Шаркающая походка как исправить

Шаркающая ходьба

При шаркающей походке стопа соприкасается с опорой всей своей подошвенной поверхностью или своей передней частью, в то время, как во время нормальной ходьбы стопа в фазу переднего толчка соприкасается с опорой  пяткой, что сопровождается сгибанием колена. Шарканье ногами встречается, когда суставы нижних конечностей образуют разную конфигурацию.

1. Шарканье имеет место, когда ноги выпрямлены в коленном суставе. Перед передним толчком происходит нефизиологическое кратковременное касание заднего отдела стопы с опорой, что вызывает шарканье, после чего нога отрывается от опоры и совершает нормальный передний толчок задним отделом. Передний толчок сопровождается естественным подгибанием ноги в коленном суставе для амортизации нагрузки. Шарканье может быть вызвано утомлением, временным ослаблением мышц, тяжелой обувью, которая оттягивает стопу и наблюдается у здоровых молодых людей.
2. Шарканье происходит при ходьбе с подогнутыми коленными суставами. Во время ходьбы стопа контактирует с опорой один раз. Она сразу и полностью прилегает к опоре и проскальзывает по ней вперед. Со стороны виден наклон голени вперед и хождение на полусогнутых ногах. Ходьба в большей степени характерна для лиц пожилого возраста и для заболеваний нервной системы.

При шарканье имеются следующие проявления:
• Небольшое расстояние между стопой и полом в период переноса ноги по воздуху, т.е. низкий клиренс.
• Увеличение периода двойной опоры.
• Уменьшение переднего толчка.
• Прислоение стопы сразу всей подошвенной поверхностью, а не начиная с пятки.
• Скользящее движение стопы по опоре в соответствии с продвижением тела вперед.
• В фазу опоры и переднего толчка  большой угол разгибания стопы в голеностопе и большой угол сгибания колена.
• Уменьшение сгибания в тазобедренном суставе.
• Смещение ОЦМ в переднем направлении, наклон туловища вперед.
• Короткие шаги.
• Низкая скорость ходьбы.
• Большое трение между стопой и поверхностью опоры.
• Стирание каблука  и подошвы в обуви.

Основное нарушения походки происходит по мере старения человека. Возрастные изменения ходьбы встречаются у 10% людей 60-69 лет, а после 80 лет от нарушений страдают более 60% человек. У людей старческого возраста новые черты походки имеют полиэтиологический характер и развиваются вследствие возрастных изменений нервной  и опорно-двигательной систем.  Старение сопровождается снижением когнитивных функций, уменьшением подвижности суставов из-за остеопороза и артроза. В старости происходит атрофия и ослабление всех мышц, в том числе мышц стопы и голени,  снижение остроты зрения, нарушение функции слуховой, вестибулярной и соматосенсорной систем, потере дистальной проприоцепции, что приводит к нарушению локомоции у пожилых людей. К характерным  нарушениям у стариков относятся шарканье ногами или их волочение, раскачивающаяся походка, укорочение шагов, замедление и скованность походки, спотыкание. Цепляние ногами за пол ухудшает качество жизни и ведет к падениям и травмам. С возрастом у пожилого человека развивается нарушение равновесия, увеличивается страх падения, вследствие чего пожилые люди используют защитную стратегию стояния и ходьбы. Страх падения вызывает адаптацию двигательного акта. Для адаптации человек начинает сутулиться, чтобы снизить уровень ОЦМ, что приводит к увеличению грудного  кифоза и наклона головы вперед. У человека расширяется база стояния, увеличивается время опоры стопы на двух ногах, уменьшается время переноса стопы по воздуху, длина шага становится короче, ходьба становится медленней. Короткие шаги приводят к снижению скорости ходьбы при неизменном темпе. Скорость ходьбы у внешне здоровых пожилых людей снижается на 1% в год со среднего значения 1,3 м/с на седьмом десятилетии до 0,95 м/с у лиц старше 80 лет, что вызвано уменьшением длины шага. Скорость ходьбы у пожилых людей является показателем общего состояния здоровья. По мере ухудшения здоровья наблюдается замедление ходьбы. Усиливается раскачивание тела при стоянии, которое в норме имеет значительно меньшую амплитуду. В отличие от молодых людей, у которых колебания тела компенсируются активацией групп мышц голени и стопы, у лиц пожилого возраста компенсаторная нагрузка переносится на проксимальные мышцы вокруг тазобедренных суставов. При значительных нарушениях равновесия, которые могут привести к падению, пациенты вынуждены использовать для поддержки ходунки, трость или костыли.

