Баланс, распределение подошвенного давления и походка при плоской стопе

Введение Кинематическая цепь нижних конечностей включает стопу, голеностопный, коленный и тазобедренный суставы. Стопа представляет собой сложную структуру и обеспечивает контакт тела с землей. Стопа является одним из наиболее важных источников соматосенсорной информации, необходимой для поддержания равновесия и ходьбы. Проприоцептивная информация от суставов, мышц и связок стопы поддерживает вертикальное положение. Кроме того, он помогает поглощать силы реакции опоры во время ходьбы и обеспечивает баланс, адаптируясь к разным поверхностям.

Своды стопы играют важную роль в стабильности и гибкости. Эти дуги выполняют такие функции, как перенос веса тела, участие в цикле походки и выработка энергии. Стопа имеет два продольных свода в поперечной плоскости: медиальный продольный свод и латеральный продольный свод. Пяточная, таранная, ладьевидная, клиновидная I, II, III и первые три плюсневые кости образуют медиальный продольный свод. Свод является основной несущей и амортизирующей структурой стопы. Таранно-ладьевидный сустав, подтаранный сустав и задняя большеберцовая мышца защищают структуру этой дуги.

Плоская стопа определяется как уменьшение или полное исчезновение медиального продольного свода стопы. Это самая распространенная деформация среди деформаций стопы. Плоская стопа на ногах встречается у всех детей с рождения. Медиальный продольный свод может не формироваться в стопах здоровых детей до 3 лет. В пожилом возрасте развитие межплюсневых суставов и костей поддерживается за счет укрепления связок, развивается медиальная дуга. Однако при слабости подошвенной фасции и групп мышц, поддерживающих медиальный продольный свод, поддержка свода может уменьшаться, и может наблюдаться плоскостопие. Кроме того, его можно наблюдать в результате чрезмерной нагрузки на подошвенную фасцию у взрослых, длительно стоящих на твердых полах в силу своей профессии, у лиц с ожирением, при мышечном дисбалансе или в результате прогрессирования плоской стопы в детском возрасте. В исследовании pes planus и pes cavus; 60% населения имели нормальное строение стопы, в то время как 20% имели строение стопы с плоской стопой и 20% имели строение стопы с полой стопой.

Pes planus вызывает изменение распределения нагрузки на медиальную сторону стопы. Количество нагрузок на суставы нижних конечностей и поясничные позвонки варьируется. После этого биомеханического изменения наблюдаются различные симптомы. Симптомами являются боль, упадок сил, утомляемость, нестабильность и функциональные ограничения, особенно при ходьбе и стоянии. В результате энергетические затраты человека при ходьбе также увеличиваются. Увеличение расхода энергии негативно влияет на работу нижних конечностей.

Баланс — это способность удерживать центр тяжести тела в допустимых пределах опорной поверхности во время таких действий, как сидение, стояние или ходьба. Равновесие — сложный процесс, включающий многогранные сенсорные, двигательные и биомеханические компоненты. Он делится на две части: статический и динамический баланс. Изменения в нормальном положении стопы при плоской стопе вызывают аномальные сенсорные сигналы от стопы, что препятствует правильной мышечной активности, необходимой для осанки и постуральных колебаний. Это состояние может вызвать проблемы с балансом. В то время как некоторые исследования в литературе показали, что статическая постуральная стабильность, которая оценивается с помощью силовых пластин или систем баланса, снижается у людей с плоской стопой, в других не сообщалось о различиях по сравнению с нейтральной ногой. Ким и др. заявили, что статическая стабильность лучше у лиц с плоской стопой, чем у лиц без плоской стопы. Авторы также обнаружили, что не было никакой разницы в динамической стабильности. Распределение подошвенного давления является фактором, влияющим как на равновесие, так и на походку. Было замечено, что люди с плоской стопой придают больший вес большому пальцу, середине передней части стопы и средней части стопы по сравнению с нейтральной стопой. Однако в другом исследовании те же исследователи сравнили pes planus, pes cavus и центр давления стопы в нормальных стопах и обнаружили, что различаются только конечная фаза стойки и фаза перед махом. Хотя были выявлены некоторые признаки характерных паттернов подошвенного давления, различия в протоколах анализа походки и методах анализа подошвенного давления затрудняют получение четкого результата.

