Математическая морфология.
Электронный математический и
медико-биологический журнал. - Т. 7. -
Вып. 3. - 2008. - URL:
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTМ
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-19-html/TITL-19.htm
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-19-html/cont.htm
УДК 611.7
Соматометрические и функциональные показатели предплечья и кисти студенток 1986-1989 гг. рождения СГАФКСТ
Ó
2008 г. Сафоненкова Е. В.
Заключения,
представленные в этом исследовании, были основаны на данных сомато-, гонио- и
динамометриии 40 студентов СГАФКСТ 19-22 лет. Соматодиагностика была выполнена
методом Р. Н. Дороховым. У подвижности руки есть высокое разнообразие. С
увеличением размера предплечья подвижность лучезапястного сустава уменьшается и
изменяется. Эти изменения отражены в разработанной классификации.
Ключевые слова: соматодиагностика, предплечье, кисть.
Актуальность
Рука сыграла исключительно важную роль в процессе становления человеческого рода, и не менее важная роль принадлежит ей в жизни каждого человека. Не даром со времен глубокой древности философы и ученые уделяли большое внимание вопросу о значении руки. Анаксагор (V век до н.э.) считал, что «человек разумен, ибо он имеет руки». Лукрецию Кару (І век до н.э.) принадлежат слова: «Кисти у нас как служанки, и справа и слева, чтобы с помощью их делать то, что нужно для жизни». А Клавдий Гален (ІІ век н.э.) писал «В вознаграждение за свою наготу и безоружность человек получил руку. Подобно тому, как ему был дан разум, высшая из всех способностей, точно так же он превзошел животное обладанием ручной кисти, этим инструментом из всех инструментов». Фридрих Энгельс научно обосновал роль труда в процессе происхождения человека и указал на весьма совершенное развитие руки, «являющейся не только органом труда, она так же и продукт его». (Ф. Энгельс. Диалектика природы.– К.Маркс, Ф.Энгельс. Соч., т.20, стр.488).
Наиболее важной частью верхней конечности – хватательным и удерживающим органом – является кисть. Ее большая подвижность объясняется значительным количеством степеней свободы, которыми она обладает. Только три главных сустава верхней конечности – плечевой, локтевой и лучезапястный – дают кисти в общей сложности семь степеней свободы, т.е. больше того, что необходимо для её неограниченной подвижности в пространстве, равным длине руки. На рисунке 1 представлены возможности кисти как органа захвата и удержания с точки зрения функции.
Интересны два показателя: перемещение вокруг трех взаимно перпендикулярных осей и укрепляющий аппарат, допускающий эти движения.
|
|
Рис. 1. Участие кисти в некоторых трудовых и бытовых
операциях
(по Е. И. Даниловой)
Лучезапястный сустав – сложен по образованию. Он слагается из дистальной части лучевой кости, хряща, натянутого между шиловидным отростком локтевой кости и внутренним краем лучевой кости и костей проксимального ряда запястья. Окончательное формирование лучезапястного сустава заканчивается к 18-20 годам.
В анатомии принято изучать верхнюю конечность при
супинированном положении, когда локтевая и лучевая кости расположены
параллельно. Однако, когда руки опущены, то предплечья и кисти обращены своими
ладонными поверхностями к телу, находятся в промежуточном положении между
пронацией и супинацией, а у некоторых людей даже в гиперпронированном положении.
Эта связано с большим тонусом мышц-пронаторов по сравнению с
мышцами-супинаторами. Что связано так же с некоторой согнутостью пальцев. Строению кисти, её движениям посвящено
множество работ, однако комплексно морфологические и функциональные показатели
изучены недостаточно.
Была поставлена цель изучить с помощью сомато-, гонио- и динамометрии особенности
кисти девушек 19-22 лет, которые могут быть использованы при первичном спортивном
отборе (П.В.Башкиров, 1968). Данные характеристики изучены у 40 студенток
СГАФКСТ.
Задачи
исследования:
– определить соматометрические показатели
кисти и предплечья;
– провести соматодиагностику по методу Р.Н.
