Антропометрия стопы

А н т р о п о л о г и я — наука о происхожде­нии и эволюции физической организации человека. А н т р о п о м е т р и я — один из методов исследования в антропологии, заклю­чающийся в различных измерениях челове­ческого тела.

Методы обмера стоп. Если строение стоп в основном у всех людей одинаковое, то размеры их сильно различаются. Совершенно очевидно, что для массового производства обуви необходимо знать не только строение стопы, но и размеры стоп населения, для которого изготавливается обувь. Если бы ставилась цель удовлетворить каждого потребителя индивидуальной обувью, тона обувных предприятиях пришлось бы иметь огромное количество колодок и делать такое же количество заготовок верха обуви. В условиях массового производства это невыполнимо, да и не требуется. Предприятия в течение продолжительного времени выпускают обувь оптимальной формы, а число размеров удовлетворяет большинство потребителей.

Затем стопу измеряют стопомером для опре­деления ее точек в системе координат. Стопа в стопомере Ю. П. Зыбина упирается наибо­лее выпуклой точкой пятки в заднюю плоскость системы, а внутренней стороной каса­ется продольно-вертикальной плоскости. Измеряют расстояния по длине и высоте соответственно от задней и опорной пло­скостей до отмеченных на стопе точек. Кроме того, измерительной лентой шириной 5—6 мм с миллиметровыми делениями измеряют обхваты стопы (рис. 1.17). Для более полного изучения стопы снимают гипсовый слепок и получают плантограмму.

Отпечаток плантарной (подошвенной) части стопы получают на плантографе. Одновременно зарисовывают ее горизонтально проекцию (габарит, контур, абрис) контурографом. Проекцию контура и совмещенный с ней отпечаток плантарной поверхности стопы называют плантограммой. Плантограмму получают при опоре на обе ноги. По ней определяют параметры стопы (длину и ширину),

Продольный свод можно характеризовать коэффициентом К, получаемым отношением ширины отпечатка стопы в сечении 0,45 L к общей ширине подсводной части в этом же сечении: К=а'б /аб. Условная градация свода стоп: 0—0,25 — полая стопа; 0,26 – 0,45 — нормальный свод; 0,46—0,49 — уплощение I степени; 0,50—0,74 — уплощение II степени; 0,75—0,89 — уплощение III с пени; 0,90—1 — плоская стопа.

Отклонение большого пальца наружу определяется углом а, образованным касательными к внутреннему контуру стопы и к контуру большого пальца (из точки в сечении 0,73 L через точку в сечении 0,9 L ). Длянормальной стопы угол а составляет от 0^о (у детей) до 12° (у взрослых).

Для рационализации способа проектирования колодки и совершенствования системы обмера стопы предложены новая система обмера и стопомер, позволяющие использовать размеры стопы для проектирования колодки без дополнительных пересчетов (Ю. П. Зыбин, В. А. Фукин, В. К. Макаричева). В этой системе обмера и проектирования колодок ось А Б (рис. 1.18) является биссектрисой угла, образованного линиями, касательными к наружной и внутренней сторонам габарита стопы в плюснефаланговом сочленении (см. рис. 1.17,6).

Имеются приборы для получения вертикальных и горизонтальных сечений стопы и колодки.

Закономерности в размерах стоп. Форма и размеры стоп определяются полом, возрастом, а также зависят от расы людей, климатических и географических условий их жизни. На основании обмера большого числа стоп однородной группы людей Ю. П. Зыбиным установлены основные закономерности в изменении размеров стоп.

П е р в а я з а к о н о м е р н о с т ь: распре­деление стоп по длине в однородном кол­лективе подчиняется закону нормального распределения. Как видно из рис. 1.19, данные обмера (в виде столбиков) полностью совпадают с кривой нормального распределе­ния, построенной по уравнению, характе­ризующемуся показателем среднего размера стопы М и показателем среднеквадратичного отклонения длины стопы от среднего — σ. Показатели среднеквадратичного отклонения характеризуют, в какой мере стопы различ­ной длины приближаются к стопе средней длины М. Из статистики известно, что при нормальном распределении признака раз­меры обмеренных стоп находятся в интервале М ± 2 σ в95,5 %, а в интервале М±3 σ а в 99,7 % случаев. Определив показатели М и σ и пользуясь формулой, можно подсчитать число стоп, которые в данном коллективе будут иметь тот или иной размер.

Закону нормального распределения под­чиняются и другие ее размерные признаки. Так, распределение длины и обхвата в плюснефаланговом сочленении стоп 12172 обследованных мужчин является типичным для распределения любых размерных при­знаков стоп у разных групп населения.

Из всего количества обмеренных стоп наибольшее их число располагается в центре решетки, т. е. падает на размер 260 и обхват 250 мм, а число малых и больших размеров снижается до нуля (табл. 1.2).

