Учёные выяснили, что жёсткость протезной стопы влияет на нагрузку на коленный сустав сохранной конечности, однако результат зависит от условий передвижения. При обычной ходьбе более жёсткие стопы в отдельных случаях снижали расчётную нагрузку, а при подъёме по наклонной поверхности и выполнении поворотов преимущество получали более гибкие конструкции.
В сентябре 2026 года в научном журнале Journal of Biomechanics было опубликовано исследование Medial knee loading responses to prosthetic foot stiffness during various ambulatory activities, посвящённое влиянию жёсткости протезной стопы на биомеханику ходьбы.
Работа представляет практический интерес для специалистов по протезированию нижних конечностей, поскольку повышенная нагрузка на сохранную ногу рассматривается как один из факторов, связанных с риском развития остеоартроза коленного сустава.
Как проводилось исследование
В исследовании приняли участие 15 человек с односторонней ампутацией голени.
Учёные использовали три пассивно-упругие протезные стопы одинаковой конструкции, но различной жёсткости. Участники проходили испытания в случайной последовательности с разными вариантами стоп.
Специалисты анализировали ходьбу в нескольких условиях:
- По ровной поверхности.
- С изменением скорости движения.
- По наклонным поверхностям.
- При выполнении поворотов.
- С дополнительной переносимой нагрузкой.
Для оценки биомеханики использовались системы регистрации движений и измерения сил реакции опоры.
На основании полученных данных исследователи рассчитывали показатели нагрузки на внутренний отдел коленного сустава сохранной конечности.
Что показали результаты
Исследование подтвердило, что изменение жёсткости стопы способно влиять на распределение нагрузки при ходьбе.
Однако эффект оказался неодинаковым для разных двигательных задач.
При ходьбе по ровной поверхности стопы с назначенной и повышенной жёсткостью обеспечивали меньшую расчётную пиковую нагрузку на коленный сустав сохранной ноги по сравнению с более гибкой стопой. Разница составляла около 0,06 веса тела.
При ускоренной ходьбе преимущество более жёстких вариантов сохранялось: снижение оценочной нагрузки составляло около 0,11 веса тела.
При переноске дополнительной нагрузки на стороне ампутации снижение составляло приблизительно 0,08–0,09 веса тела.
Но в других условиях результаты менялись.
При подъёме по наклонной поверхности более гибкая стопа обеспечивала меньшую расчётную нагрузку на сохранное колено — разница составляла 0,06–0,10 веса тела.
При поворотах, когда протез находился с внешней стороны траектории, более гибкая стопа также демонстрировала преимущество. Разница достигала 0,26 веса тела.
Таким образом, одинаковое изменение жёсткости могло оказывать противоположное влияние в зависимости от выполняемого движения.
Насколько значимы обнаруженные различия
Авторы подчёркивают, что большинство выявленных изменений были меньше порога минимально обнаруживаемого изменения.
Это означает, что, несмотря на статистически значимые различия в отдельных условиях, практическая величина эффекта во многих случаях была небольшой.
Поэтому результаты не позволяют утверждать, что увеличение или уменьшение жёсткости протезной стопы само по себе обеспечивает существенное снижение нагрузки на сохранную конечность.
Также исследование не доказывает, что выбор определённой жёсткости предотвращает развитие остеоартроза.
Для таких выводов необходимы дополнительные исследования, в том числе с оценкой долгосрочных клинических результатов.
Что это означает для подбора протезной стопы
Полученные данные подтверждают важность индивидуального выбора жёсткости протезной стопы.
При подборе необходимо учитывать не только массу пользователя и заявленный уровень активности, но и характер повседневных нагрузок.
Например, для человека, который преимущественно передвигается по ровным поверхностям, требования к механическим характеристикам стопы могут отличаться от требований пользователя, регулярно преодолевающего подъёмы, поворачивающего в ограниченном пространстве или переносящего грузы.
При этом жёсткость нельзя рассматривать отдельно от остальных характеристик протеза.
На биомеханику ходьбы также влияют:
- Геометрия и конструкция стопы.
- Энергоаккумулирующие свойства.
- Правильность юстировки протеза.
- Состояние и посадка приёмной гильзы.
- Функциональные возможности пользователя.
- Скорость и особенности ходьбы.
- Условия эксплуатации.
Поэтому выбор более жёсткой или гибкой стопы должен основываться на комплексной оценке, а не на универсальном предположении о преимуществах одного варианта.
Почему результаты важны для протезных предприятий
Для протезных мастерских исследование подчёркивает необходимость внимательного сравнения технических характеристик протезных стоп.
Особенно важно учитывать категорию жёсткости, допустимую нагрузку, уровень активности и рекомендации производителя.
При закупке энергоаккумулирующих стоп следует проверять, какие варианты жёсткости доступны для конкретной модели и по каким критериям производитель рекомендует выбирать исполнение.
Результаты исследования также показывают, что функциональная оценка протеза должна учитывать разные условия передвижения, а не ограничиваться исключительно ходьбой по ровной поверхности.
При этом применение выводов исследования к конкретной коммерческой модели требует осторожности: в работе сравнивались стопы одной конструкции, а различия между изделиями разных производителей могут включать не только жёсткость, но и геометрию, материалы и особенности возврата энергии.
Протезные стопы для профессионального протезирования
Компания «Юлианна» поставляет комплектующие для изготовления протезов нижних конечностей, включая энергоаккумулирующие и другие типы протезных стоп.
При выборе модели протезному предприятию необходимо учитывать допустимую массу пользователя, уровень активности, конструктивные особенности и требования к совместимости с остальными компонентами протеза.
Исследования биомеханики помогают лучше понимать значение этих параметров и подтверждают необходимость индивидуального технического подбора.
Подбираете протезные стопы для мастерской? Ознакомьтесь с ассортиментом компании «Юлианна» и направьте специалистам технические требования к необходимым комплектующим для уточнения характеристик и условий поставки.
Вывод
Новое исследование показало, что жёсткость протезной стопы влияет на расчётную нагрузку на коленный сустав сохранной конечности, но направление и величина этого влияния зависят от двигательной задачи.
Более жёсткие стопы демонстрировали преимущества при некоторых вариантах ходьбы по ровной поверхности, тогда как более гибкие конструкции — при отдельных подъёмах и поворотах.
Большинство выявленных изменений были относительно небольшими.
Главный практический вывод: оптимальная жёсткость протезной стопы определяется не одним параметром, а сочетанием функциональных потребностей пользователя, конструкции изделия и реальных условий эксплуатации.