Дорохова;
– оценить подвижность в лучезапястном
суставе;
– оценить ассиметрию метрических и
динамических показателей;
– установить корреляционные взаимосвязи
исследуемых показателей.
Материал исследования: обследовано 40 студенток, не имеющих специальной физической подготовки.
Методы исследования: соматометрия,
соматодиагностика, гониометрия, динамометрия, статистическая обработка цифрового
материала.
Соматодиагностика
В работе была определена габаритная вариация, обследованная по методу Р.Н. Дорохова.(1979-2001 гг.) (рис.1).
Длина и масса тела, а также их соотношения являются
важнейшими интегративными характеристиками состояния здоровья человека на
протяжении всей его жизни (В.В. Бунак, 1937,
Г. Гримм, 1967). Наиболее устойчивы показатели весоростового индекса в
период от 18 до 40 лет.
Анализ габаритного уровня варьирования показал, что
20% студенток относятся по массе тела к микросомному типу (МиС), 55% к
мезосомному типу (МеС) и 25% к макросомному типу (МаС). То есть имелось
нормальное распределение материала. По длине тела – 30% девушек относились к
МиС типу, 47,5% к МеС и 22,5% к МаС типу.
ДТ МТ
ДТ
МегС НаС
0,800
0,200
МаС МиС
0,568 МеС 0,432
Рис.2.
Распределение студенток по габаритным показателям
Наблюдается резкое расхождение в величине показателей вариации массы и длины тела, что связано с избытком и дефицитом массы тела, которая доходит до 45-52,5%. Это превышает нормы прошлых лет в два раза, следовательно показатели обследования 1986 года нуждаются в уточнении.
В исследуемой выборке имеется незначительное
рассеивание показателей по длине тела – 2,8%, что в два раза меньше
среднепопуляционной характеристики. По обхвату мышц разгибателей предплечья
–8,6% – втрое больше, чем вариация длины тела. Это подтверждает закон о том,
что меньший показатель всегда более вариативен, так как генетически меньше устойчив.
Таблица 1
Соматометрические показатели студенток
|
|
ДТ |
МТ |
Дпп |
Опп max |
Опп min |
Обхв.раз-гибателей |
Обхв. сгиба-телей |
Обхв.разг.:Опп max |
Обхв сгиб.: Опп max |
|
М |
167 |
59,8 |
23,48 |
22,6 |
16,1 |
10,4 |
12,29 |
45,9 |
54,1 |
|
max |
176 |
69 |
28,4 |
24,5 |
17,7 |
12,3 |
14 |
50 |
59 |
|
min |
158 |
51 |
21,5 |
20 |
13,8 |
9 |
10,5 |
41 |
50 |
|
σ |
4,74 |
4,19 |
1,651 |
1,48 |
1,017 |
0,859 |
1,0424 |
2,6 |
2,6 |
|
CV |
2,8 |
7 |
7,2 |
6,6 |
6,3 |
8,6 |
8,5 |
5,9 |
4,8 |
Выявлено, что метрические показатели сгибателей предплечья выражены сильнее (М=12,29 см), чем его разгибатели (М=10,4 см). Это связано с повседневной тренируемостью сгибателей, в то время как его разгибатели меньше подвергаются тренировке в быту.
На основании соматометрических показателей исследуемая
группа разделена по соматическим типам (СТ): 12,5% студенток относится к МиС
типу, 80% – к МеС , 7,5% – к МаС типу.
Результаты приведены в таблице (табл. 2).
