Закономерности динамики морфофункциональных параметров стопы в зависимости от величины дозированной нагрузки у юношей 17-21 года

На правах рукописи

СМАГЛЮК ЕВГЕНИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИНАМИКИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТОПЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ ДОЗИРОВАННОЙ НАГРУЗКИ У ЮНОШЕЙ 17-21 ГОДА

14.03.01 - анатомия человека

03.03.01 – физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Волгоград - 2011

Работа выполнена в ГОУ ВПО “Волгоградский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России” (ректор – академик РАМН, ЗДН РФ В.И. Петров)

Научные руководители:	доктор медицинских наук, профессор Краюшкин Александр Иванович
	доктор медицинских наук Перепелкин Андрей Иванович
Официальные оппоненты:	доктор медицинских наук Чаплыгина Елена Викторовна
	доктор медицинских наук, профессор Захарьева Наталья Николаевна
Ведущая организация:	ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» имени В.И. Разумовского

Защита состоится «____» ______________ 2011 года в ____ часов на заседании Диссертационного совета __________ ГОУ ВПО “Волгоградский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России” по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета (400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов,1).

Автореферат разослан «____»_____________ 2011 года

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор медицинских наук

Н.В. Григорьева

Условные обозначения

а	астеники
г	гиперстеники
н	нормостеники
ОГК	окружность грудной клетки
H	высота стопы
HCK	пяточный угол
IP	индекс Пинье
IS	индекс Штриттер
IV	индекс Вейсфлога
К	коэффициент К
La	длина переднего отдела стопы
Lm	длина среднего отдела стопы
Lp	длина заднего отдела стопы
Lt	длина стопы
NAP	угол I пальца стопы
QBR	угол V пальца стопы
Sa	площадь переднего отдела опорной поверхности стопы
Sm	площадь среднего отдела опорной поверхности стопы
Sp	площадь заднего отдела опорной поверхности стопы
St	суммарная опорная площадь стопы
W	ширина стопы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В настоящее время патология опорно-двигательного аппарата, в частности стоп, является одной из наиболее частых причин обращаемости за медицинской помощью (Гавриков К.В. с соавт., 2007; Николаев В.Г. с соавт., 2007; Мандриков В.Б. с соавт., 2008; Перепелкин А.И., 2009; Николаев А.В., Дыдыкин С.С., 2011; Маттис Э.Р., Еськин Н.А, 2011; Поздникин И.Ю., 2011; Kaipel M., 2011). В процессе жизни у всех людей в той или иной мере изменяются функциональные параметры стопы. В первую очередь они касаются ее рессорной и опорной функций (Шапиро К.И., 2006; Лашковский В.В., 2008; Wong R.A., 2007; Villarroya M.A. et al., 2008; Alegre L.M. et al., 2011).

Различного вида чрезмерные нагрузки на стопу при занятиях спортом, длительной статической нагрузке и ходьбе, а также при повышенной массе тела, приводят к нарушению этих функций (Кашуба В.А., Сергиенко К.Н., 2008; Kulthanan T. et al., 2004; Murphy D.F. et al., 2005; Butler С.СR.J. et al., 2008; Wallace R.F., 2011; Engelbert R. et al., 2011; Papuga M.O. et al., 2011). Вместе с тем, провести четкую грань между различными вариантами нормы строения стопы и начальными стадиями ее структурных и функциональных нарушений не всегда возможно. Это связано с выраженной вариабельностью строения стопы, отсутствием четких критериев об анатомической и функциональной ее норме, физиологических отклонениях, а также со сложностью их регистрации (Кашуба В.А., 2002; Morrison K.E. et al., 2011).

Актуальным является неизученность вариантной анатомии стопы в пределах одной возрастной группы. Отсутствуют необходимые данные о разграничении возрастных особенностей стопы и начальных стадий ее деформации. Не определены характеристики нормальных функциональных параметров этой части опорно-двигательного аппарата (Мицкевич В.А, Арсеньев А.О., 2006; Queen R.M. et al., 2007; Hawson S.T., 2011).

В литературе отмечена тесная связь функционального единства морфологических и физиологических взаимоотношении структур опорно-двигательного аппарата (Калмин О.В., Галкина Т.Н., 2007; Zifchock R.A. et al., 2008; Krishan K. et al., 2011). Этот вопрос имеет особую актуальность в связи с отсутствием адекватных, точных современных методов изучения стопы, в том числе и автоматизированного получения результатов исследования (Ефремова Г.В., 2007).

Не изученным остается вопрос об особенностях строения и функциональных свойств стопы при дозированных нагрузках в связи с возрастом, соматотипом и уровнем физической активности индивидума (Клаучек С.В. с соавт., 2007; Сапин М.Р., 2007; Загородний Н.В. с соавт., 2011; Salivon I., Polina N., 2005; Alexeeva T.I., 2005; Li Y.L. et al., 2006; Zifchock R.A. et al., 2006; Burns PR. et al., 2011; Hill O.T. et al., 2011).