Рис. 1. Ходьба с помощью ходунков у пожилых людей для предотвращения падений

При шаркающей походке у пожилых людей увеличен риск спотыкания, которое возникает во время соприкосновении стопы с полом.  Спотыкание происходит как в обуви, так и без неё. У пожилых людей ходьба босиком или в носках по ковру дает чрезмерное сопротивление скольжению, что приводит к спотыканию, когда  стопа резко останавливается, а тело продолжает движение вперед по инерции. В результате спотыкания человек теряет равновесие и может упасть.  Падение пожилых людей происходит при ходьбе как по ровной, так и по неровной поверхности. Каждое второе падение пожилых людей зарегистрировано в домашних условиях. У стариков падение приводят к тяжелым травмам, как перелом бедра и ушиб головы. Перелом шейки бедра после консолидации перелома снижает способность самостоятельно передвигаться и около 20% пациентов даже через год после травмы остаются прикованными к постели.
Сравнение углов в суставах нижних конечностей при нормальной и шаркающей походке показывает, что амплитуда движения тазобедренного и коленного суставов при шаркающей походки ниже, чем при нормальной ходьбе, в то время как амплитуда движения голеностопного сустава существенно не зависит от типа походки. Угол коленного сустава при переднем толчке у лиц с шаркающей походкой значительно больше, чем при нормальной ходьбе. У пожилых людей  с шаркающей походкой уменьшено разгибание бедра и колена по сравнению с нормальной походкой, снижен клиренс стопы. Угол в голеностопном суставе во время контакта с опорой при шаркающей походке меньше, чем при  нормальной ходьбе. В норме во время ходьбы  стопа совершает перекат по опоре, который включает в себя качение и скольжение. В начале, в фазу переднего толчка, стопа опирается на пятку, которая имеет выпуклую форму и перекатывается по опорной поверхности. Затем стопа опирается на средний отдел стопы, когда имеется плотное прилегание к опоре, что исключает движение стопы, после чего нагрузка переносится на передний отдел стопы. В плюсне-фаланговых суставах пальцы стопы претерпевают разгибание, подошвенная поверхность стопы становится выпуклой и стопа совершает качение по опоре. Во время качения пальцы сгибаются, стопа опирается на пальцы и совершает отрыв от опоры. Происходит перекат на кончиках пальцев, которые обладают полукруглой формой, особенно  большой палец. Во время контакта стопы с опорой качение и скольжение сопровождаются трением  качения и скольжения.

Трение — это процесс механического взаимодействия соприкасающихся тел при их относительном смещении в плоскости касания.  Трение разделяется на сухое, когда соприкасающиеся тела не разделены никакими дополнительными слоями, что сопровождается значительной силой трения; граничное, когда в области контакта могут содержаться слои и участки различной природы; смешанное, когда в области контакта есть участки сухого и жидкостного трения; жидкостное, когда тела разделёны слоем жидкости; вязкоупругое, которое зависит от свойств смазывающего материала. Качение и скольжение вызывают сопротивление и ведут к потере энергии.
Трение покоя существует при стоянии между стопой и опорой. Это сила, которая имеется между двумя контактирующими телами, препятствующая возникновению движения между телами. Сила действует в направлении, противоположном направлению возможного движения. Сила возникает при микроперемещениях контактирующих тел.  Эту сила  преодолевается, чтобы привести  контактирующие тела в движение друг относительно друга. Сила трения, возникающая при  взаимодействии тел, разделяется на трение скольжения и трение качения.

