В дистальном отделе нижней конечности при ходьбе происходят сложные движения. Для описания этих движений в ортопедии и подиатрии используется большое количество терминов.

Основными из них являются: периталарный сустав, эверсия, инверсия, супинация и пронация.

Периталарный сустав включает в себя сочленения между таранной и пяточной костями, а также таранной и ладьевидной костями. В суставе осуществляется эверсия и инверсия между таранной и пяточной костями в трех плоскостях, которое описывается как вращение вокруг оси, направленной медиально, спереди и сверху.

Эверсия и инверсия представляют собой относительно локальные процессы, которые не происходят изолированно, а являются частью супинации и пронации. Термины эверсия-инверсия чаще употребляют, когда имеют в виду открытую кинематическую цепь.

По сравнению с эверсией-инверсией пронация и супинация представляют собой более обширные процессы, которые захватывают всю дистальную часть нижней конечности. Термины пронация-супинация более применимы при обсуждении работы замкнутой кинематической цепи, когда стопа опирается на опору.

Пронация необходима для амортизации нагрузки, супинация необходима для выработки силы. Эверсия и инверсия происходят в заднем отделе стопы.

Эверсия – это поворот внутреннего края стопы в подошвенном направлении, когда задний отдел стопы устанавливается в вальгусное положение.

Инверсия представляет собой подъем внутреннего края стопы в тыльном направлении, когда пятка принимает варусное положение. Амплитуда этих движений колеблется от 5° до 10°. При эверсии оси таранно-ладьевидного и пяточно-кубовидного суставов оказываются параллельными в результате чего в обоих суставах осуществляются содружественные движения, которые обеспечивают гибкость и эластичность стопы для амортизации ударной нагрузки. При инверсии оси обоих суставов перестают быть параллельными и образуют между собой угол, открытый латерально и к тылу стопы. Инверсия блокирует возможность одновременных движений в таранно-ладьевидном и пяточно-кубовидном сочленениях и замыкает их, что приводит к возрастанию жесткости всей стопы. В таком состоянии стопа используется в качестве рычага 2 рода для отталкивания от опоры.

Рис. 1 Пронация и супинация, эверсия, инверсия, разгибание, сгибание, отведение, приведение

 Передний отдел стопы движется относительно заднего отдела в суставах плюсны. Это позволяет обеспечить во время ходьбы прилегание переднего отдела стопы к поверхности опоры, в то время как задний отдел стопы осуществляет эверсию или инверсию. Суммарная амплитуда эверсии и инверсии колеблется в пределах 42 - 47°. В периталарном суставе происходит трансляция, которая представляет собой поступательное движение таранной кости в передне-заднем направлении с амплитудой 18±5 мм. Имеются положения, в которых эти движения достигают своей наибольшей и наименьшей величины, что зависит от голеностопного сустава. Максимальная передне-задняя трансляция возможна в положении, когда стопа находится под прямым углом по отношению к голени. Максимальная ротация может быть получена во время сгибания в голеностопном суставе. Максимальная стабильность в периталарном сочленении достигается при разгибании голеностопного сустава. По мере того, как происходит сгибание стопы, в периталарном сочленении появляется возможность осуществлять сложные движения с большой амплитудой, а, по мере того, как происходит разгибание стопы, амплитуда движений становится меньше.

К более сложным движениям по сравнению с эверсией и инверсией относятся супинация и пронация стопы. В состав супинации входят такие движения, как инверсия, приведение (аддукция) и подошвенное сгибание стопы. В состав пронации входят эверсия, отведение (абдукция) и тыльное разгибание стопы.

Эверсия и инверсия, которые происходят в заднем отделе стопы, передаются через суставы среднего отдела стопы в передний отдел стопы и вызывают в нем аналогичные движения. Эверсия заднего отдела лежит в основе пронации всей стопы, инверсия заднего отдела составляет основу супинации всей стопы. При эверсии задний отдел стопы принимает вальгусное положение. В переднем отделе инверсия стопы способствует увеличению разгибания первой плюсневой кости и большого пальца, в то время, как эверсия способствует её сгибанию. Эверсия заднего отдела придает всем суставам гибкость и эластичность и позволяет увеличить подвижность переднего отдела стопы. В отличие от эверсии, при инверсии в заднем отделе, все кости стопы устанавливаются в положении максимального зацепления, вся стопа приобретает жесткость, необходимую для отталкивания от опоры.