В связи с этим, имеется необходиость изучения морфофункциональных параметров стопы юношей 17-21 года при возрастающей дозированной нагрузке с учетом типа телосложения. Эти обстоятельства послужили причинами выполнения настоящего исследования.

Цель исследования - выявить закономерности изменений анатомических и функциональных параметров стопы у юношей 17-21 года различных типов телосложения в зависимости от возрастающей дозированной нагрузки на нее.

Задачи планируемого исследования

1. Определить антропометрические параметры юношей 17-21 года.
2. Выявить индивидуальные, групповые и межгрупповые особенности строения и функции стопы юношей в зависимости от типа телосложения при возрастающей нагрузке, равной 20%, 50% и 80% от массы тела.
3. Определить динамику параметров рессорной и опорной функций стопы при увеличивающейся физической нагрузке.
4. Разработать рекомендации по использованию полученных данных для создания экспертной системы диагностики состояния стопы.

Научная новизна

Впервые установлены закономерности различий морфологического и физиологического состояния стопы у юношей с различными типами телосложения, определяемые величиной нагрузки на нее. Это позволило впервые рассчитать опорную поверхность, как всей стопы, так и ее переднего, среднего и заднего отделов с использованием предложенных алгоритмов.

Впервые полученные данные дают представления о закономерностях изменения площадей опоры различных отделов стопы юношей при возрастающей нагрузке: в большей степени перераспределение нагрузки на различние отделы стопы наблюдалось у юношей гиперстеников, в наименьшей – у юношей-астеников.

Впервые определены закономерности изменения длинотных, широтных, высотных, угловых, опорных показателей стопы, коэффициента К, индексов Вейсфлога и Штриттер у юношей с учетом соматотипа при возрастающей нагрузке. Установлено, что вне зависимости от соматотипа, увеличение нагрузки на стопу у юношей сопровождалось снижением ее продольного свода и уменьшением угла I пальца.

Научно-практическая значимость работы

Впервые для повышения точности и эффективности анализа в исследованиях стопы при нагрузке 20%, 50% и 80% от массы тела применена оригинальная методика компьютерной плантографии с использованием графико-расчетного метода. Полученные данные расширяют представления о закономерностях изменения морфологических и функциональных изменениях стопы у юношей 17-21 года с различным соматотипом в зависимости от величины дозированной нагрузки.

На основе использования нового метода компьютерной плантографии при возрастающей нагрузке получены данные, которые могут быть использованы для получения новой морфометрической информации, характеризующей состояние различных отделов стопы юношей в зависимости от их телосложения под действием возрастающей нагрузки.

Результаты исследования могут быть использованы для выработки рекомендации по использованию новой технологии диагностики стопы для массовых обследований ее состояния в школах, поликлиниках, военкоматах, в спортивной медицине и ортопедии.

Полученные данные дополняют паспорт здоровья юношей Волгоградской области. Они расширяют представления о влиянии возрастающей нагрузки на взаимосвязанные анатомические и функциональные параметры стопы.

Положения, выносимые на защиту

1. Морфологическое и функциональное состояние стопы у юношей 17-21 года связано с типом телосложения.
2. При возрастающей нагрузке изменения структуры и функции стопы юношей имеют соматотипологические особенности.

Апробация работы и публикации

Основные положения и выводы диссертационного исследования были изложены и обсуждены на следующих национальных и международных конференциях и симпозиумах: Научно-практическая конференция детских-травматологов-ортопедов России (Сыктывкар, 2009); Международная научно-практическая конференция “Адаптивная физическая культура – пути и перспективы развития” (Волгоград, 2009/ФГОУВПО “ВГАФК”); Научно-практическая конференция, посвященная памяти чл. корр. РАМН, ЗДН РФ, профессора Писарева В.Б. «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической морфологии», 2010 г.; 2-ая Всероссийская научно-практическая конференция “Физиология адаптации” г. Волгоград, 22-24 июня 2010 г.; 68-открытая научно-практическая конференция молодых ученых и студентов с международным участием «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины», посвященная 75-летию ВолгГМУ (Волгоград, 2010); IV Всероссийская научно-практическая конференция “Мониторинг качества здоровья в практике формирования безопасной здоровьесберегающей образовательной среды”, 26-27 сентября 2010г. – Славянск-на-Кубани, 2010; 57-научно-практическая конференция профессорско-преподавательского коллектива ВолГМУ “Инновационные достижения фундаментальных и прикладных медицинских исследований в развитии здравоохранения Волгоградской области”, декабрь 2010 г. Волгоград.

По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, три из которых входят в действующий «Перечень… ВАК».

