Департамент физической культуры и спорта города москвы

Рисунок 10. Сравнительный анализ паттернов динамограмм у испытуемых с эффективной (слева) и неэффективной (справа) техникой разгона

Сложности к быстрому освоению техники разгона с положительным углом хвата наблюдались у спортсменов, чьи силовые способности мышц-разгибателей верхних конечностей не позволяли удерживать свой вес над рулем велосипеда (максимальная относительная сила близка к 1 или меньше) [4]. Наибольшие значения относительной силы разгибания верхних конечностей в статических условиях велогонщики BMX демонстрировали при угле локтевого сустава 150° - 1,43±0,373 Н/(вес тела, Н) [4].

Дискуссия

Представленные результаты исследования свидетельствуют о вкладе использования различных техник в быстроту прохождения виража в гонках по велоспорту - ВМХ. При проведении экспериментов осуществлялся только визуальный контроль выполнения требуемых заданий, специальное обучение заданиям не проводилось. Поэтому остается вопрос о величине вклада выявленных параметров техники после прохождения велогонщиками специализированного курса обучения. Таким образом, для углубления знаний о технике прохождения виражей в BMX-Race необходимо проведение ряда педагогических исследований, при этом рекомендуется использовать описанный в данной работе алгоритм.

Выводы

1. 
   Полученное уравнение регрессии может быть использовано для оценки реализационной эффективности техники прохождения виражей в BMX-Race.
   
2. 
   Выявленные параметры техники прохождения виражей в BMX-Race могут учитываться в учебно-тренировочном процессе при проведении контроля технической подготовленности велогонщиков BMX.
   

Практическая значимость

Работа тренера по BMX-Race связана постоянным поиском эффективных форм обучения двигательным действиям и воспитания необходимых двигательных способностей. При этом интуитивно подобранные средства и методы должны базироваться на объективной и научно обоснованной информации о различных сторонах деятельности в данном виде спорта.

Результаты проведенного исследования по оценке техники прохождения виражей в BMX-Race позволяют тренеру получить представление о рациональной технике, а описанная процедура исследования дает понятие о способах проведения контроля технической подготовленности спортсменов (а также о способах проведения самоконтроля по оценке эффективности подобранной методики обучения).

Статистическое сравнение различных способов прохождения виражей поможет обогатить тактическое мышление и выбрать подходящие комбинации с учетом индивидуальных особенностей спортсменов.

Различные тесты, рассмотренные в данной статье, могут быть воспроизведены каждым тренером в качестве контрольных упражнений с использованием доступных и мобильных аппаратных средств (смартфон, планшет, ноутбук, камера и пр.).

Список литературы

1. 
   Дышаков, А.С. Характеристика трасс в ВМХ-Racing, структура препятствий и основы их преодоления / А.С. Дышаков, В.М. Максимова, А.А. Илюхин // Слобожанський науково-спортивний вюник. - 2012. - № 1 (29). - С. 64-66. - ISSN 1991-0177.
   
2. 
   Медведев, В.Г. Интегративный подход к изучению и оценке технического мастерства спортсменов: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.04, 01.02.08 / Медведев Владимир Геннадьевич; Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Рос. гос. ун-т физ. культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК)". - М., 2013. - 23 с.
   
3. 
   Медведев, В.Г. Оптимальный угол сгибания ног в коленном суставе при выполнении двигательных действий в спортивных танцах / В.Г. Медведев // Современные проблемы развития танцевального спорта: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - М.: Светотон, 2009. - С. 73-77. - ISBN 978-5-904156-05-3.
   
4. 
   Медведев, В.Г. Показатели силовой и скоростно-силовой подготовленности велосипедистов в ВМХ-Race // В.Г. Медведев, А.С. Дышаков // Экстремальная деятельность человека. - 2015. - №4 (37). - С. 44-47. - ISSN 2311-343X.
   
5. 
   Медведев, В.Г. Техника разгона по горизонтальной прямой в ВМХ-race // В.Г. Медведев, А.С. Дышаков // Экстремальная деятельность человека. - 2016. - №3 (40). - ISSN 2311-343X.
   
