что такое пронация и супинация стопы

Супинация/пронация, скорость бега и утомление

Нечаев В.И.
врач-ортопед высшей категории
руководитель медицинского отдела ООО «ПОСТУПЬ»

С точки зрения биомеханики, стопа – это начальное и конечное звено двигательной цепи, звено, во многом определяющее эффективность наших мышечных усилий при передвижении. Великий Артур Лидьярд писал: «Дайте мне молодого бегуна, толкающегося прямо вперёд, и я сделаю из него чемпиона». В беге скорость и, в конечном счёте, выносливость во многом определяются эффективностью отталкивания: насколько точно вперёд направлен вектор толчкового усилия со стороны стопы.

Эта «скучная» биомеханика

Детально описывать биомеханику стопы – неблагодарное дело: хотя эти знания необходимы всем спортсменам, тренерам, спортивным врачам, но читать будут только особо любознательные единицы. Итак, имеются два основных, противоположных по направлению, движения стопы: супинация и пронация. Эти естественные движения во многом предопределяют рессорные и толчковые свойства стопы. В норме во время одного бегового шага положение супинации стопа принимает дважды: 1 – в момент касания грунта и 2 – в заключительном периоде отталкивания пальцами. Движение супинации сопровождается поворотом (ротацией) тыла стопы кнаружи, подъёмом продольного свода, укорочением стопы, «замыканием» её суставов. Всё это приводит к формированию из структур стопы «жёсткого рычага». Определённая степень жёсткости необходима стопе для принятия на себя веса тела в первый момент постановки ноги на грунт, а также для обеспечения эффективного отталкивания и придания телу чётко направленного движения вперёд. В то же время, слишком сильная супинация стопы в момент приземления резко ограничивает её рессорные возможности, порождает бег с избыточными вертикальными колебаниями тела (неэкономичный, «гарцующий» бег). Такая техника бега несёт свой набор патологий.

Но особенно чревата последствиями избыточная пронация. При пронации стопа вращается кнутри, становится более плоской, длинной и более гибкой (мобильной). Движение пронации обеспечивает сглаживание удара при постановке стопы на опорную поверхность (рессорная функция), а в период полного контакта – возможность приспособления к неровностям грунта (балансировочная функция).

Шаговый цикл включает в себя события, происходящие между касанием пяткой опоры и отрывом пальцев от грунта. В норме стопа приходит в соприкосновение с опорой в слегка супинированном положении, касаясь грунта наружно-задним (латеральным) краем пятки. Затем, по мере переноса веса тела на ногу и увеличения площади контакта пятки, задний отдел стопы слегка пронируется (пятка наклоняется кнутри).

При этом пиковая нагрузка смещается через центр пятки на её внутренне-передний отдел (см. позиции 1-2 на рисунке, зелёная зона). Движение пронации продолжается вплоть до полного контакта подошвенной поверхности стопы с плоскостью опоры. При этом площадь опоры увеличивается, а задний и средний отделы стопы слегка поворачиваются кнутри. В результате внутренний продольный свод, принимая на себя нагрузку, опускается и максимально уплощается, как бы «рессорит» (см. позицию 2 на рисунке, зелёная зона).

Таким образом, перераспределяя вес тела с наружного на внутренний отдел стопы, движение пронации сглаживает пиковую нагрузку, возникающую при приземлении, и тем самым обеспечивает естественную рессорную функцию стопы. Одновременно пронация способствует адаптации стопы к возможным неровностям грунта.

После достижения полного контакта подошвенной поверхности стопы с опорой тело бегуна проходит над стопой. Стопа в это время начинает движение супинации (ресупинироваться) и тем самым готовиться к отталкиванию. К концу периода опоры стопа должна успеть вернуться из положения пронации в нейтральную позицию (положение динамического равновесия между пронацией и супинацией).

С отрывом пятки начинается период отталкивания, сопровождающийся дальнейшей супинацией стопы. При этом стопа укорачивается, её суставы «замыкаются», образуя «жёсткий рычаг» для совершения отталкивания и продвижения тела вперёд. Такова последовательность событий в норме.

