругой деформации сократитель ком гравитационной энергии имеют определенную перспективу, по-види ных элементов, и от механической энергии внешней среды (передается бла мому, есть смысл рассмотреть данную проблему под таким углом зрения.

годаря работе внешних сил — кинетической энергии движущихся объектов Двигательная деятельность человека осуществляется в среде, которая и потенциальной энергии положения тела). Механическая энергия тела зат материально может быть представлена как система определенных физичес рачивается на его передвижение (включая перемещение других тел), на ких полей. Под физическим полем в данном случае понимается некая производительное расходование кинетической энергии (непосредственно особая форма материи, объединяющая частицы вещества окружающей сре на решение двигательной задачи) и непроизводительные затраты (против ды в единую систему и передающая с конечной скоростью воздействия од "вредных" сопротивлений, например, сил трения), на расходование кинети них частиц на другие. Таким способом обеспечивается определенный харак ческой энергии при превращении ее в потенциальную.

тер взаимодействия материальных частиц среды между собой. Если поле Большинство современных исследователей оценивают энергетическую стационарно, то взаимодействие этих частиц не изменяется в наблюдаемом стоимость мышечной работы как бы односторонне, только по величине масштабе времени, и напротив, в нестационарном поле такие изменения кислородного запроса (количество кислорода, необходимое для обеспе имеют место. В зависимости от особенностей измеряемых величин, харак чения организма при выполнении механической работы).

привычных земных условиях состояние, близкое к невесомости, можно в поле, оно может быть скалярным или векторным. К типичным значительной степени направленно, в зависимости от необходимости, кор примерам векторных полей можно отнести поле сил, поле скоростей и др.

ректировать энергообмен в его организме.

Значительный интерес для познания закономерностей двигательной ак Изменяя расположение своего тела в пространстве относительно тела человека представляет изучение его движений относительно гра Земли, человек под действием сил тяготения совершает определенную ра витационного поля Земли. Объективно оно может быть охарактеризовано боту и этим изменяет потенциальную энергию биомеханической системы как поле силы тяжести, определяемой составляющими двух основных сил:

своего тела.

силы земного притяжения (тяготения) и центробежной силы суточного В процессе жизни человек иногда интуитивно, иногда направленно, ис вращения Земли. Для упрощения расчетов воздействием всех остальных пользуя специальные рекомендации, организовывает свою двигательную факторов на значение силы тяжести при изучении движений человека мож деятельность так, чтобы свести к минимуму затраты механической энергии но пренебречь или же в каждом конкретном случае учитывать их путем вве при решении разнообразных, в том числе и двигательных задач. При этом, дения соответствующих коэффициентов и поправок.

как правило, используются два пути: снижение затрат механической Гравитационное поле, как силовое поле по отношению к телу челове энергии в каждом отдельном цикле двигательных действий циклического ка, характеризуется ускорением в каждой точке пространства, другими сло характера и рекуперация одного вида энергии в другой, что достигается ус вами, силой, действующей на всякий отдельный элемент массы (еди транением непроизводительных лишних движений и излишних сокраще ничную массу), размещенной в данной точке. Эта сила является векторной ний мышц, уменьшением сил сопротивления движениям тела, действую величиной (помимо численной величины характеризуется направлением в щих из внешней среды, выбором оптимальных параметров движений, не пространстве).

обходимых для решения тех или иных задач.

