МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ
СТОГНІЙ ОКСАНА СЕРГІЇВНА
УДК 685.345
РОЗРОБКА РАЦІОНАЛЬНОГО ВЗУТТЯ ДЛЯ ВАГІТНИХ ЖІНОК НА БАЗІ АНТРОПОМЕТРИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ СТОП
Спеціальність 05.19.06 - технологія взуттєвих та шкіряних виробів
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Київ – 2007
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Київському національному університеті технологій та дизайну,
Міністерство освіти та науки України
Науковий керівник: - кандидат технічних наук, доцент
Омельченко Надія Миколаївна,
Київський національний університет технологій та дизайну,
професор кафедри конструювання та технології виробів із шкіри
Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор
Либа Володимир Петрович,
Хмельницький національний університет,
завідувач кафедри технології та конструювання виробів із шкіри
- кандидат медичних наук,
Лазаренко Галина Миколаївна,
лікар-ортопед Державної установи “Інституту травматології та ортопедії АМН України”
Захист відбудеться “ 28 ” вересня 2007р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.102.03 у Київському національному університеті технологій та дизайну за адресою: 01601, м. Київ, вул.Немировича-Данченка, 2, корпус 1 (зал засідань).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету технологій та дизайну за адресою: 01601, м. Київ, вул. Немировича-Данченка, 2.
Автореферат розісланий “ 22 ” серпня 2007 року.
Вчений секретар
Спеціалізованої вченої ради
кандидат технічних наук, доцент Полька Т.О.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Формування здоров’я майбутніх поколінь є однією з найбільш значущих та складних медико-соціальних проблем сьогодення. Визначальним у цьому плані є вивчення закономірностей становлення здоров’я майбутньої матері - вагітної жінки, використання раціональної конструкції взуття та ін.
Відомо, що при вагітності відбуваються різні зміни зі стопами та нижніми кінцівками вагітних жінок. Найчастіше це варикозне розширення вен, при якому з'являється відчуття тяжіння в ногах, порушення ходи, болі в ногах, стомлюваність, плоскостопість, дерматити, судоми ікроножних м'язів, слабкість м'язів склепіння стопи та набряки гомілок і стоп та ін. Також нерідко стопи вагітних жінок можуть збільшуватися на один – два розміри взуття.
В нашій країні охорона здоров’я жінки під час вагітності та її майбутньої дитини забезпечується програмою різних соціально-економічних та медичних заходів. На основі наукових дослідів вироблені рекомендації, які ураховують інтереси материнського організму, але нажаль не всі процеси та наслідки вагітності вивчені та враховані в цих рекомендаціях.
Однією з таких нерозкритих проблем вагітності є взуття для вагітних, яке повинно враховувати функціональні та морфометричні особливості нижніх кінцівок вагітних і забезпечувати комфортність, зручність і стійкість та інші корисні властивості, що особливо важливо при зростанні терміну вагітності.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота пов’язана з реалізацією комплексної програми науково-технічного розвитку галузей легкої промисловості: “Удосконалення методів проектування і технологій виготовлення одягу та взуття з метою зниження їх трудоємності та матеріалоємності, підвищення якості” - та відповідає науковому напрямку досліджень Київського національного університету технології та дизайну: “Розробка теоретичних основ створення комп’ютерної системи оперативного управління технологічними процесами виготовлення високоякісного одягу та взуття в умовах інтенсифікації виробництва”.
Мета і завдання дослідження. Метою роботи є розробка раціональних колодок та взуття для вагітних жінок на основі комплексних антропометричних, біомеханічних та інших досліджень їх стоп.
Для досягнення даної мети в дисертації поставлені та вирішуються наступні завдання:
- провести антропометричні дослідження стоп вагітних жінок з подальшою обробкою отриманих даних математично-статистичним та графічним методами;
- виявити антропометричні та морфофункціональні відмінності стоп вагітних та провести порівняльний аналіз їх стоп зі стопами невагітних жінок;
- встановити закономірності між розмірними ознаками стоп вагітних жінок, які є базою при проектуванні внутрішньої форми взуття;
- на базі проведених досліджень встановити оптимальну висоту каблука у взутті для вагітних жінок;
- провести біомеханічні дослідження (за методами стабілометріїї, плантометрії та ін.) стоп вагітних жінок при різній висоті піднесеності п’яткової частини – 0, 20, 40, 60, 80 мм;
- розрахувати на базі отриманих даних основні параметри та спроектувати основні перетини колодок до взуття для вагітних жінок;
- розробити раціональну конструкцію взуття для вагітних жінок на основі встановлених вимог до даного взуття;
- виготовити дослідні зразки колодок та взуття і провести апробацію їх запропонованих конструкцій.
Об’єктом дослідження є процес створення якісної внутрішньої форми та конструкції взуття для вагітних жінок.
Предметом дослідження є розробка раціонального взуття для вагітних жінок на базі антропометричних досліджень стоп.