6. 
   Медведев, В.Г. Травматизм в ВМХ-Race // В.Г. Медведев, А.С. Дышаков // Экстремальная деятельность человека. - 2015. - №2 (35). - С. 75-78. - ISSN 2311-343X.
   
7. 
   Полищук, Д.А. Велосипедный спорт / Д.А. Полищук. - К.: Олимпийская литература, 1997. - 344 с.
   

EVALUATION OF TECHNIQUE OF TURNS IN ВМХ CYCLE SPORTS

A.S. Dyshakov, Head of the Laboratory, Department of Theory and Methodology of Golf,

d.a85@mail.ru

V.G. Medvedev, PhD, Senior Lecturer, Department of Biomechanics, biomechanics@bk.ru

Federal State Educational Establishment of Higher Education «Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism (SCOLIPE)», Moscow

Abstract

This article considers the methodic of control of technical fitness of BMX cyclists in performance of turns. Algorithm of using methodic included the following stages.

1. 
   The evaluation of realization effectiveness of technique of turns using regression residue method.
   
2. 
   Selection of subjects with high different effective and ineffective technique using regression equation and regression line.
   
3. 
   Comparative video analysis of technique of selected subjects, search distinctive parameters of technique.
   
4. 
   Elaboration of tasks with different realization of found parameters of technique.
   
5. 
   Statistical testing of hypotheses about the significance of the found parameters of technique.
   

Results

Comparative video analysis allowed to reveal the distinctive parameters of effective and ineffective technique of turns. There were bicycle movement trajectory, arms position (elbow flexion), the feet position (connecting rods position), and body position at the end of turn (the angle between a vertical line and a line which connects handlebar grip point and shoulder axis point). Choosing inside and middle tracks in turn significant (p<0,05) reduced time by 10,3 and 11,6%, respectively, compared with outside track. Using elbow flexion arms position significant (p<0,05) reduced time by 2,5% compared with straight arms position. There was no significant difference between vertical and horizontal feet position (connecting rods position).

Conclusions

1. 
   The obtained regression equation could be used to evaluate the effectiveness of technique of turns in BMX-Race.
   
2. 
   Found parameters of technique of turns in BMX-Race may be used in the training process for control of technical fitness of BMX cyclists.
   

Keywords: cycling, cycle sport, cyclist, BMX, races, realization effectiveness of technique, turn, video analysis, integrative approach.

References

1. 
   Dyshakov, A. Description of routes in BMX-racing, structure of obstacles and basis of their overcoming / A. Dyshakov, V. Maksymova, A. Ilukhin // Slobozhanskyi herald of science and sport. - 2012. - № 1 (29). - P. 64-66. - ISSN 1991-0177.
   
2. 
   Medvedev, V.G. Integrative approach to the study and evaluation of technical preparedness in sports biomechanics: synopsis of dissertation PhD : 13.00.04, 01.02.08 / Medvedev V.G.; Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism (SCOLIPE). - М.,
   

2013. - 23 p.

3. 
   Medvedev, V.G. Optimal angle of knee flexion in dance sports movement actions / V.G. Medvedev // Modern problems of development of DanceSport. - М.: Svetoton, 2009. - P. 7377. - ISBN 978-5-904156-05-3.
   
4. 
   Medvedev, V.G. Strength and fast-strength abilities of cyclists in ВМХ-Race // V.G. Medvedev, A.S. Dyshakov // Extreme Human Activity. - 2015. - №4 (37). - P. 44-47. - ISSN 2311-343X.
   
5. 
   Medvedev, V.G. Technique of horizontal straight acceleration in ВМХ-race // V.G. Medvedev, A.S. Dyshakov // Extreme Human Activity. - 2016. - №3 (40). - ISSN 2311-343X.
   
6. 
   Medvedev, V.G. Traumatism in ВМХ-RACE// V.G. Medvedev, A.S. Dyshakov // Extreme Human Activity. - 2015. - №2 (35). - P. 75-78. - ISSN 2311-343X.
   
