Влияние увеличенной ширины шага на силу контакта в тазобедренном суставе

Введение

Перегрузка силы контакта в тазобедренном суставе (HJCF) является одной из основных механических причин развития остеоартрита тазобедренного сустава. Момент приведения бедра (HAM) часто используется как косвенный показатель для оценки HJCF. Модификация походки, в частности увеличение ширины шага (SW), может значительно снизить пиковые значения и импульсы HAM, что предполагает возможную стратегию предотвращения перегрузки сустава. Однако прямое влияние увеличенной SW на снижение HJCF остается недостаточно изученным.

Цель исследования

Изучить влияние увеличенной ширины шага на динамические параметры HJCF, HAM и активность мышц вокруг тазобедренного сустава.

Методы

В исследовании приняли участие 14 здоровых молодых добровольцев, которые выполняли ходьбу с тремя вариантами ширины шага: нормальной, двойной и тройной. Для анализа использовались:

• Нейромышечно-скелетное моделирование в Opensim для расчета пиковых значений и импульсов HJCF.
• 3D система захвата движения и поверхностная электромиография для оценки HAM и активности мышц.

Результаты

Увеличение SW до двойной и тройной привело к значительному снижению вторых пиков и импульсов HJCF и HAM. При тройной SW также наблюдалось:

• Снижение первого пика HAM.
• Увеличение активности средней ягодичной мышцы и прямой мышцы бедра.

Корреляционный анализ выявил значимую связь между первыми пиками HJCF и HAM во всех условиях ходьбы, а вторые пики коррелировали при двойной и тройной SW.

Выводы

Увеличение ширины шага существенно снижает динамическую нагрузку на тазобедренный сустав, что объясняется изменениями активности средней ягодичной мышцы и HAM. Это подтверждает, что более широкая походка может быть эффективной стратегией для уменьшения перегрузки тазобедренного сустава.

Термины и сокращения

• HJCF (Hip Joint Contact Force) — сила контакта в тазобедренном суставе.
• HAM (Hip Adduction Moment) — момент приведения бедра.
• SW (Step-Width) — ширина шага.
• Opensim — программное обеспечение для биомеханического моделирования.