Цикл двуногой походки - Bipedal gait cycle
 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)
|
А (двуногий) цикл походки это период времени или последовательность событий или движений во время передвижения, в течение которых одна ступня касается земли, до того момента, когда эта же ступня снова касается земли, и включает в себя движение центр тяжести по направлению движения. Цикл походки обычно включает совместные движения левой и правой ноги и ступни. Единый цикл походки также известен как шагать.
Каждый цикл походки или шага состоит из двух основных фаз:[1][2][3][4]
- Фаза стойки, фаза, во время которой ступня остается в контакте с землей, и
- Фаза качания, фаза, во время которой ступня не касается земли.
Компоненты цикла походки
Цикл походки состоит из фазы стойки и фазы маха. Принимая во внимание количество опор для конечностей, фаза стойки охватывает от первоначальной стойки с двумя конечностями до стойки с одной конечностью и конечной стойки с двумя конечностями.[4] Фаза маха соответствует стойке на одной конечности противоположной ноги. Фазы стойки и маха можно разделить на семь упражнений на семь меньших фаз, в которых позы тела специфичны.[1][2] Для анализа цикла походки одна стопа берется за эталон и изучаются движения эталонной стопы.
Фазы и события
Фаза стойки: Фаза стойки - это часть цикла походки, во время которой ступня остается в контакте с землей. Он составляет 60% цикла походки (10% для исходной стойки на двух конечностях, 40% для стойки на одной конечности и 10% для конечной стойки на двух конечностях).[3][4][5][6] Фаза стойки состоит из четырех событий и четырех фаз:[1][2]
- Начальный контакт (удар пяткой): пятка эталонной стопы касается земли перед телом. Соответствующее колено разгибается, в то время как бедро выходит из согнутого положения, при этом туловище находится в самом нижнем вертикальном положении. Это событие знаменует начало фазы стойки.
- Фаза отклика на нагрузку (ступня плоская): Фаза реакции на нагрузку начинается сразу после удара пяткой о землю. В фазе реакции на загрузку вес переносится на указанную ногу. Это важно для несения нагрузки, амортизации и продвижения вперед.
- Противоположный зацеп: пальцы противоположной ступни поднимаются над землей, когда ступня начинает двигаться вперед. Это событие завершает период поддержки двух конечностей.
- Фаза средней стойки: Она включает в себя выравнивание и балансировка массы тела на опорной ноге относительно поддержки одной конечности. Соответствующее колено сгибается, в то время как бедро разгибается, в результате чего туловище занимает самое высокое вертикальное положение. Центр тяжести перемещается в поперечном направлении в сторону поддержки конечностей. Во время фазы средней стойки опорная стопа ровно касается земли.
- Подъем пятки: пятка эталонной стопы поднимается, пока пальцы ноги все еще соприкасаются с землей. Это событие знаменует конец фазы средней стойки и начало фазы конечной стойки.
- Фаза конечной стойки: В этой фазе пятка эталонной стопы продолжает подниматься, пока ее пальцы все еще соприкасаются с землей. Центр тяжести находится перед стопой.
- Противоположный начальный контакт: пятка противоположной ступни касается земли, в то время как пальцы контрольной ступни все еще касаются земли, обеспечивая двойную поддержку. Колено и бедро на контрольной стороне выпрямлены. Туловище переместится в самое нижнее вертикальное положение.
- Фаза предварительного поворота: Эта фаза соответствует фазе реакции на нагрузку противоположной ноги. Центр тяжести перемещается в противоположную сторону.
Фаза качания: Фаза качания - это та часть цикла походки, во время которой контрольная ступня не касается земли и качается в воздухе. Он составляет около 40% цикла походки.[5][6][3] Его можно разделить тремя событиями на три фазы:[1][2]
- Toe-офф: Пальцы ссылочного подъема ноги над землей. Сгибание соответствующего колена и бедра начинается, когда ступня готовится к качанию в воздухе. Это событие является началом фазы качания цикла походки. Вес тела поддерживается противоположной ногой.
- Начальная фаза качания: Контрольная ступня движется вперед к противоположной ступне, в то время как колено и бедро сгибаются. Ствол тело движется в боковом направлении с опорной стороны.
- Соседние стопы: эталонная стопа парит над землей рядом с противоположной стопой. Колено наиболее согнуто, а туловище перемещается в самое высокое вертикальное положение.
- Фаза середины колебания: Эта фаза отмечена событием рядом с ногами. Контрольная ступня движется вперед и в конечном итоге превосходит опорную ступню, в то время как соответствующее бедро продолжает сгибаться.
- Большеберцовая вертикаль: бедро на контрольной стороне находится в наиболее согнутом положении при походке. Ориентация соответствующих голеней примерно перпендикулярна земле. Событие считается окончанием фазы середины колебания.
- Конечная фаза поворота: Во время конечной фазы маха опорная ступня начинает приземляться на землю, когда соответствующее колено и бедро начинают разгибаться. Туловище превышает опорную ступню и движется вниз.
Поддерживать
- Одиночная опора: в одиночной опоре только одна ступня соприкасается с землей.
- Двойная опора: при двойной опоре обе ноги соприкасаются с землей. Двойная поддержка происходит от удара пяткой, продолжается во время фазы реакции на нагрузку, пока пальцы противоположной стопы не оторвутся от земли.
Терминология
- Длина шага: определяется как расстояние между соответствующими последовательными точками контакта пяток противоположных ног. При нормальной походке длина правого шага равна длине левого шага.
- Длина шага: определяется как расстояние между любыми двумя последовательными точками контакта пятки одной и той же стопы. При нормальной походке длина шага в два раза больше длины шага.
- База для ходьбы или ширина шага: определяется как расстояние из стороны в сторону между линией шага двух ног.
- Каденция: определяется как количество шагов в единицу времени. При нормальной походке частота вращения педалей составляет около 100–115 шагов в минуту. Каденция человека подвержена различным факторам.
- Комфортная скорость ходьбы: это характерная скорость, при которой потребление энергии на единицу расстояния минимально. При нормальной походке она составляет около 80 метров в минуту.
Рекомендации
- ^ а б c d УИТТЛ, М. 2003. Анализ походки: введение. 3-е изд. Эдинбург, Великобритания: Баттерворт-Хайнеманн.
- ^ а б c d КАСТЕРМАНС, Т., ДЮВИНАЖ, М., ЧЕРОН, Г. и ДУТОИТ, Т. 2013. На пути к эффективным неинвазивным интерфейсам мозг-компьютер, предназначенным для систем реабилитации походки. Brain Sciences, 4, 1-48.
- ^ а б c БЕЙКЕР, Р. 2013. Измерение ходьбы: Справочник по клиническому анализу походки, Лондон, Mac Keith Press.
- ^ а б c Перри, Дж. 1992. Анализ походки: нормальная и патологическая функция, Thorofare, NJ, SLACK.
- ^ а б ЗИМА, Д. А. 1984. Кинематические и кинетические паттерны походки человека: изменчивость и компенсирующие эффекты. Наука о движении человека, 3, 51-76.
- ^ а б DUBO, H., PEAT, M., WINTER, D., QUANBURY, A., HOBSON, D., STEINKE, T. & REIMER, G. 1976. Электромиографический временной анализ походки: нормальная локомоция человека. Архивы физической медицины и реабилитации, 57, 415-420.