Биомеханика ноги и стопы

Биомеханика движения человека

Биомеханика (греч. bios – жизнь + mechanike – механика) изучает движения тела, конечностей, связок, тканей и т. п. методами точных наук. Это новое направление в медицине появилось относительно недавно — в 1970-е годы.

Далеко не последнюю роль сыграла возросшая популярность бега.

Появившиеся у легкоатлетов проблемы с ногами, а также новые технологии, позволившие отслеживать и изучать нагрузки, которым подвергается стопа, дали ортопедам основание утверждать, что многие заболевания позвоночника и суставов вызваны именно дисфункцией стоп.

Биомеханика появилась как надстройка над накопленными знаниями по физике, химии, медицине, физиологии, эргономике и некоторым другим областям.

Изучая естественные движения человека — во время танцев, бега, ходьбы — можно не только их совершенствовать (вспомним грациозные па балерин, отточенные телодвижения спортсменов), но и понять причины нарушений механики и возникающих из-за этого проблем с ногами.

Считается, что походка марафонцев близка к идеальной с точки зрения функциональности и соответствия анатомической норме.

Движение стопы в шаговом цикле

Наша двигательная активность состоит из шагов. Полноценный шаговый цикл состоит из двух фаз — опоры (подошва контактирует с поверхностью) и переноса (ступня находится в полете). Большую часть времени — около 65% цикла каждая нога находится в соприкосновении с поверхностью (землей, полом и т. п.).

Фазу опоры можно разделить на более короткие периоды:

• контактный — с момента, когда пятка начинает соприкасаться с землей до полной постановки подошвы (пятка принимает 100% нагрузки);
• опорный, когда ступня полностью стоит на поверхности (67% нагрузки приходится на пятку, 27% на передний отдел стопы);
• пропульсивный — с момента, когда начинает отрываться пятка, до момента, когда мысок отталкивается от опоры (100% нагрузки на пальцы ног). Самая большая нагрузка на ступню происходит в опорный период.

Нас с детства учат ходить с пятки на носок. Но на самом деле всё немного сложнее. В контактный и опорный периоды — во время переката стопы — ступня имеет несколько точек опоры.

Сначала мы приземляемся на основание пяточной кости (она самая широкая, так как принимает на себя всю тяжесть), затем удар принимает на себя основание пятой плюсневой косточки, головка этой же косточки, потом головка первой плюсневой косточки и последняя опорная точка — большой палец ноги.

Нарушение биомеханики стопы

Ранее мы уже выяснили, что стопы имеют важное предназначение для нашего тела [ссылка на функции стопы 40]. Малейшие отклонения в биомеханике движения приводят к перегрузке тех или иных отделов стопы и их неправильному функционированию.

Суставы стопы пытаются компенсировать неправильную работу друг друга и излишнюю нагрузку на себя, что приводит к воспалению. Мышцы и сухожилия начинают сокращаться неправильно, и воспалительный процесс распространяется на другие суставы.

Сначала страдают ступни, коленные суставы, затем позвоночный столб, а больной позвоночник грозит серьезными осложнениями для всего организма.

Ортопеды называют две основные причины нарушения биомеханики стопы человека: отклонения пронации и отклонения супинации. Пронация — это движение, при котором внешний край стопы поднимается с поворотом подошвы кнаружи. При супинации же, наоборот, поднимается внутренний край стопы, а подошва поворачивается кнутри.

98% заболеваний ног, помимо травм и нервно-мышечных патологий, вызваны неправильной пронацией.

Справедливости ради стоит отметить, что биомеханические нарушения до поры до времени могут оставаться незамеченными, пока человек не начинает испытывать физические нагрузки (например, при занятиях спортом), носить неудобную обувь, набирать избыточный вес.

Вернемся к точкам опоры. Если во время пронации в опорный период происходит какое-либо смещение в любой из них, то возникает чрезмерное напряжение в этом месте. Срабатывает защитный механизм — деформируются кости, уплотняются ткани, формируются натоптыши и мозоли. Масса тела распределяется по стопе неравномерно, и отголоски этого можно почувствовать в разных частях тела.

Как исправить отклонения в биомеханике

В большинстве случаев для решения проблемы достаточно устранить ее причину. Задача ортопеда заключается в корректной диагностике заболевания и выяснении, на каком конкретно этапе шагового цикла происходит сбой.

После того как установлено, какой участок ступни испытывает чрезмерную перегрузку, лечение сводится к равномерному перераспределению давления по поверхности подошвы. Делается это с помощью ортопедических стелек или специальной ортопедической обуви.

Для того чтобы терапевтический эффект был достигнут, необходим индивидуальный подбор вставок, корректирующих положение стопы.

Существует также ряд вспомогательных мероприятий, облегчающих симптоматику при воспалении суставов, это массаж ног, ходьба по массажному коврику, ванночки для стоп, физиотерапия (УВТ, озонотерапия, грязевые апликации), гимнастика. Регулярное выполнение этих процедур значительно улучшает состояние стоп и уменьшает болевой синдром.

Эти рекомендации действуют только в том случае, если воспалительный процесс и деформация суставов стопы не зашли слишком далеко.

Если ходьба становится затруднительной, например, из-за бурсита первого пальца (так называемая косточка на большом пальце), то требуется хирургическое вмешательство. Но такие сложные ситуации, как правило, развиваются не один год.

Если вовремя прислушаться к своему организму и предпринять соответствующие меры, то негативные явления можно заморозить на долгое время.