7. 
   Polishhuk, D.A. Velosipednyj sport / D.A. Polishhuk. - K.: Olimpijskaja literatura, 1997. - 344 p.
   

СТРАТЕГИЯ ЛОКОМОЦИЙ НА УСТОЙЧИВОЙ И НЕУСТОЙЧИВОЙ ОПОРЕ

ПОСЛЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРЕБЫВАНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕВЕСОМОСТИ

Лысова Н.Ю.¹, канд. биол. наук 12

Фомина Е.В. ’, док. биол. наук

1. 
   ГНЦРФ - Институт медико-биологических проблем РАН, Москва
   

2

Московский Педагогический институт, Москва Аннотация

В работе представлены результаты анализа биомеханических характеристик локомоций космонавтов, участников длительных экспедиций на Международную космическую станцию. Сопоставлялись изменения в биомеханике локомоций возникающие вследствие длительного пребывания в условиях невесомости во время ходьбы по жесткой и мягкой опоре. Показаны существенные различия в изменении характеристик локомоций в случае изменения информации с афферентного входа рецепторов опоры.

Ключевые слова: локомоции, биомеханические характеристики, невесомость, Международная космическая станция.

Введение

Длительное пребывание в условиях невесомости влечет за собой целый ряд функциональных перестроек, способных негативно повлиять на возможность выполнения рабочих операций на поверхности других космических объектов сразу после возвращения Землю или. Изучение функций нервно-мышечной системы показало, что в условиях невесомости развивается множество сенсомоторных эффектов, приводящих к изменению моторного контроля. Было показано, что обработка и поступление сенсорной информации от периферии в центральные отделы нервной системы существенно изменяются, в частности это касается входа, связанного с функцией мышечных, сухожильных и суставных рецепторов [1]. Предполагается, что пулы работающих двигательных единиц опорнодвигательного аппарата, обычных во время деятельности в гравитационном поле Земли претерпевают значительные изменения [1], наблюдается сдвиг активации мотонейронов от тонической к фазической деятельности, наиболее выраженный в разгибателях [2, 3, 4]. Немаловажными факторами способными повлиять на изменение моторного контроля после космического полета также являются снижение тонуса мышц [6], перестройка мышечного волокна в более быструю сторону [7] и мышечная атрофия [5]. Все перечисленные нами эффекты от изменения поступления сенсорной информации до мышечной атрофии приводят к существенному затруднению управления движением и как следствие нарушению таких основных моторных программ как поза и локомоции.

Неустойчивость походки, особенно в первые часы после приземления [8] и уменьшение амплитуды суставных углов в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах [9], было выявлено у космонавтов после возвращения к условиям нормальной гравитации. Задачей нашего исследования явилось расширение знаний о гравизависимых перестройках в моторном контроле, которые позволят разработать рекомендации космонавтам для выполнения рабочих операций сразу после завершения космического полёта. Особый интерес для изучения представляет сопоставление изменения локомоций при ходьбе на устойчивой и не устойчивой опоре. В нашем исследовании в качестве неустойчивой опоры были использованы мягкие маты, имитирующие ходьбу по песку. Таким образом, информация с афферентного входа рецепторов опоры была изменена и приближена к условиям выполнения локомоций во время бортовых тренировок на бегущей дорожке, находящейся, на системе виброизоляции.

Методика

В исследовании приняло участие 6 космонавтов, участников длительных экспедиций на МКС, выполнявших полет продолжительностью 173,3±13,8 суток.

Изучение биомеханических и электромиографических характеристик локомоций проводилось в тесте, выполняемом за 60-30 суток до полета и на 3-и сутки после приземления. Тест включал в себя ходьбу по жесткой опоре в заданном метрономом темпе 90 шагов/мин, для обеспечения постоянства скорости. Испытуемый выполнял каждый вид локомоций 5 раз, за каждую попытку совершал 2-4 двойных шага. Перед началом тестирования космонавтам было предложено выполнить одну-две пробные попытки, чтобы привыкнуть к темпу, задаваемому метрономом.

Биомеханические характеристики локомоций регистрировали с использованием аппаратного-программного комплекса «Видеоанализ-Биософт 3D» и программного обеспечения «Videomotion_3D». Видеосъемка осуществлялась с использованием 2-х цифровых видеокамер «Baumer» с частотой регистрации 200 Гц. Освещение выполнялось инфракрасными лампами.