В т о р а я з а к о н о м е р н ос т ь: средние поперечные размеры стоп связаны с их длиной L линейной зависимостью вида у=kx+ b, а именно: обхват в пучках может быть определен по формуле O_nyч=0,6L+94; ширина в пучках Ш_пуч=0,25L+30 (усред­ненная для мужчин и женщин), Ш_пуч= 0,28L+15 (для мальчиков и девочек школьного возраста). Эта закономерность используется при серийном размножении ко­лодок и деталей обуви. По данным обмера стоп детей разных географических районов, величины k и b в уравнении также несколько колеблются. В связи с акселерацией эти зна­чения еще больше изменились. Ширина, об­хват и высота стопы увеличиваются не прямо пропорционально ее длине, а по линейной зависимости (рис. 1.20).

Т р е т ь я з а к о н о м е р н о с т ь: все размеры стопы по длине пропорциональны ее длине. Коэффициенты пропорциональности в зави­симости от длины стопы Lсоставляют:

0,18 — расстояние от крайней точки пятки до центра опоры пятки;

0,20 — расстояние от крайней точки пятки до центра наружной лодыжки;

0,42 — расстояние от крайней точки пятки до точки сгиба стопы;

0,55 — расстояние от крайней точки пятки до подъема стопы;

0,62 — расстояние от крайней точки пятки до точки наружного плюснефалангового сочле­нения;

0,73 — расстояние от крайней точки пятки до точки внутреннего плюснефалангового сочле­нения;

0,80 — расстояние от крайней точки пятки до конца мизинца;

0,90 — расстояние от крайней точки пятки до центра отпечатка большого пальца.

Ч е т в е р т а я з а к о н о м е р н о с т ь: все поперечные размеры стопы связаны с ее шириной и обхватом пропорциональной зави­симостью. Следует указать, что между размерами обхватов и шириной стопы нет такой четкой зависимости, как между шириной и широтными и высотными размерами. Ниже приведены коэффициенты пропорциональности для взрослого населения. За исходный параметр принята ширина стопы по сечению наружного плюснефалангового сочленения.

Таблица 1.2 - Распределение длины стопы и обхвата

в плюснефаланговом сочленении (по данным М. А. Петрова)

Примечание. В числителе показано число обмеренных стоп, в знаменателе – число стоп, имеющих данные размеры (подсчитано по уравнению кривой нормального распределения).

Работа стопы

Для получения данных, необходимых для правильного конструирования колодок и обуви, необходимо изучить работу стопы как в статике, так и в динамике. Рациональное построение обуви находится в прямой зависимости от формы ее опорной части. Чем ближе форма стельки к форме опорной поверхности плантарной части стопы, тем удобнее обувь.

Из рис. 1.21, а видно, что при стоянии на плоской поверхности давление распре­деляется неравномерно: большая часть его падает на пяточный бугор, первую и пятую плюсневые кости. Если же стопа находится на поверхности, соответствующей плантар­ной поверхности стопы, нагрузка распре­деляется более равномерно от пятки до голо­вок плюсневых костей (рис. 1.21, б). При наличии каблука, даже минимального, необ­ходимо иметь низ такой формы и жесткости, который обеспечивал бы равномерную опору стопе. С этой целью в обуви ставится жесткий геленок, который располагается с некоторым смещением на наружную сторону. С увеличе­нием высоты подъема пятки h_K давление на плюснефаланговое сочленение увеличи­вается (рис. 1.21, в) не пропорционально h_K, а по кривой (рис. 1.21, г). Отношение давле­ния стопы на пучки Р_пуч к давлению на пятку Р_пят определяется коэффициентом пропорциональности К.

При нагрузке на стопу всей массы тела длина ее увеличивается в среднем на 2— 3 мм, ширина на 2,5 мм, обхват в пучках на 7—12 мм, обхват в подъеме на 4—8 мм. При ходьбе происходят перекатывание стопы с пятки на носок и перераспределение нагрузки с одной ноги на другую. В это время стопа изгибается в голеностопном и плюсне-фаланговом сочленениях. При опоре на пучки стопа имеет максимальную длину. Ее опорная поверхность может увеличиваться до 17— 21 мм, а обхват в пучках — на 4—5 мм. При этом пяточная часть укорачивается по длине до 5,5 мм, а ширина пятки умень­шается на 4—6 мм по сравнению с шириной при опоре на обе стопы, обхват отдельных поперечных сечений увеличивается до 15 мм. При опоре на пятку обхват через пятку и сгиб имеет наименьшее значение. Установ­лено, что большинство основных поперечных размеров стоп имеет наименьшую величину при висячем положении.

Изменение размеров стопы при ее нагруженности происходит благодаря пружинящим свойствам сводов, сжатию и растяжению стопы в плюсне фаланговом сочленении, уве­личению ширины жировой прослойки в результате ее сжатия по толщине.

Глава 4

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: