Fazy chodu i aktywność mięśniowa Ewa Żak Physiotherapy & Medicine www.pandm.org Postawa i chód Kiedy człowiek stoi w spoczynku z lekko rozstawionymi stopami i lekko zrotowanymi na zewnątrz to tylko mięśnie kręgosłupa oraz kończyn dolnych są aktywne. W pozycji swobodnej stojącej stawy biodrowe oraz kolanowe są wyprostowane i ustawiają się w stabilnej pozycji : maksymalny kontakt powierzchni stawowych w celu przeniesienia ciężaru ciała oraz napięcie struktur wspierających czyli więzadeł. Staw skokowy jest mniej stabilny, wynika to z położenia środka ciężkości, który umiejscowiony jest z przodu osi obrotu stawu skokowego jest to miejsce sprzyjające pasywnemu zgięciu grzbietowemu stopy. Dlatego też aby utrzymać stabilizacje istotne jest napięcie bilateralne mięśni znajdujących się z tylnej strony kończyn dolnych. Postawa i chód Rozstaw stóp oraz rotacja zewnętrzna stóp sprzyjają bocznej stabilności stawu skokowego, Kiedy pojawiają się ruchy „kołyskowe” (Rocking) oraz rotacja stóp, to są one równoważone przez : - odwiedzenie biodra (wykonywane przez pasmo biodrowo-piszczelowe), - napięcie więzadła pobocznego - aktywność mięśni rotujących stopę na zewnątrz po jednej stronie ciała oraz napięcie : - mięśni przywodzicieli, - więzadła przyśrodkowego - mięśni rotujących stopę do wewnątrz po stronie przeciwnej w celu utrzymania prawidłowej postawy ciała. Wymaga to stałego wkładu ze strony organów somatosensorycznych i modulacji nerwowo-mięśniowej do utrzymania stałego stanowiska (koordynacja ośrodków w móżdżku) Chód Nauka chodu składa się ze zmiennych złożonych zachowań zawierających przenoszenie masy ciała podczas trwania pojedynczej fazy podporu z równoczesną kontrolą ruchu w przód. Co najmniej jedna stopa jest zawsze w kontakcie z ziemią i spadek przeniesionej masy ciała w przód jest główną siłą napędową. Cykl chodu Proces chodu można podzielić na tzw strides czyli cykle chodu : jest to odległość między kolejnymi punktami pierwszego kontaktu stopy z podłożem po tej samej stronie. Długości cyklu są zwykle równe. Cykl chodu dzieli się na fazę podporu oraz wykorku. Podczas chodu jedna stopa stale utrzymuje kontakt z podłożem, w przeciwieństwie do biegu gdzie nie występuje stały kontakt. Faza podporu – rozpoczyna się ona w momencie kontaktu pięty z podłożem i kończy gdy palce opuszczą podłoże. Trwa 3/5 całego cyklu chodu. Kończyny dolne zapewniają wsparcie ciała, którego ciężar jest przenoszony z pięty na głowy kości śródstopia, tak jak środek ciężkości przechodzi do przodu nad stopą. Fazę podporu można podzielić na 5 podfaz. 1. Initial contact (IC) – kontakt pięty z podłożem 2. Loading response phase (LR) – faza amortyzacji. Stopa ułożona jest płasko na podłożu a kończyny dolne reagują na ciężar ciała powodując ruch toczenia pięty w przód aby utrzymać tempo ciała i doprowadzić do pełnego kontaktu stopy z podłożem. IC + LR obie fazy tworzą zapoczątkowanie fazy podwójnego podporu (obie stopy znajdują się na podłożu). 3. Midstance phase (MST) – środkowa faza podparcia. Rozpoczyna fazę pojedynczego podporu. Staw skokowy rozpoczyna wykonywać ruch „kołyskowy” (Rocking) przenosząc ciężar ciała nad stopą, pozwala to utrzymać ciało w ruchu w przód. 4. Terminal stance phase (TST) – oderwanie pięty. Rozpoczyna się uniesieniem pięty (Heel-off), kończyna dolna zgina się w przód na przodostopię a ciało przesuwa się do przodu przed łydkę wspomagając stopę MST + TST rozpoczynają fazę pojedynczego podporu. 5. Preswing phase – przed przeniesieniem. Jest to ostatnia podfaza fazy podporu i ostatni okres podwójnego podporu. Kończyny dolne ustawione są w pozycji szybkiego przeniesienia w przód, ciężar ciała jest przenoszony z jednej kończyny dolnej na drugą. Faza ta kończy się gdy przodostopie przetoczy się prowadząc do rozpoczęcia nowej fazy lub uniesienia palców. Koniec fej fazy charakteryzuje się brakiem zgięcia w stawie biodrowym, 40° zgięcia w stawie kolanowym oraz 15° zgięcia w stawie skokowym. Faza przenoszenia: Ta faza zajmuje 2/5 całego cyklu chodu i rozpoczyna się uniesieniem palców stopy nad podłoże. Składa się z 3 podfaz. Initial swing phase (ISW) – oderwanie palców. Stopa jest zepchnięta z podłożona a kończyny dolne przyśpieszają do przodu pomagając w ten sposób wytworzyć odpowiednie siły do przeniesienia tułowia w przód. 