Fod- og ankelstruktur og -funktion

Anatomi

Foden og anklen udgør et komplekst system, der består af 28 knogler, 33 led, 112 ligamenter, der styres af 13 extrinsiske og 21 intrinsiske muskler.

Foden er underinddelt i bagfod, mellemfod og forfod.

Den fungerer som en stiv struktur til at bære vægt, og den kan også fungere som en fleksibel struktur til at tilpasse sig ujævnt terræn. Foden og anklen varetager forskellige vigtige funktioner, som bl.a. omfatter:

• Understøttelse af kropsvægten.
• Sikring af balance.
• Stødabsorbering.
• Overførsel af jordreaktionskræfter.
• Kompenserer for proximal fejlstilling.
• Erstatning af håndfunktion hos personer med amputation/ lammelse af de øvre ekstremiteter.

Struktur

Ankel- eller tibiotalarleddet udgør forbindelsesleddet mellem underbenet og foden. De osseøse komponenter i ankelleddet omfatter den distale tibia, den distale fibula og talus.

De anatomiske strukturer under ankelleddet omfatter foden, som omfatter:

1. Bagfoden: Bagfoden, der er det mest bagudrettede aspekt af foden, består af talus og calcaneus, to af de syv tarsalknogler. Leddet mellem talus og calcaneus kaldes det subtalare led, som har tre facetter på hver af talus og calcaneus.
3. Mellemfod: Mellemfoden består af fem af de syv tarsalknogler: navicular, cuboid og mediale, midterste og laterale cuneiforms. Forbindelsen mellem bag- og mellemfoden kaldes Chopart-leddet, som omfatter talonaviculær- og calcaneocuboidleddet.
4. Forfod: Forfoden er det mest forreste aspekt af foden. Den omfatter metatarsaler, phalanges (tæer) og sesamoidknogler. Der er en metatarsal og tre phalanges for hvert finger bortset fra storetåen, som kun har to phalanges. Leddet mellem mellemfod og forfod danner Lisfranc-leddet.

Talocrural (TC)-leddet

Talocrural-leddet dannes mellem den distale tibia-fibula og talus, og er almindeligvis kendt som ankelleddet. Det distale og inferiore aspekt af tibia – kendt som plafond – er forbundet med fibula via tibiofibulære ligamenter, der danner en stærk morse, som artikulerer med talus kuplen distalt. Det er et hængeled og giver mulighed for dorsiflexions- og plantarfleksionsbevægelser i sagittalplanet.

Subtalar (ST)-leddet Subtalarleddet

Det er også kendt som talocalcanealleddet og dannes mellem talus og calcaneus.

• Der er tre facetter på hver af talus og calcaneus.
• Det bageste subtalarled udgør den største komponent af det subtalare led.
• Det subtalare led giver mulighed for inversion og eversion af ankel og bagfod.

Midtarsal (MT)-leddet

Også kendt som transversale tarsalled eller Chopart-led. Det er et S-formet led, når man ser det ovenfra. Det består af to led – talonaviculærleddet og kalcaneokuboidleddet.

1. Talonaviculærled (TN) – dannes mellem det forreste talarhoved og konkaviteten på navicula. Det har ikke sin egen kapsel, men deler snarere en med de to anteriore talocalcaneale led.
2. Calcaneocuboid (CC)-led – dannes mellem den forreste facet på calcaneus og den bageste cuboideus. Begge ledflader har en konveks og konkav overflade, hvor leddet er konvekse vertikalt og konkavt transversalt. Der sker meget lidt bevægelse i dette led.

Tarsometatarsal (TMT) ledkompleks

Også kendt som Lisfrancs led. Dette kompleks deler mellemfoden fra forfoden.

De distale tarsalrækker, herunder de tre cuneiforme knogler og cuboid, artikulerer med basen af hver metatarsal for at danne TMT-komplekset. Det er et S-formet led og er opdelt i 3 forskellige søjler:

• Medial – består af 1. metatarsal og medial cuneiform.
• Midterste – består af henholdsvis 2. og 3. metatarsal, intermediært og lateralt cuneiforme.
• Lateral – består af 4. og 5. metatarsale og cuboideum.

Metatarsophalangeale (MTP) led og interphalangeale (IP) led

Metatarsophalangeale led er dannet mellem metatarsalhovederne og de tilsvarende baser på den proximale phalanx. Tåernes interphalangeale led er dannet mellem tåernes phalanges. Hver tå har proximale og distale IP-led undtagen storetåen, som kun har ét IP-led.