Реализация и внедрение результатов исследования

Материалы диссертации внедрены в научно-педагогический процесс кафедр анатомии человека; физической культуры и здоровья. Разработанные и апробированные методы внедрены в диагностический процесс лечебно-профилактических учреждений г. Волгограда: детского ортопедического и травматологического отделений ГУЗ “Волгоградская областная клиническая больница №1”, ортопедических отделений МУЗ “Городская клиническая больница №3”, санаторной школы-интернат для детей со сколиозом “Созвездие” г. Волгограда.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 121 странице компьютерного текста, включающего 35 рисунков и 42 таблицы. Она состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, собственного исследования, заключения, выводов и библиографии. Список литературы содержит 188 источника, из которых 65 принадлежат иностранным авторам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация и методы и исследования

Объектом исследования послужили 175 лиц юношеского возраста от 17 лет до 21 года, являющихся студентами Волгоградского государственного медицинского университета (ВолгГМУ). Определение типов телосложения проводили по схеме М.В. Черноруцкого на основании индекса Пинье. Данная схема предусматривает трехчленную классификацию типов: астенический, нормостенический и гиперстенический. Соматотип определяли на основании величины индекса Пинье, который вычислялся по формуле: индекс Пинье J=L-(P+T), где L-длина тела (см), P-масса тела (кг), Т-обхват грудной клетки (см).

Вариационный ряд признака (индекса Пинье) разделяли на основании квадратичного отклонения () на три категории. При этом если показатель индекса Пинье укладывался в величину М ± 1, то юноша относился к нормостеничному типу телосложения (первая категория). При величине этого показателя менее М-1 - телосложение оценивалось как гиперстеническое (вторая категория), а при величине более М+1, телосложение оценивалось как астеническое (третья категория).

Получение результатов о морфофункциональном состоянии стопы осуществлялось при помощи автоматизированного программно-аппаратного комплекса. Для решения поставленных задач использованы методы компьютерной плантографии стопы, системного анализа и графоаналитической расшифровки цифровой фотографии стопы.

На каждого обследуемого заполнялся протокол информированного согласия на проведение исследования, согласованный с локальным независимым биоэтическим комитетом (протокол № 119-2010 от 02 октября 2010 г.).

Исследование стоп осуществлялось в первой половине дня при помощи компьютерно-плантографического комплекса для диагностики анатомического и функционального состояния стопы при нагрузке по методике К.В. Гаврикова с соавт. (2009).

Измерение массы тела обследуемого проводилось при помощи электронных медицинских весов, входящих в состав комплекса. Высоты свода обеих стоп измерялась с использованием высотомера. Исследование проводилось в следующем порядке. Каждый юноша становился сначала правой, а затем левой ногой на сканер. При нагрузке на каждую стопу, равной 20%, 50% и 80% от массы тела, проводилось сканирование. При этом изменение нагрузки на стопу контролировалось самим обследуемым путем наблюдения за изменением цифровых показателей на дисплее весов. Нами определялись: следующие анатомо-функциональные параметры стопы: а) линейные (высота, ширина, общая длина стопы, длина ее переднего, среднего и заднего отделов, коэффициент К, индексы Штриттер и Вейсфлога), б) угловые (угол I пальца, угол V пальца и пяточный угол), в) плоскостные (суммарная опорная площадь стопы, площадь ее переднего, среднего и заднего отделов).

На рис. 1 показано окно программы для расчета морфофункционального состояния стоп.

Рис. 1. Окно программы расчета анатомо-функциональных параметров стопы.

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 (cc', uu', vv', ww').

Кроме того, проводились:

1. линия, отсекающая наружную часть продольного свода. Она соединяла середину линии сс' (точка F) с точкой G (точка между основаниями 3-го и 4-го пальцев);
2. перпендикуляр с'Н к линии сс';
3. линия, соединяющая точки с' и К (по отпечатку вверх и вперед на 1см от с');
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.

Коэффициент К определялся как отношение X к Y, где х – ширина закрашенной части отпечатка по линии vv`, у – ширина как закрашенной, так и незакрашенной наружной части продольного свода стопы.

При оценке отпечатков стоп с помощью индекса Штриттер к наиболее выступающим точкам медиального края отпечатка стопы проводится касательная линия (АБ), из середины которой (точка В) восстанавливается перпендикуляр, пересекающий медиальный край отпечатка в точке Г, а латеральный — в точке Д. По отношению ГД к ВД, умноженному на 100% и определяли искомый индекс. Индекс Вейсфлога определяли как отношение длины к ширине стопы.

Для определения опорной площади стопы использовали оригинальный авторский метод по подсчету точек, лежащих внутри ее контура (пройдена экспертиза по существу на изобретение по заявке №2009145254/14 (064528)). С использованием предложенных алгоритмов рассчитывалась опорная поверхность, как всей стопы, так и ее переднего, среднего и заднего отделов. С использованием математических формул авторская компьютерная программа проводила пересчет количества точек в реальное значение площади опоры в квадратных сантиметрах. При этом, каждый из отделов опорной поверхности стопы на мониторе выделялся отдельным цветом.

Рессорная функция стопы определялась при изменяющейся нагрузке по высоте, коэффициенту К, индексам Штриттер и Вейсфлога.

