Контрольная работа: Гигиена спортивной обуви и одежды
Комплекс исследовательских методик включал методы оценки физико-гигиенических свойств обувно-стелечных материалов, их санитарно-химический анализ, наблюдения за параметрами внутриобувного микроклимата в модели спортивных нагрузок, анкетирование спортсменов по итогам опытной носки изделий.
Изучение внутриобувного микроклимата включало определение влажности и температуры внутриобувного пространства телеметрическим методом с параллельным определением температуры кожи стопы и в динамике спортивных нагрузок проводилось посредством записи на самописцах параметров температуры и влажности.
Относительная влажность внутриобувного пространства определялась при помощи угольного датчика, принцип действия которого основан на изменении размеров влагочувствительного материала при сорбировании водяного пара из окружающего воздуха и связанным с этим изменением электрического сопротивления датчиков.
Исследование физико-гигиенических свойств включало ряд показателей.
Основные гигиенические показатели материалов: влажность, намокаемость, влагоемкость, паропроницаемость и гигроскопичность - определялись стандартными методами.
Паропроницаемость (степень пропускания материалом водяных паров) и водопроницаемость (степень пропускания материалом воды) - важные гигиенические показатели материалов, используемых для изготовления верха обуви.
Определение паропроницаемости проводилось по ГОСТу 938.17-70. Метод заключается в создании разницы в упругости паров по обе стороны испытуемого образца и установлении количества паров воды, прошедших через единицу площади образца материала за единицу времени.
Определение водопроницаемости и водопромокаемости в статических условиях проводилось по ГОСТу 938.21-71.
Водопроницаемость характеризуется количеством воды, прошедшей через мокрый образец, имеющий форму круга диаметром 55 мм. Водопромокаемость характеризуется временем промокания при разности давления по обе стороны испытуемого образца. Определение момента промокания основано на изменении электропроводности материала при промокании.
Намокаемость материалов определяли по ГОСТу 938.24-72, коэффициент теплопроводности - методом двух температурно-временных интервалов по методике А. Жихарева. Воздухопроницаемость материалов определялась на приборе Н.С. Федорова по ГОСТу 938.18-70 и 128.88-77.
Гигроскопичность и влагоотдачу материалов определяли по ГОСТ 8971-78, капиллярность - по ГОСТу 938-61.
Влагоемкость (2 - и 24-часовую) материалов - по ГОСТу 938-75.
Широкое применение химических и синтетических волокон, имеющих очень высокое электрическое сопротивление, а также особенности спортивных нагрузок сделали проблему исследования электризуемости обувных материалов особо актуальной в связи с ухудшением при носке изделий качества материала, появлением неприятных ощущений, возникновением искровых разрядов из-за статических зарядов.
Для предупреждения негативного влияния электризации широко используются специальные средства: обработка материалов электростатическими веществами, применение специальной аппаратуры для нейтрализации генерированного заряда.
Напряженность электростатического поля на поверхности материалов спортивной обуви в результате их электризации определяется на приборе ИНЭП-1.
Микробная обсемененность стелек рассчитывалась по числу микробов на 1 см2 в различные сроки ношения: через 2 ч после тренировки, через неделю и месяц.
Степень обжатия стопы образцами спортивной обуви определялась и контролировалась при помощи ртутного медицинского тонометра ГОСТ 6915-74.
Измерение параметров температуры различных участков стопы при разной степени обжима производилось с помощью стандартных термисторов СТ-3-18 с фиксацией параметров на электронном автоматическом потенциометре ЭПП-09.
На основании материалов исследования определены основные критерии гигиеничности спортивной обуви.
Определяющими показателями служат гигиенические свойства материалов, важность совершенствования которых возрастает в настоящее время в связи с широким использованием искусственных и синтетических материалов, обладающих в ряде случаев значительно худшими по сравнению с натуральными гигиеническими свойствами, что значительно увеличивает возможность негативного действия обуви на организм спортсмена посредством прямого контакта через носок с поверхностью кожи стопы. Поэтому улучшение качества спортивной обуви в первую очередь зависит от гигиенических свойств материалов, из которых она производится.
В случае использования искусственной кожи на трикотажной основе для подкладки, пористой кожи для вкладных стелек, материалов с клеевым и термоклеевым методами дублирования, а также триплированных материалов, например капроновой ткани, поролона и трикотажа, как материалы, так и обувь в целом нуждаются в санитарно-химической оценке.
