Основные патологические отклонения

В строении и функциях стопы

 

Причины деформаций стоп условно можно разделить на внешние и внутренние. К внеш­ним причинам относятся перегрузки, завися­щие от характера работы и нерациональной обуви, к внутренним — наследственно-кон­ституционные предрасположения, а также первичная слабость мышечного аппарата. В классификации патологических состояний стоп вследствие чрезмерной статической нагрузки обычно выделяют статические деформации и функциональную недостаточ­ность. К статическим деформациям отно­сятся: продольное и поперечное плоскосто­пие, отклонение большого пальца наружу, молотообразные пальцы, омозолелости, мо­золи и потертости. Функциональная недо­статочность стоп характеризуется быстрой утомляемостью нижних конечностей, болез­ненностью стоп и голени, отечностью мягких тканей стоп, неустойчивостью суставов при нагрузке (подвертывание стопы при ходьбе и беге), усиленное потовыделение.

П л о с к о с т о п и е характеризуется опусканием поперечного или продольного свода, в особенности внутреннего. Одновременно наблюдается искривле­ние пятки наружу. При резко выраженном плоско­стопии подошвенная часть стопы полностью каса­ется плоскости опоры. В этом случае размеры стопы увеличиваются в ширину. Признаками плоскостопия являются изменение обычной формы стопы, быстрая утомляемость, появление болез­ненных явлений при стоянии и ходьбе и огра­ниченная подвижность стопы.

Плоскостопие бывает врожденным и приобретен­ным. Последнее встречается чаще и является результатом травмы, паралича или статического развития. При статической форме плоскостопие развивается постепенно и связано с уменьшением тонуса связочного и мышечного аппаратов стопы. Появлению плоскостопия может способствовать чрезмерно большая и продолжительная нагрузка на стопу. Правильно сконструированная обувь, поддерживающая свод стопы, предохраняет от развития плоскостопия.

О т к л о н е н и е б о л ь ш о г о п а л ь ц а на­ружу выражается в том, что он располагается под вторым и третьим пальцами, иногда над ними, а головка первой плюсневой кости резко высту­пает наружу. Это способствует изменению походки и появлению болевых ощущений. Отклонение большого пальца происходит в результате по­стоянного ношения обуви на высоком каблуке, а также обуви с узким носком.

М о л о т о о б р а з н ы е п а л ь ц ы образуются вследствие ношения невпорной (по длине) обуви, в результате чего пальцы сгибаются в меж-фаланговых суставах, значительно выступают вверх и испытывают сильное трение об обувь.

О м о з о л е л о с т ь  возникает в результате дли­тельного давления обуви на отдельные участки стопы. Давление вызывает сжатие кровеносных сосудов, что способствует усиленному образованию и утолщению эпителиального слоя. С прекраще­нием давления омозолелость постепенно исчезает. Появлению омозолелости способствует также повышенная потливость.

М о з о л ь является разновидностью омозолелости и характеризуется резким утолщением части кожи, ороговелость уходит в глубь кожи и давит на нервные окончания, причиняя боль.

П о т е р т о с т ь — это поверхностное повреждение кожи вследствие ношения неправильно подобран­ной (невпорной или жесткой) обуви, грубыми швами заготовки верха или наличия складок внутри нее. Плохое качество чулок, портянок и неумелое их применение также приводят к потер­тости стопы.

У с и л е н н о е п о т о в ы д е л е н и е является од­ним из часто встречающихся расстройств функций потовых желез. При этом пот выделяется в боль­шом количестве и не может быть поглощен чулками или обувью. Стопа становится влажной, что приводит к раздражению кожного покрова стопы и преждевременному разрушению материала обуви.

При обследовании 2113 женщин было выявлено, что 62,6 % их имели деформированные стопы, причем 39,4 % стоп имели слабовыраженные ста­тические деформации. С возрастом число женщин с выраженной деформацией стопы увеличивается. Утомляемость стоп зависит от характера выпол­няемой работы: при работе сидя жалоб на боли в стопах в 2 раза меньше, чем при работе в положении стоя.

 

Антропометрия стопы

 

А н т р о п о л о г и я — наука о происхожде­нии и эволюции физической организации человека. А н т р о п о м е т р и я — один из методов исследования в антропологии, заклю­чающийся в различных измерениях челове­ческого тела.

