Біомеханіка при контролі фізичного навантаження
Курсовой проект - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие курсовые по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
?ого виконання циклічних вправ
Мета даної роботи - пропозиція кількісного біомеханічного критерію оцінки оптимальності техніки виконання циклічних рухів, заснованого на мінімізації обсягу корекційних рухів при виконанні поставленої задачі. Спочатку на прикладі вивчення найбільш розповсюдженого виду руху - ходьби ми покажемо, що ефективність виконання різних видів руху залежить від функціонального стану мязів, що приймають особисту участь у досліджуваному русі.
На базі спортивного комплексу була вивчена ходьба 69 здорових, фізично не тренованих людей у віці 20...55 років. На відміну від традиційного методу дослідження динамічних параметрів ходьби, що полягає в однократній реєстрації реакції опори, досліджували вертикальну складові реакції опори в серії з 10 кроків кожного піддослідного. Подібна методика дослідження дозволила виявити статистичні закономірності нормальної ходьби та варіабельність інформативних біомеханічних параметрів у серії кроків піддослідних. Дослідження проводилися з використанням двох динамометричних платформ. Ходьба усіх піддослідних досліджувалася в звичному темпі. У процесі природної ходьби піддослідний послідовно наставав кожною ногою на одну платформу. Відносне навантаження на нижні кінцівки визначалася у відсотках, при цьому ми виходили з того, що сумарне навантаження на обох кінцівок за подвійний крок складає 100%. Інтегрування вертикальної складової реакції опори дозволяє визначити сумарне навантаження на кінцівку за крок при ходьбі.
Всі обстежені були розділені на вікові групи. Для кожної з них були визначені наступні біомеханічні параметри: відносне навантаження на ноги при ходьбі (тобто навантаження на кожну ногу при ходьбі стосовно сумарного навантаження в 100%), величина відношення середнього за крок тиску на поверхню опори (ця величина розраховувалася по теоремі про середнє значення функції на інтервалі) до ваги піддослідного і середня тривалість фаз опори кінцівок. Задача даного дослідження складалася в порівняльному аналізі варіабельності кожного з перерахованих вище параметрів для ведучої і контрольної кінцівок. Отримані дані приведені в таблиці (додаток А).
Результат дослідження дозволив зробити висновок про те, що варіабельність досліджуваних біомеханічних параметрів менше на стороні ведучої кінцівки (з більшою силою відштовхування) у всіх вікових групах випробуваних. Даний результат дозволив нам припустити, що функціональний стан мязів опорної кінцівки з більшою силою відштовхування трохи вище, ніж контрольної кінцівки.
Для підтвердження даного припущення ми зіставили вертикальні складові реакції опори (додаток Б) тих же кінцівок при ходьбі (також у серії з 10 кроків) чотирьох піддослідних чоловіків: 1 - пацієнта з травмою колінного суглоба - звичним вивихом надколінка (27 років), 2 - фізично здорової нетренованої людини (22 роки), 3 - спортсмена-велосипедиста (27 років) і 4 - літніх чоловік (78 років).
Біль у колінному суглобі приводить до зменшення навантаження на ушкоджену кінцівку в пацієнта зі звичним вивихом надколінка, що видно зі зменшення амплітуд вертикальної складової опори при передньому і задньому поштовхах. Порівняння динамограм вертикальної складової реакції опори хворого зі звичним вивихом надколінка і здорової нетренованої людини свідчить про те, що при підвищенні навантаження на кінцівку варіабельність опорних реакцій знижується. Цей факт може бути пояснений тим, що зі збільшенням навантаження на мязи варіабельність цих показників зменшується, оскільки підвищується кількість синхронно працюючих мязів [3]. У результаті цього закономірно знижується варіабельність і динамічних параметрів ходьби.
Для кількісної характеристики розходження форми вертикальної складової реакції опори від кроку до кроку при ходьбі нами запропонований коефіцієнт варіабельності реакції опори Kv, пропорційний площі зони, у якій розташовані всі динамограми вертикальної складової реакції опори. Цей коефіцієнт при нормальній ходьбі складає для лівої ноги 0,16 0,03 і для правої -0,17 + 0,04 (зазначені значення отримані на основі обстеження акта ходьби 69 здорових піддослідних). Даний коефіцієнт відбиває варіабельність процесу навантаження кожної з кінцівок при ходьбі, тому він має своє значення для кожної з них.
Підвищення варіабельності біомеханічних параметрів ходьби при поразці опорно-рухового апарата нижніх кінцівок щодо норми показник недосконалості акта ходьби, оскільки її ріст свідчить про підвищення витрат мязової енергії на корекцію і підтримку стереотипу ходьби [6]. Вироблення рухової навички, зокрема навички ходьби, полягає не тільки в тім, щоб домогтися правильної координації руху, але і втом, щоб здійснити цей рух з мінімальною витратою мязової енергії, забезпечивши мязам максимальну тривалість відпочинку в моменти кроку, коли їхня активність не затребувана [8]. Тому зменшення варіабельності даного параметра (тобто зменшення коефіцієнта Kv) у процесі реабілітації особі травмами й ушкодженнями суглобів і сегментів нижніх кінцівок може бути використане для обєктивної оцінки його результату.
Звернемося тепер до порівняння стабільності форми вертикальної складової реакції опори при ходьбі фізично не тренованої людини і спортсмена-велосипедиста. Незважаючи на приблизно рівне навантаження на кінцівці в обох випробуваних, варіабельність даного параметра помітно нижче в людини, що займається спортом, чим у людини, що веде в основному