Должны быть исследованы также и уже ставшие традиционными стелечные материалы, такие, как вспененный латекс, поливинилхлорид.
Желательно, чтобы обувные материалы ограничивали химическую деструкцию пота, препятствовали микозам, способствовали снятию зарядов статического электричества.
Наихудшими качествами с гигиенической точки зрения обладает спортивная обувь из поливинилхлорида (ПВХ) прямого литья с прилитыми к текстильному верху деталями.
Физико-гигиенические свойства характеризуют способность обувных материалов поглощать, отдавать или проводить жидкости и газы, что в конечном счете и определяет гигиеничность спортивной обуви.
Все гигиенические показатели взаимосвязаны, и требование к ним может быть объединенным: конструкция и материалы должны обеспечить оптимальный микроклимат внутриобувного пространства.
Номенклатура показателей физико-гигиенических свойств, рассматриваемых в обувной промышленности, достаточно широка.
В то же время каждый из этих показателей характеризует тот или иной физический процесс, протекающий в материале при определенных, весьма ограниченных, условиях, что затрудняет их сравнение и использование в качестве критериев при выборе материалов для конструкции спортивной обуви целевого назначения.
Возможность использования для этих целей обобщенных комплексных показателей, в свою очередь, затруднена, так как, во-первых, все физико-гигиенические свойства взаимосвязаны как определяемые структурой материала, а во-вторых, тем, что в производстве обуви применяются многочисленные, различные по структуре и природе материалы, особенно искусственные и синтетические.
Изучение влияния спортивной обуви на тепловое состояние организма спортсмена было обусловлено тем, что дистальные отделы конечностей, особенно нижних, служат своеобразным буфером, регулирующим тепловое равновесие организма с окружающей средой за счет изменения интенсивности и характера терморегуляторных реакций.
Кроме того, ноги - один из первых источников информации, предупреждающих организм об опасности нарушения его теплового баланса.
В связи с недостаточными теплозащитными свойствами некоторых образцов спортивной обуви, особенно с синтетическим низом, при постоянном воздействии холода и влаги может произойти переохлаждение конечностей.
Вместе с тем длительное (2 ч и более) использование спортивной обуви с недостаточными вентиляционными свойствами, обусловленными конструктивными особенностями, применением материалов с низкими показателями паропроницаемости, воздухопроводности и др., в условиях воздействия высоких температур вызывает нарушение комфортного состояния стопы и способствует перегреванию всего организма.
Исследование показало, что необходимым условием решения проблемы улучшения комфортности спортивной обуви, особенно с верхом из различных искусственных и синтетических материалов, является разработка научного направления, заключающегося в целенаправленном формировании свойств пакетов материалов обувной заготовки на стадиях проектирования и изготовления обуви путем создания рациональной конструкции, подбора лучших в гигиеническом отношении сочетаний материалов верха и подкладки, обоснованного выбора способа сборки заготовки, метода и режимов формования и термофикации, а также в разработке объективных методов оценки комфортности готовой спортивной обуви.
С учетом трудоемкости и надежности различных методов, достоверности и точности получаемых результатов признано целесообразным оценивать комфортность прямым измерением температуры стопы, особенно для выявления степени обжатия, а также температуры и влажности внутриобувного пространства в процессе эксплуатации обуви.
На основании сравнительного анализа разных физико-гигиенических свойств обувных материалов спортивного назначения последние были сгруппированы по ассортиментным группам и по видам спорта.
Приведены научно обоснованные нормативы по группам изделий для ряда видов спорта и методика отбора материалов для изготовления обуви.
Если для спортивно-обувных материалов верха определяющими являются паропроницаемость (не менее 60%) и воздухопроницаемость порядка 140 мл/см2 час+, то для стелечных материалов наиболее существенными, по нашим данным, оказались влагоемкость, паропроницаемость и гигроскопичность.
В настоящее время происходит дальнейшее прогрессирующее обновление ассортимента материалов спортивно-обувного назначения, которые в большинстве случаев обладают улучшенными физико-гигиеническими свойствами и отличаются высокой химической стабильностью, мало теряют свои качества в процессе носки.