Таблица 2
Результаты анализа габаритного уровня варьирования
|
СТ |
|
ДТ |
МТ |
Дпп |
Длина кисти |
Опп max |
Опп min |
Обхв.сгиб. |
Обхв.разг. |
Обхв. разг.: Опп min |
Обхв. сгиб.: Опп max |
Объем предпл. |
|
МиС |
М |
162,4 |
57,0 |
21,9 |
17,7 |
21,2 |
15,3 |
9,9 |
11,3 |
46,7 |
53,3 |
911,0 |
|
σ |
2,3 |
3,1 |
0,2 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
0,9 |
0,7 |
2,6 |
2,6 |
95,3 |
|
|
CV |
1,4 |
5,4 |
0,9 |
4,6 |
5,6 |
10,4 |
9,0 |
6,2 |
5,6 |
4,9 |
10,5 |
|
|
МеС |
М |
167,4 |
59,9 |
23,6 |
18,0 |
22,8 |
16,1 |
10,4 |
12,4 |
45,8 |
54,2 |
1029,9 |
|
σ |
4,9 |
4,2 |
1,6 |
0,7 |
1,4 |
0,9 |
0,8 |
1,0 |
2,8 |
2,8 |
91,3 |
|
|
CV |
2,9 |
7,1 |
6,9 |
3,8 |
6,1 |
5,4 |
8,1 |
8,2 |
6,1 |
5,1 |
8,9 |
|
|
МаС |
М |
169,0 |
63,7 |
24,5 |
18,4 |
23,9 |
16,9 |
10,9 |
13,0 |
45,4 |
54,6 |
1143,1 |
|
σ |
1,0 |
1,5 |
2,1 |
0,5 |
1,6 |
0,9 |
0,8 |
1,0 |
1,6 |
1,6 |
93,3 |
|
|
CV |
0,6 |
2,4 |
8,7 |
2,7 |
6,8 |
5,1 |
7,4 |
7,7 |
3,6 |
3,0 |
8,2 |
|
Функциональные показатели подвижности
лучезапястного сустава студенок 1986-1989 гг. рождения
СГАФКСТ |
Анализ корреляционных взаимосвязей исследованных соматометрических
показателей дал нам следующие результаты. Выявлены высокие положительные
взаимосвязи между Опп max и Обхватом
разгибателей (r = 0,73); Опп max и Обхват
сгибателей (r =0,83) и другими показателями. Это согласуется с мнением
Р.Кнусманна (1960), что обхват предплечья может в возрасте 16-25 лет служить
показателем общей полноты тела.
Отрицательная
корреляционная взаимосвязь выявлена между объемом предплечья и Опп max, Опп min, обхватом сгибателей и обхватом разгибателей
(табл.3).
Таблица 3
Корелляция соматометрических показателей обследованных студенток
|
|
ДТ |
МТ |
Дпп |
Опп max |
Опп min |
Обхв. разг |
Обхв. сгиб |
Обхв. разг.:Опп max |
Обхв сгиб.:Опп max |
Объем пред- плечья |
|
ДТ |
1,00 |
0,22 |
0,46 |
0,08 |
0,08 |
-0,22 |
0,29 |
-0,42 |
0,43 |
0,13 |
|
МТ |
|
1,00 |
-0,07 |
0,11 |
0,16 |
0,12 |
0,05 |
0,03 |
-0,03 |
0,23 |
|
Дпп |
|
|
1,00 |
0,27 |
0,02 |
-0,02 |
0,40 |
-0,33 |
0,33 |
0,35 |
|
Опп max |
|
|
|
1,00 |
0,48 |
0,73 |
0,83 |
-0,10 |
0,10 |
0,92 |
|
опп min |
|
|
|
|
1,00 |
0,44 |
0,32 |
0,07 |
-0,06 |
0,69 |
|
Обхв. Сгиб |
|
|
|
|
|
1,00 |
0,22 |
0,60 |
-0,60 |
0,69 |
|
Обхв. Разг |
|
|
|
|
|
|
1,00 |
-0,64 |
0,64 |
0,74 |
|
Обхв.сгиб./ Опп max |
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
-1,00 |
-0,07 |
|
Обхв разг./ Опп max |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
0,07 |
|
Объем предплечья |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
Гониометрия.
Методы соматометрии, широко применяемые в медицине,
недостаточно полны без данных о подвижности. Гониометрия человеческого тела –
один из разделов динамической антропометрии, широко используемой в диагностике
травм и заболеваний суставов.
Нами проводились измерения амплитуды движения в
лучезапястном суставе вокруг возможных осей движения.
Выявлена
широкая вариативность подвижности в лучезапястном суставе: сгибание – до 900;
разгибание – до700. Отклонение в локтевую сторону – 500-600,
в лучевую сторону – движение в пределах 30-400 .