Методи дослідження. В роботі враховані результати досліджень вітчизняних та закордонних вчених з питань антропометричних та морфофункціональних змінень в організмі людини та проектування раціонального взуття. Для досягнення поставленої мети при проведенні антропометричних досліджень стоп застосовувався контактний метод. Результати досліджень оброблялися за допомогою метода математичної статистики з використанням ПК та прикладних програм Access, Excel та Antro-foot. При проведенні біомеханічних досліджень використовувалися методи стабілометрії та плантометрії, метод синтезу-аналізу та ін.
Наукова новизна одержаних результатів.
- уперше в Україні проведені антропометричні та біомеханічні дослідження стоп вагітних жінок, співставлений аналіз яких зі стопами жінок України показав їх суттєві відмінності, що потрібно враховувати при проектуванні спеціальних колодок та взуття для даної групи населення;
- встановлені закономірності взаємозв’язків різних розмірних параметрів стоп вагітних жінок:
· розміри по довжині та ширині стоп вагітних жінок підлягають закону нормального розподілення;
· середні значення поперечних розмірів стоп вагітних жінок пов’язані з їх довжиною ортогональною регресійною залежністю виду ;
· однойменні розміри стоп (довжинні – з довжиною, а поперечні – з обхватом у пучках) зв’язані між собою кореляційною залежністю виду .
- встановлені залежності оптимальної висоти підйому п’яткової частини взуття для вагітних жінок від змінення положення ЗЦВ та навантаження на плантарні відділи стоп;
- визначені оптимальні параметри переходу від стопи до колодки, а також конструкції взуття для вагітних жінок.
Практичне значення отриманих результатів.
· встановлені антропометричні характеристики стоп вагітних жінок та їх закономірності у взаємозв’язках різних розмірних параметрів;
· отримані вихідні дані до проектування колодок та взуття для вагітних жінок;
· встановлена оптимальна висота підйому п’яткової частини стопи у взутті;
· запропоновані різні конструкції взуття для вагітних жінок з урахуванням встановлених вимог до нього;
· спроектовані та виготовлені спеціальні колодки та взуття для вагітних жінок;
· впровадження результатів роботи дозволить підвищити якість взуття для вагітних жінок.
Особистий внесок здобувача полягає в обґрунтуванні мети дослідження, критичному вивчені науково-технічної інформації, проведенні та обробці результатів антропометричних та біомеханічних досліджень, аналізі отриманих результатів. За безпосередньою участю автора розроблені також конструкції взуття, креслення колодки та ін.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи були оприлюднені на конференціях студентського та професорсько-викладацького складу КНУТД (2002-2007 р.р.), а також Вітебського технологічного університету (Білорусь) та Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса (м. Шахти, Росія). Результати роботи впроваджені на ПП “Камея” та у навчальний процес зі спеціальності 6.0918.20 “Взуття, шкіргалантерейні та лимарні вироби” (дисципліни “Основи проектування виробів складних конструкцій та оснастки” та “Спецрозділи по КВШ”).
Публікації. Результати дисертації були висвітлені у 12 публікаціях, серед яких:5 – статей у наукових журналах, рекомендованих ВАК України, 2 статті за кордоном – у Білорусії (м. Вітебськ) та Росії (м. Шахти).
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку літератури та додатків. Робота надрукована на 128 сторінках тексту, містить 36 рисунків і 14 таблиць. Бібліографія включає 105 найменувань. Додатки мають 12 сторінок.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтована актуальність теми, поставлені мета і задачі досліджень, приведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.
У першому розділі виконано аналіз літературних джерел щодо питань та проблем, які пов’язані з дослідженнями стоп вагітних жінок та зміненнями їхніх нижніх кінцівок.
Вивчений та проаналізований матеріал, який накопичений вітчизняними та закордонними вченими, медиками, ортопедами, взуттєвиками щодо патологій та змінень нижніх кінцівок вагітних жінок.
У розвиток розробки антропометричних досліджень стоп внесли свій внесок багато вчених: Зибін Ю.П., Коновал В.П., Либа В.П., Фарнієва О.В. та інші. Аналіз науково-технічної інформації з досліджуваної проблеми в Україні, як і в цілому світі, показав що масові антропометричні та біомеханічні дослідження стоп вагітних жінок до нашого часу не проводилися.
В результаті аналізу джерел наукової літератури виявлено, що під час вагітності зміщується вперед положення центру ваги тіла жінки, рефлекторно плечі відхиляються назад, що призводить до збільшення навантаження на хребет. Все це призводить до збільшення навантаження на стопи, зокрема, на передній їх відділ, що негативно впливає на самопочуття вагітної жінки і положення плоду.
Дослідженнями положення ЗЦВ у різних групах населення займалися багато вчених (Зациорский В.М., Бернштейн Н.А., Козирев Г.С та ін.).Але дослідженнями змінення положення ЗЦВ під час вагітності до нашого часу ніхто не займався.
Отже, тема обраної дисертації, яка присвячена розробці раціональних колодок та взуття для вагітних жінок на основі проведення антропометричних та біомеханічних досліджень, є актуальною.