Однако все они должны подвергаться гигиенической оценке с целью отбора образцов для конкретного изделия.
Наши данные могут помочь при оптимизации выбора материалов для производства спортивной обуви, а также определении правильного направления при разработке новых материалов.
Особенно важно то, что исследования показали наличие миграции токсических веществ из полимерных материалов спортивно-обувного назначения.
Изучение окисляемости воздуха над материалами выявило относительную химическую стабильность почти всех образцов, за исключением искусственной кожи "Вистоб" и "Спортесса".
Исследование показало, что в комплекс направлений гигиенической оценки спортивной обуви наряду со всесторонним анализом материалов подошвы и верха, анкетированием по итогам опытной носки должно входить исследование влажности и температуры внутриобувного пространства, динамики температуры кожи стопы в модели специфических спортивных нагрузок. При этом моделирование адекватных нагрузок представляется одним из главных направлений подготовки эксперимента.
Особо важным компонентом для коррекции внутренней формы спортивной обуви являются ортотиксы.
При сравнительном анализе ортотиксов фирмы "ТруФит" с другими спортивными стельками определились следующие преимущества ортотикса: чуть ли не втрое больший срок эксплуатации, многослойность материалов с использованием внутреннего слоя кожи с высокими гигиеническими свойствами, что показали наши исследования, большие амортизационные и упругие свойства в продольном своде.
Кроме того, немаловажным гигиеническим фактором являются бактерицидные свойства ортотиксов.
Исследование подтвердило перспективность использования вкладных стелек-ортезов, в которых благодаря использованию натуральной кожи для подошвенной поверхности и конструктивным особенностям (сводчатость из гибкого материала обеспечивает выхлоп насыщенного влагой воздуха при нагрузке с последующим подсосом свежего) обеспечиваются лучшие физико-гигиенические свойства и лучшая вентиляция внутриобувного пространства.
В заключение следует подчеркнуть комплексный характер проблемы гигиенической оценки спортивной обуви с вкладными стельками.
Наиболее точными и объективными показателями при оценке материалов и образцов спортивной кроссовой обуви с ортезами оказались:
при оценке физико-гигиенических свойств материалов - тепловое сопротивление, водопроницае мость, паропроницаемость, гигроскопичность;
при опытной носке изделий - теплоощущения спортсменов;
при оценке изделий посредством исследования функционального состояния организма при моделировании спортивной деятельности - температура и влажность внутриобувного пространств;
при гигиенической оценке обуви с использованием синтетических материалов - санитарно-химическое исследование, предусматривающее изучение химической стабильности с целью установления возможности миграции химических веществ и степени их вреда для организма спортсмена в процессе эксплуатации спортивной обуви.
Учитывая необходимость обеспечения безопасности для потребителя, в качестве определяющего показателя рекомендуется уровень окисляемости в пределах допустимого (10 мг/м3 O2).
Выявлена зависимость формирования показателей микроклимата внутриобувного пространства от свойств обувных материалов, с одной стороны, и функционального состояния стопы - с другой.
Материалы исследования позволили определить основные критерии комфортности спортивной обуви с ортотиксом - показатели, характеризующие "нормальное состояние" стопы и всего организма в процессе эксплуатации:
отсутствие механических повреждений стопы и травм;
отсутствие токсического воздействия на стопу и организм;
температура стопы в пределах 27,2 - 32,00С;
средняя температура внутриобувного воздуха в системе "стопа-носок" - 30,0С, а в системе "носок-ортотикс" - 30,070С;
относительная влажность внутриобувного пространства в системе" стопа-носок" 72,5-80,0%, а в системе "носок-ортотикс" 75,0 - 85,0%;
давление обуви на стопу вне пределов максимальной степени обжатия при усредненной температуре стопы - 28,370С.
Ортотикс, создающий индивидуальное ложе для стопы и направленный на повышение комфортности обуви, профилактику плоскостопия и травм стопы и предназначенный для спортсменов высшей квалификации, не ухудшает гигиенических свойств обуви, а по некоторым показателям повышает ее гигиеничность.
Стелька-ортотикс должна оцениваться как структурная единица внутренней обуви в единой системе "обувь-стелька-носок".
Разработанные гигиенические нормали этой системы могут служить основой для работы по сертификации спортивной обуви с вкладными стельками и без них.
