Просторово-часові показники в оцінці ходьби людини

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ ІМ. М.І. ПИРОГОВА

УДК: 786.421:612.7:616.7:616.8:577.73:572.511.4:616.053:611.886

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Просторово-часові показники в оцінці ходьби людини

14.03.03 - нормальна фізіологія

Величко Тетяна Олександрівна

Вінниця - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Вінницькому національному медичному університеті ім. М.І. Пирогова МОЗ України.

Науковий керівник -доктор медичних наук, професор Йолтухівський Михайло Володимирович, Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова МОЗ України, професор кафедри нормальної фізіології.

Офіційні опоненти:доктор біологічних наук, професор Василенко Дмитро Артурович, інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, провідний науковий співробітник;

доктор медичних наук, професор Сливко Емануїл Ілліч, Запорізький державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри медичної фізики, біофізики і вищої математики.

Захист відбудеться “27" жовтня 2010 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 05.600.02 при Вінницькому національному медичному університеті ім. М.І. Пирогова (21018, м. Вінниця, вул. Пирогова, 56).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова (21018, м. Вінниця, вул. Пирогова, 56).

Автореферат розісланий “10” вересня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 05.600.02

кандидат медичних наук Власенко О.В

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Локомоція - це рухова активність організму, що спрямована на переміщення тіла у просторі. Для більшості ссавців характерною є наземна локомоція, яка включає в себе декілька видів: у чотириногих - ходьба, рись, інохідь, галоп, рикошетуючі стрибки. У людини наземна локомоція є біпедальною і здебільшого зводиться до ходьба та бігу. Ми розглядаємо лише такий вид локомоції, як ходьба. Ходьба - одна з найважливіших для людини моторних функцій, яка забезпечує мобільність, незалежність і повноцінне повсякденне існування. Вільне пересування у просторі та забезпечення поточних потреб за допомогою ходьби є базовою складовою якості життя (Giladi et al., 2007). Порушення чи обмеження ходьби призводить до значної інвалідизації та розладу всієї сукупності функціонування людського організму (Витензон, 1998).

Адекватність підтримання пози й керування локомоцією, зокрема ходьбою, залежить від усіх рівнів функціонування скелету, м'язової та нервової систем. Самостійна ходьба визначається як комплексний моторний і ментальний акт, який для свого виконання потребує інтеграції механізмів власне локомоції з тими, що контролюють баланс, довільні рухи в цілому, когнітивні та скелетно-м'язові функції (Dickson, 2000). Розлади ходьби викликаються широким спектром неврологічних та не неврологічних захворювань. Вони є наслідком дисфункцій периферичної й центральної нервової системи, скелету та м'язової системи, виникають у процесі фізіологічного старіння (Bronstein et al., 2004; Masdeu et al., 1997). Такі розлади часто є ключовим проявом прогресуючих нейродегенеративних, запальних, судинних уражень нервової системи (Rubenstein, 2006; Sweeting, Mock, 2007).

Дослідження ходьби є методом, який часто застосовують для дослідження рухової функції при різноманітних ураженнях опорно-рухового апарата та при багатьох неврологічних розладах (Скворцов, 2007). Тому вивчення просторових та часових показників ходьби найчастіше проводилося в умовах наявності певних патологій нервової системи та опорно-рухового апарата. У той же час відомості щодо просторово-часових показників нормальної ходьби та їх залежності від статі, а також щодо зрушень цих показників у межах фізіологічних парадигм залишаються вкрай обмеженими. Таким чином, нормологічна база даних щодо параметрів ходьби поки що далека від докладності. Порівняно мало робіт, у яких вивчалися впливи тимчасової зорової депривації та модуляції вестибулярної аферентації на параметри ходьби.

Таким чином, визначення просторових та часових показників нормальної ходьби, їх відмінностей в залежності від статі та змін цих параметрів в умовах різного темпу ходьби та тимчасової модифікації сенсорного потоку може дати нові відомості про фізіологічні складові формування патерну нормальної ходьби, що визначає високу актуальність даної проблеми та зумовлює необхідність її подальшого вивчення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно плану науково-дослідних робіт Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова, затверджена проблемною комісією „Фізіологія людини” АМН та МОЗ України та є фрагментом комплексної науково-дослідної роботи кафедри нормальної фізіології Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова „Встановлення закономірностей взаємодії структур головного мозку при керуванні рухами”, номер держреєстрації 0101U002566. У її виконанні авторка провела дослідження просторово-часових параметрів ходьби за допомогою системи GAITRite® у практично здорових осіб юнацького віку, результати такого дослідження послужили експериментальним матеріалом дисертаційної роботи.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи було встановлення особливостей просторово-часових параметрів ходьби людини та визначення напрямків та залежностей їх змін в умовах різного темпу ходьби, під впливом тимчасової зорової депривації та при зміні вестибулярного сенсорного потоку.

Для досягнення поставленої мети були визначені такі завдання:

1. Визначити основні просторово-часові показники нормальної ходьби та структуру крокового циклу в практично здорових юнаків та дівчат.

2. Встановити гендерні відмінності просторово-часових параметрів нормальної ходьби у даного контингенту.

3. Вивчити зміни просторово-часових параметрів ходьби при зміні її темпу, а саме при прискореній ходьбі (з довільно обраним темпом прискорення) та при ходьбі із заданим зменшеним темпом (за сигналом метронома).

4. Визначити зміни просторово-часових параметрів ходьби в умовах тимчасової зорової депривації та стаціонарної модуляції вестибулярного сенсорного потоку, а саме при ходьбі з заплющеними очима та при ходьбі з поворотом голови праворуч та ліворуч.

Об'єкт дослідження - фізіологічні складові формування патерна ходьби людини.

Предмет дослідження - просторово-часові параметри ходьби в практично здорових юнаків та дівчат у нормі, при зміні темпу ходьби та в умовах тимчасової зорової депривації та зміненого вестибулярного сенсорного потоку.

Методи дослідження: інструментальний з використанням системи GAITRite® - для кількісної оцінки просторово-часових параметрів ходьби; статистичний - для обробки отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. У результаті проведеного дослідження вперше за допомогою сучасного електронного обладнання встановлено кількісні характеристики основних просторово-часових параметрів звичайної (нормальної) ходьби в практично здорових осіб юнацького віку.

Виявлено певні відмінності просторово-часових параметрів ходьби в юнаків та дівчат; в той же час встановлено, що структура крокового циклу є сталою незалежно від статі.

Вперше отримані дані щодо особливостей змін просторово-часових параметрів ходьби при зміні темпу ходьби. Встановлено, що при управлінні прискоренням та сповільненням ходьби одночасно змінюються два параметри - довжина кроку та частота кроків, тобто реалізується контроль за двома перемінними.

