Рис. 1.12 Топография стопы:
а — вид с плантарной (подошвенной) стороны; б — вид с наружной стороны: 1—пальцы; 2— наружный пучок; 3 — наружная лодыжка; 4 — место сгиба стопы; 5 — подъем тыльной части; 6 — внутренний пучок; 7 — наружный продольный свод
Топография стопы. Строение стопы определяет ее внешнюю форму. Нижняя опорная поверхность стопы называется подошвенной (плантарной), верхняя — тыльной. По внешнему виду на стопе различают: переднюю (носочно-пучковую) I, среднюю (геленочную) II и заднюю (пяточную) III части (рис. 1.12). Касательная пальцам линия называется пальцевой дугой. За пальцами располагается наиболее широкое место передней части стопы — пучки. В средней части стопы с внутренней подошвенной стороны след стопы значительно приподнят от опорной поверхности и образует свод. На тыльной стороне средней части стопы различают подъем, в верхней части подъема стопы, в месте соединения ее с голенью, находится сгиб стопы. В пяточной части стопы с боковых сторон отчетливо выделяются лодыжки. Над лодыжками находится самое узкое место голени, а в средней ее части — самое широкое — икра (см. рис. 1.12).
Скелет стопы (рис. 1.13). С точки зрения анатомии в стопе выделяют три участка: пяточный (предплюсна), геленочный (плюсна); носочный (пальцы). Предплюсна состоит из семи костей: пяточной, таранной, ладьевидной, кубовидной и трех клиновидных. Пяточная кость является самой большой в предплюсне. Опорой пяточного участка стопы является бугор пяточной кости. Он передает давление на опору через довольно толстый слой жировой ткани и роговой слой кожи, которая является вспомогательным амортизатором стопы. Ладьевидная кость располагается по внутреннему краю стопы, сочленяясь с головкой таранной кости. Еепередняя поверхность имеет три отдельные суставные поверхности для сочленения с тремя клиновидными костями.
Клиновидные кости находятся впереди ладьевидной. Первая из них (самая большая, расположенная с внутренней стороны стопы) сочленяется с основанием первой плюсневой кости, вторая (самая короткая) — с основанием второй плюсневой, третья — с основанием третьей плюсневой кости.
Кубовидная кость располагается у наружного края стопы и сочленяется с пяточной, четвертой и пятой плюсневыми костями.
Рис. 1.13 Скелет стопы:а – вид с наружной стороны (наружный продольный свод); б – вид с внутренней стороны (внутренний продольный свод); в – вид сверху. Кости: 1 – пяточная; 2 – таранная; 3 – ладьевидная; 4 – кубовидная; 5-7 – третья, вторая и первая клиновидные; 8 – первая плюсневая; 9 – пятая плюсневая; 10-12 – основная, средняя и ногтевая фаланги; 13 – сесамовидные косточки
П л ю с н а состоит из пяти длинных трубчатых костей, заканчивающихся головками шаровидной формы. Основания плюсневых костей соприкасаются с костями предплюсны, а головки — с пальцами. Головки плюсневых костей служат точками опоры стопы.
П а л ь ц ы, кроме первого (большого), состоят из трех костей (фаланг): основной, средней и ногтевой. Большой палец имеет две фаланги — основную и ногтевую, расположенные друг к другу под некоторым углом, что связано с функцией отталкивания большого пальца от опоры при ходьбе. Средние и ногтевые фаланги мизинца нередко срастаются.
Рис. 1.15 Положение стопы:
(а) при вращении ее в голеностопном суставе с помощью лодыжечной вилки (б)
На подошвенной стороне по бокам головки большого пальца имеются две сесамовидные косточки, представляющие собой хрящевые окостенения. Основание пятой плюсневой кости заканчивается сильно развитым бугром. Все плюсневые кости имеют трехгранную форму и слегка изогнуты в тыльном направлении. Строение костей соответствует сводчатому строению стопы. При стоянии фаланги несколько согнуты, поэтому касаются опоры только ногтевые фаланги, однако у людей различных возрастных групп положение пальцев неодинаковое.
С у с т а в ы с т о п ы. Все кости соединяются между собой связками и сочленяются суставными поверхностями, образуя по месту сочленения суставы (сустав — это соединение двух или нескольких костей), между которыми имеется щелевидная полость. Схема сустава дана на рис. 1.14. Размеры и форма суставных поверхностей определяют степень и характер подвижности костей. Участок сочленения костей окружен с у с т а в н о й с у м к о й из прочной соединительной ткани. Внутренняя поверхность с уставной сумки покрыта тонким слоем, вырабатывающим специальную смазывающую жидкость — синовию, которая облегчает скольжение суставов.
В стопе различают пять основных групп суставов, оказывающих влияние на конструкцию обуви: голеностопный сустав, межпредплюсневые, предплюсневые, плюснефаланговые и межфаланговые суставы. Голеностопный сустав образован костями голени и таранной костью стопы.
Голеностопный сустав имеет одну ось вращения, вокруг которой возможны сгибание и разгибание стопы в пределах 65°, а также (рис. 1.15, а) приведение ее внутрь (1) относительно нормального положения (2) и отведение наружу (3).
