Gangabweichungen im Zusammenhang mit Schmerzsyndromen des Unterschenkels und des Fußes
Top-Beitragende – Stacy Schiurring, Jess Bell, Kim Jackson und Lucinda hampton
Einleitung(edit | edit source)
Dieser Artikel befasst sich mit Gangabweichungen im Zusammenhang mit Schmerzsyndromen des Unterschenkels und des Fußes. Auch wenn sich diese Informationen auf bestimmte Körperregionen konzentrieren, sollten Sie nicht vergessen, dass der menschliche Körper innerhalb einer kinetischen Kette funktioniert. Keine Bewegung geschieht jemals völlig isoliert und ohne Wirkung auf eine andere.(1)
Für eine Übersicht über den Gangzyklus lesen Sie bitte diesen Artikel. Einen Überblick über Gangabweichungen finden Sie in diesem Artikel. Einen Überblick über gängige Begriffe und Definitionen zum Thema Gang finden Sie in diesem Artikel.
Übersicht über die Anatomie ( edit | edit source )
Die Region des Sprunggelenks ist der Teil der unteren Extremität, der den distalen Teil des Unterschenkels und den proximalen Teil des Fußes umfasst. Er umfasst das Sprunggelenk, ein Gelenk zwischen Tibia und Fibula und den Talus des Fußes.
Der Fuß ist der Teil der unteren Extremität, der sich distal zum Sprunggelenk befindet. Er ist auf der dorsalen Seite von einer locker anhaftenden Haut bedeckt. An der Fußsohle bedeckt ihn eine dicke, unbehaarte Haut, die zäh ist und stark an der darunter liegenden plantaren Aponeurose haftet. Der Fuß besteht aus 26 kleinen Knochen, die für die Gewichtsbelastung und die Kraftverteilung zuständig sind. Durch die knöcherne Ausrichtung entstehen drei Bögen, die eine effiziente Gewichtsverteilung ermöglichen und gleichzeitig eine Kompression der neurovaskulären Strukturen der Fußsohle vermeiden. Die drei Gewölbe (das mediale und das laterale Längsgewölbe sowie das Quergewölbe) bilden zusammen eine architektonische Kuppel, die zu den stärksten Tragwerken gehört, die der Menschheit bekannt sind.(2)
Bitte lesen Sie den verlinkten Artikel, um einen detaillierteren anatomischen Überblick über Fuß und Sprunggelenk zu erhalten.
Bodenreaktionskräfte ( edit | edit source )
Die Bodenreaktionskraft ist die Summe aller Kräfte, die vom Boden auf den Körper übertragen werden.(1) Die Bodenreaktionskraft wird aus allen Richtungen beeinflusst: vertikal, anterior-posterior und medial-lateral. Diese Kräfte werden in der Regel mit einer dreidimensionalen Kraftmessplatte gemessen und aufgezeichnet.(3)
Beim Gehen ist die vertikale Bodenreaktionskraft die größte Komponente der gesamten Bodenreaktionskraft. Sie erzeugt Kräfte, die größer sind als das gesamte Körpergewicht einer Person pro Schritt. Die aufgezeichnete Kurve der vertikalen Bodenreaktionskraft besteht aus zwei Spitzen: die erste ist die der Stoßbelastung oder „passive Spitze“ (Gewichtsübernahme beim Fersenaufprall auf den Boden), während die zweite einer „aktiven Spitze“ (Abdruck / push-off) entspricht.(3)(4) Die passive Spitze wird durch den Druck des Fußes gegen den Boden verursacht, während die aktive Spitze durch die aktive Kraft entsteht, die der Fuß ausübt, wenn er sich vom Boden wegdrückt. Die anterior-posteriore Bodenreaktionskraft umfasst eine Bremsspitze und eine Vortriebsspitze.(3) Die einzigartigen Muster dieser Spitzen veranschaulichen die Belastungskräfte an den Gelenken und Muskeln der unteren Extremität. Diese in der gesamten Extremität spürbaren Kräfte können die Entwicklung oder Verschlimmerung von muskuloskelettalen Überlastungs- oder Stressverletzungen beeinflussen.(4)
Bei der Interpretation einer Bodenreaktionskurve gilt: Je steiler die Kurve, desto größer sind die Stoß- bzw. Aufprallkräfte. Die Kurve der anterior-posterioren Kurve (Bremskräfte) wird negativ sein. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Kräfte, desto größer das Risiko von Stress- oder Überlastungsverletzungen.(1)
Im folgenden Video erhalten Sie einen schnellen und dennoch detaillierten Überblick über die Bodenreaktionskräfte während des menschlichen Gangzyklus. Dieses Video veranschaulicht in hervorragender Weise, wie sich die Bodenreaktionskräfte in verschiedene Richtungen verschieben, während sich die Person durch den Raum bewegt.
