Биомеханика · Патология · Стопа Время чтения ≈ 10 мин Для тренеров и специалистов

Ненормальная биомеханика стопы и голеностопа

Перевод классической работы Роберта Донателли, опубликованной в Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy. О том, что происходит, когда описанные механизмы — лебёдка, балки, преобразователь крутящего момента — перестают работать как надо. И почему это приводит к боли далеко за пределами самой стопы.


«Стопа проходит 127 тонн нагрузки на каждые 1,6 км ходьбы. Любое нарушение амортизации — счёт идёт в тоннах»

Robert Donatelli, 1987 · по Mann
Врождённые деформации стоп — примеры ненормальной биомеханики
Илл.Примеры врождённых деформаций стоп: плосковальгусная деформация («стопа-качалка»), тарзальные коалиции, варусная постановка плюсны. Из статьи Donatelli «Abnormal Biomechanics of the Foot and Ankle» (JOSPT, 1987).

Если «Нормальная биомеханика стопы» Донателли — это описание слаженно работающей системы, то его же статья «Abnormal Biomechanics of the Foot and Ankle» — о том, что происходит, когда один или несколько компонентов этой системы начинают работать за пределами нормального диапазона. И о том, почему это быстро перестаёт быть проблемой только стопы.

Большинство хронических болей нижней конечности — вторичны по отношению к ненормальной биомеханике стопы. Не потому что стопа «главнее» других суставов, а потому что она принимает удар первой и задаёт кинематику всему, что выше. Если стопа «лжёт», честно работать выше не сможет ничто.

База Эта статья парная. Перед чтением или параллельно с ним имеет смысл посмотреть «Нормальная биомеханика стопы и голеностопа» — там разбираются все механизмы, от которых отталкивается эта работа.

I. Что такое ненормальная биомеханика

У здоровой стопы пронация и супинация происходят в строго определённые моменты цикла шага, в пределах строго определённой амплитуды. Ненормальной биомеханика становится, когда одно из условий — момент или амплитуда — нарушается. Донателли описывает это через простое правило: ненормальные пронация и супинация — это гипермобильность или гипомобильность суставов стопы и голеностопа.

Избыточное движение означает, что стопа «лишнее» время проводит в пронации — и не успевает собраться в рычаг для отталкивания. Ограниченное движение означает, что стопа не может амортизировать удар — и ударная нагрузка уходит выше по цепи непоглощённой. Обе ситуации одинаково плохи, хотя выглядят и ощущаются по-разному.

127 тонн

суммарной нагрузки проходит через стопу человека весом 70 кг на дистанции 1,6 км обычной ходьбы. При беге эта цифра вырастает до 220 тонн на то же расстояние. Поэтому на любом масштабе времени — амортизация критична.

Когда стопа не справляется с амортизацией, меняются свойства соединительной ткани, появляется хроническое микровоспаление, формируются компенсаторные двигательные паттерны. Это и есть тот механизм, через который ненормальная биомеханика порождает знакомые клиницистам диагнозы: пяточная шпора, плантарный фасциит, метатарзалгия, тендинит ахилла, вальгус большого пальца, шинсплинт, неспецифическая боль в колене, невромы.

Важно: это не «болезни стопы». Это последствия того, что механизм амортизации не справляется — и силы, которые должны гаситься в стопе, начинают разрушать ткани там, где их перегружает.

II. Ненормальная пронация и её этиология

Чаще всего ненормальная биомеханика стопы — это избыточная пронация. Донателли даёт ей количественное определение: «излишней» называется пронация, занимающая более 25% фазы опоры. В норме максимум пронации приходится на момент полного контакта подошвы с опорой, после чего стопа начинает переходить в супинацию. В патологии этого перехода не происходит или он запаздывает — стопа «застревает» в пронации.

Этиология делится на четыре категории, которые удобно держать в голове при первичной оценке.

Самая частая внутренняя причина, по данным Root и коллег — варус переднего отдела стопы. Это инверсия переднего отдела относительно заднего при нейтральной позиции подтаранного сустава. Компенсация идёт через эверсию пятки и вальгус — то есть через ненормальную пронацию. Для тренера это означает простое: если видно выраженное «заваливание» пятки внутрь при ходьбе, нужно смотреть не только на заднюю часть стопы, но и на передний отдел.

