Выпуск 96: Рюкзак на плече или сумка в руке: что опаснее при подъёме по лестнице

Исследовательский центр МЕРА готовит краткие разборы и обзоры научных работ в области регуляции позы и движений человека, применению силовых платформ. Для подготовки материалов рубрики используются публикации не старше трёх лет.

Zhang X, Li Y, Fang Y, et al. Effects of load carriage methods on fall risk and gait variability during stair ascent: a functional data analysis approach. Front Bioeng Biotechnol. 2026;14:1740819. Published 2026 Mar 11. doi:10.3389/fbioe.2026.1740819

В статье, опубликованной в 2026 году в Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, исследователи из Китая изучили, как два способа переноски груза — в руке и на плече — влияют на риск падения и вариабельность походки при подъёме по лестнице у здоровых молодых мужчин. В исследовании участвовали 19 человек (средний возраст 18,7 года). Участники поднимались по специальной лестнице со встроенными силовыми платформами в трёх условиях: без груза, с грузом 15 кг в руке на стороне доминантной ноги и с таким же грузом на плече (также на стороне доминантной ноги). Запись движений проводили с помощью восьми инфракрасных камер и четырёх силовых платформ (частота 200 и 2000 Гц соответственно). Для анализа использовали функциональный анализ данных (функциональный метод главных компонент, fPCA), что позволило оценить непрерывные изменения кинематики суставов на протяжении всей фазы опоры, а не только дискретные показатели. Оценивали пространственно-временные параметры шага, траекторию центра давления (COP) и углы в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Результаты показали, что способ переноски груза значимо влияет на длину шага, время одноопорной фазы и время второй двойной опоры. Наиболее выраженные изменения наблюдались при плечевом способе: время одноопорной фазы сокращалось, а время второй двойной опоры увеличивалось — что интерпретируется авторами как снижение динамической устойчивости и повышение риска падения. Кроме того, поперечное (медиолатеральное) смещение центра давления было наибольшим при переноске в руке, что указывает на нарушение баланса во фронтальной плоскости. Функциональный анализ главных компонент выявил, что при плечевой нагрузке сгибание бедра в сагиттальной плоскости было значимо меньше, чем без груза и с грузом в руке, что объясняется ограничением движений из-за необходимости держать туловище прямым для защиты позвоночника. Компенсаторно увеличивалось сгибание колена. При ручной нагрузке, напротив, изменения были локальными: увеличивалось отведение бедра во фронтальной плоскости, уменьшалась подвижность колена и увеличивалась инверсия голеностопа — это стратегия для стабилизации таза и борьбы с асимметрией центра масс. Авторы делают вывод, что плечевой способ переноски груза (аналогичный рюкзаку на одном плече) создаёт больший риск падения при подъёме по лестнице, чем ручной, поскольку требует глобальной перестройки походки и ухудшает устойчивость в обеих плоскостях. Ручная нагрузка вызывает локальные компенсаторные механизмы, в основном во фронтальной плоскости, и может быть предпочтительнее с точки зрения сохранения баланса. Исследование впервые применило функциональный анализ данных для оценки походки с грузом на лестнице и показало, что традиционные дискретные показатели могут не отражать фазо-специфические адаптации. Полученные результаты могут быть полезны для разработки рекомендаций по безопасной переноске грузов в быту, туризме и при выполнении военно-полевых задач.