БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛОКОМОТОРНОЙ АКТИВНОСТИ У ДЕТЕЙ 3–6 ЛЕТ БЕЗ ДВИГАТЕЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ

УДК: 612.766:531.1/.3-053.2(086.8)

DOI: 10.22138/2500-0918-2022-19-5-502-513

Т.И. Долганова, Л.В. Смолькова, Д.В. Долганов

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г. А. Илизарова»
Министерства здравоохранения РФ, г. Курган, Российская Федерация

Резюме. Цель — сформировать нормативные ориентиры значений кинетических и кинематических параметров походки у детей 3–6 лет без двигательных нарушений. Материалы и методы. Методом видеоанализа с целью определения нормативного диапазона значений локомоторных характеристик проведена оценка локомоторного профиля походки у детей 3–6 лет (16 человек) без двигательных нарушений в лаборатории биомеханики Центра Илизарова. Параметры кинематики регистрировались оптическими камерами Qualisys 7+ (8 камер), показатели кинетики регистрировались с использованием динамометрических платформ Kistler (6 платформ). Обследование состояло из двух проб: 1 — самостоятельная ходьба с привычной скоростью передвижения на 7-метровой дорожке; 2 — ходьба ребенка в сопровождении его взрослым за одну руку. 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. Установлено, что основные характеристики локомоторной активности в однородных по возрасту группах детей 3–6 лет подчиняются функции нормального распределения и, следовательно, нормативный диапазон значений функционирования может определяться правилом сигмальных отклонений. В статье приводятся выборочные значения кинематических и кинетических параметров походки у детей 3–6 лет без двигательных нарушений, рекомендуемые в качестве нормативных ориентиров. Выводы. Для детей 3–4 лет допустимы условия обследования как самостоятельно, так и с поддержкой за руку. Для детей 5–6 лет обследование должно включать только самостоятельную ходьбу, ходьба c поддержкой за руку искажает структуру локомоторного стереотипа сопровождающим, и поэтому такая походка должна расцениваться как неестественная.

Ключевые слова: дети, походка, двигательный стереотип, функция нормального распределения, кинетические параметры, кинематические параметры

Конфликт интересов отсутствует.
Контактная информация автора, ответственного за переписку:
Долганова Тамара Игоревна
rjik532007@rambler.ru
Дата поступления 11.06.2022 г.
Образец цитирования:
Долганова T.И., Смолькова Л.В., Долганов Д.В. Биомеханические характеристики локомоторной активности у детей 3–6 лет без двигательных нарушений. [Электронный ресурс] Вестник уральской медицинской академической науки. 2022, Том 19, №5, с. 502–513, DOI: 10.22138/2500-0918-2022-19-5-502-513

ЛИТЕРАТУРА
1. Hestbaek L., Andersen S.T., Skovgaard T., Olesen L.G., Elmose M., Bleses D. et all. Influence of motor skills training on children’s development evaluated in the Motor skills in PreSchool (MiPS) study-DK: study protocol for a randomized controlled trial, nested in a cohort study. Trials. 2017; 18(1): 400. DOI: 10.1186/s13063-017-2143-9
2. Hallemans A., Verbecque E., Dumas R., Cheze L., Van Hamme A., Robert T. Developmental changes in spatial margin of stability in typically developing children relate to the mechanics of gait. Gait Posture. 2018; 63: 33–38. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2018.04.019
3. Liu W., Mei Q., Yu P., Gao Z., Hu Q., Fekete G. et all. Biomechanical characteristics of the typically developing toddler gait: a narrative review. Children (Basel). 2022; 9(3): 406. DOI: 10.3390/children9030406
4. Meyns P., Van de Walle P., Desloovere K., Janssens S., Van Sever S., Hallemans A. Age-related differences in interlimb coordination during typical gait: An observational study. Gait Posture. 2020; 81: 109-115. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2020.07.013
5. Mani H., Miyagishima S., Kozuka N., Kodama Y., Takeda K., Asaka T. Development of postural control during single-leg standing in children aged 3–10 years. Gait Posture. 2019; 68: 174–180. DOI:10.1016/j.gaitpost.2018.11.024
6. Hu M., Zhou N., Xu B., Chen W., Wu J., Zhou J. Quantifying intra-limb coordination in walking of healthy children aged three to six. GaitPosture. 2016; 50: 82–88. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2016.08.025
7. Mani H., Miyagishima S., Kozuka N., Inoue T., Hasegawa N., Asaka T. Development of the relationships among dynamic balance control, inter-limb coordination, and torso coordination during gait in children aged 3-10 years. Front Hum Neurosci. 2021;1 5: 740509. DOI:10.3389/fnhum.2021.740509
8. Витензон А.С., Петрушанская К.А., Спивак Б.Г., Матвеева И.А., Гриценко Г.П., Сутченков И.А. Особенности биомеханической структуры ходьбы у здоровых детей разного возраста. Российский журнал биомеханики. 2013; 17, № 1 (59): 78–93
9. Ciğali B.S., Uluçam E., Bozer C. 3-D Motion analysis of hip, knee and ankle joints of children aged between 7-11 years during gait. Balk Med J. 2011; 28: 197–201. DOI:10.5174/tutfd.2010.04199.2
10. Corporaal S.H.A., Bruijn S.M., Hoogkamer W., Chalavi S., Boisgontier M.P., Duysens J. et all. Different neural substrates for precision stepping and fast online step adjustments in youth. Brain StructFunct. 2018; 223(4): 2039-2053. DOI: 10.1007/s00429-017-1586-9
11. Whitcome K. K., Miller E. E., Burns J. L. Pelvic rotation effect on human stride length: releasing the constraint of obstetric selection. Anat. Rec. (Hoboken). 2017; 300: 752–763. DOI:10.1002/ar.23551