Led	Ledtype	Bevægelsesplan	Bevægelsesplan	Bevægelse
TC-led	Hængsel	Sagittal	Dorsalfleksion & Plantarfleksion
ST-led	Kondyloid	Hovedsageligt tværgående En del sagittal	Inversion & Eversion Dorsalfleksion & Plantarfleksion
MT-led	TN-led – Kugleled CC-led – Modificeret sadel	Størstedelen i transversal En del sagittal	Inversion & Eversion Fleksion &Fleksion &Extension
TMT-led	Planar
MTP-led	Kondyloid		Sagittal En del tværgående	Fleksion &Extension Abduktion &Adduktion
IP led	Hinge	Sagittal	Fleksion & Ekstension

Kinematik

Talokraturled

Spidsen af de mediale malleoli er anterior og overordnet de laterale malleoli, hvilket gør dens akse skråt i forhold til både sagittal- og frontalplanet. Rotationsaksen er ca. 13°-18° lateralt fra frontalplanet og i en vinkel på 8°-10° fra det transversale plan. Der er behov for bevægelse i andre planer (som horisontalplan og frontalplan) for at opnå en fuldstændig bevægelse for plantarfleksion og dorsiflexion. Det rapporterede normale tilgængelige område for dorsalfleksion varierer i litteraturen mellem 0°-16,5° og 0°-25°, og dette ændres med vægtbæring. Det normale område for plantarfleksion er rapporteret til at være omkring 0°- 50°.

Subtalarleddet

Aksen i det subtalare led ligger ca. 42° overordnet i forhold til sagittalplanet og ca. 16° til 23° medial i forhold til tværplanet. I litteraturen præsenteres store bevægelsesområder for det subtalare led, der spænder fra 5° til 65°. Den gennemsnitlige ROM for pronation er 5° og 20° for supination. ROM for inversion og eversion er blevet identificeret som henholdsvis 30° og 18°. Den samlede inversion-eversionsbevægelse er ca. 2:1 og et 3:2-forhold mellem inversion- og versionsbevægelse.

Midtarsalleddet

Midtarsalleddet roterer i to akser på grund af dets anatomi, hvilket gør dets bevægelse kompleks. Den langsgående akse (billede “A” nedenfor) ligger ca. 15° over for det horisontale plan og ca. 10° medial i forhold til det langsgående plan. Den skrå akse (billede “B” nedenfor) ligger ca. 52° over det vandrette plan og 57° fra midterlinjen. Den langsgående akse ligger tæt på den subtalare ledakse, og den skrå akse svarer til den talokrurale ledakse.

MT-ledslåsning

En vigtig funktion af foden er fremdrift af vægten i standfasen. Denne funktion muliggøres af MT-leddets låsning og oplåsning. Under hælspring skal foden være fleksibel for at kunne tilpasse sig underlaget, og MT-leddet låser op for at give denne fleksibilitet. Senere i gangcyklussen skal foden så fungere som en stiv løftestang for at drive kroppens vægt fremad, hvilket muliggøres af MT-leddets låsning. Under pronation/eversion af foden er TN- og CC-leddenes akser parallelle med hinanden, hvilket gør det lettere for dem at bevæge sig uafhængigt af hinanden og låse MT-leddet op. Akserne krydser hinanden under supination/inversion og låser MT-leddet, hvilket gør det vanskeligt at bevæge det. Blackwood et al. konkluderede, at der er øget forfodsbevægelse, når calcaneus er everted. Dette er i overensstemmelse med MT-leddets låsemekanisme.

Lisfranc-ledkompleks

Den sagittale bevægelsesgrad for hvert TMT-led er præsenteret nedenfor

TMT-led	Bevægelsesgrad
1.	1.6o
2.	0.6o
3rd	3.5o
4th	9.6o
5th	10.2o

MTP- og IP-led

MTP-leddene er bi-aksiale og bevæger sig i sagittal- og tværplanet. MTP-leddene har en større bevægelse i sagittalplanet og meget lidt bevægelse i tværplanet. I MTP-led er hyperextension ca. 90° og fleksion ca. 30° til 50°. IP-led er hængeled, som begrænser bevægelsen i én retning.

Arthrokinematik

Arthrokinematik henviser til ledfladernes bevægelse.