Однако, если стопа при опоре излишне пронируется и не успевает вернуться в нейтральное положение до момента отрыва пятки (см. позиции 2-3 на рисунке, красная штриховка), то движение ресупинации продолжается и в периоде отталкивания (см. позиции 3-4 на рисунке, красная штриховка). Эта затянутая по глубине и времени пронация не позволяет сформировать из структур стопы и всей толчковой ноги «жёсткого рычага», что резко снижает эффективность отталкивания и приводит к быстрому росту утомления. Следовательно, пронация стопы в её нормально объёме – это «безусловно, хорошо», но гиперпронация – «безусловно, плохо».

Гиперпронация – кто виноват и как с этим бороться?

Главной мышцей, контролирующей, контролирующей объём пронации и обеспечивающей поддержание оптимальной высоты медиального продольного свода во все фазы шагового цикла, является задняя большеберцовая мышца. Располагаясь глубоко под икроножным мышечным комплексом, эта мышца крепится к верхним 2/3 внутреннего (медиального) гребня большеберцовой кости. Именно здесь проецируются боли при хронической перегрузке данной мышцы (периостопатия гребня большеберцовой кости). Толстое сухожилие мышцы спускается с голени на стопу и поддерживает снизу ладьевидную кость – «замковый камень» медиального продольного свода.

Кроме этого, задняя большеберцовая мышца имеет многочисленные сухожильные прикрепления практически ко всем костям предплюсны, а также к основаниям трёх первых плюсневых костей. Сухожилие этой мышцы напоминает руку с множеством пальцев, которые тянутся под стопой, поддерживая её своды и связывая вместе кости предплюсны (Т. Майерс. Анатомические поезда, 2007).

В начале периода опоры эта мощная мышца работает «на растяжение» (в эксцентрическом режиме), вытормаживая скорость и глубину естественной пронации. Затем, сокращаясь и поднимая своды, она во многом предопределяет эффективность всего процесса отталкивания. Любое «проседание» ладьевидной кости или наклон кнутри пяточной кости (вальгусная позиция пяток) натягивает сухожилие данной мышцы и рефлекторно вызывает её функциональное ослабление. «Кошачья» мягкость приземления и мощность отталкивания обязаны именно задней большеберцовой мышце. Эта же замечательная мышца обеспечивает «подкрутку» мяча при ударе по воротам. Она же через мышечно-фасциальные цепи («анатомические поезда») связывает стопу с мышцами височно-нижнечелюстного сустава. Поэтому отсутствие коренных зубов («пятёрки», «семёрки» и, особенно, «шестёрки»), некорректные стоматологические вмешательства, нарушения прикуса и т.п. приводят к рефлекторному ослаблению задней большеберцовой мышцы, что, в свою очередь, может ухудшать технику бега и высоту прыжка. С другой стороны, уплощение сводов стопы может нарушать прикус, ограничивать подвижность шейного отдела, способствовать возникновению головных болей. В целом, благодаря этим связям, стискивание зубов на финише не способствует результату.

Избыточная пронация стопы (например, при уплощении сводов, повышенной гибкости, плоско-вальгусной или «псевдополой» стопе, а также – как последствие небольших подвывихов голеностопного сустава и других суставов стопы) уже исходно проявляется характерными особенностями техники бега/ходьбы спортсмена. У «счастливых» обладателей гиперпронации стопа как бы излишне «прилипает» к дорожке. При развитии утомления картина резко усугубляется: появляется подгибание колена, ещё большая пронация и «застаивание» на опорной ноге, избыточные боковые колебания корпуса (вектор толчкового усилия меняет направление на касательное к линии передвижения). В этой ситуации для поддержания необходимой скорости передвижения атлет будет вынужден подключать добавочные мышечные группы и, соответственно, ещё более утомляться.

Один из ведущих специалистов мира в области спортивной медицины Дэвид Лиф*(США) недавно рассказывал автору этих строк, как он смотрит телерепортажи с престижных марафонов: «Когда до финиша 5-6 км и в «головке» остаётся только несколько человек, я смотрю, кто из спортсменов как опирается на стопу: как только свод стопы начинает «сваливаться» в гиперпронацию (вниз и кнутри), так метров через 600-800 этот бегун «вываливается» из группы». Дело в том, что появление гиперпронации стопы выдаёт крайнюю степень утомления мышц спортсмена и одновременно делает его бег крайне неэкономичным, что и забирает последние силы атлета. Кстати, в своей клинике Дэвид Лиф в целях реабилитации и профилактики повреждений активно использует индивидуальные ортезы стопы – стельки, очень похожие на наши Формтотикс. Он лечит спортивные травмы без таблеток и шприцев, руками, Глубочайшие знания анатомии, неврологии и физиологии движений позволяют ему творить волшебство, в считанные минуты убирая проблемы, мучавшие спортсменов месяцами.

