О.В. Бибикина
Уральский государственный университет физической культуры, Челябинск

Ключевые слова: стопа, плантография, функциональная устойчивость продольного свода, группа риска, предельное напряжение сводоудерживающего аппарата, физические упражнения.

Введение. Стопа как орган опоры и движения играет важную роль в жизни человека. Она является конечным звеном сложной кинематической цепи локомоторного аппарата, осуществляющей согласованную деятельность мышц, костей и суставов во время перемещения человека в пространстве.

Нормальная стопа имеет два свода: продольный и поперечный. Потеря сводчатости стопы заканчивается ее статическими деформациями. Они, в свою очередь, приводят к проблемам с ношением стандартной обуви, снижению трудоспособности и даже инвалидизации, способствуют возникновению заболеваний суставов всей нижней конечности, позвоночника, остеохондрозу. Актуально это и для спорта, где на стопу могут действовать нагрузки, близкие к предельным, и следствием функциональной несостоятельности стопы являются перенапряжения, микротравмы и другие виды патологии. Поэтому есть необходимость в своевременном укреплении и функциональной устойчивости сводов стопы, предшествующей появлению ее статических деформаций и их последствий, когда еще возможно укрепление сводоудерживающего аппарата методами физической культуры и сохранения или восстановления трудоспособности.

Методика. В исследовании изучалось состояние продольного свода стопы по отпечаткам ее подошвенной поверхности (плантография). Их получали на рабочем месте обследуемого с помощью плантографа собственной конструкции.

Отпечатки анализировали графико-расчетным методом, разработанным Г.Г. Потихановой, С.Ф. Годуновым и Н.П. Черниной. С помощью этого метода можно получить показатели, характеризующие состояние всех отделов стопы. В процессе использования метода в лаборатории биомеханики УралГУФКа в него были внесены изменения, повышающие точность получаемых цифровых показателей (см. рисунок).

Получение более качественных отпечатков и повышение точности цифровых показателей в процессе графико-расчетного анализа позволили регистрировать изменения в состоянии свода за время трудовой смены.

Было обследовано 35 рабочих промышленного предприятия в возрасте от 41 до 72 лет. Из них 6 женщин и 29 мужчин. В силу своей профессии обследованные большую часть времени трудовой смены находились на ногах.

Плантографию проводили на рабочем месте в первую смену. Чтобы изучить функциональную устойчивость продольного свода, анализировали динамику показателей состояния свода не только за всю смену, но и в первой и второй ее половинах. С этой целью плантографию проводили в начале смены, в середине и по ее окончании.

Результаты и их обсуждение. Состояние продольного свода оценивали по изменению длины отпечатка стопы и размеру закрашенной части отпечатка ее среднего отдела, т. е. по показателям, полученным прямым измерением. Производные показатели состояния продольного свода дают менее точную информацию.

Разности показателей и их достоверность

Полученные данные анализировали по разности показателей: конец трудовой смены - начало смены; середина смены - начало смены; конец смены - середина смены.

Достоверность различий показателей оценивали разностным методом. Для этого рассчитывали среднюю величину разностей (М), стандартную ошибку этой средней (m), t-критерий Стъюдента. По величине t-критерия определяли показатель статистической значимости этих различий. Различие считали статистически значимым, если показатель статистической значимости (p) был равен или меньше 0,05 (см. таблицу).

Так как исследование было выборочным, вычисление относительной доли того или иного состояния свода дополнено доверительным интервалом с вероятностью 0,05.

Кроме того, с учетом того что динамика состояния сводов оценивалась по средней разности показателей, был проведен анализ разностей каждого обследованного.

I. Длина отпечатка стопы. Длина отпечатка стопы взаимосвязана с высотой продольного свода. При уменьшении высоты свода она увеличивается, а при увеличении - уменьшается. Следовательно, при функционально устойчивом своде длина отпечатка в идеале меняться не должна.