Вперше виявлено кількісні зміни просторово-часових параметрів ходьби під впливом тимчасової зорової депривації та часткової зміни вестибулярного сенсорного потоку. Встановлено, що тимчасова депривація зорової сенсорної системи спричиняє потужніші перебудови патерну ходьби зі зміною структури крокового циклу, ніж стаціонарна модуляція впливів вестибулярної сенсорної системи.

Доведено, що ширина бази опори є незмінним параметром при всіх досліджених парадигмах ходьби, оскільки сталість цього параметра забезпечує підтримання рівноваги під час ходьби.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати відкривають нові можливості створення більш досконалих фізіологічних моделей формування патерна нормальної ходьби. Отримані просторово-часові параметри можуть бути використані в якості критеріїв оцінки нормальної ходьби, для діагностики й диференційної діагностики в клініці нервових хвороб та травматології й ортопедії, у тому числі й на ранніх, субклінічних стадіях та для підвищення якості оцінок ефективності лікування.

Вимірювання просторових та часових параметрів ходьби в реальному часі за допомогою комп'ютеризованої системи GAITRite® може бути важливим методом об'єктивного обстеження при вирішенні експертних питань (втрата працездатності, ступінь інвалідизації, тощо).

Результати дослідження впроваджені в навчальну та наукову роботу на кафедрах нормальної фізіології, нервових хвороб та травматології й ортопедії Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова.

Особистий внесок дисертанта. Дисертанткою самостійно проаналізовано наукову літературу та патентну інформацію з питань біомеханіки та нейрофізіології ходьби як в нормі, так і тенденції її змін при патологічних ураженнях, розроблено програму досліджень, проведено формування груп обстежуваних, їх анамнестичне та інструментальне обстеження. Особисто дисертантом проведено статистичний аналіз результатів дослідження, написані всі розділи дисертації. Спільно з науковим керівником проведено аналіз та узагальнення результатів дослідження, сформульовані висновки та практичні рекомендації, забезпечено їх впровадження в медичну практику в клініці нервових хвороб, травматології та ортопедії, а також відображення результатів дослідження в опублікованих друкованих роботах.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи представлені й обговорені на II З'їзді фізіологів СНД (Кишинів, 2008 р.), IV конференції Українського товариства нейронаук (Донецьк, 2008 р.), ХVIII з'їзді Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю (Одеса, 2010 р.).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 7 друкованих роботах (з них 5 - у наукових фахових виданнях, що рекомендовані ВАК України, й 2 - у збірниках наукових праць та тезах доповідей на конференціях в Україні та за кордоном).

Обсяг та структура роботи. Дисертація викладена на 169 сторінках друкованого тексту, містить 12 таблиць, 32 рисунки, що займають 44 сторінки, текст складається зі вступу, огляду літератури, розділу, в якому викладено матеріал та методи дослідження, 3 розділів опису власних досліджень, розділу аналізу та узагальнення отриманих результатів, висновків, одного додатку. Список опрацьованих літературних джерел містить 166 літературних посилань, з них 9 - кирилицею та 157 - латиницею (16 сторінок).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Вивчення просторово-часових показників ходьби в даному дослідженні проводили в групі клінічно здорових осіб юнацького віку обох статей. У дослідженні на добровільній основі брали участь студенти медичного університету. Нами було обстежено 189 осіб віком 17-21 рік, з них 87 юнаків, середній вік яких склав 19,2±1,7 роки, та 102 дівчини, середній вік яких склав 18,8±1,0 роки. З метою виключити вплив вагітності та пологів на формування патерну нормальної ходьби в дослідженні брали участь лише дівчата, що не народжували. Усі обстежувані на момент дослідження не мали травм та заперечували наявність в анамнезі захворювань, що могли вплинути на формування патерну нормальної ходьби.

У даному дослідженні для вивчення просторово-часових показників ходьби використовували автоматизовану систему GAITRite®, виробництва США (CIR Systems Inc.,Clifton, NJ). Ця система представляє собою доріжку з полімерного матеріалу довжиною 4,2 метра й шириною 1,5 метра, в яку вбудовано 22000 сенсорних елементів, що реагують на тиск. Коли обстежуваний проходить доріжкою в будь-яких умовах експерименту, система безперервно сканує сенсорну матрицю з метою отримання сигналів тиску в окремих точках відбитків стоп об'єкту, що рухається. Дані від сенсорів, які було зініційовано, скануються з частотою 80 Гц та передаються на комп'ютер для обробки та зберігання. Вбудоване програмне забезпечення (GAITRite® Gold Software) дає можливість у реальному часі отримувати графічне зображення відбитків стоп на площині, з вимірюванням сили тиску кожної точки стопи, а також інтегральні просторові та часові параметри ходьби обстежуваного.

Параметри ходьби оцінювались у межах наступних парадигм: звичайна ходьба з довільною індивідуально обраною зручною швидкістю, прискорена ходьба з довільно обраним ступенем прискорення (без переходу на біг), ходьба з заданим зменшеним темпом за сигналом метронома (частота ударів метронома складала 48 за хвилину), ходьба з тимчасовою зоровою депривацією (після попереднього ознайомлення з поверхнею та розташуванням доріжки обстежуваним пропонували здійснити прохід із заплющеними очима) та ходьба при частково зміненому вестибулярному потоці (обстежуваним пропонували здійснити прохід доріжкою з максимальним поворотом голови праворуч та ліворуч). Кожен обстежуваний здійснював два проходи доріжкою, дані яких об'єднували і, таким чином, оцінювали ходьбу на відстань 7 - 8 метрів у кожній серії. Визначали наступні параметри: швидкість ходьби, кількість кроків при проході доріжкою, кількість кроків за хвилину, довжина кроку, довжина подвійного кроку, співвідношення довжини кроку до довжини нижньої кінцівки, ширина бази опори, час кроку, час крокового циклу, час переносу стопи, час опори, час опори на обидві стопи, структура крокового циклу, інтегральний показник FAP.

Просторово-часові параметри.

Довжину кроку (см) вимірювали на горизонтальній осі доріжки від п'яткової точки попереднього кроку однієї стопи до п'яткової точки поточного кроку іншої стопи.

Довжину подвійного кроку (см) вимірювали лінією прогресії між п'ятковою точкою двох послідовних кроків однієї стопи.

Співвідношення довжини кроку до довжини нижньої кінцівки - це результат поділу довжини кроку на довжину відповідної нижньої кінцівки.

Ширина бази опори (см) - це перпендикулярна відстань від п'яткової точки однієї стопи до лінії прогресії протилежної стопи.

