Биомеханика субталарного сустава и ортозы стопы
Бэйкрофт Ч.М., Нечаев В.И.

Между блоковидной, пяточной костью и костями предплюсны существует уникальное взаимодействие. Супинация сопровождается замыканием суставов преплюсны и группировке костей предплюсны одна над другой. Всё это ведёт к формированию стопы – «жёсткого рычага». Напротив, субталарная пронация переводит кости предплюсны в более горизонтальное положение и размыкает суставы предплюсны. При пронации стопа становится более плоской, длинной, широкой, гибкой и мобильной структурой, легко адаптируемой к неровностям грунта. Супинация, замыкая суставы предплюсны, делает стопу более сводчатой, укороченной, узкой, сформированной в ригидный рычаг для эффективного отталкивания и продвижения тела вперёд. Нейтральная позиция субталарного сустава обеспечивает стопе положение динамической стабильности и оптимальное распределение нагрузки на структуры стопы.

Таким образом, функциональные характеристики стоп индивида напрямую зависят от позиции его субталарных суставов в период опоры. Причём, позиция субталарного сустава оказывают влияние на все другие суставы стопы.

У большинство людей в непринуждённой позе стоя субталарный сустав находится в позиции пронации, наблюдается внутренняя ротация нижних конечностей, а задние отделы стоп часто находится в валгусной позиции по отношению к оси голени. В связи с этим существует мнение (Franco A.H., 1987), что длинные сгибатели голени, подтягивающие медиальный продольный свод стопы и ограничивающие пронацию, малоактивны в позе стоя. При приближении пронации к своему пределу напряжение в околосуставных тканях может достигать болевого порога, вызывая формирование стойких болевых синдромов перегрузочного генеза.

Повреждающее действие гиперпронации особенно выражено при передвижении. Шаговый цикл включает в себя события, происходящие между двумя последовательными касаниями пятки поверхности грунта. В шаговом цикле выделяют две фазы:

1. Фаза опоры (стопа контактирует с грунтом).
2. Фаза полета (стопа не контактирует с грунтом).

В свою очередь, фаза опоры делится на 3 периода:

1. Контактный период (от момента касания пятки до момента полного соприкосновения всей стопы с поверхностью опоры).
2. Опорный период (от момента полного контакта стопы с опорой до момента начала отрыва пятки от грунта).
3. Пропульсивный период (от момента отрыва пятки до момента отрыва пальцев от опоры).

Обычно в шаговом цикле субталарный сустав супинирован в контактный период, пронирован в опорный период и часто продолжает оставаться пронированным приблизительно до середины пропульсивного периода. Однако, с точки зрения биомеханики, оптимален следующий паттерн движения стопы:

1. Контактный период – субталарная пронация. Стопа функционирует как мобильная структура, легко абсорбирующая удар в момент касания пятки и свободно адаптирующаяся к рельефу опоры в последующие мгновения.
2. Опорный период – субталарная ресупинация. Стопа возвращается в нейтральную позицию, занимая положение динамического равновесия в субталарном суставе.
3. Пропульсивный период – субталарная супинация. Стопа укорачивается, кости стопы группируются, образуя «жёсткий рычаг» для эффективного отталкивания и продвижения тела вперёд.

Если субталарный сустав гиперпронирован и не успевает ресупинироваться до нейтрального положения в течение периода опоры, то движение ресупинации продолжается и в пропульсивном периоде. Эта «затянутая» по времени пронация не позволяет сформировать из структур стопы «жёсткого рычага» и резко снижает биомеханическую эффективность отталкивания. Для поддержания заданной скорости передвижения субъект будет вынужден компенсаторно подключать добавочные мышечные группы и излишне напрягать мышечно-связочный аппарат нижних конечностей. При передвижении субталарный и талокруральный суставы работают как единое универсальное сочленение, достаточно жёстко соединяющее стопу с нижней конечностью; субталарная пронация вызывает внутреннюю ротацию, а супинация – наружную ротацию всей нижней конечности (рис. 7).

Рис. 7 Влияние гиперпронации на биомеханику нижней конечности, таза и позвоночного столба и ассоциированные повреждения.

 Как следствие, у людей с гиперпронацией приводящие мышцы бедра (аддукторы бедра) обычно перенапряжены и спазмированы, мышцы наружные ротаторы бедра напротив – ослаблены. Когда стопа гиперпронируется, колено избыточно приводится и ротируется кнутри. Возникающие при этом дистрактивные силы фокусируются на медиальной стороне колена, что приводит к перегрузке и повреждению структур медиального региона коленного сустава – «медиальной боли в колене». Избыточная внутренняя ротация конечности и приведение колена кнутри также меняют механику движения пателлы, предрасполагая к повреждению хрящевых поверхностей сустава и хондромаляции пателлы (наиболее распространённой травме бегунов на выносливость). Выраженная односторонняя гиперпронация способствует сколиозированию позвоночного столба. Билатеральная гиперпронация связана с гиперлордозированием и формированием гипермобильности люмбосактрального отдела (Root M., e.a., 1977).