12. Bach M.M., Daffertshofer A., Dominici N. The development of mature gait patterns in children during walking and running. Eur. J. Appl. Physiol. 2021; 121: 1073–1085. DOI: 10.1007/s00421-020-04592-2
13. Summa A., Vannozzi G., Bergamini E., Iosa M., Morelli D., Cappozzo A. Multilevel upper body movement control during gait in children with cerebral palsy. PloSone. 2016; 11(3): e0151792. DOI: 10.1371/journal.pone.0151792
14. Mudge A.J., Baua K.V., Purcella L.N., Wua J.C., Axta M.W., Selbera P. et all. Normative reference values for lower limb joint range, bone torsion, and alignment in children aged 4–16 years. J. Pediatr Orthoped. 2014; 23: 15–25. DOI: 10.1097/BPB.0b013e328364220a
15. Benard M.A. Pediatric Considerations. Clin Podiatr Med Surg. 2020 Jan; 37(1): 125-150. DOI: 10.1016/j.cpm.2019.08.001.
16. Smith Y., Louw Q., Brink Y. The three-dimensional kinematics and spatiotemporal parameters of gait in 6–10 year old typically developed children in the cape metropole of South Africa – a pilot study. BMC Pediatr. 2016; 16: 200. DOI:10.1186/s12887-016-0736-1
17. Скворцов Д.В. Диагностика двигательной патологии инструментальными методами: анализ походки, стабилометрия. Москва: Т.М.Андреева, 2007. – 640 с.
18. Долганова Т.И., Чибиров Г.М., Долганов Д.В., Попков Д.А. Результаты клинико-инструментального анализа походки у детей со спастическими формами детского церебрального паралича. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2020; 15(2): 255-259. DOI: 10.14300/mnnc.2020.15060
19. Thevenon A., Gabrielli F., Lepvrier J., Faupin A., Allart E., Tiffreau V. et all. Collection of normative data for spatial and temporal gait parameters in a sample of French children aged between 6 and 12. Ann Phys Rehabil Med. 2015; 58(3): 139-44. DOI: 10.1016/j.rehab.2015.04.001
20. Долганова Т.И., Гатамов О.И., Чибиров Г.М., Долганов Д.В., Попков Д.А. Клинико-биомеханические результаты многоуровневых ортопедических вмешательств при crouch. Гений ортопедии. 2020; 26(3): 325-333. DOI:10.18019/1028-4427-2020-26-3-325-333
21. Ferre-Fernández M., Murcia-González M.A., Barnuevo Espinosa M.D., Ríos-Díaz J. Measures of motor and functional skills for children with cerebral palsy: a systematic review. Pediatr Phys Ther. 2020; 32(1): 12-25. DOI: 10.1097/PEP.0000000000000661
22. Патент 2020665238 Российская Федерация. Программа формирования отчета биомеханики ходьбы человека /А.Ю. Аксенов, Т.А. Клишковская; заявитель и патентообладатель ФГБУ «НМИЦ ТО им. акад. Г.А.Илизарова» МЗ РФ. № 2020665238; заявл. 24.11.2020; опубл. 24.11.2020
23. VisscherR.M.S., FreslierM., MoissenetF., SansgiriS., Singh N.B., Viehweger E. et all. Impactofthe marker set configurationonthe accuracyof gait event detectionin healthyand pathological subjects. Front. Hum. Neurosci. 2021; 15: 720699. doi: 10.3389/fnhum.2021.720699
24. Гайдышев И.П. Решение научных и инженерных задач средствами Excel, VBA и С/С+++. Санкт-Петербург: ВХВ-Петербург, 2004. 512 с.
25. Леонов В.П. Требования и рекомендации по описанию и использованию статистического анализа в исследованиях. Инновационная медицина Кубани. 2019;15(3):74-76. DOI: 10.35401/2500-0268- 2019-15-3-74-76
26. Motiian S., Pergami P., Guffey K., Mancinelli C.A., Doretto G. Automated extraction and validation of children’s gait parameters with the Kinect. Biomed Eng On line. 2015; 14: 112. DOI: 10.1186/s12938-015-0102-9
27. GieysztorE., Pecuch A., KowalM., Borowicz W., Paprocka-Borowicz M. Pelvic symmetry is influenced by asymmetrical tonic neck reflex during young children’s gait. International journal of environmental research and public health. 2020; 17(13): 4759. DOI:10.3390/ijerph17134759
28. Oudenhoven L.M., Booth A.T.C, Buizer A.I., Harlaar J., van der Krogt M.M. How normal is normal: Consequences of stride to stride variability, treadmill walking and age when using normative pediatric gait data. Gait Posture. 2019; 70: 289-297. DOI:10.1016/j.gaitpost.2019.03.011.

Авторы
Долганова Тамара Игоревна
Доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник научной лаборатории клиники нейроортопедии и системных заболеваний
rjik532007@rambler.ru
ORCID https://orcid.org/0000-0002-0117-3451

Смолькова Лидия Владимировна
Аспирант
slv@odb45.ru
ORCID https://orcid.org/0000-0001-9665-0427

Долганов Дмитрий Владимирович
Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научной лаборатории клиники нейроортопедии и системных заболеваний
paradigma-dv@rambler.ru
ORCID https://orcid.org/0000-0002-8708-1303

ФБГУ «НМИЦ ТО» им. акад. Г.А.Илизарова
Российская Федерация,640014, г. Курган, улица М. Ульяновой, 6