Научные основы выбора материалов для ортопедической обуви и внутренних стелек при повреждениях голеностопного сустава

Введение. Повреждения голеностопного сустава занимают одно из ведущих мест среди травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. Нарушение его функции приводит к ограничению подвижности, изменению биомеханики походки и значительному снижению качества жизни пациента. В процессе реабилитации важное место занимает применение ортопедической обуви, которая обеспечивает правильное распределение нагрузок, стабилизацию сустава и профилактику вторичных деформаций стопы [1]. Одним из ключевых факторов эффективности ортопедической обуви является правильный выбор материалов для подошвы и внутренних стелек. Они должны сочетать в себе амортизационные свойства, упругость, износостойкость и гигиенические качества, обеспечивая комфорт и безопасность пациента [2,3]. В то же время стандартные материалы, используемые в массовом производстве обуви, часто не удовлетворяют специфическим требованиям ортопедии, что требует поиска новых решений и разработки научно обоснованных подходов. На сегодняшний день в практике применяются различные материалы – натуральная кожа, термоэластопласты, полимерные композиты, ЭВА (этиленвинилацетат), полиуретаны, латексные и каучуковые смеси [4]. Однако систематический сравнительный анализ их свойств в аспекте применения при повреждениях голеностопного сустава проводится ограниченно, что затрудняет формирование четких рекомендаций для врачей-ортопедов и конструкторов обуви [5,6]. Целью настоящего исследования является научное обоснование выбора материалов для ортопедической обуви и внутренних стелек, предназначенных для пациентов с повреждениями голеностопного сустава. Для достижения цели предполагается решить следующие задачи: • определить требования к материалам с учетом биомеханики стопы и особенностей патологий голеностопного сустава; Development of science and technology Scientific and technical journal №2/2026 310 To‘qimachilik va yengil sanoat texnologiyalari • провести сравнительный анализ физических, механических и гигиенических свойств современных материалов; • выявить оптимальные комбинации для подошвы и стелек, обеспечивающие наибольшую эффективность ортопедической коррекции. В качестве объектов исследования были выбраны наиболее часто применяемые в ортопедической практике материалы для подошвы и внутренних стелек обуви: поливинилхлоридные (ПВХ) композиции различной жесткости, этиленвинилацетат (ЭВА), полиуретановые эластомеры, термоэластопласты (ТЭП), натуральная кожа, а также многослойные текстильные материалы с полимерным покрытием. Испытания на сжатие и упругость проводились на универсальной испытательной машине для определения амортизационных свойств. Износостойкость оценивалась по числу циклов трения до появления видимых дефектов. Твердость по Шору определялась с использованием дюрометра для оценки сопротивляемости деформации. Воздухопроницаемость и паропроницаемость материалов исследовались по стандартным методикам ГОСТ. Гигроскопичность определялась по способности материала поглощать влагу. Теплоизоляционные свойства оценивались в климатической камере при переменных условиях температуры и влажности [7,8]. Для оценки распределения нагрузок на стопу применялась система компьютерной подографии, позволяющая фиксировать пиковое давление и зоны максимальной нагрузки при ходьбе. Влияние материала стелек на стабилизацию голеностопного сустава изучалось в условиях имитации клинической ходьбы. Показатели экспериментальных данных: Износостойкость (кол-во циклов до износа, усл. ед.): ЭВА – 85 ЭВА – 25 ЭВА – 3000 Полиуретан – 75 Полиуретан – 40 Полиуретан – 5000 ПВХ-композит – 60 ПВХ-композит – 55 ПВХ-композит – 4500 Амортизационная способность (% поглощённой энергии удара): Твердость по Шору (ед.): ПВХ-композит Полиуретан ЭВА 4000-5000 3000-4000 2000-3000 1000-2000 0-1000 Проведённые исследования показали значительные различия в свойствах материалов, используемых для изготовления ортопедической обуви и внутренних стелек. “Fan va texnologiyalar taraqqiyoti” Ilmiy-texnikaviy jurnal №2/2026 311 Textile and light industry technologies Амортизационные свойства. Согласно полученным данным, наибольшую способность к поглощению ударных нагрузок продемонстрировал материал ЭВА (85 %), что объясняется его низкой плотностью и развитой ячеистой структурой. Полиуретан обладает несколько меньшей амортизацией (75 %), однако отличается стабильностью свойств при длительной эксплуатации. ПВХ-композиты показали минимальные значения (60 %), что ограничивает их применение в случаях, когда требуется выраженный демпфирующий эффект. Твёрдость по Шору. Наименьшую твёрдость имеет ЭВА (25 ед.), что обеспечивает высокий комфорт при ходьбе, но снижает долговечность при интенсивных нагрузках. Полиуретан (40 ед.) занимает промежуточное положение, сочетая умеренную упругость и достаточную жёсткость. ПВХ-композиты отличаются повышенной жёсткостью (55 ед.), что может быть полезно при необходимости жёсткой фиксации стопы, однако снижает комфорт пациента. Износостойкость. Наиболее устойчивым к истиранию оказался полиуретан (5000 циклов), что делает его перспективным для использования в наружных слоях подошвы. ПВХ-композиты (4500 циклов) показали удовлетворительные результаты, тогда как ЭВА (3000 циклов) уступает по данному параметру, что требует комбинированного применения с более износостойкими материалами. Таким образом, выбор материала должен учитывать не только отдельные физикомеханические показатели, но и их совокупность. ЭВА является оптимальным материалом для внутренних стелек благодаря высоким амортизационным свойствам и мягкости. Полиуретан целесообразно использовать для подошвы и промежуточных слоёв, где требуется износостойкость и стабильность формы. ПВХ-композиты, обладая достаточной прочностью, могут применяться в качестве укрепляющих элементов конструкции, особенно при необходимости жёсткой коррекции положения стопы. Сравнительные результаты исследований представлены на рисунке, где наглядно показаны различия между ЭВА, полиуретаном и ПВХ-композитами по трём ключевым показателям: амортизация, твёрдость и износостойкость. Заключение. Проведённые исследования показали, что выбор материалов для ортопедической обуви и внутренних стелек при повреждениях голеностопного сустава должен основываться на комплексной оценке их физико-механических и гигиенических свойств. • Материал ЭВА обладает наилучшими амортизационными характеристиками и высокой мягкостью, что делает его оптимальным для изготовления внутренних стелек и элементов, контактирующих со стопой. • Полиуретан отличается высокой износостойкостью и стабильностью формы, благодаря чему рекомендуется для подошвы и промежуточных слоёв ортопедической обуви. • ПВХ-композиты имеют повышенную жёсткость и достаточную прочность, что позволяет использовать их в конструктивных элементах, обеспечивающих фиксацию и стабилизацию стопы. Таким образом, наиболее рациональным решением является применение комбинированных конструкций, где ЭВА используется для внутренней амортизирующей стельки, полиуретан – для подошвы, а ПВХ-композиты – для укрепляющих деталей обуви. Такой подход обеспечивает баланс между комфортом, долговечностью и функциональной эффективностью ортопедической коррекции. Практическая значимость работы заключается в разработке научно обоснованных рекомендаций по выбору материалов, которые могут быть использованы как в серийном производстве ортопедической обуви, так и в индивидуальном ортезировании пациентов с повреждениями голеностопного сустава. Development of science and technology Scientific and technical journal №2/2026 312