З урахуванням вище перерахованого в даній дисертаційній роботі проводилися дослідження за такими напрямками:
· антропометричні дослідження стоп вагітних жінок з подальшою обробкою отриманих даних математично-статистичним та графічним методами;
· встановлення закономірностей між різними розмірними параметрами стоп даної групи населення;
· проведення біомеханічних досліджень вагітних жінок – дослідження змінення положення загального центру ваги (ЗЦВ) при збільшенні висоти підйому п’яткової частини при різних термінах вагітності;
· розрахунок основних параметрів та проектування основних перетинів колодок до взуття для вагітних жінок;
· розробка раціональної конструкції взуття для вагітних жінок на основі встановлених вимог до даного взуття;
· виготовлення дослідних зразків колодок та взуття, проведення дослідного його носіння.
У другому розділі наведені результати проведених вперше на Україні антропометричних досліджень стоп вагітних жінок.
На базі жіночих консультацій м. Києва проведені антропометричні обстеження 300 стоп вагітних жінок за контактною методикою та типовою програмою. При цьому з кожної обміряної стопи визначалося біля 100 параметрів (довжинних, широтних — на стопомiрi та за плантограмою, висотних та обхватних). Крім того, була здійснена графоаналітична обробка даних, у результаті чого були отримані контури основних перетинів УСТС (умовних середньо-типових стоп) вагітних жінок.
В табл. 1 наведено основні антропометричні ознаки стоп вагітних жінок.
Проведений порівняльний аналіз розмірних ознак середньо-типових стоп жінок та вагітних показав суттєві та специфічні відмінності їх морфології:
- менше ширина п’ятки, як за контуром (на 6,1 мм), так і за відбитком (на 2,7 мм);
- ширина посередині пучків за контуром за нашими даними більше на 2 мм, а за відбитком – на 2,8 мм;
- кут відведення 1-го пальця в нашому випадку більше на 1,7;
- висота першого пальця в нашому випадку на 6,5 мм більша ніж у середньо-типових стоп жінок України (що складає 22,7 %);
- висота першої голівки у обміряних стоп - на 9,2 мм більша (що складає 21,5 %);
- висота точки згину в нашому випадку на 20,9 мм (на 23,2 %) більша ніж у середньо - типових стоп;
- обхвати в пучках обміряних стоп вагітних жінок приблизно на 5,2 мм більші (що складає 2,2 %) та ін.
Це обумовлює необхідність проектування спеціальних колодок та взуття для вагітних жінок.
Наступним етапом роботи було встановлення закономірностей між різними параметрами стоп вагітних жінок. Зокрема, перевірка гіпотези про нормальне розподілення розмірних ознак стоп вагітних жінок, надала змогу зробити висновки, що розподілення частот довжинних, висотних та поперечних розмiрiв (широтних та обхватних) з максимальною імовірністю для даної групи населення виражається законом нормального розподілення.
Таблиця 1
Основні антропометричні ознаки стоп вагітних жінок
Основні параметри
стоп | Математико - статистичні характеристики
параметрів, мм
Mх | V,% | m
ДСТ | 240,35 | 9,61 | 3,96 | 0,56
Дп’ят. | 43,48 | 1,87 | 4,31 | 0,10
Дз.п. | 150,46 | 6,26 | 4,16 | 0,36
Дв.п. | 177,08 | 7,11 | 4,01 | 0,41
Д5п | 193,93 | 8,64 | 4,45 | 0,50
Д1п | 218,12 | 8,67 | 3,97 | 0,50
Ш п’ят.к. | 60,84 | 4,47 | 7,34 | 0,26
Ш п’ят.в. | 47,99 | 3,81 | 7,91 | 0,22
Шз.п.к. | 87,63 | 5,73 | 6,54 | 0,33
Шз.п.в. | 77,94 | 7,10 | 9,11 | 0,41
Шв.п.к. | 92,98 | 4,48 | 4,82 | 0,26
Шв.п.в. | 82,88 | 5,41 | 6,53 | 0,31
Шс.п.к. | 94,02 | 4,63 | 4,99 | 0,27
Шс.п.в. | 80,51 | 5,03 | 6,60 | 0,29
Кут_б, град | 13,24 | 5,57 | 42,13 | 0,32
Кут_m, град | 9,25 | 3,29 | 35,62 | 0,19
Кут_n, град | 165,74 | 5,69 | 3,436 | 0,33
Ку, % | 0,39 | 0,09 | 23,10 | 0,01
В1п. | 28,64 | 3,07 | 10,72 | 0,17
Вг.1п. | 42,78 | 3,86 | 9,040 | 0,22
В5п. | 23,78 | 3,19 | 13,44 | 0,18
Вг.5п. | 30,78 | 3,14 | 10,21 | 0,18
Взг.ст. | 90,07 | 7,44 | 8,264 | 0,43
Оз.п. | 237,81 | 1,54 | 6,79 | 0,09
Ов.п. | 235,78 | 1,47 | 6,40 | 0,08
Ос.п.. | 236,31 | 1,32 | 5,59 | 0,77
Оп’ят./згин | 325,72 | 1,55 | 4,93 | 0,09
На рис.1, як приклад наведено гістограму емпіричного та теоретичного розподілення довжини стоп у вагітних жінок.
