Auteur(s): H. Faber Titel: Afzetten en hielspoor Jaargang: 17 Jaartal: 1999 Nummer: 4 Oorspronkelijke paginanummers:

Versus Tijdschrift voor Fysiotherapie, 17e jrg 1999, no. 4 (pp. 175 – 184)

Auteur(s): H. Faber Titel: Afzetten en hielspoor Jaargang: 17 Jaartal: 1999 Nummer: 4 Oorspronkelijke paginanummers: 175 - 184

Deze online uitgave mag, onder duidelijke bronvermelding, vrij gebruikt worden voor (para-) medische, informatieve en educatieve doeleinden en ander niet-commercieel gebruik. Zonder kosten te downloaden van: www.versus.nl


AFZETTEN EN HIELSPOOR H. Faber H. Faber, Vakgroep Informatica, Opleiding Bewegingstechnologie, Haagse Hogeschool

Inleiding

I

n een aantal artikelen in dit tijdschrift werd ingegaan op de mechanische aspecten die een rol spelen (1,2,5) . Met name de bekrachtiging en beweging rond het metatarsobij het innemen van de tenenstand phalangeale gewricht van de grote teen en het bovenste spronggewricht en de unieke rol die de m. flexor hallucis longus daarbij speelt werden uitgebreid belicht. Naar aanleiding van een recente publica(6) tie over de rol van het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen tijdens rennen, wordt nogmaals ingegaan op de rol van dit gewricht en de benodigde spieractiviteit tijdens deze bewegingen. De conclusie uit dit onderzoek luidde dat het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen zich tijdens het rennen gedraagt als een "energy absorber", waarmee wordt bedoeld dat spieren rond dit gewricht niet bijdragen aan de energieleverantie van de afzetbeweging, maar juist tegenwerken. Naast een bespreking van dit onderzoek zal de invloed worden besproken van de aponeurosis plantaris op het krachtenspel rond de teen en de voet. Dit leidt tot een hypothese welke het ontstaan van fasciitis plantaris (hielspoor) verklaart.

De bewegingsregistratie De bewegingsregistratie van het onderzoek naar de rol van het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen werd gedaan met behulp van een high-speed filmcamera waarmee 200 beeldjes per seconde werden opgenomen. Tegelijkertijd werd met behulp van een krachtenplatform de grondreactiekracht gemeten. De grond reactiekracht grijpt aan op twee punten van de voet: de bal van de voet en de tenen. Om de verdeling van de grond reactiekracht tussen deze twee punten te bepalen werd in de schoen een inlegzool met daarin krachtsensoren gebruikt. Met behulp van de filmbeeldjes en de gemeten grondreactiekracht kan een volledige bewegingsanalyse worden gemaakt Waal'lllee de momenten rond en de hoeksnelheden van de gewrichten worden bepaald.

Het beschrijven van een beweging vereist het toekennen van getallen aan gewrichtshoeken, hoeksnelheden en momenten. Daarbij moeten afspraken worden gemaakt over positieve en negatieve getallen. In hel hier aangehaalde onderzoek werd afgesproken dat flexie van de grote teen met positieve getallen wordt weergegeven. Extensie wordt met negatieve getallen weergegeven. Een negatieve hoeksnelheid wil dus zeggen dal de grote teen op dat moment aan het extenderen is. Analoog hieraan betekent een positief moment dat er spieren actief zijn die de grote teen “willen” flecteren. De resultaten worden getoond in figuur 1 en 2. In figuur 1 staat het geleverde moment over het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen uitgezet tegen de tijd.

Figuur 1. Het moment rond het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen is gedurende de gehele afzet bij het rennen flecterend (Vrij naar (8) Stefanyshyn en Nigg .

Alleen de fase waarbij de teen aan de grond is wordt getoond. De zwaaifase en de hielcontactfase zijn niet weergegeven. Gedurende de gehele afzet blijkt het moment flecterend te zijn. De hoekstandsverandering van het gewricht is echter niet flecterend, maar juist gedurende de hele afzet extenderend. Door de hoeksnelheid en het moment op ieder tijdstip met elkaar te vermenigvuldigen wordt een zoge-


naamde vermogenskromme verkregen (figuur 2). Deze geeft aan of er rond het betreffende gewricht bewegingsenergie wordt geleverd of juist geabsorbeerd. Een negatief vermogen duidt energieabsorptie aan, een positief vermogen duidt energieleverantie aan. De vermogenskromme van het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen geeft duidelijk aan dat er alleen maar energie wordt geabsorbeerd en niet geleverd. Figuur 2. De vermogenskromme van het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen tijdens de afzet bij het rennen. Het vermogen is het produkt van de hoeksnelheid en het moment. De hoeksnelheid is gedurende de afzet extenderend terwijl het moment flecterend is. Omdat deze twee grootheden tegengesteld zijn is het produkt negatief: er wordt negatief vermogen geleverd (Vrij naar Ste(8) fanyshyn en Nigg ).

