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_Kдавление 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_пятопределяется 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_Kдо 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.