FUNKCE NOHY. STATICKÉ nosné (absorbovat energii dopadu) DYNAMICKÉ lokomoční (provedení odrazu)

Transkript

1 BIOMECHANIKA NOHA

2 FUNKCE NOHY Pro zcela specifickou lokomoční funkci lidské dolní končetiny je nezbytné, aby noha, která je terminálním článkem končetiny, plnila funkce: STATICKÉ nosné (absorbovat energii dopadu) DYNAMICKÉ lokomoční (provedení odrazu) K tomu musí být dostatečně flexibilní, ale zároveň i dostatečně rigidní. Každý krok začíná noha jako pružná, flexibilní a přizpůsobivá struktura, a končí jej jako rigidní páka.

3 KOSTRA NOHY Noha je složená z 26 kostí (7 tarzálních kostí, 5 metatarzů a 14 falang), dále pak ze 107 vazů a 19 svalů.

4 STRUKTURA NOHY Tři funkční segmenty (Vařeka, 2003) Zánoží Středonoží Přednoží os talus os cuboideum ossa metatar. I.-V. os calcaneus os naviculare phalanges dig. pedis ossa cuneiformia Chopartův kloub Lisfrankův kloub

5 KLOUBY NOHY

6 Základní typy (Klementa, 1987) TYPOLOGIE NOHY Egyptský (obyčejný) Řecký (klasický) Polynéský (kvadratický) 1>2>3>4>5 1<2>3>4>5 1=2>3>4>5 1=2=3=4>5 typický pro evropskou vhodný pro přenos v Evropě asi 9 % populaci zátěže na předonoží obdélníkový tvar sklon k hallux valgus zvýšená zátěž na II. metatarz

7 POHYBY NOHY dorzální flexe rovina sagitální plantární flexe 30-50?Na flexi se podílí dlouhé extenzory prstů, na extenzi dlouhé flexory prstů.??pohyb nohy dopředu a nahoru je označován jako dorzální?

8 POHYBY NOHY abdukce, addukce (rozsah asi při extenzi kolene, při flexi kolene a rotaci až 90 ) rovina frontální abdukce a addukce patní kosti v transverzální rovině abdukce a addukce prstů nohy v transverzální rovině, dlouhá osa prochází II. metatarzem valgozita x varozita abdukční x addukční postavení distálního segmentu vzhledem k proximálnímu

9 HLAVNÍ OSY POHYBU Osa hlezenního kloubu FL, EX flexe, extenze AB, AD PR, SU Dílčí pohyby nemohou probíhat samostatně

10 POHYBY NOHY Supinace (50 ), pronace (20-30 ) jednoduchý pohyb ve frontální rovině kolem dlouhé osy nohy supinace ploska se stáčí dovnitř pronace ploska se stáčí zevně Inverze, everze sdružené pohyby AD + SU + PL FL inverze AB + PR + DO FL everze Supinace, pronace komplexní pohyby (Čihák, Kapandji) Inverze, everze pouze kolem dlouhé osy nohy (Valmassy, Williams & Warnick, Reynolds)

11 POHYBY NOHY O jaký řetězec se jedná? Popisujeme popis celé nohy nebo jejich částí vůči sobě? Vzhledem k čemu popisujeme pohyb?

12 POHYBY NOHY pohyby v kloubech nohy probíhají často v uzavřeném řetězci není možné provést pohyby pouze v jednom kloubu inverze, everze pohyby nezatížené nohy jako celku (otevřený řetězec) + pohyby zánoží v subtalárním kloubu supinace, pronace pohyby zatížené nohy jako celku (uzavřený řetězec) + pohyby přednoží vzhledem k zánoží (Vařeka)

13 HLAVNÍ OSY POHYBU Henkeova osa společná osa pohybu v subtalárním a Chopartově kloubu výchozí poloha konečná poloha Univerzální heterokinetický kloub kombinace dvou nekolmých os pohyb ve dvou kolmých rovinách Kapandji (1987)

14 SUBTALÁRNÍ KLOUB osa probíhá dorzomediálním okrajem kosti loďkovité a lateroplantárním okrajem talu Poměr inverze : everze 2 : 1 Na 1 v sagitální rovině připadnou 3 v rovině transverzální nebo frontální.

