В данной статье приведены информации об исследованиях характера изменения формы и размеров стопы в зависимости от положения и нагрузки у детей, имеющих патологические отклонения.
This article provides information on research of character of change of shape and size of the foot depending on the position and loading in children with pathological changes.
Проектирование рациональной внутренней формы обуви тесно связано с вопросами изменения формы и размеров стопы в зависимости от положения и нагрузки. Поэтому, с целью обоснования методики проектирования рационального следа профилактической и комфортной обуви нами проводились исследования характера изменения формы и размеров стопы в зависимости от положения и нагрузки.
Под нагрузкой увеличиваются размеры по длине, ширине и обхватам стопы, особенно переднего отдела, что объясняется подвижностью плюсневых костей и наличием мягких тканей. После снятия нагрузки форма и размеры стопы восстанавливаются до исходных. Наименьшие размеры стопы соответствуют безопорному положению. Наибольшие поперечные размеры стопа имеет в момент отрыва от опорной поверхности. При этом периметр сечения стопы в пучках увеличивается примерно на 5 % по сравнению с безопорным положением, а по сравнению с положением равномерной опоры на обе стопы увеличение составляет не более 0,7–2,0 %. Периметры поперечных сечений, проходящих через середину стопы, изменяются в меньшей степени (2–3 %), что обусловлено ограниченностью смещения плотно связанных между собой костей предплюсны и частично плюсны. Ширина в пучках изменяется на 7–8 %, имея минимальный размер в безопорном положении и максимальный при опоре на пучки. Наибольшее увеличение длины стопы соответствует моменту опоры на одну ногу и не превышает 1,5 мм (0,6 %) по сравнению с равномерной опорой на обе стопы.
В ходе экспериментальных исследований по определению изменения формы и размеров стопы в зависимости от нагрузки были выполнены:
1. Анализ характера изменения формы стопы в зависимости от нагрузки и высоты приподнятости пятки;
2. Исследование изменения положения по высоте и ширине габаритных точек стопы в зависимости от нагрузки и высоты приподнятости пятки;
3. Исследование экскурсии продольного свода стопы в зависимости от нагрузки;
4. Определение деформации мягких тканей стопы при переходе от безопорного положения к положению равномерной опоры на плоское основание и при переходе от положения равномерной опоры на мягкое основание к положению равномерной опоры на плоское основание;
5. Определение приращений по сечениям при переходе от положения плоской опоры стопы с пяткой, опирающейся на каблук, к форме рационального следа комфортной обуви с заданной высотой приподнятости пятки.
Полученные данные в дальнейшем были использованы при разработке принципов перехода от формы стопы к форме следа колодки для профилактической обуви и обуви повышенной комфортности; при разработке методики проектирования колодки для профилактической и комфортной обуви; при определении рационального профиля следа; оптимальных параметров выкладки; при проектировании контуров продольно-осевого и поперечно-вертикальных сечений колодки.
С целью исследования изменения формы и размеров стопы под нагрузкой и определения величин смятия мягких тканей нами сопоставлялись гипсовые слепки женских стоп (Д=230 мм; Д=240 мм; Д=250 мм) и детской стопы (Д=180 мм) полученные в различных положениях.
Для исследования характера изменений формы и размеров стопы под нагрузкой были получены слепки планетарной поверхности женской стопы в следующих положениях: безопорном положении; при равномерной опоре на обе стопы; при полной опоре на одну стопу. Кроме того, были получены еще 2 слепка стопы в искусственно созданном положении равномерной и полной опоры на гипсовый оттиск, полученный для безопорного положения стопы.
Перед получением каждого гипсового слепка для оценки изменения положения свода и анализа величины смятия мягких тканей в пучках и пятке на ноге были отмечены следующие анатомические точки (при гипсовании эти точки перешли на слепки):
- точка бугристости ладьевидной кости;
- наиболее выступающая точка пятки;
- центр головки 1-ой плюсневой кости;
- центр головки 5-ой плюсневой кости.
Эксперимент проводился следующим образом. Для безопорного положения (стопа без нагрузки касается плоскости основания точками следа, соответствующими бугру пяточной кости и головкам плюсневых костей), положений равномерной опоры на обе стопы и полной опоры на одну стопу (на плоское основание) были сделаны негативы с отпечатком плантарной поверхности и получены слепки.
Кроме того, нами был рассмотрен случай равномерной опоры, когда стопа опиралась на негатив, полученный для безопорного положения. С тем, чтобы определить, насколько при этом понижается высота свода стопы, на опорной плите предварительно был снят слой гипса в подсводной области и, непосредственно перед установкой стопы в этом месте подливался жидкий раствор гипса. Таким образом, в соответствии с рекомендациями Кочетковой Т. С., форма пятки и наружного свода на слепке оставалась неизменной, такой, как она была в случае безопорного положения. Внутренний же свод на слепке, полученном таким образом, соответствовал равномерной опоре на две стопы. Данная методика во многом перекликается с методикой получения слепков, использовавшейся Н. А. Колесниковой. Аналогично был получен слепок для случая полной опоры на одну стопу.
Проведенные исследования показали:
1. При переходе от безопорного положения к опорному длина и габаритные размеры стопы по ширине увеличиваются, внутренний свод опускается, а также происходит деформация мягких тканей по следу.
Величины деформации мягких тканей для случая опоры на профилированное основание меньше, чем на плоское. Это связано с тем, что нагрузка распределяется по всей поверхности контакта стопы с гипсовым оттиском, и, как следствие, нагрузка в значительной степени снижается по сравнению со случаем опоры на плоское основание.
2. При полной опоре на одну стопу деформация мягких тканей под бугром пяточной кости по сравнению со случаем равномерной опоры изменяется незначительно.
3. Сопоставление значений удаленности от плоскости опоры четырех выбранных анатомических точек для безопорного положения стопы и случая опоры стопы на гипсовый отпечаток, полученный для безопорного положения, показывает, что при опоре стопы на оттиск также присутствует деформация мягких тканей. На слепках отчетливо видно, что под нагрузкой стопа распластываясь значительно увеличивает свои размеры как по длине, так и по ширине и не вписывается в габариты оттиска, полученного для безопорного положения. Таким образом, параметры следа стопы, полученные для безопорного положения, а также величины смятия мягких тканей, полученные путем сравнения геометрических параметров стопы в безопорном положении и положении равномерной опоры на плоское основание не могут использоваться при построении рациональной формы следа обуви.
4. Для получения исходных данных для проектирования рационального следа, а также для получения объективных значений величин смятия мягких тканей под нагрузкой, необходимо брать случай опоры стопы на профилированное ложе, полученное не путем гипсования стопы в безопорном положении, а путем получения оттиска стопы под нагрузкой при опоре на мягкое основание.
Литература:
1. Фукин В. А., Костылева В. В., Лыба В. П. Проектирование обувных колодок. Москва, Легпромбытиздат. 1987.
2. Пашаев Б. С., Фукин В. А. Применение метода стереофотограмметрии для получения каркаса горизонтальных сечений стопы // Изв. Вузов. Технология лёгкой промышленности. 1978. № 5
