Использование антропометрических измерений в проведении морфофункциональной корреляции между показателями деформации стопы и позвоночника

УДК 611.7

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРОВЕДЕНИИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КОРРЕЛЯЦИИ МЕЖДУ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДЕФОРМАЦИИ СТОПЫ И ПОЗВОНОЧНИКА

© Петричко С.А., Макотрова Т.А.

Кафедра анатомии и гистологии человека Белгородского государственного университета, Белгород

Существует необходимость определения морфофункциональной корреляции между деформациями стопы и позвоночника для возрастного периода с 16 до 19 лет, так как в нем формирование опорно-двигательного аппарата еще не окончено. Завершение формирования стопы и позвоночника как целого приходится к 20-24 годам.

Исследование проводились на 284 студентах 1 и 2 курсов и школьниках-одиннадцатиклассниках в возрасте от 16 до 19 лет. В экспериментальной части работы использовались инструментальные методы: измерение с помощью угломера, кифометра, ростомера, весов, сантиметра и других приборов. Для определения сводов стопы использовался метод плантографии как наиболее доступный и достаточно показательный.

Результаты проведенного исследования позволили сделать следующие выводы:

1. У юношей и девушек в возрастной категории от 16 до 19 лет существует взаимосвязь между индексами стопы и показателями состояния позвоночника, что обусловлено взаимным влиянием этих морфологических структур в процессе их движения.

2. Наиболее часто деформации стопы наблюдаются у людей с нормостеническим типом телосложения. В нашем исследовании его значение равно 63%.

3. Наибольшее число значимых связей выявлено у показателей: грудного кифоза, веса, индексов стопы правой и левой ноги.

Ключевые слова: морфофункциональная корреляция, деформация стопы и позвоночника.

USE OF ANTHROPOMETRIC MEASUREMENTS FOR DETERMINING MORPHOFUNCTIONAL CORRELATION BETWEEN INDICES OF FOOT AND SPINE DEFORMATION

Petrichko S.A., Makotrova T.A.

The Department of Human Anatomy and Histology of the Belgorod State University, Belgorod

There is a necessity to determine the morphofunctional correlation between foot and spine deformation among youth between 16 and 19 years old, as at this age the formation of locomotor system hasnt been finished yet.

The research was performed by testing 284 students (first-year and second-year students as well as schoolchildren of the eleventh form aged 16-19). In the experimental part of research the following instrumental methods were used: measurment with goniometer, a kyphometer, a heightmeter, scales, a tape-measure and other devices. In order to determine foot vaults a method of plantography was used as the easiest and sufficiently significant one.

The results of the research performed allow us to come to the following conclusions.

Young people at the age of 16-19 have a correlation between foot indices and indices of a spine condition which is stipulated by interinfluence of these morphological structures in the process of their movement.

Foot deformation is observed mostly among persons having normostenical constitutional type. Accoding to our research its value comprises 63%.

The greatest number of significant bonds has been revealed in the following indices: pectoral kyphosis, weight, right foot and left foot indices.

Key words: morphofunctional correlation, foot and spine deformation.

Основная масса исследований стопы проводится среди детей дошкольного и раннего школьного возраста. Для возрастного периода с 16 до 19 лет данных недостаточно, хотя в этом возрасте формирование опорно-

двигательного аппарата еще не окончено. Завершение формирования стопы и позвоночника как целого приходится к 20-24 годам. Все это обусловливает актуальность исследования плантограмм и проведение морфо-

функциональной корреляции между деформациями стопы, характеристиками позвоночника и некоторыми антропометрическими данными.

Стопа состоит из большого количества костей, которые образуют два свода: продольный и поперечный. Продольный свод стопы стягивается сухожилиями и мышцами, которые приподнимают внутреннюю сторону стопы. Продольная дуга имеет наружный и внутренний своды, а также срединную "грузовую" пластину. Срединная "грузовая" пластина включает пяточную, кубовидную, II и III клиновидные кости с соответствующими плюсневыми костями, которые обеспечивают основную рессорную функцию стопы и уменьшают сотрясение тела во время движения. Это придает походке уверенность и мягкость [12, 2].

Поперечный свод стопы выполняет преимущественно опорную функцию, что в сочетании с функцией продольного свода стопы обусловливает полноценность работы всей стопы. Поперечная дуга проходит через клиновидные, кубовидную кости и головки плюсневых костей с вершиной на II и III плюсневых костях. Поперечное плоскостопие возникает тогда, когда стопа опирается на головки всех плюсневых костей, а не на первую и пятую, как в норме. При этом нарушается нормальное распределение давления массы человеческого тела на стопу, в результате возникают ее различные деформации [1, 2].

