Отклонение в биомеханике стопы

Биомеханика - это изучение движений.

Биомеханика стопы - изучение движения стопы.

Каждая кость стопы имеет форму и размер соответствующую направлению и величине нагрузки.

По этому же принципу сформированы соединительнотканные структуры стопы (связки, сухожилия и фасции). Волокна самой мощной фасции стопы - подошвенного апоневроза ориентированы вдоль самого нагружаемого продольного свода стопы, наиболее сильные мышцы отвечают за поддержание продольных сводов. Подтаранный сустав поддерживает мощная дельтовидная связка.

Если нагрузка распределяется неправильно в силу каких либо причин и величина нагрузки превышает возможности тканей определенной области, то в тканях развиваются патологические реакции, такие как воспаление сухожилия, усталостные переломы, разрывы сухожилий, привычный подвывих, плоскостопие, вальгус стопы, вальгус большого бальца, варус стопы и т.д...

Почему же вдруг нагрузка на стопу может распределиться не правильно? Ведь природа так хорошо все продумала…

Не будем сейчас говорить о высоких каблуках, понятно, что их придумала не природа и основная нагрузка при ходьбе на каблуках распределяется не на пяточную кость, как было задумано создателем, а на большой палец. Сустав и связки большого пальца не приспособлены для таких нагрузок, поэтому происходит подвывих сустава, так называемая в народе "косточка".

Рассмотрим причины нарушения биомеханники детской стопы.

Самое распространенное нарушение биомеханики - нарушение из-за не правильной иннервации

Работой мышц управляет мозг (разные его отделы: мозжечок, кора головного мозга и т.д). Сигналы передаются через спинной мозг к нервам нижних конечностей.

При повреждении спинного мозга или одной из зон мозга, которая управляет процессом ходьбы и напряжением мышц нижних конечностей походка может быть изменена.

Во время внутриутробного развития мозг плода может испытывать гипоксию (нехватку кислорода), если не хватает кислорода, то не происходит поступления питательных веществ к клеткам головного мозга в нужном количестве. Некоторые клеточки могут отмереть. Это нарушит проводимость электрических импульсов. Если это случится в тех отделах, которые управляют напряжением мышц или движениями во время ходьбы то возникнут нарушения в напряжении мышц (одни будут слишком напряжены или слишком расслаблены, либо слишком напряжены или слишком расслаблены будут только некоторые группы мышц). Если проблема коснулась зоны, которая отвечает за мышцы стопы, своды стоп могут формироваться неправильно, нарушается биомеханика стопы, нарушается походка.

Тонус наружных и внутренних мышц стопы должен быть одинаковым. Наружные и внутренние мышцы стопы являются антагонистами и если  одна мышца будет перенапряжена - другая слишком ослаблена - перерастянута.  При чрезмерно напряжении и растяжении мышцы плохо снабжаются питательными веществами, плохо развиваются.

К внутренним мышцам стопы относятся задняя большеберцовая и передняя большеберцовая мышцы. Они достаточно мощные, так как в их обязанности входит удержание внутреннего продольного свода во всей фазе шага и при максимальных нагрузках. Их перенапряжение поворачивает стопу вовнутрь, что приводит к варусной установке стопы:

Напряжение задней большеберцовой мышцы:

zad

При опоре на стопу вес между костями предплюсны распределяется неравномерно, мышцы между костями предплюсны не готовы к такой нагрузке, они растягиваются и большой палец отъезжает во внутрь:

косолапик

Перенапряжение передней большеберцовая мышцы также ведет к варусу:

vnyt

При опоре на стопу основная масса будет ложиться на  пятую плюсневую кость - для этого она совершенно не создана (связки е слишком слабы для этого), возникает перенапряжение стопы.

Нарушение биомеханники стопы у детей может так же возникать при незрелости мозжечка:  мозжечок годовалого ребенка только учится управлять процессом ходьбы и чтобы удержать тело в вертикальном положении ребенок широко расставляет ноги. Если большеберцовая мышца ослаблена стопа приходит в положении гипрпронации. Опора приходится в основном на внутренний свод. Подтаранный сустав чрезмерно давит на дельтовидную связку. Связка испытывает большее напряжение.

Природа все продумала: у ребенка очень хорошо вырабатывается каллоген и волокна связок очень упруги и защищены от перерастяжения. Они способны удержать форму давление неокрепших суставов. Но, возможно такое, что у ребенка нарушена выработка коллагена нарушена (генетические нарушения, нарушение пищеварения), ребенок может быть ослаблен болезнью, прививкой, иметь небольшие отклонения в работе нервных зон головного мозга, которые отвечают за правильный тонус мышц, а значит связки станут менее упругими и под давлением веса ребенка могут не удержать сустав в правильном положении.

Антагонисты большеберцовым мышцам - малоберцовые мышцы. Они предназначены для поворота стопы к наружи и поддержании внутреннего свода. Их перенапряжение чрезмерно отводит стопу к наружи, соответственно большеберцовые мышцы перерастягиваются, что приводит к вальгусной установке стопы и к опущению сводов. Это очень заметно по обуви: ребенок стирает внутреннюю часть подошвы.

Во всех перечисленных случаях стопа уже не может полноценно выполнять свои функции.

При шаговом цикле кости встают в не физиологичное положение. Суставы травмируются, связки перерастягиваются.

Наибольшая нагрузка на стопу происходит во время полной опоры на нее, здесь важно правильное распределение массы тела.

При правильном распределении нагрузи

  • стопа опускается на пятку, по центру или в точке чуть смещенной к наружнему краю. При этом большеберцовая кость находится под уголом 90 градусов к пяточной кости. Голеностопный и подтаранный суставы готовы принять на себя вес тела ровно по центру, тогда они останутся в правильном положении и протолкнут вес дальше.
  • Ладьевидная кость смещается чуть назад, вес распределяется через правый край пяточной кости к первой и пятой плюсневой кости, готовясь к последующему толчку. Полная опора на стопу состоялась:

i91EHWEAC

А теперь представим, что малоберцовые мышцы перенапряжены. Тогда:

  • Основная опора придется на внутренню часть пяточной кости.
  • Подтаранный и голеностопный суставы сместятся под весом человека. в положение гиперпронации — будет иметь большую амплитуду смещения, чем нужно - и дельтовидная связка не сможет его удержать и будет перерастягиваться.
  • Далее, вес переместится по внутреннему ее краю, затем перейдет на ладьевидную, внутреннюю клиновидную кости и первую кость плюсны. Все суставы окажутся в неправильном положении испытываю чрезмерные нагрузки.
  • Мышцы и связки внутренней части стопы не предназначены для удержания веса, максимальный вес при полной опрое придется на внутренний свод стопы. Что приведет к перерастяжению связок.

Безымянный