Статистическая обработка полученных данных проведена на IBM PC/AT “Pentium-IV” с помощью прикладных программ “STATISTICA-6,0” (Statsoft, USA) и Microsoft Excel в среде Windows XP. Математический анализ полученных плантографических параметров состоял из последовательно проводимых статистических методов исследования: вариационно-статистического и корреляционного (Плохинский Н.А., 1970; Георгиевский А.С., 1981; Автандилов Г.Г., 1990; Лакин Г.Ф., 1990; Макарова Н.В, 2002; Реброва О.Ю., 2002). Оценка статистической значимости различий между средними величинами и линейного коэффициента корреляции проверялась на основе t-критерия Стьюдента и соответствующего ему показателя достоверности p.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При изучении соматотипов, было выявлено, что большинство юношей относились к нормостеническому типу телосложения. Они составили 50,3%, тогда как юношей-гиперстеников было 20%, а юношей-астеников - 29,7%.

При анализе линейных параметров стопы у юношей различных соматотипологических групп было установлено, что наибольшая высота стопы при 20% нагрузке на нее отмечалась у юношей с нормостеническим типом телосложения (55,92±0,99 мм, р<0,001), тогда как наименьшая – у юношей-астеников (48,38±2,01 мм, р<0,001). У юношей–гиперстеников она составила 53,49±1,79 мм (р<0,01).

В ходе сравнительной динамики параметров стопы при увеличивающейся нагрузке у юношей с различными соматотипами было выявлено закономерное снижение высоты свода стопы (рис. 2).

Рис. 2. Изменение высоты стопы у юношей с различными типами телосложения при дозированной нагрузке. Примечание: #-(р<0,001), **-(р<0,01).

Наибольшее снижение высоты стопы при увеличении нагрузки на нее, равной 80% от массы тела, в сравнении с 20%, отмечалось у юношей с нормостеническим типом телосложения (на 11,82%, р<0,001), а наименьшее - у юношей-астеников (на 7,73%, р<0,01). У гиперстеников ее снижение составило 9,59% (р<0,01). Наши данные согласуются с литературными, в которых указывается, что увеличение статической нагрузки на стопу у юношей приводит к уменьшению ее высоты вне зависимости от типа телосложения (Ефремова Г.В., 2007; Hudson DJ. et al., 2011).

Длина стопы стопы при 20% нагрузке у юношей с различным соматотипом была большей у юношей-гиперстеников. Она составила 268,73±2,59 мм. У юношей с астеническим типом телосложения данный показатель был наименьшим (266,18±2,15мм).

В проведенных нами исследованиях впервые было установлено, что у юношей гиперстенического типа телосложения в большей степени, по сравнению с другими сомматотипами, происходило изменение длины стопы, при дозированной нагрузке (на 0,84%). У юношей-нормостеников она изменялась на 0,46%, у юношей-астеников - на 0,53%. Полученные результаты срвпадают с имеющимися литературным данным (Гавриков К.В. и соавт., 2007; Salivon I., Polina N., 2005).

Ширина стопы при 20% нагрузке была наибольшей у юношей-гиперстеников (91,45±1,23 мм, р<0,001). У нормостеников она составила 89,66±1,07мм (р<0,05), а у астеников - 86,89±1,12мм (р<0,001) (рис. 3).

При увеличении нагрузки на стопу с 20 до 80% от массы тела у юношей всех типов телосложения происходило увеличение ее ширины. Причем, в наибольшей степени увеличение отмечалось у юношей с нормостеническим типом телосложения (на 2,66%, р<0,05). В меньшей степени она измененялась у юношей с гиперстеническим (на 1,02%, р<0,001) и астеническим (на 1,81%, р<0,001) типами телосложения.

Рис. 3. Изменение ширины стопы у юношей с различными типами телосложения при дозированной нагрузке. Примечание: #-(р<0,001), **-(р<0,01), *-(р<0,05).

Реакция стопы на возрастающую нагрузку характеризуется большими изменениями ее ширины, и в меньшей степени ее длины (Jimenez-Ormeo E. et al., 2011).

Как показал анализ, опорные показатели стопы у юношей 17-21 года существенным образом зависят не только от величины нагрузки на нее, но и от типа телосложения. Наибольшая общая площадь стопы при нагрузке на нее 20% от массы тела определялась в группе юношей-гиперстеников и составила 75,67±4,93 см2 (р<0,05), а наименьшая - у юношей-нормостеников (65,13±3,80 см2, р<0,05). У юношей-астеников St занимала промежуточное положение и она составила 69,57±4,90 см2 (р>0,05) (рис. 4).

При нагрузке на стопу 50% от массы тела по сравнению с 20% нагрузкой St во всех группах соматотипов уменьшилась (у нормостеников на 17,31%, у гиперстеников на 4,47%, а у астеников на 9,08%). При нагрузке, равной 80% от массы тела по сравнению с 50% нагрузкой, отмечалось увеличение данного параметра во всех типах телосложения. В большей степени оно коснулось юношей-гиперстеников (на 24,18%), а в меньшей - юношей–астеников (на 6,27%).