Светоотражающие маркеры были устанавливались на тазобедренном суставе (в области проекции наиболее выступающей части большого вертела), коленном суставе (2 см выше латеральной суставной щели), голеностопном суставах (нижний край марке на уровне латеральной лодыжки), дистальной части стопы (область головки пятой плюсневой кости).

Анализировались величины межзвенных углов в коленном и голеностопном суставе в цикле двойного шага правой ногой. Угол в коленном суставе рассчитывали между продольными осями бедра и голени с дорсальной стороны, в голеностопном суставе - между продольными осями голени и стопы со стороны передней поверхности голени и тыльной поверхности стопы.

Результаты и обсуждение

В нашем исследовании были проанализированы величины максимальных углов в коленном и голеностопном суставах при выполнении фазы отталкивания и минимальные углы в коленном суставе при выполнении фазы переноса.

Анализ полученных данных показал, что при выполнении ходьбы по жесткой поверхности максимальный угол в голеностопном суставе снижался на третьи сутки после завершения космического полета (p<0,03) (рис. А).




Рисунок 1. Максимальный угол в голеностопном суставе при выполнении ходьбы по твердой поверхности во время отталкивания.




Результаты анализа ходьбы по мягкой поверхности выявили, что максимальный угол в голеностопном суставе во время фазы отталкивания наоборот увеличивался на третьи послеполетные сутки по сравнению с фоновым тестированием (p<0,03) (рис. 2).




Рисунок 2. Максимальный угол в голеностопном суставе при выполнении ходьбы по мягкой поверхности во время отталкивания.




Анализ изменения максимальных углов при выполнении фазы отталкивания в коленном суставе показал, что во время ходьбы по жесткой поверхности значимых различий по сравнению с фоновым тестированием выявлено не было. Однако при выполнении ходьбы по мягкой поверхности максимальный угол в коленном суставе во время фазы отталкивания был увеличен по сравнению с фоном (p<0,03) (рис. 3).




Рисунок 3. Максимальный угол в коленном суставе при выполнении ходьбы по мягкой поверхности во время отталкивания.




Полученные результаты изменения суставных углов при ходьбе по твердой поверхности согласуются с ранее полученными данными, указывающими на снижение амплитуды суставных углов в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах после длительных космических полетов [9]. Уменьшение углов в коленном и голеностопном суставах может быть объяснено неоднородностью атрофии и изменения скоростно-силовых характеристик в мышечных структурах возникающей в условиях невесомости [6, 10, 11]. Потеря максимальной произвольной силы и атрофия мышечного волокна более выражена в экстензорах, чем во флексорах [10, 11]. Как следствие после возвращения к условиям нормальной гравитации у космонавтов наблюдается сохранение флексорной позы [12, 13].

Противоположные изменения показателей суставных углов при ходьбе по мягкой поверхности могут явиться следствием особенностей выполнения локомоций на борту МКС. Для снижения ударных воздействий на станцию, бегущая дорожка снабжена системой виброизоляции, таким образом, члены экипажей выполняют локомоторные тренировки на неустойчивой опоре и после возвращения на Землю такая стратегия локомоций, может быть для них более привычна.

Минимальный угол в коленном суставе при выполнении фазы переноса увеличивался при выполнении ходьбы и по жесткой и по мягкой поверхности (p<0,03).




Рисунок 4. Минимальный угол в коленном суставе при переносе в фазе маха во время ходьбы по твердой и мягкой поверхности




Мы предполагаем, что увеличение минимального угла при выполнении фазы переноса во время ходьбы, как по жесткой, так и по мягкой поверхности вызвано мышечной атрофией, усложнением переноса ноги после завершения космического полета.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-25-00167)

Список литературы

1. 
   Edgerton, V.R. Neural and neuroendocrine adaptations to microgravity and ground- based models of microgravity / V.R. Edgerton, R.R. Roy, M.R. Recktenwald et al. // J. of Gravit. Physiol. : A J. of the Intern. Soc. for Gravit. Physiol. - 2000. Vol. 7, № 3. - P. 45-52.
   