Трение скольжения — это сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих тел относительно другого, которая действует на  тело в направлении, противоположном направлению скольжения.  Сила трения скольжения возникает при движении контактирующих твёрдых тел. Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления и не зависит от площади контакта.
Трение качения это момент сил, который возникает при качении одного из двух контактирующих тел по поверхности другого. Это сопротивление движению, которое возникает при перекатывании тел друг по другу, когда одно тело сопротивляется качению другого тела. Причиной трения качения является деформация катящегося предмета и деформация опорной поверхности. Происходит упругая или пластическая деформация  структур стопы, обувной подошвы или почвы, что сопровождается проскальзыванием поверхностей. Величина трения качения гораздо меньше величины трения скольжения. Трение качения возникает на границе двух тел и квалифицируется как внешнее трение. Равномерное качение стопы означает также, что сумма моментов сил относительно произвольной точки равна нулю. Сила трения создает момент, который действует против часовой стрелки и тормозит качение тел. Для малой скорости движения тела сила трения качения не зависит от величины скорости. Когда скорость качения достигает значения, сопоставимого со значениями скорости деформации материала опоры, трение качения резко возрастает. Момент сил трения качения определяется для подвижного цилиндрического тела. Он тормозит вращение стопы, которая опирается  либо на пяточный бугор, либо на головки плюсневых костей. Относительно точки контакта стопы с опорой момент равен произведению внешней силы, уравновешивающей силу трения, на радиус головки плюсневых костей.

На стопу при опоре действует  внешняя сила и прижимающая сила. Внешняя сила направлена вдоль опоры, пытается привести тело в состояние качения или поддерживает качение. Внешняя сила уравновешивается горизонтальной составляющей реакции опоры. Прижимающая сила уравновешивается вертикальной составляющей реакции опоры. Если векторная сумма этих сил равна нулю, тело движется равномерно и прямолинейно или остаётся неподвижным. Вектор определяет силу трения, которая противодействует движению. Во время стояния между стопой и опорой существует сила трения покоя. Чтобы сдвинуть стопу с места, нужно приложить силу, равную силе трения скольжения.

Рис. 2.  Кинетические и кинематические показатели в сагиттальной плоскости. Fy1 и Fy2 – это  горизонтальная составляющая реакции опоры под передней и задней ногой. Fz1 и Fz2 представляют собой вертикальную составляющую реакции опоры. yCOP – это движение глобального ОЦМ по горизонтали. yCOM и zCOM – это движение ОЦМ всего тела в горизонтальном и вертикальном направлениях. Mx – это наружный момент относительно ОЦМ в сагиттальной плоскости. (Yamaguchi T.). 