На цикл походки влияет множество патологий. Некоторые факторы, такие как деформации, потеря мышечной силы, снижение моторного или сенсорного контроля, проблемы с равновесием, неблагоприятно влияют на цикл походки и вызывают нарушение походки. В результате возникают компенсаторные движения. Pes planus также может влиять на цикл походки. Было обнаружено, что плоскостопие может привести к пронации и подошвенному сгибанию стопы, приведению таранной кости и вальгусу пяточной кости во время нагрузки на конечность. Хант и др. выполнили кинетический и кинематический анализ в опорной фазе ходьбы у лиц с плоской стопой. Однако исследователи не обнаружили различий между людьми с плоской стопой и контрольной группой. Исследователи заявили, что этот результат был связан с легкой и бессимптомной формой плоской стопы у людей.

Все эти биомеханические проблемы могут привести к стрессовым переломам плюсневых костей, подошвенному фасциту, тендиниту ахиллова сухожилия, воспалению передней большеберцовой мышцы или боли в надколенниково-бедренном суставе в долгосрочной перспективе. По этой причине необходимо оценивать плоскостопие с разных точек зрения и рекомендовать соответствующие подходы к лечению.

Как видно, результаты исследований, оценивающих баланс, анализ подошвенного давления и походку у взрослых с плоской стопой, в литературе различаются. Кроме того, исследований с использованием объективных компьютерных систем немного. Целью данного исследования является оценка баланса, подошвенного давления и походки у взрослых с плоской стопой и сравнение их со взрослыми без плоской стопы.

Гипотеза 1: Нет никакой разницы между значениями статического и динамического равновесия у взрослых с плоской стопой и без плоской стопы.

Гипотеза 2: нет никакой разницы между значениями распределения подошвенного давления у взрослых с плоской стопой и без плоской стопы.

Гипотеза 3: Нет никакой разницы между параметрами походки взрослых с плоской стопой и без плоской стопы.

Методы Участники

Со студентами и работниками Университета Баскент, отвечающими критериям включения, свяжутся и пригласят на учебу. В исследовании будет две группы:

Исследуемая группа – взрослые с плоской стопой Контрольная группа – взрослые без плоской стопы (нормальная стопа) Для расчета размера выборки G*Power Ver. 3.0.10 (Franz Faul, Universität Kiel, Германия). Размер выборки исследования был рассчитан с мощностью 85% и погрешностью 0,05, и было обнаружено, что всего в исследование должно быть включено 118 человек, по 59 человек в каждой группе.

Метод. В ходе исследования будут записаны описательные характеристики участников. Затем, применяя тест падения ладьевидной кости и индекс осанки стопы, участники будут разделены на две группы: с плоской стопой и без плоской стопы.

Тест на падение ладьевидной кости Тест на падение ладьевидной кости является одним из инструментов статической оценки стопы. Исследователи будут измерять расстояние между бугром ладьевидной кости и землей с помощью штангенциркуля без нагрузки в положении сидя. После этого измеряют расстояние между землей и ладьевидным бугром в положении стоя с нагрузкой. Исследователи оценят обе стороны и запишут значение в миллиметрах. В соответствии с тестом падения ладьевидной кости разница между взвешенными и невзвешенными измерениями считается нормальной (нейтральной), если она составляет от 5 до 9 мм, пронацией (pes planus) — 10 мм и более, супинацией (pes cavus) — если она 4 мм или менее. В исследовании лица с разницей 10 мм и более в обеих стопах будут включены в группу плоской стопы, а лица с разницей 5-9 мм будут включены в контрольную группу.