Gangabweichungen(1) ( edit | edit source )
| Gangabweichung | Erwartetes Bewegungsmuster | Abweichendes Bewegungsmuster | Sekundäre Zeichen im Zusammenhang mit abweichenden Bewegungen |
|---|---|---|---|
| Verzögerte Fersenanhebung – „late heel off“(6)
d.h.: verlängerter Fersenkontakt |
Die Ferse des hinteren Fußes hebt kurz vor dem Aufsetzen des vorderen Fußes vom Boden ab. | Die Ferse des hinteren Fußes bleibt über den Moment des Fersenauftritts des vorderen Fußes hinaus auf dem Boden.
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| Verfrühte Fersenanhebung – „early heel off“(6)
d.h.: vorzeitige Fersenablösung |
(Dasselbe wie oben) | Die Ferse des hinteren Fußes verlässt den Boden vor dem Fersenauftritt des vorderen Fußes.
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| Doppelschrittlänge zu lang | Beim Gehen ist, von lateral betrachtet, der lineare Abstand zwischen dem Fußauftritt und dem Massenschwerpunkt der Person relativ kurz. | Beim Gehen ist, von lateral betrachtet, der lineare Abstand vom Fußauftritt bis zum Massenschwerpunkt der Person zu groß. |
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| „Toe out“ d.h. Zehen zeigen nach außen(7) | Beim Gehen steht die Fußlängsachse, von anterior oder posterior gesehen, 5-10 Grad nach außen im Verhältnis zur Progressionslinie (Fortbewegungslinie)
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Mehr als 10 Grad Außenrotation des Fußes relativ zur Progressionslinie.
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| „Toe in“ d.h. Zehen zeigen nach innen(7) | Beim Gehen und in der Ansicht von posterior sollte die Großzehe nicht zu sehen sein. | Die Großzehe ist beim Gehen in der Ansicht von posterior sichtbar.
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| Lauter Fußauftritt | Es wird erwartet, dass der Fußauftritt ein Geräusch erzeugt. Das Geräusch ist bezeichnend für die Bodenreaktionskraft. | Wenn das Geräusch des Auftretens asymmetrisch zwischen den unteren Extremitäten oder zwischen der nicht schmerzhaften und der schmerzhaften Seite ist. |
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| Abdrehen der Ferse – „heel whip“ | Dies ist die einzige Gangabweichung, die im Übergang von der Stand- zur Schwungphase auftritt.
Beim Gehen, von posterior betrachtet, ist eine Drehung der Ferse und des Fußes um 5-10 Grad in der transversalen Ebene während der Ablösung des Fußes vom Boden zu erwarten |
Wenn der Winkel des Abdrehens der Ferse größer als 10 Grad ist.
Eine weitere Abweichung liegt vor, wenn das „heel whip“ auf einer Seite stärker ist als auf der anderen.
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| Übermäßige Pronation | Von posterior betrachtet steht eine gedachte Linie, die den Calcaneus oder die Fersenkappe des Schuhs in zwei Hälften teilt, senkrecht zum Boden.
In der Ansicht von posterior:
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In der Ansicht von posterior:
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| Fehlender Windlass-Effekt
d.h.: vermehrte Dorsalextension des Großzehengrundgelenks |
Während des Vorfußkontakts/der terminalen Standphase beträgt die Dorsalextension des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) normalerweise 35-65 Grad.
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| Verminderte Dorsalextension des Großzehengrundgelenks | Während des Vorfußkontakts/der terminalen Standphase beträgt von lateral gesehen die Dorsalextension des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) normalerweise 35-65 Grad. | Während des Vorfußkontakts/der terminalen Standphase beträgt die Dorsalextension des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) weniger als 35 Grad. |
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Was ist der Windlass-Effekt (Windlass-Mechanismus)?
Eine Studie aus dem Jahr 2004,(8) die im Journal of Athletic Training veröffentlicht wurde, beschreibt diesen Mechanismus folgendermaßen:
- Eine Seilwinde (engl. „windlass“) ist das Spannen eines Seils oder Kabels.
- Die Plantarfaszie „simuliert ein Kabel“, das zwischen dem Calcaneus (Fersenbein) und den Artt. metatarsophalangeales (MTP-Gelenke / Zehengrundgelenke) befestigt ist.
- Durch die Dorsalextension in der Vortriebsphase des Gangs wird die Plantarfaszie um die Mittelfußköpfchen gespannt. Diese Straffung der Faszie verkürzt den Abstand zwischen Calcaneus und den Ossa metatarsalia und hebt das mediale Längsgewölbe an. Diese Verkürzung der Plantarfaszie ist das kennzeichnende Prinzip des Windlass-Mechanismus.
- Vom Fersenauftritt bis zur Gewichtsübernahme: Die Pronation des Fußes vergrößert den Abstand zwischen Calcaneus und Ossa metatarsalia. Durch diese Dehnung wird die Plantarfaszie unter Zugspannung gesetzt.
- Von der mittleren Standphase bis zur Vortriebsphase (d. h. der Zeitraum vom Ende der mittleren Standphase, wenn sich die Ferse hebt, bis zur Zehenablösung(9)): Die Supination des Fußes führt dazu, dass der Fuß zu einem starren Hebelarm wird, der den Windlass-Mechanismus nutzt, um den Gang vorzutreiben (Propulsion). Wie bei der Pronation üben auch die bei der Supination auftretenden Kräfte Spannung auf die Plantarfaszie aus.(8)
Schmerzsyndrome im Zusammenhang mit Gangabweichungen(1) ( edit | edit source )
| Gangabweichung | Assoziierte Schmerzen
und Schmerzsyndrome |
|---|---|
| Verzögerte Fersenanhebung – „late heel off“
d.h.: verlängerter Fersenkontakt |
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| Verfrühte Fersenanhebung – „early heel off“
d.h.: vorzeitige Fersenablösung |
|
| Doppelschrittlänge zu lang |
|
| „Toe out“, Zehen zeigen nach außen |
|
| „Toe in“, Zehen zeigen nach innen |
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| Lauter Fußauftritt |
|
| Abdrehen der Ferse – „heel whip“ |
|
| Übermäßige Pronation |
|
| Fehlender Windlass-Effekt |
|
| Verminderte Dorsalextension des Großzehengrundgelenks |
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Ressourcen(edit | edit source)
Empfohlenes Video über Gangabweichungen:
Empfohlene Fachartikel:
- Steffen TM, Hacker TA, Mollinger L. Age-and gender-related test performance in community-dwelling elderly people: Six-Minute Walk Test, Berg Balance Scale, Timed Up & Go Test, and gait speeds. Physical therapy. 2002 Feb 1;82(2):128-37.
- Naylor BH, Seidman D, Scuderi GR. Bridging the Gap: The Influence of Foot and Ankle Pathomechanics in Total Knee Arthroplasty. JAAOS-Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 2021 Jul 15;29(14):e693-701.
Referenzen(edit | edit source)
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Howell, D, Gait Deviation Associated with Pain Syndromes in the Lower Leg and Foot. Gait Analysis. Plus. 2022
- ↑ The Editors of Encyclopaedia Britannica. Foot. Available from: https://www.britannica.com/science/foot (accessed 28/05/2022).
- ↑ 3.0 3.1 3.2 Yu L, Mei Q, Xiang L, et al. Principal Component Analysis of the Running Ground Reaction Forces With Different Speeds. Front. Bioeng. Biotechnol.. 2021; 9:629809.
- ↑ 4.0 4.1 Jiang X, Napier C, Hannigan B, Eng JJ, Menon C. Estimating vertical ground reaction force during walking using a single inertial sensor. Sensors. 2020 Jan;20(15):4345.
- ↑ JYouTube. Ground Reaction Force During the Gait Cycle | Alexandra Kopelovich.
Available from: https://www.youtube.com/watch?v=Y2RHvicAM2o (last accessed 29/05/2022) - ↑ 6.0 6.1 Kang MH. Influence of ankle dorsiflexion range of motion on heel-rise time during gait. Journal of Physical Therapy Science. 2018;30(5):694-6.
- ↑ 7.0 7.1 Mousavi SH, van Kouwenhove L, Rajabi R, Zwerver J, Hijmans JM. The effect of changing foot progression angle using real-time visual feedback on rearfoot eversion during running. PloS one. 2021 Feb 10;16(2):e0246425.
- ↑ 8.0 8.1 Bolgla LA, Malone TR. Plantar fasciitis and the windlass mechanism: a biomechanical link to clinical practice. Journal of athletic training. 2004 Jan;39(1):77.
- ↑ Kawalec JS. 12 – Mechanical testing of foot and ankle implants. In Friss E, editor. Mechanical testing of orthopaedic implants. Woodhead Publishing, 2017. p231-53.
- ↑ Viehofer, A. F., Vich, M., Wirth, S. H., Espinosa, N., & Camenzind, R. S. (2019). The Role of Plantar Fascia Tightness in Hallux Limitus: A Biomechanical Analysis. J Foot Ankle Surg, 58(3), 465-469.
- ↑ YouTube. Gait Deviations: Compensations at Ankle & Foot | Alexandra Kopelovich. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=nekqkxLeGOw (last accessed 30/05/2022)