Следует сказать, что движения супинации/пронации не ограничиваются только стопой и голенью. Через вилку голеностопного сустава эти движения передаются на колено, бедро, таз и поясницу. Так, в период опоры в норме колено должно слегка отклоняться к средней линии тела. Однако, при гиперпронации стопы происходит выраженное отклонение колена опорной ноги кнутри с избыточной внутренней ротацией бедра и значительным увеличением угла Q. В результате, в период опоры боковые мышцы (абдукторы бедра и таза) вынуждены вначале «вытормаживать» эту чрезмерную внутреннюю ротацию, а в период отталкивания – затрачивать дополнительные усилия по «выравниванию» колена, спрямлению осей голени и бедра в попытке направить усилия отталкивания прямо вперёд.

Кроме того, такое избыточное отклонение колена кнутри, к средней линии тела, ведёт к чрезмерному смещению коленной чашечки кнаружи и прижатию её к наружному мыщелку бедра. Эта ситуация лежит в основе формирования «колена бегуна» – истиранию (эрозии) хряща коленной чашечки (хондромаляции пателлы), очень широко распространённой стойкой патологии колена. По данным литературы, боли «где-то под коленной чашечкой» – это наиболее частая проблема для бегунов со стажем.

У меня был друг по марафонской сборной Володя Липатов. Замечательный парень, душа компании (светлая ему память). Вместе мы протопали не одну тысячу километров. Его уплощённые гиперпронированные стопы, соответствующие особенности техники бега и постоянные проблемы ног могли бы служить яркой иллюстрацией к этому разделу. Показав как-то в молодости результат порядка 2:17, что было очень прилично для середины 70-ых, всю остальную карьеру бегуна-марафонца он мучился с ногами. В тренировках у него постоянно что-то побаливало: то стопы, то ахиллы, то голени, а во время соревнований постоянно «забивались» бёдра. «Доктор, до 15-го несло, а потом бёдра налились, и всё… Здоровья вагон, а бежать не могу, ноги прилипают к асфальту!» По мере утомления он «подседал» на ноге, появлялась «утиная походка» – вперевалочку: его начинало качать из стороны в сторону, корпус и плечи «заваливались» в сторону опорной ноги. Естественно, что при такой энергоёмкой технике передвижения поддержание прежней скорости бега требовало от спортсмена титанических волевых усилий. Терпеть Вова умел, но, как писал в те годы В. Высоцкий, «воля волей, когда сил невпроворот…» Эти особенности работы стопы и техники бега Липатова и приводили его к постоянным неудачам в стартах.

Таким образом, атлеты с выраженной гиперсупинацией и, особенно, гиперпронацией стоп – это, как правило, люди с высоким риском постоянных повреждений и формированием стойких болевых синдромов. Карьера таких спортсменов чаще всего не слишком успешна. Часто ли встречаются такие нарушения биомеханики стоп у легкоатлетов? Достаточно, как минимум у 2/3 профи, обращавшихся к автору этих строк по поводу хронических болей в ногах и пояснице, в той или иной мере имелась избыточная пронация стоп.

Эффективные индивидуальные стельки призваны, видимо, в первую очередь, ограничивать скоростьи глубину избыточной пронации (мягко «вытормаживать», не нарушая движения пронации как такового).

Обеспечивая нормализацию биомеханики всей нижней конечности, таза и поясницы, такая умная стелька должна направлять усилия отталкивания «прямо вперёд», к рекордам и победам.

*Д. Лиф – основоположник спортивного направления в прикладной кинезиологии и хиропрактике. Принимал активное участие в подготовке более 30 медалистов Олимпийских Игр, 3 года был спортивным врачом английской национальной Футбольной лиги, 4 года – врачом итальянской футбольной команды «Интер».