Индекс осанки стопы Индекс состоит из шести пунктов, в которых стопа оценивается наблюдательно. При оценке человека просят встать в удобной и расслабленной позе. Исследователь наблюдает за строением медиального продольного свода, строением области таранно-ладьевидного сустава, степенью отведения/приведения в переднем отделе стопы относительно заднего в переднем отделе стопы. В задней части стопы оценивают инверсию/эверсию пяточной кости, положение головки таранной кости и искривления выше и ниже латеральной лодыжки. Общий балл достигается путем оценки каждого критерия между значениями от -2 до +2. 0; нейтральное положение, (+) значения; пронация (pes planus), значения (-) указывают на супинацию (pes cavus). В исследование будут включены лица, набравшие от +6 до +12 баллов по этому показателю. Поскольку этот индекс представляет собой шкалу, основанную на оценке, исследование валидности на турецком языке не проводилось.

Баланс Статическое и динамическое равновесие и предельные значения устойчивости людей будут оцениваться с помощью устройства для измерения баланса HUR Smart Balance (SME Inc, США). Устройство состоит из компьютера и платформы, на которую люди могут ставить ноги. Для измерения статического баланса людей попросят поставить ноги на отмеченные места на платформе. Исследователи будут оценивать баланс в четырех различных ситуациях по 30 секунд в каждой. В первом тесте люди удерживают равновесие на твердой поверхности с открытыми глазами. Второй тест проводится на твердом грунте с закрытыми глазами, в третьем тесте на мягком грунте с открытыми глазами, в четвертом тесте на мягком грунте с закрытыми глазами. Для динамического баланса людей попросят перенести вес тела вперед, назад и в стороны ногами в 4 разных направлениях в течение 8 секунд и достичь последней точки, где подошва не отрывается от земли. Устройство выдает значение баланса в виде распечатки, вычисляя степень отклонения человека от цели и риск падения вперед, назад и вбок. Измерение занимает в среднем 10 минут.

Анализ подошвенного давления Анализ подошвенного давления у людей будет оцениваться путем измерения с помощью устройства DIERS Pedoscan DICAM 3 v3.10.8 (2019). DIERS Pedoscan — это встроенная в беговую дорожку система, которая измеряет распределение давления на подошву во время стояния. В результате этой оценки будут записаны данные о переносе веса вправо-влево и вперед-назад, вращении стопы влево-вправо, боковой подвижности, перемещении центра тяжести и площади поворота.

Анализ походки Анализ походки людей будет оцениваться с помощью системы DIERS Leg Axis DICAM 3 v3.10.8 (2019). Система состоит из беговой дорожки, компьютера и камер. Перед измерением на коленные и голеностопные суставы человека наносят цветные маркеры. Для оценки походки люди будут ходить с предпочитаемой комфортной скоростью ходьбы. При оценке фиксируются суставные углы, скорость ходьбы, длина шага. Время оценки составляет около 5 минут.

Статистический анализ Данные будут проанализированы с использованием статистической программы для социальных наук (SPSS) версии 21.0 (IBM SPSS Statistics for Windows, Armonk, NY: IBM Corp.). Данные будут выражены как среднее стандартное отклонение (X±SD) и число (n%). Однородность групп будет оцениваться с помощью теста Левена. Показатели баланса, подошвенного давления и ходьбы между группами будут сравниваться с использованием теста «Mann Whitney-U». Все статистические анализы будут априори установлены на уровне альфа p<0,05.

Важность исследования В этом исследовании исследователи ожидают, что баланс, распределение подошвенного давления и параметры походки у взрослых с плоской стопой отличаются от здоровых людей. В литературе имеются противоречивые данные о равновесии и походке взрослых с плоской стопой. Исследователи считают, что исследование внесет свой вклад в литературу в этом отношении.