Благодаря сводчатому строению стопы, давление на подошву распределяется в основном на 3 точки (пяточный бугор, головки I и V плюсневых костей). Поэтому площадь эффективной опоры стопы оказывается меньше, чем площадь ее подошвы (Гавриков К.В., 2009). В проведенных нами исследованиях было выявлено, что распределение нагрузки на опорную поверхность стопы у юношей 17-21 года существенным образом зависит от соматопипа (в большей степени перераспределение опорной поверхности стопы при нагрузке происходит у юношей с гиперстеническим типом телосложения).

Изменения структурно-функциональных характеристик стопы, происходящие в результате воздействия на нее различных факторов, в том числе и нагрузки, носят комплексный характер и характеризуются уплощением как продольного, так и поперечного сводов стопы (Лосева В.С., 2004).

Рис. 4. Изменение суммарной опорной площади стопы у юношей с различным типом телосложения при дозированной нагрузке. Примечание: #-(р<0,001), *-(р<0,05).

Коэффициент К при нагрузке на стопу 20 % от массы тела у юношей был наибольшим у гиперстеников (0,80±0,06 усл. ед., р<0,01), а наименьшим - у юношей-нормостеников (0,64±0,03 усл. ед., р<0,01). У юношей с астеническим типом телосложения он составил 0,78±0,05 усл. ед. (р<0,01).

При 50% нагрузке от массы тела по сравнению с 20% нагрузкой, нами впервые выявлено увеличение коэффициента К у юношей всех соматотипов. Наибольшее изменение данного показателя отмечалось в группе юношей с нормостеническим типом телосложения (на 9,37 %, р>0,05). У юношей-гиперстеников он увеличивался на 8,75% (р>0,05), а у астеников - на 1,28% (р>0,05).

Значительное увеличение коэффициента К при 80% нагрузке по сравнению с 20% и 50% происходило у юношей с нормостеническим (на 21,87%, р<0,001 и 11,42%, р<0,01 соответственно) и у юношей с гиперстеническим (на 22,50%, р<0,01 и 12,64%, р>0,05 соответственно) типами телосложения, тогда как в меньшей степени - у юношей-астеников (на 14,10%, р<0,05 и 12,65%, р<0,05 соответственно) (рис. 5).

Рис. 5. Изменение коэффициента К у юношей с различным типом телосложения при дозированной нагрузке. Примечание: #-(р<0,001), **-(р<0,01), *-(р<0,05).

При анализе изменения угловых характеристик анатомических параметров стопы у юношей различного соматотипа выявлены следующие закономерности. Наибольший угол I пальца при 20% нагрузке на стопу был отмечен у юношей с гиперстеническим типом телосложения (8,32±0,920, р<0,01), а наименьший – у юношей-нормостеников (6,03±0,610, р<0,01). У юношей-астеников он составил 7,73±0,790, р<0,05 (рис. 6).

Рис. 6. Изменение угла I пальца у юношей с различным типом телосложения при дозированной нагрузке. Примечание: **-(р<0,01); *-(р<0,05).

При нагрузке на стопу, равной 50% от массы тела, в сравнении с 20% нагрузкой, у юношей вне зависимости от типа телосложения происходит уменьшении угла I пальца. У нормостеников он изменился на 2,82%, у гиперстеническов - на 3,73%, у астеников - на 4,79%. При 80% нагрузке от массы тела, более всего угол I пальца уменьшался у юношей с астеническим типом телосложения (на 9,71%), а наименее всего - у юношей-нормостеников (на 1,33%). У гиперстеников его снижение составило 3,97%.

При сравнении пяточного угла стопы при 20% нагрузке на нее у юношей различных соматотипологических групп выявлено, что у нормостеников он был наибольшим и составил 8,66±0,700 (р<0,001). У гиперстеников он был равен 8,58±1,200 (р<0,001), а у астеников - 4,83±0,710 (р<0,001).

Нагрузка на стопу, равная 50% от массы тела, по сравнению с 20%, сопровождалась уменьшением пяточного угла во всех группах соматотипов. У нормостеников на 23,91% (р<0,01), у гиперстеников на 32.99% (р<0,05), а у астеников на 7,24%. При нагрузке, равной 80% от массы тела по сравнению с 50% нагрузкой, отмечалось увеличение данного показателя во всех типах телосложения. В большей степени оно коснулось юношей-нормостеников (на 34,90%, р<0,01), а в меньшей – юношей-астеников (на 13,39%). У гиперстеников - на 14,08% (рис. 7).

Рис. 7. Изменение пяточного угла у юношей с различным типом телосложения при дозированной нагрузке. Примечание: #-(р<0,001).

Таким образом, мы видим, что увеличение нагрузки на стопу у юношей сопровождается вне зависимости от типа телосложения уменьшением угла I пальца и однонаправленными изменениями пяточного угла. В большей степени эти параметры стопы претерпевали изменения в группе юношей-гиперстеников, в меньшей – у астеников. Анализ полученных данных согласуется данными летературы (Сивик В.В., 2010).