2. 
   Clement, G. Adaptation of postural control to weightlessness / G. Clement, V.S. Gurfinkel, F. Lestienne et al. // Experim. Brain Res. - 1984. - Vol. 57. - P. 61-72.
   
3. 
   Clement, G. Changes of posture during transient perturbations in microgravity / G. Clement, V.S. Gurfinkel, F. Lestienne et al. // Aviat. Space Environ. Med. - 1985. - Vol. 56. - P. 666-671.
   
4. 
   Belavy, D.L. Tonic-to-phasic shift of lumbo-pelvic muscle activity during 8 weeks of bed rest and 6-months follow up / D.L. Belavy, C.A. Richardson, S.J. Wilson et al. // J. of Gravit. Physiol. : A J. of the Internat. Soc. for Gravit. Physiol. - 2007. - Vol. 103, № 1. - P. 48-54.
   
5. 
   Gopalakrishnan, R. Muscle volume, strength, endurance, and exercise loads during 6-month missions in space / R. Gopalakrishnan, K.O. Genc,A.J. Rice et al. // Ibid. - 2010. - Vol. 81, № 2. - P. 91-102.
   
6. 
   Какурин, Л.И. Влияние факторов космического полета на мышечный тонус у человека / Л.И. Какурин, М.А. Черепахин, В.Н. Первушин // Косм. биол. и авиакосм. мед. - 1971. - Т. 5, № 2. - С. 63-68.
   
7. 
   Fitts, R.H. Prolonged space flight-induced alterations in the structure and function of human skeletal muscle fibres / R.H. Fitts, S.W. Trappe, D.L. Costill et al. // Ibid. - 2010. - Vol.
   

588, № 18. - P. 3567-3592.

8. 
   Чекирда, И.Ф. Координационная структура ходьбы у членов экипажа до и после полета / И.Ф. Чекирда, Р.Б. Богдашевский, А.Е. Ермолаев // Косм. биол. и авиакосм. мед. - 1971. - Т. 5, № 6. - С. 48-52.
   
9. 
   Шпаков, А.В. Cравнительный анализ эффективности различных режимов локомоторных тренировок в длительных космических полетах по данным биомеханических и электромиографических характеристик ходьбы / А.В. Шпаков, А.В. Воронов, Е.В. Фомина // Физиология человека. - 2013. - Т. 39, № 2. - C. 60-69.
   
10. 
    Григорьева Л.С, Козловская ИБ. Влияние семисуточной опорной разгрузки на скоростно-силовые свойства скелетных мышц / / Космич. биол. и авиакосм. мед. - 1983. - №4.
    

• 
  С 21-25.
  

11. 
    Козловская И.Б., Григорьева Л.С., Гельвич Г.И. Сравнительный анализ влияния невесомости и ее моделей на скоростно-силовые свойства и тонус скелетных мышц человека // Косм. биол. и авиакосм. мед. 1984. Т. 18. № 6. С. 22 - 26.
    
12. 
    Брянов, И.И. Особенности статокинетических реакций / И.И. Брянов, О.П. Козеренко, Л.И. Какурин // Космические полеты на кораблях «Союз» [Текст]. - М., 1976. - С. 194-215.
    

13. Kozlovskaya I.B. Role of support afferentation in control of the tonic muscle activity / I.B. Kozlovskaya, I.V. Sayenko, D.G. Sayenko et al. // Acta Astronaut. - 2007. - Vol. 60. - P. 285-294.

LOCOMOTION STRATEGY TO SUPPORT STABLE AND UNSTABLE AFTER A LONG STAY IN WEIGHTLESSNESS

Lysova NY¹, Ph. D. Junior Researcher the laboratory of countermeasures to negative effects

microgravity, cehbr@list.ru

1 2

Fomina EV ’ , Ph. D. professor Head of the laboratory of countermeasures to negative effects

microgravity, fomin-fomin@yandex.ru ¹State Scientific Center of Russian Federation Institute of biomedical problems of the Russian

Academy of Sciences

2

Moscow State Pedagogical University, Moscow, Russia

Abstract

Of the articles presented the results of the analysis biomechanical characteristics of locomotion cosmonauts members of long expeditions to the International Space Station. Comparison of changes in the biomechanics of locomotion arising from long stay in weightlessness while walking on hard and soft support. Showing significant differences in the change of the characteristics of locomotion in the case of changing information from afferent input support receptors

Keywords: locomotion, biomechanical characteristics, weightlessness, International Space Station.