Тяготение относится к наиболее важным неотъемлемым свойствам вся Гравитационное поле Земли лимитирует размеры тела человека, соот кой материи. В полной мере обладает этим свойством и живая материя те ношения масс его относительно подвижных частей (звеньев). Величина об ла человека. Мерой этого свойства фактически является масса "тяготения" щей массы его тела и пропорции распределения масс отдельных звеньев и "гравитационная" масса тела. Динамические характеристики материи те диктуются, по-видимому, не только полем силы тяжести, но и возможнос ла человека во многом определяются инертностью его массы. Силовое по тями реализации всеобщего закона сохранения энергии. Биологические за ле каждой материальной точки всякого тела, в том числе и тела человека, кономерности передачи и преобразования энергии, вероятнее всего, не в таком случае полностью определяется законом всемирного тяготения, а позволяют материи тела человека существовать в другой геометрической масса служит мерой инертности всего тела человека. Это означает, что при организации. Геометрически иное распределение масс тела человека в действии какой-либо постоянной силы ускорение движения тела будет тем пространстве, вероятно, не смогло бы быть обеспечено энергетическими чем меньше его масса. С другой стороны, в этих условиях чем ресурсами для нормального существования. Как уже отмечалось, измене больше масса тела, тем больше его инерция, тем медленнее меняется сос ние гравитационного поля вызывает изменение интенсивности энергети тояние его движения.

ческого обмена у человека и животных. Причем уровень метаболизма в ор При определенных обстоятельствах тело человека может находиться в ганизме тесно коррелирует с площадью его поверхности и с массой тела.

состоянии невесомости. Невесомость наблюдается в космических полетах, Есть основание полагать, что если при неизменной площади поверхности моделировать это состояние можно и в обычных, земных условиях. Тело тела человека его масса каким-либо образом будет возрастать, то интенсив человека может находиться в невесомости в том случае, если равнодейству ность энергозатрат значительно увеличится. Кроме того, известно также, ющая всех его внутренних сил, приложенных к его любому элементу (нап что общая масса мышц тела млекопитающих пропорциональна общей мас ример, отдельному биозвену), равна нулю. Для этого необходимо создать се их тела. Если воспроизвести искусственно увеличение массы тела при такие условия для тела человека, при которых внешние по отношению к неизменной массе мышц, энергетические расходы последних, по-видимо нему силы были бы пропорциональны массам отдельных его элементов му, также пропорционально возрастут. Существуют и прочие, весьма мно (биозвеньев), а их направление для всех материальных точек было бы оди гочисленные факты, свидетельствующие о том, что при любом изменении наковым. Исследования влияния невесомости на организм человека в ус массы тела не только двигательная, но и все другие системы организма дол ловиях космических полетов показали, что она оказывает существенное жны перестраиваться для функциональной, а в ряде случаев, очевидно, и воздействие на многие важнейшие механизмы энергообеспечения. Поэто морфологической адаптации к новым условиям жизнедеятельности.

му есть все основания полагать, что, искусственно создавая для человека в повышению периферического сосудистого сопротивления, частоты сердеч В ходе эволюции организм человека стал одной из наиболее энергоо ных сокращений и некоторым другим антигравитационным и компенсатор биологических систем (относительно массы своего тела).

ным факторам.

Причем речь идет не об общем количестве энергии, а прежде всего об Изложенное позволяет прийти к заключению о том, что потенциальная энергии наиболее высокого качества. Он занимает среди других животных энергия высоко поднятого над плоскостью Земли ЦМ тела человека экви необычное положение по отношению к гравитационному полю Земли.

валентна вполне определенному количеству внутренней химической животных располагает продольную ось своего тела и основ энергии организма. Можно предположить, что для организма было бы ные массы звеньев естественным образом перпендикулярно вектору грави энергетически выгоднее не расходовать химическую энергию для поднятия тации. Для удержания тела в равновесии им, как правило, необходимо че ЦМ так высоко. Однако в таком случае человек не смог бы получить пор тыре точки опоры. Управление позной активностью у таких животных осу цию кинетической энергии, столь необходимой ему для решения биологи ществляется, по-видимому, рефлекторно при минимальном участии выс ческих, социальных и многих других задач двигательного характера. Не рас ших отделов нервной системы. Тело человека, казалось бы, вопреки логи ходуя внутреннюю химическую энергию и не запасаясь благодаря этому ке и законам механики, располагается перпендикулярно плоскости земной потенциальной энергией, человек не смог бы эволюционировать как энер Его продольная ось симметрично параллельна вектору грави гетический объект. Благодаря своевременному превращению одного вида тации, а основные массы звеньев сконцентрированы на относительно не энергии в другой организм может выполнять сложную механическую рабо больших расстояниях от нее.

