Содержание к диссертации
Введение
Глава І.Обзор литературы 11
1.1.Анатомические, биомеханические и функциональные характеристики стопы при беговых движениях 11
1.2. Морфофункциональная характеристика стопы при патологии её сводов 20
Глава 2. Материал и методы исследования 34
2.1. Общие сведения 34
2.2. Морфометрия и вариационно-статистическая обработка 35
Глава 3. Результаты собственных исследований 41
3.1. Морфофункциональные показатели стоп легкоатлетов при прямолинейных циклических беговых движениях 41
3.2. Морфофункциональные показатели стоп легкоатлетов-спринтеров при непрямолинейных циклических беговых движениях 66
3.3. Морфофункциональные показатели стоп легкоатлетов-стайеров при непрямолинейных циклических беговых движениях 100
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 121
Выводы 133
Литература 136
Приложение 165
- Морфофункциональная характеристика стопы при патологии её сводов
- Морфометрия и вариационно-статистическая обработка
- Морфофункциональные показатели стоп легкоатлетов при прямолинейных циклических беговых движениях
- Морфофункциональные показатели стоп легкоатлетов-стайеров при непрямолинейных циклических беговых движениях
Введение к работе
Актуальность проблемы
Одной из актуальных проблем современной спортивной морфологии является изучение влияния физических нагрузок на опорно-двигательный аппарат спортсменов (Лысов П.К., 2001; Сапин М.Р., 2007; Гавриков К.В. с соавт., 2008; Кашуба В.А., Сергиенко К.Н., 2008; Перепёлкин А.И., 2009; Nigg B.M., 1986; Shorten M.R., Winslow D.S., 1992).
Стопа играет важную роль в достижении спортивных результатов во всех циклических, игровых видах спорта и единоборствах и при этом до 35% спортивных травм приходится на стопу (Максимович В.А., Свиридёнок А.И.,2008).При этом тип и форма стопы оказывают влияние на частоту её травм у спортсменов: у бегунов с травмой стопы плоская стопа наблюдалась в 44%, полая - в 30% и нормальная - в 26% случаев (Bordelon L., 1993).
Необходимо отметить, что травмы и заболевания стопы, полученные во время активных занятий спортом, увеличивают риск формирования нарушений соматического, психологического и социального развития (Меерсон Ф.З., 1988; Andersen K.L. et al. 1986).
Имеется значительное число работ отечественных и зарубежных специалистов, посвящённых изучению структурно-функциональных особенностей опорно-двигательного аппарата при воздействии физических нагрузок (Казначеев В.П., 1980; Леонова А.Б., Медведев В.И., 1981; Медведев В.И., 1982.; Пшонникова М.Г. ,1986; Меерсон Ф.З.. Пшонникова М.Г., 1988; Платонов В.Н. ,1988; Солодков А.С. , 1988; Солодков А.С., Сологуб Е.Б., 1999; Самусев Р.П. с соавт., 2006; Ефремова Г.В., 2007; Клаучек С.В. с соавт.,2007; Гавриков К.В. с соавт., 2008; Краюшкин А.И. с соавт., 2008; Мандриков В.Б. с соавт., 2008; Сердюков А.Г., с соавт., 2008; Перепёлкин А.И.. 2009; Pols J., Boendennaker P., Mmitinghe H. ,2003; Haase А, Steptoe А, Sallis J., Wardle J., 2004;). Своды стопы выполняют основную рессорную функцию, трансформируя вертикальные нагрузки в поступательно горизонтальные с передачей на опору (Скворцов Д.В. 1992, Энока Р. 1998; Макаров М.Р., 2001; Мусалатов Х.А. с соавт., 2004; Momberger N. et al., 2000).
Многие авторы (Фридланд М. О., 1960;Евсеев В.И., Баранова Т.С., 1987; Аверьянова-Языкова Н.Ф.,2002; Кузьмин В.И., 2002; Jones В. S., 1975; Helal В., 1988, 1990) придерживаются мнения о том, что хроническая перегрузка стоп является одним из ведущих факторов развития недостаточности сводов. Среди различных деформаций нижних конечностей наиболее часто встречается сочетанное плоскостопие, характеризующееся уплощением продольного и поперечного сводов стопы с поворотом вокруг продольной оси и ее отведением (Донсков В.И., 2000; Истомина И.С., с соавт., 2000; Ануфриева Л.В., 2002; Kitaoka H.B., et al., 1997; Hansen S.T.Jr., 2000; Thomas R.L. et al., 2001).