Методы обмера стоп. Если строение стоп в основном у всех людей одинаковое, то размеры их сильно различаются. Совершенно очевидно, что для массового производства обуви необходимо знать не только строение стопы, но и размеры стоп населения, для которого изготавливается обувь. Если бы ставилась цель удовлетворить каждого потребителя индивидуальной обувью, тона обувных предприятиях пришлось бы иметь огромное количество колодок и делать такое же количество заготовок верха обуви. В условиях массового производства это невыполнимо, да и не требуется. Предприятия в течение продолжительного времени выпускают обувь оптимальной формы, а число размеров удовлетворяет большинство потребителей.                            

Рис. 1.16 Основные опознавательные (анатомический) точки стопы

При массовом изучении стоп их группируют по форме и размерам. Число типоразмеров обуви должно быть ограничено, чтобы не затруднять организацию массового про­изводства.

Рис. 1.17 Основные размерные признаки: (а) и плантограмма (б) стопы

В Советском Союзе и ряде других стран при­меняются различные приборы для обмера стоп и колодок. При обмере стопы на нее наносят опознавательные точки на четко выраженные анатомические участки (рис. 1.16): наиболее выступающую точку пятки 6, центры лодыжек 5 и 8, точку сгиба 4 сто­пы, середину пятки стопы 7, центры голо­вок плюсневых костей 3 и 10, переднюю точ­ку 1 стопы на первом или втором пальце, точку конца мизинца 2 и середину длины стопы 9.

Затем стопу измеряют стопомером для опре­деления ее точек в системе координат. Стопа в стопомере Ю. П. Зыбина упирается наибо­лее выпуклой точкой пятки в заднюю плоскость системы, а внутренней стороной каса­ется продольно-вертикальной плоскости. Измеряют расстояния по длине и высоте соответственно от задней и опорной пло­скостей до отмеченных на стопе точек. Кроме того, измерительной лентой шириной 5—6 мм с миллиметровыми делениями измеряют обхваты стопы (рис. 1.17). Для более полного изучения стопы снимают гипсовый слепок и получают плантограмму.

Рис. 1.18 Стопомер

Основными размерными признаками стопы являются (см. рис. 1.16 и 1.17): L — длина стопы, т. е. расстояние от наиболее выступаю­щей точки 6 пятки до наиболее удаленной точки 1 на первом (иногда втором) пальце; L _в.п — расстояние до центра 10 головки пер­вой плюсневой кости (внутреннего пучка); L _н.п — расстояние до центра 3 головки пятой плюсневой кости (наружного пучка); L _с.г — расстояние до точки сгиба стопы 4; ширина стопы Ш _н.п и Ш _в.п,измеряемая по сечениям, проведенным перпендикулярно продольной оси через центры головок первой Ш_в.п и пятой Ш_н.п плюсневых костей; ширина пятки Ш _п - по сечению, проведенному через центр пятки; обхват через наиболее широкое место стопы О _н.п — периметр сечения, проходящего через головку пятой плюсневой кости; обхват О   через середину 9 длины стопы; косой обхват О _сг — периметр сечения, проходящего через точку сгиба стопы 4 и наиболее выпуклую точку пятки 6; обхват по лодыжкам О _л - периметр сечения, проходящего через цент внутренней лодыжки 8; обхват над лодыжками О_г — периметр сечения,  проходящего по наиболее узкому месту голени над лодыжками; обхват голени в месте наибольшего развития икроножной мышцы О _и  (рисунке не обозначен).

Отпечаток плантарной (подошвенной) части стопы получают на плантографе. Одновременно зарисовывают ее горизонтально проекцию (габарит, контур, абрис) контурографом. Проекцию контура и совмещенный с ней отпечаток плантарной  поверхности стопы называют плантограммой. Плантограмму получают при опоре на обе ноги.  По ней определяют параметры стопы (длину и ширину),

Рис. 1.19 Кривая нормального распределения стоп по длине

положение большого пальца и пятки, состояние сводов стопы и др.

Продольный свод можно характеризовать коэффициентом К, получаемым отношением ширины отпечатка стопы в сечении 0,45 L к общей ширине подсводной части в этом же сечении: К=а'б /аб. Условная градация свода стоп: 0—0,25 — полая стопа; 0,26 – 0,45 — нормальный свод; 0,46—0,49 — уплощение I степени; 0,50—0,74 — уплощение II степени; 0,75—0,89 — уплощение III с пени; 0,90—1 — плоская стопа.

Отклонение большого пальца наружу определяется углом а, образованным касательными к внутреннему контуру стопы и к контуру большого пальца (из точки в сечении 0,73 L через точку в сечении 0,9 L ). Длянормальной стопы угол а составляет от 0^о (у детей) до 12° (у взрослых).

