Спортсмены меньше повреждают переднею крестообразную связку (ПКС), совершая удар по мячу в бутсах с шипами на натуральном травяном покрытии. Этот вывод был сделан на основании результатов исследования, проведенного научными сотрудниками больницы Специальной хирургии.
Тестировалась нагрузка, которая ложится на ПКС при четырех различных взаимодействиях обуви к поверхностью: искусственное покрытие / обувь для дерна, современный дерн / обувь для дерна, современный дерн / шипованные бутсы и природная трава / шипованные бутсы.
"Похоже, что один и тот же удар по мячу, выполненный на четырех различных поверхностях, показал лучшие результаты на растяжении ПКС на натуральной траве всочетании с шипованными бутсами", сказал Марк Дракос, доктор медицинских наук, бывший научный сотрудник ортопедии в отделении спортивной медицины и плечевых травм в HSS. "Таким образом, на данной модели при ударе по мячу на данной поверхности меньшая сила воздействует на связку".
Он добавил, что в работе исследовалась бесконтактная травма. "Эта травма происходит, когда спортсмен наносить удар ногой по мячу и выбрасывает свое колено вперед," сказал доктор Драгос. "Я считаю, что исследуемый нами вопрос достаточно интересен, потому что все еще существуют факторы окружающей среды, которые до сих пор не оптимизированы. Науке до сих пор не известно, почему травмы ПКС чаще случаются на искусственном покрытии, чем на натуральной траве. Это исследование продвигает научные знания вперед, чтобы более внимательно взглянуть на проблему. Я думаю результатом этого исследование должна стать оптимизация некоторых из этих факторов окружающей среды".
Предыдущие исследования показали, что увеличение силы сцепления обуви с игровой поверхностью может увеличить риск травмы ПКС. Хотя большинство исследований показывают, что травмы ПКС чаще происходят на искусственном дерне, существуют некоторые исследования, которые показали, что травмы чаще случаются на натуральной траве. Таким образом исследователи пришли к выводу, что смешанные факторы, такие как погода и обувь, должна сыграть свою роль в возникновении травм. Были проведены некоторые исследования на искусственых моделях, в которых проверялось, как взаимодействие обуви с поверхностью изменяет нагрузку на уровне стопы. Влияние подобных нагрузок непосредственно на колено до сих пор не проводилось.
Для восполнения этого пробела в знаниях, исследователи из HSS использовали трупную модель для испытания различных взаимодействий обуви с поверхностью. Они использовали нижние конечности (колено, голень и стопа) от восьми трупов. Каждый образец по одному в помещался устройство, похожее на коробку, которое поддерживало образец в вертикальном положении. Колено было согнуто в наиболее чувствительном для травмы передней крестообразной связки положении - 30 градусов. Исследователи сконструировали аппарат, который имитировал вес тела, приходящийся на ногу. Под ногой был фрагмент дерна, под которым размещалась пластина для измерения силы, которая регистрировала распределение нагрузки. По пластинку был помещен вращающийся диск, которай позволил пластине и фрагменту дерна на ней вращаться. Таким образом, исследователи смогли смоделировать удар по мячу или вращение человека, например вовремя игры в футбол.
"Наша модель рассматривает силы, которые передаются по кинетической цепи, и это более точно отражает действительность, так как вы не можете просто рассматривать на травму колена, глядя на колено в изоляции," сказал доктор Дракос.
Следователи установили, что естественная трава в сочетании с шипованными бутсами статистически возлагают меньшую максимальную нагрузку на ногу, чем любая другая из исселедованных трех групп. Все остальные комбинации показывали большую величину деформации, по сравнению с естественной травой и шипованными бутсами. Показатели группы: искусственное покрытие / обувь для дерна - на 80,2% больше, современный дерн / обувь для дерна - на 47,5% больше и современный дерн / шипованные бутсы - на 45,1% больше.
"Как бывшему футболисту мне всегда интересно, почему я испытывал больше боли после игры на искусственной поверхности, чем на траве. Используя данную биомеханическую модель я хотел бы выяснить причины, стоящие за этим фактом" сказал доктор Драком. "Каждый год в одних только Соединенных Штатах происходит 200,000 травм ПКС, и наше исследование показало, что такие факторы окружающей среды, как вид игрового поля и тип обуви играет определенную роль в вероятности данной травмы., но еще не оптимизированы. Я думаю, что в будущем данные факторы будут оптимизированы и это заслуживает отдельного внимания и дальнейшего исследования".
Drakos MC, Hillstrom H, Voos JE, Miller AN, Kraszewski AP, Wickiewicz TL, Warren RF, Allen AA, O'Brien SJ. The effect of the shoe-surface interface in the development of anterior cruciate ligament strain. J Biomech Eng. 2010 Jan;132(1):16-22.