Протезирование конечностей

Ходьба на протезе отличается заметной асимметрией измене­ния межзвенных углов сохранившейся и протезированной ко­нечностей.

При ходьбе у человека возникают силовые факторы, называе­мые главным вектором и главным моментом сил реакции опоры. Типичные графики вертикальной и продольной составляющих главного вектора опорной реакции при ходьбе в произвольном тем­пе в норме представлены на рис. 15.18. Для графика вертикальной составляющей главного вектора опорной реакции характерно наличие вершин, соответствующих переднему (опора на пятку) и заднему (отталкивание передним отделом стопы) толчкам. Амп­литуда этих вершин превышает массу человека и достигает 1,1 — 1,25Я (Р — масса человека). Продольная составляющая тоже имеет две вершины разных знаков: первая, соответствующая перед­нему толчку, направлена вперед; вторая, соответствующая заднему толчку, направлена назад. Максимум продольной составляющей главного вектора опорной реакции достигает 0,25Р.

Еще одна составляющая главного вектора опорной реакции — поперечная. Она возникает при переступании с одной ноги на дру­гую, и ее максимум достигает 8—10% массы человека. При ходьбе на протезе также характерна заметная асимметрия между опор­ными реакциями сохранившейся и протезированной конечностей.

Так, при односторонней ампутации голени на 20—25% увели­чивается амплитуда угла в ТБС сохранившейся и протезированной конечностей, а при односторонней ампутации бедра возрастает

амплитуда этого угла только на протезированной конечности. Меж-звенный угол в коленном шарнире (КШ) протезированной конеч­ности в интервале опоры равен нулю, так как отсутствует характер­ное для нормы подгибание в коленном суставе в начальный момент переднего толчка (рис. 18.52).

Асимметрия ходьбы на протезе проявляется в аритмии шагов: опорный период на протез меньше опорного периода на здоровую ногу. Для количественной оценки этой аритмии вводится коэффи­циент ритмичности, равный отношению продолжительности опор­ных периодов протезированной и здоровой конечностей.

Энерготраты при ходьбе в норме и на протезах. Ампутация части нижней конечности резко меняет распределение энерготрат на мышцы здоровой и протезированной конечностей. Усечение одной конечности на уровне голени приводит к потере ее мышеч­ных энергоресурсов на 60—66%, а на уровне бедра — на 70—85%. В связи с этим оставшиеся мышцы сохранившейся конечности и культи работают в режиме компенсаторных перегрузок. Расчеты показывают что инвалид, преодолевающий в день расстояние в 5 км, из-за перегрузок нуждается в восполнении энергии, равной 18—20 МДж (при ходьбе в норме в тех же условиях — 5 МДж). Таким образом, одна лишь ходьба переводит инвалидов в катего­рию лиц, занятых тяжелым физическим трудом.

На рис. 18.53 показана траектория перемещения ОЦМ тела человека при ходьбе в норме и на протезе бедра в проекции на фрон­тальную плоскость.

При опоре на сохранившуюся конечность почти вдвое увеличи­вается вертикальная компонента — подъем ОЦМ вверх, а при опо­ре на протезированную конечность более чем вдвое увеличивается поперечное перемещение ОЦМ, появляется хромота.