Рудольф Самусев - Морфофункциональные особенности сводов стопы у спортсменов-легкоатлетов различных специализаций

Постановка на повестку дня этой проблемы очерчивает и круг частных вопросов, без решения которых невозможно решение проблемы в целом. В ряду первоочередных задач нам видятся:

• выяснение морфологических параметров стоп у легкоатлетов юношеского возраста при прямолинейных циклических беговых движениях.

• выяснение морфофункциональных изменений, возникающих в сводах стоп у легкоатлетов юношеского возраста при непрямолинейных циклических беговых движениях.

• определение структурно-функциональных изменений стоп у легкоатлетов юношеского возраста различной специализации при непрямолинейных циклических беговых движениях различной степени длительности и интенсивности.

• определение особенностей изменений морфофункциональных характеристик стоп легкоатлетов разного пола.

В соответствии с обозначенными ключевыми вопросами морфофункционального состояния стоп при циклических беговых движениях и представлен материал в данной книге.

В основу монографии легли результаты теоретического анализа, а также материалы исследований, проведённых авторами с сотрудниками на кафедре анатомии в течение пяти лет в Волгоградской государственной академии физической культуры.

Авторы выражают искреннюю признательность сотрудникам кафедры анатомии за помощь в проведении исследований и рецензентам за ценные советы и помощь в подготовке монографии.

В беге, как и остальных видах наземных локомоций человека, источником движения тела спортсмена является взаимодействие его опорно-двигательного аппарата (ОДА) с опорой. Это определило высокий интерес исследователей-специалистов в области лёгкой атлетики к особенностям взаимодействия стоп с опорой в беге (Тюпа В.В.,1978; Левченко А.В., 1996; Бальсевич В.К., 2009; Delecluse C., 1990; Shorten M.R., 1992). В то же время в большинстве исследований учёными рассматривается лишь мера взаимодействия опорно-двигательного аппарата с опорой: вертикальная, горизонтальная, сагиттальная и реже фронтальная составляющие силы реакции опоры. Гораздо менее изученными являются морфофункциональные изменения стопы. Однако сложное строение стопы (наличие продольного и поперечного сводов, выпуклостей и впадин на подошвенной части, блоковидная форма голеностопного сустава) позволяет предполагать возможность адаптационных изменений стопы, повышающих эффективность взаимодействия с опорой и бега в целом.

Анализ современного состояния теоретических и прикладных проблем изучения закономерностей деятельности организма человека под влиянием физических нагрузок свидетельствует о необходимости дальнейшего их исследования (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; Haase А., Steptoe А., Sallis J., Wardle J., 2004; Pols J., Boendennaker P., Mmitinghe H., 2003 и др.).

По данным литературы участие стопы в выполнении опорной функции неоднозначно. Так, например, в исследованиях Гурфинкеля В.С. (1965) установлено, что при вертикальной позе в норме масса тела на стопу распределяется следующим образом: 20,5 % – на передневнутренний отдел стопы, 18,4 % – на передненаружный отдел, 5,5 % – на область свода и на пятку – 55,6 %.

Стопа испытывает ежедневные, постоянные физические нагрузки различной длительности и интенсивности, реагирует на их воздействия активным противодействием, направленным на сохранение её целостности и высокой работоспособности. Головки плюсневых костей (кости, расположенные непосредственно за пальцами ног) соприкасаются с полом по всей своей поверхности. Наиболее типичный и легко распознаваемый недостаток – «искривление ноги» (или tibia varum). В этом случае линия, проходящая через пяточную кость, отклоняется от центра. Но даже при нормальном строении стопы возникают существенные различия в двигательном цикле, по-разному проявляющиеся во время ходьбы и бега. При ходьбе стопы ставятся попеременно вправо и влево, достаточно далеко друг от друга, так что центр тяжести тела перемещается из стороны в сторону. При беге же стопы ставятся почти на одной линии. Чем быстрее человек бежит, тем более прямолинейно перемещается его центр тяжести. Но для того чтобы стопы попадали на одну линию при беге, они должны слегка закручиваться вовнутрь .

При беге стопа выполняет две основные функции. Соприкасаясь с опорой, она смягчает удар, позволяя подошве ноги приспособиться к неровностям опорной поверхности. В момент отталкивания стопа выполняет роль рычага, выбрасывающего тело вперед. Биомеханика стопы во время бега – довольно сложный вопрос. Двигательный цикл стопы с нормальным строением состоит из нескольких непрерывных фаз. Первоначально поверхность соприкосновения стопы с опорой расположена с внешней стороны пятки, пяточная кость закручивается. В фазе продвижения вперед стопа поворачивается вовнутрь (пронация) и затем выравнивается в полете. После того как подошва стопы коснулась опоры, она изменяет свою функцию и становится рычагом, выбрасывающим тело вперед. В период опоры на пятку объем пронации в подтаранном суставе составляет примерно 10°.

При нормальной походке пронация возникает в начале фазы опоры и продолжается в течение 8-10 % этой фазы. Сама пронация в подтаранном суставе приводит к появлению дополнительной подвижности в поперечном суставе предплюсны, раскрепощает стопу, позволяя ей приспособиться к неровностям рельефа плоскости опоры. Пронация в подтаранном суставе, занимающая более 8-10 % от общей продолжительности фазы опоры, считается избыточной (Доронин А.М., 1999; Лапутин А.Н., 2003; Селуянов В., 2005).

При беге объем, скорость и продолжительность пронации в подтаранном суставе больше, чем при ходьбе. У бегущего человека пронация начинается уже после касания пяткой пола, на первых 20 % продолжительности фазы опоры. Пронация достигает своего максимума на 40 % от общей продолжительности фазы опоры и может продолжаться до 85 % от длительности этой фазы. Кроме того, сама фаза опоры при беге гораздо короче, чем при ходьбе (Тюпа В., 1981).

Фаза одновременного переноса характерна только для бега. Это время, в течение которого обе стопы не соприкасаются с землей: одна нога завершает фазу переноса, стопа опускается на землю, а другая только что оторвалась от земли после фазы опоры (Cavanagh P.R., Nigg B.M., 1987). В основном сила прилагается к внутренней стороне стопы (область головок двух первых плюсневых костей). Отметим, что пяточная кость во время всего цикла то поворачивается вовнутрь, то кнаружи. Обычно угол отклонения стопы от нормального положения равняется примерно 4°. Во время вращательного движения стопы коленный сустав также вынужден поворачиваться вовнутрь. Однако чрезмерная пронация стопы приводит к усилению вращения колена и, следовательно, к дополнительным осложнениям и травмам (Дюсенова А.А., Кокорина Е.А., Ли Хюн Чжу 2004).