Отдельного внимания заслуживает конская стопа — укорочение ахиллова сухожилия, при котором голеностопный сустав не может полностью выполнить тыльное сгибание. Большеберцовая кость «не успевает» двинуться вперёд относительно таранной в фазе полного контакта — и стопа вынуждена компенсировать это избыточной пронацией. Это одна из самых частых функциональных причин гиперпронации у взрослых, и её легко пропустить, если не тестировать амплитуду дорсифлексии отдельно.

Линия Cyma — нарушение S-образной линии при избыточной пронации
Илл. 2.Линия Cyma на боковой рентгенограмме стопы. В норме — плавная S-образная линия через таранно-ладьевидный и пяточно-кубовидный суставы. При чрезмерной пронации линия прерывается: таранная кость смещается вперёд, высота пятки и кубовидной снижается.

III. Врождённые и приобретённые деформации

Ниже — сводная таблица основных деформаций, приводящих к ненормальной пронации. Её стоит держать перед глазами при оценке клиента: она помогает задать правильные вопросы во время анамнеза и не упустить категорию, которая плохо видна при общем осмотре.

Деформация Тип Ключевой признак Куда отправить
Плосковальгусная деформация Врождённая Вертикальное положение таранной кости, стопа-«качалка» Ортопед детский / подолог
Тарзальные коалиции Врождённая Ригидность суставов предплюсны, спазмы малоберцовых Ортопед / визуализация
Варусная постановка плюсны Врождённая Нет пассивного отведения переднего отдела стопы Ортопед (коррекция у новорождённых)
Вальгусная деформация пятки Постуральная Ограничение подошвенного сгибания голеностопа Наблюдение (часто проходит к 4–6 мес)
Варус переднего отдела стопы Приобретённая Инверсия переднего отдела в нейтрали подтаранного Подолог (частая причина дисфункции у взрослых)
Конская стопа Приобретённая Ограничение дорсифлексии, напряжённый ахилл Реабилитолог / тренер по мобильности

Тренеру важно понимать одну вещь: врождённые и структурные деформации не корректируются тренировкой. Работа идёт в связке со специалистом — чаще всего через ортезирование и подбор обуви. Тренировка решает другие задачи: поддерживает то, что можно удержать силой мышц, тренирует компенсаторные паттерны, помогает избежать вторичных проблем выше по цепи.

Функциональные причины — такие как укорочение ахилла, слабость стабилизаторов, неоптимальный двигательный паттерн — как раз хорошо отзываются на тренировку. Здесь тренер работает напрямую, и именно здесь он даёт максимум пользы.

Гипермобильность первого луча

McCrea описывает варус переднего отдела стопы как сагиттальную деформацию первого луча: первый луч гипермобилен и зафиксирован в положении тыльного сгибания. Корень проблемы — в неспособности длинной малоберцовой мышцы стабилизировать первый луч. Без этой стабилизации вес тела в фазе отталкивания не удерживается на первой плюсневой кости и смещается на вторую.

Гипермобильность первого луча — сагиттальная деформация по McCrea
Илл. 1.Гипермобильность первого луча. Кубовидная кость как «блок», через который действует длинная малоберцовая мышца. При ненормальной пронации блоковая система теряет устойчивость — и первый луч уходит в тыльное сгибание.

Второй луч вдвое меньше первого и в 4 раза слабее. Он не создан природой для несения лишней нагрузки. Когда нагрузка туда приходит — формируются костные мозоли, кератоз, трещины кожи под головкой второй плюсневой кости. Это один из самых типичных признаков, по которому опытный подолог сразу подозревает гипермобильность первого луча.

Важный игрок Роль длинной малоберцовой мышцы в стабилизации первого луча — тема отдельной статьи. Подробнее в материале «Длинная малоберцовая мышца».

IV. Внешние причины: от таза к стопе

Не всегда источник дисфункции лежит в самой стопе. Часто стопа только компенсирует проблему, которая находится выше по кинетической цепи: в голени, бедре, тазе. В таких случаях работа только со стопой даёт в лучшем случае временное облегчение — причина остаётся нетронутой.