Були проведені розрахунки взаємозв’язків основних розмірних ознак стоп між собою і з довжиною стопи. Доведено, що середні обхватні та широтні розміри стоп вагітних жінок пов’язані з їх довжиною ортогональною регресійною залежністю, яка має вигляд:
Таблиця 2
Параметри стоп | Рівняння ортогональної регресії
Шв.п. | ШП= 0,34ДСТ+11,3
Шп’ят | Шп’ят = 0,22ДСТ+7,9
Ов.п. | Ов.п.= 0,85ДСТ +31,5
Вг1п/к | Вг1п/к= 0,08ДСТ+23,5
Вт.зг. | Вт.зг.= 0,20ДСТ+42
Рівняння ортогональної регресії основних параметрів стоп вагітних жінок
В табл. 2 наведено рівняння ортогональної регресії основних параметрів стоп вагітних жінок, при цьому значення коефіцієнтів кореляції для різних розмірних ознак становили від 0,65 до 0,81, що підтверджує тісноту зв’язку між ними.
Тобто були підтвердженні положення Коновала В.П. про ортогональну регресійну залежність між поперечними розмірами стоп та довжиною стопи для інших груп населення, яка є більш доцільною для використання при градуюванні та конструюванні деталей взуття.
На рис. 2 наведений графік прямої, оберненої та ортогональної регресійної залежності довжини стопи з її обхватом у пучках.
Перевірка третьої та четвертої закономірностей показала, що у вагітних жінок всі однойменні розміри стоп: довжиннi — з довжиною й поперечні — з обхватом у пучках, — мають між собою тісну кореляційну залежність та визначаються рівняннями регресії виду: В табл. 3 наведено рівняння кореляційної регресії основних параметрів стоп вагітних жінок.
Таблиця 3
Рівняння регресії для однойменних розмірів стоп вагітних жінок
Розмірні параметри стоп | Рівняння регресії
1 | 2
Д1п | Д1=0,82Дст+21,1
Дв.п. | Д2=0,64Дст+23,3
Дз.п. | Д3=0,5Дст-32,5
Дп’ят. | Д4=0,17Дст+2,6
Шз.п. | Ш1=0,41Оп-9,8
Шп’ят. | Ш2=0,23Оп+6,2
1 | 2
Ов.п. | О1=0,87Оп+28,9
Ос.п. | О2=0,75Оп+58
Оп’ят./згин | О3=1,02Оп+83,1
Оз.п. | О4=0,9Оп+23,8
Все вище перераховане, було враховано при проектуванні спеціальних колодок та взуття для даної групи населення.
Третій розділ присвячений біомеханічним дослідженням навантаження на плантарні частини стоп вагітних жінок зі збільшенням терміну вагітності.
Дослідження проводилися в різних жіночих консультаціях м. Києва. Всього було досліджено 80 вагітних жінок з різними термінами вагітності вагою 66 5 кг та довжиною стопи 2403 мм при різній величині підйому п’яткової частини ( 0, 20, 40, 60, 80 мм). Отримані дані були оброблені з використанням методів математичної статистики. Встановлено, що збільшення навантаження на передній відділ стопи в різних триместрах вагітності склало в середньому 50% - 55% від ваги жінки, що приблизно збігається зі середніми значеннями попередніх дослідників.
Отримані дані наочно ілюструє гістограма розподілу навантаження на передній відділ стопи при різних висотах підйому п’яткової частини. Як видно з рис. 3, при висоті каблука 20 мм значення навантаження є мінімальним на другому і на третьому термінах вагітності, при збільшенні висоти підйому п’яткової частини навантаження збільшується майже в два рази. Це підтверджено дослідженнями ортопедів та взуттєвиків про те, що фізіологічна рівновага м’язів гомілки в статичному положенні (а Коновал В.П. доказав, що й при ходьбі) досягається тоді, коли взуття має каблук, так як навантаження без підйому має приблизно таке ж значення, як при висоті каблука 40 мм. При підйомі п’яткової частини 20мм не потрібне залучення додаткових м’язових зусиль, необхідних для збалансованого утримання тіла в умовах двуопорного стояння, при цьому стояння є стабільним та зрівноваженим.
Крім того, за допомогою методики стабілометричних досліджень в лабораторії біомеханічних досліджень ІТО АМН України визначалися змінення проекції центра ваги вагітної жінки на площину опори при стоянні на двох ногах при різній висоті підйому п’яткової частини (0, 20, 40, 60, 80 мм) та різних термінах вагітності.
Всього було обміряно 30 жінок на другому та третьому триместрах вагітності. Вік досліджуваних становив від 20 до 28 років при середньому розмірі стоп - 240±3 мм. Виконання вимірів за методикою стабілометрії проводилися згідно схеми алгоритму (Рис.4).
Обробка результатів вимірювань за методикою стабілометрії проводилася за допомогою методів математичної статистики з використанням комп'ютерних програм Microsoft Excel та Statistics for Windows.
На рис. 5 наведено приклад результату отриманих даних у програмному пакеті “Стабілометрія”.
