(Взято из Сети).
В этой статье мы рассмотрим, что такое плоскостопие, можно ли бегать людям с плоскостопием, как оно влияет на бегунов и что можно сделать, чтобы решить проблемы, связанные с ним. Для самых любопытных начнём с экскурса в историю и древние времена, посмотрим, как формировалась и зачем нам нужна такая сложная конструкция, как стопа. Самые нетерпеливые могут пропустить эту часть и перейти сразу к проблеме плоскостопия, а также к вопросу: можно ли бегать людям с плоскостопием?
Лучший бегун на Земле
Гепард — самое быстрое наземное животное, у креветки-богомола в четыре раза больше цветовых рецепторов, чем у людей, а черепахи могут жить сотни лет. А что же люди? Конечно, мы самые умные существа, но наши физические способности довольно жалкие по сравнению с некоторыми животными на планете.
Есть ли у нас какое-то качество, которое позволяет нам превосходить всех других существ на Земле? Есть. Эволюция сделала нас лучшими бегунами на выносливость. Некоторые из вас сразу же спросят: «А как же лошади?» Конечно, лошади могут быть быстрее людей, но они не могут «перебегать» их. С 1980 года в Великобритании в пригороде Ллануртид-Уэлса (Llanwrtyd Wells) проводятся соревнования, название которых неизменно до сих пор, — Man Versus Horse Marathon. На них выясняют отношения бегуны и лошади. 22 мили, дистанция по лесу, общий набор высоты около 1500 метров. И в таких, казалось бы, не самых хороших условиях человек дважды побеждал, хотя общая статистика побед на стороне лошадей.
Помимо прочих «приспособлений», помогающих нам совершать многокилометровые пробежки, можно выделить уникальный связочный аппарат и структуру скелета, позволяющую сохранять энергию и подобно пружине возвращать нам её в ходе бега.
Эволюция стопы
Наши ноги поддерживают нас. Кости, из которых состоят ступни, составляют примерно четверть человеческого скелета, эволюция человеческой ступни — это история развития Homo Sapiens в целом и становления человека как лучшего бегуна на длинные дистанции на планете.
В 1935 году профессор анатомии Дадли Мортон предположил, что современная стопа человека является результатом двух различных переходов. В первом случае стопа обладала бы «обезьяноподобными» качествами с более широкими хватательными способностями и гибкостью, в частности, удлинённой областью средней части стопы. На более поздних стадиях стопа отошла бы от этих черт, хотя, возможно, она сохранила бы способность «хватать» большим пальцем ноги.
Эволюция стопы от обезьян, с сохранённой хватательной функцией большого пальца, до человека.
Эти идеи были хороши, но они требовали доказательств. По мере накопления данных из археологических раскопок по всему миру учёные предположили, что человеческая ступня эволюционировала из стопы древесного шимпанзе. Учёные полагали, что стопа австралопитека была уже приспособлена для хождения на двух ногах, но также позволяла этим предкам человека укрываться на деревьях, если это было необходимо. Обобщение всех этих открытий дало ясность, что эволюционная история человеческой ступни не была линейной и стопа развивалась независимо от других событий в эволюции человека.
История о человеческой стопе уникальна, поскольку те различия, которые учёные обнаружили в костях стоп у одних лишь австралопитеков, позволяют предположить существование различий в том, как они ходили, даже внутри одного рода.
Пружина, стопа и энергия
В ходе эволюции стопа человека выработала механизм жёсткости для успешной ходьбы на двух ногах. Это изменило наше понимание биомеханики стопы в процессе бега, показав, что продольная арка стопы функционирует как энергосберегающая пружина.
Бегущий человек, по сути, представляет собой подпружиненный перевёрнутый маятник, в котором центр массы тела «падает» в первой фазе движения, растягивая сухожилия нижних конечностей, которые накапливают энергию при сгибании суставов. Во второй фазе движения накопленная энергия возвращается,помогая продвигать центр массы тела вверх и вперёд и одновременно экономя механическую энергию. Сжатие продольной арки стопы под нагрузкой обеспечивает уникальный механизм экономии энергии за счёт растяжения упругих конструкций в нашей стопе, которые при отталкивании возвращают эту накопленную энергию.