Давление тела человека на опорную поверхность передается стопе через таранную кость, которая непосредственно соединяется с костями голени и удерживается в правильном положении с помощью лодыжечной вилки. Лодыжечная вилка (рис. 1.15, б) образована утолщенными окончаниями большой берцовой 1 и малой берцовой 2 костей. Большая берцовая кость, соединяясь с таранной, образует внутреннюю лодыжку, а малая берцовая — наружную. Лодыжечная вилка управляет движениями стопы, поэтому очень важно для детской формирующейся стопы проектировать обувь типа ботинок со шнуровкой.
Межпредплюсневые суставы образованы при соединении костей предплюсны между собой. Движение в основных межпредплюсневых суставах — таранно-пяточном и таранно-пяточно-ладьевидном — происходит одновременно. Общая ось вращения этих двух суставов проходит как в переднем, так и в заднем направлении, вокруг нее возможен поворот стопы, отведение и приведение внутрь и наружу. При совместном движении этих суставов стопа может поворачиваться на 90°.
Предплюсневые суставы, расположенные между костями предплюсны и плюсны, имеют наименьшую подвижность и являются твердой основой стопы.
Плюснефаланговые суставы образованы головками плюсневых костей и основаниями фаланг пальцев. Движение в них осуществляется главным образом вокруг поперечных осей (сгибание и разгибание), а также некоторое движение внутрь и наружу вокруг вертикальных осей.
Межфаланговые суставы расположены между отдельными фалангами пальцев. Они одноосные и могут только сгибаться и разгибаться.
Передняя часть стопы более подвижна, так как ее кости слабее связаны между собой.
Мышцы стопы. Мышцы участвуют в укреплении суставов. Они являются активной частью двигательного аппарата, обеспечивают устойчивость тела. Мышцы прикрепляются к костям с помощью сухожилий — белых блестящих прочных тяжей Мышцы состоят из ткани, способной к сокращению. Мышцы и нервы составляют неразрывное целое. От центральной нервной системы мышцы получают импульсы, побуждающие их к сокращению.
Все мышцы стопы можно разделить на длинные и короткие. Длинные мышцы с четко выраженными сухожилиями направлены от голени к стопе. Они сообщают движение стопе и поддерживают свод. Наиболее мощной является трехглавая мышца голени, состоящая из икроножной и кам-баловидной мышц, прикрепленных к пяточной части стопы ахилловым сухожилием. Она принимает главное участие в статодинамике нижних конечностей — сгибает голень в коленном суставе, производит подошвенное сгибание, поднимает пятку, осуществляя перекатывание стопы с пятки на носок.
Короткие мышцы расположены на тыльной и подошвенной сторонах стопы: на подошвенной — сгибатели, на тыльной — разгибатели пальцев и отводящие и приводящие мышцы. В средней части подошвенной поверхности расположен апоневроз (сухожильное образование). При подъеме пятки он натягивается, как тетива лука, помогает мышцам препятствовать прогибанию стопы, поддерживая свод. Апоневроз подтягивает свои ветви к каждому пальцу, создавая подвижную основу своду стопы.
Своды стопы. Своды выполняют роль пружинящего аппарата, предохраняющего человека от сотрясений.
Стопа представляет собой пространственную конструкцию. В укреплении ее сводов участвует более 60 связок. Условно в стопе принято различать два основных продольных свода и один поперечный. Внутренний продольный свод — рессорный — образован таранной, ладьевидной, клиновидными, а также первой, второй и третьей плюсневыми костями. Внутренний свод служит главным образом для смягчения толчков и ударов при ходьбе, а также передает тяжесть с голени на наружный свод. Наружный продольный свод (опорный) образован пяточной, кубовидной, а также первой и пятой плюсневыми костями. Поперечный свод образован под головками плюсневых костей и способствует пружинящим свойствам стопы. Стопа работает как пружина благодаря комбинированному действию ее суставов и мышц.
Кровоснабжение стопы. В стопе расположено множество мельчайших кровеносных сосудов — капилляров, благодаря которым осуществляется кровоснабжение стопы. Известно, что стопа в обуви, особенно в туфлях и полуботинках, сжата в поперечном направлении. Поэтому при проектировании внутренней формы обуви (колодки) необходимо учитывать, что даже небольшое давление на поверхность стопы сдавливает капилляры и выдавливает из них кровь. Продолжительное нарушение кровообращения в капиллярах может привести к травмам в виде местного побеления кожи, аналогичного обмораживанию тела.
Кожа и ее функции. Кожа является одним из главных органов чувств. Эту функцию обеспечивает огромное количество заложенных в ней нервных окончаний — тепловых, Холодовых, болевых, тактильных (чувство осязания, давления) и др. На 1 см2 поверхности тела в среднем располагается 100—200 болевых точек, 12—15 холодовых, 1—2 — тепловые и около 25 точек давления. Изменения деятельности нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, отклонения в обмене веществ отражаются на состоянии кожи и становятся иногда причиной кожных заболеваний. Причиной повышенной потливости (гипергидроза) могут стать различные нарушения деятельности нервной системы, желез внутренней секреции, общее ослабление организма, инфекционные заболевания, а также длительное ношение одежды и обуви с неудовлетворительными гигиеническими свойствами.
Удобной следует считать обувь, которая не нарушает систему кровообращения, кожных покровов и костной структуры стопы, обеспечивая тем самым ее нормальное функционирование.
