Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Оценка показателей работы мышц ног по данным фронтальных стабилограмм

Опубликовано: 02.03.2018

Авторы: Кручинин П.А., Троицкий К.А., Холмогорова Н.В.

Опубликовано в выпуске: #2(74)/2018

DOI: 10.18698/2308-6033-2018-2-1728

Раздел: Механика | Рубрика: Биомеханика

Предлагается подход к вычислению по данным стабилометрии показателей меха-нической работы мышц ног в виде интеграла от модуля мощности, развиваемой мышцами. Обсуждается применение такого подхода для оценки движения во фронтальной плоскости. При моделировании движения используется упрощенная модель трехзвенника с двумя параллельными звеньями, которые опираются на платформу и моделируют прямые ноги. Третье звено — туловище с руками и голо-вой — моделируется единым твердым телом. Эта модель используется для оценки суммы моментов в тазобедренных суставах и угловой скорости поворота ног.
В первоначальном представлении рассчитаны показатели работы мышц с помо-щью стандартных стабилометрических проб: теста Ромберга и теста «Ми-шень». Предложенный показатель работы мышц ног во фронтальной плоскости демонстрирует увеличение энергии фронтальных колебаний более отчетливо, чем, например, традиционный размах.

 

X
X
X
X
X
X
X
X
X

Предлагается подход к вычислению по данным стабилометрии показателей меха-нической работы мышц ног в виде интеграла от модуля мощности, развиваемой мышцами. Обсуждается применение такого подхода для оценки движения во фронтальной плоскости. При моделировании движения используется упрощенная модель трехзвенника с двумя параллельными звеньями, которые опираются на платформу и моделируют прямые ноги. Третье звено — туловище с руками и голо-вой — моделируется единым твердым телом. Эта модель используется для оценки суммы моментов в тазобедренных суставах и угловой скорости поворота ног.
В первоначальном представлении рассчитаны показатели работы мышц с помо-щью стандартных стабилометрических проб: теста Ромберга и теста «Ми-шень». Предложенный показатель работы мышц ног во фронтальной плоскости демонстрирует увеличение энергии фронтальных колебаний более отчетливо, чем, например, традиционный размах.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Гаже П.-М., Вебер Б. Постурология. Регуляция и нарушения равновесия тела человека. Санкт-Петербург, Издательский дом СПбМАПО, 2008, 314 с.
[2] Duarte M., Freitas S.M. Revision of posturography based on force plate for bal-ance evaluation. Revista Brasileira de Fisioterapia, 2010, vol. 14, no. 3,
pp. 183–192.
[3] Слива С.С., Кондратьев И.В., Слива А.С. Отечественная компьютерная стабилография: состояние, проблемы и перспективы. Известия ЮФУ. Тех-нические науки, 2008, № 6, с. 98–101.
[4] Усачев В. И. Стабилометрические параметры. Таганрог, ОКБ Ритм, 2011, 32 с.
[5] Floirat N., Bares F., Ferrey G., Gaudet E., Kemoun G., Carette P., Gagey P.-M. Aporia of stabilometric standards. Gait & Posture, 2005, vol. 21, supp. 1, 52. URL: https://pdfs.semanticscholar.org/39c9/ a49452cccf4b500dc3b9d402190722d72537.pdf (дата обращения 17.12.2017).
[6] Peterka R.J. Postural control model interpretation of stabilogram diffusion ana-lysis. Biological Cybernetics, 2000, vol. 82, pp. 335–343.
[7] Amoud H., Abadi M., Hewson D.J., Michel-Pellegrino V., Doussot M., Duchêne J. Fractal time series analysis of postural stability in elderly and control subjects. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2007, no. 1, pp. 4–12.
[8] Doyle R.J., Ragan B.G., Rajendran K., Rosengren K.S., Hsiao-Wecksler E.T. Generalizability of Stabilogram Diffusion Analysis of center of pressure measures. Gait & Posture, 2008, vol. 27, no. 2, pp. 223–230.
[9] Fiołka J., Kidoń Z. Method for stabilogram characterization using angular-segment function. Bulletin of the polish academy of sciences technical sciences, 2013, vol. 61, no. 2, pp. 391–397.
[10] Rocchi L., Chiari L., Cappello A. Feature selection of stabilometric parameters based on principal component analysis. Medical and Biological Engineering and Computing, 2004, vol. 42, no. 1, pp. 71–79.
[11] Кубряк О.В., Гроховский С.С. Практическая стабилометрия. Статиче-ские двигательно-когнитивные тесты с биологической обратной связью по опорной реакции. Москва, Маска, 2012, 88 с.
[12] Кубряк О.В., Гроховский С.С. Способ стабилометрического исследования двигательной стратегии человека. Пат. № 2456920 Российская Федерация, 2011, бюл. № 25. URL: https://istina.msu.ru/patents/20408859 (дата обращения 17.12.2017).
[13] Белецкий В.В. Двуногая ходьба. Москва, Наука, 1984, 288 с.
[14] Говорун М.И., Шелков О.М., Усачев В.И., Голованов А.Е., Глушков С.И., Дондуковская Р.Р., Емельянов В.Д. Отражают ли стабилометрические по-казатели энергозатраты человека на поддержание вертикального положе-ния тела? Материалы XVIII съезда оториноларингологов России. Санкт-Петербург, 2011, т. 2, с. 47–52.
[15] Денискина Н.В., Левик Ю.С., Гурфинкель В.С. Сравнительная роль мышц голеностопного и бедренного суставов в регуляции позы человека во фронтальной плоскости при стоянии. Физиология человека, 2001, т. 27,
№ 3, с. 66–70.
[16] Кручинин П.А. Механические модели в стабилометрии. Российский жур-нал биомеханики, 2014, т. 18, № 2, c. 184–193.
[17] Morasso P.G., Spada G., Capra R. Computing the COM from the COP in pos-tural sway movements. Human Movement Science, 1999, vol. 18, pp. 759–767.
[18] Lafond D., Duarte M., Prince F. Comparison of three methods to estimate the center of mass during balance assessment. Journal of Biomechanics, 2004,
vol. 37, pp. 1421–1426.
[19] Кручинин П.А. О моделях погрешностей при обработке измерений в био-механике. Известия ЮФУ. Технические науки, 2010, № 9 (110), с. 21–25.
[20] Руководство пользователя «Стабилан-01-2»: программно-методическое обеспечение компонент стабилографического комплекса Stabmed2. Таган-рог, ОКБ Ритм, 2011, 279 с.
[21] Зациорский В. М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. Москва, Физкультура и спорт, 1981, 143 с.
[22] Гурфинкель B.C., Коц Я.М., Шик M.Л. Регуляция позы человека. Москва, Наука, 1965, 256 с.