В гигиеническом отношении внедрение ортотиксов в практику спорта следует считать целесообразным при параллельном проведении соответствующих исследований в спортивно-техническом направлении (демпфирующих свойств).
Большинство научных исследований свидетельствует о негативном влиянии на двигательный аппарат систематически повторяющихся ударных нагрузок и важности их демпфирования.
Минимизация ударных нагрузок при локомоциях человека происходит как в самом двигательном аппарате, так и в обуви, покрытиях, по которым он передвигается.
При этом вероятность появления микротравм, болей, а также степень комфортности передвижений существенно зависят от демпфирования нагрузок каждой из этих систем.
П. Бриш (1989) показал, что в процессе бега в зависимости от свойств материала подошвы спортивной обуви происходит более быстрое изменение амплитуды давления во времени. Тем самым более жесткие материалы низа обуви сокращают время контакта с опорой.
Избежать этого помогут снижение плотности деталей низа и отдельных слоев подошвы.
На наш взгляд, удлинение времени действия ударной волны, даже при очень жестком низе, может обеспечить ортотикс, что приведет к улучшению демпфирования ударных нагрузок, приходящихся на стопу спортсмена. Это является одной из важных конструкторских задач при создании комфортной спортивной обуви.
Оценивая перспективы использования ортотиксов в спортивной практике, следует учитывать, что наряду с комфортностью для стопы на первое место выходят упруго-рессорные и демпфирующие свойства конструкций, что нуждается в изучении.
Промышленное изготовление ортотиксов невозможно без создания банка данных по спортивной стопе с учетом возрастных, половых и спортивно-видовых особенностей.
При этом конструирование новых спортивных изделий должно осуществляться не по аналогам, часто зарубежным, с переносом как положительных, так и отрицательных их качеств, а по нормативам, в основном гигиеническим.
Насыщение отечественного рынка высококачественной спортивной обувью и создание стабильного экспортного потенциала возможны только при условии комплексного решения всех исследованных проблем обеспечения комфортности, в том числе гигиенического плана.
Заключение
Таким образом, спортивная одежда должна поддерживать оптимальное тепловое равновесие организма во время занятий физическими упражнениями, быть легкой, удобной, не стеснять движений, соответствовать по росту и полноте, защищать от травм и механических повреждений. Важное значение имеют теплозащитные свойства одежды, ее гигиенические свойства, а также гигиенические свойства тканей, из которых она изготавливается.
Гигиенические требования к спортивной обуви во многом совпадают с требованиями к спортивной одежде. Спортивная обувь должна быть удобной, легкой, прочной, мягкой и эластичной. Она должна иметь хорошую водоупорность, достаточную вентилируемость, после увлажнения не терять гибкости и не изменять форму и размеры. Спортивная обувь должна соответствовать погодным условиям и особенностям занятий различными видами физических упражнений.
Материалы обуви должны быть прочными, обладать плохой теплопроводностью (для зимней обуви), хорошей воздухопроницаемостью, защищать от сырости, охлаждения и механических воздействий. Конструкция обуви должна иметь его достаточную вентиляцию, предотвращающую перегревание стоп и потливость. Все приведенные гигиенические требования взаимосвязаны и могут быть объединены в одно комплексное требование - конструкция и материал обуви при носке должны обеспечивать оптимальный микроклимат вокруг ног человека: температура 21-33 °С, влажность 60-73% (в обуви из натуральной кожи - 64, 3%), содержание углекислоты - 0, 8%.
Спортивная обувь должна иметь минимальную массу, а ее низ обладать амортизирующей способностью.
Литература
1. Волков В.М., Мильнер Е.Г. Человек и бег. - М.: Физкультура и спорт, 2001. - 144 с., ил.
2. Галицкий А.В. Баня парит - здоровье дарит. - М.: Панорама, 2006. - 64 с.
3. Гигиена труда / Под ред. К.С. Петровского: В 2 т. Т.1. - М.: Медицина, 1989. - 512 с.
4. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. - Новосибирск: Наука, 1995. - 192 с.
5. Лаптев А.П., Полиевский С.А. Гигиена: Учебник для ин-тов и техн. физ. культуры. - М.: Физкультура и спорт, 2007. - 368 с., ил.
