ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2016-3-70-78ssmu-603Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSВЛИЯНИЕ ГОНАРТРОЗА НА КИНЕМАТИКУ КОЛЕННОГО СУСТАВАINFLUENCE OF GONARTHROSIS ON KINEMATICS INDICATORS OF THE KNEE JOINTЛогиновС. И.LoginovS. I.

научно-исследовательская лаборатория биомеханики и кинезиологии

д-р биол. наук, главный научный сотрудник 

628412, г. Сургут, пр. Ленина, 1 

DBS, сhief research scientist

1 Lenina Av., Surgut, 628412, HMAO – Ugra 

logsi@list.ruСолодиловР. О.SolodilovR. O.

кафедра биофизики и нейрокибернетики

научно-исследовательская лаборатория биомеханики и кинезиологии

аспирант, мл. научный сотрудник 

628412, г. Сургут, пр. Ленина, 1 

postgraduate, junior research scientist of Scientific Research Laboratory of Biomechanics and Kinesiology

1 Lenina Av., Surgut, 628412, HMAO – Ugra 

Сургутский государственный университет, г. Сургут, ХМАО – ЮграРоссияSurgut State University, Surgut, HMAO – UgraRussian Federation2016300620161537078Copyright © Логинов С.И., Солодилов Р.О., 20162016Логинов С.И., Солодилов Р.О.Loginov S.I., Solodilov R.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/603Цель

Цель. Установить особенность влияния гонартроза на кинематические показатели коленного сустава у людей в возрасте 40–65 лет при помощи метода безмаркерного захвата движений.

Материал и методы

Материал и методы. В исследовании приняли участие 81 человек. В группу контроля вошли 42 человека без симптоматических признаков гонартроза, в экспериментальную группу – 39 человек с диагнозом гонартроз первой и второй степени в возрасте 40–65 лет. При помощи метода безмаркерного захвата движений и программного обеспечения Brekel Pro Body сделан биомеханический анализ кинематики коленных суставов.

Результаты

Результаты. Установлено, что люди в возрасте 40–65 лет, страдающие гонартрозом, имеют достоверно большие угловые моменты боковых движений и ротаций в коленных суставах.

Заключение

Заключение. При анализе кинематики коленных суставов между контрольной и экспериментальной группами были зафиксированы существенные различия (t-test, p < 0,01). Кроме этого зафиксированы различия между доминантной и недоминантной конечностями, которые означают, что сила мышц нижних конечностей также может являться модифицирующим фактором, влияющим на напряжение в суставах, что потенциально может привести к развитию и (или) прогрессированию дегенеративных повреждений в коленном суставе. 

Aim

Aim. To establish peculiarity of the influence of gonarthrosis on kinematics indices of the knee joint at people at the age of 45–60 with the help of markless motion method.

Materials and methods

Materials and methods. In the research 81 people took part. In the group of the control entered 42 people without symptomatic evidences of gonarthrosis, in the experimental group – 39 people with gonarthrosis of the 1 and 2 degrees at the age of 40 to 65. With the help of the markless motion method and software Brekel Pro Body» was made biomechanical analysis of the kinematics of knee joints.

Results

Results. It is established that people at the age of 40 to 65, suffering with gonarthrosis have authentically more angular moments of lateral mode of motions and rotations in knee joints.

Conclusion

Conclusion. Under analysis of the kinematics of knee joints, between the control and the experimental groups were fixed significant differences (t-test, p < 0,01). Besides there were fixed differences between dominant and non-dominant limbs, which mean that the force of muscles of lower limbs can also be a modificative factor, which influences on the strain in joints that potentially can lead to the development and/or advance of degenerative damage in the knee joint. 