Krachtenspel in de voet en de teen Uit het voorgaande blijkt dat rond het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen energie geab(6) sorbeerd wordt. Dit was ook de conclusie van Stefanyshyn en Nigg . Hierin schuilt een groot gevaar. De gedachte kan namelijk ontstaan dat deze energie ook verloren gaat. Als het gewricht slechts door mono-articulaire flexoren werd overspannen, zou deze energie inderdaad verloren gaan. Door de extensie van het gewricht zouden de mono-articulaire flexoren excentrisch contraheren. Bij een excentrische contractie gaat bewegingsenergie verloren in de vorm van warmte. Het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen wordt aan de plantaire zijde echter niet alleen door een mono-articulaire flexor, maar ook door een poly-articulaire flexor (de m. flexor hallucis longus) en door de aponeurosis plantaris overspannen. De m. flexor hallllcis longus is naast een flexor van het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen ook een plantaire flexor van het bovenste en een supinator van het onderste spronggewricht. Bewegingen in deze drie gewrichten beïnvloeden dus de verkorting of verlenging van deze spier. Het onderste spronggewricht wordt hier echter niet in de analyse betrokken. Tijdens de afzet treedt niet alleen een extensie op van het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen, maar ook een plantair flexie van het bovenste spronggewricht. Dus, hoewel de m. flexor hallucis longus verlengt over het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen, verkort hij tegelijkertijd over het bovenste spronggewricht. Aangezien de momentsarm van deze spier over het bovenste (1) spronggewricht groter is dan over het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen is het netto effect dat de m. flexor hallucis longus van gelijke lengte blijft of zelfs verkort tijdens de afzet. Op deze wijze wordt een excentrische contractie voorkomen en geen energie verspild. Een andere structuur die een plantair flecterend moment rond het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen kan leveren is de aponeurosis plantaris. Deze verloopt van de mediale zijde van het tuber calcanei naar (onder andere) de plantaire zijde van de distale phalanx van de grote teen. Als de hiel tijdens de afzet net los komt van de grond staat de aponeurosis plantaris nog nauwelijks op spanning (figuur 3a). De grondreactiekracht grijpt voornamelijk aan op het distale uit(6) einde van het os metatarsale 1 . Deze kracht zorgt ervoor dat een meer proximaal gelegen gewricht in de voet, het tarsometatarsale gewricht (TMT in figuur 3), dorsaal flecteert. Figuur 3. Naarmate de afzet vordert komt de aponeurosis plantaris op spanning en levert een gedeelte van het moment rond het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen (MTP). Het tarsometatarsale gewricht (TMT) komt daarbij in plantair flexie.


Omdat de aponeurosis nog niet op spanning staat wordt het kapsel van het tarsometatarsale gewricht op spanning gebracht. Naarmate de plantair flexie vordert, wordt de aponeurosis plantaris 'opgerold' om het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen. De aponeurosis komt daardoor op spanning en trekt het tarsometatarsale gewricht in plantair flexie. Tevens levert de aponeurosis plantaris een flecterend moment over dit gewricht. Dit moment trekt de grote teen in flexie, zodat het distale plantaire uiteinde van de laatste phalanx tegen de grond wordt 'geduwd'. Dit zorgt ervoor dat de grondreactiekracht verdeeld wordt over de twee punten zoals aangegeven in figuur 3b. De aponeurosis plantaris is geen spier, maar een passieve, nauwelijks rekbare structuur, zodat er geen energie verloren kan gaan in een 'excentrische contractie' terwijl toch bijgedragen wordt aan het flecterende moment rond het metatarsophalangeale gewricht van de grote teen. Het metatarsophalangeale gewricht is dus geen energieverspiller tijdens het hardlopen. Dit lijkt maar zo indien alleen maar naar de netto momenten rond dit gewricht wordt gekeken. Nadere beschouwing leert dat excentrische contracties juist worden voorkomen door het verloop van de aponeurosis plantaris en de spieren in de voet en het onderbeen.

