Paljain jaloin liikkumisen hyödyt jalkaterveydelle

Pekka Anttila

Jalkaterapian koulutusohjelma Metropolia Ammattikorkeakoulu

”The human foot is a work of art and a masterpiece of engineering”

- Leonardo Da Vinci

• Ihminen on kävellyt kahdella jalalla n. 2 miljoonaa vuotta (Mayr 2003)

– Noin 99% tästä ajasta ihminen on kävellyt ilman jalkineita

– Jalkaterien ainutlaatuinen rakenne ja toiminta ovatkin seurausta paljain jaloin liikkumisesta (Lieberman, Venkadesan ym. 2010)

Jalkaterän tehtävät

Jalkaterän keskeiset tehtävät liikkumisen aikana Iskunvaimentaja

Jalkaterän törmätessä alustaan jalkaterän ja nilkan nivelet joustavat tehokkaasti ja vähentävät polvi- ja lonkka-niveliin sekä lannerankaan kohdistuvia iskuja

Joustava mukautuja Normaalisti toimiva jalkaterä mukautuu erilaisille alustoille niin,

etteivät alaraajojen muut toiminnot häiriinny Jalkaterän rakenteet alustan muotoihin samalla kun ne kantavat

kehon kuorman

Jäykkä vipuvarsi Kävelyn/juoksun ponnistusvaiheen aikana jalkaterä jäykistyy tukevaksi

vipuvarreksi mahdollistaen tehokkaan ponnistuksen eteenpäin

(Ahonen ym. 1998)

Jalkaterän tehtävät

• Jalkaterä on suunniteltu toimimaan monipuolisesti ja toteuttamaan erilaisia monimutkaisia toimintoja – Tämän vuoksi jalkaterä myös vaatii monipuolista

kuormitusta, jotta se pysyy vahvana ja tehokkaana

• Nykyinen kaupunkiympäristö kuormittaa jalkaterää yksipuolisesti – Liikkuminen tapahtuu pääosin tasaisilla pinnoilla ja

tukevilla jalkineilla • Tämä johtaa helposti jalkaterän toimintojen

passivoitumiseen ja mahdollisesti erilaisiin kiputiloihin

• Vuoteen 1972 asti juostiin erittäin ohut- ja kumipohjaisilla kengillä

– Jalkaterät toimivat iskunvaimentajina, eikä juoksijoilla esiintynyt jalkaterän vaivoja ja kiputiloja samassa mittakaavassa kuin nykyään (Lieberman)

• Urheilujalkineiden ominaisuuksien kehittelystä huolimatta rasitusvammojen määrät ovat olleet nousussa 70-luvulta lähtien

– Joka vuosi 65 - 80 % juoksijoista kärsii jostakin vammasta riippumatta juoksualustasta ja juoksumäärästä

• Urheilukengissä käytettävät iskunvaimennusmateriaalit/mekanismit ja pronaatiotuet eivät ole johtaneet vammojen vähenemiseen juoksijoilla (Walther 2004)

Paljain jaloin liikkumisen hyötyjä

Paljain jaloin liikkuminen tukee jalkaterien ja alaraajojen toimintaa:

Aktivoimalla ja vahvistamalla Jalkapohjan ihotuntoa Nilkan asentotuntoa Jalkaterän, varpaiden ja alaraajojen lihastoimintoja Varpaiden toimintaa ja tarttumista alustaan

tasapainoisesti

Tukemalla luonnollista pystyasentoa Parantamalla tasapainoa Ohjaamalla luonnollista askellusta ja kävelyä

Paljasjaloin liikkumisen hyötyjä

Jalkapohjan tuntoaistilla on tärkeä merkitys pystyasennon ylläpitämiselle ja sen säätelylle On huomioitavaa, että jalkapohja on ainoa alustaa

fyysisesti koskettava kehonosa (Nurse ym. 2001)

Jalkapohjan ihotunto- ja jalkaterän asentotuntoreseptorit välittävät paljasjaloin liikuttaessa koko ajan tietoja alustasta Jalkapohjan tuntohermoilla yhteys selkäytimeen ja sieltä

lähteviin liikehermoihin, jotka vaikuttavat jalkaterän lihastoimintaan (Fallon ym. 2005)