Кроме плоскостопия, наиболее типичная причина гиперпронации – ригидность мышц нижней конечности. Так, спазмированные, ригидные m. triceps surae (латеральная порция) и, особенно, m.m. peroneus приводят к валгусной установке пяточной кости в момент опоры. В результате при беге/ходьбе ресупинация стопы не успевает завершиться к началу отталкивания и продолжается в пропульсивном периоде. Спазмированные мышцы задней поверхности бедра (флексоры бедра), илиотибиального тракта и медиальные ротаторы бедра формируют походку «большой палец кнаружи». При этом развёрнутая кнаружи позиция стоп ограничивает («обрывает») ресупинацию стопы. Такая же ситуация возникает и при спазме наружных ротаторов бедра – походка балерины. В результате возникает компенсаторная гиперпронация и формируется гипермобильность субталарного сустава.

Компенсаторная пронация часто ассоциирует с другими нарушениями нижней конечности. Чрезмерная пронация на одной стороне вообще является симптоматическим признаком более длинной конечности у пациентов с различием в длине ног. В этом случае гиперпронация обычно  сопровождается преждевременным сгибанием коленного сустава и увеличением фазы опоры на более длинной конечности. Таким же образом, у бегунов, тренирующихся на шоссе, откос дороги подсознательно формирует функционально «более длинную конечность». Откос дороги (либо разница в длине ног) будет способствовать возникновению болей на функционально «более длинной конечности». Точно так же при беге по крутым виражам возникает боль на медиальной стороне коленного сустава «внутренней» конечности. Перегрузка возникает в результате гиперпронации стопы и сопутствующего приведения колена «внутренней» ноги кнутри (попытка сделать функционально «более длинную конечность» короче).

Другая распространённая причина гиперпронации – варусная позиция переднего отдела стопы (рис. 8).

 В идеале на момент начала отталкивания головки всех пяти метатарзальных костей должны лежать на плоскости опоры. При варусной позиции переднего отдела требуется относительно большее время для опускания на грунт I-II плюсневых головок. В результате возникает удлинение (по времени) движения пронации: компенсаторная гиперпронация.

Со стороны структур голени для гиперпронации характерен ряд сопутствующих симптомов перегрузочного генеза. Так, типична ригидность малоберцовых мышц и мышц заднего отсека голени (прежде всего, m. tibialis posterior) с развитием переостопатии медиального края большеберцовой кости. Отмечено также, что в отличие от нормальной стопы у солдат с варусом переднего отдела стопы в 8,3 раза чаще происходят усталостные переломы костей голени и стопы (Hughes L.Y., 1985).

При валгусной позиции переднего отдела стопы происходит опережающий контакт с грунтом головки I плюсневой кости (в норме сначала происходит контакт V плюсневой кости). Это способствует преимущественному смещению веса тела на медиальный отдел стопы и гиперпронации (см. рис. 9).

Первая плюсневая головка достаточно массивна и может выдержать усилия в 2,6 раза больше, чем вторая плюсневая головка. Соответственно, при валгусе переднего отдела стопы и гиперпронации под второй плюсневой головкой обычно образуются омозолелости, и могут возникать усталостные переломы второй плюсневой кости.

Таким образом, в результате гиперпронации могут формироваться стойкие болевые синдромы перегрузочного генеза по всей длине кинетической цепи, в том числе и в местах, весьма отдалённых от субталарного сустава (см. рис. 7). С этих позиций, лечение пациента в метах локализации боли, без коррекции начального звена патогенетической цепи, представляется бесперспективным.

Наиболее эффективным методом коррекции гиперпронации является использование индивидуальных ортозов стопы. Соответствующие исследования показывают, что, контролируя объём и скорость пронации субталарного сустава, ортозы стопы корригируют движения всей нижней конечности, таза и позвоночного столба (Root M.L, e.a., 1977; Donatelli R., e.a., 1988; Landorf K.B., e.a., 1988). Согласно литературным данным (Root M.L., e.a., 1977, Magee D.J., 1997), большинство людей (> 80 %) в той или иной мере имеет вышеописанные недостатки стоп. Следовательно, индивидуальные ортозы стопы могут служить действенным способом профилактики и лечения многих дисфункциональных повреждений опорно-двигательного аппарата для большого количества пациентов.

<< назад | ОГЛАВЛЕНИЕ | вперед >>