ЭФФЕКТИВНАЯ ПОМОЩЬ:

Источник

Что такое пронация и супинация стопы при беге

Пронация – это способность стопы выворачиваться внутрь во время ходьбы или бега. Как раз благодаря возможности стопы пронироваться, осуществляется амортизация и устойчивость при приземлении на поверхность.

Работа стопы при беге

Стопы служат опорой для всего тела во время стояния, бега и ходьбы. На изображении представлен объём движений, которые могут совершаться в здоровой стопе.

Работа стопы во время бега (источник: Faller A., Schuenke M., Eds. The Human Body. Thieme, 2004, 710 p.)

В работе нормальной стопы во время бега, как правило, выделяют 3 фазы:

Каждое из движений на изображении участвует в обеспечении устойчивости, опоры, амортизации ударной волны при приземлении и придании жёсткости и правильного вектора распределения нагрузки при отталкивании от поверхности.

При рассмотрении работы стопы стоит выделить её динамику. Эта динамика включает взаимодействие сил, действующих на стопу, а также тех нагрузок и напряжений, которые возникают при воздействии этих сил. Стопа является составной частью всей биомеханической системы опорно-двигательного аппарата, и её динамика должна рассматриваться в связи с этой системой.

Стопы бегуна преодолевают большие циклические нагрузки. Скорость, с которой стопа приземляется на поверхность при беге, составляет от 30 до 70 км/ч. За год, проходя в день 10 000 шагов, среднестатистический человек совершает их более 3,5 млн. Это колоссальные нагрузки, которые не сможет выдержать ни один эндопротез более 4-5 лет. Долговечность здоровой стопы спортсмена определяется совершенством механической конструкции и свойствами тканей нашего организма.

Что такое супинация

Супинацией является механизм стопы, который позволяет ей выворачиваться во внешнюю сторону. Так происходит компенсация силы удара о поверхность во время движения. Также супинация несёт функцию поддержки равновесия в момент отталкивания и приземления. Механизм супинации придаёт стопе жёсткость особенно в момент отталкивания, что позволяет распределить вес тела.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Что такое пронация

Пронация – противоположное супинации движение. Заключается в поднятии наружного края стопы с поворотом подошвы к внутреннему своду стопы относительно опорной поверхности.

Пронационно-супинационные механизмы происходят вокруг горизонтальной передне-задней оси стопы.

В нормальном состоянии стопы эти два движения дополняют друг друга и приводят стопу в нейтральное положение после движения. Но это возможно не всегда и не у каждого человека. Так, оба механизма, помимо нейтрального состояния, описанного выше, могут быть в избыточности (гиперпронация) и недостаточности (гипопронация, гиперсупинация). Гиперсупинация и гиперпронация являются причинами возникновения хронических заболеваний ног и поясницы, а также регулярных травм.

Гипопронация или гиперсупинация стопы – явление достаточно редкое. При таких нарушениях опора во время приземления переходит на внешние отделы стоп. В результате движения на арку продольного свода (место, в котором осуществляется основная амортизация ударной нагрузки) нагрузка просто не приходит, а гасится тканями и связочно-мышечным аппаратом наружной поверхности стопы и вышележащих суставов.

Такое нарушение при длительном беге и регулярном беге будет вызывать перегрузку, как следствие – повреждения и боли в стопе. Так происходит у людей с варусной установкой оси пяточной кости.

Гиперпронация или избыточная пронация стопы

Гораздо более распространённое явление – избыточная пронация или гиперпронация. В этом случае продольный свод стопы либо чрезмерно уплощается, либо изначально находится в уплощенном состоянии. Такое явление наступает вследствие продольного плоскостопия или вальгусной установки оси пяточной кости.

В таком состоянии стопа после приземления не возвращается в нейтральное положение, что впоследствии ведёт к недостаточной амортизации ударной нагрузки на мышечно-связочный аппарат. При беге на стопах в положении гиперпронации происходит перегрузка суставов стопы и вращение большеберцовых костей внутрь, что также сказывается на состоянии менисков и связочного аппарата коленных суставов.

