Обновление. Проект "Ортопедическая стелька" будет участвовать в проекте У.М.Н.И.К. в ноябре 2014 года

 

Изготовление ортопедических стелекС учетом особенностей спортивной стопы, ее многочисленных деформаций и заболеваний в связи с перегрузками в процессе спортивных занятий становится актуальным разработка методов коррекции и профилактики различных форм плоскостопия связанных с занятиями определённым видом спорта. Научно-исследовательский центр спортивной науки Южно-Уральского государственного университета начал искать пути решения задач по проведению своевременной профилактики, снижению негативного воздействия тренировочного и соревновательного процессов, а также устранению негативных последствий данного заболевания, в том числе в процессе реабилитации спортсмена. Нами были изучены стандарты и ГОСТы по созданию спортивных стелек, изучены новейшие программы создания обуви, колодок под обувь и стелек. Была учтена форма и степень развития плоскостопия, вторичные деформации стоп, патологии и аномальные установки суставов нижних конечностей, костей таза, позвоночного столба, посттравматические состояния, нарушения биомеханики и индивидуальные особенности ОДА, степень физической активности, вид спорта, вес. После биомеханического исследования, включающего стабилометрию и оценку распределения давления по стопе, исследование позволяет определить постурологический (позовый) статус  человека, выявить различные заболевания и многие функциональные и анатомические асимметрии организма. На основе полученных данных по оттиску стопы изготавливаются стельки, точно повторяющие анатомию стопы спортсмена. Так же, был сделан поиск прочного и наименее износостойкого материала (чтобы стелька могла большее количество времени держать свою форму). Мы остановились на силиконовых каучуках, содержащим в основе платину и/или олово (силикон обладает высокими показателями прочности на разрыв). Силикон не выделяет каких-либо веществ на поверхность, является достаточно упругим.

Прототип

Был создан первый прототип стельки. Используя контрольно-измерительную машину CIMCORE Stinger II, нами была получена 2D компьютерная модель контура мужской стельки 45 размера (рисунок 1а). Абсолютная погрешность измерений составляет 0.1мм, что позволяет говорить о достаточной точности проектируемой стельки. Затем, на основе полученного контура и изученным ГОСТам в программе SolidWorks была спроектирована 3D модель прототипа стельки (рисунок 1б), после чего спроектирована и изготовлена оригинальная форма для ее отливки. Полученный результат не подошел по нашим требованиям (рисунок 1в). На получение пары стелек было истрачено большое количество силиконового каучука, не было создано вентилирующих отверстий по форме всей стельки, поверхность стельки была большой.

 

            

                 а  б  в

 

Рисунок 1. а-2D модель стельки, б – Форма отливки, в – отлитая модель стельки.

 

Созданная нами вторая форма отливки исправила выявленные ранее недостатки (рисунок 2).

            

 а  б

 

Рисунок 2. а – крышка формы отливки, б – форма отливки.

 

При помощи созданного нами устройства коррекции (Рисунок 3), мы изменяли индивидуальную стельку в динамике (человек шагал на платформу) и статике (положение сидя) под конкретного человека. При анализе собранных данных и при помощи устройства держания и коррекции стельки были созданы индивидуальные ортопедические стельки (Рисунок 4).

  

Рисунок 3 Устройство держания и коррекции стельки

 

 

 а  б

Рисунок 4. Вид готовой ортопедической стельки. А-вид сверху, б –вид сбоку.

 

 

Профессиональные спортсмены, их тренеры и спортивные врачи постоянно стремятся совершенствовать способы повышения своих спортивных результатов. При использовании ортопедических стелек в спорте во многом улучшается рессорная и опорная функции стоп, и за счет этого значительно повышается выносливость спортсмена, резко снижаются травмы стоп.

Ортопедическая стелька призвана значительно снизить повреждающую силу удара во время чрезмерных спортивных нагрузок, не допуская травматизацию спортсмена.

В процессе создания ортопедической стельки нами были получены следующие результаты:

  • изучили требования, предъявляемые к обуви для создания спортивной стельки;
  • определили нагрузку на стопы во время выполнения двигательных действий (циклические виды спорта) с помощью современных биотехнических средств;
  • выявили антропометрические особенности состояния стоп спортсменов, с целью определения степени их патологических изменений;
  • разработали конструкции комбинированной основной и профилактической вкладной стельки обуви для тренировок на основе анализа распределения давления по плантарной поверхности
  • оценили физико-механические характеристике разработанной конструкции основной стельки и определили вязко-упругие свойства материала для нее согласно теории гармонических колебаний;
  • создали оригинальную конструкцию основной комбинированной и профилактической вкладной стелек для специальной обуви, позволяющие равномерно распределять нагрузки на плантарную поверхность стопы, которая позволит снизить развитие патологических отклонений стоп у спортсменов

Заключение

На основе проведенного анализа литературных источников изучены материалы и методы способы изготовления, существующих ортопедических стелек для спортсменов.

Анкетирование, проведенное нами, позволило выявить требования, предъявляемые спортсменами к обуви и стелькам для тренировок, позволив обосновать необходимость научного подхода к проектированию оригинальной ортопедической стельки.

На основе полученных данных разработана конструкция комбинированной основной стельки, обеспечивающая за счет рационального распределения давления в пучковой части следа, амортизацию ударных нагрузок, предупреждение развития и прогрессирования статических деформаций стоп.