Динамика показателя за время всей трудовой смены. В результате анализа полученных данных установлено, что в целом длина отпечатка стопы в конце смены больше длины ее отпечатка в начале смены, так как их разность положительная и статистически значимая (см. табл.). Таким образом, динамика длины отпечатка стопы за время трудовой смены свидетельствует о том, что продольный свод к концу смены статистически значимо снижается. При анализе разностей длины отпечатков стопы каждого обследованного было установлено, что у 12,1% обследованных (при 99%-ном доверительном интервале) индивидуальная разность длины отпечатка была больше, чем средняя разность. Значит, у них продольный свод снижается больше, чем у остальных. Это говорит о том, что у этих рабочих снижение функциональной устойчивости продольного свода более выражено, чем у остальных обследованных, у которых снижение высоты свода было меньше средней разности или равнялось ей. Поэтому данную группу рабочих можно назвать группой риска, так как постоянное запредельное опускание свода способствует развитию статических деформаций стопы и нарушению трудоспособности. Эта группа рабочих нуждается в укреплении сводоудерживающего аппарата методами физической культуры.

У 34,2% (при 95%-ном доверительном интервале) обследованных рабочих индивидуальная разность длины отпечатка стопы оказалась близкой к нулю. Это означает, что у них функциональная устойчивость продольного свода по данному показателю хорошая.

Динамика показателя за время первой половины трудовой смены. Длина отпечатка стопы за первую половину трудовой смены в целом увеличилась, так как средняя разность положительная и статистически значимая (см. табл.). Значит, высота продольного свода за первую половину смены согласно этому показателю у большинства рабочих статистически значимо снижается.

Анализ разностей длины отпечатка каждого обследованного показал, что у 12,1% обследованных (при 95%-ном доверительном интервале) она стала больше средней разности. Иначе говоря, у них функциональная устойчивость продольного свода наиболее низкая. Эти рабочие составляют группу риска. Их относительная доля совпадает с таковой за всю смену.

У 28,5% обследованных (при 95%-ном доверительном интервале) длина отпечатка стопы за первую половину смены практически не изменилась, т. е. свод был функционально устойчивым.

Динамика показателя за время второй половины трудовой смены. Изменение длины отпечатка стопы за вторую половину трудовой смены статистически незначимо, так как статистически незначима средняя разность (см. таблицу). Следовательно, у большинства обследованных рабочих согласно этому показателю дальнейшего опускания продольного свода во второй половине смены не происходит.

Итак, по данным длины отпечатка стопы высота продольного свода, а значит, и его функциональная устойчивость за время трудовой смены снижаются, но в большей степени это происходит в первую ее половину. Часть рабочих по этому снижению можно отнести к группе риска.

II. Ширина отпечатка среднего отдела стопы. Взаимосвязь ширины отпечатка среднего отдела стопы с высотой продольного свода та же, что и у длины отпечатка.

Динамика ширины отпечатка среднего отдела стопы за время всей трудовой смены. В целом ширина отпечатка среднего отдела стопы к концу смены стала больше, чем в начале смены. Об этом свидетельствует положительная и статистически значимая ее средняя разность (см. таблицу).

Это означает что, высота продольного свода согласно этому показателю за время трудовой смены снижается, что совпадает с динамикой длины отпечатка стопы.

При индивидуальной оценке разности показателя было установлено, что у 15,2% обследованных рабочих (при 95%-ном доверительном интервале) она была больше, чем средняя разность ширины среднего отдела. Данный факт говорит о том, что у этих рабочих продольный свод опустился больше, чем у остальных обследованных. Это представители потенциальной группы риска. Ее относительная доля близка к таковой по длине стопы.

Почти без изменений ширина отпечатка среднего отдела стопы осталась у 39,4% обследованных рабочих (при 95%-ном доверительном интервале). Значит, у них по этому показателю продольный свод оказался функционально устойчивым. В количественном отношении имеется аналогия с длиной отпечатка стопы.

Динамика ширины отпечатка среднего отдела стопы за время первой половины трудовой смены. За первую половину смены ширина среднего отдела стопы в целом статистически значимо увеличилась (см. таблицу), что совпадает с динамикой длины отпечатка стопы.

У 17,1% обследованных рабочих (при 95%-ном доверительном интервале) она стала больше, чем средняя разность. То есть прослеживается та же динамика, что и у ширины среднего отдела за всю смену.

У 37,1% обследованных рабочих (при 95% доверительном интервале) ширина отпечатка среднего отдела почти не изменилась, т. е. согласно этому показателю у них свод был функционально устойчивым. Их относительная доля близка к таковой за всю трудовую смену.