Крім стабілографічних досліджень, за методом плантометрії визначалася проекція центру ваги людини на площину опори при стоянні на двох ногах при різній висоті підйому п’яткової частини (0, 20, 40,60,80 мм).
Для визначення положення загального центру ваги у невагітних жінок було досліджено 25 звичайних жінок віком від 20 до 30 років. Показано, що оптимальне значення середньої амплітуди коливань центру ваги у невагітних жінок в сагітальній площині складало 22,5 мм, у фронтальній площині – 20,7мм, а у вагітних жінок – 25,7 та 22,5 мм (тобто змінення на 12,5% та 8,69 % відповідно).
На рис. 6 наведено приклад отриманих даних в процесі досліджень методом плантометрії.
В табл. 4 показано розподіл навантаження при двуопорному стоянні на різні відділи плантарної поверхні стоп при підвищенні висоти підйому п’яткової частини.
Таблиця 4
Розподіл навантаження при двуопорному стоянні на різні відділи плантарної поверхні стоп при підвищенні висоти підйому п’яткової частини
П’ятковий відділ | Висота
піднесен. п’яткової частини, мм | Сер.значення навантаження
лівої стопи, % | Сер.значення навантаження правої стопи, % | Передній відділ | Висота піднесен. п’яткової частини, мм | Сер.значення навантаження лівої стопи, % | Сер.значення навантаження правої стопи, %
80 | 20,84±3,2 | 19,35±3,1 | 80 | 64,1±4,2 | 66,3±2,9
60 | 24,03±4,1 | 23,99±2,8 | 60 | 56,4±4,1 | 52,7±3,8
40 | 32,30±2,5 | 32,69±3,0 | 40 | 44,3±2,6 | 46,1±4,0
20 | 34,26±3,3 | 34,03±4,3 | 20 | 33,9±3,5 | 34,5±4,2
0 | 26,42±4,6 | 24,92±4,4 | 0 | 46,2±3,8 | 47,4±4,5
Виявлено, що положення проекції ЗЦВ зі збільшенням терміну вагітності суттєво не змінюється. Тобто було підтверджено, що перебудова постави у вагітних жінок відбувається з використанням компенсаторних функцій організму, що надає додаткове навантаження на організм вагітної жінки.
На рис. 7 наведено змінення характеру розподілення навантаження на передній відділ стопи при підйомі п’яткової її частини (за методом плантометрії). Як видно з цього рисунку, також чітко просліджується явне змінення навантаження на передній відділ стопи при висоті підйому п’яткової частини 20 мм, що підтверджує раніше отримані нами дані (рис. 3).
У четвертому розділі на основі отриманих даних антропометричних та біомеханічних досліджень стоп вагітних жінок були розраховані основні вихідні параметри і спроектовані контури основних перетинів колодок до взуття для даної групи населення.
При цьому для перетворення поперечних параметрів стопи у відповідні параметри колодки була використана формула (3), виведена проф. Либою В.П. та уточнена доц. Чертенко Л.П.:
, (3)
Де t - припуск на утворення граней (приймали t = 2 мм);
- відносне збільшення обхвату стопи при ходьбі (2,9-3,4 %);
- величина припустимого стискання стопи взуттям (2,6 – 3,4%);
- величина відносного подовження матеріалу верха (має значення від 0,75 до 1,15 %).
Співставлений аналіз отриманих даних з даними ГОСТ представлений у табл. 5.
Як видно з таблиці 5 параметри експериментальної колодки, що розроблена на базі антропометричних та біомеханічних досліджень стоп вагітних жінок, суттєво відрізняються від аналогічних параметрів стандартних колодок. Зокрема:
· ширина п’яткової частини колодки в перетині 0,18 Дст на 4,0 мм (7,7%) вужче стандартних значень;
Таблиця 5
Співставлений аналіз основних параметрів спроектованих колодок з даними ГОСТ 3927-88 “Колодки обувные”
Параметри колодок | Величини параметрів, мм
Експериментальна колодка | ГОСТ 3927 -88
(4 вихідна повнота)* | Відхилення, мм | Відхилення, %
Дсл. | 252 | 250 | 2,0 | 0,8
Шп’ят | 48,0 | 52,0 | -4,0 | 7,7
Шс.п. | 83,0 | 76,5 | 6,5 | 8,5
Опуч. | 241 | 224 | 17 | 7,6
О0,55 | 247 | 234 | 13 | 5,6
· ширина пучків на 6,5 мм (8,5%) більше, ніж за даними ГОСТ 3927-88;
· обхват пучків спроектованої колодки на 17 мм (7,6%) більше стандартних даних;
· обхват в перетині 0,55 – на 13 мм (5,6%) більше даних ГОСТ.
Все вище перераховане вказує на те, що параметри колодок, які пропонує ГОСТ 3927 не задовольняють дану групу населення.
В результаті розрахунків параметрів колодок та проектування контурів основних перетинів (сліду, поздовжньо-вертикального та поперечно-вертикального) були розроблені креслення дослідної моделі колодки до закритого взуття для вагітних жінок.