Корреляционный анализ позволил выявить, что при увеличении нагрузки на стопу суммарная корреляция антропометрических показателей стопы у юношей-гиперстеников ослабевает, тогда как у юношей с нормостеническим и астеническим типом телосложения она практически не изменяется (табл. 1)

Таблица 1

Средняя корреляция анатомических параметров стопы у юношей различного типа телосложения

Тип телосложения	Корреляция в зависимости от нагрузки
	20%	50%	80%
астеники	0,35	0,36	0,35
гиперстеники	0,30	0,30	0,26
нормостеники	0,32	0,29	0,31

При увеличении нагрузки на стопу происходит усиление суммарной корреляционной связи ее рессорной (r=0,22-0,45) и опорной (r=0,38-0,40) функций у юношей–нормостеников. У юношей–гиперстеников суммарная корреляционная связь показателей как рессорной (r=0,49-0,41), так и опорной (r=0,40-0,32) функций стопы при нагрузке на нее ослабевает. У астеников корреляционные связи показателей опорной функции усиливаются (r=0,41-0,44), а рессорной функции – остаются без изменений (r=0,50) (табл. 2).

Таблица 2

Средняя корреляция суммарных показателей рессорной и опорной функций стопы юношей при увеличивающейся нагрузке

Тип телосложения	Корреляция суммарных показателей рессорной функции стопы в зависимости от нагрузки			Корреляция суммарных показателей опорной функции стопы в зависимости от нагрузки
	20%	50%	80%	20%	50%	80%
астеники	0,50	0,51	0,50	0,41	0,43	0,44
гиперстеники	0,49	0,46	0,41	0,40	0,41	0,32
нормостеники	0,22	0,44	0,45	0,38	0,37	0,40

Полученные данные изменения морфологических и функциональных параметров стопы у юношей 17-21 года различных соматотипологических групп при возрастающей дозированной нагрузке на нее, свидетельствуют о специфических особенностях динамики их величин, что непременно должно учитываться в клинической практике.

ВЫВОДЫ

1. Тип телосложения у юношей определяет морфологические параметры стопы, ее опорные и рессорные функции при возрастающей нагрузке на нее.
2. При 20 % нагрузке от массы тела на стопу у юношей с нормостеническим типом телосложения (группа контроля) отмечались следующие анатомические параметры стопы: высота - 55,92±0,99 мм, общая длина стопы - 267,03±1,81мм, длина переднего - 103,19±0,79 мм, длина среднего и заднего отделов - 83,16±0,60 мм, ширина - 89,66±1,07 мм, угол I пальца - 6,03±0,610, угол V пальца - 7,05±0,610, пяточный угол - 8,66±0,700, суммарная опорная площадь стопы - 65,13±3,80 см2, площадь ее переднего - 29,02±1,78 см2, среднего - 20,01±2,03 см2, и заднего ее отделов - 16,09±0,88 см2, коэффициент К - 0,64±0,03.

По сравнению с контрольными данными, стопа гиперстеников имеет наибольшие анатомо-функциональные параметры: длину (на 0,63%), ширину (на 1,99%), угол I пальца (на 37,97%), угол V пальца (на 44,25%), опорную площадь (на 16,18%) и коэффициент К (на 25%).

Стопы астеников характеризуются меньшими линейными параметрами (высотой на 13,48 %, длиной на 0,31%, шириной на 3,08 %) и пяточным углом на 44, 22%.

3. 50% нагрузка на стопу от массы тела характеризуется однонаправленными изменениями продольного свода (уменьшением высоты свода и увеличением коэффициента К), а также поперечного свода (уменьшением угла I пальца) во всех типах телосложения. У юношей-нормостеников (группа контроля) отмечалось уменьшение анатомо-функциональных параметров стопы (высоты на 6,44%; общей длины - на 0,07%, угла I пальца - на 2,82%, пяточного угла - на 23,91%, суммарной опорной площади - на 17,32%, ее переднего - на 17,61%, среднего - на 36,49%; и увеличение анатомо-функциональных параметров (ширины - на 0,86%, угла V пальца - на 9,50% и коэффициента К - на 9,37 %).

У юношей гиперстенического типа телосложения отмечалось уменьшение анатомо-функциональных параметров (высоты стопы на 4,04%, длины переднего отдела на 0,11%, угла I пальца на 3,73%, пяточного угла на 32,99%, суммарной опорной площади - на 4,48%, ее среднего отдела - на 19,49%, ее заднего отдела - на 1,61%) и их увеличение (ширины - на 0,07%, общей длины - на 0,11%, длины среднего и заднего отделов на 0,04% каждого, угла V пальца - на 1,67%, переднего отдела опорной поверхности на 4,50% и коэффициента К на 8,75%).

У юношей с астеническим типом телосложения отмечалось уменьшение: высоты стопы на 3,14%, длины переднего отдела на 0,18%, угла I пальца на 4,78%, суммарной опорной площади - на 9,08%, ее переднего отдела - на 6,20% и среднего - на 28,65%, тогда как ее ширина увеличивалась на 0,77%, общая длина - на 0,12%, длина среднего и заднего отделов - на 0,36%, угол V пальца - на 5,03%, пяточный угол - на 11,59%, задний отдел опорной поверхности стопы - на 4,56% и коэффициент К - на 1,28%.