Pystyasennon ja liikkumisen kontrolli

Tämä informaatioketju tukee ja aktivoi jalkaterän nivelten ja lihasten toimintoja ja suojaa vammoilta

Paljasjaloin liikkumisen hyötyjä

• Esimerkki informaatioketjun (sensomotorinen palautejärjestelmä) toiminnasta:

• Kävelyn alkukontaktivaiheen aikana jalkapohjasta tuleva sensorinen palaute lisää jalkaterän joustavuutta

– Suurempi joustavuus parantaa jalkaterän kykyä mukautua alustan muotoihin

• Tämä puolestaan parantaa jalkaterän iskunvaimennuskykyä

Paljain jaloin liikkumisen hyötyjä

• Avojaloin liikkuminen vahvistaa ja paksuntaa jalkapohjan ihoa

– Paljain jaloin liikkuvien kansojen keskuudessa tehtyjen tutkimusten mukaan

– Paljain jaloin liikkuvien ihmisten on jalkapohjien iho on vahvempaa ja paksumpaa kuin ihmisillä, jotka liikkuvat kengät jalassa – Iho kestää erittäin suuria kuormituksia ilman että ihossa näkyy

merkkejä vaurioista (Robbins ym. 1991)

Paljasjaloin liikkumisen hyötyjä

• Avojaloin käveltäessä epätasainen alusta stimuloi jalkapohjaa

– Jalkaterän intrinsic-lihasten aktiviteetti lisääntyy

• Tällä on jalkaterän kaarirakenteita tukeva vaikutus

– Mekanismin on ajateltu parantavan myös tasapainon hallintaa liikkeen aikana (Robbins ym. 1989)

Intrinsic-lihakset

– Intrinsic-lihasten tehtäviä kävelyssä tutkimusten mukaan • Ylläpitävät jalkaterän rakennetta kävelyn aikana • Stabiloivat jalkaterää keskitukivaiheen aikana • Mahdollistavat luonnollisen iskunvaimennuksen • Varmistavat jalkaterän jäykkyyden ja tukevuuden

päätöstukivaiheessa (Travell ym. 1992) • Toimivat elastisen jousen tavoin tukiessaan sisäkaaren

toimintaa (Moore 1985)

– Näihin havaintoihin perustuen on oletettu seuraavaa • Tehokas intrinsic-lihasten neuromuskulaarinen säätely vaikuttaa

alemman nilkkanivelen pronaation suuruuden määrään ja on täten tärkeä tekijä jalkaterän vakauttamiselle (Moore 1985, Travell ym. 1992)

Intrinsic-lihakset

• Intrinsic-lihakset ja jalkaterän verenkierto

– Jalkapohjan syvät laskimot sijaitsevat intrinsic-lihasten suuntaisesti, lihasten välissä

– Lihakset toimivat supistuessaan pumpun lailla, jolloin laskimoiden verenvirtaus lisääntyy

• Jalkaterän lihaspumpun käynnistävät varpaiden liikkeet ja nilkkojen liikkeet pohjelihaspumpun – Pumppujen toiminta tehostaa jalkaterän ja alaraajan

verenkiertoa

–Heikko verenkierto altistaa esim. turvotukselle, suonikohjuille, haavaumille

(Binns ym 1988., White ym. 1996)

Paljain jaloin liikkumisen hyötyjä

• Avojaloin käveltäessä koko kantapään plantaarinen pinta on kosketuksissa alustaan alkukontaktin aikana

– Askeleen rullaus tapahtuu kevyesti kantapään keskikohdan yli (Rossi 2001)

– Kantapään rasvapatja paksuuntuu

• Parantaa iskunvaimennusta (De Clercq ym. 1994)

• Kengät jalassa käveltäessä alkukontakti tapahtuu yleensä kantapään takaulkoreunaan (Rossi 2001)

Paljain jaloin liikkumisen hyötyjä

• Kävelyn/juoksun keskitukivaiheen aikana jalkaterään kohdistuvat suurimmat alustasta tulevat voimat

– Voimien on todettu olevan 14% alhaisempia avojaloin juostaessa kuin kengillä juostaessa