Наступним етапом роботи було проектування раціонального взуття для вагітних жінок, для чого необхідно було визначити вимоги до взуття для даної групи населення. Було проведено експертне опитування пацієнтів та лікарів декількох жіночих консультацій м. Києва.
Як показали результати опитування, відмінною рисою взуття для вагітних жінок є необхідність його адаптації до динамічної характеристики фігури жінки, яка змінюється зі зміною її нижніх кінцівок під час вагітності. Тому до даного виду взуття пред'являються підвищені ергономічні вимоги: необхідність відповідності розмірів і форм взуття розмірам і формі стопи жінки протягом усього періоду вагітності (умовно-статична відповідність) і можливість вільно виконувати деякі види рухів (динамічна відповідність).
Примітка: * - четверта повнота є вихідною для жіночого закритого взуття
Розширення ергономічних можливостей конструкції можливо при комбінованому способі проектування, заснованому на традиційній побудові деталей із застосуванням додаткових конструктивно-технологічних засобів забезпечення ергономічної раціональності виробів, що дозволяють вирішувати компромісні задачі по одночасному досягненню високого рівня статичної і динамічної відповідності. Використання оригінальних конструктивних рішень – еластичних уставок, незашитих ділянок, пряжок, застібок “велкро” і т.д. на ділянках взуття, що відповідають зонам максимальних динамічних приростів розмірних ознак стоп людини.
Таким чином, можна виділити наступні основні вимоги до взуття для вагітних жінок: взуття такого виду повинно мати низькі або середні каблуки (20 – 30 мм); повинно відповідати антропометричним даним стоп, а також швидко та зручно закріплюватися на стопі (за допомогою “велкро”, гумки, пряжки, які швидко розстібаються, застібки “блискавка” та ін.); повинно відповідати високим гігієнічним вимогам (вологовбирання, вологовіддача, паропроникність, повітропроникність, теплозахисні властивості, високий повітрообмін усередині взуття); велике значення мають амортизаційні властивості матеріалів каблука та підошви та ін.
З урахуванням перерахованих вище вимог були розроблені конструкції (рис.8) та виготовлена дослідна партія закритого жіночого взуття для вагітних, яка була видана в жіночу консультацію центральної районної поліклініки Деснянського району м. Києва для проведення дослідного носіння та отримала позитивні відгуки.
ВИСНОВКИ
1. Вперше на Україні проведені антропометричні дослідження 300 стоп вагітних жінок. Отримані дані оброблені статистично - математичним (за допомогою програм Excel та Antro-foot) та графічним методами.
2. Встановлені суттєві специфічні відмінності різних розмірних ознак стоп вагітних жінок, що обумовлює необхідність проектування спеціальних колодок та взуття для даної групи населення.
3. Встановлені закономірності між різними параметрами стоп вагітних жінок:
- Всі параметри стоп вагітних жінок підлягають закону нормального розподілення;
- Середні значення поперечних розмірів стоп вагітних жінок пов’язані з їх довжиною ортогональною регресійною залежністю виду ;
- Однойменні розміри стоп (довжинні – з довжиною, а поперечні – з обхватом у пучках) зв’язані між собою кореляційною залежністю виду .
Отримані рівняння взаємозв’язку між різними параметрами стоп є базою для проектування колодок та взуття для вагітних жінок.
4. Встановлено, що при збільшенні підйому п’яткової частини від 0 до 80 мм навантаження на передній відділ стопи зростає приблизно на 55%. Оптимальною при цьому є висота 20 мм, що підтвердило раніше проведені дослідження інших груп населення. Біомеханічні дослідження стоп вагітних жінок методом стабілографії та плантометрії в лабораторії біомеханіки ІТО АМН України також підтвердили, що оптимальним є підйом п’яткової частини на 20 мм.
5. На базі отриманих даних антропометричних та біомеханічних досліджень були спроектовані та виготовленні спеціальні колодки до взуття для вагітних жінок, які відрізняються від стандартних колодок звуженою п’ятковою частиною колодки, збільшеним обхватом пучків та ін.; а на основі встановлених вимог до взуття – розроблені та виготовлені різні його конструкції, які були передані для дослідного носіння та отримали позитивні відгуки.
6. Результати даної дисертаційної роботи впроваджені у навчальний процес зі спеціальності 6.0918.20 “Взуття, шкіргалантерейні та лимарні вироби (дисципліни “Основи проектування виробів складних конструкцій та оснастки” та “Спецрозділи по КВШ”), а також на ПП “Камея”.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Шубенок О.С., Омельченко Н.М. Розробка раціональних конструкцій колодок та взуття для вагітних жінок// Вісник технологічного університету Поділля. – 2003. – Ч.2, № 5. – С. 193-196.
2. Шубенок О.С., Омельченко Н.Н. Теоретические предпосылки проектирования рациональной обуви для беременных женщин// Международный сборник научных трудов “Проблемы создания гибких технологических линий производства изделий из кожи”.- Шахты: ЮРГУЭС. – 2004. – С. 22-25.