Источник: http://pro-nogi.ru/articles/biomehanika-stopy.html

Читать онлайн Все о здоровье ваших ног. От младенчества до старости страница 3. Большая и бесплатная библиотека

Две главные артерии, которые обеспечивают питание ступни, – это тыльная артерия стопы и задняя большеберцовая артерия. Эти артерии доставляют насыщенную кислородом кровь к более мелким артериям, а далее ко всем тканям стопы. Если кровеносная система не в состоянии обеспечивать питание кислородом, который переносится эритроцитами, то возникают очень серьезные проблемы.

Артерии ноги – это самые удаленные от сердца артерии в организме, и поэтому проблемы с кровообращением в них проявляются в первую очередь. В частности такие заболевания, как артериосклероз (отвердение стенок артерий) и атеросклероз (сужение сосудов за счет образования атеросклеротических бляшек и тромбов), приводят к блокаде.

Всем известно, что вены – это сосуды, которые возвращают кровь к сердцу и легким для насыщения ее кислородом и питательными веществами после того, как кровь была использована для питания тканей. Два вида вен возвращают кровь из нижних конечностей. Поверхностные вены находятся близко к поверхности кожи и переносят кровь обратно к сердцу.

Большая подкожная вена ноги – самая длинная в организме, проходит от большого пальца стопы по внутренней стороне ноги. Малая подкожная вена находится на внешней стороне ноги. Глубокие вены расположены далеко от поверхности кожи, это передние и задние большеберцовые вены. Положение вен смотрите на рис. 1.3.

Большую подкожную вену хирурги используют для шунтирования.

Более мелкие вены собирают кровь от всех частей ноги и доставляют ее в более крупные вены. Более мелкие артерии насыщают ткани «свежей» кровью. Капилляры связывают мелкие вены и артерии между собой.

Рис. 1.3. Вены ноги

Люди с проблемами кровообращения часто жалуются на отеки в области лодыжек, особенно после дня, проведенного на ногах, либо после авиаперелета. Эти заболевания, в том числе и варикозное расширение вен, вызваны венозной недостаточностью. Лечение таких заболеваний существует, я опишу это в 10-й главе.

Врачи-ортопеды и некоторые терапевты обязательно осмотрят ноги пациента, чтобы выявить изменение цвета кожи, ее температуры и наличие отеков. Такие изменения сигнализируют, что не все в порядке с кровообращением.

Но сразу скажу, что ставить диагноз самостоятельно не стоит. Не надо думать, что если вдруг один из пальцев холоднее остальных, то у вас серьезные проблемы с сердцем, и впадать в панику.

Лучше сходите к вашему врачу, так как мнение специалиста необходимо.

Нервы

Нервы позволяют нам контролировать мышцы, а также передают ощущения в головной мозг, и ноги тут не исключение. В стопе находится четыре основных нерва. Это задний большеберцовый, поверхностный малоберцовый, глубокий малоберцовый и икроножный нервы.

Заболевания нервов в стопе обычно связаны с повышенным механическим давлением на них, например ущемлением или сдавливанием нерва. Даже слишком тесная обувь может так сильно сжать нерв, что в этой области появится отек.

Это приведет к сдавливанию нерва и к появлению сильной боли или онемению, либо к непонятному дискомфорту, я называю это «загадочная боль». Заболевания других нервов – радикулит, к примеру, – также влияют на состояние ног.

Все это мы обсудим в следующих главах этой книги.

Функции стопы

Теперь мы знаем, из чего состоит ступня, и прежде чем перейти к механике движения, я коротко расскажу о функциях стопы. Очень важно знать, какую именно роль стопа играет в организме, чтобы понять, какие движения необходимы для поддержания равновесия во время ходьбы или бега.

Во-первых, подвижность ступни позволяет вам приспосабливаться к поверхности, по которой вы идете. Если вы не сможете адаптироваться к ходьбе по твердой, мягкой или влажной земле, то упадете. Точно так же работают колеса, обеспечивая устойчивое и безопасное движение по различному покрытию.

Во-вторых, стопа позволяет вам передвигать тело вперед, назад и вбок. Без нее у вас были бы проблемы с маневрированием.

В-третьих, ступни поглощают большую часть ударов и нагрузок, которые могут повредить ваше тело во время движения. Если бы не стопа, то другие части тела, такие как колено и позвоночник, подверглись бы излишнему давлению. А это приведет к серьезным заболеваниям и износу системы.

Удивительно, что стопы справляются с тремя такими важными задачами. Один из профессоров моего института как-то сказал: «Я удивляюсь не тому, какие сложные проблемы возникают с ногами, а тому, как много выдерживает стопа за человеческую жизнь». Вот почему со всем уважением к пациентам и коллегам я продолжаю утверждать, что ваши ступни – совершенные творения природы.

Глава 2
Биомеханика ноги и стопы

И зучение биомеханики движений человека – это относительно новое направление в медицине, оно появилось лишь в конце 70-х годов, когда многие люди увлеклись бегом, но развивается очень быстро.

Именно бегуны и их синдром «перенапряжения передней части стопы» заставили даже самых консервативных ученых признать, что многие заболевания позвоночника и суставов вызваны именно изменениями в стопах.

За годы врачебной практики при спортивной клинике в госпитале Маунт Синай мы с коллегами пришли к выводу, что, например, боль в коленном суставе определенно вызывается дисфункцией стопы.

