СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКОМОТОРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Ключевые слова:
функция нормального распределения, двигательный стереотип походки, кинетические и кинематические параметры, дети, подростки
Аннотация
Цель: оценить и сопоставить функции распределения кинетических и кинематических параметров походки в локомоторных стереотипах у детей и подростков без двигательных нарушений. Материалы и методы. Проведена оценка локомоторного профиля методом видеоанализа походки (CGA) у здоровых детей 4–6 лет (n = 14) и подростков 9–15 лет (n = 38) в лаборатории биомеханики Центра Илизарова. Анализ результатов проводился по автоматизированным расчетам значений кинематики и кинетики с использованием описательной статистики. Оценка нормальности распределения исследуемых показателей осуществлялась по 12 одномерным критериям. Результаты. У детей 4–6 лет параметры кинематики, кинетики и скорости ходьбы подчинялись закону нормального распределения. В общей неоднородной выборочной совокупности у подростков 9–15 лет параметры кинетики оказались в зависимости от скорости ходьбы, и гипотеза нормальности отклонялась по 11 критериям. Однако при разделении подростков на отдельные однородные группы по произвольному скоростному распределению стереотипов походки (замедленная, естественная, ускоренная ходьба) гипотеза нормальности в отношении всех исследованных показателей по большинству критериев (10–12) не отклонялась. Заключение. Произвольно инициированные локомоторные стереотипы походки являются синергетически организованными приспособительными ответами опорно-двигательной системы. Параметры, их характеризующие, подчиняются законам нормального распределения и отражают равновесное динамическое состояние самоорганизующейся системы в окружающем пространстве.
Литература
1. Гайдышев, И.П. Решение научных и инженерных задач средствами Excel, VBA и С/С++. / И.П. Гайдышев. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 512 с.
2. Головин, М.С. Физиологические и биохимические показатели, характеризующие физическую работоспособность при нагрузочном тестировании на тредбане и велоэргометре / М.С. Головин, Р.И. Айзман // Человек. Спорт. Медицина. – 2022. – Т. 22, № 1. – С. 14–21. DOI: 10.14529/hsm220102
3. Долганов, Д.В. Оценка нарушений постуральной функции позвоночника в ортостатических стереотипах / Д.В. Долганов, Т.И. Долганова, В.В. Самылов // Гений ортопедии. – 2018. – Т. 24, № 3. – С. 357–364. DOI: 10.18019/1028-4427-2018-24-3-357-364
4. Изменение кинематических параметров походки у детей с ДЦП после многоуровневых вмешательств при исходных паттернах true equinus gait и jump gait / Г.М. Чибиров, Т.И. Долганова, Д.В. Долганов и др. // Гений ортопедии. – 2019. – Т. 25, № 4. – С. 501–509. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-501-509
5. К вопросу об астатическом экологическом оптимуме / В.А. Кузнецов, В.В. Зданович, Е.А. Лобачев, С.В. Лукьянов // Успехи современной биологии. – 2015. – Т. 135, № 5. – С. 437–452.
6. Леонов, В.П. Требования и рекомендации по описанию и использованию статистического анализа в исследованиях / В.П. Леонов // Инновац. медицина Кубани. – 2019. – T. 15, № 3. – C. 74–76. DOI: 10.35401/2500-0268- 2019-15-3-74-76
7. Определение нормальности распределения результатов выполнения контрольных упражнений по горной подготовке / Т.А. Темирханов, Е.В. Куштаев, А.С. Виноградов, М.А. Сибогатов // Актуальные проблемы физ. и спец. подготовки силовых структур. – 2022. – № 1. – С. 212–221.
8. Свидетельство 2020665238 Программа формирования отчета биомеханики ходьбы человека / А.Ю. Аксенов, Т.А. Клишковская (RU) Правообладатель ФГБУ «НМИЦ ТО им. акад. Г.А. Илизарова» МЗ РФ (RU). – № 2020665238; заявлено 24.11.2020; дата регистрации: 24.11.2020.