1. Talocruralled – Talus ruller i mortisen under dorsalfleksion og plantarfleksion. Under dorsiflexion ruller talus anterior, og den glider posterior. Ved plantarfleksion ruller talus posterior og glider anterior, mens den ved plantarfleksion ruller posterior og glider anterior.
2. Subtalarleddet – Som følge af subtalarleddets anatomi giver den koblede bevægelse af dorsiflexion, abduktion og eversion pronation, mens den koblede bevægelse af plantarfleksion, adduktion og inversion giver supination. Det har to artikulationspunkter – anterior talocalcaneal artikulation og posterior talocalcaneal artikulation. Under inversion i åben kinetisk kæde ruller calcaneus ind i inversion, og den glider/glider lateralt. Under eversion ruller calcaneus ind i eversion, og den glider/glider medialt.
3. Midtarsalleddet – Ved talonaviculærleddet bevæger det konkave navicular sig på det konvekse talus, og derfor er rulningen og glidningen i samme bevægelsesretning. Det calcaneocuboideale led er et sadelled, så bevægelsesretningen ændrer sig afhængigt af bevægelsen. Under fleksion-ekstension er cuboidet konkavt og calcaneus konvekst; derfor sker rulning og glidning i samme retning som i talonaviculærleddet. Under abduktion-adduktion er cuboidet derimod konveks, og calcaneus er konkav, og derfor sker rulning og glidning i den modsatte retning.
4. Lisfranc-leddet – Sekundært på grund af kompleksets knoglelignende og ligamentøse anatomi er den primære rolle stabilitet af mellemfoden, da den har meget lidt bevægelse. Det har tre forskellige buer, og den vigtigste stabiliserende struktur i TMT-leddet er et Y-formet ligament, der er kendt som Lisfranc-ligamentet.
5. MTP- og IP-led – Glid og rulning sker i samme retning som bevægelsen for MTP-leddene, da den konkave base af phalanx bevæger sig på det konvekse hoved af metatarsalens hoved. Det samme gælder for IP-leddene, hvor glide og rullebevægelsen er i samme retning, da den konkave distale phalanx bevæger sig på den konvekse proximale phalanx.

Leddet	Lukket-pakket position	Åben-pakket position	Kapselmønster	Konkav overflade	Konveks overflade	Konveks overflade	Konkav-konveks regel Rulle & glide
Talocrural led	Fuld dorsalfleksion	10o plantarfleksion og midtvejs mellem pronation og supination	Begrænsning af plantarfleksion, dog klinisk dorsalfleksion. Limitation er mere almindelig.	Proximalt – Mortia dannet af Tibia, tibiofibulært ligament og fibula	Distalt – Trochlear overflade af Talar dome	Modsat retning
Subtalarleddet	Fuld inversion	Inversion/plantarfleksion	Begrænsning af inversion ved kronisk arthrose. Begrænsning af eversion ved traumatisk.	Proximalt – Forreste, midterste og bageste facet af talus	Distalt – Calcaneus anterior, midterste og posteriore talare ledflade	Modsat retning
Talonaviculærleddet	Fuld supination	Midtvejs mellem ekstrem ROM	Begrænsning af dorsalfleksion, plantarfleksion, adduktion og intern rotation.	Proximalt – Talushovedet	Distalt – Konkavitet på naviculærknoglen for talus	Samme retning
Calcaneocuboidleddet	Fuld supination	Midtvejs mellem ekstrem ROM	Begrænsning af dorsalfleksion, plantarfleksion, adduktion og intern rotation.	Distal – Cuboid er konkav under fleksion-extension. Calcaneus er konkav under adduktion-abduktion.	Proximalt – Calcaneus er konveks under fleksion-ekstension. Cuboideus er konveks under adduktion-abduktion.	Fleksion-extension = Samme retning Adduktion-abduktion = Modsat retning
Lisfrancleddet	Fuld supination	Midtvejs mellem supination og pronation
1. MTP-led	Hyperextension	Let (10o) ekstension		Bevægelsestabet er større i ekstension end i fleksion.	Distal – basis af phalanx	Proxmial – hoved af metatarsal	Samme retning
2. til 5. MTP-led	Maksimal fleksion	Let (10o) ekstension	Svag (10o) ekstension	Tab af fleksion.	Distalt – basis af phalanges	Proximalt – hoved af metatarsalerne	Samme retning
	Interphalangealt led	Fuld ekstension	Let fleksion	Begrænsning i alle retninger med mere i ekstension.	Distal Phalanx	Proximal Phalanx	Samme retning

Gait og foden

Gait består af gentagne cyklusser i standfasen, når foden er på jorden (fodslag, mid stance, og terminal stance) og svingfasen, når foden er i luften. Ved løb er der en ekstra fase: svævefasen, når begge fødder er løftet fra jorden.