Чтобы понять, как возникают проблемы с ногами, мы должны рассмотреть механику движения – как человек ходит, бегает или танцует. Некоторых из вас может напугать слово «механика», ведь для некоторых конструктор «Лего» так и остался загадкой. Не бойтесь, понимание биомеханики стопы не такое уж и сложное занятие.

Для начала надо сказать, что проблемы с ногами появились в тот момент, когда наши предки стали ходить на двух ногах. Большинство животных имеет четыре ноги для передвижения, и это существенно уменьшает нагрузку на нижние конечности и позвоночник.

По сравнению с четвероногими собратьями людям гораздо сложнее ходить по разным поверхностям, и человек должен иметь поразительно приспосабливающиеся ноги, и особенно ступни, чтобы удерживать равновесие и передвигаться эффективно.

И когда люди имеют проблемы с ногами, это значит, что не все в порядке с биомеханикой движения.

Я максимально упростил изложение, так как, чтобы понять механику движения до конца, вам потребуются глубокие знания физики, медицины и эргономики. Да и изложение заняло бы тогда не одну сотню страниц.

Все, чего я хочу достигнуть – это дать вам общее представление о том, как двигаются ваши ноги и каким образом механика движения влияет на здоровье стоп и лодыжек.

Прочтите эту главу, чтобы лучше понять то, что я расскажу в основной части книги.

Что такое биомеханика?

Биомеханика изучает движения тела человека, или, в нашем случае, движение стопы и ноги при ходьбе. Грациозные па балерины или широкие свободные шаги бегуна – хорошие примеры безупречного биомеханического движения. Наверное, самым лучшим примером идеальной биомеханики являются четкие, отточенные движения лошадей на скачках, но это все же книга про человека.

Ортопеды всерьез занялись изучением отклонений в биомеханике движений всего четыре десятилетия назад. К этому вынудила необходимость лечения заболеваний ног, которые все чаще встречались в их практике. Прогресс привел к тому, что появился метод изучения сил и нагрузок, которые существуют в стопе при движении.

В результате сегодня мы успешно лечим многие заболевания, вызванные нарушением биомеханики, в том числе и заболевания спины и коленей. Есть поговорка, что кость ступни соединена с ногой, а нога с телом.

Так вот, это очень верно, так как проблемы с ногами приносят проблемы с позвоночником, а проблемы с позвоночником ведут к заболеваниям всего организма.

Отклонения в механике движений

Большинство проблем с ногами, за исключением тех, что вызваны травмами, и ряд жалоб на боли в коленном и тазобедренном суставах, а также в позвоночнике происходят при нарушении биомеханики стопы.

Многие такие заболевания можно вылечить, используя ортопедическую обувь. Как вы увидите ниже, сегодня компьютерные технологии сделали возможными отличную диагностику и лечение практически всех отклонений.

Давайте вспомним основные функции стопы, и тогда вы легко увидите, как именно отклонения повлияют на ваше здоровье.

• Первая. Стопа для тела, как шина для автомобиля. Она обеспечивает безопасное передвижение по различным поверхностям. Если шина повреждена, то машина едет плохо, и в итоге не может быть использована, то же и с ногой. Также пятка амортизирует удар при соприкосновении с землей.

• Вторая. Стопа перемещает тело вперед, назад и вбок, помогает менять направление движения. Нарушения этой функции лишат вас возможности контролировать движение, так как стопа – гораздо более подвижная часть ноги по сравнению с коленом и бедром.

• Третья. При ходьбе стопы гасят излишние нагрузки и силы. Если этого не происходит, то нагрузку будут принимать другие части организма, такие как коленный и бедренный суставы, позвоночник и спина. А это приведет к тому, что они быстро износятся.

Когда мы говорим о шаговом цикле, то имеем в виду весь спектр движений человека при перемещении вперед. Нормальный завершенный цикл имеет две независимые фазы: опоры и полета.

Фаза полета происходит в то время, когда стопа не касается земли. Фаза опоры – во время контакта с грунтом. Именно эта часть цикла представляет для нас наибольший интерес. На фазу опоры приходится 65 % шагового цикла.

Другими словами, каждая нога контактирует с грунтом 65 % времени цикла.

Источник: https://dom-knig.com/read_227333-3

Биомеханика бега: анатомия стопы, фазы правильного бега (ВИДЕО)

Бег относится к тому виду действий, над осуществлением которых мы даже не задумываемся. Все доведено до автоматизма. Четко отработанная годами тактика, комплексная работа мышечного и связочного компонентов называется биомеханикой бега.

Иногда данное занятие может не только приносить пользу, но и «работать» в ущерб. Отсутствие правильной техники бега может приводить к травматизации и стойким патологическим нарушениям.

Поэтому так важно проконсультироваться у специалистов, например в центре MySportExpert, по поводу своей техники и выявить основные ошибки.

С чего начинается тест на биомеханику бега?

Любой тест начинается с анкетирования. Это простая процедура, которая не требует каких-либо усилий и нужна лишь для более глубокого анализа индивидуальных особенностей. Здесь важно выяснить основную нагрузку: длительность, интенсивность и степень подготовки к бегу, возможные травмы и полученный дискомфорт.

После выяснения некоторых нюансов переходят к антропометрии. Измерение происходит следующим образом:

• рост;
• вес;
• длина корпуса;
• длина рук;
• внутренняя длина бедра;
• положение и отношение к плоскости плечевого и тазового скелетных поясов.

Чтобы понимать и определять физиологические и патологические отклонения стоп, нужно знать элементарную анатомию стопы человека. Нам важно рассмотреть 2 свода:

• продольный — от пятки к пальцам;
• поперечный — в области плюсне-фаланговых суставов.