9. Automated extraction and validation of children's gait parameters with the Kinect / S. Motiian, P. Pergami, K. Guffey et al. // Biomed Eng Online. – 2015. – No. 14. – P. 112. DOI: 10.1186/s12938-015-0102-9
10. Ben Mansour, K. The Multifeature Gait Score: An accurate way to assess gait quality / K. Ben Mansour, P. Gorce, N. Rezzoug // Plos one. – 2017. – Vol. 12, No. 10. – P. 0185741. DOI: 10.1371/journal.pone.0185741
11. Cretual, A. Gillette Gait Index in adults / A. Cretual, K. Bervet, L. Ballaz // Gait & Posture. – 2010. – Vol. 32, No. 3. – P. 307–310. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2010.05.015
12. Fukuchi, C.A. Effects of walking speed on gait biomechanics in healthy participants: a systematic review and meta-analysis / C.A. Fukuchi, R.K. Fukuchi, M. Duarte // Syst Rev. – 2019. – Vol. 8, No. 1. – P. 153. DOI: 10.1186/s13643-019-1063-z
13. Gait biomechanics in patients with intra-articular tibial plateau fractures – gait analysis at three months compared with age- and gender-matched healthy subjects / A. Fändriks, R. Tranberg, J. Karlsson et al. // BMC Musculoskelet Disord. – 2021. – Vol. 22, No. 1. – P. 702. DOI: 10.1186/ s12891-021-04577-y
14. Gait Characteristics and Fatigue Profiles When Standing on Surfaces with Different Hardness: Gait Analysis and Machine Learning Algorithms / Z. Lu, D. Sun, D. Xu et al. // Biology (Basel). – 2021. – Vol. 10, No. 11. – P. 1083. DOI: 10.3390/biology10111083
15. Normalized speed, not age, characterizes ground reaction force patterns in 5-to 12-year-old children walking at self-selected speeds / B.W. Stansfield, S.J. Hillman, M.E. Hazlewood et al. // J Pediatr Orthop. – 2001. – Vol. 21, No. 3. – P. 395–402.
16. Quadriceps Strength Symmetry Does Not Modify Gait Mechanics After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, Rehabilitation, and Return-to-Sport Training / E.K. Arhos, J.J. Capin, T.S. Buchanan et al. // The American journal of sports medicine. – 2021. – Vol. 49, No. 2. – P. 417–425. DOI: 10.1177/0363546520980079
2. Golovin M.S., Aizman R.I. Physiological and Biochemical Marks Characterizing Physical Performance During Stress Testing on a Treadmill and a Bicycle Ergometer. Human. Sport. Medicine, 2022, vol. 22, no. 1, pp. 14–21. (in Russ.) DOI: 10.14529/hsm220102
3. Dolganov D.V., Dolganova T.I., Samylov V.V. [Evaluation of Disorders of the Postural Function of the Spine in Orthostatic Stereotypes]. Geniy ortopedii [Genius of Orthopedics], 2018, no. 3, pp. 357–364. (in Russ.) DOI: 10.18019/1028-4427-2018-24-3-357-364
4. Chibirov G.M., Dolganova T.I., Dolganov D.V. et al. [Changes in the Kinematic Parameters of Gait in Children with Cerebral Palsy After Ultilevel Interventions with the Initial Patterns of True Equinus Gait and Jump Gait]. Geniy ortopedii [Genius of Orthopedics], 2019, vol. 25, no. 4, pp. 501–509. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-501-509. (in Russ.)
5. Kuznetsov V.A., Zdanovich V.V., Lobachev E.A., Lukianov S.V. [On the Question of Astatic Ecological Optimum]. Uspekhi sovremennoy biologii [Advances in Modern Biology], 2015, vol. 135, no. 4, pp. 437–452. (in Russ.)
6. Leonov V.P. [Requirements and Recommendations for the Description and Use of Statistical Analysis in Research]. Innovatsionnaya meditsina Kubani [Innovative Medicine of Kuban], 2019, vol. 15, no. 3, pp. 74–76. (in Russ.) DOI: 10.35401/2500-0268-2019-15-3-74-76
7. Temirkhanov T.A., Kushtaev E.V., Vinogradov A.S., Sibogatov M.A. [Determining the Normality of the Distribution of the Results of Performing Control Exercises in Mountain Training]. Aktual’nyye problemy fizicheskoy i spetsial’noy podgotovki silovykh struktur [Actual Problems of Physical and Special Training of Power Structures], 2022, no. 1, pp. 212–221. (in Russ.)