Впервые этот феномен был продемонстрирован в 1987 году. Стопы человека с помощью специальной аппаратуры нагружались, создавая нагрузку на свод стопы, схожую с испытываемой человеком при беге со скоростью 4,5 м/с. Измеряя движение продольной арки во время этих циклов, авторы оценили, что энергия, «сэкономленная» пружинным механизмом арки свода стопы, составляет приблизительно 17% от энергии, необходимой для поддержания веса тела во время бега.
Последние данные подтверждают, что пружинная модель человеческой стопы играет важнейшую роль при беге и при ходьбе, и это имеет важное значение для понимания адаптивного значения формирования продольной арки в ходе эволюции. Скорее всего, основным преимуществом такой конструкции стопы может быть обеспечение возможности накопления и последующей отдачи упругой энергии во время бега на длинные дистанции.
Человек, как уже не раз говорилось, — существо прямоходящее, и за это, увы, приходится расплачиваться здесь и сейчас. Так называемые болезни прямохождения: артериальная гипертензия, сахарный диабет, головная боль, остеохондроз и многие другие болезни позвоночника — всё это неизбежная плата за эволюционный прогресс. Среди всего этого разнообразия есть и плоскостопие, по иронии судьбы поражающее тот самый свод стопы, который делает нас королями бега на длинные дистанции.
Что такое плоскостопие, есть ли проблема?
Плоскостопие, также известное как «низкие» арки, или pes planus на «медицинском» языке, рассматривается как состояние постуральной (от слова posture — положение, поза) деформации. По большому счёту это изменение формы стопы, характеризующееся опущением её продольного и поперечного сводов.
Нормальная и изменённая арка свода стопы.
Плоскостопие поражает свод стопы, основное предназначение которого — поглощение ударов при беге, когда нагрузка на нижние конечности нарастает многократно. Наличие плоскостопия предполагает, что сухожилия, связки и крошечные кости в своде стопы разрушаются, заставляя арку опускаться, вплоть до совершенно ровного по отношению к земле положения.
Согласно общепринятому мнению, плоскостопие — довольно тревожное состояние, которое может приводить к развитию болей в ногах и мышцах, болей в спине, ограничению физических возможностей, а также травмам при чрезмерном воздействии.
Подошвенный апоневроз
Связки стопы.
Ведущую роль в поддержании сводчатой формы стопы играет подошвенный апоневроз (фасция). Он прикреплен с одной стороны к бугру пяточной кости, а с другой стороны - к дистальным (наружным) отделам плюсневых костей (в месте их соединения с фалангами пальцев). Вместе со связками и сухожилиям мышц он работает подобно пружине, возвращая распластанный под нагрузкой свод стопы в исходное положение.
Подошвенный апоневроз
Возможность подошвенного апоневроза абсорбировать нагрузку возрастает при натяжении его во время разгибания пальцев.
Работа подошвенного апоневроза под нагрузкой.
Этот механизм описан как
"Эффект лебедки". Подошвенный апоневроз находится в относительно расслабленной позиции, когда стопа находится в нейтральном положении. Увеличившееся натяжение подошвенного апоневроза вследствие разгибания большого пальца, способствует поднятию продольного свода.
Во время максимального разгибания пальцев, в процессе фазы отталкивания при ходьбе, апоневроз скользит вокруг плюснефаланговых суставов. Этот вращающий эффект увеличивает натяжение подошвенного апоневроза противостоять большим нагрузкам.
Стопа выполняет четыре биомеханические функции:
- рессорная
- балансировочная
- опорная
- толчковая
Рессорная функция стопы
Рессорная функция - смягчение толчков при ходьбе, беге, прыжках. Она возможна благодаря способности стопы упруго распластаться под действием нагрузки с последующим обретением первоначальной формы. Стопа, подрессоренная спереди, снаружи и изнутри, при изменении направления общей нагрузки и формы опорной поверхности способна изменять свою форму, перемещаясь в трех плоскостях, совершая движения подобно "лодке на морских волнах". Это важно для "улавливания" мелких неровностей почвы.
Схема строения физиологической "Рессоры стопы".