Полностью сформированная стопа опирается на 3 точки, образуя своеобразный треугольник: пятка, 1 и 5 метатарсы. Благодаря такой позиции создается наиболее комфортное перераспределение веса с равномерной нагрузкой на все суставы.

Анализ стопы

При анализе стопы определяют следующие показатели:

• ширина и длина стоп;
• положение стопы относительно плоскостей.

Статический снимок стопы подразумевает под собой определение основных точек нагрузки. Основу анализа составляет исследование продольного свода стопы. Так проверяется сформированность костных структур и наличие плоскостопия.

Поперечный свод стопы дает информацию о положении относительно ахиллового сухожилия, а именно о «заваленности». Наиболее частое отхождение от нормы — вальгусная позиция — смещение основной точки нагрузки на большие пальцы.

Неблагоприятный исход при таком положении — вальгусная деформация или появление шишки на внутренней стороне стопы.

Статический снимок стопы. Биомеханика бега.

Динамическое исследование включает определение стабилизации мышц во время выполнения техники естественного бега.

Если они недостаточно натренированы или включены в работу, стопа во время движения не может зафиксироваться в одном положении и начинает «гулять». Мышцы стабилизаторы играют важную роль в формировании корсета.

Они позволяют также распределять нагрузку более точно и постоянно, чем защищают голеностопный сустав от микротравм синовиальной сумки и ослабления связочного аппарата.

Динамический анализ стопы. Биомеханика бега.

Биомеханика бега

Биомеханика бега имеет последовательные фазы:

• фаза приземления;
• фаза нагрузки при беге;
• отталкивание.

В фазу приземления или соприкосновения стопы с точкой опоры пятка принимает на себя часть нагрузки. Важно, чтобы естественная амортизация в комплексе со спортивной обуви погасили силу удара пятки о поверхность.

В динамическом анализе исследуется линия соединения коленного сустава, ахиллова сухожилия и пяточной кости. Она должна быть прямой без серьезных заломов.

Допустимое искривление — незначительная супинация стопы, что соответствует отклонению угла 180-190°.

Во время приземления стопа должна находиться в легкой супинации и нормотонусе. Тогда нагрузка на суставы будет минимальной.

Постановка стопы на опору. Фаза приземления.

В фазу нагрузки на стопу при беге, когда вес полностью перемещается на одну ногу, наиболее важно положение.

Нога должна находиться в легкой пронации (кнутри), и носок с пяткой расположены в одной плоскости относительно коленного и тазобедренного суставов. То есть носок смотрит вперед, а не уходит в сторону.

Если стопа выворачивается кнаружи (супинация или недостаточная пронация), это неправильное положение, которое способствует большей травматизации голеностопа.

Определение супинации/пронации. Биомеханика бега.

Фаза отталкивания повторяет те же механизмы, что и приземление, только в обратном порядке. Угловая мера не меняется и свидетельствует о мышечной готовности вытолкнуть вес вверх и вперед.

Правильная техника бега также включает готовность и тонус мышц голени и бедра, мышцы кора (корпуса). Ошибки в технике могут привести к травмам и дискомфорту в беге.

При беге захлест голени должен быть на уровне горизонтальной линии или немного выше. Угол сгибания коленного сустава свободной ноги составляет больше 90°. Сильный захлест голени тоже не является благоприятным моментом и приводит к быстрой перегрузке работающей мышечной ткани.

Захлест голени при беге.

Вынос бедра в момент отталкивания свидетельствует о готовности мышц. Угол выноса должен быть в районе 40-45°. А в идеале (норма) 50-55°. Подобный вариант позволяет проходить длительные дистанции и развивать более быстрый темп.

Вынос бедра. Биомеханика бега.

Корпус может быть немного наклонен вперед, но нужно стараться соблюдать более вертикальную позицию. Чтобы осанка и позиция туловища была правильной, нужно тренировать мышцы кора — основной поддерживающий корсет позвоночника (спины и пресса).

Источник: http://maximbuvalin.ru/vse-o-bege/biomekhanika-bega-anatomiya-stopy-fazy-pravilnogo-bega-video/

Строение стопы человека: анатомия и биомеханика

Без анатомических данных вы не выполняете своих обязанностей перед обществом и остаетесь возможностей для дальнейшего совершенствования и успехов ваших.—А. Купер

Каждая нога состоит из 28 костей, 30 суставов и более 100 мышц, связок и сухожилий, которые все работают вместе, чтобы обеспечить поддержку, баланс и подвижность.

Краткая анатомия

Таранная кость — кость на верхней части стопы, который образует соединение с двумя костями голени: большеберцовой и малоберцовой.

Пяточная кость — самая большая кость стопы, которая лежит под таранной костью.

Кости предплюсны — пять неправильной формы костей среднего отдела стопы, которые образуют арки стопы. Предплюсневыми костями являются кубовидная, ладьевидная, медиальная, промежуточная и латеральная клиновидная.

Кости плюсны — пять костей, которые составляют переднюю часть стопы.

Фаланги пальцев — 14 костей, которые составляют пальцы. Большой палец состоит из двух фаланг — дистальной и проксимальной. Остальные пальцы имеют три фаланги.

Сесамовидные кости — две маленьких, гороховидных кости, которые лежат под головкой первой плюсневой..