гонартрозкинематикаколенный суставбезмаркерный захват движенияgonarthrosiskinematicsknee jointmarkless motion captureReferencesЗаболеваемость населения России (в 2001–2014 годах): статистические материалы Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации [Электронный ресурс]. URL: www.gks.ru/ wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics / population/ (дата обращения: 20.05.2015). Incidence of the population of Russia (in 2001-2014 years): statistical data of the Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation [Electronic resource] URL: www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ main/rosstat/ru/statistics/population/ (date of the application 20.05.2015) (in Russian).Заболеваемость населения России (в 2001–2014 годах): статистические материалы Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации [Электронный ресурс]. URL: www.gks.ru/ wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics / population/ (дата обращения: 20.05.2015). Incidence of the population of Russia (in 2001-2014 years): statistical data of the Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation [Electronic resource] URL: www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ main/rosstat/ru/statistics/population/ (date of the application 20.05.2015) (in Russian).Вагапова B.Ш., Меньшиков Ç.Ф., Меньшиков A.M. Функциональная анатомия внутренних оболочек суставов // Морфология. 2004. № 4.1. C. 26. Vagapova B.SH., Men’shikov Z.F., Men’shikov A.M. Funktsional’naya anatomiya vnutrennikh obolochek sustavov [Functional anatomy of the inner shells of the joints]. Morfologiya, 2004, no. 4.1, pp. 26 (in Russian).Вагапова B.Ш., Меньшиков Ç.Ф., Меньшиков A.M. Функциональная анатомия внутренних оболочек суставов // Морфология. 2004. № 4.1. C. 26. Vagapova B.SH., Men’shikov Z.F., Men’shikov A.M. Funktsional’naya anatomiya vnutrennikh obolochek sustavov [Functional anatomy of the inner shells of the joints]. Morfologiya, 2004, no. 4.1, pp. 26 (in Russian).Коссинская Н.С., Çадворнова Ю.Н. Состояние костно-суставного аппарата в пожилом и престарелом возрасте // Старость и ее закономерности. 1963. С. 283–320. Kossinskaya N.S., Zadvornova YU.N. Sostoyaniye kostnosustavnogo apparata v pozhilom i prestarelom vozraste [Status of bone articular apparatus in elderly and old age]. Starost’ i eye zakonomernosti, 1963, pp. 283–320 (in Russian).Коссинская Н.С., Çадворнова Ю.Н. Состояние костно-суставного аппарата в пожилом и престарелом возрасте // Старость и ее закономерности. 1963. С. 283–320. Kossinskaya N.S., Zadvornova YU.N. Sostoyaniye kostnosustavnogo apparata v pozhilom i prestarelom vozraste [Status of bone articular apparatus in elderly and old age]. Starost’ i eye zakonomernosti, 1963, pp. 283–320 (in Russian).Anderson J.J., Felson D.T. Factors associated with osteoarthritis of the knee in the first national Health and Nutrition Examination Survey (HANES I). Evidence for an association with overweight, race, and physical demands of work // Am. J. Epidemiology. 1988. V. 128. P. 179–189.Anderson J.J., Felson D.T. Factors associated with osteoarthritis of the knee in the first national Health and Nutrition Examination Survey (HANES I). Evidence for an association with overweight, race, and physical demands of work // Am. J. Epidemiology. 1988. V. 128. P. 179–189.Brandt K.D., Guermazi A., Roemer F.W., Felson D.T. Motion for debate: osteoarthritis clinical trials have not identified efficacious therapies because traditional imaging outcome measures are inadequate // Arthritis Rheum. 2013. V. 65, № 11. P. 2748–2758.Brandt K.D., Guermazi A., Roemer F.W., Felson D.T. Motion for debate: osteoarthritis clinical trials have not identified efficacious therapies because traditional imaging outcome measures are inadequate // Arthritis Rheum. 2013. V. 65, № 11. P. 2748–2758.McAlindon T.E., Snow S., Cooper C., Dieppe P.A. Radiographic patterns of osteoarthritis of the knee joint in the community: the importance of the patellofemoral joint // Ann. Rheum. Dis. 1992. V. 51. P. 844–849.McAlindon T.E., Snow S., Cooper C., Dieppe P.A. Radiographic patterns of osteoarthritis of the knee joint in the community: the importance of the patellofemoral joint // Ann. Rheum. Dis. 1992. V. 51. P. 844–849.Engebretsen L., Britt E., Holm I. The prevalence of patellofemoral osteoarthritis 12 years after anterior cruciate ligament reconstruction // Knee Surg. Sports Traumatology Arthroscopy. 2013. V. 21. P. 942–949.Engebretsen L., Britt E., Holm I. The prevalence of patellofemoral osteoarthritis 12 years after anterior cruciate ligament reconstruction // Knee Surg. Sports Traumatology Arthroscopy. 2013. V. 21. P. 942–949.Elahi S., Cahue S., Felson D.T., Engelman L., Sharma L. The association between varus-valgus alignment and patellofemoral osteoarthritis // Arthritis Rheum. 2000. V. 43, № 8. P. 1874–1880.Elahi S., Cahue S., Felson D.T., Engelman L., Sharma L. The association between varus-valgus alignment and patellofemoral osteoarthritis // Arthritis Rheum. 2000. V. 43, № 8. P. 1874–1880.Shao Y., Zhang C. The fate of the remaining knee(s) or hip(s) in osteoarthritic patients undergoing a primary TKA or THA // J. Arthroplasty. 