Динамика ширины отпечатка среднего отдела стопы за время второй половины трудовой смены. За вторую половину смены увеличение ширины отпечатка среднего отдела стопы статистически незначимо (см. таблицу). Это говорит о том, что во второй половине трудовой смены у большинства обследованных рабочих дальнейшего опускания продольного свода согласно этому показателю не происходило, что совпадает с динамикой длины отпечатка стопы за вторую половину смены.

При индивидуальной оценке разностей обеих показателей установлено, что у 18,2% обследованных (при 95%-ном доверительном интервале) свод за первую половину смены опустился, но не до плоскостопия, а затем это явление прекратилось. Так как свод за первую половину смены опустился не до плоскостопия, можно предположить, что дальнейшее его опускание было остановлено напряжением сводоудерживающего аппарата, которое может быть предельным.

Предельное напряжение сводоудерживающего аппарата вызывает боль в области подошвенной поверхности стопы, а его хроническое перенапряжение приводит к микротравмам, к снижению трудоспособности, статическим деформациям стопы со всеми вытекающими из этого последствиями. Поэтому данной группе рабочих во второй половине смены нужна пауза для снятия перенапряжения сводоудерживающего аппарата.

Итак, оба показателя состояния продольного свода свидетельствуют о том, что к концу смены его высота статистически значимо снижается, а у части рабочих это снижение было больше средней разности, что позволяет отнести их к группе риска развития статических деформаций стопы и в дальнейшем к снижению трудоспособности. Кроме того, снижение высоты свода произошло в основном в первую половину смены.

1. У рабочих, труд которых связан с постоянным пребыванием на ногах, в течение трудовой смены продольный свод стопы статистически значимо снижается, причем у большинства - в первую половину трудовой смены.

2. Часть рабочих составляют группу риска, так как у них снижение высоты свода стопы превышает среднюю величину, что опасно развитием статических деформаций стоп и снижением трудоспособности.

4. У части рабочих дальнейшему снижению свода стопы во второй половине смены препятствует напряжение сводоудерживающего аппарата, которое может быть предельным.

5. Рабочие группы риска и с предельным напряжением сводоудерживающего аппарата нуждаются в его укреплении физическими упражнениями.

1. Антипов Е.Е. Анатомо-физиологические основы физической культуры и спорта / Е.Е. Антипов, Б.А. Никитюк; ГЦОЛИФК. - М., 1990. - Ч. 1. - С. 62 - 63.

2. Аруин А.С. Определение рессорных свойств стопы / А.С. Аруин, В.М. Зациорский // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1978. - № 6. - С. 85-88.

3. Воробьев Г.П. Повреждения и заболевания опорно-двигательного аппарата легкоатлетов, связанные с проявлением функциональной неполноценности стопы: автореф. дис.... канд. мед. наук / Г.П. Воробьев. - М., 1976. - 21 с.

4. Гладышева А.А. Анатомия человека / А.А. Гладышева. - М.: Физкультура и спорт, 1984. - 303 с.

5. Жильцов А.Н. К проблеме статического плоскостопия / А.Н. Жильцов // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1968. - № 1. - С. 61-63.

6. Иванов Ю.И. Статистическая обработка результатов медико-биологических исследований на микрокалькуляторах по программам / Ю.И. Иванов, О.Н. Погорелюк. - М.: Медицина, 1990. - 224 с.

7. Каменев Ю.Ф. Боль в стопе при статических заболеваниях и деформациях / Ю.Ф. Каменев. - Петрозаводск: ИнтелТек, 2004. - 96 с.

8. Мартиросов Э.Г. Методы исследования в спортивной антропологии / Э.Г. Мартиросов. - М.: Физкультура и спорт, 1982. - 199 с.

9. Сепетлиев Д.А. Статистические методы в научных медицинских исследованиях / Д.А. Сепетлиев. - М.: Медицина, 1968. - 418 с.

10. Шалдин В.И. Модификация графико-расчетного анализа плантограмм в биомеханике ОДА человека / В.И. Шалдин // Проблемы оптимизации учебно-воспитательного процесса в вузах физической культуры / УралГУФК. - Челябинск, 1999. - Вып. 9. - С. 15.