Коэффициент трения представляет собой безразмерную величину, которая равна отношению силы трения между телами и силы, которая прижимает их друг к другу во время  скольжения. Это отношение силы трения к силе нормального давления. Коэффициент трения зависит от используемых материалов. Резиновая подошва обладает высоким коэффициентом трения при скольжении по каменному или асфальтированному покрытию. Коэффициент трения разных трущихся пар находятся в диапазоне от значений несколько больше, чем ноль до значений больше единицы. Коэффициент статического трения больше, чем коэффициент кинетического трения. Коэффициент статического трения, проявляемый парой контактирующих поверхностей, зависит от сочетания деформации материала и шероховатости поверхности. Коэффициент трения качения это отношение момента трения качения к прижимной силе, которое имеет следующую интерпретацию. Катящееся тело деформируется под нагрузкой. Мгновенный центр вращения смещён в направлении качения тела. Величина смещения равна коэффициенту трения качения. Коэффициент трения качения равен длине плеча прижимающей силы. При нормальной ходьбе момент меньше зависит трения пола, чем при нарушении ходьбы. Трение пола мало влияет на коэффициент трения при нормальной ходьбе с выбранной длиной шага и скоростью ходьбы, поскольку коэффициент трения не достигает величины коэффициента статического трения, что не приводит к скольжению при контакте. Во время шарканья состояние опорной поверхности влияет на момент. Момент при высоким коэффициенте трения больше, чем при низком коэффициенте трения. Коэффициент трения при шаркающей походке  значительно больше, чем при нормальной походке.  При шаркающей походке в фазу переднего толчка повышенное трение при соприкосновении подошвы и пола увеличивает внешний момент. Стопа тормозится на опоре, тело продолжает поступательное движение  в переднем направлении, что увеличивает риск спотыкания. (Yamaguchi T.). При переднем толчке  импульс силы вращает тело в направлении сзади наперед, а сила трения между стопой и опорой действует в противоположном направлении. Большое трение при контакте ноги с полом увеличивает передний момент относительно центра масс тела (ОЦМ), увеличивает передний угловой момент всего тела, что повышает опасность падения тела вперед. Трение между обувной подошвой и полом действует на внешний момент тела при шаркающей ходьбе больше, чем при нормальной ходьбе.  При шаркающей ходьбе коэффициент трения достигает коэффициента статического трения между ногой и полом на передней ноге при переднем толчке, вследствие чего контактирующая стопа не скользит поверхности пола. При шаркающей походке соответствующий коэффициент трения больше, чем при нормальной ходьбе и на него влияет разница в трении пола, что вызывает разницу горизонтальной составляющей реакции опоры при переднем толчке. Передний внешний момент при шаркающей походке больше, чем при нормальной ходьбе в условиях высокого трения. При шаркающей походке может потребоваться увеличение длины шага для того, чтобы уменьшить угловой момент всего тела. При шарканье возникает увеличение трения между подошвой и поверхностью опоры. У пожилых людей избыточное трение обувной подошвы об пол нарушает устойчивость тела. При этом у лиц пожилого возраста снижена способность к адаптации движения при изменении внешних условий. Если человек шаркает ногами, то повышенное трение между подошвой и поверхностью опоры увеличивает риск спотыкания, даже при отсутствии видимых препятствий.
При ходьбе возникает внешний момент.  При нормальной ходьбе он возникает в фазу переднего толчка, не зависит от состояния пола и имеет относительно небольшую величину. В отличие от нормальной ходьбы, при шарканье момент дает  высокое трение, которое больше, чем при нормальном прислоении стопы к опоре. Момент возрастает с увеличением  трения с самого начала опускания стопы на опору. (Yamaguchi T.). Трение между обувной подошвой и полом влияет на внешний момент движения вперед как при нормальной ходьбе, так и при шаркающей походке. У шаркающих людей в фазе переднего толчка на внешний момент влияет трение между подошвой обуви и полом. Увеличивается внешний передний момент и коэффициент трения, что оказывает влияние на позу, провоцируя спотыкание при шаркающей ходьбе. Трение влияет на момент движения вперед при нормальной походке и при шарканье. Для шарканья и спотыкания имеет значение состояние поверхности, по которой происходит ходьба. На поверхности с высоким коэффициентом трения возрастает сцепление стопы с опорой и походка нарушается в большей степени, чем при передвижении по гладкой поверхности.
При ходьбе по скользкой поверхности происходит поскальзывание стопы по опоре, что влияет на устойчивость тела и возможность противостоять падению. Сила реакции опоры между обувью и полом  является важным механическим фактором, который влияет на скольжение. Отношение силы сдвига к нормальным силам, которые действуют на стопу во время ходьбы, коэффициент трения при нормальном перемещении по сухой поверхности или при скольжении, является одной из переменных, которая связана с фрикционными свойствами подошвы, касающейся пола. Скользкое покрытие способствует падению (Yamaguchi T.) На  проскальзывание, которое возникает при контакте пятки с опорой, реагирует вся ОДС, что вызывает изменение кинематики суставов нижних конечностей в виде появления новых моментов суставах и стопе и возникновения позной адаптации во всем теле. Реакция зависит от постурального контроля над положением тела в пространстве, психической подготовленности человека к восприятию окружающей среды, опасения у человека перед неустойчивостью и страхом падения (Redfern M S.).
Шаркающая походка встречается при ряде неврологических заболеваний. Шарканье  наблюдается у человека со слабостью передней большеберцовой мышцы, которая разгибает стопу. При недостаточности этой мышцы отмечается низкий клиренс стопы, которая не поднимается над полом на достаточную высоту и цепляет за пол чаще носком, реже каблуком. Если человек во время ходьбы оказывается не в состоянии высоко поднимать ногу, то  подошва задевает пол, в результате чего получается шаркающая походка.  Недостаточность мышц бывает при поражении  нервов, что встречается при травме или последствиях инсульта. Если больной оказывается не в состоянии переносить ногу над опорой, то ему трудно контролировать ходьбу с отвисающей стопой.  Для того, чтобы из бежать цепляния за пол, человек прибегает к компенсаторному увеличению сгибания в суставах конечности и к наклону тела в сторону, противоположной от переносимой ноги.
Шаркающая, нетвердая походка и мелкие шаги встречаются  при болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, которые характеризуются гипокинезией, т.е.уменьшением подвижности или акинезией, т.е.отсутствием движений, а также ригидностью конечностей и тремором. У больного заметна медленная, шаркающая походка с коротким шагом без нарушения симметрии шагов. Длина шага левой и правой ногами одинакова, при заметно уменьшенной амплитуде шага. Во время ходьбы достаточно четко определяется передний толчок и подгибание в коленном суставе, а также  симметричные паттерны мышечной активности на ЭМГ (Knutsson, 1972).  Пациенты с болезнью Паркинсона в меньшей степени способны адаптировать походку к изменяющимся двигательным потребностям в повседневных жизненных ситуациях, чем здоровые пожилые люди, что особенно заметно в критических ситуациях, в местах скопления людей, при переходе дороги и т.д. У пожилых людей с болезнью Паркинсона при шаркающей походке заметно уменьшение амплитуды движения тазобедренного и коленного суставов и увеличение амплитуды подгибания в коленном суставе при переднем толчке. Для шаркающей гипокинетической походки характерны скованные, замедленные движения ног, напряженная поза, снижение амплитуды движений рук. Длина шага уменьшена, ноги почти не отрываются от поверхности, шаркают по полу. Ходьба часто сочетается с пропульсиями и застываниями при ходьбе, затруднением в начале перемещения, неуверенном топтании на месте. замедленными движениями, тремором конечностей и головы.