Довжину нижньої кінцівки (см) вимірювали як відстань від великого вертлуга стегнової кістки до площини доріжки (опори).

Загальну відстань проходу (см) вимірювали на горизонтальній осі від п'яткової точки першого кроку до п'яткової точки останнього кроку.

Час кроку (с) - це час від моменту першого контакту однієї стопи з доріжкою до першого контакту протилежної стопи.

Час крокового циклу (с) - час між першими контактами двох послідовних кроків однієї стопи.

Час переносу (с) - це час від останнього контакту з доріжкою поточного кроку до першого контакту наступного кроку однієї стопи.

Час опори (с) - це час між першим та останнім моментом контакту однієї стопи з доріжкою.

Час одиночної опори (с) - це частина часу опори на одну стопу, коли протилежна стопа знаходиться у фазі переносу.

Час подвійної опори (с) - це час опори одночасно на дві стопи, визначається як час між першим моментом контакту даного відбитку стопи й останнім контактом попереднього відбитку, який додається до часу між останнім контактом даного відбитку й першим контактом наступного відбитку.

Час проходу (с) - це час між першими контактами першого й останнього кроку при проході доріжкою.

Швидкість (см/с) отримували поділом відстані проходу на його тривалість.

Показник середньої нормованої швидкості отримували шляхом поділу швидкості руху на середню довжину нижньої кінцівки. Середню довжину нижньої кінцівки обчислювали як середнє арифметичне суми довжини правої й лівої нижніх кінцівок.

FAP (functional ambulation performance) - це є інтегральний показник, який обчислюється системою з показників часу кроку, середньої нормованої швидкості, коефіцієнту довжини кроку до довжини нижньої кінцівки. На величину даного показника може впливати наявність асистенції при ходьбі, допоміжних засобів, а також динаміка ширини бази опори. У нормі цей показник дорівнює 95-100 %. Цей показник дозволяє оцінити якість («нормальність») ходьби, яка є відображенням рівня підтримання рівноваги та збереження стабільності під час руху.

Статистичну обробку отриманих результатів проводили в пакеті “STATISTICA 5.5” (належить ЦНІТ ВНМУ ім. М. І. Пирогова, ліцензійний № AXXR910A374605FA).

Результати дослідження та їх аналіз. При вивченні просторово-часових параметрів нормальної ходьби в індивідуально зручному темпі в юнаків та дівчат отримано наступні результати. Середня довжина нижньої кінцівки складала в юнаків 92,93 см, у дівчат - 85,41 см. Середня швидкість руху дорівнювала 125,78±19,95 см/с, кількість кроків доріжкою - 10,67±1,86, що при перерахунку за хвилину склало 112,42±10,52 кроків. Довжина кроку для лівої нижньої кінцівки склала 67,00±7,45 см, для правої - 66,91±7,73 см, співвідношення довжини кроку до довжини цієї ж нижньої кінцівки дорівнювало для лівої нижньої кінцівки 0,76±0,08, для правої - 0,75±0,08, довжина подвійного кроку для лівої нижньої кінцівки становила 134,03±15,11 см, для правої - 134,19±14,89 см. Ширина бази опори для лівої стопи дорівнювала 7,88±3,26 см, для правої стопи - 8,13±3,41 см. Просторова асиметрія, яка оцінюється як різниця між довжиною кроку правою й лівою нижніми кінцівками, становила 1,81±1,54 см. Тривалість кроків лівою та правою нижніми кінцівками були ідентичними та складали 0,54±0,05 с, тривалість крокового циклу становила для лівої нижньої кінцівки - 1,08±0,11 с, для правої - 1,08±0,10 с, час переносу лівої стопи дорівнював в середньому 0,44±0,04 с, правої - 0,43±0,04 с. Контакт як лівої, так і правої стопи з доріжкою тривав 0,64±0,07 с, час опори лише на ліву стопу складав 0,43±0,04 с, на праву стопу - 0,44±0,04 с, період опори на обидві стопи при виконанні кроку як лівою, так і правою нижньою кінцівкою тривала однаковий час - 0,21±0,04 с. Часова асиметрія спирається на два показника - різницю тривалості кроку лівою та правою нижніми кінцівками, яка склала 0,02±0,01 с, та різницю тривалості крокового циклу для правої й лівої нижньої кінцівок, яка склала 0,01±0,01 с. У загальній структурі крокового циклу визначені наступні співвідношення. Частка тривалості фази переносу стопи від загальної тривалості крокового циклу склала для лівої стопи 40,49±1,53 %, для правої стопи - 40,30±1,53 %. Відносний час контакту лівої стопи з доріжкою становив 59,52±1,53 % щодо загальної тривалості крокового циклу, час контакту правої стопи з доріжкою - 59,70±1,52 %. Час опори лише на ліву стопу склав 40,28±1,60 % щодо загальної тривалості крокового циклу, на праву стопу - 40,51±1,56 %. Час опори на обидві стопи для крокового циклу лівої нижньої кінцівки становив 19,10±2,67 %, а для крокового циклу правої нижньої кінцівки - 19,13±2,69 %. Інтегральний показник FAP для звичайної ходьби в індивідуально зручному темпі в обстежених осіб юнацького віку обох статей склав 95,97±4,63 %, що свідчить про «нормальність» ходьби групи обстежених, тобто відповідність її нормативним показникам, що запропоновані розробниками приладу, й характеризує ступінь підтримання рівноваги як задовільний.

Отже, нами отримані основні просторово-часові параметри нормальної ходьби в групі осіб юнацького віку, мешканців України. Ряд просторово-часових параметрів звичайної ходьби, що отримано в даному дослідженні можна порівняти з параметрами, що вже наведені в літературі, хоча це завдання ускладнюється тим, що інші дослідження мали місце найчастіше або в групі здорових осіб значно старшого віку, або в умовах наявності певних патологій.

Так, дані просторово-часових параметрів ходьби здорових обстежуваних можна порівняти з даними, що наводяться в статтях Менца та Тітіанової (2004 р.), при цьому, проте, треба зауважити, що обсяг спостереження в наших досліджених групах значно більший, ніж в згаданих вище роботах. Менц наводить лише швидкість, кількість кроків за хвилину, довжину кроку та ширину бази опори для групи з 30 здорових людей 22-40 років. Серед цих параметрів швидкість і довжина кроку виявилися дещо більшими, ніж в нашому дослідженні. Тітіанова та співавтори наводять лише середні значення просторових показників, часу кроку та часу крокового циклу з часових показників, а також структуру крокового циклу. Значення просторових параметрів у цій роботі виявилися дещо більшими, а час кроку та час крокового циклу - меншими, ніж ті, що отримано в нашому дослідженні. Вірогідно, це може бути пов'язано з різним віком обстежуваних (41,4±11,0 та 19,2±1,7 р., відповідно) та впливом антропометричних та етнічних особливостей на просторово-часові параметри, що досліджувалися.