Литература
[1] Гаже П.-М., Вебер Б. Постурология. Регуляция и нарушения равновесия тела человека. Санкт-Петербург, Издательский дом СПбМАПО, 2008, 314 с.
[2] Duarte M., Freitas S.M. Revision of posturography based on force plate for bal-ance evaluation. Revista Brasileira de Fisioterapia, 2010, vol. 14, no. 3, pp. 183–192.
[3] Слива С.С., Кондратьев И.В., Слива А.С. Отечественная компьютерная стабилография: состояние, проблемы и перспективы. Известия ЮФУ. Тех-нические науки, 2008, № 6, с. 98–101.
[4] Усачев В. И. Стабилометрические параметры. Таганрог, ОКБ Ритм, 2011, 32 с.
[5] Floirat N., Bares F., Ferrey G., Gaudet E., Kemoun G., Carette P., Gagey P.-M. Aporia of stabilometric standards. Gait & Posture, 2005, vol. 21, supp. 1, 52. URL: https://pdfs.semanticscholar.org/39c9/a49452cccf4b500dc3b9d402190722d72537.pdf (дата обращения 17.12.2017).
[6] Peterka R.J. Postural control model interpretation of stabilogram diffusion ana-lysis. Biological Cybernetics, 2000, vol. 82, pp. 335–343.
[7] Amoud H., Abadi M., Hewson D.J., Michel-Pellegrino V., Doussot M., Duchêne J. Fractal time series analysis of postural stability in elderly and control subjects. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 2007, no. 1, pp. 4–12.
[8] Doyle R.J., Ragan B.G., Rajendran K., Rosengren K.S., Hsiao-Wecksler E.T. Generalizability of Stabilogram Diffusion Analysis of center of pressure measures. Gait & Posture, 2008, vol. 27, no. 2, pp. 223–230.
[9] Fiołka J., Kidoń Z. Method for stabilogram characterization using angular-segment function. Bulletin of the polish academy of sciences technical sciences, 2013, vol. 61, no. 2, pp. 391–397.
[10] Rocchi L., Chiari L., Cappello A. Feature selection of stabilometric parameters based on principal component analysis. Medical and Biological Engineering and Computing, 2004, vol. 42, no. 1, pp. 71–79.
[11] Кубряк О.В., Гроховский С.С. Практическая стабилометрия. Статические двигательно-когнитивные тесты с биологической обратной связью по опорной реакции. Москва, Маска, 2012, 88 с.
[12] Кубряк О.В., Гроховский С.С. Способ стабилометрического исследования двигательной стратегии человека. Пат. № 2456920 Российская Федерация, 2011, бюл. № 25. URL:
https://istina.msu.ru/patents/20408859 (дата обращения 17.12.2017).
[13] Белецкий В.В. Двуногая ходьба. Москва, Наука, 1984, 288 с.
[14] Говорун М.И., Шелков О.М., Усачев В.И., Голованов А.Е., Глушков С.И., Дондуковская Р.Р., Емельянов В.Д. Отражают ли стабилометрические показатели энергозатраты человека на поддержание вертикального положения тела? Материалы XVIII съезда оториноларингологов России. Санкт-Петербург, 2011, т. 2, с. 47–52.
[15] Денискина Н.В., Левик Ю.С., Гурфинкель В.С. Сравнительная роль мышц голеностопного и бедренного суставов в регуляции позы человека во фронтальной плоскости при стоянии. Физиология человека, 2001, т. 27, № 3, с. 66–70.
[16] Кручинин П.А. Механические модели в стабилометрии. Российский жур-нал биомеханики, 2014, т. 18, № 2, c. 184–193.
[17] Morasso P.G., Spada G., Capra R. Computing the COM from the COP in pos-tural sway movements. Human Movement Science, 1999, vol. 18, pp. 759–767.
[18] Lafond D., Duarte M., Prince F. Comparison of three methods to estimate the center of mass during balance assessment. Journal of Biomechanics, 2004, vol. 37, pp. 1421–1426.
[19] Кручинин П.А. О моделях погрешностей при обработке измерений в био-механике. Известия ЮФУ. Технические науки, 2010, № 9 (110), с. 21–25.
[20] Руководство пользователя «Стабилан-01-2»: программно-методическое обеспечение компонент стабилографического комплекса Stabmed2. Таган-рог, ОКБ Ритм, 2011, 279 с.
[21] Зациорский В. М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. Москва, Физкультура и спорт, 1981, 143 с.
[22] Гурфинкель B.C., Коц Я.М., Шик M.Л. Регуляция позы человека. Москва, Наука, 1965, 256 с.