Причины гиперпронации стопы

Основными причинами гиперпронации стопы являются продольное плоскостопие и слабость мышц голеней, особенно передней и задней большеберцовой мышцы. В большинстве случаев эти отклонения позиции пяточной кости формируются ещё в детском возрасте и должны исправляться лечебной физкультурой и ношением правильной обуви и стелек до возраста 12-14 лет. В последующем исправить это гораздо сложнее.

При использовании специальной обуви либо индивидуальных ортопедических стелек зачастую удаётся вернуть стопу в положение нейтральной пронации и избежать чрезмерной перегрузки опорно-двигательного аппарата при беге и прыжках. Но использование данных изделий обязательно должно сочетаться с постоянным занятием лечебной физкультурой и массажем для мышц стоп и голеней.

Нормальной является пронация до 5 градусов во время стояния и до 15 градусов в момент максимальной нагрузки на стопу при приземлении во время бега. Для того чтобы определить степень пронации во время бега, используются специальные видео или фото фиксаторы в специализированных магазинах обуви и клиниках.

Тест на определение пронации стопы

В домашних условиях можно определить степень пронации с помощью теста оси пяточной кости и голени на фото голеностопного сустава сзади, стоя в покое, а также в момент опоры на стопу при беге, подсчитав угол между ними, оценить степень пронации.

Можно использовать «мокрый тест»: встать мокрыми ногами на лист картона или бумаги и обвести отпечаток ступни маркером. Но нужно понимать, что такие результаты будут приблизительными, поэтому лучше обратиться за помощью к специалистам.

Пример результатов «мокрого теста». Источник: Ортопедическая диагностика, Маркс В.О., 1978 год, с. 271

Гиперпронация и бег

Для здоровья бегуна, особенно по мере увеличения уровня физической нагрузки, очень важно уделить внимание контролю состояния стоп и голеностопных суставов. Именно эти суставы первыми принимают на себя нагрузку при соударении (бег и ходьба – череда контролируемых падений) массы нашего тела с поверхностью.

Даже тем бегунам, у которых своды стопы и движения в ней в норме, рекомендуется делать упражнения для укрепления мышц этой области. Особенно необходимо обратить внимание на комплексы упражнений для укрепления передней и задней большеберцовой мышцы.

При гиперпронации стоит выбирать обувь с увеличенной поддержкой продольного свода стопы (с супинатором). В специализированных спортивных магазинах для подбора кроссовок применяют анализ стоп с помощью специальных видео/фото фиксаторов.

Источник

Пронация и супинация

Из всех биомеханических процессов, происходящих в ногах человека во время бега или ходьбы, основными являются такие как пронация и супинация. Правильнее всего будет сначала определить эти два понятия:

Пронация — универсальный механизм амортизации, созданный природой и адаптированный под бипедальное (на двух ногах) передвижение человека. В чем суть этого процесса? При соприкосновении стопы с поверхностью её свод начинает становиться всё более плоским, гася тем самым ударную нагрузку (медицинское название — дорсифлексия). Его работа отдаленно напоминает работу автомобильной рессоры. Схематично это можно представить так:

В дополнение к работе свода включается и голень, смещаясь внутрь (Эверсия) и разворачивая стопу (Абдукция), что тоже увеличивает амортизацию. Общее увеличение поверхности соприкосновения даёт дополнительную устойчивость и улучшает отталкивание. Схема ниже:

Когда лишняя энергия была погашена, а центр тяжести бегущего (ну или идущего) человека начал перемещаться вперед по ходу движения, то в силу вступает вторая фаза шагового цикла.

Супинация — одновременно со смещением центра тяжести атлета, мышцы стопы и голени начинают усиливать свою работу, «включаться». Из подвижной системы они становятся жесткой, но упругой опорой, аккумулирующей энергию для будущего толчка. Супинация имеет обратные стадии относительно пронации, а именно: инверсия — возвращение голени в привычную плоскость работы; аддукция — стопа перестает находиться преимущественно на внутренней поверхности, опора на неё смещается в сторону плюсневых костей (т.е. вперед); и собственно супинацию — напряжение мышц и связок свода стопы, восстановление его прогиба. Приведем схему:

Если процесс пронации направлен на смягчение и правильность постановки стопы, то супинация способствует активной фазе толчка. Очень важно не путать эти два понятия, ведь они противоположно разные, однако во многих источниках термин супинация опускается и все фазы шага называют просто пронацией. С помощью вышеизложенного можно легко ориентироваться в тематике.