Суставы

Суставы в ногах образуются на стыке двух и более из этих костей. За исключением большого пальца, каждый из пальцев ног имеет три сустава, которые включают:

плюснефаланговый сустав  — сустав у основания пальца ноги, проксимальный межфаланговый сустав — на середине пальца и дистальный межфаланговый сустав — ближе всего к кончику пальца.

Большой палец стопы имеет два соединения:плюснефаланговый сустав и

межфаланговый сустав.

Поверхности костей, которые образуют сустав, покрыты слоем хряща, что позволяет им скользить плавно друг против друга при движении. Суставы окружены фиброзной капсулой, которая выстлана тонкой мембраной, называемой синовиальной, которая выделяет жидкость для смазки суставов.

Мышцы

Двадцать мышц дают ноге ее форму, поддержку и способность двигаться. Основными мышца  стопы являются:

• Задняя большеберцовая мыщца, которая поддерживает свод стопы
• Передняя болльшеберцовая мышца, которая позволяет стопе двигаться вверх
• Малоберцовая мышца — контролирует движение на внешней стороне лодыжки
• Мышцы разгибатели пальцев, которые помогают поднять пальцы ног, что делает возможным сделать шаг
• Мышцы сгибатели, которые помогают стабилизировать пальцыи делают возможным их сгибание

Биомеханика

Стабильность стопы обеспечивают пассивный и активный механизмы.

Пассивный механизм состоит из:

• структурного построения сводов (арок) стопы,
• связочного аппарата,
• и плантарного апоневроза.

Активный механизм обеспечивают мышцы голени и собственные мышцы стопы. Выделяют тибиальный (большеберцовый), фибулярный (малоберцовый) и поперечный свод.

Большеберцовый свод включает пяточную, кубовидную кости, IV и V лучи (плюсневые кости и фаланги пальцев), обеспечивает статическую сопротивляемость; малоберцовый, состоящий из таранной кости и небольшой части пяточной, ладьевидной, трех клиновидных костей, I -III лучей, обеспечивает динамическую функцию и изменение формы стопы во время ходьбы.

Арочное строение стопы представляет собой феномен, характерный только для человека. Связки обеспечивают анатомическую центровку, особенно костей tarsus. Для биомеханики продольного свода основную роль играют ligg.

calcaneonavicularis, calcaneocu- boideum, plantare longum и плантарный апоневроз. Стопа обеспечивает необходимый контакт с плоскостью опоры для двустопного хождения и действует как рычаг во время передвижения.

Вес тела распределяется поровну между пяточной костью и головками метатарзальных костей.

Поперечный свод проходит в проекции сустава Лесфранка (предплюсне-плюсневые суставы) отличается значительной ригидностью( малоподвижностью) за счет характерного строения — кости плотно пригнаны друг к другу и связаны крепкими короткими межкостнимы связками.

Центральное место занимает II плюсневая кость, а именно форма ее основы и артикуляция с тарзальным рядом. II плюсневая прочно соединена с медиальной клиновидной костью клино-плюсневой межкостной связкой (lig. Cuneo-metatar- seum interosseum s.

Lisfranci), к тому же ее подвижность во фронтальной плоскости ограничена медиальной и латеральной клиновидными, и  III плюсневой костями.

Клиновидная форма поперечного сечения основания II плюсневой обусловливает ее большую стабильность в сагиттальной (поперечной) плоскости, большую — при смещющих усилиях, направленных плантарно; меньшую — при действии дорсально направленных сил.

Плантарный апоневроз — крепкое соединительнотканное образование, имеет три порции: толстую центральную и две тонкие боковые. Центральная порция крепится к передней части пяточной кости и, направляясь дистально, делится на пять пучков, каждый из которых охватывает сухожилия сгибателей пальцев.

Поверхностные слои каждого пучка крепятся к подкожным структурам между пальцами и подошвой, глубокие сросшиеся с фиброзным каналом сгибателей и посылают перемычки к глубокой поперечной плюсневой связи.

Функцию плантарного апоневроза описывают на подобии «лебедки», сравнивая апоневроз с тросом, а головки плюсневых костей — с блоком.

Во время пассивного разгибания пальцев апоневроз натягивается и сгибает передний отдел стопы, что приводит к увеличению высоты медиального свода. Этот суммарный эффект увеличивает ригидность стопы во время фазы отталкивания и обеспечивает передачу импульса.

Взаимодействие суставов заднего отдела стопы

Структурное строение стопы является только одним из компонентов интегрированного действия всех звеньев нижней конечности для обеспечения ходьбы. Для эффективной локомоции все компоненты должны функционировать соответствующим образом.

Слабость мышц, ограничение движений в суставах, патология костей или поражения мягких тканей — каждый из этих факторов в состоянии привести к нарушению ходьбы.

Так же нарушения ходьбы вызывает перенагрузки других отделов опорно-двигательного аппарата, которое на определенном этапе вызывает функциональные или даже анатомические изменения в проксимальных сегментах нижней конечности и позвоночнике.

Рассматривая в этом аспекте стопу, как механическое устройство для перемещения тела из одной точки пространства в другую, следует отметить, что это устройство должно быть экономичным — затраты энергии на акт перемещения должны быть минимальными.

Это достигается плавностью передвижения, что позволяет предотвратить внезапным изменениям моментов сил, связанных с инерцией тела: во время отталкивания стопа превращается в ригидную конструкцию, которая передает нашему телу энергию сокращения мышц в виде импульса, направленного вперед; во время соприкосновения пятки с поверхностью опоры амортизирует толчок и обеспечивает максимальный контакт между подошвой и грунтом.