Сложность строения костно-мышечно-суставного аппарата стопы предопределяет ее многогранные биомеханические особенности. В стопе имеется возможность движения как отдельных костей по отношению друг к другу, так и частей стопы между собой, вокруг поперечных, продольных и вертикальных осей вращения. В норме стопа - это единый слаженный механизм. Ослабление какого-либо одного звена или всего механизма в целом под влиянием внешних или внутренних причин приводит к развитию весьма вариабельных деформаций [6]. Стопа функционирует нормально как единый анатомо-физиологический комплекс тогда, когда нагрузка, действующая на нее, полностью уравновешивается крепкими связками и мышцами. Деформации чаще всего появляются вследствие ослабления, переутомления или

перегрузки мышц и связок стопы и голени, которые обусловливают нормальный свод стопы. При деформации свода стопы постепенно утрачивается рессорная функция и амортизационная роль свода, и внутренние органы подвергаются резким толчкам при различных движениях. Снижению продольного или поперечного сводов стопы предшествуют изменения со стороны связочно-мышечного аппарата стопы, обусловленные их функциональной недостаточностью. В организме происходят изменения, в результате которых рессорную функцию стопы начинает выполнять позвоночник, что приводит к изменению его формы [7, 13, 11].

Юношеская полая стопа наблюдается часто одновременно с расщеплением дужек пояснично-крестцового отдела позвоночника. Развивается она постепенно, заметно прогрессирует в период наибольшего роста, в возрасте от 8 до 15 лет. Юношеская полая стопа является следствием нарушения мышечного баланса, регулирующего функцию и форму стопы [8].

Существуют несколько причин, приводящих к морфологическим и физиологическим изменениям стопы. Простое продольное плоскостопие развивается в результате избыточного поворота частей стопы вокруг поперечных осей, проходящих по суставам Шопа-ра, ладьевидно-клиновидному и предплюсне-плюсневому. Кроме невысокой физической подвижности, наиболее частой причиной является обувь человека. Среди современных российских подростков наблюдается большой процент страдающих дисплазией соединительной ткани - патологической слабостью связок и сухожилий, отсюда - сколиоз и, конечно, плоскостопие. А виной этой тенденции - неанатомическая обувь и малоподвижный образ жизни. Одной из важных причин появления деформаций у женского пола - это обувь на каблуке с узким носом. В узконосом ботинке большой палец постоянно испытывает давление. И постепенно начинает отклоняться. В зоне сустава большого пальца имеется околосуставная сумка, играющая роль амортизатора, в ней может развиваться хроническое воспаление, если палец все время травмируется [10, 6].

В.Н. Бехтерева на основании обычного осмотра стоп у больных сколиозом констати-

ровала наличие у них плоскостопия. Развитие плоской стопы, как и развитие сколиоза, авторы связывали с гипотонией мышц. Однако исследованием плантограмм, обработанных методом Штритер, установлено, что у больных диспластическим сколиозом среди патологических стоп выявляются преимущественно полые и субполые стопы, как правило, неодинаково выраженные справа и слева [8].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились на 284 студентах 1 и 2 курсов и школьниках-одиннадцатиклассниках в возрасте от 16 до 19 лет.

Для выполнения экспериментальной части работы использовались инструментальные методы (измерение с помощью угломера, ки-фометра, ростомера, весов, сантиметра и других приборов) и анкетирование. Для определения сводов стопы мы использовали метод плантографии как наиболее доступный и достаточно показательный. Отпечатки снимались с обеих ног с помощью плантографа. Обработка плантограмм осуществлялась по методике Штритер и показателям индекса ширины стопы. Нами определялись антропометрические показатели: рост, вес, объем грудной клетки, передне-задний размер грудной клетки, шейный и поясничный лордозы и грудной кифоз. Осанка оценивалась в профиль и анфас по состоянию позвоночника (выраженности естественных изгибов), по положению головы и плечевого пояса, по форме лопаток и грудной клетки. Клинические черты степени сколиоза определялись по В.Д. Чаклину (1973). Тип конституции определялся по индексу Пинье [9].

В нашем исследовании мы использовали метод обработки данных - корреляционный анализ. С помощью этого метода мы устанавливали характер и силу связи таких величин, как индекс стопы, параметры шейных и поясничных лордозов, грудных кифозов, а также показатели типа телосложения, к которым относятся: рост, вес, объем и передне-задний размер грудной клетки.