Однако практически отсутствуют исследования, направленные на изучение влияния спортивных физических нагрузок на морфологические параметры стопы в зависимости от возраста спортсмена, времени, силы и интенсивности воздействия. (Saltin B., Astrand P., 1967; Rusko H. et al., 1978). В то же время изучений морфологических характеристик стопы спортсменов разного пола при физических нагрузках различной длительности и интенсивности важно для понимания границ вариаций нормальной анатомии стопы.
Данных о морфологических изменениях стоп при нелинейных циклических движениях различной интенсивности и длительности в доступных нам источниках и Интернет-ресурсах обнаружено не было. В единичных работах (Ryan G.J., Harrison A.J., 2003) рассматривалось влияние бега с различной степенью интенсивности на биомеханические характеристики. При большом количестве математических моделей нелинейного бега, нет количественных морфологических характеристик стоп, детерминирующих толерантность к циклической физической нагрузке.
В известной нам литературе имеются единичные упоминания о возрастных изменениях, происходящих в сводчатом аппарате стопы у лиц разного пола и возраста при спортивных физических нагрузках (Кашуба В.А. с соавт., 2002; Кашуба В.А., 2003; Горст Н.А., 2004; Колпаков В.В. с соавт., 2001; Кашуба В.А, Сергиенко К.Н., 2008; Мандриков В.Б. с соавт., 2008; Перепёлкин А.И. с соавт.,2009).
При этом не учитывались временные параметры воздействия физической нагрузки. Совершенно очевидно, что толерантность сводов стоп к циклической физической нагрузке не безгранична и сведения о динамике морфологических показателей стоп, с учётом временных параметров позволят своевременно выявлять дезадаптационные процессы, проводить патогенетическое лечение и профилактику.
Довольно часто в проводимых исследованиях не учитывается специализация легкоатлета (спринтер или стайер) а, следовательно, интенсивность и длительность физической нагрузки. При этом при статистической обработке спортсмены объединяются в единую группу лиц, занимающихся лёгкой атлетикой, что не позволяет получить полную информацию о влиянии циклических физических нагрузок различного характера на морфологические параметры стопы. Недостаточно, на наш взгляд, изучается влияние интенсивности и длительности циклических физических нагрузок на морфофункциональные показатели стопы с учётом полового диморфизма.
Динамический скрининг морфологических параметров сводов стоп при циклической физической нагрузке является актуальным для расширения диагностической базы при выборе тактики, способов профилактики и лечения стопы, а также оценке их эффективности.
Нагрузки на опорно-двигательный аппарат при профессиональных занятиях спортом носят стрессовый характер и значительно превосходят повседневные. При этом состояние сводов стопы является лимитирующим в достижении высоких спортивных результатов. Правильная оценка адаптационных возможностей стоп, толерантности к физическим нагрузкам различной интенсивности позволяют своевременно использовать профилактические средства реабилитации на стадии её функциональных нарушений (Кашуба В.А., 2002; Лосева В.С., 2004).
Не вызывает сомнения наличие морфофункциональных изменений сводов стопы при физических нагрузках различной степени длительности и интенсивности. Несмотря на обилие публикаций по проблемам плоскостопия при физических нагрузках, недостаточно изученным остаётся воздействие непрямолинейных циклических беговых движений с опорой стоп на наклонную плоскость на их морфофункциональное состояние.
Следует также подчеркнуть, что данный вид нагрузки испытывают абсолютно все спортсмены, тренирующиеся в условиях двухсотметрового легкоатлетического манежа, что и определило актуальность данного исследования, которое обусловлено необходимостью изучения морфологических изменений стопы под воздействием непрямолинейных циклических беговых движений различной длительности и интенсивности у спортсменов разного пола.
Цель исследования – изучение структурно – функциональных характеристик стоп у легкоатлетов юношеского возраста при непрямолинейных циклических беговых движениях с учётом характера нагрузки и полового диморфизма.
Задачи исследования
1. Изучить морфологические параметры стоп у легкоатлетов юношеского возраста при прямолинейных циклических беговых движениях.
2. Исследовать морфологические изменения, возникающие в сводах стоп у легкоатлетов юношеского возраста при непрямолинейных циклических беговых движениях.
3. Охарактеризовать морфологические изменения стоп у легкоатлетов юношеского возраста при непрямолинейных циклических беговых движениях различной степени длительности и интенсивности.
4. Выявить особенности изменений морфофункциональных характеристик стоп у легкоатлетов разного пола.
Научная новизна исследования
Изучены морфологические изменения в стопах, возникающие при непрямолинейных циклических беговых движениях различной степени интенсивности и длительности с учётом полового диморфизма.
