При использовании различных стелек или ортопедических приспособлений наблюдается несколько различий в скелетном движении. Это свидетельствует о том, что при любом данном задании каждый сустав имеет предпочтительную структуру движения и пытается воссоздать ее во время выполнения цикличных движений, таких, как ходьба или бег. Высказывается предположение, что любое отклонение от данной структуры встретит сопротивление со стороны системы двигательного контроля. Обувь и стельки способны изменить положение сустава, которое повлияет на структуру движения. Если перемещения сустава приближают движение к предпочтительной структуре, то мышцам требуется меньшая степень активации, чтобы выполнить привычную структуру движений. Если происходит удаление движения от привычной структуры, активация мышц, как правило, увеличивается. Это потенциальное увеличение мышечной силы может привести к усилению суставной силы, что может вызвать травму.
Установлено, что незначительные изменения в обуви, как, например, при использовании различных ортопедических приспособлений, приводят к различиям в мышечных структурах. Когда один и тот же испытуемый бежал в двух различных видах обуви, изменения были очевидны в мышцах-разгибателях, которые служат для поддержания тела, а также для контроля движений в коленном и тазобедренном суставах.
В один и тот же момент опорной фазы обувь вызывала более значительную активацию мышц. Это свидетельствует о том, что уже при изменении взаимодействия между стопой и опорой в структуре активации мышц и величине сил, действующих на сустав, могут произойти изменения. Эти изменения происходят на уровне подсознания, которые отражаются в оценке степени удобства различных конструкций обуви. Интересно, что испытуемый отмечал большую комфортность обуви, которая вызывала меньшую степень активации мышц.
Ортопедическая обувь используется для повышения комфортности во время занятий двигательной активностью. Комфорт представляет собой субъективное качество, которое трудно определить. С биомеханической точки зрения:
- комфорт может быть связан с тем, что стелька или ортопедическое устройство удобны в использовании.
Если стелька не соответствует форме стопы, это приводит к увеличению давления и дискомфорту;
- комфорт может быть связан с устойчивостью. Если стелька приводит к менее устойчивому положению стопы, то для стабилизации сустава во время выполнения динамических движений требуется дополнительная мышечная работа. Увеличение работы мышц интерпретируют как снижение степени комфортности;
- комфорт может быть связан с утомлением. Если мышцы расходуют больше энергии, пытаясь модифицировать структуры движения или стабилизировать положение суставов, это может привести к преждевременному утомлению. Выполнение даже простых задач в состоянии утомления можно интерпретировать как снижение степени комфортности.
Комфорт, таким образом, играет весьма важную роль. Если в той или иной обуви спортсмен не чувствует себя комфортно, то он просто-напросто не должен ее носить.
Функциональное группирование
Решение механической проблемы, как правило, имеет единственное оптимальное решение. В биомеханике существует множество решений вследствие индивидуальных различий в биологической конституции. Одни и те же действия приводят к абсолютно различным результатам у разных людей. Это можно продемонстрировать, предложив одну и ту же стельку разным испытуемым и изучив изменения давления на стопу.
Используя одну и ту же стельку, каждый из трех испытуемых использовал различное решение двигательной задачи. У первого испытуемого наблюдалось увеличение давления у пятки, снижение давления в средней части стопы, давление в передней части стопы практически не изменилось; у второго испытуемого отмечалось снижение давления в области пятки и средней части стопы, давление в передней части стопы осталось таким же; у третьего испытуемого давление во всех участках стопы практически не изменилось. Эти результаты убедительно указывают на необходимость индивидуального подхода к каждому испытуемому.
Сгруппировать испытуемых и предсказать двигательные реакции можно на основании чувствительности подошвенной поверхности стопы. В стопе есть множество различных сенсорных рецепторов, которые реагируют на давление, вибрацию, боль и термальный стимул. Эти рецепторы передают сигналы об изменении условий в области стопы, которые поступают в центральную нервную систему. Предполагают, что при изменении условий в области стопы меняется и сигнал, идущий к рецепторам, вследствие чего тело соответственным образом реагирует на эти изменения. Индивидуальные различия в чувствительности этих рецепторов, а также в способе интерпретации сигналов, посылаемых рецепторами, могут объяснить тот факт, почему испытуемые, более восприимчивые к механическим стимулам, более выражено реагируют на изменения давления или материала под стопой.