15 SUBTALÁRNÍ KLOUB uzavřený řetězec model pantu, který se nachází mezi talem a kalkaneem a spojuje dvě ramena ležící ve dvou na sebe kolmých rovinách Valmassy (1995) Vařeka (2003)

16 SUBTALÁRNÍ KLOUB rotace jednoho ramene kolem dlouhé osy má za následek rotaci druhého ramene kolem jeho vlastní dlouhé osy pohyb v subtalárním kloubu má za následek především rotaci nohy ve frontální rovině při vnitřní rotaci tibie zevní rotace talu kolem jeho dlouhé osy v rovině frontální pronace nohy při zevní rotaci tibie vnitřní rotace talu kolem jeho dlouhé osy v rovině frontální supinace nohy

17 CHOPARTŮV KOUB (příčný zánártní) z kineziologického hlediska funkční jednotka kalkaneuokuboidní + talonavikulární kloub kombinace pohybů kolem 2 os v rovině frontální (dominantní) supinace, pronace (udržení kontaktu s podložkou) v rovině sagitální dorzální flexe se současnou abdukcí, plantární flexe s addukcí

18 CHOPARTŮV KOUB (příčný zánártní) Magee (1992) Vařeka (2004) rozsah pohybu výrazně ovlivněn postavením v kloubu subtalárním při everzi/pronaci maximální rozsah pohybu, malá stabilita při inverzi/supinaci větší stabilita, noha rigidní (malý rozsah pohybu, může sloužit jako páka)

19 CHOPARTŮV KOUB (příčný zánártní) Henkeova osa Kapandji (1987) vnitřní rotace tibie pronace zánoží relativní supinace přednoží SNÍŽENÍ zevní rotace tibie supinace zánoží relativní pronace přednoží ZVÝŠENÍ Model pantu je doplněn o rozdělení distálního segmentu pomocí pivotu

20 KLENBA NOŽNÍ Vyvinula se postupem vývoje, přechodem člověka na chůzi po zadních pro odpružení celého těla proti otřesům, kterým by jinak byly při každém kroku vystaveny vnitřní orgány, hlava a zejména mozek. U dítěte se vyvíjí postupně a vytvořená je až kolem třetího roku věku.

21 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Systém tří oblouků Kontakt nohy s podložkou ve třech bodech Pružná složka tlumící otřesy Os naviculare funkce klenáku

22 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Tradiční pohled x střecha nebo štafle udržování krokví v požadovaném postavení pomocí kleštin Odolávání dynamickým změnám

23 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Podélná x příčná mediální, laterální x transverzální oblouk

24 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Podélná klenba Mediální calcaneus, talus, os naviculare, os cuneiforme mediale, I. metatarz. Tři paprsky s vrcholem v kosti loďkovité. Největší, nejdelší, nejpružnější vrchol leží mm nad podložkou.

25 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Podélná klenba Laterální calcaneus, os cuboideum, V. metatarz; závěrný klenák processus anterior calcanei. Oblouk je nízký (3-5 mm nad podložkou), měkké tkáně se dotýkají podložky. Více rigidní závisí na napětí lig. plantare longum. Působení sil se přenáší přes talus na kalkaneus.

26 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Příčná klenba relativně plochý oblouk, někdy i opačně klenutý Hlavička I. až V. metatarzu; závěrný klenák hlavička II. metatarzu, nejvýše nad podložkou asi 9 mm. Oblouk relativně oploštělý, měkké tkáně se dotýkají podložky. Transverzální klenutí po celé délce nohy

27 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Příčná klenba První metatarzální paprsek je uložen nejvýše a svírá s podložkou úhel (15 pro druhý, 10 pro třetí, 8 pro čtvrtý a 5 pro 5. metatarz).

28 ARCHITEKTONIKA KLENBY NOŽNÍ Udržení podélné a příčné klenby nožní je závislé na 3 činitelích: - kostní architektonice - ligamentózním systému - svalech nohy a bérce

29 FUNKCE SVALŮ Noha tvoří pevný, ale přizpůsobivý kontakt s terénem, po kterém se pohybuje a který uchopuje. Vnitřní svaly nohy se aktivují při adaptaci na terén a nastavují profil nohy při udržování vzpřímeného držení. Vnější svaly nohy slouží k udržování stabilní polohy ve vzpřímeném stoji, které je trvale provázeno nepatrným kolísáním mezi supinací, pronací, flexí a extenzí. Dále mají vliv na udržení nožní klenby a slouží k odvíjení chodidla při chůzi. Funkční adaptabilita nohy je tak veliká, že v případě nouze může nahradit i úchopovou funkci ruky.