При ходьбе сгибание и разгибание в голеностопном суставе связаны с внутренней и наружной ротацией голени вокруг продольной оси и с пронацией–супинацией всей стопы. Перед контактом с опорой стопа разогнута в голеностопном суставе. Во время контакта пятки с опорой стопа пронирована, голень ротирована во внутрь. Стопа совершает сгибание в голеностопном суставе и прилегает к опоре подошвенной поверхностью. Когда стопа находится на опоре, начинается разгибание в голеностопном суставе за счет того, что голень совершает движение сзади наперед по фиксированной стопе. Во время разгибания в голеностопе внутренний разворот голени сменяется на наружный, а пронация стопы сменяется на супинацию. Во время отталкивания от опоры стопа согнута и супинировна, голень повернута наружу.

Рис. 2. Пронация и супинация стопы на опоре. Вальгусное положение пятки при пронации, варусное положение пятки при супинации.

При движении в суставах стопы возникают значительные внутренние силы, величина которых зависит от положения заднего отдела стопы, который оказывает влияние на все суставы стопы. Степень взаимосвязи движений в суставах заднего и переднего отделов стопы оценивают с помощью визуального метода при пассивных и активных движениях стопы. Установить соотношение костей в суставах стопы во время ходьбы оказывается практически невозможно.

Для решения этой задачи применяют метод математического моделирования, в котором моделируется пронация, супинация и нейтральное положение стопы. По отношению к нейтральному положению пронация в 5° вызывает следующие изменения: нагрузка на продольный свод увеличивается на 22%, а момент движения в подтаранном суставе увеличивается на 47%. По отношению к нейтральному положению супинация в 5° вызывает следующие изменения: нагрузка на латеральный край стопы увеличивается на 47%, а момент движения в пяточно-кубовидном суставе увеличивается на 55%. Во время ходьбы в реальных условиях происходит изменение сил, близкое к тем, что рассчитаны на модели.

Амплитуда движений в суставах стопы связана со степенью ее нагружения. В ненагруженном состоянии имеется следующая амплитуда движений в суставах: в таранно-ладьевидном 18°, ладьевидно-клиновидном 7°, клиновидно-1 плюсневом 1-2°. В нагруженном состоянии амплитуда движений составляет: в таранно-ладьевидном суставе 7°, в ладьевидно-клиновидном 5°, в клиновидно-1 плюсневом 3-4°. Во время нагрузки на стопу изменяется соотношение костей стопы. При ходьбе, по мере нарастания нагрузки, 1 плюсневая кость совершает несколько сложных движений относительно других костей. По отношению к ладьевидной кости она совершает инверсию, а по отношению к таранной кости она осуществляет эверсию. По данным рентгенометрии смещение первого луча в сагиттальной плоскости возможно в пределах 6,5±2,5 мм. Движения в суставах заднего отдела стопы происходят по типу винтообразных с трансляцией таранной кости относительно пяточной. Во время супинации пяточная кость смещается кпереди по оси подтаранного сустава, а во время пронации возвращается обратно по той же оси. По мере увеличения нагрузки на стопу одновременно происходит подошвенное сгибание пяточной кости относительно большеберцовой, разгибание ее к тылу относительно таранной кости, а также увеличение амплитуды ротации суставов. В таранно-ладьевидном суставе происходит ротация 9°, в ладьевидно-1 плюсневом 7°.

Положение, движение и форма стопы в ненагруженном и нагруженном состоянии имеет значение для обуви. Конструкцию обувь делают такой, чтобы она поставила стопу в максимальное правильное положение и обеспечила оптимальное выполнение функции.

Для правильного распределения нагрузки по подошвенной поверхности стопы служат межстелечные слои, которые относятся к внутренним деталям обуви и включают в себя выкладку сводов, коски, супинатор и пронатор и т.д.

Супинатор – это деталь стельки, которая приподнимает внутренний край стопы. Супинатор назначают тогда, когда у пациента имеется избыточная пронация стопы. Пронатор - это деталь стельки, которая приподнимает наружный край стопы. Пронатор назначают при избыточной супинации стопы.