Установлено, что циклические непрямолинейные беговые движения, вызывают структурно – функциональные преобразования стоп, отличающееся от морфофункциональных изменений при прямолинейных циклических беговых движениях. При этом на начальном этапе, морфологические параметры зависят в большей степени от интенсивности нагрузки, а не длительности, также отмечается выраженный синергизм опускания поперечного и продольного сводов стоп.
Показано влияние продолжительности воздействия непрямолинейных циклических движений на морфологические параметры стоп. Впервые определено, что у девушек адаптация сводов стоп к циклическим непрямолинейным беговым движениям, независимо от интенсивности и длительности, выше, чем у юношей.
Научно - практическая значимость работы
Работа носит прикладное значение и направлена на определение механизмов адаптации стоп легкоатлетов к воздействию непрямолинейных циклических беговых движений, раскрытию сложных аспектов взаимодействия поперечного и продольного сводов при этой нагрузке.
Полученные в результате исследований данные о структурно – функциональных преобразованиях, происходящих в сводах стоп при непрямолинейных циклических беговых движениях различной интенсивности и длительности у легкоатлетов юношеского возраста разного пола могут служить основой для более глубокого понимания этиологии и патогенеза дезадаптационного статического плоскостопия. Эти данные могут быть использованы при определении методов и тактики профилактики и лечения плоскостопия.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Морфологические параметры стоп у легкоатлетов юношеского возраста зависят от характера воздействия (интенсивности и длительности), полового диморфизма и времени линейных циклических беговых движений.
2.Реакция стоп у легкоатлетов юношеского возраста на непрямолинейные циклические беговые движения широко вариативна и имеет существенные отличия от реакции стоп на прямолинейные циклические беговые движения по всем изучаемым морфологическим параметрам.
3. Морфологические параметры стоп при непрямолинейных циклических беговых движениях характеризуются сочетанными достоверными изменениями поперечного и продольного сводов, демонстрирующих снижение амортизационных характеристик стоп.
4. Структурно – функциональные характеристики стоп у легкоатлетов юношеского возраста при непрямолинейных циклических беговых движениях имеют выраженный половой диморфизм.
Апробация работы и публикации
Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на заседаниях Волгоградского отделения научного общества анатомов, гистологов и эмбриологов РФ (Волгоград,2008-2009гг.); областных научно-практических конференциях по вопросам физической культуры и спорта (Волгоград, 2007-2009гг.); международной научно-практической конференции по проблемам в сфере физической культуры и спорта. (Волгоград, 2006 г.); на 1 Всероссийской, с международным участием, конференции по управлению движением (Великие Луки, 2006 г.); на международной научной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Шарм-эль-шейх, 2007 г.); на международной научно – практической конференции «Проблемы диагностики, укрепления и реабилитации опорно – двигательного аппарата у спортсменов (Волгоград, 2008); на 3 Международной конференции по вопросам состояния и перспективам развития медицины в спорте высших достижений (Москва, 2008); на научной международной конференции «Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Бангкок, 2008г.); на Международной научно-прак-тической конференции по проблемам в сфере физической культуры и спорта (Волгоград, 2009г.) Апробация работы осуществлена на расширенной межкафедральной конференции с участием сотрудников кафедр анатомии человека, гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической анатомии, судебной медицины Волгоградского государственного медицинского университета 2 июля 2009 года. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 - в журнале «Морфология» № 5 2009 г., включенного в «Перечень…» ВАК.
Реализация и внедрение результатов исследования
Работа была выполнена на кафедре анатомии и биомеханики (зав. - д.м.н., профессор Р.П.Самусев) Волгоградской государственной академии физической культуры (ректор – профессор А.И.Шамардин) в период с 2006 по 2009 годы.
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс профильных кафедр Волгоградской государственной академии физической культуры. Разработанные и апробированные диагностические методики используются в работе Медико-санитарной части ФГОУ ВПО «ВГАФК», Школы высшего спортивного мастерства, училища Олимпийского резерва г.Волгограда.
Объем и структура диссертации:
Морфофункциональная характеристика стопы при патологии её сводов
Патологические изменения стоп редко встречаются как изолированные деформации одного какого-либо вида. Чаще наблюдаются деформации смешанного типа, в которых описанные выше положения являются отдельными компонентами сложных искривлений стопы.
Принято считать, что ослабление поперечного свода стопы является отправным моментом в цепной реакции последовательных структурных изменений органа, ведущих к появлению самых различных деформаций и патологических состояний.