References

1. 
   Edgerton, V.R. Neural and neuroendocrine adaptations to microgravity and ground- based models of microgravity / V.R. Edgerton, R.R. Roy, M.R. Recktenwald et al. // J. of Gravit. Physiol. : A J. of the Intern. Soc. for Gravit. Physiol. - 2000. Vol. 7, № 3. - P. 45-52.
   
2. 
   Clement, G. Adaptation of postural control to weightlessness / G. Clement, V.S. Gurfinkel, F. Lestienne et al. // Experim. Brain Res. - 1984. Vol. 57. - P. 61-72.
   
3. 
   Clement, G. Changes of posture during transient perturbations in microgravity / G. Clement, V.S. Gurfinkel, F. Lestienne et al. // Aviat. Space Environ. Med. - 1985. Vol. 56. - P. 666-671.
   
4. 
   Belavy, D.L. Tonic-to-phasic shift of lumbo-pelvic muscle activity during 8 weeks of bed rest and 6-months follow up / D.L. Belavy, C.A. Richardson, S.J. Wilson et al. // J. of Gravit. Physiol. : A J. of the Internat. Soc. for Gravit. Physiol. - 2007. Vol. 103, № 1. - P. 48-54.
   
5. 
   Gopalakrishnan, R. Muscle volume, strength, endurance, and exercise loads during 6-month missions in space / R. Gopalakrishnan, K.O. Genc,A.J. Rice et al. // Ibid. - 2010. Vol. 81, № 2. - P. 91-102.
   
6. 
   Kakurin, L.I. The impact of space flight on muscle tone in human / L.I. Kakurin,
   

M.A. Cherepakhin, V.N. Pervushin // Cosmo. biol. and aviakosm. honey. - 1971. - T. 5, № 2. - P. 63-68.

7. 
   Fitts, R.H. Prolonged space flight-induced alterations in the structure and function of human skeletal muscle fibres / R.H. Fitts, S.W. Trappe, D.L. Costill et al. // Ibid. - 2010. Vol. 588, № 18. - P. 3567-3592.
   
8. 
   Chekirda, I.F. The coordination structure away from the crew members before and after the flight / I.F. Chekirda, R.B. Bogdashevsky, A.E. Yermolaev // Cosmo. biol. and aviakosm. honey. - 1971. - T. 5, №6. - P. 48-52
   
9. 
   Shpakov, A.V. Comparative analysis of the effectiveness of different modes of locomotion training in long-term space missions according to biomechanical and electromyographic characteristics of the walk / A.V. Shpakov, A. Voronov, E.V. Fomina // Human Physiology. - 2013.
   

• 
  T. 39, № 2. - P. 60-69.
  

10. 
    Grigorieva L.S., Kozlovskaya I.B. The impact on the seven-day reference discharge speed-strength properties of skeletal muscles / / Kosmich. biol. and aviakosm. honey. - 1983. - №4.
    

• 
  P. 21-25.
  

11. 
    Kozlovskaya I.B., Grigorieva L.S., Gelvich G.I. Comparative analysis of the effects of weightlessness and its models on speed-strength properties and the tone of human skeletal muscle // Cosmo. biol. and aviakosm. honey. 1984. T. 18. № 6. S. 22 - 26.
    
12. 
    Brjan, II Features statokinetic reactions / II Brjan, O.P. Kozerenko, L.I. Kakurin // space flight on "Soyuz" vehicles [text]. - M., 1976. - P. 194-215.
    
13. 
    Kozlovskaya I.B. Role of support afferentation in control of the tonic muscle activity / I.B. Kozlovskaya, I.V. Sayenko, D.G. Sayenko et al. // Acta Astronaut. - 2007. Vol. 60. - P. 285294.
    

БИОМЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОКОЛОСУСТАВНЫХ МЫШЦ У СПОРТСМЕНОВ С ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОЙ ХОНДРОПАТИЕЙ КОЛЕННЫХ

СУСТАВОВ

Смоленский А.В.¹, заведующий кафедрой спортивной медицины, директор НИИ спортивной медицины, д.м.н., профессор, smolensky52@mail.ru Капустина Н.В. , заведующая кабинетом - врач ЛФК-спортивной медицины, высшей квалификационной категории, к.м.н., kapustin-nataly@yandex.ru

1. 
   Кафедра спортивной медицины «Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма», Москва, Россия
   

.2 »

Поликлиника №1 филиала №1 ФГБУ «Главный военный клинический госпиталь им. Н.Н.

Бурденко», Минобороны России

Аннотация

Статья посвящена изучению особенностей биомеханических характеристик околосуставных мышц у спортсменов, перенесших травмы коленных суставов. Выявлено снижение силы околосуставных мышц поврежденного коленного сустава по данным изокинетического тестирования по сравнению с контралатеральной конечностью.

Ключевые слова: спортсмен, посттравматическая хондропатия, коленный сустав, изокинетическое тестирование, Biodex 4 Pro

Введение

Изучение проблемы травматических повреждений нижних конечностей при занятиях спортом и их влияние на работоспособность спортсменов и способность достижения высоких спортивных результатов является актуальной задачей спортивной медицины. Травмы коленных суставов и их осложнения у спортсменов являются одной из причин преждевременного прерывания спортивной карьеры [5,9]. Особого внимания заслуживают своевременная диагностика посттравматических патологических изменений во внутренних структурах коленного сустава и их влияние на функциональное состояние поврежденной конечности с целью как можно более раннего начала проведения комплекса восстановительных мероприятий [4].

Острая травма и хроническая микротравматизация коленных суставов являются пусковым механизмом развития повреждения суставного хряща - посттравматической хондропатии [10,11,13]. Посттравматическая хондропатия - это медленно протекающий патологический процесс, характеризующийся нарушением структуры суставного гиалинового хряща в виде истончения, разволокнения. В свою очередь, посттравматическая хондропатия является основой развития вторичного (посттравматического) артроза коленных суставов [1,14]. Осложнения в виде посттравматического гонартроза встречаются в 35,5-69,75% случаев и развивается в среднем через 3-5 лет после травмы [12]. Частота встречаемости данной патологии у лиц, перенесших травмы коленных суставов, от 51 до 66% по данным артроскопии [6].

Объективно оценить влияние протекающего патологического процесса на функциональное состояние коленных суставов у спортсменов позволяет такой современный метод исследования как биомеханическое тестирование. Оценить силовые характеристики параартикулярных мышц позволяет система Biodex System 4 Pro (США), однако из-за высокой стоимости оборудования использование этого метода пока не нашло широкого применения. В современной литературе существуют работы о применении электронной динамометрии после оперативного лечения коленных суставов, дана оценка степени нарушения силовых характеристик параартикулярных мышц в восстановительном периоде, разработаны критерии эффективности послеоперационной реабилитации спортсменов [2,3,15]. Однако данных о применении этого метода при хронически протекающих дегенеративных процессах, в частности посттравматической хондропатии коленных суставов, нами не найдено.

Цель исследования:

Изучить особенности биомеханических, в частности силовых, характеристик околосуставных мышц у спортсменов игровых видов спорта с посттравматической хондропатией коленных суставов.

В соответствии с целью, нами были поставлены следующие задачи:

1. 
   Измерить силовые способности мышц сгибателей/разгибателей коленных суставов у обследуемых спортсменов, перенесших травмы коленных суставов.
   
2. 
   Оценить дефицит силы тестируемых групп мышц поврежденной и контралатеральной конечности у спортсменов с посттравматической хондропатией коленных суставов.
   