Необхідно також зазначити, що більшість даних про просторово-часові параметри ходьби було отримано у перебігу обстеження пацієнтів з неврологічними захворюваннями та патологією опорно-рухового апарата; при цьому використовувалися для порівняння лише невеликі (1-10 осіб) виборки.

Як вже вказувалося, одним із завдань нашого дослідження було встановити відмінності просторових та часових параметрів нормальної ходьби в практично здорових юнаків і дівчат. Ми виявили певний статевий диморфізм просторово-часових параметрів ходьби, що, вірогідно, пов'язано з морфологічними відмінностями тілобудови, але не можна виключати й вплив нервових фізіологічних механізмів, що регулюють ходьбу. Більшість параметрів ходьби, які статистично значуще відрізнялися, виявилися більшими в юнаків, ніж у дівчат. Статистично значуще вищими в дівчат виявилися кількість кроків, зроблених при проході доріжкою (9,94±1,40 в юнаків, 11,28±1,98 у дівчат, p<0,001), та середня кількість кроків за хвилину (109,87±8,06 та 114,59±11,85, відповідно, p<0,01). Серед просторових параметрів в юнаків більшими, ніж у дівчат, виявилися довжина звичайних (70,57±7,22 см для правої та 70,58±6,90 см для лівої нижньої кінцівки в юнаків та 63,79±6,74 та 63,94±6,50 см відповідно в дівчат) та подвійних кроків (141,39±13,84 см для правої та 141,22±14,07 см для лівої нижньої кінцівки в юнаків та 128,04±12,91 та 127,90±13,19 см відповідно в дівчат) (p<0,001 в усіх випадках). Ці різниці можна пояснити очевидними статевими антропометричними відмінностями. Більша ширина бази опори в юнаків, ніж у дівчат (9,81±2,95 та 6,71±3,13 см для правої та 9,37±2,87 та 6,60±3,03 см для лівої стопи відповідно, p<0,001), вірогідно, забезпечує більшу стійкість, на що вказує дещо більший показник нормальності ходьби в юнаків, ніж у дівчат (97,08±3,95 % та 95,03±4,96 % відповідно). Достовірно більшою виявилася в юнаків просторова асиметрія (p<0,05), що також має компенсуватися збільшенням ширини бази опори для зменшення вірогідності порушення рівноваги. нормальний ходьба зоровий депривація

Часові параметри ходьби також здебільшого виявилися різними в юнаків та дівчат. Так, тривалість кроку (0,55±0,04 с для обох нижніх кінцівок в юнаків та 0,53±0,06 с у дівчат, p<0,01), крокового циклу (1,10±0,08 с в юнаків та 1,06±0,12 с у дівчат, p<0,01), час переносу лівої (0,45±0,03 с в юнаків та 0,43±0,04 с у дівчат, p<0,001) й правої (0,44±0,03 с в юнаків та 0,43±0,04 с у дівчат, p<0,01) стопи, час опори на одну стопу в кроковому циклі лівої (0,44±0,03 с в юнаків та 0,43±0,04 с у дівчат, p<0,01) й правої (0,45±0,03 с в юнаків та 0,43±0,04 с у дівчат, p<0,001) нижніх кінцівок та час опори для правої стопи (0,66±0,06 с в юнаків та 0,63±0,08 с у дівчат, p<0,05) були більшими в юнаків, ніж у дівчат. Тобто, звичайна ходьба в юнаків характеризується більшою довжиною та тривалістю кроків, тоді як ходьба дівчат характеризується частішими, але коротшими кроками.

У юнаків і дівчат не було знайдено статистично значущих відмінностей в організації циклу ходьби. Сталість структури крокового циклу в загальній групі осіб юнацького віку та в групах юнаків і дівчат можна пояснити програмуванням цих параметрів на рівні автоматичних моторних синергій, а саме на рівні спинного мозку та стовбура мозку, тобто філогенетично старих центральних утворень, що робить ходьбу високо автоматизованим актом без будь-яких істотних статевих та індивідуальних відмінностей.

Окремим завданням нашого дослідження було вивчення просторово-часових параметрів під час прискореної ходьби (з довільно обраним ступенем прискорення). При довільному прискоренні швидкість ходьби зросла в середньому з 125,78±19,95 до 179,58±23,00 см/с, тобто приблизно на 40 % порівняно з нормальною ходьбою. При цьому, звичайно, усі абсолютні значення часових показників зменшилися (p<0,001). Тривалість кроку змінилася з 0,54 с при звичайній ходьбі до 0,44 с при прискореній, тривалість крокового циклу - з 1,08 до 0,87 с, час переносу - з 0,44 до 0,36 с, час опори - з 0,64 до 0,51 с, тобто в середньому на 20 %. Усі просторові параметри ходьби, крім ширини бази опори, статистично значуще збільшились (p<0,001) при прискореній ходьбі порівняно з нормальною. Сталість ширини бази опори (в межах 8-9 см) при зміні парадигми ходьби свідчить про особливу важливість даного параметра для підтримання стабільності під час даного виду локомоції, тобто забезпечення першої вимоги для здійснення останньої - стабільного підтримання вертикального положення.

Також відбувалася перебудова патерну ходьби. При зміні темпу в бік прискорення при відповідному зменшенні значень часових параметрів, у структурі крокового циклу зростала частка часу переносу лівої (з 40,49±1,53 до 41,75±1,35 %) й правої стопи (з 40,30±1,53 до 41,60±1,40 %) та часу опори лише на одну стопу як для лівої (з 40,28±1,60 до 41,60±1,51 %), так і для правої (з 40,51±1,56 до 41,75±1,48 %) нижньої кінцівки (p<0,001 в усіх випадках). При цьому порівняно з нормальною ходьбою статистично значуще зменшувалася частка часу опори на ліву та праву стопу (з 59,52±1,53 до 58,30±1,72 % та з 59,70±1,52 до 58,42±1,40 % відповідно) та часу опори на дві стопи в кроковому циклі як лівої, так і правої нижньої кінцівки (з 19,10±2,67 до 16,67±2,53 % та з 19,13±2,69 до 16,73±2,42 % відповідно) (p<0,001 в усіх випадках). При цьому зростала просторова та зменшувалася часова асиметрія (p<0,05 в обох випадках).