Для рационализации способа проектирования колодки и совершенствования системы обмера стопы предложены новая система обмера и стопомер, позволяющие использовать размеры стопы для проектирования колодки без дополнительных пересчетов (Ю. П. Зыбин, В. А. Фукин, В. К. Макаричева). В этой системе обмера и проектирования колодок ось А Б (рис. 1.18) является биссектрисой угла, образованного линиями, касательными к наружной и внутренней сторонам габарита стопы в плюснефаланговом сочленении (см. рис. 1.17,6).

Имеются приборы для получения вертикальных и горизонтальных сечений стопы и колодки.

Закономерности в размерах стоп. Форма и размеры стоп определяются полом, возрастом, а также зависят от расы людей, климатических и географических условий их жизни. На основании обмера большого числа стоп однородной группы людей Ю. П. Зыбиным установлены основные закономерности в изменении размеров стоп.

 

П е р в а я  з а к о н о м е р н о с т ь: распре­деление стоп по длине в однородном кол­лективе подчиняется закону нормального распределения. Как видно из рис. 1.19, данные обмера (в виде столбиков) полностью совпадают с кривой нормального распределе­ния, построенной по уравнению, характе­ризующемуся показателем среднего размера стопы М и показателем среднеквадратичного отклонения длины стопы от среднего — σ. Показатели среднеквадратичного отклонения характеризуют, в какой мере стопы различ­ной длины приближаются к стопе средней длины М. Из статистики известно, что при нормальном распределении признака раз­меры обмеренных стоп находятся в интервале М ± 2 σ в95,5 %, а в интервале М±3 σ а в 99,7 % случаев. Определив показатели М и σ и пользуясь формулой, можно подсчитать число стоп, которые в данном коллективе будут иметь тот или иной размер.

Закону нормального распределения под­чиняются и другие ее размерные признаки. Так, распределение длины и обхвата в плюснефаланговом сочленении стоп 12172 обследованных мужчин является типичным для распределения любых размерных при­знаков стоп у разных групп населения.

Из всего количества обмеренных стоп наибольшее их число располагается в центре решетки, т. е. падает на размер 260 и обхват 250 мм, а число малых и больших размеров снижается до нуля (табл. 1.2).

 

В т о р а я з а к о н о м е р н ос т ь: средние поперечные размеры стоп связаны с их длиной L линейной зависимостью вида у= kx + b, а именно: обхват в пучках может быть определен по формуле O_{ny ч} =0,6 L +94; ширина в пучках Ш_пуч=0,25 L +30 (усред­ненная для мужчин и женщин), Ш_пуч= 0,28 L +15 (для мальчиков и девочек школьного возраста). Эта закономерность используется при серийном размножении ко­лодок и деталей обуви. По данным обмера стоп детей разных географических районов, величины k и b в уравнении также несколько колеблются. В связи с акселерацией эти зна­чения еще больше изменились. Ширина, об­хват и высота стопы увеличиваются не прямо пропорционально ее длине, а по линейной зависимости (рис. 1.20).

 

Т р е т ь я  з а к о н о м е р н о с т ь:  все размеры стопы по длине пропорциональны ее длине. Коэффициенты пропорциональности в зави­симости от длины стопы Lсоставляют:

0,18 — расстояние от крайней точки пятки до центра опоры пятки;  

0,20 — расстояние от крайней точки пятки до центра наружной лодыжки;

0,42 — расстояние от крайней точки пятки до точки сгиба стопы;

0,55 — расстояние от крайней точки пятки до подъема стопы;

0,62 — расстояние от крайней точки пятки до точки наружного плюснефалангового сочле­нения;

0,73 — расстояние от крайней точки пятки до точки внутреннего плюснефалангового сочле­нения;

0,80 — расстояние от крайней точки пятки до конца мизинца;

0,90 — расстояние от крайней точки пятки до центра отпечатка большого пальца.

 

Ч е т в е р т а я з а к о н о м е р н о с т ь: все поперечные размеры стопы связаны с ее шириной и обхватом пропорциональной зави­симостью. Следует указать, что между размерами обхватов и шириной стопы нет такой четкой зависимости, как между шириной и широтными и высотными размерами. Ниже приведены коэффициенты пропорциональности для взрослого населения. За исходный параметр принята ширина стопы по сечению наружного плюснефалангового сочленения.