Нарушение анатомического строения стопы начинается с внутреннего отклонения и ротации I плюсневой кости, что, в свою очередь, ведет к подвывиху и вывиху сесамовидных костей в плюсне-сесамовидном суставе большого пальца. Хорошо известно, что головка первой плюсневой кости включается в опору посредством сесамовидных костей, которые как бы вплетаются в капсулу плюсне-фалангового сустава. Это определяет их особую функциональную значимость в обеспечении движений большого пальца и поддержании переднего поперечного свода. Важную роль, которую играют сесамовидные косточки первого плюсне-фалангового сустава в обеспечении опорной способности передневнутреннего отдела стопы, подтверждают рентгенограммы. На них можно наблюдать начало разрушения переднего поперечного свода стопы. Ключевым моментом в этом процессе является соскальзывание с суставной поверхности медиальной сесамовидной косточки головки I плюсневой кости. Специалисты хорошо знают, что удаление этой сесамовидной косточки во время операции на стопе ведет к выраженным функциональным нарушениям органа, которые в дальнейшем трудно поддаются коррекции (Васильев Н.А., 1984; Ануфриева Л.В., 2002).
Ослаблению поперечного свода способствует такая важная анатомическая деталь, как фиксация медиальной сесамовидной косточки прикрепляющимися к ней сухожилиями m. flexor hallucis brevis и т. abductor hallucis. ЭТИ мышцы препятствуют отклонению косточки кнутри вместе с первой плюсневой костью. После разрушения поперечного свода происходит увеличение нагрузки на головку первой плюсневой кости с одновременным включением в опору и переносом нагрузки на головки средних плюсневых костей (в норме опорными пунктами в переднем отделе стопы являются головки I, II и V плюсневых костей) (Шугалова А.Б., 1996).
Неизбежным следствием внутреннего отклонения первой плюсневой кости является отклонение большого пальца кнаружи. Причем деформация большого пальца в виде наружного отклонения тем больше, чем сильнее приведение первой плюсневой кости. По сути, это взаимосвязанные друг с другом проявления постоянно усиливающегося уплощения переднего отдела стопы. Усиление выраженности плоскостопия достигается за счет либо веерообразного расхождения всех плюсневых костей, либо отведения только V плюсневой кости. Вальгусная деформация большого пальца может достигать такой выраженности, что это приводит к подвывиху, а подчас и вывиху в первом плюсне-фаланговом суставе. Финалом уплощения переднего отдела стопы является появление молоткообразной деформации II, ПЬ (реже IV) пальцев. Это связано с опусканием головок плюсневых костей, вследствие чего происходит подвывих основных фаланг в плюсне-фаланговых cycTaBax(Wilson D. W., 1996).
Другой вид деформации, продольное плоскостопие — является следствием опущения внутреннего продольного свода на уровне таранно-ладьевидного сустава. В выраженных случаях это часто сопровождается вальгусным положением пятки или всей стопы. Это дает основание говорить не просто о продольном плоскостопии, а о плосковальгусной деформации стоп со всеми вытекающими отсюда особенностями лечения, которые следует учитывать при устранении этого вида деформации (Staheli L., 1987).
Встречаются следующие сочетания отдельных компонентов деформации: - полая-приведенная-варусная стопа (pes cavus-adductus-varus);
- плоская-отведенная-вальгусная (pes planus-valgus-abductus);
- полая-валыусная (pes cavus-valgus);
- полая-поперечно-плоская (pes cavusransversoplanus).
Среди множества деформаций стопы (как, например, плоско-искривленная стопа, косолапая стопа, полая стопа, стопа с поперечным плоскостопием) наиболее часто встречается плоская стопа - плоскостопие (Перепелкин А.И., и соавт., 2006). Оно характеризуется уплощением продольного и поперечного сводов стопы в сочетании с поворотом вокруг продольной оси, а также ее отведением. Следовательно, под плоскостопием понимают деформацию стопы (врожденную или приобретенную) характеризуется уплощением продольного и поперечного сводов стопы в сочетании с поворотом кнутри вокруг продольной оси, а также ее отведением.
Плоскостопие проявляется постоянным снижением продольногоs свода стопы. Оно вызвано слабостью мышечно-связочного аппарата. Следствием этого является статодинамическая недостаточность функций стопы. При достаточно выраженных формах проявления плоскостопие приводит к деформации опорно-двигательного аппарата и нарушению различных функций организма.
Много путаных представлений, связанных с названием "плоская стопа", возникает вследствие привычки пользоваться этим термином в качестве диагноза. Плоская стопа - это только симптом, общий для различных изменений стопы и голеностопного сустава. Некоторые авторы не рекомендуют пользоваться термином "плоская стопа", заменив его названием "вальгусная стопа". Таким образом, плоскостопие развивается на фоне мышечной слабости стопы. Плоскостопие сопровождается в большей или меньшей степени поворотом стопы (вокруг ее длинной оси) кнутри, т. е. пронацией, вальгированием. Часто, особенно в сильно выраженных случаях, оно сопровождается также отведением переднего отдела стопы (по линии шопаровского сустава) кнаружи.