Таким чином, перебудова патерну ходьби при її прискоренні спрямована на збільшення швидкості ходьби за рахунок збільшення просторових та зменшення часових показників. При цьому стабільність знижується за рахунок перебудови крокового циклу в бік зменшення частки часу опори на праву й ліву стопу та частки часу подвійної опори. Збереження певної стабільності забезпечується сталістю ширини бази опори.

При ходьбі з заданим метрономом зменшеним темпом швидкість ходьби зменшувалась в середньому на 65 % порівняно з нормальною ходьбою з індивідуально зручною швидкістю. Кількість кроків за хвилину при цьому зменшилась в середньому на 57 %. При аналізі змін просторово-часових параметрів ходьби з заданим зменшеним темпом порівняно з нормальною ходьбою виявлено наступне. Статистично значуще зменшилися довжина звичайних (з 67 до 52 см) та подвійних (зі 134 до 104 см) кроків, тобто в середньому на 23 %, та співвідношення довжини кроку до довжини нижньої кінцівки (з 0,76 до 0,59) (p<0,001 в усіх випадках). При цьому ширина бази опори залишалася без змін (в середньому 8 см як при нормальній, так і при ходьбі з заданим зменшеним темпом). Усі часові параметри виявилися більшими при ходьбі з заданим темпом, ніж при звичайній (p<0,001 в усіх випадках). Часові показники зросли при ходьбі з заданим метрономом зменшеним темпом порівняно з нормальною ходьбою таким чином: час кроку - з 0,54+0,05 до 1,25±0,06 с, час крокового циклу - з 1,08±0,11 до 2,50±0,08 с, час переносу - з 0,44±0,04 до 0,95±0,11 с, час опори - з 0,64±0,07 до 1,56±0,13 с, тобто більше, ніж у два рази. Отже, обстежувані долали відстань доріжки коротшими та тривалішими кроками, ніж при нормальній ходьбі.

При ходьбі з заданим метрономом зменшеним темпом порівняно з нормальною ходьбою в структурі крокового циклу також спостерігалися певні перебудови. При ходьбі з заданим темпом статистично значуще зросли частки часу опори (з 59 до 62 %) та часу опори на дві стопи (з 19 до 24 %) у кроковому циклі обох нижніх кінцівок; при цьому зменшилися частки часу переносу стопи (з 40 до 38 %) та опори лише на одну (ліву або праву) стопу (з 40 до 38 %) (p<0,001 для всіх випадків). Даний напрямок перебудови структури крокового циклу ходьби є протилежним напрямку, що спостерігається при прискоренні ходьби. Слід відмітити, що у той час, як при прискоренні зростають частки часу переносу та часу опори лише на одну стопу, при ходьбі з заданим метрономом зменшеним темпом зростають частки часу опори та часу опори одночасно на обидві стопи.

Інтегральний показник FAP зменшився з 95,97±4,63 % при нормальній ходьбі до 54,99±1,83 % при ходьбі з заданим сигналом метронома темпом. Таке критичне зниження показника «нормальності» свідчить про те, що примусове зменшення темпу ходьби з залученням слухової сенсорної системи (необхідність робити крок за звуковим сигналом метронома) виявилося найскладнішим моторним завданням з усіх запропонованих, оскільки вимагало для свого здійснення залучення багатьох нервових центрів, від найнижчих, які забезпечують крокування на рівні спинальних автоматизмів, до найвищих, які забезпечують когнітивний контроль та адаптацію до певних зовнішніх вимог. Звертає на себе увагу той факт, що довільне втручання в автоматизований акт ходьби при ходьбі з заданим темпом викликає суттєві зміни в структурі крокового циклу зі значним зменшенням стабільності при виконанні цього автоматизованого за природою акту. Це свідчить на користь думки про те, що ходьба в широкому розумінні є не тільки суто руховою, а й складною когнітивною функцією.

Цікаво, що при ходьбі з заданим сигналом метронома зменшеним темпом виявлено певний статевий диморфізм структури крокового циклу, чого не спостерігалося при звичайній та прискореній ходьбі. Так, при ходьбі за сигналом метронома в юнаків порівняно з дівчатами переважають частки часу переносу правої й лівої стопи та часу одиночної опори, тоді як у дівчат переважають частки часу опори та часу подвійної опори, тобто при перебудові патерну ходьби за сигналом метронома в дівчат порівняно з юнаками відносно збільшується тривалість контакту з доріжкою й, таким чином, покращується стабільність, про що свідчить дещо вищий показник FAP для ходьби за сигналом метронома в дівчат, ніж в юнаків (55,31±1,52 та 54,63±2,09 % відповідно).

Стабільність при ходьбі з заданим метрономом зменшеним темпом досягається за рахунок сталості ширини бази опори та перебудови крокового циклу в бік збільшення частки тривалості контакту з доріжкою й зменшення тривалості фази переносу.

При ходьбі з заплющеними очима порівняно зі звичайною ходьбою показники ходьби змінювалися наступним чином. Статистично значуще зросла кількість кроків за хвилину (зі 112,42±10,52 до 115,54±9,97, p<0,01), при цьому більшість просторових параметрів зменшилась. Так, статистично значуще меншими порівняно зі звичайною ходьбою виявилися довжина кроку правою (з 66,91±7,73 см при нормальній до 64,45±7,91 см при ходьбі з заплющеними очима, p<0,01) та лівою (з 67,00±7,45 см до 64,31±7,96 см, p<0,001) нижніми кінцівками, довжина подвійного кроку для правої (з 134,19±14,89 до 129,27±15,67 см, p<0,01) й лівої (з 134,03±15,11 до 129,03±15,69 см, p<0,01) нижніх кінцівок та співвідношення довжини кроку до довжини відповідної нижньої кінцівки (з 0,76±0,08 до 0,72±0,08, p<0,001). Збільшився також показник просторової асиметрії (p<0,001). Суттєво, що серед просторових параметрів незмінною при ходьбі з заплющеними очима залишилася лише ширина бази опори. Серед часових параметрів ходьби з заплющеними очима статистично значуще меншими порівняно зі звичайною ходьбою виявилися: час кроку (0,54±0,05 та 0,52±0,04 с відповідно, p<0,01), час крокового циклу (1,08±0,11 та 1,05±0,09 с відповідно, p<0,01), час переносу (0,44±0,02 та 0,42±0,03 с відповідно, p<0,001) обох стоп і час опори лише на одну (ліву чи праву) стопу (0,43±0,04 та 0,42±0,04 с відповідно, p<0,001). У структурі циклу ходьби з заплющеними очима порівняно з нормальною зросла частка часу опори на обидві стопи (з 19,10±2,67 до 20,05±2,60 % для лівої та з 19,13±2,69 до 19,99±2,65 % для правої стопи) (p<0,001). Інтегральний показник FAP для ходьби з заплющеними очима залишився в межах норми (95,17±5,11%). Хоча зорова сенсорна система відіграє надзвичайно важливу роль в адаптаційних модифікаціях локомоції (зокрема ходьби), показник нормальності ходьби з заплющеними очима виявився в межах норми. Це може бути пов'язане з тим, що ходьба здійснювалася за відомим «маршрутом» рівною поверхнею, яка не рухається і не містить перешкод. Зоровий же контроль набуває критичного значення при ходьбі в змінених або невідомих умовах зовнішнього середовища. У структурі крокового циклу ходьби з заплющеними очима зростає частка часу опори на обидві стопи, що забезпечує більшу стабільність за рахунок покращення контакту з підлогою; очевидно, що в такому разі зростає тривалість дії пропріоцептивного входу. Також потрібно відзначити, що при ходьбі з заплющеними очима, як і при інших змінених парадигмах ходьби, ширина бази опори залишається незмінною порівняно з нормальною ходьбою.