8. Aksenov A.Iu., Klishkovskaya T.A. Programma formirovaniia otcheta biomekhaniki khodby cheloveka [Human Walking Biomechanics Report Generation Program]. Certificate RF, no. 2020665238, 2020.
9. Motiian S., Pergami P., Guffey K. et al. Automated Extraction and Validation of Children's Gait Parameters with the Kinect. Biomedicine English Online, 2015, vol. 14, p. 112. DOI: 10.1186/s12938-015-0102-9
10. Ben Mansour K., Gorce P., Rezzoug N. The Multifeature Gait Score: An Accurate way to Assess Gait Quality. PLoS One, 2017, vol. 12, no. 10, e0185741. DOI: 10.1371/journal.pone.0185741
11. Cretual A., Bervet K., Ballaz L. Gillette Gait Index in Adults. Gait Posture, 2010, vol. 32, no. 3, pp. 307–310. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2010.05.015
12. Fukuchi C.A., Fukuchi R.K., Duarte M. Effects of Walking Speed on Gait Biomechanics in Healthy Participants: a Systematic Review and Meta-Analysis. Syst. Rev., 2019, vol. 8, no. 1, p. 153. DOI: 10.1186/s13643-019-1063-z
13. Fändriks A., Tranberg R., Karlsson J. et al. Gait Biomechanics in Patients with Intra-Articular Tibial Plateau Fractures – Gait Analysis at three Months Compared with Age- and Gen-der-Matched Healthy Subjects. BMC Musculoskelet. Disord., 2021, vol. 22, no. 1, p. 702. DOI: 10.1186/s12891-021-04577-y
14. Lu Z., Sun D., Xu D. et al. Gait Characteristics and Fatigue Profiles when standing on surfaces with Different Hardness: Gait Analysis and Machine Learning Algorithms. Biology (Basel), 2021, vol. 10, no. 11, p. 1083. DOI: 10.3390/biology10111083
15. Stansfield B.W., Hillman S.J., Hazlewood M.E. et al. Normalized Speed, not Age, Characterizes Ground Reaction Force Patterns in 5-to 12-Year-Old Children Walking at Self-Selected Speeds. Journal Pediatric Orthopedic, 2001, vol. 21, no. 3, pp. 395–402. DOI: 10.1097/01241398-200105000-00026
16. Arhos E.K., Capin J.J., Buchanan T.S., Snyder-Mackler L. Quadriceps Strength Symmetry does not Modify Gait Mechanics after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, Rehabilitation, and Return-to-Sport Training. American Journal Sports Medicine, 2021, vol. 49, no. 2, pp. 417–425. DOI: 10.1177/0363546520980079
2. Головин, М.С. Физиологические и биохимические показатели, характеризующие физическую работоспособность при нагрузочном тестировании на тредбане и велоэргометре / М.С. Головин, Р.И. Айзман // Человек. Спорт. Медицина. – 2022. – Т. 22, № 1. – С. 14–21. DOI: 10.14529/hsm220102
3. Долганов, Д.В. Оценка нарушений постуральной функции позвоночника в ортостатических стереотипах / Д.В. Долганов, Т.И. Долганова, В.В. Самылов // Гений ортопедии. – 2018. – Т. 24, № 3. – С. 357–364. DOI: 10.18019/1028-4427-2018-24-3-357-364
4. Изменение кинематических параметров походки у детей с ДЦП после многоуровневых вмешательств при исходных паттернах true equinus gait и jump gait / Г.М. Чибиров, Т.И. Долганова, Д.В. Долганов и др. // Гений ортопедии. – 2019. – Т. 25, № 4. – С. 501–509. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-501-509
5. К вопросу об астатическом экологическом оптимуме / В.А. Кузнецов, В.В. Зданович, Е.А. Лобачев, С.В. Лукьянов // Успехи современной биологии. – 2015. – Т. 135, № 5. – С. 437–452.
6. Леонов, В.П. Требования и рекомендации по описанию и использованию статистического анализа в исследованиях / В.П. Леонов // Инновац. медицина Кубани. – 2019. – T. 15, № 3. – C. 74–76. DOI: 10.35401/2500-0268- 2019-15-3-74-76
7. Определение нормальности распределения результатов выполнения контрольных упражнений по горной подготовке / Т.А. Темирханов, Е.В. Куштаев, А.С. Виноградов, М.А. Сибогатов // Актуальные проблемы физ. и спец. подготовки силовых структур. – 2022. – № 1. – С. 212–221.