Приобретенное плоскостопие встречается чрезвычайно часто в виде одной из трех форм: статической, травматической и паралитической. Статическое плоскостопие почти всегда двустороннее. Главной причиной статического плоскостопия является хроническая перегрузка стоп (Фридланд М.О., 1960; Myerson M.S., 1997).
При опорной поверхности стопы, равной всего лишь нескольким десяткам квадратных сантиметров, она несет на себе тяжесть всего тела — десятков килограмм. При столь малой опорной поверхности и большой нагрузке удержание тела в равновесии при стоянии и ходьбе затрудняется еще очень высоким расположением (в области нижнегрудных позвонков) центра тяжести всего тела. Чтобы сохранять равновесие, человек искусственно увеличивает площадь опоры, расставляя шире ноги и разводя стопы до угла между ними в 60 и более, что, в свою очередь, увеличивает нагрузку медиальной части стоп. Этот физиологический момент уже сам по себе предрасполагает к развитию плоскостопия. Прогрессирующее понижение продольного свода стоп вследствие их повседневного отягощения весом тела находит свое отражение в возрастном уплощении свода. Наклонность к его стойкому понижению начинает намечаться уже в первые годы после окончания роста скелета и постепенно прогрессирует. По данным Holmes G.BJr., до 44,9% людей в возрасте 45-55 лет имеют плоскостопие (Бродко Г.А., 1989; Бретз К., 1997; Алексеева Н.С., 2000). Ускоряет развитие плоскостопия увеличение, особенно быстрое, веса тела (например, при ожирении), а также всякий добавочный груз, с которым имеют дело грузчики, молотобойцы, кузнецы, литейщики.
Способствует плоскостопию и длительное ежедневное пребывание на ногах (посыльные, почтальоны), особенно в малоподвижной позе (печатники, пекари, зубные врачи, работники прилавка и др.). Таким образом, плоскостопие часто носит профессиональный характер.
Плоскостопие вызывается неправильной постановкой стоп при ходьбе и беге, слабым развитием мышечно-фасциального звена нижних конечностей, ношением нерациональной обуви и т.д.).
Морфометрия и вариационно-статистическая обработка
Анализ данных литературы по методам диагностики состояния стоп человека привел к заключению о наличии многообразия подходов к их проведению и, в большинстве случаев, недостаточной информативности по количественной оценке плоскостных и угловых характеристик стоп (Щуров В.А., 1986; Герасимов С.Г., 1998; Карпинский М.Ю., 1998; Пахомов И.А., 2000; Смирнова Л.М., 2002; Яременко Д.А., 2004; Кашуба В.А., 2008; Сергиенко К.Н., 2008).
В настоящей работе оценка морфофункционального состояния сводов стоп проводилась с применением волгоградской технологии планшетного сканирования стопы, разработанной профессором К.В. Гавриковым с соавторами (Патент РФ №2253363,2005). Использование этой методики в данном исследовании было обусловлено, прежде всего, необходимостью сравнения количественных изменений в нескольких опытных подгруппах на различных этапах наблюдения. Особенностью этого метода является возможность проведения массового скрининг-тестирования стоп в условиях, приближенных к месту проведения метода, с последующей отсроченной обработкой полученных данных.
Для объективной сравнительной оценки воздействия циклических беговых движений на морфофункциональные параметры стопы в условиях опыта сканирование проводилось непосредственно сразу после тренировки, на четырёхсотметровом легкоатлетическом стадионе - у контрольной группы и в легкоатлетическом двухсотметровом манеже - у опытной, в Медико-санитарной части ВГАФК, находящейся в едином комплексе с выше названными объектами.
Компьютерная обработка отсканированного рисунка стопы проводилась по следующему алгоритму:
Определялись точки А и В, соответствующие головкам 1-й и 5-й плюсневых костей. Они соединялись прямой линией. На наружной стороне отпечатка стопы через точки В (головка 5 плюсневой кости) и С (наиболее выступающая кнаружи точка пятки) проводилась прямая линия, от которой восстанавливался перпендикуляр из точки D (крайняя задняя точка отпечатка пятки).
Длину стопы (отпечатка) определяли от точки D до более длинного пальца (1-го или 2-го).
От точки Е по прямой BE откладывались отрезки, равные 0,16, 0,30, 0,46 и 0,60 длины отпечатка. Из вновь найденных точек восстанавливались перпендикуляры к прямой BE (сс\ ии , vv , ww1).