3. Шубенок О.С., Омельченко Н.Н. Исследование закономерностей взаимосвязи между различными параметрами стоп беременных женщин// Международная научная конференция “Актуальные проблемы науки, техники и экономики производства изделий из кожи”. - Витебск, ВГТУ. – 2004. – С. 82-85.
4. Шубенок О.С., Омельченко Н.М., Коновал В.П. Ортопедичні пристосування до взуття вагітних жінок // Вісник Хмельницького національного університету. – 2005. - № 6. – С. 223-226.
5. Шубенок О.С., Омельченко Н.М., Коновал В.П.Ортопедичні пристосування до взуття вагітних жінок // Легка промисловість. – 2005. - № 4. - С. 58-59.
6. Шубенок О.С., Омельченко Н.М., Коновал В.П. Дослідження перерозподілу навантаження на передній відділ стопи вагітних жінок// Вісник Хмельницького національного університету. – 2006. - № 6. – С. 237-240.
7. Шубенок О.С., Омельченко Н.М., Коновал В.П. Проведення досліджень вагітних жінок з метою проектування раціонального взуття// Вісник східноукраїнського національного університету ім. В. Даля. – Луганськ. – 2007. - № 1.– С. 519-522.
8. Шубенок О.С., Омельченко Н.М., Коновал В.П. Розробка раціональних конструкцій колодок та взуття для вагітних жінок// Тези доповідей ІІІ всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів. – КНУТД. – 2004. – І-й том. – С. 38.
9. Шубенок О.С., Омельченко Н.М., Коновал В.П. Проведення біомеханічних досліджень стоп вагітних жінок// Тези доповідей ІV всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів. – КНУТД, - 2005. – І-й том. – С. 75.
10. Шубенок О.С., Богун О.В., Омельченко Н.М. Дослідження перерозподілу навантаження на передній відділ стопи// Тези доповідей V всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів. – КНУТД. – 2006. – І-й том. – С. 85.
11. Шубенок О.С., Богун О.В., Омельченко Н.М. Взуття та біоенергетика// Тези доповідей V всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів. – КНУТД. – 2006. – І-й том. – С. 85.
12. Шубенок О.С., Омельченко Н.М., Коновал В.П. Проведення досліджень вагітних жінок з метою проектування раціонального взуття// Тези доповідей VІ всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів. – КНУТД. – 2007. – І-й том. – С. 40.
В публікаціях 1, 2, 3 ,11, автором представлені теоретичні передумови проектування раціонального взуття для вагітних жінок, описані досліди та обробка даних. В роботах 4, 7, 8, 12 детально описані дослідження стоп вагітних жінок та виведені закономірності їх стоп. У статті 5 автором запропоновані спеціальні пристосування до взуття для вагітних жінок. У роботах 6, 10 описані дослідження перерозподілу навантаження на передній відділ стопи вагітних жінок, які включають експериментальні дослідження у жіночих консультаціях м. Києва та дослідження в лабораторії біомеханіки ІТО АМН України. У статті 9 автором описані особливості проектування колодки до взуття для вагітних жінок.
АНОТАЦІЯ
Стогній О.С. Розробка раціонального взуття для вагітних жінок на базі антропометричних досліджень стоп.-Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.06 - технологія взуттєвих та шкіряних виробів. Національний університет технологій та дизайну, Київ, 2007.
Дисертація присвячена вирішенню питань розробки раціонального взуття для вагітних жінок на основі комплексних антропометричних, біомеханічних та інших досліджень їх стоп.
Вперше на Україні проведені антропометричні дослідження 300 стоп вагітних жінок. Отримані дані оброблені статистично - математичним (за допомогою програм Excel та Antro-foot) та графічним методами.
Встановлені суттєві специфічні відмінності різних розмірних ознак стоп вагітних жінок, що обумовлює необхідність проектування спеціальних колодок та взуття для даної групи населення.
Встановлені закономірності між різними параметрами стоп вагітних жінок: всі параметри стоп вагітних жінок підлягають закону нормального розподілення; середні значення поперечних розмірів стоп вагітних жінок пов’язані з їх довжиною ортогональною регресійною залежністю виду ; однойменні розміри стоп (довжинні – з довжиною, а поперечні – з обхватом у пучках) зв’язані між собою кореляційною залежністю виду .
Отримані рівняння взаємозв’язку між різними параметрами стоп є базою для проектування колодок та взуття для вагітних жінок.
Встановлено, що при збільшенні піднесеності п’яткової частини від 0 до 80 мм навантаження на передній відділ стопи зростає приблизно на 55%. Оптимальною при цьому є висота підйому у взутті для вагітних 20 мм, що підтвердило раніше проведені дослідження інших груп населення.
Біомеханічні дослідження стоп вагітних жінок методом стабілографії та плантометрії в лабораторії біомеханіки ІТО АМН України також підтвердили, що оптимальною є висота підйому п’яткової частини 20 мм.
На базі отриманих даних антропометричних та біомеханічних досліджень були спроектовані та виготовленні спеціальні колодки до взуття для вагітних жінок; а на основі встановлених вимог до взуття – розроблені та виготовлені різні його конструкції, які пройшли успішну апробацію на виробництві та при дослідному носінні.