8. Свидетельство 2020665238 Программа формирования отчета биомеханики ходьбы человека / А.Ю. Аксенов, Т.А. Клишковская (RU) Правообладатель ФГБУ «НМИЦ ТО им. акад. Г.А. Илизарова» МЗ РФ (RU). – № 2020665238; заявлено 24.11.2020; дата регистрации: 24.11.2020.
9. Automated extraction and validation of children's gait parameters with the Kinect / S. Motiian, P. Pergami, K. Guffey et al. // Biomed Eng Online. – 2015. – No. 14. – P. 112. DOI: 10.1186/s12938-015-0102-9
10. Ben Mansour, K. The Multifeature Gait Score: An accurate way to assess gait quality / K. Ben Mansour, P. Gorce, N. Rezzoug // Plos one. – 2017. – Vol. 12, No. 10. – P. 0185741. DOI: 10.1371/journal.pone.0185741
11. Cretual, A. Gillette Gait Index in adults / A. Cretual, K. Bervet, L. Ballaz // Gait & Posture. – 2010. – Vol. 32, No. 3. – P. 307–310. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2010.05.015
12. Fukuchi, C.A. Effects of walking speed on gait biomechanics in healthy participants: a systematic review and meta-analysis / C.A. Fukuchi, R.K. Fukuchi, M. Duarte // Syst Rev. – 2019. – Vol. 8, No. 1. – P. 153. DOI: 10.1186/s13643-019-1063-z
13. Gait biomechanics in patients with intra-articular tibial plateau fractures – gait analysis at three months compared with age- and gender-matched healthy subjects / A. Fändriks, R. Tranberg, J. Karlsson et al. // BMC Musculoskelet Disord. – 2021. – Vol. 22, No. 1. – P. 702. DOI: 10.1186/ s12891-021-04577-y
14. Gait Characteristics and Fatigue Profiles When Standing on Surfaces with Different Hardness: Gait Analysis and Machine Learning Algorithms / Z. Lu, D. Sun, D. Xu et al. // Biology (Basel). – 2021. – Vol. 10, No. 11. – P. 1083. DOI: 10.3390/biology10111083
15. Normalized speed, not age, characterizes ground reaction force patterns in 5-to 12-year-old children walking at self-selected speeds / B.W. Stansfield, S.J. Hillman, M.E. Hazlewood et al. // J Pediatr Orthop. – 2001. – Vol. 21, No. 3. – P. 395–402.
16. Quadriceps Strength Symmetry Does Not Modify Gait Mechanics After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, Rehabilitation, and Return-to-Sport Training / E.K. Arhos, J.J. Capin, T.S. Buchanan et al. // The American journal of sports medicine. – 2021. – Vol. 49, No. 2. – P. 417–425. DOI: 10.1177/0363546520980079
References
1. Gaidyshev I.P. Reshenie nauchnykh i inzhenernykh zadach sredstvami Excel, VBA i S/S++ [Solving Scientific and Engineering Problems Using Excel, VBA and C/C++]. St. Petersburg, BKhV-Petersburg Publ., 2004. 512 p.2. Golovin M.S., Aizman R.I. Physiological and Biochemical Marks Characterizing Physical Performance During Stress Testing on a Treadmill and a Bicycle Ergometer. Human. Sport. Medicine, 2022, vol. 22, no. 1, pp. 14–21. (in Russ.) DOI: 10.14529/hsm220102
3. Dolganov D.V., Dolganova T.I., Samylov V.V. [Evaluation of Disorders of the Postural Function of the Spine in Orthostatic Stereotypes]. Geniy ortopedii [Genius of Orthopedics], 2018, no. 3, pp. 357–364. (in Russ.) DOI: 10.18019/1028-4427-2018-24-3-357-364
4. Chibirov G.M., Dolganova T.I., Dolganov D.V. et al. [Changes in the Kinematic Parameters of Gait in Children with Cerebral Palsy After Ultilevel Interventions with the Initial Patterns of True Equinus Gait and Jump Gait]. Geniy ortopedii [Genius of Orthopedics], 2019, vol. 25, no. 4, pp. 501–509. DOI: 10.18019/1028-4427-2019-25-4-501-509. (in Russ.)