Амортизация возможна при условии нормального функционирования голеностопного и подтаранного суставов, которые, двигаясь в разных плоскостях, действуют как один «универсальный» сустав — если пята соприкасается с поверхностью опоры не центром, а латеральнее или медиальнее, пяточная кость занимает соответствующее положение относительно таранной, не мешая последний свободно двигаться в вилке голеностопного сустава.

В амортизации существенную роль играет также жировая подушка пяты. Специфическое строение фиброзного каркаса, который в виде спиральных перемычек проходит через всю толщу подушки от кожи к пяточной кости, заключает жировые дольки в плотный каркас. Эта «гидравлическая» система не только хорошо амортизирует толчки, но и делает плантарную поверхность чрезвычайно устойчивой к нагрузкам.

В положении еверсии, оси тало-навикулярных и кальканео-кубовидного суставов параллельные и тогда сустав Шопара становится подвижным. В противоположность этому, при инвертированной пяточной кости, оси двух суставов не параллельные, и движения в суставе Шопара становятся практически невозможными.

Этот механизм повышает эффективность ходьбы — при соприкосновении пятки с поверхностью опоры наступает еверсия в подтаранном суставе, «незамкнутый» сустав Шопара и определенная гибкость среднего отдела стопы способствуют лучшей адаптации стопы к опоре и поглощению энергии удара. Во время отталкивания подтаранный сустав инвертируется, что «замыкает» сустав Шопара, стопа становится ригидной балкой для эффективной пропульсии.

Во время обычной ходьбы вертикальная нагрузка на стопу примерно равна весу тела, зато во время бега это нагрузка возрастает в 2,5 раза. Вертикальная нагрузка вызывает смещение усилия в боковые стороны и вперед.

Исследования показали, что в процентном отношении длительное время нагружается передний отдел стопы, а именно головки плюсневых костей, а линия нагрузки проходит примерно с середины пяточной кости до 1 пальца.

При переходе из средней фазы к фазе отталкивания наблюдается увеличение высоты продольного свода. Это наступает вследствие взаимодействия нескольких факторов: сокращение мышц голени (в первую очередь m.tibialis posterior), мышц стопы (m.

Flexor digitorum brevis), пассивного дорсального разгибания в плеснофалангових суставах с включением «лебедочного» механизма, описанного выше. Увеличение высоты медиального свода сопровождается инверсией в подтаранном суставе, которая «замыкает» тало-навикулярный и кальканео-кубовидный суставы.

Таким образом стопа превращается в ригидную балку, которая чрезвычайно эффективно способствует отталкиванию.

Источник: http://valgusa.net/anatomiya-stopy

Понять стопу (анатомия, биомеханика, изучение, анализ походки), Йорг Хальфманн (мягкий переплет)

1.1. Скелет стопы

  1.1.1 Пяточная кость (Calcaneus)
     1.1.1.1 Суставная поверхность пяточной кости
     1.1.1.2 Анатомия и биомеханические особенности пяточной кости
     1.1.1.3 Теория изменения направления усилия в пяточной кости
  1.1.2 Таранная (толчковая) кость
     1.1.2.1 Анатомия и биомеханические особенности таранной кости
  1.1.

3 Дистальные кости предплюсны
     1.1.3.1 Кубовидная кость (Os Cuboideum)
        1.1.3.1.1 Сочленние суставов
        1.1.3.1.2 Анатомия и биомеханика кубовидной кости
        1.1.3.2 Ладьевидная кость (Os naviculare)
           1.1.3.2.1 Анатомия и биомеханические особенности ладьевидной кости
        1.1.3.

3 Клиновидные кости (Ossa cuneiforme)
           1.1.3.3.1 Анатомия и биомеханические особенности клиновидных костей
  1.1.4 Кости плюсны (Ossa metatarsalia)
     1.1.4.1 Анатомия и биомеханические особенности костей плюсны
        1.1.4.1.1 Строение плюсневой кости
        1.1.4.1.2 Внутренняя структура плюсневой кости
           1.1.4.1.

2.1 Периост (надкостница)
           1.1.4.1.2.2 Компактное вещество кости (Kompakta)
           1.1.4.1.2.3 Губчатое вещество кости (Spongiosa)
           1.1.4.1.2.4 Эндост (Endost)
  1.1.5 Фаланги (пальцев ног)
  1.1.6 Особенность: «добавочные кости стопы»
     1.1.6.1 Внешняя большеберцовая кость (Os tibiale externum)
     1.1.6.

2 Треугольная кость (Os trigonum)

1.2 Связочный аппарат: самые важные связки стопы

  1.2.1 Анатомия связок
     1.2.2 Связки верхнего голеностопного сустава
        1.2.2.1 Медиальные коллатеральные связки (Lig. Collaterale mediale)
        1.2.2.2 Латеральные коллатеральные связки (Lig. Collaterale laterale)
        1.2.2.3 Синдесмоз
     1.2.