Таблица 4
|
|
кисть (в градусах) |
кисть (в %) |
||||||
|
сгиб |
разг |
отвед |
прив |
сгиб |
разг |
отвед |
прив |
|
|
М |
66 |
83,4 |
19,7 |
78,1 |
25,1 |
31,9 |
7,6 |
29,8 |
|
max |
95 |
99 |
43 |
98 |
34 |
41 |
15,4 |
38 |
|
min |
42 |
70 |
5 |
40 |
17,1 |
25,1 |
3 |
15,7 |
|
σ |
12,9 |
8,63 |
8,26 |
11,5 |
4,01 |
3,86 |
2,67 |
4,24 |
|
CV |
19 |
10,3 |
41,7 |
14,7 |
16 |
12,5 |
35,5 |
14 |
Исследования показали, что наименьшая подвижность
характерна для отведения. Однако коэффициент вариации достигает 41% –
минимальное значение 50, максимальное 430. Эти показатели позволяют выделить в лучезапястных
суставах как минимум три типа движений. На втором месте по вариативности
движений располагается движение вокруг фронтальной оси. Сгибание имеет
вариативность в пределах 19%. Размах движений от 420 до 950.
Выделены также лица со сгибательным и разгибательным типом движения. Сгибательный
– 34%; разгибательный – 41% (табл. 4).
Распределение подвижности
кисти студенток по соматическим типам приведены в таблице (табл. 5).
Таблица 5
Распределение подвижности кисти
студенток по СТ
|
СТ |
|
Кисть (в
градусах) |
Кисть (в
процентах) |
||||||
|
Сгиб. |
Разг. |
Отвед. |
Привед. |
Сгиб. |
Разг. |
Отвед. |
Привед. |
||
|
МиС |
М |
53,80 |
76,40 |
24,20 |
72,20 |
23,34 |
32,26 |
9,80 |
30,34 |
|
σ |
6,14 |
6,02 |
13,81 |
4,76 |
3,51 |
6,25 |
4,45 |
2,54 |
|
|
CV |
11,41 |
7,89 |
57,06 |
6,60 |
15,03 |
19,38 |
45,41 |
8,37 |
|
|
МеС |
М |
68,34 |
83,75 |
19,06 |
78,56 |
25,64 |
31,60 |
7,35 |
29,70 |
|
σ |
12,95 |
8,29 |
6,62 |
12,46 |
4,09 |
3,26 |
1,99 |
4,57 |
|
|
CV |
18,95 |
9,90 |
34,74 |
15,87 |
15,96 |
10,31 |
27,08 |
15,39 |
|
|
МаС |
М |
61,33 |
91,33 |
18,33 |
82,67 |
22,40 |
34,28 |
6,58 |
30,60 |
|
σ |
9,24 |
9,81 |
14,43 |
4,04 |
2,34 |
6,21 |
4,80 |
3,51 |
|
|
CV |
15,06 |
10,75 |
78,73 |
4,89 |
10,44 |
18,10 |
72,90 |
11,47 |
|
Подвижность в лучезапястных суставах имеет большое значение
в таких видах спорта как волейбол, баскетбол, теннис, гимнастика, акробатика. Методом корреляционного анализа установлено,
что с увеличением обхвата кисти подвижность в лучезапястном суставе уменьшается
(r = – 0,45). Отмечено,
что подвижность в суставе уменьшается при избыточной жировой массе предплечья.
Динамометрия
Измерение силы отдельных мышц и групп показали целесообразность изучения топографии силы отдельных мышечных групп действующих на лучезапястный сустав и пальцы кисти. Приведем значения «кистевой динамометрии» и силы отдельных пальцев кисти (табл.6).