ту, успешно решать самые сложные двигательные задачи без существенно Сравнительно малая площадь опоры и большая вертикальная протя го снижения уровня своего энергетического запаса.

женность осевого скелета, высоко расположенный ЦМ тела обусловливают Сложившаяся у человека геометрия масс тела отличается определенны неустойчивость позы человека. Таким образом, ЦМ человека ми закономерностями. Масса головы и туловища составляют примерно по относительно геометрии его тела поднят выше, чем у всех других животных.

ловину массы всего тела. С точки зрения организации движений, это чрез У него самое неустойчивое равновесие, удержать которое только рефлек вычайно рационально, поскольку (согласно третьему закону динамики) торным сокращением мышц практически невозможно. Для этого необходи позволяет совершать активные перемещения биозвеньев тела в простран мо активное участие сознания, всех основных компонентов двигательного стве в безопорном положении без использования каких-либо дополнитель анализатора. По-видимому, положение стало привычным для ных сил и совершать активные перемещения концевых звеньев конечнос человека в ходе эволюции именно в тот период, когда у него сформирова тей непосредственно не за счет энергии мышечных сокращений, а за счет лось сознание, верхние конечности стали свободными, у него образовалась реактивных сил (сил взаимодействия масс звеньев). Как правило, ЦМ качественно новая рецепторная зона и операционно-исполнительская сис звеньев располагаются ближе к проксимальным их концам, что увеличивает тема существенно расширяющая для него мир управляемых частоту свободных колебаний этих частей тела относительно осей, прохо взаимодействий с внешней средой.

дящих через проксимальные (близлежащие к голове) суставы. Частота сво Привычное для человека вертикальное положение обеспечивается не бодных колебаний увеличивается в таком случае благодаря уменьшению ра только и даже не столько условиями механического взаимного равновесия диуса инерции, что приводит к уменьшению момента инерции звена отно относительно подвижных масс его тела, сколько довольно значительным сительно этих осей. Если бы ЦМ располагались в центре симметрии звень статическим напряжением скелетной мускулатуры и, в основном, как след ев, то частота их свободных колебаний была бы меньшей. А это означает, ствие этого — значительными затратами химической, тепловой и других ви что для придания им равного ускорения потребовалось бы приложить зна дов внутренней энергии его организма. Объем циркулирующей крови у че чительно больше мышечных усилий, затратить больше энергетических ре ловека при этом ниже, чем в горизонтальном положении тела, в венозной сурсов. Поэтому именно такую локализацию ЦМ звеньев следует рассмат системе накапливаются довольно значительные резервные массы крови, ривать как еще один механизм экономизации двигательной деятельности увеличивается (межстеночное) давление в капиллярах, бла человека. Кроме того, такая локализация ЦМ звеньев создает экономичные годаря этому в межтканевое пространство фильтруется больше жидкости из условия функционирования, мышц, приводящих в движение звенья. Более сосудистого русла. Во избежание снижения сердечного выброса и наруше близкое расположение ЦМ звена к оси вращения создает морфологические ния естественной механизмов кровоснабжения жизненно важных органов в предпосылки для образования возможно большего плеча рычага для силы этих условиях вступают в действие своеобразные защитные механизмы, ко тяги мышц. При более удаленном расположении ЦМ звена от точки прик торые эффективно функционируют, в частности, благодаря рефлекторному подсистем всего организма. В частности, гравитационные взаимодействия мышцы для последней точки создаются энергетически менее вы детерминировали формирование основных компонентов двигательного годные условия работы.

анализатора, в определенной степени способствовали развитию сердечно Таким образом, очевидно, что естественная локализация ЦМ звеньев сосудистой, дыхательной, выделительной и других систем организма, об относительно геометрических образований тела человека не является слу служивающих двигательный аппарат человека.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.