Особенности распределения электрической активности мышц при ходьбе по тредмилу

Автор: Петрушанская К.А., Котов С.В.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 4 (102) т.27, 2023 года.

Бесплатный доступ

Рассматриваются в сравнительном аспекте особенности ходьбы по горизонтальной поверхности и по тредмилу. Авторы детально изучили изменение основных параметров и ЭМГ-профиля мышц при ходьбе по горизонтальной поверхности и по тредмилу в разных темпах. Выяснилось, что при увеличении скорости при ходьбе по тредмилу темп меняется в незначительных пределах, в то время как длина шага меняется в большей степени. С точки зрения авторов, такое непропорциональное изменение темпа и длины шага приводит к грубой трансформации резонансных свойств нижних конечностей, т.е. к несовпадению частоты вынужденных колебаний c частотой собственных колебаний нижних конечностей. Изменение явлений резонанса проявляется в незначительном повышении средней электрической активности мышц в течение цикла, в отсутствии параболической зависимости на кривой суммарного интеграла при ходьбе в разном темпе, в очень узкой области оптимального темпа ходьбы, в нерезком повышении мощности мышц при повышении скорости передвижения. Авторы полагают, что именно поэтому тренировка ходьбы по тредмилу и особенно тренировка с применением функциональной электрической стимуляции мышц (ФЭС) должна осуществляться с повышенной осторожностью, что предполагает определение оптимальной скорости передвижения (т.е. той скорости, при которой у больного отмечается максимальное снижение энерготрат), а также определение средней электрической активности мышц (мощности мышц) и суммарного интеграла за 10 м пути (работы мышц с учетом как темпа, так и длины шага). По мнению авторов, ФЭС при ходьбе по тредмилу можно применять только у больных, которые передвигаются со скоростью 2,5 км/ч и выше.

Еще

Эмг-профиль мышц, тредмил, средняя электрическая активность мышц, суммарный интеграл электрической активности мышц за 10 м пути, явления резонанса при ходьбе человека

Короткий адрес: https://sciup.org/146282785

IDR: 146282785   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2023.4.08

Список литературы Особенности распределения электрической активности мышц при ходьбе по тредмилу