Таблица 6
Показатели силы кистевой динамометрии и пальцев кисти
Распределение показателей силы студенток по СТ
|
СТ |
|
Сила рук |
Сила пальцев левой руки |
Сила пальцев правой руки |
|||||||||
|
прав |
лев |
указ |
средн |
безым |
мезин |
больш |
указ |
средн |
безым |
мезин |
больш |
||
|
МиС |
М |
20,40 |
19,38 |
1,74 |
1,66 |
1,26 |
0,94 |
1,72 |
1,72 |
1,62 |
1,44 |
1,02 |
1,44 |
|
σ |
2,27 |
0,57 |
0,13 |
0,09 |
0,33 |
0,09 |
0,22 |
0,15 |
0,13 |
0,27 |
0,04 |
0,33 |
|
|
CV |
11,15 |
2,93 |
7,71 |
5,39 |
26,08 |
9,52 |
12,60 |
8,62 |
8,05 |
18,76 |
4,38 |
22,82 |
|
|
МеС |
М |
26,13 |
24,66 |
2,07 |
2,22 |
1,79 |
1,46 |
1,97 |
1,91 |
2,11 |
1,70 |
1,30 |
1,93 |
|
σ |
4,38 |
5,12 |
0,39 |
0,55 |
0,59 |
0,61 |
0,37 |
0,39 |
0,45 |
0,45 |
0,29 |
0,34 |
|
|
CV |
16,76 |
20,75 |
18,92 |
24,83 |
33,20 |
41,87 |
18,62 |
20,26 |
21,57 |
26,59 |
21,92 |
17,74 |
|
|
МаС |
М |
22,50 |
24,33 |
2,43 |
2,43 |
1,83 |
1,47 |
2,47 |
2,97 |
2,53 |
1,87 |
1,23 |
2,63 |
|
σ |
3,91 |
5,80 |
0,38 |
0,72 |
0,38 |
0,32 |
0,32 |
0,84 |
0,72 |
0,32 |
0,21 |
0,64 |
|
|
CV |
17,36 |
23,82 |
15,56 |
29,73 |
20,65 |
21,92 |
13,03 |
28,27 |
28,56 |
17,22 |
16,88 |
24,12 |
|
Анализ показателей силы мышц на всей амплитуде возможного движения в суставе, а также топографии силы отдельных групп мышц позволяет более целенаправленно проводить тренировочные занятия с учетом индивидуальных особенностей спортсмена.
Показатели силы кисти (кистевая динамометрия)
обследуемых имеют высокую вариативность в пределах 18–21%.
Распределение показателей силы студенток по
соматическим типам приведены в таблице (табл. 7).
Таблица 7
|
|
сила кисти |
сила пальцев левой кисти |
сила пальцев правой кисти |
|||||||||
|
прав |
лев |
указат |
средн |
безым |
мезин |
больш |
указат |
средн |
безым |
мезин |
больш |
|
|
М |
25,1 |
24 |
2,06 |
2,16 |
1,73 |
1,4 |
1,97 |
1,97 |
2,08 |
1,68 |
1,26 |
1,93 |
|
max |
36 |
35 |
3,6 |
3,2 |
3,1 |
2,8 |
2,7 |
3,5 |
3,2 |
2,4 |
1,7 |
3 |
|
min |
18 |
14 |
1,4 |
1 |
0,9 |
0,8 |
1,2 |
1,4 |
1,4 |
0,9 |
0,9 |
1,2 |
|
σ |
4,56 |
5,06 |
0,39 |
0,56 |
0,58 |
0,58 |
0,38 |
0,5 |
0,49 |
0,43 |
0,28 |
0,44 |
|
CV |
18,4 |
21,3 |
19 |
25,6 |
32,9 |
41,4 |
19,1 |
25,1 |
23,4 |
25,6 |
21,9 |
22,8 |
Имеется высокая внутренняя корелляционная связь
силовых показателей кисти (табл. 8).