Супинатор и пронатор делают для всего следа или для какого-то отдела стопы - переднего или заднего.

Выкладка сводов размещается в пяточно-геленочной части колодки. С помощью выкладки осуществляют поддержку продольных сводов стопы и выравнивают стопу. В зависимости от наличия выкладки, пронатора-супинатора изменяется толщина межстелечного слоя.

Ортопедические стельки с выкладкой обычно начинают применять при второй степени плоскостопия, когда имеется ощутимое снижение высоты сводов стопы, нарушение формы стопы, которая не носит фиксированный характер и не мешает пользоваться стандартной обувью с вкладной стелькой, снабженной межстелечным слоем. Межстелечные слои изготавливаются из пенопласта, эвапласта, композитных материалов, коры пробкового дуба, пористой резины, войлока и сверху покрываются кожей.

Основой пенопласта являются полихлорвинил (ПХВ), полиэтилен, полиуретан. Это искусственные смолы с добавлением порошкообразных веществ, которые образуют пористую, легкую структуру. Они обладают малой плотностью и способны приформовываться к стопе в процессе эксплуатации обуви. Недостатком таких материалов, как пенополиэтилен, пенорезина и полиуретан является слабое поглощение влаги и отсутствие воздухопроницаемости.

Эвапласт или ЭВА ( EVA), этиленвинилацетат – вспененный каучук, композитный полимерный материал, относящийся к полиолефинам, экологически чистый материал. Выпускается в виде листов толщиной от 2 до 50 мм. Имеет пористую структуру. Деформационная стойкость достигает высоких показателей. Твердость по Шору 40± 5, диапазон от 20 до 75, у листа с плотностью в 0,25 г/см3 достигает 70. Относительная плотность 100±10 кг/м3. ЭВА в 4 раза легче, чем ПВХ. Для ЭВА характерны эластичность, упругость, гибкость, высокие амортизационные способности, износостойкость, устойчивость к воздействию химических веществ, отсутствие способности к поглощению влаги с водопоглощением менее 5%, гигиеничность, полное отсутствие запаха. Материал не вызывает аллергии, что позволяет применять его в медицине и находит широкое применение в производстве ортопедической обуви для детей и взрослых.

Рис. 3. Материал ЭВА в виде листов

Выкладка свода в обуви по отношению к длине стопы (Д) начинается на расстоянии 0,2 Д и заканчивается на расстоянии 0,62 Д, параллельно линии пучков колодки, не доходя 20 мм до головок плюсневых костей. Наибольшая высота внутреннего свода располагается на расстоянии от 0,37 до 0,42 Д, наибольшая высота наружного свода - на расстоянии 0,34 Д.

В стандартных мужских стельках, которые имеются в широкой продаже, высота внутреннего свода составляет 18 мм, наружного 10 мм, в женских стельках для обуви на низком каблуке высота внутреннего свода 16 мм, наружного 7 мм.

При наличии поперечного плоскостопия для подъема головок плюсневый костей женскую стельку снабжают метатарзальным валиком Зейца высотой 6-9 мм. Нижняя поверхность межстелечного слоя соответствует форме следа стандартной обуви, в центре пятки высоту слоя делают минимальной. В стандартных стельках практикуют конструкцию, включающую верхний слой из юфти и карман полукруглой формы, в который помещают резиновый вкладыш.

В компании «Персей» стельки с пронатором применяют, как правило, у лиц, леченных по поводу косолапости. В таких изделиях пронатор делают по всей длине стопы.

При супинации переднего отдела стопы, пронации заднего отдела, статической недостаточности стоп изготавливают стельки с пронатором в области пучков в сочетании с пяточным супинатором.

При поперечном плоскостопии, вальгусной деформации большого пальца делают стельки с метатарзальным валиком, супинатором пятки и выкладкой продольного свода, которая осуществляет супинацию продольного свода.

Рис. 4. Пронатор стопы в стельках П-7 и П-8.

Рис. 5. Стельки П-20 с пронатором переднего отдела стопы при супинации и варусе стопы

Рис. 6. Стельки П-4 деторсионные

Рис. 7. Стельки П6А при продольно-поперечном плоскостопии

Литература:

Автор статьи: Мицкевич В.А. доктор медицинских наук