Рис. 3. Болезнь Паркинсона: наклон туловища вперед, мелкие шаги

Обувь представляет собой фактор риска падений у человека как при ходьбе внутри помещения, так и вне помещения.  Пожилые люди часто носят как в доме, так и на улице неподходящую обувь. Выбор соответствующей обуви помогает поддерживать равновесие, благодаря обратной соматосенсорной связи в нервной и опорно-двигательной системах.  Соматосенсорная обратная связь с нижними конечностями, особенно со стопой и голеностопными суставами важна для поддержания равновесия и предотвращения скольжения или спотыкания. Обувь воздействует на трение между подошвой и полом и помогает предотвратить падения.  Согласно данным Мenant,  ходьба дома без обуви в одних носках или босиком уменьшает трение и увеличивает вероятность падения, ходьба босиком или в носках по покрытой ковром поверхности может дать чрезмерное сопротивление скольжению, что может увеличить частоту спотыкания у пожилых (Yamaguchi T.).  Если у пожилого человека в анамнезе отмечено несколько падений, то у него имеется более высокая степень риска падения по сравнению с теми, кто падал только один раз или никогда не падал. У  пожилых людей, склонных к потере равновесия, правильно подобранная обувь помогает снизить риск падения. Для пожилых людей и пациентов с болезнью Паркинсона, которые ходят шаркающей походкой, большое значение имеют дизайн обуви и конструкция пола. Обувь и пол, поверхность которых имеют высокий коэффициент трения, могут не подходить для этой категории людей и не предотвратить падение. Для того, чтобы снизить риск падения у тех, кто ходит шаркающей походкой, и у тех, кто предрасположен к падению имеется оптимальный диапазон коэффициента трения, который возникает при соприкосновении обуви и пола. Для людей, которые ходят, шаркая ногами, лучше подходит конструкция пола с низким коэффициентом трения. Изменение коэффициента трения поверхности пола с низкого на высокий может увеличить риск спотыкания и потери равновесия. Для пожилых людей с шарканьем, более приемлемой считается гладкая и ровная поверхность пола, которая является однородной и не содержит вставных участков с большим трением.