Hielspoor Zoals hiervoor betoogd, komt de aponeurosis plantaris bij de afzetbeweging flink op spanning. Deze structuur kan bij de aanhechting aan de calcaneus echter zodanig geïrriteerd zijn dat lopen bijna onmogelijk wordt. Dit wordt fasciitis plantaris genoemd. Tevens treedt botgroei op in de aponeurose: een exostose. De gebruikelijke verklaring voor dit ziektebeeld is: overbelasting. Dit is echter geen verklaring, maar het met andere woorden beschrijven van de klacht. Er wordt niet mee verklaard waarom mensen die geen marathons lopen ook hielspoor kunnen krijgen. Ook wordt niet voorspeld waarom de aanhechting aan de calcaneus wel ontsteekt en de aanhechting aan de grote teen niet. Op beide plaatsen is de spanning in de aponeurosis immers gelijk. De term 'overbelasting' levert naar ons idee geen extra inzicht op, zeker als het alleen maar bij het noemen van deze term blijft. Pas als er een mechanisme wordt geschetst dat werkelijk verklaart waarom hielspoor optreedt, kan ook een causale behandeling worden uitgevoerd. Het is de bedoeling van het vervolg van dit artikel om een dergelijk mechanisme voor te stellen.

Ontstaansmechanisme Tijdens de afzetbeweging wordt de voet van buitenaf belast door de grondreactiekracht welke momenten levert rond de gewrichten van de voet. Rond het onderste spronggewricht is de richting van het moment op het eerste gezicht niet zo duidelijk. De bewegingsas van het onderste spronggewricht verloopt van lateraal/dor(3,4) saal/caudaal naar mediaal/ ventraal/craniaal . In een bovenaanzicht (figuur 4) is alleen het verloop in het transversale vlak te zien. De grondreactiekracht grijpt lateraal en ventraal van de bewegingsas aan. Het moment van deze kracht is daarmee pronerend over het onderste spronggewricht.

Figuur 4. De bewegingsas van het onderste spronggewricht verloopt van mediaal/ventraal/craniaal (A) naar lateraal/dorsaal/caudaal (A'). De afzetkracht op de tenen (de cirkel bij het MTP-gewricht) loopt ventraal en lateraal van deze as, zodat een pronerend moment ontstaat.

Dit moment zorgt er normaal gesproken voor dat het onderste spronggewricht in de uiterste pronatiestand komt te staan. Het lijkt niet waarschijnlijk dat de spieren rond dit gewricht bij machte zijn dit tij(7) dens de eerste fase van de standfase tijdens het hardlopen te voorkomen . Tevens zorgt de grondreactiekracht ervoor dat de aponeurosis pIantaris op spanning komt (figuur 3). De aponeurosis plantaris komt tijdens de afzet op spanning terwijl de voet geproneerd staat. Het lijkt plausibel om aan te nemen dat de aponeurosis zodanig gebouwd is dat in deze pronatiestand zoveel mogelijk collagene vezels op spanning staan om de kracht op te vangen.


Hypothese Stelt u zich voor dat het onderste spronggewricht beperkt is in zijn beweging en dan met name de pronatiebeweging. Tijdens de afzet wordt de aponeurosis nu niet belast in de uiterste pronatie maar in een meer gesupineerde stand. De aponeurosis is hier niet op gebouwd en het gevolg is een hielspoor. Een meer gedetailleerde analyse van de voetbewegingen en het krachtenspel volgt.

