Разработка и обоснование конструкций обуви по показателям ортопедического статуса

Изначально природа создавала организм человека как крайне гармоничное существо, в котором огромная роль отводилась симметрии правой и левой половин тела. Даже крайне незначительное нарушение этой симметрии приводит к проблемам в позвоночнике человека. Так, например, неравномерность сводов правой и левой стоп, разная длина ног или же перекос таза (который просто должен быть расположен абсолютно симметрично из-за вертикального положения туловища в пространстве) приводят к появлению и закреплению компенсаторного искривления в сторону в поясничном отделе позвоночника. Другими словами, во всех этих случаях мы имеем дело с постепенным развитием сколиотической болезни. Исследования показали, что практически любая патология позвоночника берет свое начало от стоп. Стопа — начальное звено кинематической цепи, и нарушения биомеханики стопы передаются на все вышележащие опорные структуры тела.

С точки зрения неврологии и теории управления движениями, стопа является мощным рецепторным полем на границе раздела сред: тело-опора. В опорных структурах тела каждый вышележащий сегмент функционально зависит от нижележащих и наоборот. В период опоры, стопа является начальным звеном замкнутой кинематической цепи. Следовательно, в шаговом цикле особенности функционирования стопы индивида во многом детерминируют биомеханику вышележащих отделов всей нижней конечности, таза и позвоночного столба — все эти структуры опираются на стопу. Отклонение стопы от гравитационной оси тела порождает целый каскад избыточных компенсаторных движений и, соответственно, перегрузок в вышележащих звеньях опорно—двигательной цепи. С развитием деформаций стоп, помимо болей в нижних конечностях, нарушения кровообращения в них, судорог, в ряде случаев развивается нарушение осанки. Известно, что плоскостопие (особенно одностороннее) нередко является первичным моментом в образовании боковых искривлений позвоночника. Сколиозы, нарушая осанку, ведут иногда к неправильному функционированию органов грудной клетки и даже брюшной полости, так как искривленные грудная клетка и позвоночник ограничивают подвижность легочных краев и диафрагмы, в результате чего нарушается функция сердца, органов дыхания, пищеварения.

При анализе причинно-следственного взаимоотношения между позицией стопы и дисфункциональными повреждениями нижней конечности, таза и позвоночного столба, рассматривается связь между биомеханикой стопы в период опоры и дистонией постуральной мускулатуры тела. Современные условия вынуждают человека длительное время находиться в обуви, что противоречит естественному запрограммированному развитию стопы. Поэтому от обуви, в первую очередь ее конструктивных особенностей, во многом зависит развитие и формирование архитектуры стопы.

В связи с этим разработка конструкций обуви на основе оценки состояния опорно-двигательного аппарата является актуальной.

Объектом исследования является группа женщин в возрасте от 19 до 33 лет, находящаяся в одинаковых условиях, состояние стоп и опорно-двигательного аппарата которых без явных патологических изменений.

Предметом исследования является конструкции обуви различного назначения.

Целью диссертации является повышение эргономических свойств обуви на основе потребительских предпочтений, мониторинга антропометрических и биомеханических параметров стоп.

В соответствии с целью исследования в работе:

— рассмотрены роль и место эргономических показателей обуви в общем комплексе свойств;

— определены предпочтения потребителей в отношении художественно-конструктивных признаков внешнего вида женской повседневной обуви;

— проведены обзор методик и средств исследования формы поверхности тела человека;

— проведены антропометрические исследования стоп в исследуемом коллективе;

— проведены топографические исследования дорсальной поверхности туловища в обследуемой группе;

— проведены биомеханические исследования;

— проведен мониторинг антропометрических и топографических параметров;

— определены требования к созданию эргономичной конструкции обуви;

— выделены модели-аналоги для различных сезонов носки;

— разработаны коллекции женской обуви с учетом результатов анкетирования, антропометрических и биомеханических исследований;

— изготовлены три опытных образца обуви различного назначения;

— проведена апробация обуви.

Актуальность исследования. Высокий уровень развития современного общества на первый план выдвигает заботу о здоровье населения и комфортности окружающей человека предметной среды. В этой связи обувь, как жизненно необходимый элемент, постоянно сопровождающий человека, требует своего совершенствования.

Особую актуальность приобретают разработки эргономичных конструкций обуви. Организм человека функционирует как единое целое. Анатомические отклонения стопы от нормы связаны с изменениями в позвоночнике и появление деформации одного вызывает развитие патологических отклонений другого.

Методы исследования и технические средства решения задач. Работа базировалась на комплексном системном подходе к оценке эргономических свойств обуви, предполагающем использование методов:

— системного и структурного анализов;

— антропометрических, биомеханических, топографических и социологических исследований;

— плантографии;

— математической статистики;

— теорий конструирования и технологии изделий из кожи, материаловедения.

Научную новизну работы составляют:

— полученные антропометрические данные.

— выявленные показатели состояния стоп в выбранном коллективе;

— топографические характеристики поверхности тела в выбранном коллективе;

— установленные динамические характеристики ходьбы в наблюдаемой группе;

— выявленные предпочтения потребителей в отношении художественно-конструктивных признаков внешнего вида женской повседневной обуви;

— сформулированные требования, определяющие создание эргономически обоснованных конструкций обуви.

В работе предпринята попытка, на основе антропометрических, топографических и биомеханических данных обследуемых создать эргономически обоснованные конструкции обуви, обеспечивающие максимальное воздействие на опорно-двигательный аппарат факторов, снижающих развитие деформаций. Работа выполнялась в рамках госбюджетной НИР кафедры художественного моделирования, конструирования и технологии изделий из кожи МГУДТ «Развитие фундаментальных и прикладных исследований конструирования и технологии одежды, обуви и кожгалантереи» (2007;2008 гг.) и «Фундаментальные и прикладные исследования в производствах изделий из кожи» (2009;2010 гг.).

Практическое значение имеют:

— результаты антропометрических, топографических и биомеханических исследований;

— сформулированные рекомендации по созданию эргономичных конструкций обуви;

— коллекции обуви;

— результаты оценки лечебно-профилактического эффекта разработанных конструкций обуви;

— методика разработки эргономически обоснованных конструкций обуви.

Реализация результатов. Исследования проводились среди студентов.

Московского государственного университета дизайна и технологии. Полученные результаты используются в учебном процессе кафедры «Художественного моделирования, конструирования и технологии изделий из кожи» Московского государственного университета дизайна и технологии в виде учебных пособий: «Обзор методов исследования тела человека в пространстве», «Место и роль эргономических свойств в общем комплексе показателей качества обуви».

Апробация, публикации и внедрение результатов работы. Основные результаты отражены в четырех публикациях.

Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры художественного моделирования, конструирования и технологии изделий из кожи МГУДТ. Отдельные результаты работы докладывались на научных конференциях студентов «Молодые ученые XXI веку» в 2008;2009гг. и на IIII «Международных фестивалях науки» в 2008;2010 гг.

Объем и структура работы. По своей структуре диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 191 страницах машинного текста, содержит 39 рисунков, 29 таблиц, 2 графика, 12 диаграмм. Приложения представлены на 307 страницах.

Список литературы

включает 106 источников.

12. Результаты работы имеют социальный эффект, выражающийся в своевременном обеспечении населения эргономически обоснованной обувью с высокими лечебно-профилактическими и эстетическими свойствами.