Влияние ротаций нижней конечности на стопу
Илл. 3.Влияние ротационных деформаций нижней конечности на положение стопы. Направленные внутрь большие пальцы у детей («косолапие при ходьбе») — классический пример внутренней ротации ноги, которая компенсируется пронацией в подтаранном суставе.

Логика цепной компенсации проста: любая избыточная ротация где-то в нижней конечности должна быть поглощена. Если выше по цепи этого не делают, всё доходит до стопы. Подтаранный сустав, как самый «податливый», берёт на себя эту работу — и через какое-то время не выдерживает.

Показательный пример: избыточная наружная ротация всей ноги в фазе опоры смещает центр тяжести медиально. Медиальное смещение нагрузки заставляет большеберцовую и таранную кости ротироваться внутрь, а пятку — уходить в вальгус. Это и есть финал: ненормальная пронация как компенсация процесса, который начался на уровне таза.

Типичные изменения стопы при плоскостопии (чрезмерной пронации)
Илл. 4.Анатомические изменения, типичные для плоскостопия при чрезмерной пронации: вальгус (эверсия) пятки, выпячивание бугристости ладьевидной кости медиально, отведение переднего отдела стопы, снижение высоты медиальной арки.
Цепь вверх О том, как слабость большой ягодичной запускает цепную реакцию до колена и дальше до стопы — читайте «Связь между ягодицей и коленом». Эта статья про обратное направление той же цепи.

V. Ненормальная супинация и её типы

Ненормальная супинация встречается реже, чем ненормальная пронация, но она опаснее с точки зрения травматизма. Гиперсупинированная стопа теряет способность амортизировать удар — вся ударная нагрузка передаётся выше по цепи непоглощённой. У таких пациентов выше частота стрессовых переломов, воспалений сухожилий, травм голеностопного сустава.

Донателли выделяет три основные классификации.

Тип деформации Передний отдел Задний отдел (пятка) Ключевая особенность
Pes cavus (когтистая стопа) Фиксация в подошвенном сгибании Нейтраль Высокий жёсткий свод, нет амортизации
Кавоварусная стопа Фиксация первого луча в подошвенном сгибании Варус (инверсия) в фазе опоры Пятка на наружной стороне, риск подворота
Эквиноварусная стопа Фиксация в подошвенном сгибании Фиксация в подошвенном сгибании Компенсации нет, выраженная деформация
Вальгус переднего отдела стопы и компенсация инверсией пятки
Илл. 5.Вальгус переднего отдела стопы — эверсия переднего отдела относительно заднего при нейтральном подтаранном суставе. В фазу опоры компенсируется инверсией пятки. Одна из самых распространённых внутренних деформаций, приводящих к ненормальной супинации.

Этиология гиперсупинации часто нейромышечная: церебральный паралич, болезнь Шарко-Мари-Тута, атаксия Фридрейха, мышечные дистрофии. Идиопатический тип связывают с вторичными факторами, влияющими на рост костей и мышц — перенесёнными инфекциями в раннем возрасте (корь, скарлатина, дифтерия в анамнезе). В современных условиях эта причина встречается реже благодаря вакцинации, но остаётся в старших возрастных группах.

Функционально гиперсупинированная стопа определяется одним простым признаком: неспособностью к пронации в нужный момент. В норме стопа при касании пяткой мгновенно начинает пронировать для амортизации. Гиперсупинированная — остаётся в супинации всю фазу опоры или переходит в пронацию слишком поздно.

Root подчёркивает: больше травм случается именно в тех случаях, когда пронация происходит в фазе толчка. То есть стопа «сопротивляется» пронации в начале опоры, а «срывается» в неё в конце — ровно тогда, когда нужна максимальная жёсткость для отталкивания. Это рецепт травмы.

5 000

раз стопа бегуна на длинные дистанции касается земли за часовую пробежку. Каждое касание — нагрузка в 2–3 раза больше массы тела. Ненормальная биомеханика умножает эту нагрузку на тысячи циклов в день.

VI. Клинические последствия выше стопы

Ненормальная биомеханика стопы проявляется не только в самой стопе. Точнее — в самой стопе она проявляется последней. Гораздо раньше сбои появляются выше по кинетической цепи, в сегментах, которые вынуждены компенсировать то, что стопа не отработала.