Взаимосвязь частей организма - результат онтогенетического и филогенетического

развития. Зависимость между тремя и большим числом случайных признаков мы изучали методами многомерного корреляционного анализа. Также с помощью корреляционного анализа мы осуществляли проверку статистической гипотезы значимости связи. Для более наглядного представления значимых связей мы строили корреляционные плеяды [9, 3].

На основе полученных данных были построены таблицы и диаграммы в программе Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Среди 284 плантограмм с нормальными индексами стопы признано 81%. Изменения в плантограммах обнаружены только в продольных сводах, поперечное плоскостопие нами не выявлено, так как наиболее часто оно диагностируется в возрасте 35-50 лет. Стопы с нарушениями составили 19%, из них 63% приходится на долю девушек и 37% на долю юношей. Это означает, что каждый пятый молодой человек имеет различные слабо или сильно выраженные деформации стопы. Это создает вероятность дальнейшего развития нарушения.

2. С помощью анкетирования нам удалось установить, что среди респондентов, не имеющих плоскостопия, 46% от общего числа опрошенных жалуются на возникновение болей в стопе, в мышцах голени и в области поясницы после длительной ходьбы. Признаки появления болей могут свидетельствовать о возникновении нарушения работы опорно-двигательного аппарата.

3. Коэффициенты корреляции показали, что значения между объемом грудной клетки, ростом, весом, передне-задним размером грудной клетки и индексами стопы соответственно равны: 0,130 - прямая слабая зависимость; -0,091 - обратная слабая зависимость; 0,232 - слабая прямая зависимость.

4. Значение корреляции между поясничным лордозом и стопой составило 0,219 -слабая прямая зависимость. Коэффициент корреляции между индексом стопы и шейным лордозом составил 0,167, что говорит о наличии слабой прямой зависимости между

Рис. 1. Корреляционная плеяда на уровне значимости р = 0,05.

Наименование показателей: 1 - рост, 2 - вес, 3 - передне-задний размер грудной клетки, 4 - объем грудной клетки, 5 - грудной кифоз, 6 - шейный лордоз, 7 - поясничный лордоз, 8 - правая нога, 9 - левая нога.

данными показателями. Высокая корреляция наблюдается между отдельными показателями телосложения и между индексами правой и левой ноги.

5. Среди исследованных нами респондентов с нарушениями стопы 49% имеют сколиоз, преимущественно грудной левосторонний. Это связано с распределением нагрузки и выносливости позвоночника в целом и особенно в пояснично-грудном и пояснично-крестцовом отделах. Грудные кифозы установлены у 27% человек с деформациями стопы. Также нами было выявлено положение плечевого пояса на разном уровне.

Наша выборка в 284 учащихся превышает расчетные данные для достоверной представительности и может считаться репрезентативной для констатирующего эксперимента.

Опираясь на подходы исследования интеркорреляционных связей для исследования взаимного влияния показателей стопы и антропометрических данных, мы стремились выявить значимые связи, используя метод построения корреляционных плеяд на уровне значимости р = 0,05 [5].

На уровне значимости р=0,05; г > 0,232 для данного количества респондентов нами зарегистрировано 8 связей (рис. 1).

Нас также интересовали конституциональные особенности человека и их связь с показателями стопы. Известно, что тип телосложения во многом обусловливает реакцию на одни и те же внешние факторы [9, 1].

Для определения конституции в настоящее время используется более 60 схем. Во многих из них одним из главных критериев для обособления одного конституционального типа от другого является отношение веса к длине тела. Мы определяли тип конституции по индексу физического развития (индекс Пинье), который определяется по формуле: ИП = L - (Р+Т), где L - длина тела (см), Р - масса тела (кг), Т - окружность грудной клетки (см). В результате наших исследований у людей, имеющих стопы с нарушениями, процент нормостеников у девушек составил 71%, у юношей - 50%. С гипостенической конституцией процент у юношей равен 20%, у девушек - 18%. Гиперстенический тип преобладает у юношей - 30%, у девушек он ниже -11%.

В целом, и у юношей, и у девушек процент нормостеников равен 63%, гипостени-ков - 19% и гиперстеников - 18%. Из этого видно, что наиболее часто деформации стопы наблюдаются у людей с нормостеническим типом телосложения.