При аналізі змін просторово-часових параметрів ходьби з поворотом голови праворуч порівняно з нормальною ходьбою було отримано наступні дані. Статистично значуще зросли швидкість ходьби (зі 125,78±19,95 до 136,65±20,24 см/с, p<0,001) і середня кількість кроків за хвилину (зі 112,42±10,52 до 119,40±10,90, p<0,001). Статистично значуще зросла довжина кроку правою (з 66,91±7,73 до 68,51±7,96 см, p<0,05) й лівою (з 67,00±7,45 до 68,70±7,92 см, p<0,05) нижніми кінцівками, подвійного кроку правою й лівою нижньою кінцівкою (p<0,05), а також співвідношення довжини кроку правою нижньою кінцівкою до довжини цієї ж нижньої кінцівки (з 0,75±0,08 до 0,77±0,08, p<0,05). Сталою залишилися ширина бази опори. При ходьбі з поворотом голови праворуч статистично значуще зменшилися час кроку (з 0,54±0,05 до 0,51±0,06 с), час крокового циклу (з 1,08±0,11 до 1,02±0,10 с), час опори (з 0,64±0,07 до 0,60±0,06 с) й переносу (з 0,44±0,04 до 0,41±0,05 с), а також час опори лише на одну стопу та на обидві стопи (з 0,21±0,04 до 0,19±0,03 с) (p<0,001 для всіх випадків) у крокових циклах обох нижніх кінцівок. Структура циклу ходьби з поворотом голови праворуч залишилася сталою порівняно з нормальною ходьбою.

При ходьбі з поворотом голови ліворуч порівняно з нормальною ходьбою статистично значуще зросли швидкість ходьби та середня кількість кроків за хвилину (p<0,001). Серед просторових параметрів змінилося лише співвідношення довжини кроку правою нижньою кінцівкою до довжини цієї ж нижньої кінцівки - статистично значуще зросло (з 0,75±0,08 до 0,77±0,09) (p<0,05). Також зросла просторова асиметрія (з 1,81±1,54 до 2,31±2,05 см) (p<0,01). Статистично значуще зменшилися час кроку, час крокового циклу, час переносу, час опори, час опори лише на одну та на обидві стопи в крокових циклах кожної нижньої кінцівки (p<0,001). Структура циклу ходьби з поворотом голови ліворуч залишилася без змін порівняно з нормальною ходьбою.

Інтегральний показник FAP при ходьбі з поворотом голови праворуч склав 94,06±6,31 %, з поворотом голови ліворуч - 93,74±7,17 %, що в обох випадках незначно менше норми. Дещо більший діапазон стандартного відхилення у вказаних вище умовах порівняно з таким при звичайній ходьбі (95,97±4,63 %) може свідчити про варіабельність цього показника в різних обстежуваних і про складність для них виконання даних парадигм ходьби. Вірогідно, це зумовлено індивідуальними особливостями переважання внеску входів від пропріоцептивної чи вестибулярної сенсорної системи. Це можна пояснити наявністю двох способів репрезентації сегментів тіла у просторі. Перший, онтогенетично більш ранній, пов'язаний з активністю вестибулярної системи, а другий, що з'являється з розвитком постави та локомоції, у більшій мірі пов'язаний з пропріоцептивними входами. Останній переважно забезпечує регуляцію тонічної та фазної активності м'язів нижніх кінцівок й відіграє більш важливу роль під час локомоції, зокрема ходьби. Існує думка, що вестибулярні входи відіграють відносно незначну роль при адаптації до руху поверхнею, що не зміщується, або при горизонтальних зрушеннях підтримуючої поверхні, тоді як їх важливість зростає в компенсації зміщень, при яких підтримуюча платформа обертається. З цією обставиною може бути пов'язаний факт відсутності істотних змін структури крокового циклу й показника FAP для ходьби зі зміненими впливами вестибулярних входів (максимальним поворотом голови праворуч чи ліворуч) порівняно з такими в умовах звичайної ходьби рівною поверхнею, що не рухається.

Важливо, що єдиним параметром, який залишився незмінним при всіх тестованих парадигмах ходьби, тобто не відрізнявся при зміні темпу ходьби та модифікаціях впливів сенсорних входів порівняно з нормою, є ширина бази опори. Цей показник виявився статистично значуще більшим в юнаків, ніж у дівчат, за рахунок певних антропометричних відмінностей (більша довжина нижньої кінцівки, вищий зріст в юнаків), але не змінювався зі зміною парадигм ходьби, що свідчить про надзвичайну важливість даного просторового параметра для підтримання вертикальної пози та збереження рівноваги під час локомоції. Крім того, ширина бази опори набуває свого вагомого значення в онтогенезі з розвитком постави та локомоції як точка відліку для розрахунку позиції таза в просторі під час ходьби, у порівнянні з онтогенетично більш раннім способом репрезентації сегментів тіла щодо зовнішнього світу, який базується на інформації від отолітів лабіринту про орієнтацію голови в просторі.

При аналізі змін просторово-часових показників ходьби також звертає на себе увагу зростання показників асиметрії практично при всіх змінах парадигм ходьби. Так, асиметрія довжини кроку зростає при прискореній ходьбі, ходьбі за сигналом метронома, ходьбі з заплющеними очима та з максимальним поворотом голови ліворуч. При ходьбі за сигналом метронома зростає й асиметрія тривалості кроку. Зростання показників асиметрій при змінених парадигмах ходьби свідчить про напруження систем ауторегуляції, деяку нестабільність їх функції та підвищення схильності до падінь. Такий напрямок змін просторово-часових параметрів часто спостерігається при зростанні ризику падінь в осіб похилого віку та на межі певних неврологічних патологій.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі подано теоретичне узагальнення та вирішення науково-практичного завдання, яке полягає у визначенні та аналізі змін просторово-часових параметрів ходьби здорової людини в умовах різних фізіологічних парадигм, як важливих показників для оцінки нормальної ходьби та її патологічних змін.