4. При 80% нагрузке на стопу от массы тела (в сравнении с 20% нагрузкой) у юношей-нормостеников уменьшались следующие морфофункциональные параметры стопы: высота на 11,82%, угол I пальца на 1,33%, суммарная опорная площадь на 10,77%, площадь ее переднего отдела на 8,03%, ее среднего отдела на 30,09%, в то время как происходило увеличение ширины стопы на 2,66%, общей длины на 0,46%, длины переднего отдела на 0,23%, длины среднего и заднего отделов на 0,36%, угла V пальца на 2,97%, пяточного угла на 2,65%, площади заднего отдела опорной поверхности на 8,26% и коэффициента К на на 21,87%).

У юношей с гиперстеническим типом телосложения отмечалось уменьшение: высоты стопы на 9,6%, длины ее переднего отдела на 8,58%, угла I пальца на 3,97%, пяточного угла на 23,55%, площади ее среднего отдела на 11,14%, и увеличение ширины стопы на 1,02%, общей длины на 0,84%, длины ее среднего и заднего отделов стопы на 0,23%, угла V пальца на 5,50%, суммарной опорной площади на 18,62%, площади ее переднего отдела на 33,75%, площади заднего отдела на 27,98% и коэффициента К на 22,50%.

У юношей астенического типа телосложения отмечалось уменьшение анатомо-функциональных параметров (высоты стопы на 7,73%, угла I пальца на 9,71%, суммарной опорной площади на 3,38% соответственно, площади ее среднего отдела на 29,08%), тогда как ширина ее увеличивалась на 1,81%, общая длина на 0,53%, длина переднего отдела на 1,95%, среднего и заднего отделов на 0,08%, угол V пальца на 5,92%, пяточный угол на 5,17%, площадь переднего отдела на 5,0%, площадь заднего отдела на 7,98%, коэффициента К на 14,10%.