Кроме того, проводились:
1. линия, отсекающая наружную часть продольного свода. Она соединяла середину линии се (точка F) с точкой G (точка между основаниями 3-го и 4-го пальцев);
2. перпендикуляр с Я к линии се ;
3. линия, соединяющая точки с и К (по отпечатку вверх и вперед на 1см от сУ,
4. условная ось стопы - линия, соединяющая точки F и Z (середина линии АВ);
5. линии АР и BQ из точек А и В через крайние передние точки отпечатков 1-го и 5-го пальцев;
6. линии AN и BR, параллельные условной оси стопы.
На рис.2 показано окно программы для расчета морфофункционального состояния стопы.
Оценку состояния сводов стопы проводили отдельно по каждому своду:
1. поперечному своду стопы.
2. продольному своду стопы.
Поперечный свод стопы характеризовался следующими показателями: углом отклонения 1 и 5 пальцев, углом отклонения 1 плюсневой кости, углом между 1 и 5 плюсневыми костями. При этом использовались следующие диагностические критерии:
І.Угол при 1-м пальце ( NAP).
Если NAP меньше 18, передний отдел стопы в норме;
Если NAP больше или равняется 18, имеет место поперечное плоскостопие.
2. Угол при 5-м пальце ( QBR).
Если QBR меньше 12, передний отдел стопы в норме; Если QBR больше или равняется 12, передний отдел стопы в состоянии поперечного плоскостопия (Мартиросов Э.Г., 1982).
Для оценки степени плоскостопия по состоянию поперечного свода стопы в настоящей работе применялись оценочные критерии плоскостопия, широко используемые в ортопедической практике.
Представленный выше способ определения морфофункционального состояния стопы, выявление и оценка свойств поперечного и продольного сводов с компьютерной обработкой данных, позволили получить новые данные о реакции сводов стоп на непрямолинейные циклические беговые движения.
Статистическая обработка проводилась непосредственно из общей матрицы данных EXEL 7.0 (Microsoft, USA) с привлечением возможностей программы Statistica 6.0, и включала вариационно-статистический и корреляционный методы для каждого параметра в исследуемых группах легкоатлетов. Определялась корреляционная зависимость между плоскостными и угловыми показателями стоп. Для определения достоверности разности средних величин использовали параметрические статистические критерии Стьюдента. Различия средних арифметических величин считали достоверными при 95% (Р 0,05) порогах вероятности. Оценку корреляционных связей проводили по коэффициенту корреляции (г). При г 0,30 корреляция считалась слабой, при г=0,30-0,70 -средней, при г=0,71-0,99 - сильной (Макарова Н.В., 2002; Новиков Д.А., Новочадов В.В., 2005).
Морфофункциональные показатели стоп легкоатлетов при прямолинейных циклических беговых движениях
При исследовании морфофункциональных характеристик строения стоп юношей и девушек различных спортивных „специализаций при прямолинейных циклических беговых движениях (ПЦБД), анализ проводился по двум основным группам показателей:
1) морфологические показатели, характеризующие поперечный свод стоп:
— значения латерального и медиального углов переднего отдела правой и левой стоп;
— площадь переднего отдела правой и левой стоп.
2) морфологические показатели, характеризующие продольный свод стоп:
— высота свода правой и левой стоп;
— длиннотные характеристики правой и левой стоп;
— значения пяточного угла правой и левой стоп;
— значения коэффициента «К».
При анализе морфофункциональных показателей стоп легкоатлетов-спринтеров при прямолинейных циклических беговых движениях были выявлены достоверные изменения в сводах, определяющиеся этапом наблюдения и половым диморфизмом.
Результаты исследований морфологических показателей поперечного и продольного сводов стоп при прямолинейных циклических беговых движениях юношей-спринтеров и девушек-спринтеров на всех этапах наблюдений представлены в табл.3.
На плантограмме юноши-спринтера Л. визуализируются изменения морфофункциональных показателей в сводах правой стопы. На рисунке 4 обращает на себя внимание увеличение угловых параметров переднего отдела, одновременно с эти отмечается опускание продольного свода стопы.