1. Визначено основні просторово-часові показники нормальної ходьби в групі осіб юнацького віку - мешканців України. Середня швидкість ходьби в обстеженій групі склала 125,78±19,95 см/с, кількість кроків за хвилину - 112,42±10,52, довжина кроку лівою нижньою кінцівкою становила 67,00±7,45 см, правою - 66,91±7,73 см, довжина подвійного кроку лівою нижньою кінцівкою - 134,03±15,11 см, правою - 134,19±14,89 см, ширина бази опори для лівої стопи дорівнювала 7,88±3,26 см, для правої стопи - 8,13±3,41 см. Час кроку - 0,54±0,05 с, час крокового циклу для лівої нижньої кінцівки - 1,08±0,11 с, для правої - 1,08±0,10 с, час переносу лівої стопи дорівнював 0,44±0,04 с, правої - 0,43±0,04 с, час опори тривав для лівої й правої стопи 0,64±0,07 с, час опори лише на ліву стопу - 0,43±0,04 с, на праву стопу - 0,44±0,04 с, час опори на обидві стопи при виконанні кроку як лівою, так і правою нижньою кінцівкою - 0,21±0,04 с. Різниця тривалості кроку лівою та правою нижніми кінцівками склала 0,02±0,01 с, різниця тривалості крокового циклу - 0,01±0,01 с. Інтегральний показник FAP для звичайної ходьби склав 95,97±4,63 %.

2. Виявлено певний статевий диморфізм просторово-часових параметрів нормальної ходьби. Більшість просторових (довжина звичайного та подвійного кроку й ширина бази опори) та всі часові параметри виявилися статистично значуще більшими в юнаків, ніж у дівчат. У дівчат порівняно з юнаками більшою є лише кількість кроків за хвилину (114,59±11,85 та 109,87±8,06 відповідно). Структура крокового циклу нормальної ходьби з індивідуально зручною швидкістю виявилася однаковою для юнаків та дівчат.

3. При прискоренні ходьби більшість просторових показників збільшувалась, а часові показники зменшувалися. У структурі крокового циклу спостерігається зростання частки часу переносу та часу одиночної опори, тоді як частки часу опори та часу подвійної опори в кроковому циклі обох нижніх кінцівок статистично значуще зменшуються порівняно з такими в умовах нормальної ходьби. Зростає просторова та зменшується часова асиметрія. Достовірно (на 15-20 %) зменшується інтегральний показник FAP, що свідчить про порушення стабільності й рівноваги та зростання вірогідності падінь.

4. При ходьбі з заданим метрономом зменшеним темпом усі просторові параметри, крім ширини бази опори, виявилися статистично значуще меншими, усі часові параметри - більшими, ніж при нормальній ходьбі. У структурі крокового циклу зросли частки часу опори та подвійної опори, при цьому зменшилися частки часу переносу та часу одиночної опори. Підтримання рівноваги при ходьбі з заданим зниженим темпом досягається за рахунок сталості ширини бази опори та перебудови крокового циклу в бік збільшення частки тривалості контакту стопи з підлогою й зменшення тривалості фази переносу. Істотне зниження показника «нормальності» ходьби з 95,97±4,63 % при нормальній ходьбі до 54,99±1,83 % при ходьбі з заданим зменшеним темпом свідчить про напруження механізмів регуляції, що забезпечують підтримання рівноваги при виконанні даного завдання.

5. При ходьбі з заплющеними очима порівняно з нормальною ходьбою статистично значуще зросла середня кількість кроків за хвилину (115,54±9,97 і 112,42±10,52 відповідно). Статистично значуще меншими виявилися довжина кроку (67,00±7,45 при звичайній і 64,31±7,96 см при ходьбі з заплющеними очима), довжина подвійного кроку та співвідношення довжини кроку до довжини відповідної нижньої кінцівки. Збільшився показник просторової асиметрії. Статистично значуще меншими порівняно зі звичайною ходьбою виявилися тривалість кроку та крокового циклу та їх складові. У структурі крокового циклу зросла частка часу подвійної опори (з 19,10±2,67 до 20,05±2,60 %), що, вірогідно, забезпечує більший контроль з боку пропріоцептивної системи при виключенні зорового контролю.

6. При ходьбі з максимальними поворотами голови праворуч та ліворуч порівняно з нормальною ходьбою зросли швидкість, кількість кроків за хвилину; всі значення часових показників зменшилися. При ходьбі з поворотом голови праворуч зросла довжина звичайних та подвійних кроків, а при ходьбі з поворотом голови ліворуч більшою виявилася просторова асиметрія. Структура крокового циклу ходьби з поворотом голови праворуч та ліворуч залишилася без змін порівняно з такою при звичайній ходьбі.

7. Єдиним параметром, який не змінюється при всіх тестованих парадигмах ходьби, є ширина бази опори. Вона виявилася статистично значуще більшою в юнаків, ніж у дівчат, але при зміні темпу (як у бік прискорення, так і в бік зменшення швидкості) та під впливом тимчасової зорової депривації й частковій зміні вестибулярного сенсорного потоку залишалася стабільною.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Виміряні нами показники нормальної ходьби здорових тестованих осіб у межах репрезентативної групи дають можливість визначити нормативні значення просторово-часових параметрів ходьби людини, дозволяють деталізувати уявлення про фізіологічні механізми програмування та контролю ходьби людини в нормі та при змінених фізіологічних парадигмах. Ці відомості можна використовувати в навчальному процесі та в науковій роботі на кафедрах нормальної фізіології, нервових хвороб, травматології та ортопедії.

2. Методика оцінки часових та просторових параметрів ходьби (звичайної та в умовах різних експериментальних парадигм) забезпечує можливість адекватної діагностики в нормі та на ранніх субклінічних стадіях ряду захворювань, підвищення якості оцінок ефективності лікування. Дослідження просторових та часових параметрів ходьби в реальному часі за допомогою комп'ютеризованої системи GAITRite може бути важливим об'єктивним підходом при обстеженні для вирішення експертних питань (втрата працездатності, ступінь інвалідизації, тощо) у клініці нервових хвороб, травматології та ортопедії.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Московко Г. С. Статеві особливості та часово-просторові параметри організації ходи у молодих здорових людей / Г. С. Московко, Л. М. Желіба, О. О. Штельмах, І. В. Галактіонова, О. В. Богомаз, Т. О. Величко // Вісник морфології. - 2007. - № 13 (2). - С. 388-392. (Здобувач особисто брала участь у проведенні дослідження, реферуванні та аналізі літературних даних, підготовці статті до друку).

