Function of the foot in normal gait

1. Function of the foot in normal gait 분당 서울대학교 병원 정형외과 이 경 민

2. Normal Walking • Repetitive sequence of limb movement • Purpose Safely advance the body with minimum energy expenditure

3. Five Major Attributes • Standing Stability • Foot clearance during swing • Appropriate pre-positioning of foot • Adequate step length • Energy conservation

4. 정상 보행의 추진력 • Midstance의 높은 위치에너지가 terminal stance에 운동에너지로 전환 • Preswing 및 initial swing시 triceps m.의수축및 iliopsoas 등 hip flexor • Early stance에 G.maxmus 및 hamstring의 수축에 의한 hip extensor

6. Gait cycle • 한쪽 heel contact에서 동일 족부의 heel contact까지 (0 – 100%) • Stance phase: 발이땅에닿아있는시기. 즉 initial contact에서 toe-off까지. 60% 차지 • Swing phase: 발이 땅에서 떨어져 신체를 이동하는 시기. 동일 족부의 toe-off에서 initial contact까지. 40% 차지

7. Stance phase

8. Stance phase • Initial contact • Loading response • Ankle rapid PF, forefoot contact • Midstance • Ankle DF • Terminalstance • Heel rise • Preswing

9. Swing phase

10. Swing phase Initial swing • 하퇴부 가속 Midswing • 하퇴부 가속에서 감속, 근육 작용 없슴 Terminal swing • 하퇴부 감속

12. Initial contact Ankle neutral Subtalar sl. inversion TA, EDLeccentric contraction Quad. contraction • Loading response 대비 Hamstring contraction • Counteract extension torque

13. Initial contact Hip25도 flexion Hamtring contraction • hipflexion torque에 대한 반응

14. Loading response Ankle 빠르게 10도 PF Pretibial m. action Tibia pulled anteriorly Knee flexion Subtalar jt. 4-6도 외반 Midtarsal jt. unlock

15. Midstance Ankle5-10도 DF Triceps m.eccentric contraction Knee extension Quad. M. 일시 작용 Hip neutral까지 extension

16. Terminal stance Ankle10도 DF 1st MP 30도까지 extension Triceps m. action Subtalar inversion & midtarsal locking Knee extension 유지 Hip20도까지 extension

17. Preswing Knee 빠르게 40도까지 flexion 1st MP 30-70도 신전 Ankle 20도 PF

18. Initial swing Ankle DF TA, EDL,EHL concentric contraction Knee60도까지 굴곡 • Biceps, sartorius, gracilis, active Hip15도까지 굴곡 • Iliacus, adductor L active Foot clearance & thigh advance

19. Midswing Ankle neutral 위치 TA, EDL, EHL action • Isometric or eccentric Knee 빠르게 25도까지 extension Hip25도까지 flexion • Midswing의 마지막에는 iliacus, gracilis, sartorius의 작용 멈춤

20. Terminal swing Ankle neutral 위치 Knee 완전 신전 • Quad. contraction Hamstring 수축하여 하퇴부 감속 Hip25도 flexion 유지

21. Subtalar axis

22. Subtalar motion Pronation • DF, abduction, eversion Supination • PF, adduction, inversion

23. Midtarsal locking & unlocking Calcaneocuboid Joint Talonavicular Joint

24. Loading response Ankle 빠르게 10도 PF Pretibial m. action Tibia pulled anteriorly Knee flexion Subtalar jt. 4-6도 외반 Midtarsal jt. unlock

25. Terminal stance Ankle10도 DF 1st MP 30도까지 extension Triceps m. action Subtalar inversion & midtarsal locking Knee extension 유지 Hip20도까지 extension

26. Flatfoot (planovalgus)

27. Flatfoot (planovalgus)

28. Gait Disturbance • Lever arm dysfunction • Ankle PF-Knee Ext couple ↓ • Pain in talonavicular jt.

29. 보행 시 발의 기능적 해석 • 충격 흡수 • 안정성 • 보행의 진행

30. 충격 흡수 • Loading response와 early midstance 동안subtalar jt. 가 점차 외반이 됨 • 이 시기 내반근이 subtalar jt.의 외반을 감속 시키면서 바닥에서 오는 충격 흡수 (뒤꿈치가 바닥에 닿을 때는 TA가 주로 작용, loading response에는 TP의 도움을 받음) • Subtalar jt.가 외반되면 midtarsal jt.의 unlocking으로 midfoot이 soft 해지고 충격을 흡수하기에 적합함

31. 안정성 점차 체중이 forefoot에 실리면서 뒤꿈치 들림 시기에 이르고 forefoot으로만 지탱되면 안정성이 최대로 필요함 (terminal stance) Subtalar jt.가 내반되면서 midtarsal jt.가 locking됨 Terminal stance에는 Soleus, TP, FDL, FHL 작용이 현저히 증가

32. 보행의 진행 Terminal stance에 뒤꿈치가 들리면서 MP 족배 굴곡될때, toe flexor가 작용 발이 땅에 닿아있는 면적에 발가락을 포함시킴으로써 안정되고 넓은 지지면적 제공 압력 중심 이동이 발 뒤꿈치에서 발가락 끝까지 가능하여 활보장을 증가시키는 역할

33. 결론 Subtalar jt.의 운동이 loading response의 충격 흡수(외반)와 terminal stance의 안정성(내반) 제공 Subtalar jt. 운동이 midtarsal jt. 운동성을 조절 Midtarsal jt.의 운동성(unlocking)은 충격 흡수에 기여하고, 체중이 뒤꿈치에서 전족부로 이동할 때 잠김 상태(locking)가 되어 안정성 제공

34. 결론 조절된 MP 관절 운동을 통해 체중 부하 면적으로 발가락 끝까지 증가시키고 보행의 진행이 촉진

35. Thank you !