Стопа
плантарный фасциит · шпора
Голень
шинсплинт · тендинит
Колено
пателлофеморальный синдром
Таз/поясница
функц. разница длины ног

Именно поэтому, когда к тренеру приходит клиент с «болью в колене» или «хронической поясничной болью», первое, что делает опытный специалист — смотрит на стопы и их работу при ходьбе. Это не экзотика, не «альтернативный подход» — это базовая диагностическая логика, следующая прямо из биомеханики Донателли.

Функциональные ортезы: что и зачем

В клиническом арсенале при ненормальной биомеханике стопы важное место занимают функциональные биомеханические ортезы. Их цель — не «поддержать свод» в смысле бытовом, а вернуть подтаранный и предплюсневые суставы в положение, близкое к нейтральному, и удержать его в нагрузке.

Общее клиническое правило, сформулированное в работе Донателли: «создавай опору тому, что видишь». Если при пассивном обследовании в нейтральной позиции подтаранного сустава видно варус переднего отдела стопы в 5° — ортез должен иметь медиальную подпорку с тем же углом. Подбор ортеза — не «универсальный», а строго под конкретную деформацию конкретной стопы.

Здесь важно проговорить границы: подбор ортезов — не задача тренера. Это работа подолога или ортопеда. Тренер может заметить признаки, которые показывают: клиенту стоит сходить к профильному специалисту за оценкой. Это уже много.

VII. Частые вопросы

Вопросы, которые часто возникают у клиентов с хронической болью нижней конечности и у тренеров, которые с ними работают.

01 Если у меня плоскостопие — это обязательно ненормальная биомеханика?

Нет. «Плоскостопие» как бытовой ярлык часто означает просто визуально низкий свод в статике — что может быть анатомической особенностью без какой-либо клинической значимости. Ненормальная биомеханика — это про движение, а не про форму в покое. Много людей с низкими сводами прекрасно ходят и бегают, их стопы работают нормально в динамике.

Клинически значимо то, что происходит при ходьбе: остаётся ли стопа в пронации в фазе толчка, теряется ли жёсткий рычаг, нарушается ли линия Cyma на рентгене, есть ли симптомы. Только эти параметры определяют, нужна ли коррекция.

02 Гиперпронация всегда видна снаружи?

Часто — да, но не всегда очевидно. Классические внешние признаки: выпячивание бугристости ладьевидной кости медиально, визуальный вальгус пятки при взгляде сзади, увеличенное расстояние между предплюсневыми костями (широкая стопа), отведение переднего отдела относительно заднего.

Но динамическая гиперпронация может маскироваться: в покое стопа выглядит нормально, а в момент опоры при ходьбе — провалиться в пронацию. Поэтому полноценная оценка включает наблюдение за стопой в движении, а не только осмотр в статике.

03 Можно ли исправить гиперпронацию упражнениями?

Зависит от причины. Если гиперпронация — функциональная, вторичная к слабости стабилизаторов, укорочению ахилла или работе выше по цепи (слабые ягодицы, ротационные проблемы бедра), тренировка даёт хороший результат. За несколько месяцев регулярной работы можно существенно улучшить качество движения.

Если гиперпронация — следствие структурной деформации (врождённого варуса плюсны, тарзальной коалиции, выраженного варуса переднего отдела), упражнения сами по себе не «выпрямят» стопу. Они помогают удерживать функцию на максимуме того, что позволяет анатомия — и это тоже много. Но без ортеза и работы с подологом результат будет ограниченным.

04 Плантарный фасциит — это точно из-за гиперпронации?

Чаще всего — да, это самая частая причина. Гиперпронация увеличивает натяжение подошвенного апоневроза: он вынужден работать за пределами своей физиологической нагрузки в течение всей фазы опоры, а не только в толчке. Отсюда микровоспаление в месте прикрепления к пяточной кости.

Но плантарный фасциит возникает и при гиперсупинации — в этом случае механизм другой: жёсткая стопа не амортизирует ударную нагрузку, и все удары передаются на пяточную область. Поэтому правильное лечение плантарного фасциита начинается не с ледяных компрессов, а с оценки биомеханики — направление коррекции зависит от механизма.