Шарканье отражается на состоянии обуви. Если передний толчок осуществляется в условиях выпрямленного коленного сустава, то избыточная нагрузка приходится на задний отдел обуви и износу подвергается обувной каблук. Если передний толчок осуществляется в условиях согнутого коленного сустава, то нагрузку испытывают как задний отдел стопы, так и её подошва в среднем отделе, что способствует истиранию в этих участках.

Рис.  4.  Износ обувной подошвы в передней и задней части при шарканье

Рис. 5. Износ обувной подошвы в передней части при шарканье

Американская ассоциация вестибулярных расстройств выработала следующие рекомендации по обуви для пациентов с нарушением походки и равновесия:
• Высота каблука. Каблук высотой более 2,5 см уменьшает устойчивость тела.
• Высота задника. Высокий задник с воротничком поддерживает дистальный отдел конечности, включая подтаранный сустав, и обеспечивают стабильность всей стопы в большей степени, чем низкий задник.
• Твердость подошвы. Тонкие твердые подошвы требуют меньшей работы  мышц для поддержания равновесия и контроля над ощущениями от ноги по сравнению с мягкими подошвами или толстыми твердыми подошвами.
• Устойчивость к проскальзыванию.  Протектор в задней части подошвы или на каблуке  способен уменьшить число спотыканий и скольжений. Для этой цели лучше всего подходят резиновые каблуки со скосом 10°. Слишком сильное сцепление и большое трение делают походку тяжелой, а у пожилых людей создается ощущение прилипания к земле.
• Стельки. Стельки с приподнятыми краями в заднем отделе для удержания пятки, с выкладкой подсводной части лучше фиксируют стопу и снижают частоту падений.
• Обувь для пожилых изготавливают без большого количества внутренних швов, чтобы не травмировать кожу стопы. Верх обуви делают из прочной кожи для поддержания формы или делают сетчатый верх с тонкой подкладкой для лучшего проникновения воздуха. Сетчатый верх способен обеспечить  защиту от легких ударов, а также сохранить обувь сухой, чтоб избежать потертости кожи. Верхнюю часть обуви делают моющейся. Обувь обеспечивает механическую поддержку, она проста в обслуживании и не требует особого ухода. Внутризаготовочный задник вставлен в заднюю часть обуви для стабилизации заднего отдела стопы, для препятствия вальгусной деформации и распластывании стопы. Неопреновый воротничок на заднике может сгибаться и растягиваться, подкладка уменьшает давление и трение с тыльной поверхностью стопы. Обувь легко надевать и снимать. В обуви используется подошва Skechers 5 GEN, которая представляет собой слой вспененного материала, расположенного между подошвой и стелькой, чтобы обеспечить амортизацию. В стельке есть прокладка Skechers Goga Max, которая имеет мягкий пеноматериал для большего комфорта и поддержки равновесия. Подошва имеет небольшой вес, что сводит к минимуму усталость ног и ступней, помогая сохранять ровную ходьбу на протяжении  дня.

Рис. 7.  Обувь Персей для пожилых с надежным сцеплением подошвы с поверхностью опоры.
 

Литература:
Menant, J. C., Steele, J. R., Menz, H. B., Munro, B. J. & Lord, S. R. Optimizing footwear for older people at risk of falls. J. Rehabil. Res. Dev. 45, 1167–1182.
Redfern M S, Cham R, Gielo-Perczak K, Grönqvist R, Hirvonen M, Lanshammar H, Marpet M, Pai C Y, Powers C. Biomechanics of slips. Ergonomics. 2001 Oct 20;44(13):1138-66.
Yamaguchi T, Shibata K , Wada H, Kakehi H, Hokkirigawa K. Effect of foot-floor friction on the external moment about the body center of mass during shuffling gait: a pilot study. Sci Rep. 2021 Jun 9;11(1):12133.

Мицкевич В.А. врач травматолог-ортопед, докт.мед наук