  • Баскакова Н.В., Витензон А.С. Влияние темпа и длины шага на основные параметры ходьбы человека // Труды Рижского НИИ травматологии и ортопедии. Биомеханика. - Рига, 1975. - Вып. 13. - С. 242-247.
  • Витензон А.С. Закономерности нормальной и патологической ходьбы человека. - ООО «Зеркало-М»: М. - 1998. - 273 с.
  • Витензон А.С. Зависимость биомеханических параметров от скорости ходьбы // Протезирование и протезостроение: сб. тр. - ЦНИИПП: М. - 1974. -Вып. 33. - С. 53-65.
  • Витензон А.С., Петрушанская К.А. От естественного к искусственному управлению локомоцией. - МБН: М. -2003. - 430 с.
  • Витензон А.С. Самсонова Л.Н. Биомеханическая и иннервационная структура ходьбы детей раннего возраста // Протезирование и протезостроение: сб. тр. -ЦНИИПП: М. - 1973. - Вып. 31. - С. 39-46.
  • Епифанов В.А., А.В. Епифанов. Медико-социальная реабилитация больных после инсульта. - М.: ГЭОТАР-Медиа - 2021.- 352 с.
  • Петрушанская К.А., Витензон А.С. Трансформация электромиографического профиля мышц при патологической ходьбе. // Российский журнал биомеханики. - 2002 - Т. 6, № 3. - С. 77-91.
  • Саранцев А.В. К количественному анализу некоторых показателей энергетической оптимальности ходьбы // Протезирование и протезостроение: сб. тр. -ЦНИИПП: М. - 1973. - Вып. 30. - С. 84-92.
  • Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. - МБН: М. - 2007. - 638 с.
  • Славуцкий Я.Л., Витензон А.С., Гриценко Г.П., Петрушанская К.А., Михеева Н.Н., Сутченков И.А. Исследование биомеханических параметров при нормальной ходьбе в разных темпах // Протезирование и протезостроение: сб. тр. - ЦНИИПП: М. - 1998. -Вып. 95. - С. 95-102.
  • Славуцкий Я.Л., Витензон А.С., Гриценко Г.П., Петрушанская К.А., Михеева Н.Е., Сутченков И.А. Исследование электрической активности мышц при нормальной ходьбе в разных темпах Протезирование и протезостроение: сб. тр. - ЦНИИПП: М. - 1998. - Вып. 95. - С. 103-110.
  • Chang M.D., Shaikh S., Chau T. Effect of treadmill walking on the stride interval dynamics of human gait // Gait and Posture. - 2009 - Vol. 30. - P. 431-435.
  • Cronin N.J., Finni T. Treadmill versus over-ground and barefoot versus shod comparison of triceps surae fascicle behavior in human walking and running // Gait and Posture. - 2013. - P. 528-533.
  • Dal U., Erdogan T., Resitoglu B., Beydagi H. Determination of preferred walking speed on treadmill may lead to high oxygen cost on treadmill walking. // Gait and Posture. - 2010. - Vol. 31. - P. 366-369.
  • Dean С., Ada L., Bampton J., Morris M., Katrak P. et el. Treadmill walking with body weight support in subcute non-ambulatory stroke improves walking capacity more than overground walking: a randomized trial // Journal of Physiotherapy. - Vol. 56. - P. 97-103.
  • Khademi-Kalantari K., Rahimi F., Hosseini S.M., Baghban A.A., Jaberzadeh S. Lower limb muscular activity during walking at different speeds. Over-ground versus treadmill walking. A voluntary response evaluation. // Journal of Body Weight Move Therapy. - 21. -2017. - P. 605-611.
  • Lamoreux L. Kinematic measurements in the study of human walking // Bull. Prosthetics research (BPR). -1971. - Vol. 10-15. P. 3-84.
  • Lee S.J., Hidler J. Biomechanics of over-ground vs treadmill walking in healthy individuals // Journal of Applied Physiology. - 2008, - Vol. 104. - P. 747-755.
  • Lim S.Y., Lee W.H. Effects of pelvic range of motion and lower limb muscle activation pattern on over-ground and treadmill walking at the identical speed in healthy adults. // Journal of Physical Therapy Science. - 2018, -Vol. 30, No. 4 -P. 619-624.
  • Malatesta D., Canepa M., Menendez Fernandez A. The effect of treadmill and over-ground walking on preferred walking speed and gait kinematics in healthy physically active older adults // European Journal of Applied Physiology. - 2017. - Vol. 117. - P. 1833-1844.
  • Martin J-P., Li Q. Over-ground vs treadmill walking on biomechanical clinical energy harvesting. An energetic and EMG study // Gait and Posture. - 2017. - P. 124-128.
  • Murray M.P., Spurr G.B., Sepic S.B., Gardner G.M., Mollinger L.A. Treadmill vs floor walking: kinematic, electromyogram and heart rate. // Journal of Applied Physiology. - 1985, - Vol. 59, - No. 1.- P. 87-91.
  • Padulo J., Chamari K., Ardigo L.P. Walking and running on treadmill: the standard criteria for kinematic studies. // MLTJ. - 2014. - Vol. 4, No. 2. - P. 159.
  • Parvataneni K., Ploeg L., Olney S.J., Brouwer B. Kinematic, kinetic and metabolic parameters of treadmill versus over-ground walking on healthy older adults // Clinical Biomechanics. -2009. - Vol. 24, No, 1. -P. 95-100.
  • Riley P.O., Paolini G., Della Grose U., Paylo K.W., Kerrigan D.C. A kinematic and kinetic comparison of over-ground and treadmill walking in healthy subjects. // Gait and Posture. -2007. - Vol. 26. - P. 17-24.
  • Semaan M.., Wallard L., Ruiz V., Gillet C., Lefeneur S., Simoneau-Bessinger E. Is treadmill walking biomechanically comparable to over-ground walking? // Gait and Posture. - 2022. - Vol. 92.- P. 249-256.
  • Stolze H., Kuhtz-Buschbeck J.P., Mondwurt C., Boszek-Funcke A., Johnk K., Deuschl G., Illert M. Gait analysis during treadmill and over-ground locomotion in children and adults // Electroencephalogr. Clinical neurophysiol/Electromyogr. Motor Control. - 1997. -Vol. 105, No. 6. - P. 490-497.
  • Stoquart G., Detrembleur C., Lejeune T. Effect of speed on kinematic, kinetic, electromyographic and energetic reference values during treadmill walking // NCCN. -2008. - Vol. 38, No. 2, - P. 105-116.
  • Teixeira da Cunha Filho I., Lim P., Qureshy H., Henson H., Monga T. A comparison of regular rehabilitation and regular rehabilitation with supported treadmill ambulation training for acute stroke patients // Journal of Rehabilitation and Research Development - 2001. - Vol. 38. -P. 244-255.
  • Vitenson A.S., Petrushanskaya K.A. Regularities of a change of electromyographic pattern of muscles in normal and physically modeled human walking // Russian Journal of Biomechanics. - 2002. - Vol. 6, No. 2. - P. 33-50.
Еще
Статья научная