– Avojaloin juostaessa kuormitusta kompensoidaan asettamalla nilkka enemmän ojennukseen

• Tämä vähentää kantapään kuormitushuippua

(De Wit ym.2000, Nurse ym.2005)

Paljain jaloin liikkumisen hyötyjä

• Paljain jaloin juoksulle ominaista on nilkan pienempi jarrutusmatka – Askelpituus on myös avojaloin juostaessa lyhyempi

• Mitä suurempi askelpituus sitä suuremmat ovat voimat, jotka jalkaterään kohdistuvat (Divert 2005)

– Paljain jaloin juoksu pienentää ylikuormitusvammojen riskiä Etummaisen säärilihaksen kannalta avojaloin juokseminen

näyttäisi olevan vähemmän väsyttävää kuin kengät jalassa juokseminen EMG-tutkimuksissa on todettu lihaksen toiminnan olevan selvästi

suurempaa kengät jalassa Liiallinen etummaisen säärilihaksen kuormittuminen altistaa

säären etuosan lihasaitiopainesyndroomalle (”penikkatauti”) (Von Tscharner ym. 2003)

Kenkien ominaisuuksista ja niiden vaikutuksista

• Kenkien iskunvaimennus ja pohjan paksuus – Kengät, jotka on suunniteltu vähentämään

kehoon kohdistuvia iskuja voivat heikentää alustasta tulevaa sensorista palautetta • Kengät heikentävät jalkaterän proprioseptiikkaa – Jalkaterän asennon hahmottaminen vaikeutuu

– Jalkaterien stabiliteetti heikkenee, kehon huojunta lisääntyy

–Riski nilkan inversiosuuntaisille nyrjähdyksille kasvaa

» Tutkimuksessa (Robbins ym. 1995), jossa verrattiin avojaloin juoksua kengät jalassa tapahtuvaan juoksuun todettiin, että jalkaterän tiedostettu asento kenkiä käytettäessä oli selkeästi huonompi kuin avojaloin

Kenkien ominaisuuksista ja niiden vaikutuksista

• Kengän korko – Miksi?

• Iskunvaimennuksen lisääminen

– Mitä haittaa? • Akillesjänne ja pohjelihakset kiristyvät

– Alemman nilkkanivelen pronaatio pitkittyy

– Kireä akillesjänne ja pohjelihakset estävät myös nilkan riittävän koukistumisen

– 2-4. päkiäniveliin kohdistuva paine kasvaa liialliseksi ja tämä häiritsee varpaisiin kiinnittyvien lihasten toimintaa

(Gross ym. 1989, Rossi 2001)

Kenkien ominaisuuksista ja niiden vaikutuksista

• Juoksun kannalta merkittävimpiä koron aiheuttamia haittoja on akillesjänteen ja pohjelihasten venytysrefleksin voiman aleneminen – Venytysrefleksiä tarvitaan jalkaterän etuosan avuksi

varvastyöntövaiheessa • Refleksi voi olla aktiivinen vain kantapään tullessa lähelle alustaa

– Useimmissa kengissä korko estää venytysrefleksin syntymisen • Kengän pohja lisää myös jalkapohjan ja alustan välimatkaa sekä

vipuvartta, joka kiihdyttää jalkaterän pronaatiota

(Stacoff ym. 1996, Rossi 2001)

Kenkien ominaisuuksista ja niiden vaikutuksista

• Kengän ”käynti” – Miksi?

• Jäykkäpohjaiseen kenkään täytyy rakentaa käyntiä, jotta askel rullaa eteenpäin

– Mitä haittaa? • Kengän sisällä olevat varpaat ojentuvat • Kengistä riippuen 5-20 astetta

• Kävelyn päätöstukivaiheessa varpaiden askelta ohjaava vaikutus ja kevyt varpaiden tarrautuminen alustaan eivät pääse tapahtumaan luonnollisella tavalla – Huom! Päätöstukivaiheessa isovarpaan tyvinivelen tulee ojentua

riittävästi, jotta jalkaterä pystyy toimimaan luonnollisella tavalla

– Kengät kuitenkin taipuvat päkiänivelien kohdalta keskimäärin 30-80 prosenttia vähemmän kuin normaali jalkaterä