Все это подтверждает высказывание В.В. Бунака о наличии неодинакового предрасположения к различным заболеваниям основных соматических типов и неодинаковое течение одних и тех же болезней у субъектов различной конституции. Это делает конституционную характеристику необходимой ча-

стью клинического анализа и существенным орудием профилактики и диагностики [9].

Анализ результатов исследования позволяет сделать следующие выводы:

1. В исследовании проанализированы на основании данных анкетирования и литературных источников основные причины возникновения статической деформации стопы. Среди них основными являются: неравномерное распределение нагрузки действующей на стопу; ослабление, переутомление или перегрузка мышц и связок стопы и голени, невысокая физическая подвижность, обувь человека и генетические факторы.

2. У юношей и девушек в возрастной категории от 16 до 19 лет существует взаимосвязь между индексами стопы и показателями состояния позвоночника, что обусловлено взаимным влиянием этих морфологических структур в процессе их функционирования.

3. Морфофункциональная корреляция между индексами стопы и антропометрическими показателями, характеризующими тип телосложения, отсутствует только в ростовых показателях. Для значений веса, объема грудной клетки наблюдается прямая слабая зависимость. Это делает конституционную характеристику необходимой частью клинического анализа и существенным моментом в профилактике и диагностике.

4. Наиболее часто деформации стопы наблюдаются у людей с нормостеническим типом телосложения. В нашем исследовании его значение равно 63%.

5. Наибольшее число значимых связей выявлено у показателей: грудного кифоза, веса, индексов стопы правой и левой ноги.

Исследование выполнено при финансовой поддержке внутривузовского конкурса грантов в 2005 году проекта № 2550.

ЛИТЕРАТУРА

1. Актуальные вопросы биомедицинской и клинической антропологии. (Материалы конференции), 9-12 июля 1997 г., г. Красноярск. Под ред. Н.А. Корнетова и В.Г. Николаева. -Красноярск: МАИА, 1997.

2. Беленький, В.Е., Куропаткин, Г.В. Диалог ортопеда и биомеханика / В.Е. Беленький, Г.В. Куропаткин // В-к травматологии и ортопедии. - 1994.- № 4.- С. 57-61.

3. Ефимова, М.Р., Ганченко, О.И., Петрова, Е.В. Практикум по общей теории и статистике: Учеб. пособие / М.Р. Ефимова, О.И. Ганченко, Е.В. Петрова. - М.: Финансы и статистика, 1999. - 280 с.

4. Ковешников, В.Г., Никитин, Б.Г. Медицинская антропология / В.Г. Ковешников, Б.Г. Никитин. - Киев: Здоровье, 1992. - 200 с.

5. Лукьянова, Е.А. Медицинская статистика: Учеб. пособие / Е.А. Лукьянова. - М.: Изд-во РУДЫ, 2003. - 246 с.: ил.

6. Макарова, М.Р. Проблемы плоскостопия у детей и взрослых / М.Р. Макарова // Мед. помощь. - 2001. - № 1. - С. 24-28.

7. Мусоватов, Х.А., Юмашев, Г.С. Травматология и ортопедия / Х.А. Мусатова, Г.С. Юмашев. - М.: Медицина, 1995. - С. 546-554.

8. Николайчук, Л.В. Остеохондроз, сколиоз, плоскостопие / Л.В. Николайчук. - Минск: Книжный дом, 2004. - 320 с.

9. Никитюк, Б.А., Мороз, В.М., Никитюк, Д.Б. Теория и практика интегративной антропологии. Очерки / Б.А. Никитюк, В.М. Мороз, Д.Б. Никитюк. - Киев - Винница: Изд-во "Здоровье", 1998. - 303 с.

10. Цыкунов, М.Б., Еремушкин, М.А. Прогнозирование течения сколиотической деформации позвоночника / М.Б. Цыкунов, М.А. Еремушкин // Мед. помощь. - 2001. - № 1. - С. 21-23.

11. Чаклин, В.Д., Абальмасова, Е.А. Сколиозы и кифозы / В.Д. Чаклин, Е.А. Абальмасова. - М.: Медицина, 1973. - 256 с.

12. Черкес-заде, Д.И., Каменев, Ю.Ф. Хирургия стопы / Д.И. Черкес-заде, Ю.Ф. Каменев. - М.: Медицина, 2002. - 326 с.

13. Шапошников, Ю.Г. Травматология и ортопедия: В 3-х т. Т. З. / Ю.Г. Шапошников. - М.: Медицина, 1997. - 624 с.