3 Связки нижнего голеностопного сустава и плюсны
        1.2.3.1 Медиально расположенные связки
           1.2.3.1.1 Дорсальная таранно-ладьевидная связка (Lig. talonaviculare dorsale)
        1.2.3.2 Латерально расположенные связки
           1.2.3.2.1 Межкостная таранно-пяточная связка (Lig.

talocalcaneum interosseum)
           1.2.3.2.2 «Ключ» шопарова сустава (Lig. Bifurcatum)
      1.2.4 Связки подошвы ступни
         1.2.4.1 Длинная подошвенная связка (Lig. plantare longum)
         1.2.4.2 Подошвенный апоневроз (Plantaraponeurose)
         1.2.4.3 Подошвенная пяточно-ладьевидная связка (Lig.

calcaneonaviculare plantare)
         1.2.4.4 Глубокая поперечная плюсневая связка (Lig. metatarsale transversum profundum)
  1.3 Плоскости и оси стопы
     1.3.1 Три основные оси
     1.3.2 Плоскости человеческого тела и его движений
     1.3.3 Оси движения суставов стопы
        1.3.3.

1 Поперечная ось
        1.3.3.2 Сагиттальня ось
        1.3.3.3 Продольная ось

  1.4 Суставы стопы

     1.4.1 анатомические основы строения соединений костей
        1.4.1.1 Синартрозы (непрерывные соединения)
           1.4.1.1.1 Синхондрозы
           1.4.1.1.2 Синдесмозы
           1.4.1.1.3 Синтостозы
        1.4.1.2 Диартрозы (прерывные соединения)
           1.4.1.2.1 Внутреннее и внешнее строение суставов
              1.4.1.

2.1.1 Строение суставной капсулы
              1.4.1.2.1.2 Синувиальная жидкость
              1.4.1.2.2 Формы суставов
                 1.4.1.2.2.1 Блоковидный сустав
                 1.4.1.2.2.2 Седловидный сустав
                 1.4.1.2.2.3 Цилиндрический сустав
                 1.4.1.2.2.

4 Эллипсовидный сустав (Articulatio ellipsoidea)
                 1.4.1.2.2.5 Шаровидный сустав
                 1.4.1.2.2.6 Плоский сустав (Articulatio plana)
    1.4.2 Верхний голеностопный сустав (Articulatio talocruralis)
       1.4.2.1 Объем движений в верхнем голеностопном суставе
       1.4.2.

2 Биомеханические процессы в верхнем голеностопном суставе
    1.4.3 Нижний голеностопный сустав (Articulatio talotarsalis)
       1.4.3.1 Объем движений в нижнем голеностопном суставе
       1.4.3.2 Биомеханические процессы в нижнем голеностопном суставе
    1.4.4 Суставы плюсны (Шопар и Лисфранк)
       1.4.4.

1 Сустав Шопара (Articulatio tarsi transversa)
       1.4.4.2 Сустав Лисфранка (Articulationes tarsometatarsales)
       1.4.4.3 Биомеханика сустава Лисфранка
    1.4.5 Суставы переднего отдела стопы
       1.4.5.1 Плюснефаланговый сустав
          1.4.5.1.1 Объем движений в плюснефаланговых суставах
          1.4.5.1.

2 Анатомические особенности плюснефалангового сустава
       1.4.5.2 Межфаланговый сустав (проксимальный и дистальный)
          1.4.5.2.1 Объем движений в межфаланговом суставе

  1.5 Свод стопы

     1.5.1 Активные и пассивные напряжения в своде стопы
        1.5.1.1 Активные или мышечные напряжения
           1.5.1.1.1 Активное напряжение продольного свода стопы
           1.5.

1.1.2 Активное напряжение поперечного свода стопы
           1.5.1.1.3 Активное напряжение предплюсниевого свода стопы
     1.5.2 Пассивные или связочные напряжения
     1.5.

3 Вращательная функции

2.1 Подвижность суставов

   2.1.1 Тестирование верхнего голеностопного сустава
   2.1.2 Тестирование подтаранного сустава
   2.1.3 Тестирование суставов Шопара и Лисфранка
   2.1.4 Тестирование плюсневой кости и дорсального разгибания большого пальца ноги

2.2 Тестирование связок

   2.2.1 Связки верхнего голеностопного сустава
   2.2.2 Тестирование нижнего голеностопного сустава

3.3 Цикл и фазы шаговых движений

   3.3.1 Шаговый цикл
   3.3.2 Шаговые фазы
   3.3.3 Фаза опоры
      3.3.3.1 Подфаза 1:удар пяткой (HS — Heel strike)
      3.3.3.2 Подфаза 2:опора полной стопой (FF — Foot flat)
      3.3.3.

3 Подфаза 3:промежуточное положение (Mid Stance)
      3.3.3.4 Подфаза 4:отрыв пятки (HO — Heel-off)
      3.3.3.5 Подфаза 5:импульс пальцев ног (пропульсия) с толчком пальцами (TO — Toe-off)
   3.3.

4 Советы по наблюдению

4.1 Вальгусная деформация первого пальца стопы (Hallux valgus)

  4.1.1 Определение
  4.1.2 Этиология
     4.1.2.1 Механизмы возникновения
        4.1.2.1.1 Воспаление как причина возникновения
        4.1.2.1.2 Травма как причина возникновения
        4.1.2.1.3 Врожденный
        4.1.2.1.4 Неврологические причины возникновения
        4.1.2.1.

5 Заболевания соединительной ткани
        4.1.2.1.6 Приобретенный Hallux valgus
  4.1.3 Биомеханическое описание Hallux valgus
     4.1.3.1 Функциональные воздействия
  4.1.4 С какого момента вальгусная деформация первого пальца стопы становится патологической?
  4.1.5 Консервативные методы
  4.1.

6 Пример в пользу выбора оперативной терапии

Список сокращений
Пространственные отношения в анатомии
Направления движений в анатомии
Послесловие к русскому изданию

Здесь еще никто не оставлял отзывы.
Вы можете быть первым!