Ключові слова: антропометричні, біомеханічні дослідження, стопи вагітних жінок, проектування та розробка раціональних колодок та взуття для вагітних жінок.
АННОТАЦИЯ
Стогний О.С. Разработка рациональной обуви для беременных женщин на базе антропометрических исследований стоп. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.19.06 - технология обувных и кожаных изделий. Национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2007.
Диссертация посвящена решению вопросов разработки рациональной обуви для беременных женщин на основе комплексных антропометрических, биомеханических и других исследований их стоп.
Впервые на Украине проведены антропометрические исследования 300 стоп беременных женщин. Полученные данные обработаны статистически- математическим (с помощью программ Excel и Antro-foot) и графическим методами.
Установлены существенные специфические отличия разных размерных признаков стоп беременных женщин, которые обуславливают необходимость проектирования специальных колодок и обуви для данной группы населения.
Установлены закономерности между разными параметрами стоп беременных женщин: все параметры стоп беременных женщин подлежат закону нормального распределения; средние значения поперечных размеров стоп беременных женщин связаны с их длиной ортогональной регрессионной зависимостью вида ; одноименные размеры стоп (длиннотные - с длиной, а поперечные - с обхватом в пучках) связанны между собой корреляционной зависимостью вида .
Полученные уравнения взаимосвязи между разными параметрами стоп являются базой для проектирования колодок и обуви для беременных женщин.
Установлено, что при увеличении высоты подъема пяточной части от 0 до 80 мм нагрузка на передний отдел стопы возрастает приблизительно на 55%. Оптимальной при этом является высота каблука в обуви для беременных 20 мм, что подтвердило ранее проведенные исследования других групп населения.
Биомеханические исследования стоп беременных женщин методом стабилографии и плантометрии в лаборатории биомеханики ИТО АМН Украины также подтвердили, что оптимальной является высота подъема пяточной части 20 мм.
На базе полученных данных антропометрических и биомеханических исследований были спроектированы и изготовлены специальные колодки к обуви для беременных женщин, которые отличаются от стандартных колодок более узкой пяточной частью колодки, увеличенными обхватами пучков и др.
Сформулированы следующие основные требования к обуви для беременных женщин:
- обувь должна иметь низкие каблуки (20 мм);
- обувь должна быть свободной с учетом того, что вследствие увеличения нагрузки наблюдается отечность нижних конечностей;
- обувь для беременных должна отвечать антропометрическим данным стоп, а также быстро и удобно закрепляться на стопе (с помощью "велкро", башмачной резинки, пряжки, которые быстро застегиваются и расстегиваются и застежки "молния");
- вкладная стелька должна быть эластичной с высокими амортизационными свойствами, при такой стельке наблюдается эффект массажа стоп, что способствует лучшему кровообращению;
- с позиций снижения энергозатрат в обуви очень важна гибкость, увеличения которой можно достичь использованием основных стелек с рифлением, перфорацией или надсеканием в пучковой части и др.
На основе установленных требований к обуви разработаны и изготовлены разные ее конструкции, которые прошли успешную апробацию на производстве и в процессе носки.
Ключевые слова: антропометрические, биомеханические исследования, стопы беременных женщин, проектирование и разработка рациональных колодок и обуви для беременных женщин.
THE SUMMARY
Stogniy O.S. Development of rational footwear for pregnant women on the basis of anthropometrical researches feet.
The dissertation on reception of a scientific degree of Cand.Tech.Sci. behind a speciality 05.19.06 - technology of shoe and leather products. National university of technologies and design, Kiev, 2007.
The dissertation is devoted to the decision of questions of development of rational footwear for pregnant women on the basis of complex anthropometrical, biomechanical and other researches their stop.
For the first time in Ukraine are carried out anthropometrical researches 300 stop of pregnant women. Obtained data are processed statistically -mathematical (by means of programs Excel and Antro-foot) and graphic methods.
Essential specific differences of different dimensional attributes stop of pregnant women which cause necessity of designing special and footwear for the given group of the population are established.
Laws between different parameters stop of pregnant women are established: all parameters stop of pregnant women are a subject to the law of normal distribution; average values of the cross-section sizes stop of pregnant women connected with them in length orthogonal dependence of a kind .
The same sizes stop (length - with a length, and cross-section - with a grasp in bunches) connected among themselves correlation dependence of a kind .
It is established, that at increase in height of a heel from 0 up to 80 mm loading on a forward department stops increases approximately on 55 %. Optimum thus there is a height of a heel in footwear for pregnant women of 20-30 mm that has confirmed earlier carried out researches of other groups of the population.
Biomechanical researches stabilografy and plantometry in laboratory of biomechanics Institute of traumatology and orthopedy of Academy of medical sciences of Ukraine also have confirmed stop of pregnant women a method, that the height of a heel of 20 mm is optimum.
On the basis of the received given anthropometrical and biomechanical researches have been designed and made special footwear for pregnant women; and on the basis of the established requirements to footwear - are developed and made its different designs.
Keywords: anthropometrical, biomechanical researches, stops of pregnant women, designing and development footwear for pregnant women.