Материалы и методы исследования

В исследовании приняло участие 98 спортсменов игровых видов спорта (футбол, гандбол, волейбол) различной спортивной квалификации (от 1 взр. до МСМК) с травмами коленных суставов в анамнезе. Средний возраст спортсменов составил 25,8±7,2 лет. Стаж занятий спортом составил 12±4 года.

Все спортсмены прошли комплексное обследование:

• 
  опрос с заполнением анкеты KOOS (Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score - шкала исхода травмы и остеоартроза коленного сустава);
  
• 
  клинический осмотр;
  
• 
  ультразвуковое исследование коленных суставов;
  
• 
  изокинетическое двустороннее тестирование мышц сгибателей-разгибателей коленного сустава.
  

С целью объективной оценки функционального состояния коленных суставов у спортсменов с посттравматической хондропатией применяли метод изокинетической динамометрии мышц сгибателей и разгибателей голени с применением системы Biodex System 4 Pro (США). Исследование выполнялось по следующему протоколу: режим работы изокинетический, тестирование двустороннее на угловых скоростях 60⁰/с, 180⁰/с, 3 00⁰/с, количество повторений 5, 10 и 15 соответственно.

Перед началом тестирования проводили обучение спортсменов методике работы на системе Biodex System 4 Pro, разминку, индивидуальную стабилизацию исследуемого в кресле пациента, калибровку системы. Тестирование начинали с пораженного коленного сустава.

Для получения относительной функциональной оценки (F, %) тестируемой группы мышц вычисляли соотношение пикового вращающего момента к массе тела по формуле [7]: F= ПВМ/ВТ*100%, где ПВМ - пиковый вращающий момент, Н*м, ВТ - масса тела, кг.

Затем проводили билатеральную (двустороннюю) сравнительную оценку полученных показателей, для каждой угловой скорости тестирования в отдельности, путем вычисления дефицита силы (AF, %) тестируемых групп мышц по формуле:

A F=(F1-F2)/F1*100%, где F1 - относительная функциональная оценка интактной конечности, F2 - относительная функциональная оценка поврежденной конечности.

Критерии оценки: дефицит 1 -10% - незначительный, коррекции не требует; 11 -25% - умеренные отклонения, рекомендована реабилитация для улучшения мышечного баланса, >25% - значительные функциональные нарушения - требуют активного лечения.

Статистическая обработка и оценка достоверности различий полученных результатов проводилась с вычислением t- критерия Стьюдента. Различия считали статистически достоверными при t> 1,96 (t=1,96 - граничное значение t критерия Стьюдента при n>30 с вероятностью Р=0,95).

Результаты исследования и их обсуждение

По результатам проведенного нами комплексного обследования все спортсмены были разделены на 2 группы: 1 -я группа (n=60) - спортсмены с установленным диагнозом «посттравматическая хондропатия коленного сустава», 2-я группа (n=38) - спортсмены, у которых посттравматических изменений в коленных суставах не выявлено

В результате тестирования силовых возможностей мышц сгибателей - разгибателей голени у спортсменов с посттравматической хондропатией коленного сустава с использованием изокинетической динамометрии нами получены следующие данные: средние значения F(%) разгибателей при угловой скорости тестирования 60⁰/с составили для поврежденной и интактной конечности 179,8±42,6 и 220,6±53,2 соответственно, при угловой скорости 180⁰/с - 123,5±40,5 и 141,9±46,7 , при угловой скорости 300⁰/с - 86,4±33,1 и

93,4±35,5; средние значения F (%) сгибателей при угловой скорости тестирования 60⁰/с составили для поврежденной и интактной конечности 94,8 ±20,3 и 108,8± 24,2 соответственно, при угловой скорости 180⁰/с - 59,3± 17,7 и 64,8± 20,3, при угловой скорости 300⁰/с - 38,5± 14,3 и 40,6± 15,2.

Графический анализ силовых характеристик тестируемых мышц представлен на рис.1 и рис. 2.

2 Длину волокон рассчитывали по уравнениям регрессии, представленным в работе [2].

19

3 За градации факторов принимали стаж занятий конькобежным спортом. Основной состав - максимальный стаж; молодежный - средний стаж; не спортсмены - отсутствие стажа систематических занятий спортом.