• Under gang er foden ved foot strike supineret, og Chopart-leddet er låst, hvilket gør foden stiv, når hælen først lander.
• Foden pronerer og flader ud under mid-stance, når den kommer i fuld kontakt med underlaget.
• Den terminale stance er derefter kendetegnet ved fremdrift via afsæt af hælen og afsæt af tåen.
• Lisfranc-leddet tillader let dorsalfleksion og plantarfleksion.
• Kraften overføres derefter til forfodens midtersøjle i forfodens tå-af-fasen af skridtet, og forfoden supinerer.
• Den laterale søjle virker i den afsluttende fase af afsætningen under trin, idet den primært giver sensorisk input.
• Alene basen af den femte metatarsal absorberer en betydelig kraft og vægt.

Kombinationen af den faste mellemfod, det let fleksible Lisfranc-led og de fleksible metatarsophalangeale led skaber en løftestang til fremdrift under gang.

Indflydelse på den kinetiske kæde/gang

Som diskuteret ovenfor med MT-ledslåsning er fodens overgang fra pronation til supination en vigtig funktion, der hjælper med at tilpasse sig til ujævnt terræn og fungerer som en stiv løftestang under afsætningen.

• Under pronation låses MT-leddet op, hvilket giver foden fleksibilitet og hjælper med at opretholde balancen.
• Under supination låses MT-leddet, hvilket giver foden stivhed og maksimerer stabiliteten.

Hvis foden forbliver proneret, vil det føre til hypermobilitet i mellemfoden og stille større krav til de neuromuskulære strukturer, der stabiliserer foden og opretholder den oprejste stilling. Hvis foden derimod forbliver supineret, vil mellemfoden være hypomobil, hvilket vil kompromittere fodens evne til at tilpasse sig terrænet og øge kravet til de omkringliggende strukturer for at opretholde postural stabilitet og balance. Cote et al. konkluderede, at den posturale stabilitet påvirkes af fodpositionen under både statiske og dynamiske forhold. Der opstår kædereaktioner som følge af fodens positionering.

I lukkede kædebevægelser finder følgende kinetiske kædereaktion sted i en overproneret fod:

• Kalkaneal eversion
• Adduktion og plantarfleksion af talus
• Medial rotation af talus
• Medial rotation af tibia og fibula
• Medial rotation af tibia og fibula
• Valgus i knæet
• Medial rotation af femur
• Anterior tilting af bækken

I en lukket kædebevægelse finder følgende kinetiske kædereaktion sted i en over-supinerede fod:

• Kalcaneal inversion
• Abduktion og dorsiflexion af talus
• Lateral rotation af talus
• Lateral rotation af tibia og fibula
• Varus ved knæ
• Lateral rotation af femur
• Posterior tilting af bækkenet

Fodbuer

Fodbuerne har funktioner til at absorbere kræfter, støttebase og fungerer som en stiv løftestang under fremdrift i gangen.

Den mediale længdebue, den laterale længdebue og den tværgående bue er de 3 buer, der kompromitterer fodbuerne.

Medial Longitudinal Arch (MLA)

Det er den længste og højeste af alle fodbuerne. Knoglekomponenterne i MLA omfatter calcaneus, talus, navicularis, de tre kileben og de tre første 3 metatarsale knogler. Buen består af to søjler: den forreste og den bageste søjle. Den forreste søjle består af hovedet af de tre første metatarsalhoveder, og den bageste søjle består af tuberositeten af calcaneus. Den plantære aponeurose udgør den bærende bjælke, der forbinder de to søjler. MLA’s apex er den øverste ledflade af talus. Ud over den plantære aponeurose støttes MLA også af fjederligamentet og deltoidligamentet. Musklerne Tibialis anterior og posterior spiller en vigtig rolle i forbindelse med at hæve den mediale kant af buen, mens Flexor hallucis longus fungerer som buesnor.

Lateral Longitudinal Arch (LLA)

Det er den laveste bue og består af calcaneus, cuboideus, fjerde & femte metatarsal som sin knoglekomponent. Ligesom den mediale længdebue (MLA) består den bageste søjle af calcaneus’ tuberositas tuberositas. Den forreste søjle udgøres af 4. og 5. metatarsals hoved af 4. og 5. metatarsal. Plantaraponeurosen, de lange & korte plantare ligamenter giver støtte til LLA. Peroneus longus-senen spiller en vigtig rolle i opretholdelsen af buens laterale grænse.

Transverse Arch

Den er konkav i ikke-belastning og løber medial til lateralt i det midtfods- og tarsometatarsale område. Den knogleagtige del af buen består af metatarsalhovederne, cuboiderne og de 3 cuneiforme knogler. Den mediale og laterale søjle i buen udgøres af henholdsvis den mediale og laterale længdebue. Buen opretholdes af den posteriore tibialis-sene og Peroneus longus-senen, som krydser den plantare overflade fra henholdsvis medial til lateralt og fra lateralt til medial.