Так, средняя высота свода стоп девушек-спринтеров через один месяц наблюдений уменьшается всего на 0,55%, а через три месяца наблюдений — на 1% по сравнению с исходными показателями. У юношей-спринтеров высота свода стоп через один месяц наблюдений уменьшается на 1,3%, а через три месяца наблюдений - на 1,3% по сравнению с исходными данными. Среднее значение пяточного угла у девушек-спринтеров в начале исследований составляло 5,11; через один месяц наблюдений - пяточный угол - 5,09; а через три месяца наблюдений этот показатель составлял -5,09, то есть, за всё время наблюдений произошло уменьшение пяточного угла, в среднем, на 0,59% от исходного состояния. Среднее значение пяточного угла у юношей-спринтеров в начале наблюдения составляло 5,17; через один месяц наблюдения пяточный угол — 5,19; а через три месяца -5,18, что составляет, в среднем 0,1% от исходного состояния, Коэффициент «К» у девушек-спринтеров в начале наблюдения, в среднем, составлял 0,97 усл. ед.; через один месяц наблюдений — 0,98 усл. ед.; через три месяца наблюдений - 0,97 усл. ед., то-есть отмечается повышение этого показателя через один месяц на 0,5%, а концу наблюдения показатель вернулся к исходному состоянию. У юношей-спринтеров среднее значение коэффициента «К» в начале наблюдения было 0,97 усл. ед.; через один месяц наблюдений - 1 усл. ед.; через три месяца наблюдений - 0,97 усл. ед., то есть и у девушек-спринтеров отмечается повышение этого показателя на 2,6% к концу первого месяца наблюдений и снижение до исходных параметров к концу третьего месяца наблюдений.
Таким образом, можно констатировать, что при прямолинейных циклических беговых движениях у легкоатлетов-спринтеров происходит минимальное изменение показателей продольного свода (Р 0,05).
Напротив, морфофункциональные показатели поперечного свода при ПЦБД у легкоатлетов-спринтеров обоего пола во время наблюдения достоверно изменялись (Р 0,05) (табл.5).
Как показали результаты проведённых наблюдений, у юношей-спринтеров все угловые характеристики на левой и правой стопах имеют достоверно (Р 0,05) большие абсолютные значения в сравнении с девушками-спринтерами (табл.6).
Так, латеральный угол переднего отдела левой стопы девушек-спринтеров в исходном состоянии - 11,4±0,11, а юношей-спринтеров -12,4±0,20, латеральный угол переднего отдела правой стопы девушек-спринтеров- 11,1 ±0,14, а у юношей-спринтеров- 12,1±0,14.
Медиальный угол переднего отдела левой стопы девушек-спринтеров - 12,5±0,11, а у юношей-спринтеров - 13,2±0,14, медиальный угол переднего отдела правой стопы у девушек-спринтеров - 12,8±0,14, а у юношей-спринтеров- 13,5±0,11, соответственно.
Анализ данных показал, что в обеих группах имеется ассиметричность изменений латерального угла переднего отдела стоп. Так, латеральный угол левой стопы юношей-спринтеров больше, чем латеральный угол правой стопы на 0,3 в начале исследования, и через три месяца достигает разницы на 0,9. У девушек-спринтеров имеется такая же закономерность: в начале наблюдения латеральный угол левой стопы больше латерального угла правой на 0,3, через три месяца - на 0,7 (рис.6).
Медиальный угол переднего отдела правой стопы юношей-спринтеров, напротив, больше у правой стопы на 0,3, через три месяца наблюдений разница увеличилась до 0,4. У девушек в исходном состоянии медиальный угол переднего отдела правой стопы на 0,3 больше, чем у правой стопы и через три месяца разница достигает 0,6 (рис.7).
Таким образом, у спортсменов-спринтеров обоего пола при прямолинейных циклических беговых движениях латеральная и медиальная части переднего отдела левой и правой стоп изменяется неодинаково. Это может быть связано с биомеханическими особенностями спринтерского бега, когда основная часть нагрузки приходится на передний отдел стоп, причём у левой стопы в большей мере опора приходится на латеральные отделы, а у правой стопы - на медиальные отделы.
В процессе наблюдения и у девушек, и у юношей происходит увеличение угловых параметров, в среднем, на 10-12%, достоверных тендерных различий при этом не выявлено. Увеличение угловых параметров происходит неравномерно, через один месяц после начала наблюдений показатели увеличиваются на 75-80%, а через три месяца - на 25-20%.
Как видно из приведённых данных, у девушек-спринтеров имеются сильные корреляционные связи между увеличением угловых параметров, особенно между медиальным углом переднего отдела правой стопы и латеральным углом переднего отдела левой стопы г=0,99(табл.7).
Морфофункциональные показатели стоп легкоатлетов-стайеров при непрямолинейных циклических беговых движениях
При исследовании морфофункциональных характеристик строения стоп легкоатлетов-стайеров при непрямолинейных циклических беговых движениях (НЦБД), анализ проводился по тем же морфофункциональным показателям, что и при прямолинейных циклических беговых движениях (табл.30): 1) морфологические показатели, характеризующие поперечный свод стоп:
- значения латерального и медиального углов переднего отдела правой и левой стоп;
- площадь переднего отдела правой и левой стоп.