(Rossi 1999)

Kenkien ominaisuuksista ja niiden vaikutuksista

• Lestin käyrä/kovera muoto – Miksi? – Jalkaterä saadaan näyttämään pienemmältä

• Koveruutta saadaan korostettua entisestään kengän välipohjan täytemateriaalilla –Ajan myötä täytemateriaali painuu kasaan

– Mitä haittaa? – Lestin muoto ei vastaa jalkaterän luonnollista muotoa

– Kengän käyrä lesti aiheuttaa helposti painetta esim. 5.varpaan alueelle

– Lestin kovera muoto ja täytemateriaalin kasaan painuminen muodostavat kuopan 2-4 päkiänivelten alle • Tämä altistaa vasaravarvas-virheasennon syntymiselle

(Rossi 1999)

Lähteet Ahonen J. 1998. Alaraajojen rakenne, toiminta ja kävelykoulu. VK-kustannus Oy, Lahti Binns M, Pho RW. Anatomy of the ”venous foot pump”. Injury 1988; 19 De Clercq, Aerts P, Kunnen M. The mechanical characteristics of the human heel pad during foot strike in running: an in

vivo cineradiographic study. Journal of biomechanics 1994; 27 De Wit B, De Clerzq D, Aerts P. Biomechanical analysis of the stance phase during barefoot and shod runninf. Journal of

biomechanics 2000; 33 Divert C, Mornieux G, Baur H, Mayer F, Belli A. Mechanical comparison of barefoot and shod running. International

journal of sport medicine 2005; 26 Fallon JB, Bent LR, MCNulty PA, Macfield VG. Evidence for strong synaptic coupling between single tactile afferents from

sole of the foot and motoneurons supplying leg muscles, Journal of Neurophysiology 2005; 94: 3795-3804 Gross TS, Bunch RP. Discrete normal plantar stress variations with running speed. Journal of biomechanics 1989; 22 Lieberman DE, Venkadensan M, Werbel WA, Daoud AI, D´Andrea S, Davis IS, Ojiambo Pitsiladis M, Pitsiladis Y. Foot strike

patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners. Nature 2010. Vol 463.28 Mayr E. 2003. Evoluutio. WSOY, Vantaa Moore KL. Clinically Oriented Anatomy. Baltimore. Williams & Wilkins 1985 Nurse MA, Nigg BM. The effect of changes in foot sensation on plantar pressure and muscle activity. Clinical

Biomechanics (Bristol, Avon) 2001; 16 Nurse MA, Hulliger M, Wakwling JM, Nigg BM, Stefanyshyn DJ. Changing the texture of footwear can alter gait patterns.

Journal of electromyography and kinesiology 2005; 15 Robbins SE, Hanna AM. Running-related injury preventation throught innate impact-moderating behavior. Medicine &

Science in Sports and Exercise 1989; 21 Robbins SE, Gouw GJ. Athletic footwear: unsafe due perceptual illusions. Medicine and Science in Sports and Exercise.

1991; 23 Robbins S, Wicked E, McClaran J. Proprioception and stability: Foot position awaraness as a function of age and footwear.

Age Ageing 1995; 24 Rossi WA. Why normal shoes make “normal” gait impossible. Podiatry Management March 1999; 50-61 Rossi WA. Footwear: The Primary cause of the foot disorders. Podiatry Management. Feb 2001; 129-138 Stacoff A, Steger J, Stussi E, Reinschmidt C. Lateral stability in sideward cutting movements. Medicine and Science in

sports and exercise 1996; 28 Travel JG, Simons DG. The trigger point manual for the lower extremities. Teoksessa myofascial pain and dysfunction.

Baltimore. Williams & Wilkins 1992 Von Tscharner V, Goepfert B, Nigg B. Changes in EMG signals for the muscle tibialis anterior while running barefoot or

with shoes resolved by non-linearly scaled wavelets. Journal Of biomechanics 2003; 36 White JV, Katz ML, Cisek P, Kreithen J. Venous outflow of the leg: anatomy and physiologic mechanism of the plantar

venous plexus. Journal of Vascular surgery 1996; 24