1. 2. Midswing phase (MSW) – środkowa faza przenoszenia Kończyna dolna przechodzi pod ciałem gdzie piszczel znajduje się w pozycji pionowej. 3. Terminal swing phase (TSW) – końcowa faza przenoszenia Kończyna dolna spowalnia ruch do przodu w ramach przygotowań do pierwszego kontaktu stopy z podłożem (IC) i zapoczątkowoania nowego kroku. Zaangażowanie mięśni podczas chodu podpór Faza podporu 1. Mięsień pośladkowy wielki oraz grupa kulszowo-goleniowych prostują staw biodrowy we wczesnej fazie podporu a zginacze stawu biodrowego oceniają ten ruch zanim palce uniosą się z podłoża. 2. Mięsień pośladkowy średni oraz przywodziciel mały odwodzą staw biodrowy oraz rotatory wewnętrzne stawu biodrowego rozpoczynaja swą aktywność w pierwszej połowie trwania fazy podporu. W późniejszym okresie fazy podporu przywodziciele i rotatory zewnętrzne oceniają ten ruch generowany przez uprzednie mięśnie. Rotacja w stawie biodrowym Zaangażowanie mięśni podczas chodu podpór 3. Mięsień czworogłowy uda rozpoczyna swoją aktywność na początku fazy podporu prostując staw kolanowy. Mięśnie kulszowo-goleniowe zginają kolano zanim palce stopy uniosą się z podłoża. 4. Mięśnie zginające grzbietowo stopę rozpoczynają swoją aktywność bezpośrednio po uderzeni piętą w podłoże aby ocenić zgięcie podeszwowe w sile grawitacji i doprowadzić stopę do pełnego kontaktu z podłożem. Głębokie lub częste uszkodzenie nerwu strzałkowego lub radikulopatia L5 będzie skutkować powstaniem stopy opadającej wynikającej z niemożności zgięcia jej grzbietowo oraz wykonania powolnego zgięcia podeszwowego. Zaangażowanie mięśni podczas chodu podpór 5. Mięśnie zginające podeszwowo stopę rozpoczynają swoją aktywność w drugiej połowie fazy podporu zasilając wysunięcie ciała do przodu przy pomocy uda i nogi jako pojedynczej jednostki. Ruch ciała w przód jest zasilany przez zginacze podeszwowe stopy oraz prostowniki stawu biodrowego. 6. Ponieważ masa ciała przechodzi na stopę, wewnętrzne mięśnie stopy napinają się aby wspomóc pracę więzadłom. Zaangażowanie mięśni podczas chodu – przenoszenie Faza przeniesienia 1. Zginacze stawu biodrowego rozpoczynają swą aktywność bezpośrednio pod koniec fazy podporu i kontynuują pracę na początku fazy przenoszenia wraz z przywodzicielami oraz rotatorami zewnętrznymi. Jednakże, są one wyciszone we właściwej fazie przenoszenia, opierając moment ruchu na masie uda aby przenieść je w przód. Ten moment ruchu jest oceniany pod koniec fazy przenoszenia przez prostowniki stawu biodrowego. Zaangażowanie mięśni podczas chodu – przenoszenie 2. Mięśnie kulszowo-goleniowe zaczynają swoją aktywność późnej fazie podporu, kontynuują we wczesnej fazie przenoszenia aby zgiąć staw kolanowy. Ruch kończyny dolnej w przód w fazie przenoszenia skutkuje transmisjom sił w mięśniach zginaczach i prostownikach stawu kolanowego, czasem z wspomaganiem mięśni czworogłowych. Ten moment ruchu jest oceniany przez mięśnie kulszowowgoleniowej przed kontaktem pięty z podłożem. 3. Mięśnie zginające stopę grzbietowo pozostają aktywne przez cały czas trwania fazy przenoszenia. Mięśnie uczestniczące w cyklu chodu 1. Przyśpieszenie uda uzyskiwane jest przez aktywność mięśni : biodrowolędźwiowego oraz prostego uda. 2. Hamowanie jest uzyskiwane przez aktywność mięśni : kulszowo-goleniowych, które wchodzą w staw biodrowy i napinają się ekscentrycznie (wydłużenie) 3. Uderzenie piętą - Zginacze grzebietowe (przednia grupa goleniowa): Piszczelowy przedni, Prostownik długi palucha oraz palców napinają się ekscentrycznie i obniżają stopę w kierunku podłoża. Mięsień czworogłowy napina się ekscentrycznie aby pochłaniać energię w momencie gdy staw kolanowy zgina się co zabezpiecza przed ugięciem kolan. 4. Uderzenie stopą – odwodziciele napinają się aby utrzymać tułów w pozycji pionowej. Środek ciężkości ciała przesuwa się w przód, mięśnie zginacze podeszwowe stopy( trójgłowe łydki: brzuchaty, płaszczkowaty i podeszwowy) napinają się aby popchnąć ciało w przód. 5. Uniesienie palców – Mięsień czworogłowy napina się koncentrycznie aby wspomóc zginacze podeszwowe stopy popchnąć ciało w przód i wydłużyć krok.