2013. V. 28, № 10. P. 1842–1845.Shao Y., Zhang C. The fate of the remaining knee(s) or hip(s) in osteoarthritic patients undergoing a primary TKA or THA // J. Arthroplasty. 2013. V. 28, № 10. P. 1842–1845.Солодилов Р.О., Логинов С.И. Влияние остеоартроза коленного сустава на биомеханические показатели тазобедренного сустава // Российский журнал биомеханики. 2015. Т. 19, № 4. С. 359–371. Solodilov R.O., Loginov S.I. Vliyaniye osteoartroza kolennogo sustava na biomekhanicheskiye pokazateli tazobedrennogo sustava [Influence of osteoarthrosis of the knee joint on biomechanical indicators of the hip joint]. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki – Russian journal of biomechanics, 2015, vol. 19, no. 4, pp. 359–371 (in Russian).Солодилов Р.О., Логинов С.И. Влияние остеоартроза коленного сустава на биомеханические показатели тазобедренного сустава // Российский журнал биомеханики. 2015. Т. 19, № 4. С. 359–371. Solodilov R.O., Loginov S.I. Vliyaniye osteoartroza kolennogo sustava na biomekhanicheskiye pokazateli tazobedrennogo sustava [Influence of osteoarthrosis of the knee joint on biomechanical indicators of the hip joint]. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki – Russian journal of biomechanics, 2015, vol. 19, no. 4, pp. 359–371 (in Russian).Солодилов Р.О., Логинов С.И. Трехосевая биомеханическая модель движения коленного сустава в процессе вставания // Теория и практика физической культуры. 2015. № 5. С. 83–87. Solodilov R.O., Loginov S.I. Trekhosevaya biomekhanicheskaya model’ dvizheniya kolennogo sustava v protsesse vstavaniya [Three-axis biomechanical model of knee joint motion when standing up]. Teoriya i praktika fizicheskoy kul’tury – Theory and practice of physical culture, 2015, no. 5, pp. 83–87 (in Russian).Солодилов Р.О., Логинов С.И. Трехосевая биомеханическая модель движения коленного сустава в процессе вставания // Теория и практика физической культуры. 2015. № 5. С. 83–87. Solodilov R.O., Loginov S.I. Trekhosevaya biomekhanicheskaya model’ dvizheniya kolennogo sustava v protsesse vstavaniya [Three-axis biomechanical model of knee joint motion when standing up]. Teoriya i praktika fizicheskoy kul’tury – Theory and practice of physical culture, 2015, no. 5, pp. 83–87 (in Russian).Fernández-Baena A., Susín A., Lligadas X. Biomechanical validation of upper-body and lower-body joint movements of Kinect motion capture data for rehabilitation treatments // Proceedings of the 2012 4th International Conference on Intelligent Networking and Collaborative Systems, 19–21 September 2012. Bucharest, 2012. P. 656–661.Fernández-Baena A., Susín A., Lligadas X. Biomechanical validation of upper-body and lower-body joint movements of Kinect motion capture data for rehabilitation treatments // Proceedings of the 2012 4th International Conference on Intelligent Networking and Collaborative Systems, 19–21 September 2012. Bucharest, 2012. P. 656–661.Martin C.C., Burkert D.C., Choi K.R., Wieczorek N.B., McGregor P.M., Herrmann R.A., Beling P.A. A realtime ergonomic monitoring system using the Microsoft Kinect // Proceedings of the 2012 IEEE Systems and Information Engineering Design Symposium, 27 April 2012. Charlottesville, 2012. P. 50–55.Martin C.C., Burkert D.C., Choi K.R., Wieczorek N.B., McGregor P.M., Herrmann R.A., Beling P.A. A realtime ergonomic monitoring system using the Microsoft Kinect // Proceedings of the 2012 IEEE Systems and Information Engineering Design Symposium, 27 April 2012. Charlottesville, 2012. P. 50–55.Schenkman M., Berger R.A., Riley P.O., Mann R.W., Hodge W.A. Whole-body movements during rising to standing from sitting // Phys. Ther. 1990. V. 70. P. 638– 651.Schenkman M., Berger R.A., Riley P.O., Mann R.W., Hodge W.A. Whole-body movements during rising to standing from sitting // Phys. Ther. 1990. V. 70. P. 638– 651.Pai Y-C., Chang H. J., Chang R. W., Sinacore J. M., Lewis J.L. Alteration in multijoint dynamics in patients with bilateral knee osteoarthritis. // Arthritis Rheum. 1994. V. 37. P. 1297–1304.Pai Y-C., Chang H. J., Chang R. W., Sinacore J. M., Lewis J.L. Alteration in multijoint dynamics in patients with bilateral knee osteoarthritis. // Arthritis Rheum. 1994. V. 37. P. 1297–1304.Huberti H.H., Hayes W.C. Patellofemoral contact pressures. The influence of Q-angle and tendofemoral contact // J. Bone Joint Surg. 1984. V. 66. P. 715–724.Huberti H.H., Hayes W.C. Patellofemoral contact pressures. The influence of Q-angle and tendofemoral contact // J. Bone Joint Surg. 1984. V. 66. P. 715–724.Sharma L., Song J., Felson D.T., Cahue S, Shamiyeh E., Dunlop D.D. The role of knee alignment in disease progression and functional decline in knee osteoarthritis // JAMA. 2001. V. 286. Р. 188–195.Sharma L., Song J., Felson D.T., Cahue S, Shamiyeh E., Dunlop D.D. The role of knee alignment in disease progression and functional decline in knee osteoarthritis // JAMA. 2001. V. 286. Р. 188–195.Cahue S., Dunlop D., Hayes K., Song J., Torres L., Sharma L. Varus-valgus alignment in the progression of patellofemoral osteoarthritis // Arthritis Rheum. 2004. V. 50. P. 2184–2190.Cahue S., Dunlop D., Hayes K., Song J., Torres L., Sharma L. Varus-valgus alignment in the progression of patellofemoral osteoarthritis // Arthritis Rheum. 2004. V. 50. P. 2184–2190.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.