30 FUNKCE SVALŮ TVAR KLENBY NOŽNÍ Působení výsledné tahové síly svalů bérce

31 FUNKCE SVALŮ TVAR KLENBY NOŽNÍ? EMG studie naznačují, že při normálním zatížení (chůze, stoj) nejsou svaly aktivovány. K výrazné aktivaci dochází po nárůstu zatížení. Aktivní svaly = dynamická rezerva

32 FUNKCE SVALŮ TVAR KLENBY NOŽNÍ M. tibialis posterior Snížení přední části mediálního oblouku M. flexor hallucis longus Stabilizace os talus a oc calcaneus M. peroneus longus Akcentuje všechny tři oblouky M. abductor hallucis longus Přiblížení obou konců oblouku M. exten. hallucis longus M. tibialis anterior Oploštění klenby

33 TVAR KLENBY NOŽNÍ PLOCHÁ NOHA

34 STATICKÉ ZATÍŽENÍ NOHY OPĚRNÁ BÁZE Má tvar lichoběžníku s kratší zadní stranou tvořící spojnici pat. Osy nohou se odchylují od střední čáry (6 16 ) laterálně. Při paralelním postavení je odvíjení chodidla zhoršeno paty jsou od sebe vzdáleny asi o stopu, chodidla a špičky svírají úhel asi 30. Symetrie zátěže opěrné báze při vyrovnaném stoji stranový rozdíl zátěže nemá převyšovat 10 % celkové hmotnosti.

35 ZATÍŽENÍ NOHY Rozložení zatížení nohy: - hlavička I. metatarzu 2/6 - hlavička V. metatarzu 1/6 - kalkaneus 3/6 (Kapandji, 1987) - předonoží 2/5 - pata 3/5 (Eis, 1976)

36 STATICKÉ ZATÍŽENÍ NOHY Při statické zátěži se při zatížení chodidlo rozšíří a oploští. Pokles vnitřního paprsku snížení kalkaneu posun talu směrem dolů a dozadu člunková kost klouže po talu nahoru a sama při tom klesá

37 FUNKCE NOHY PŘI CHŮZI Tělesná hmotnost je z holeně přenášena přes horní hlezenní kloub na talus. Zde se rozděluje do třech směrů a vznikají tři opěrné body. Pata musí být stabilní, zatížená celá. Opora se přenáší dále do palcového (I.) a malíkového (V.) metatarzu. Při vadném zatížení přebírá hlavní tíhu pata (asi polovinu hmotnosti těla).

38 ZMĚNY FYZIOLOGICKÉ FUNKCE NOHY Porucha funkce přetěžování vazů zmenšení stability větší aktivita svalů přetížení svalů při neekonomické činnosti omezení funkce svalů (rigidita) změny ve vyšších etážích hybného systému změna stereotypu Vařeka (2004)

39 OPOROVÁ FÁZE PŘI BĚHU Při běhu střední rychlostí působí na nohu při každém došlapu dvoj- až trojnásobek vlastní tělesné hmotnosti. Správná technika došlapu první kontakt nohy se zemí na vnější straně paty zhoupnutí chodidla mírně směrem dovnitř a vpřed aktivní zapojení kotníku a odraz přes palcovou část předonoží rozložení reakční síly podložky na větší plochu.

40 OPOROVÁ FÁZE PŘI BĚHU Došlapování na vnitřní stranu chodidla (pronace). Lidé s dolními končetinami do X, s podélně plochýma nohama. Nadměrná pronace v průběhu odvíjení chodidla (pronační propad) přetížení nožní klenby, kolen a Achillovy šlachy. Došlap na vnější stranu chodidla (supinace). Běžci s dolními končetinami do O nebo se zvýšenou klenbou nohy. Mírná supinace na začátku došlapu je zcela přirozená a žádoucí.