2. Йолтухівський М. В. Просторово-часові показники ходьби в дівчат / М. В. Йолтухівський, Т. О. Величко // Biomedical and biosocial anthropology. - 2009. - № 13. - С. 119-124. (Здобувач особисто брала участь у проведенні дослідження, обробці отриманих результатів, реферуванні та аналізі літературних даних, підготовці статті до друку).

3. Йолтухівський М. В. Просторово-часові показники ходи в юнаків / М. В. Йолтухівський, Т. О. Величко // Вісник морфології. - 2009. - № 2 (15). - С. 449-453. (Здобувач особисто брала участь у проведенні дослідження, аналізі отриманих результатів, підготовці статті до друку).

4. Йолтухівський М. В. Організація просторово-часових параметрів ходьби при сенсорній депривації / М. В. Йолтухівський, Т. О. Величко // Університетська клініка. - 2009. - № 1-2 (5). - С. 73-77. (Здобувач особисто брала участь у проведенні дослідження, аналізі отриманих результатів, підготовці статті до друку).

5. Йолтухівський М. В. Організація просторово-часових параметрів ходьби при зміні її темпу в юнаків та дівчат / М. В. Йолтухівський, Т. О. Величко // Архів клінічної та експериментальної медицини. - 2009. - Т. 18, № 2. - С. 137-141. (Здобувач особисто брала участь у проведенні дослідження, обробці отриманих результатів, реферуванні та аналізі літературних даних, підготовці статті до друку).

6. Мороз В. М. Пространственно-временные параметры обычной и ускоренной ходьбы у здоровых молодых людей / В. М. Мороз, М. В. Йолтуховский, Г. С. Московко, О. В. Богомаз, Т. А. Величко // Научные труды ІІ Съезда физиологов СНГ, 29-30 октября 2008 г.: тезисы. - Кишинэу, Молдова. - 2008. - С. 175. (Здобувач особисто брала участь у дослідженні просторово-часових параметрів ходьби, обробці отриманих результатів, підготовці матеріалів до друку).

7. Мороз В. М. Дослідження просторово-часових показників ходи у чоловіків за допомогою системи GAITRite / В. М. Мороз, М. В. Йолтухівський, Т. О. Величко // Фізіологічний журнал. Матеріали ХVIII з'їзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю. - Одеса. - 2010. - Т. 56, № 2. - С. 250-251. (Здобувач особисто брала участь у проведенні дослідження, реферуванні та аналізі літературних даних, підготовці матеріалів до друку).

АНОТАЦІЯ

Величко Т. О. Просторово-часові показники в оцінці ходьби людини. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.03 - нормальна фізіологія. - Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова МОЗ України, Вінниця, 2010.

У роботі визначені просторово-часові параметри ходьби в нормі та при різних фізіологічних парадигмах ходьби. Просторові та часові параметри нормальної ходьби, а також напрямок їх змін при різних парадигмах ходьби вивчали за допомогою системи GAITRite, яка дозволяє в умовах реального часу кількісно оцінити показники ходьби людини. Одержані дані було оброблено статистично.

Вперше визначено основні просторово-часові показники нормальної ходьби в практично здорових осіб юнацького віку мешканців України. Виявлено певний статевий диморфізм просторово-часових параметрів нормальної ходьби. Досліджено зміни просторових та часових показників ходьби при зміні темпу ходьби в бік прискорення та сповільнення, а також напрямок змін просторово-часових показників ходьби в умовах тимчасової зорової депривації та стаціонарній модуляції вестибулярного потоку.

Ключові слова: просторово-часові параметри, ходьба, юнаки, дівчата.

АННОТАЦИЯ

Величко Т. А. Пространственно-временные показатели в оценке ходьбы человека. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.03 - нормальная физиология. - Винницкий национальный медицинский университет им. Н.И. Пирогова МОЗ Украины, Винница, 2010.

В работе изучены пространственно-временные параметры ходьбы в норме и при разных физиологических парадигмах. Пространственные и временные параметры нормальной ходьбы, а также направление их изменений при разных парадигмах ходьбы изучали при помощи системы GAITRite, которая позволяет в условиях реального времени количественно оценить показатели ходьбы человека. Полученные результаты были обработаны статистически.

Впервые определены основные пространственно-временные показатели нормальной ходьбы у практически здорових юношей и девушек жителей Украины. Выявлен половой диморфизм пространственно-временных параметров нормальной ходьбы. Изучены изменения пространственно-временных показателей при изменении темпа ходьбы в сторону ускорения и замедления, а также направление изменений пространственно-временных показателей ходьбы в условиях временной зрительной депривации и стационарной модуляции вестибулярного сенсорного потока.

В результате проведенных исследований нами установлены следующие пространственно-временные параметры ходьбы в общей группе юношей и девушек жителей Украины. Средняя скорость ходьбы составила 125,78±19,95 см/с, количество шагов за минуту - 112,42±10,52, длина шага для левой нижней конечности составила 67,00±7,45 см, для правой - 66,91±7,73 см, длина двойного шага для левой нижней конечности - 134,03±15,11 см, для правой - 134,19±14,89 см, ширина базы опоры для левой стопы составила 7,88±3,26 см, для правой стопы - 8,13±3,41 см. Время шага - 0,54±0,05 с, время шагового цикла для левой нижней конечности - 1,08±0,11 с, для правой - 1,08±0,10 с, время переноса левой стопы составило 0,44±0,04 с, правой - 0,43±0,04 с, время опоры составило для левой и правой стопы 0,64±0,07 с, время опоры только на левую стопу - 0,43±0,04 с, на правую стопу - 0,44±0,04 с, время опоры на обе стопы при выполнении шага как левой, так и правой нижней конечностью - 0,21±0,04 с. Разница времени шага левой и правой нижними конечностями составила 0,02±0,01 с, разница времени шагового цикла - 0,01±0,01 с. Интегральный показатель FAP для нормальной ходьбы в индивидуально удобном темпе составил 95,97±4,63 %. Установлен половой диморфизм пространственно-временных параметров ходьбы. Большинство пространственных (длина шага, длина двойного шага, ширина базы опоры) и все временные параметры определены статистически значимо большими у юношей, чем у девушек. У девушек статистически значимо большим является только количество шагов за минуту. Структура шагового цикла нормальной ходьбы в индивидуально удобном темпе является одинаковой для юношей и для девушек.