Kas ir gaitas biomehānika?

Balsta fāzē ķermenis pārveļas pāri balsta kājai gandrīz kā apgriezts svārsts. Ceļoties uz augšu, uzkrājas potenciālā enerģija, krītot uz priekšu tā pārvēršas kustības enerģijā, un šī maiņa notiek pretfāzē, tāpēc katrā solī daļa enerģijas tiek atgūta, nevis izšķiesta.

Otrs enerģijas avots ir cīpslu elastība. Ahilleja cīpsla un pēdas velves saite atspēriena laikā izstiepjas un pēc tam atsitas atpakaļ kā atspere. Skriešanā šī atdeve ir īpaši nozīmīga, un tieši tāpēc skriešana ir enerģētiski daudz lētāka, nekā varētu domāt, skatoties uz kustību apjomu.

Pati balsta fāze parasti tiek aprakstīta kā trīs secīgi šūpuļi. Vispirms ķermenis veļas pāri papēdim, tad pāri potītei, tad pāri pēdas priekšdaļai. Ja kāds no šiem trim posmiem sabojājas, piemēram, potītes stīvuma dēļ, pārējie sāk kompensēt, un gaita mainās visā garumā, nevis tikai vienā vietā.

Kinemātiku mēra ar kustību uzņemšanas sistēmām: uz ķermeņa piestiprina atstarojošus marķierus, ko seko vairākas kameras, un dators no tiem aprēķina locītavu leņķus. Vienkāršākos gadījumos pietiek ar video no diviem virzieniem.

Kinētiku mēra ar spēka platformām, kas iemontētas grīdā un reģistrē, ar kādu spēku un kādā virzienā pēda spiež uz zemi. Papildus izmanto spiediena paklājus, kas rāda slodzes sadalījumu zem pēdas, un elektromiogrāfiju, kas rāda, kuri muskuļi un kurā cikla brīdī ieslēdzas.

Svarīgs klīnisks rādītājs ir arī vienkārši iešanas ātrums. Gerontoloģijā to izmanto kā vispārēju veselības un funkcionālās rezerves rādītāju, jo tas atspoguļo vienlaikus sirds un asinsvadu, nervu sistēmas un muskuļu stāvokli.

Dažas gaitas izmaiņas norāda uz konkrētiem cēloņiem. Ja cilvēks uz vienas kājas stāv manāmi īsāku laiku nekā uz otras, tas parasti nozīmē, ka šī kāja sāp. Ja pārnešanas fāzē pēdas purngals aizķeras un cilvēks kāju ceļ neparasti augstu, jādomā par pēdas atliecēju vājumu.

Ja, stāvot uz vienas kājas, iegurnis noslīd pretējā pusē, tas liecina par gūžas atvilcējmuskuļu vājumu. Ja gaita ir plata, nevienmērīga un cilvēks nespēj iet pa taisnu līniju, tas norāda uz smadzenīšu vai līdzsvara sistēmas traucējumu. Sīki, čāpojoši soļi ar grūtībām uzsākt kustību ir raksturīgi citai slimību grupai.

Šie ir mehānismu apraksti, nevis diagnozes. Pie ģimenes ārsta jādodas, ja gaita mainās bez skaidra iemesla, ja sākas biežas paklupšanas vai kritieni, ja parādās kājas vājums vai nejutīgums. Ja gaitas izmaiņas iestājas pēkšņi un tām pievienojas runas, sejas vai redzes traucējumi, jāsauc neatliekamā palīdzība. Ar gaitu strādā neirologs, ortopēds, fizikālās medicīnas ārsts un fizioterapeits, bērniem arī bērnu ortopēds.

Šos divus vārdus sajauc visbiežāk, un atšķirība ir vienkārša: kinemātika ir tas, ko redzat, kinētika ir tas, kāpēc tas notiek. Divi cilvēki var kustēties gandrīz vienādi, bet ar pavisam atšķirīgiem spēkiem locītavās; un otrādi, divi atšķirīgi izskatīgi gājieni var slogot ceļgalu vienādi.

Praktiskā nozīme ir liela. Gaitas „labošana“ pēc izskata vien, neko nemērot, var samazināt vienu slodzi un palielināt citu. Tieši tāpēc klīniskā gaitas analīze vienmēr apvieno abus skatpunktus un kustību datus salīdzina ar muskuļu aktivitāti.

Trešais jēdziens, ko mēdz pievienot, ir gaitas energētika, proti, cik daudz skābekļa cilvēks patērē, lai noietu attālumu. Tas ir svarīgs rādītājs protezēšanā un neiroloģisku slimību gadījumā, jo tieši enerģijas cena, nevis kustības izskats, nosaka, cik tālu cilvēks reāli spēj aiziet.

Vispārsteidzošākais secinājums no gaitas mehānikas ir tas, ka katrs solis sākas ar to, ka ķermenis tiek palaists krist uz priekšu. Muskuļi lielākoties nevis grūž, bet bremzē: pēc papēža uzlikšanas priekšējie apakšstilba muskuļi ļauj pēdai nolaisties lēni, ceļgala taisnotājs bremzē saliekšanos, un īstais aktīvais grūdiens notiek tikai atspērienā. Tieši tāpēc nogurusi gaita kļūst skaļa: bremzēšana pirmā pazūd.

Vēl viens plaši izplatīts uzskats, kas ir vērts piesardzības, ir tas, ka pēdas ieripināšana uz iekšu pati par sevi rada traumas un ka to obligāti jālabo ar speciāliem apaviem. Pētījumu rezultāti par to nav viennozīmīgi, un pēdas kustības amplitūda veseliem cilvēkiem ļoti atšķiras. Apavu vai ieliktņu izvēle, ja ir sūdzības, ir jautājums, kas jāpārrunā ar speciālistu, nevis jāatrisina pēc video internetā.