Кроме нормального проявления пронации и супинации описанных выше, распространены и их отклонения от нормы. Выделяют основные три группы людей с разной пронацией:

Отклонения стопы от нейтрального положения более чем на 4° уже можно называть нарушением. Это в свою очередь влечет изменения биомеханики опорно-двигательного аппарата, что чревато травмами, нерациональным распределением нагрузки и неэффективным использованием физических возможностей.

Гиперпронаторам свойственно значительное снижение продольного свода стопы. От этого неизбежно уменьшается амортизационный эффект. Связки постоянно находятся в растянутом положении, соответственно коэффициент их «свободного хода» невысок. При одних и тех же условиях нагрузки гиперпронатора и человека с нормальной постановкой ноги у первого возможно травмирование, тогда как второй может и не отреагировать на неё. Как всегда и бывает — проблема существует в комплексе с еще какой-либо проблемой. Так общее ослабление мышц стопы приводит к плоскостопию (снижению амортизации), увеличению нагрузки на колени, спину и так далее.

Ключевой особенностью гипопронаторов является недостаток прогиба стопы. Явление обратное гиперпронации, однако результат тот же — плохая амортизация и высокая степень возникновения травм. В первой шаговой фазе голень не сдвигается внутрь, а стремиться наружу, стопа же вместо опоры на свод опирается на наружный край. Как известно, эта часть стопы практически не пружинит, а геометрия двигательного аппарата не дает ей в должной мере переместить вес тела человека на сам свод. В просторечии это называется «косолапить».

Осуществляя выбор спортивной обуви необходимо учитывать, описанные в этой статье, особенности ваших ног. Крупные фирмы производители, такие как Mizuno (Мизуно), ASICS (Асикс), Salomon (Саломон), Saucony (Сайкони), Brooks (Брукс) и другие, ориентированные на профессиональных спортсменов и просто качественную обувь, всегда полагаются на эти параметры при конструировании кроссовок. Они имеют огромную научно-техническую базу, проводят испытания новых материалов, постоянно совершенствуются. Некоторую информацию по этой теме можно найти тут.

Для чего всё это нужно?

Если вы имеете нормальную пронацию, и не возникает дискомфорта при беге, то для вас подойдет обувь без каких-либо коррекций. Однако, при отклонениях от нормы необходима коррекция, приближающая вашу пронацию к норме. Для этого создают специальные компенсирующие механизмы подошвы. Их задача уберечь бегуна от травм, излишних перенапряжений и сделать бег более комфортным.

Кто-то может полагать, что это несерьёзно, что все технологии уже давно придуманы, а нововведения — маркетинговый ход. Однако среди профессиональных спортсменов и продвинутых любителей даже не возникнет сомнения, что это все крайне важно. Вы тоже можете в этом убедиться, слегка погрузившись в тематику.

Практические советы по выбору обуви для занятий спортом мы рассмотрим в другой статье. Сейчас же нужно, вооружившись новыми знаниями, понять какой вид пронации имеете вы. Существует два очень популярных метода, проще и лучше их которых придумать сложно.

Определение высоты свода стопы

Нормальная высота свода (при условии, что вы стоите на двух ногах) позволяет просунуть под стопу указательный палец на 11-25 миллиметров. Все что меньше 11 мм свидетельствует о недостаточной высоте свода, все что больше — о чрезмерной.

Второй вариант — встать мокрой или окрашенной чем-либо ногой на лист бумаги. Удачно будет надеть влажный носок и вставать в нем — картинка получится более точная. С помощью этого отпечатка можно визуально оценить продольный свод стопы, его подъем.

Попросите сфотографировать ваши ноги сзади. Стоять нужно без обуви на ровной поверхности. Сравнив фото и картинки ниже можно определить пронацию.

Конечно, в идеале, степень пронации надо определять во время бега, потому что стоя нагрузка на стопы не велика, и склонность к гиперпронации никак себя проявлять не будет.

Поздравляю! Сейчас вы стали мудрее и, в буквальном смысле, на шаг впереди от соперников и ближе к хорошему результату! С полученными данными мы можем переходить к следующему этапу. Это выбор спортивной обуви для ваших нужд и потребностей.

Источник