 

Ширина стопы	Коэффициент пропорциональности
По центру головки	0,95
Плюсневой кости в самом широком месте пятки	0,72
Обхват посередине стопы по плюснефаланговому сочленению	2,58 3,45

Таблица 1.2 - Распределение длины стопы и обхвата

в плюснефаланговом сочленении (по данным М. А. Петрова)

 

 

Обхват, мм	Длина стопы, мм								Число (сумма) обмеренных стоп, пар
	230	240	250	260	270	280	290	300
210	49 57	214 225	220 275	111 149	30 31	5 3	-	-	629
230	108 108	811 745	1800 1646	1656 1655	694 702	130 129	11 9	0 0	5210
250	27 21	222 272	995 1081	2005 1959	1520 1501	501 509	65 69	15 5	5340
270	1 1	11 9	64 73	242 251	358 359	221 221	52 42	7 6	956
290	-	-	2 0	3 2	8 8	15 9	9 7	-	37
Число (сумма) обмеренных стоп	185	1258	3081	4017	2610	872	137	22	12172

 

Примечание. В числителе показано число обмеренных стоп, в знаменателе – число стоп, имеющих данные размеры (подсчитано по уравнению кривой нормального распределения).

 

Рис. 1.20 Связь между длиной стопы L и ее обхватом в пучках Опуч

Симметрия правой и левой стоп человека. Замечено, что правая и левая стопы людей имеют разную длину и обхваты. Это затрудняет подбор впорной обуви. Как показала обработка экспериментальных данных, разница между длиной правой и левой стоп подчиняется закону нормального распределе­ния, т. е. у большинства людей разница между размерами правой и левой стоп незначительна. Аналогичные данные получены по обхвату и ширине стоп.

 

Работа стопы

Для получения данных, необходимых для правильного конструирования колодок и обуви, необходимо изучить работу стопы как в статике, так и в динамике. Рациональное построение обуви находится в прямой зависимости от формы ее опорной части. Чем ближе форма стельки к форме опорной поверхности плантарной части стопы, тем удобнее обувь.

Из рис. 1.21, а видно, что при стоянии на плоской поверхности давление распре­деляется неравномерно: большая часть его падает на пяточный бугор, первую и пятую плюсневые кости. Если же стопа находится на поверхности, соответствующей плантар­ной поверхности стопы, нагрузка распре­деляется более равномерно от пятки до голо­вок плюсневых костей (рис. 1.21, б). При наличии каблука, даже минимального, необ­ходимо иметь низ такой формы и жесткости, который обеспечивал бы равномерную опору стопе. С этой целью в обуви ставится жесткий геленок, который располагается с некоторым смещением на наружную сторону. С увеличе­нием высоты подъема пятки h_K давление на плюснефаланговое сочленение увеличи­вается (рис. 1.21, в) не пропорционально h_K, а по кривой (рис. 1.21, г). Отношение давле­ния стопы на пучки Р_пуч к давлению на пятку Р_пят определяется коэффициентом пропорциональности К.

Рис.1.21 Изменение давления стопы на опору при увеличении высоты каблука: 1 - экспериментальная кривая; 2 – теоретическая кривая

Кривая показывает, что при увеличении подъема пятки на 30 мм давление рас­пределяется более равномерно на пяточную и пучковую части, а при увеличении h_K до 70 мм давление на переднюю часть стопы возрастает примерно в 5 раз. При длительной ходьбе в такой обуви может опуститься поперечный свод. При стоянии человека угол, образованный осью голени с осью первой плюсневой кости, равен 117°. Нормально равновесному положению соответствует зна­чение 127°, поэтому в нормальной обуви пятка должна быть приподнята на каблук. Для более равномерного распределения давления форма пяточной части стельки должна соответствовать форме пятки стопы, т. е. иметь ложе для пятки.

При нагрузке на стопу всей массы тела длина ее увеличивается в среднем на 2— 3 мм, ширина на 2,5 мм, обхват в пучках на 7—12 мм, обхват в подъеме на 4—8 мм. При ходьбе происходят перекатывание стопы с пятки на носок и перераспределение нагрузки с одной ноги на другую. В это время стопа изгибается в голеностопном и плюсне-фаланговом сочленениях. При опоре на пучки стопа имеет максимальную длину. Ее опорная поверхность может увеличиваться до 17— 21 мм, а обхват в пучках — на 4—5 мм. При этом пяточная часть укорачивается по длине до 5,5 мм, а ширина пятки умень­шается на 4—6 мм по сравнению с шириной при опоре на обе стопы, обхват отдельных поперечных сечений увеличивается до 15 мм. При опоре на пятку обхват через пятку и сгиб имеет наименьшее значение. Установ­лено, что большинство основных поперечных размеров стоп имеет наименьшую величину при висячем положении.

Изменение размеров стопы при ее нагруженности происходит благодаря пружинящим свойствам сводов, сжатию и растяжению стопы в плюсне фаланговом сочленении, уве­личению ширины жировой прослойки в результате ее сжатия по толщине.

 

 

Глава 4