5. Физиологические свойства рессорной функции стопы являются прогностическими критериями возникновения ее патологии у юношей с различным телосложением.
6. Опорная функция стопы существенным образом характеризует ее изменения при нагрузке в большей степени у гиперстеников, в наименьшей – у астеников.
7. Корреляционные связи опорной и рессорной функции стопы при возрастающей нагрузке имеют соматотипологические различия: у юношей-нормостеников при возрастающей нагрузке на стопу происходит усиление корреляционной связи ее рессорной (r=0,22-0,45) и опорной (r=0,38-0,40) функций, тогда как у гиперстеников ослабление корреляционных связей, как рессорной (r=0,49-0,41), так и опорной (r=0,40-0,32) функций.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработанные критерии оценки морфологических характеристик и физиологических показателей стопы у юношей с различными соматотипами при возрастающей дозированной нагрузке целесообразно использовать в практике лечебно-диагностических и спортивно-оздоровительных учреждений, а также в различных учебных заведениях и военкоматах.
2. Анатомические и физиологические показатели стопы у юношей, а также метод оценки степени ее адаптации к изменяющейся нагрузке могут быть использованы в качестве дополнительных маркеров для определения уровня их здоровья.
3. Предложенная методика определения опорной поверхности стопы может использоваться в клинической практике.
4. Применение технологии компьютерной плантографии стопы при возрастающей нагрузке целесообразно использовать для проведения мониторинговых обследований с целью раннего обнаружения и предупреждения изменений в стопе у юношей с различным типом телосложения, а также создания систем информационной поддержки врачей травматологов-ортопедов в оптимизации определения анатомического и функционального состояния стопы.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Смаглюк, Е.С. Анализ плантографических параметров у детей со сколиозом / К.В. Гавриков, А.И. Перепелкин, Р.Х. Сулейманов, Е.С. Смаглюк // Адаптивная физическая культура – пути и перспективы развития: сб. трудов межд. научно-практической конференции (Волгоград, 2009/ФГОУВПО “ВГАФК”). – Волгоград: ВГАФК. - 2009. - С. 67-70.
2. Смаглюк, Е.С. Использование лечебной физкультуры у детей со сколиозом с учетом выявленных плантографических изменений / А.И. Перепелкин, Р.Х. Сулейманов, Е.С. Смаглюк, Л.В. Царапкин // Адаптивная физическая культура – пути и перспективы развития: сб. трудов межд. научно-практической конференции (Волгоград, 2009/ФГОУВПО “ВГАФК”). – Волгоград: ВГАФК. - 2009. - С. 83-85.
3. Смаглюк, Е.С. Морфологическая и функциональная характеристика стопы спортсменов / В.Б. Мандриков, К.В. Гавриков, А.И. Перепелкин, А.И., Краюшкин, Е.С. Смаглюк, Р.Х. Сулейманов // Актуальные вопросы экспериментальной и клинической морфологии. Сб. научн. трудов – Волгоград: изд-во ВолГМУ, 2010. - С. 293-297.
4. Смаглюк, Е.С. Исследование морфофункциональных параметров стопы с использованием волгоградской методики компьютерной плантографии / К.В. Гавриков, А.И. Перепелкин, А.И. Краюшкин, Е.С. Смаглюк, Р.Х. Сулейманов // Физиология адаптации: Материалы 2-й Всеросс. научно-практ. конф., г. Волгоград, 22-24 июня 2010 г. // Научн. ред А.Б. Мулик. – Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2010. – С. 207-209.
5. Смаглюк, Е.С. Использование компьютерной плантографии в исследовании анатомических параметров стопы / А.И. Перепелкин, К.В. Гавриков, В.Б. Мандриков, А.И. Краюшкин, Е.С. Смаглюк, Р.Х. Сулейманов // Журнал практической и теоретической медицины. – 2010. – Т. 8, спец. вып. – С. 280-282.
6. Смаглюк, Е.С. Морфофункциональные возрастные особенности стопы детей со сколиозом / А.И. Перепелкин, К.В. Гавриков, Р.Х. Сулейманов Е.С. Смаглюк //Вестник новых медицинских технологий. – 2010. – Т. 17, №2. – с. 232-233.
7. Смаглюк, Е.С. Исследование анатомических параметров стоп лиц юношеского возраста с использованием волгоградской методики компьютерной плантографии / А.И. Перепелкин, В.Б. Мандриков, А.И. Краюшкин, Е.С. Смаглюк, Р.Х. Сулейманов // Инновационные достижения фундаментальных и прикладных медицинских исследований в развитии здравоохранения Волгоградской области: Сборник научных трудов / М.Е.Стаценко, Г.Л.Снигур, А.Н.Долецкий, В.Н.Пароваева; под ред. В.И.Петрова. - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2010. –- С. 67-70.
8. Смаглюк, Е.С. Особенности строения стопы юношей различных соматотипов / В.Б. Мандриков, К.В. Гавриков, А.И. Перепелкин, А.И. Краюшкин, Р.Х. Сулейманов, Е.С. Смаглюк // Инновационные подходы в организации и управлении физической культурой в образовательных учреждениях. Здоровьесберегающие технологии. Материалы межд. научн.-практ. конф., 2010. - С. 182-184.
9. Смаглюк, Е.С. Клинико-морфологические возрастные изменения стопы у детей со сколиозом / Актуальныепроблемы экспериментальной и клинической медицины: Материалы 68-йоткрытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием, посвященной 75-летию ВолГМУ. – Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2010. – 216 с.
10. Смаглюк, Е.С. Морфофункциональное состояние стоп детей периода второго детства / А.И. Перепелкин, К.В. Гавриков, А.И. Краюшкин, Е.С. Смаглюк, Р.Х.Сулейманов // Мониторинг качества здоровья в практике формирования безопасной здоровьесберегающей образовательной среды: Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции. 26-27 сентября 2010г. – Славянск-на-Кубани, 2010.- С. 22-27.
11. Смаглюк, Е.С. Характеристика анатомофункциональных параметров стоп юношей с использованием компьютерной плантографии / А.И. Краюшкин, А.И. Перепелкин, Е.С. Смаглюк, Р.Х. Сулейманов //Вестник новых медицинских технологий. – 2011. – №2. – с. 258.
12. Смаглюк, Е.С. Исследование опорной поверхности стопы в юношеском возрасте / А.И. Перепелкин, А.И. Краюшкин, В.Б. Мандриков, Е.С. Смаглюк, Р.Х. Сулейманов //Вестник новых медицинских технологий. – 2011. – №2. – С. 150-152.
13. Смаглюк, Е.С. Морфологические и функциональные параметры стопы в юношеском возрасте / А.И. Перепелкин, В.Б. Мандриков, А.И. Краюшкин, Р.Х. Сулейманов, Е.С. Смаглюк // Журнал теоретической и практической медицины. – 2011, Т.9, спец вып. - С. 215-217.
14. Смаглюк, Е.С. Динамика плантографических параметров у лиц юношеского возраста при возрастающей нагрузке / А.И. Перепелкин, А.И. Краюшкин, В.Б. Мандриков, Е.С. Смаглюк, Р.Х. Сулейманов // Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии. Материалы II Всероссийской научн.-практ. конф. с межд. участ. – Курск: КГМУ, 2011. – с. 231-232.

СМАГЛЮК

Евгений Сергеевич

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИНАМИКИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТОПЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ ДОЗИРОВАННОЙ НАГРУЗКИ У ЮНОШЕЙ 17-21 ГОДА

14.03.01 – анатомия человека

03.03.01 - физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Подписано в печать 27.07.2011 г.

Формат 60х84 1/16. Печать офсетная.

Усл.-печ. л. 3,25. Тираж 100 экз. Заказ 556.

400131, Волгоград, площадь Павших борцов, 1.

Волгоградский государственный медицинский университет.