2) морфологические показатели, характеризующие продольный свод стоп:
- высота свода правой и левой стоп;
- длиннотные характеристики правой и левой стоп;
- значения пяточного угла правой и левой стоп;
- значения коэффициента «К» (табл.30).
При анализе угловых характеристик стоп при непрямолинейных циклических беговых движениях обращает на себя внимание более значительное увеличение этих показателей в динамике, чем при прямолинейных циклических беговых движениях (рис.54-55).
В обеспечении рессорной функции стопы, в отличие от прямолинейных циклических беговых движениях активно участвуют оба свода - продольный ( и поперечный. Хотя, несомненно, ведущая роль продольного свода стопы при этом виде беговых движений остаётся.
Наибольшие изменения показателей выявлены в среднем отделе продольного свода - высота свода стоп изменяется на 6%, а коэффициент «К» - на 20%.
Морфофункциональные показатели поперечного свода стоп в динамике изменяются незначительно, за исключением показателя латерального угла.
Это можно объяснить биомеханическими особенностями контакта стопы с опорной поверхностью при непрямолинейных циклических беговых движениях у юношей-стайеров. Контакт стоп с опорной поверхностью происходит, преимущественно, латеральной частью переднего свода стоп.
Анализ показателей продольного свода стоп (высота свода, коэффициент «К», пяточный угол) выявил, что на всех этапах наблюдений у юношей-стайеров эти показатели изменяются больше (Р 0,05) (табл.31).
Высота свода левой стопы у юношей-стайеров в исходном состоянии равнялась 45,00±0,18 мм, девушек-стайеров 43,7±0,15 мм; через один месяц наблюдений 41,80±0,16мм и 42±0,14 мм; через три месяца наблюдений 41,00±0,17 мм и 42,9±0,12 мм, соответственно. Высота свода правой стопы у девушек-стайеров в исходном состоянии 43,9±0,16 мм, у юношей-стайеров 44,20±0,14 мм; через один месяц наблюдений 42,2±0,18 мм и 40,60±0,17 мм; через три месяца 43±0,15 мм и 40,60±0,15 мм, соответственно (рис.56).
Коэффициент «К» левой стопы девушек-стайеров в исходном состоянии составлял 1,05±0,01 усл.ед., а у юношей-стайеров 1,00±0,011 усл.ед.; через один месяц наблюдений 1,15±0,01 усл.ед. и 1,25±0,01 усл.ед.; через три месяца наблюдений 1,08±0,01 усл.ед. и 1,18±0,01 усл.ед., соответственно. Коэффициент «К» правой стопы девушек-стайеров в исходном состоянии был 1,08±0,02 усл.ед., а у юношей-стайеров 1,00±0,01 усл.ед.; через один месяц наблюдений 1,19±0,02 усл.ед. и 1,30±0,01 усл.ед.; через три месяца наблюдений 1,12±0,01 усл.ед. и 1,27±0,01 усл.ед., соответственно (рис.57).
Пяточный угол левой стопы у девушек-стайеров в исходном состоянии равен 5,01±0,01, а у юношей-стайеров 5,00±0,01; через один месяц наблюдений 4,9±0,01 и 4,90±0,01; через три месяца наблюдений 4,98±0,01 и 4,92±0,01, соответственно. Пяточный угол правой стопы у девушек-стайеров в исходном состоянии равен 4,99±0,01, а у юношей-стайеров - 5,03±0,01; через один месяц наблюдений 4,92±0,02 и 4,93±0,01; через три месяца наблюдений 4,95±0,02и4,95±0,01,соответственно(рис.58).
Таким образом, у легкоатлетов-стайеров отмечается снижение всех отделов продольного свода стоп, достигающее максимума изменений к концу первого месяца наблюдений.
Корреляционный анализ показателей среднего и заднего отделов продольного свода стоп у девушек-стайеров выявил сильные корреляционные связи между среднем и задним отделами стоп (табл.32).
Коэффициент корреляции г между коэффициент «К» и пяточным углом левой стопы -0,99, а правой стопы - 0,88. Корреляция между коэффициентом «К» правой стопы и высотой правой стопы - 0,77, а левой стопы г=-0,89. Коэффициент г между пяточным углом и высотой правой стопы 0,98, а левой стопы 0,92 (рис.59).
Корреляционный анализ показателей среднего и заднего отделов продольного свода стоп девушек-стайеров выявил сильные корреляционные связи между среднем и задним отделами стоп (табл.33).