Источник: https://www.VSalon24.ru/product/ponyat-stopu-yorg-halfmann

Биомеханика бега и ходьбы: что нужно знать о биомеханике мышц человека?

Биомеханика ходьбы и бега применяется для избегания возможности травмироваться во время тренировок. В этот научный термин – биомеханика – входят описания всех действий, которые выполняет организм на занятиях спортом. Кроме того, с помощью биомеханики можно точно подобрать себе спортивную обувь, что крайне важно, ведь она делает бег более удобным и также защищает от возможных травм.

После продолжительных исследований врачи-ортопеды смогли проанализировать любые существующие варианты движения ног.

Суставы наших ног довольно гибкие и имеют специальную форму, что позволяет нам занимать различные положения, благодаря чему биодинамика бега становится более удобной и совершенной.

Сегодня обувь для бегунов продолжает быстро развиваться, отдавая предпочтение различным специализациям. И хотя, из-за этого выбирать становится сложнее, мы получаем возможность сохранить свои суставы в тонусе.

Теперь рассмотрим более подробно, определение своей биомеханики.

Определение типа стопы

Вам нужно выяснить какой тип у вашей стопы: плоский или высокий. Узнать это можно с помощью простой бумаги, оставив на ней мокрый отпечаток. Так можно детально рассмотреть переходы вашей стопы и увидеть плоская она или высокая.

Если ваша стопа плоская, то рекомендуется обратиться к ортопеду для выявления возможного плоскостопия. Если все же у вас плоскостопие, не стоит ставить крест на беге, достаточно воспользоваться ортопедическими стельками для того чтобы нога идеально входила в кроссовки для бега.

Однако можно найти подходящие кроссовки, которые будут вам в пору и без стелек. Конечно, бывает и более проблематичный вид – поперечное плоскостопие, компенсация которого будет более сложной. Но использование специальных упражнений для тренировки мышц стопы, помогут вам адаптироваться к бегу.

Определение гибкости голеностопного сустава

Узнать его гибкость совсем не трудно – нужно присесть на корточки и посмотреть глубину опускания ваших пяток. Стоит отметить, что не каждый профессиональный спортсмен обладает хорошей гибкостью голеностопного сустава.

Направление стоп

В каком направлении находятся ваши стопы во время ходьбы или бега: в параллельном движению, носки разворачиваются в разные направления или сводятся вовнутрь. Помните, главное, чтобы движение стоп было естественным.

Измерение кривизны ног

Ваши ноши могут иметь прямое, выгнутое наружу или вовнутрь строение. Чтобы его определить, нужно воспользоваться длинным зеркалом.

Направление колена

От строения коленного сустава зависит и то, в каком направлении будет двигаться колено при опоре на него. Часто на тренировках работа ног выстраивается без учета возможной перегрузки коленного сустава, а это чревато различными травмами и даже серьезными повреждениями.

Бег с пятки или носка

Большинство ученых согласно, что способ бега с пятки или носка определяется у каждого человека на генетическом уровне. Кто-то лучше бегает так, а кому-то удобней по-другому, есть и те, кому привычней ступать на всю стопу при беге.

В данном вопросе также возникают проблемы, когда тренеры, не задумываясь о физиологических особенностях спортсменов, требуют от них поступать так, как написано в устарелых учебниках или вовсе по своим идеализированным представлениям.

Часто стопа ставится в другом положении, при увеличении темпа бега, однако, как видно из исследований, вероятней всего это результат не совсем корректной работы тренеров.

Проведя это небольшое исследование, вы получите все, что нужно знать для определения своей биомеханики бега. С помощью этих знаний вы не только сможете подобрать себе лучшую обувь для бега, но и улучшите свои навыки в этом спорте.

Также вы сможете подобрать себе амортизацию обуви, которая будет вам необходима для комфортного бега.

Для тех, кому не понравились способы, как узнать свою биодинамику ходьбы, описанные выше, есть еще два метода, которые помогут в этом разобраться и заодно выбрать себе обувь.

1. Специализированные магазины

К сожалению, таких магазинов не встретить в России, так как здесь просто нет центров с необходимым оборудованием, а именно: беговые дорожки, оборудованные камерой и специальной тумбой из стекла.

Однако такие спец магазины со спортивной обувью можно встретить повсеместно на улицах Европы, Америки, Австралии или Японии. Сотрудники этих центров сами бегуны и биомеханика для них не пустое слово. Они будут счастливы помочь вам, да еще и сможете обзавестись выгодной покупкой.

Так что, если окажитесь заграницей, выходя на пробежку, обязательно поинтересуйтесь у местных бегунов, как найти ближайший магазин со спортивной обувью.

2. С помощью своей старой обуви

Отыщите свою старую поношенную обувь, лучше, если это будут ботинки, чем что-то другое, так как их постановка наиболее нейтральна. Теперь вам предстоит, подобно Шерлоку Холмсу, подробно изучить улику и выяснить все детали постановки вашей стопы.

Для того чтобы все рассмотреть, обратите внимание на такие детали, как: насколько изношена подошва с передней стороны обуви, смещена ли пятка, а также, как сильно был стерт каблук за время ношения ботинок.

Конечно, этот вариант довольно грубоват, однако при хорошей внимательности и уровне дедукции вы найдете нужные вам детали!

Источник: https://beginogi.ru/biomehanika-hodbyi-i-bega-chto-nuzhno-znat-o-biomehanike-myishts-cheloveka/