5. Kuznetsov V.A., Zdanovich V.V., Lobachev E.A., Lukianov S.V. [On the Question of Astatic Ecological Optimum]. Uspekhi sovremennoy biologii [Advances in Modern Biology], 2015, vol. 135, no. 4, pp. 437–452. (in Russ.)
6. Leonov V.P. [Requirements and Recommendations for the Description and Use of Statistical Analysis in Research]. Innovatsionnaya meditsina Kubani [Innovative Medicine of Kuban], 2019, vol. 15, no. 3, pp. 74–76. (in Russ.) DOI: 10.35401/2500-0268-2019-15-3-74-76
7. Temirkhanov T.A., Kushtaev E.V., Vinogradov A.S., Sibogatov M.A. [Determining the Normality of the Distribution of the Results of Performing Control Exercises in Mountain Training]. Aktual’nyye problemy fizicheskoy i spetsial’noy podgotovki silovykh struktur [Actual Problems of Physical and Special Training of Power Structures], 2022, no. 1, pp. 212–221. (in Russ.)
8. Aksenov A.Iu., Klishkovskaya T.A. Programma formirovaniia otcheta biomekhaniki khodby cheloveka [Human Walking Biomechanics Report Generation Program]. Certificate RF, no. 2020665238, 2020.
9. Motiian S., Pergami P., Guffey K. et al. Automated Extraction and Validation of Children's Gait Parameters with the Kinect. Biomedicine English Online, 2015, vol. 14, p. 112. DOI: 10.1186/s12938-015-0102-9
10. Ben Mansour K., Gorce P., Rezzoug N. The Multifeature Gait Score: An Accurate way to Assess Gait Quality. PLoS One, 2017, vol. 12, no. 10, e0185741. DOI: 10.1371/journal.pone.0185741
11. Cretual A., Bervet K., Ballaz L. Gillette Gait Index in Adults. Gait Posture, 2010, vol. 32, no. 3, pp. 307–310. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2010.05.015
12. Fukuchi C.A., Fukuchi R.K., Duarte M. Effects of Walking Speed on Gait Biomechanics in Healthy Participants: a Systematic Review and Meta-Analysis. Syst. Rev., 2019, vol. 8, no. 1, p. 153. DOI: 10.1186/s13643-019-1063-z
13. Fändriks A., Tranberg R., Karlsson J. et al. Gait Biomechanics in Patients with Intra-Articular Tibial Plateau Fractures – Gait Analysis at three Months Compared with Age- and Gen-der-Matched Healthy Subjects. BMC Musculoskelet. Disord., 2021, vol. 22, no. 1, p. 702. DOI: 10.1186/s12891-021-04577-y
14. Lu Z., Sun D., Xu D. et al. Gait Characteristics and Fatigue Profiles when standing on surfaces with Different Hardness: Gait Analysis and Machine Learning Algorithms. Biology (Basel), 2021, vol. 10, no. 11, p. 1083. DOI: 10.3390/biology10111083
15. Stansfield B.W., Hillman S.J., Hazlewood M.E. et al. Normalized Speed, not Age, Characterizes Ground Reaction Force Patterns in 5-to 12-Year-Old Children Walking at Self-Selected Speeds. Journal Pediatric Orthopedic, 2001, vol. 21, no. 3, pp. 395–402. DOI: 10.1097/01241398-200105000-00026
16. Arhos E.K., Capin J.J., Buchanan T.S., Snyder-Mackler L. Quadriceps Strength Symmetry does not Modify Gait Mechanics after Anterior Cruciate Ligament Reconstruction, Rehabilitation, and Return-to-Sport Training. American Journal Sports Medicine, 2021, vol. 49, no. 2, pp. 417–425. DOI: 10.1177/0363546520980079
Опубликован
2023-12-29
Как цитировать
Долганов, Д., Долганова, Т., Попков, Д., Смолькова, Л., & Трофимов, А. (2023). СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКОМОТОРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ. Человек. Спорт. Медицина, 23(3), 107-113. https://doi.org/10.14529/hsm230314
Выпуск
Раздел
Спортивная тренировка
Copyright (c) 2023 Человек. Спорт. Медицина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
