Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела

При подъеме по лестнице выполняется большое количество положительной работы, которая производится преимущественно концентрическим сокращением прямой мышцы бедра, широкой латеральной мышцы, камбаловидной мышцы и средней части икроножной мышцы. Моменты опоры при подъеме по лестнице, спуске с лестницы и ходьбе по ровной поверхности имеют аналогичные паттерны, однако величина моментов больше при ходьбе по лестнице, и, соответственно, требуется большая мышечная сила. Kirkwood показал, что максимальный пик момента внутренней приводящей мышцы возникает при спуске по лестнице и достигает 0,96 Nm/kg, по сравнению с 0,91 Nm/kg при ходьбе по ровной поверхности. Пик момента медиальной ротации бедра при спуске по лестнице также был больше, чем при обычной ходьбе. Однако эти же исследователи обнаружили, что моменты внутренних разгибателей, латеральной ротации и отведения бедра были такими же, как при «гладкой» ходьбе.

Бег. Бег — это локомоторная деятельность, схожая с ходьбой, однако при этом необходимо отметить определенные различия. Как и в случае с ходьбой по лестнице, пациент, который может ходить по ровной поверхности, может оказаться совершенно неспособен бежать. Бег требует большего равновесия, мышечной силы и АД, чем обычная ходьба. Лучшее равновесие требуется, поскольку бег характерен не только значительным уменьшением ОБ, но и отсутствием периода двойной опоры, имеющегося в обычной ходьбе, а также наличием безопорного периода, при котором контакт стоп с опорной поверхностью отсутствует[3] (рис. 12.2).

Рис. 12.2.Цикл бегового шага

Цикл ходьбы, представленный на (рис. 12.3), также можно использовать для сравнения ходьбы и бега. Процент времени цикла, затрачиваемого на безопорные стадии, будет увеличиваться с возрастанием скорости бега. Мышцы должны вырабатывать больше энергии как для более высокого, чем при ходьбе, подъема ГРТ, так и для поддержания равновесия и опоры ГРТ в течение цикла.

Рис. 12.3.Цикл обычной ходьбы

Мышцы и суставы также должны быть способны к поглощению большего количества энергии и контролю веса ГРТ.

Например, при обычной ходьбе величины СРО в ЦД при постановке пятки составляют примерно 70–80 % от веса тела и редко превышают в течение цикла 120 % от веса тела. При этом, во время бега СРО в ЦД достигает 200 % от веса тела, а в течение цикла может увеличиваться до 250 %. Более того, когда стопа ставится на почву, колено сгибается до 20°. Такая степень сгибания помогает смягчить ударные силы и увеличивает силу, действующую в надколенно-бедренном суставе. ОП при беге значительно меньше, чем при ходьбе. При ходьбе ОБ составляет 5,08–10,16 см, тогда как при беге стопы обычно ставятся на одну линию, так что ЦТ тела должен проецироваться только на опорную стопу. Для компенсации уменьшения ОБ увеличивается функциональный варусный угол конечности. Функциональный варусный угол конечности — это угол между половиной длины ноги и опорой. По мнению Mcpoil и сотрудников, функциональный варусный угол конечности увеличивается во время бега на 5° по сравнению с ходьбой, и вызывает при беге большую степень пронации, чем при ходьбе.

Движение суставов и мышечная деятельность

Движение суставов. Амплитуда движения (АД) варьирует соответственно скорости бега, кроме того, отличаются данные, предоставленные разными исследователями. В начале опорной фазы, при постановке пятки бедро находится в сгибании примерно на 45°, в течение всего остального времени опорной фазы бедро разгибается, и сразу после отрыва пальцев его гиперразгибание составляет около 20°. Затем бедро сгибается и достигает в поздней фазе переноса сгибания в 55–60°, непосредственно перед окончанием переноса бедро слегка разгибается до 45–50° для подготовки к постановке пятки. Колено при постановке пятки сгибается примерно до 20–40° и продолжает во время нагрузочной реакции сгибаться до 60°. Затем колено продолжает разгибаться, достигая 40° сгибания перед отрывом пятки. Во время фазы переноса и начала стадии полета колено сгибается, достигая максимума в 125–130° в середине фазы переноса. В конце переноса колено разгибается до 40° и готовится к постановке пятки.

Голеностопный сустав при постановке пятки находится в положении около 10° тыльного сгибания и далее быстро выполняет тыльное сгибание, достигая 25–30°. За быстрым тыльным сгибанием сразу же следует подошвенное сгибание, которое продолжается до конца опорной фазы и сохраняется в начале фазы переноса. Подошвенное сгибание достигает максимума в 25° за первые несколько секунд фазы переноса[4]. В течение остатка фазы переноса голеностопный сустав выполняет тыльное сгибание, достигая 10° в конце фазы и готовясь к постановке пятки.