3. 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.

П ри массовом изучении стоп их группируют по форме и размерам. Число типоразмеров обуви должно быть ограничено, чтобы не затруднять организацию массового про­изводства.

В Советском Союзе и ряде других стран при­меняются различные приборы для обмера стоп и колодок. При обмере стопы на нее наносят опознавательные точки на четко выраженные анатомические участки (рис. 1.16): наиболее выступающую точку пятки 6, центры лодыжек 5 и 8, точку сгиба 4 сто­пы, середину пятки стопы 7, центры голо­вок плюсневых костей 3 и 10, переднюю точ­ку 1 стопы на первом или втором пальце, точку конца мизинца 2 и середину длины стопы 9.

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.

О сновными размерными признаками стопы являются (см. рис. 1.16 и 1.17): L — длина стопы, т. е. расстояние от наиболее выступаю­щей точки 6 пятки до наиболее удаленной точки 1 на первом (иногда втором) пальце; L_в.п — расстояние до центра 10 головки пер­вой плюсневой кости (внутреннего пучка); L_н.п — расстояние до центра 3 головки пятой плюсневой кости (наружного пучка); L_с.г — расстояние до точки сгиба стопы 4; ширина стопы Ш_н.п и Ш_в.п, измеряемая по сечениям, проведенным перпендикулярно продольной оси через центры головок первой Ш_в.п и пятой Ш_н.п плюсневых костей; ширина пятки Ш_п -по сечению, проведенному через центр пятки; обхват через наиболее широкое место стопы О_н.п — периметр сечения, проходящего через головку пятой плюсневой кости; обхват О через середину 9 длины стопы; косой обхват О_сг — периметр сечения, проходящего через точку сгиба стопы 4 и наиболее выпуклую точку пятки 6; обхват по лодыжкам О_л -периметр сечения, проходящего через цент внутренней лодыжки 8; обхват над лодыжками О_г — периметр сечения, проходящего по наиболее узкому месту голени над лодыжками; обхват голени в месте наибольшего развития икроножной мышцы О_и (рисунке не обозначен).

О тпечаток 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), п

Рис. 1.19 Кривая нормального распределения стоп по длине

оложение большого пальца и пятки, состояние сводов стопы и др.

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). Для нормальной 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 в 95,5 %, 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 L составляют:

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.

Ширина стопы	Коэффициент пропорциональности
По центру головки	0,95
Плюсневой кости в самом широком месте пятки	0,72
Обхват посередине стопы по плюснефаланговому сочленению	2,58 3,45

Таблица 1.2 - Распределение длины стопы и обхвата

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

Обхват, мм	Длина стопы, мм									Число (сумма) обмеренных стоп, пар
	230	240	250	260	270	280	290	300
210	49 57	214 225	220 275	111 149	30 31	5 3	-	-	629
230	108 108	811 745	1800 1646	1656 1655	694 702	130 129	11 9	0 0	5210
250	27 21	222 272	995 1081	2005 1959	1520 1501	501 509	65 69	15 5	5340
270	1 1	11 9	64 73	242 251	358 359	221 221	52 42	7 6	956
290	-	-	2 0	3 2	8 8	15 9	9 7	-	37
Число (сумма) обмеренных стоп	185	1258	3081	4017	2610	872	137	22	12172

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

С

Рис. 1.20 Связь между длиной стопы L и ее обхватом в пучках О_пуч

имметрия правой и левой стоп человека. Замечено, что правая и левая стопы людей имеют разную длину и обхваты. Это затрудняет подбор впорной обуви. Как показала обработка экспериментальных данных, разница между длиной правой и левой стоп подчиняется закону нормального распределе­ния, т. е. у большинства людей разница между размерами правой и левой стоп незначительна. Аналогичные данные получены по обхвату и ширине стоп.