|
Корелляция силовых показателей кисти студенток |
|||||||||||||
|
|
сила кисти |
сила пальцев левой кисти |
сила пальцев правой кисти |
||||||||||
|
|
прав |
лев |
указат |
средний |
безымян |
мезинец |
большой |
указат |
средний |
безымян |
мезинец |
большой |
|
|
Сила кисти |
правой |
1,00 |
0,84 |
0,48 |
0,63 |
0,48 |
0,39 |
0,28 |
0,36 |
0,59 |
0,30 |
0,57 |
0,36 |
|
левой |
|
1,00 |
0,56 |
0,64 |
0,49 |
0,38 |
0,36 |
0,47 |
0,69 |
0,41 |
0,61 |
0,47 |
|
|
Сила пальцев левой ркисти |
указат |
|
|
1,00 |
0,83 |
0,35 |
0,30 |
0,61 |
0,79 |
0,78 |
0,35 |
0,39 |
0,78 |
|
средн |
|
|
|
1,00 |
0,59 |
0,50 |
0,51 |
0,70 |
0,83 |
0,47 |
0,53 |
0,69 |
|
|
безым |
|
|
|
|
1,00 |
0,95 |
0,18 |
0,38 |
0,67 |
0,73 |
0,78 |
0,26 |
|
|
мезинец |
|
|
|
|
|
1,00 |
0,11 |
0,27 |
0,56 |
0,71 |
0,74 |
0,25 |
|
|
большой |
|
|
|
|
|
|
1,00 |
0,60 |
0,43 |
0,17 |
0,08 |
0,86 |
|
|
Сила пальцев правой кисти |
указат. |
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
0,78 |
0,52 |
0,39 |
0,64 |
|
средн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
0,70 |
0,71 |
0,62 |
|
|
безым. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
0,73 |
0,26 |
|
|
мезинец |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
0,27 |
|
|
большой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,00 |
|
Таблица 8
Однако корреляционной взаимосвязи между динамометрическими показателями кисти
и длиннотными характеристиками не выявлено.
О развитии мускулатуры предплечья можно косвенно судить
по её обхватам (периметрам). Ожидаемой
корелляции между силой мышц, действующей на лучезапястный сустав, и
периметрами предплечья не выявлено.
Развитие силы мышц кисти и пальцев имеет первостепенное значение для многих видов спорта,
таких как: гимнастика, бокс, акробатика, волейбол, плавание и др.
Показатели силы кисти могут служить критерием
первичного отбора для создания специализированных спортивных групп.
Заключение
1) В заключение следует отметить, что обследованные
студентки при низкой вариативности длины тела отличаются различной
упитанностью.
2) В первую очередь разнообразие формы тела
обследуемых определяется развитием мускулатуры, а не жировым компонентом.
3) Подвижность в
лучезапястном суставе широко варьирует, что отражено в разработанной
нами классификации.
4) Показатели силы кисти обследованных имеют
достоверно высокую вариативность (левая кисть от 18 до 36 кг; правая кисть от 14 до 35 кг).
литература
1.
Ф. Энгельс. Диалектика
природы. – К.Маркс, Ф.Энгельс. Соч., т.20, стр.488.
2.
Дорохов Р. Н., Губа В.
П.: Спортивная морфология: Учебное пособие для высших и средних специальных
заведений физической культуры.– М.: СпортАкадемПресс, 2002, – 236с.
3.
Дорохов Р. Н., Рыбинская
Л. П.. Телосложение спортсмена 1977
г.
4.
Дорофеева Т. С. О
взаимосвязи морфологических и функциональных показателей верхней конечности./В
кн.: Материалы І Всесоюзной конференции по спортивной морфологии. М.1975, – С.
45–46.
5.
Смирнова Р. И..
Характеристика изменения силы мышц предплечья в зависимости от его положения.
С. 127–128.
6.
Иваницкий.
Морфокинезиологический анализ верхней конечности.
Somatometric and
functional activity of forearm and arm of students
1986-1989 births
SGAFKST
Saphonenkova E.V.
The conclusions presented in this
study were based on given somato-, gonio- and dynamometry of 40 students 19-22
years old SGAFKST. Somatodiagnostics was carried out using method of R. N. Dorohov. Аctivity of arm power have
reliably high diversity. With increase of the forearm size, mobility of
radiocarpal joint decreases and vary widely that is reflected in the developed
by us classification.
Key words: somatodiagnostic, forearm, arm
Кафедра анатомии и биомеханики
Смоленская государственная академия
физической культуры,
спорта и туризма
Depatment
of anatomy and biomechanic
Smolensk
State Academy of Physical Culture, Sport and Tourism
Поступила в редакцию
10.09.2008.