05 Вальгус большого пальца — это проблема стопы или генетика?

И то, и другое. Наследственная предрасположенность к вальгусу большого пальца существует: есть семейные формы, есть связь с соединительнотканной слабостью. Но реализуется эта предрасположенность чаще всего через механизм гипермобильности первого луча, который описан в этой статье. Нестабильность первого луча в фазе отталкивания — классический путь к формированию вальгуса.

Отсюда клинический вывод: профилактика вальгуса большого пальца — это работа с биомеханикой всей стопы, а не только с самим пальцем. Упражнения на активацию длинной малоберцовой мышцы, коррекция гиперпронации, подбор правильной обуви — всё это имеет больше смысла, чем «массажёры от косточки».

06 Как узнать, что боль в колене связана со стопой?

Один из быстрых маркеров: боль в колене появляется или усиливается при определённых видах нагрузки — долгой ходьбе, беге, спуске по лестнице. И ухудшается, когда клиент устаёт. Если одновременно есть явные признаки гиперпронации при ходьбе, высокая вероятность, что стопа — источник проблемы.

Второй маркер — асимметрия жалоб. Если одно колено болит, а второе нет, и при этом одна стопа пронирует заметно больше второй — связь почти очевидна. Окончательный ответ даёт очная оценка у специалиста, но подозревать эту связь можно уже по простым наблюдениям.

07 Если один ортопед назначил стельки, а другой — нет, кому верить?

Разногласия между специалистами в вопросе ортезирования — частая история, и у этого есть основание. У стелек есть показания и нет «универсальной пользы». Грамотный подолог назначает ортез под конкретную деформацию, с понятной целью, с временем ношения и планом пересмотра.

Разумная стратегия: искать специалиста, который сначала оценивает, а потом назначает (а не наоборот), умеет объяснить, какую именно дисфункцию корректирует ортез, и готов через несколько месяцев переоценить результат. Если стельки подобраны «на глаз» и носятся годами без контроля — это плохая практика, независимо от квалификации подбиравшего.

08 Можно ли бегать с ненормальной биомеханикой стопы?

Часто — да, но с умом. Многие бегуны мирового уровня имеют те или иные особенности стоп, и это не мешает им тренироваться и выступать. Ключевое — адекватный подбор обуви под тип стопы, контроль объёма нагрузки, своевременное реагирование на первые симптомы.

Когда не стоит: при выраженной боли, при острой симптоматике (острый плантарный фасциит, свежий тендинит), при неуклонном прогрессировании деформации. В этих случаях нужна пауза, очная оценка и коррекция — а потом возвращение к нагрузке с учётом полученной информации.

Обучение тренеров
Онлайн-школа AnatomyStudy

Курсы для тренеров, которые работают с телом, а не с упражнениями

Проект Александра Семёнова для специалистов, которые хотят разбираться в биомеханике и работе с клиентами системно. Разборы с домашними заданиями и обратной связью.

Стопа и голеностоп
Биомеханика движения
Коррекция дисфункций
Реабилитация после травм
Коротко о главном

Шесть тезисов на память

  1. Ненормальная биомеханика стопы — это гипер- или гипомобильность суставов, из-за которой стопа не справляется с амортизацией, передачей крутящего момента, адаптацией или созданием жёсткого рычага толчка.
  2. Самая частая патологическая картина — гиперпронация: стопа проводит более 25% фазы опоры в положении пронации, не успевая перейти в супинацию к моменту отталкивания.
  3. Этиология делится на четыре категории: врождённые и приобретённые внутренние деформации, врождённые и приобретённые внешние причины (выше стопы). Работа тренера — с функциональными; со структурными — только в связке со специалистом.
  4. Варус переднего отдела стопы — самая распространённая внутренняя причина. Конская стопа (укорочение ахилла) — самая частая функциональная причина у взрослых.
  5. Ненормальная биомеханика стопы проявляется не только внизу. Плантарный фасциит, шинсплинт, пателлофеморальный синдром, функциональная разница длины ног — часто симптомы одной и той же проблемы на разных уровнях цепи.
  6. Клиническая логика работы с болью нижней конечности — смотреть на стопу в динамике, а не только в статике. И учитывать, что источник может быть не в стопе, а в том, что она компенсирует.