Fodens vindmølle-mekanisme

Den plantare aponeurose virker på samme måde som en vindmølle-mekanisme. En ankerspil er typisk en vandret cylinder, der roterer med en krumtap eller en rem på en kæde eller et reb for at trække tunge genstande. Den almindelige anvendelse af en ankerspil er ved at trække skibets anker, der er kendt som en ankerspiral. Denne mekanisme kan ses i foden. Når MTP-leddene er hyperextenderede, bliver plantar aponeurosen spændt, da den er viklet rundt om MTP-leddene. Denne handling bringer metatarsal- og tarsalknoglerne sammen og omdanner dem til en stiv struktur, hvorved de i sidste ende hæver de langsgående buer. Denne funktion er vigtig for at skabe en stiv løftestang til fremdrift under afsæt.

Fodens funktion

Foden kræver tilstrækkelig mobilitet og stabilitet for alle dens funktioner. Mobilitet er nødvendig for at kunne absorbere kroppens jordreaktionskraft. Subtalar pronation har en stødabsorberende effekt under den første hælkontakt. Pronation er også nødvendig for at muliggøre rotation af benet og for at absorbere stød fra denne rotation. Subtalar pronation spiller en rolle i stødabsorberingen gennem excentrisk kontrol af supinatorerne. På den anden side bliver Chopart-leddet ulåst, således at forfoden kan forblive løs og fleksibel. I mellemfoden har foden brug for bevægelighed for at kunne tilpasse sig variationer i underlaget.

Fodstabilitet er nødvendig for at give kroppen en stabil base. Foden skal have kapacitet til at bære kroppens vægt og fungere som en stabil løftestang for at drive kroppen fremad. Denne funktion kræver pronationskontrol af det subtalare led.

Normal fodfunktion giver foden kapacitet til på det rette tidspunkt at omdanne sig fra en mobil adapter til en stiv løftestang. Foden har brug for tilstrækkelig mobilitet til at bevæge sig ind i alle positioner i gangcyklussen og samtidig bevare bevægelighed og stabilitet. Fysiologisk mobilitet er afgørende; hvis mobiliteten var for stor, ville foden ikke have kapacitet til at være stabil. Når denne betingelse er opfyldt, kan leddet understøtte, at man står i den stabile, maksimalt tæt pakkede stilling. Når den normale overgang mellem de to funktioner ikke er normal, kan der observeres mange overbelastningsskader i foden, benet, men også i lænden. Derfor skal de tre faser af jordkontakt falde i det normale tidsinterval, ellers vil der blive anvendt nogle kompensationsmekanismer (f.eks. genu recurvatum i tilfælde af reduceret dorsiflexion), som forårsager overbelastningssyndromer. (Eksempel: chondromalacia, skinnebensbetændelse)

I overgangen fra midstance- til fremdriftsfasen svigter mekanismerne ofte. Overgangen fra eversion til inversion lettes af musculus tibialis posterior. Musklen strækkes som en fjeder, og der oplagres potentiel energi. I slutningen af midstancefasen går musklen fra excentrisk til koncentrisk arbejde, og energien frigives. Musculus tibialis posterior forårsager derefter abduktion og dorsiflexion af caput tali, hvorved baglåret vendes udad. Samtidig trækker peroneus longus-musklen i slutningen af midstance forfoden med en plantarfleksion af første tå. På denne måde bliver forfoden stabil.

Når forfoden bevæger sig i fremdriftsfasen, starter vindmøllefænomenet. Når dorsalfleksionen af de metatarsophalangeale led begynder, udsættes plantarfasciaen for stress. calcaneus bliver lodret og rives i inversion. På samme måde hviler bagfoden i inversion i afviklingen af forfoden.

Når der er nogle abnormiteter i den normale gangcyklus af kroppens funktioner, kan der anvendes nogle funktionelle ortoser. Disse ortoser har kapacitet til at korrigere fodens biomekaniske funktion. I modsætning hertil støtter indlægssåler kun fodbuen. Nedsat eller begrænset bevægelighed i de nedre lemmer kan være forårsaget af en ledbegrænsning. I disse tilfælde kan man anvende nogle klassiske mobiliseringer eller mobiliseringer i henhold til manuel terapi. Når årsagen er en muskelforkortelse, kan der ordineres nogle strækøvelser. Desuden er gode (løbe)sko indiceret.