Основные функции стопы
Считают, что человек ежедневно преодолевает расстояние не менее 5 км, т. е. выполняет около 6500 шагов. При массе тела около 70 кг каждая стопа взрослого человека переносит за указанное время приблизительно 230 т.
Таким образом, стопы относятся к наиболее физически нагруженным частям человеческого организма. Их функции заключаются в поддержке и перемещении массы тела при частых перегрузках во время работы.
В положении стоя устойчивость человеческого тела обеспечивают три опорные точки стопы (рис. 1.1).
Увеличение поверхности опоры тела и взаимодействующие между собой жесткие (кости) и эластичные (мышцы, сухожилия) конструкции создают условия для свободного
передвижения человека (рис. 1.2).
К основным условиям, создающим возможность ходьбы, относятся обеспечение равновесия тела, наличие трения на границе соприкосновения стопы с опорой и достаточной энергии в организме для выполнения этой работы.
Ходьба начинается с оценки условий передвижения (опорной поверхности) посредством зрения и рецепторов стопы. От стопы информация передается в центральную нервную систему, которая выдает команды посредством эффекторов, включающих одни группы мышц в работу и выключающих другие.
Во время ходьбы ноги (стопы) выполняют циклически повторяющиеся движения. Как в начальной (торможение), так и в конечной фазе шага (отталкивание) может произойти скольжение в результате сочетания коэффициентов трения соприкасающихся поверхностей подошвы и опоры или несоответствующего угла действия давления тела на линию контакта пятки с опорной поверхностью. Резкое движение пятки в начальной фазе шага, особенно на твердой поверхности, может вызвать сотрясения, передающиеся в мозг. Этому нежелательному явлению противодействует достаточно сложное строение стопы, толстый амортизирующий подкожный слой подошвы. Способствует амортизации также работа связок и мышц. Под нагрузкой тела стопа подвергается сплющиванию, костный аппарат понижается (рис. 1.3).
Площадь стопы увеличивается в результате растяжения мышц и связок.
Протекающий в различных формах процесс сгорания обеспечивает энергию, необходимую организму для работы и поддержания постоянной температуры тела. Интенсивность сгорания, а следовательно, и количество выделяемого тепла неодинаковы
в различных частях тела и составляет в среднем 2,1 Дж на 100 г ткани. Около 45% вырабатываемой в избытке энергии превращается в тепло, которое должно быть выведено из организма, чтобы температура его не превысила 42°С, при которой прекращается жизнедеятельность клеток. Отвод тепла осуществляется путем излучения или испарения воды. Количество воды, выделяемое из тела человека различными путями, может достигать примерно 12 л в сутки. Из общего количества влаги, выделяемой через кожу, около 75—80% испаряется с ее поверхности, а около 20—25% — посредством потения. Стопы при выделении влаги легко охлаждаются.
В нормально функционирующем человеческом организме температура тела и количество воды и нем тесно связаны, причем регулирование этой связи осуществляет кровеносная система. Такая взаимосвязь "водного" и "теплового" режима существует и для стопы. Стопа снабжена чувствительными терморегуляторами (рецепторами), которые контролируют температуру тела с большой точностью.
Чрезвычайно тяжелая работа стопы требует от нее большой физической выносливости. После многочасовой работы мышцы и сухожилия вследствие усталости проявляют меньшую эластичность, артерии и капилляры хуже распределяют кровь, что вызывает отеки и повышение температуры тела и т. д. Можно считать, что после длительной работы стопа подвергается обратимой деформации, изменяя свои размеры — она удлиняется и увеличивает свой объем (полноту).