De relatie tussen de aponeurosis plantaris en beweging in het onderste spronggewricht De standen in het onderste spronggewricht komen tot stand door de onderlinge bewegingen van vier botstukken: de talus, de calcaneus, het naviculare en het cuboideum. Tijdens pronatie van de calcaneus ten opzichte van een stilstaande talus wordt de voet in zijn geheel meegenomen met de beweging van de calcaneus. Als dit alles was zou de beweging in het onderste spronggewricht geen invloed hebben op de spanning in de aponeurosis plantaris. Deze zou dan in gelijke mate meegenomen worden en niet van lengte veranderen. Ook zou de richting ten opzichte van de calcaneus ongewijzigd blijven. Behalve beweging van de calcaneus ten opzichte van de talus treedt er echter ook nog beweging van (3) het cuboideum ten opzichte van de calcaneus op . Deze beweging beïnvloedt wel de stand en spanning van de aponeurosis plantaris. Tussen cuboideum en naviculare treedt niet of nauwelijks beweging op, zodat men kan zeggen dat de rest van de voet (en dus ook de distale aanhechting van de aponeurosis) de beweging van het cuboideum volgt. De bewegingsas van het cuboideum ten opzichte van de calcaneus loopt van ventraal/craniaal naar dorsaal/ cau(3) daal . De beweging van het cuboideum ten opzichte van de calcaneus die bij supinatie van de voet optreedt, is een combinatie van adductie en endorotatie. Bij pronatie gebeurt vanzelfsprekend het omgekeerde. Bij een pronatiebeperking, zoals voorgesteld in de hypothese, is er sprake van een relatieve supinatiestand. Zoals hiervoor betoogd is er dan sprake van een adductiestand van de voet ten opzichte van de calcaneus. Alle tenen en dus ook de distale aanhechtingen van de aponeurosis plantaris zullen dus in een adductiestand staan. Dat betekent dat ze naar mediaal verplaatst zijn ten opzichte van de ongestoorde situatie (figuur 5). De richting van de vezels van de aponeurosis plantaris is nu met een hoek α veranderd (figuur 5). De richting van de belasting is dus ook anders. Figuur 5. Door de supinatiestand verandert de hoek van de aponeurosis plantaris met een hoek α.

Het lijkt waarschijnlijk dat als gevolg hiervan bepaalde vezels in de aponeurosis plantaris niet of nauwelijks nog worden belast, terwijl andere vezels juist veel zwaarder worden belast dan in de ongestoorde situatie. Dit lijkt een goede manier om het collagene bindweefsel in de aponeurosis plantaris ter hoogte van de aanhechting op de calcaneus te irriteren en een ontsteking te veroorzaken. In dit geval is er daadwerkelijk sprake van overbelasting. Echter geen overbelasting door teveel of verkeerd hardlopen, maar overbelasting als gevolg van een bewegingsbeperking in het onderste spronggewricht.

Praktische relevantie Indien het waarheidsgehalte van het voorgaande hoog genoeg is, heeft dit gevolgen voor de behandeling van een hielspoor. Deze dient niet gericht te worden op de aanhechting van de aponeurosls plantaris. Een behandeling hiervan met bijvoorbeeld UKG of UG IS slechts een poging tot het bestrijden van symptomen. De werkelijke oorzaak zou gezien het voorgaande beter gezocht kunnen worden in het opheffen van een eventuele pronatiebeperking van het onderste spronggewricht. Voor de behande(3) ling van dit gewricht wordt verwezen naar een eerdere publikatie in dit tijdschrift . LITERATUUR 1.

Lagerberg A., Riezebos C. De tenenstand, konflikten tussen bekrachtiging en beweging. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie, 1997, Vol. 15, No. 2: 72-93.


2.

Lagerberg A., Riezebos C. Reactie op: Tenenstand en een hoogleraar. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie, 1997, Vol. 15, No. 6: 306-317.

3.

Meer P. vd, Holstein H. Mobiliseren van het onderste spronggewricht. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie, 1998, Vol. 16, No. 2: 63-74.

4.

Riezebos C., Lagerberg A. Inversietrauma van de enkel, ontstaansmechanismen, risicofactoren en preventie. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie, 1998, Vol. 16, No. I: 16-47.

5.

Schutte H. Tenenstand en een hoogleraar. Versus, tijdschrift voor fysiotherapie, 1997, Vol. 15, No. 5: 250-258.

6.

Stefanyshyn D.J., Nigg B.M. Mechanical energy contribution of the metatarsophalangeal joint to running and sprinting. Journal of Biomechanics, 1997, Vol 30, Nos. 11/12: 1081-1085.

7.

Zwaard, B. v.d. Overpronatie, een zoektocht naar de oorzaak van dit veel voorkomende fenomeen. Scriptie, Haagse Hogeschool, 1999.

Auteur(s): H. Faber Titel: Afzetten en hielspoor Jaargang: 17 Jaartal: 1999 Nummer: 4 Oorspronkelijke paginanummers:

Recommend Documents