Pla­ne Vor­fuß­auf­la­ge zur Prä­ven­ti­on und The­ra­pie von Vorfußbeschwerden

N. Becker, T. Obens
Die Metatarsalköpfchen 2, 3 und 4 treten gegenüber den Metatarsalia 1 und 5 tiefer; der Vorfuß verformt sich. Die daraus folgende Fehlbelastung kann zu einer Instabilität des Fußes, zu Metatarsalgien mit Spreizfuß und Hallux valgus sowie im Sinne einer Kettenreaktion zu negativen Auswirkungen auf den gesamten Halte- und Bewegungsapparat führen. Begünstigt wird die Fehlbelastung durch die Schuhkonstruktion: Im Allgemeinen ist der Leisten im Ballenbereich nach unten gerundet; der entsprechende Schuh stellt den Fuß in eine Art Rinne, wodurch die Topografie des Vorfußgefüges unphysiologisch verändert wird. Dies trifft noch stärker zu beim gebrauchten Schuh, der in der Mitte des Ballens zusätzlich abgelaufen ist. Der Fuß benötigt dagegen eine Unterlage, die die horizontale Ausrichtung der Metatarsalköpfchen in allen Belastungsphasen ohne Beeinträchtigung der Beweglichkeit in Längsrichtung gewährleistet.

Ein­lei­tung

Die Meta­tar­s­al­gie (Mit­tel­fuß­schmer­zen) ist kei­ne Dia­gno­se, son­dern ein Sam­mel­be­griff für Beschwer­den, die im Bereich des Vor­fu­ßes auf­tre­ten, ins­be­son­de­re wenn er sich in einem Schuh befin­det. Der Fuß im Schuh benö­tigt für eine kor­rek­te Funk­ti­on einen pass­ge­rech­ten Raum, eine fuß­ge­rech­te Form und einen belast­ba­ren Unter­grund. Bei der Unter­su­chung von Kon­fek­ti­ons­schu­hen zei­gen sich aber oft­mals Pass­form­de­fi­zi­te im Vorfuß­bereich, die den Stand und die Schritt­abwicklung unphy­sio­lo­gisch beein­flus­sen. Zum Beispiel:

  • Bei zu engem Vor­fuß­quar­tier wird der Fuß kom­pri­miert und die hori­zon­ta­le Aus­rich­tung der Meta­tar­sal­köpf­chen behindert.
  • Bei einer zu spit­zen oder zu stark gerun­de­ten Form wird der Vor­fuß wie in eine spit­ze Tüte gescho­ben und dadurch die Zehen in eine Fehl­stel­lung gezwungen.
  • Bei nach­gie­bi­gem und gerun­de­tem Unter­grund wird dem Bal­len kei­ne form­sta­bi­le Unter­la­ge zum Abstoß zur Ver­fü­gung gestellt (Abb. 1).

Die­se Bedin­gun­gen im Kon­fek­ti­ons­schuh ver­ur­sa­chen eine fal­sche Aus­rich­tung des Bal­len- und Zehen­be-rei­ches und kön­nen zu Beschwer­den füh­ren. Wäh­rend Stau­chung und Pfer­chung des Vor­fu­ßes als Ver­ur­sa­cher von Spreiz­fuß, Meta­tar­s­al­gie und Hal­lux val­gus viel dis­ku­tiert wor­den sind, wird die soge­nann­te Bal­lig­keit im Schuh als wei­te­rer Ver­ur­sa­cher kaum beachtet.

Der Fuß leis­tet einen sehr wich­ti­gen Bei­trag zum Ver­ständ­nis des gesam­ten Hal­te- und Bewe­gungs­ap­pa­ra­tes. Nach Tom Myers 1 begin­nen alle gro­ßen Mus­kel­fas­zi­en­ver­läu­fe am Fuß oder umgrei­fen ihn. So beginnt zum Bei­spiel die soge­nann­te ober­fläch­li­che Rücken­li­nie an den Zehen und ver­läuft vom Bal­len über die Fuß­soh­le, sodann über Fer­se, Wade, Ober­schen­kel­rück­sei­te, Rücken und Nacken über den Kopf bis zu den Augen­brau­en. Sie rich­tet den Kör­per auf. Die Spi­ral­li­nie dage­gen zieht sich spi­ra­lig um den Kör­per und umfasst die ande­ren ana­to­mi­schen Mus­kel­fas­zi­en­zü­ge am Fuß (Abb. 2). Es ist leicht vor­stell­bar, dass Ver­än­de­run­gen oder Stö­run­gen im Fuß nicht nur dort, son­dern auch im Ver­lauf der Mus­kel­fas­zi­en­zü­ge zu Beschwer­den füh­ren kön­nen. So ist aus der ortho­pä­di­schen Pra­xis bekannt, dass durch fal­sche Belas­tung des Vor­fu­ßes nicht nur Meta­tar­s­al­gien, son­dern auch Rücken­schmer­zen auf­tre­ten können.

Die Zehen­grund­ge­len­ke agie­ren im Vor­fuß­ge­fü­ge wie eine Ein­zel­rad­auf­hän­gung bei einem Fahr­zeug: Die Köp­fe der Mit­tel­fuß­kno­chen sind nicht über Gelen­ke unter­ein­an­der ver­bun­den, son­dern sie wer­den pas­siv über star­kes Bin­de­ge­we­be, fas­zia­le Struk­tu­ren und aktiv durch Mus­ku­la­tur ver­spannt, ins­be­son­de­re durch den que­ren Kopf des Mus­cu­lus adduc­tor hal­lu­cis. Alle ver­span­nen­den Ele­men­te des Bal­lens lie­gen unter­halb des Äqua­tors der Mit­tel­fuß­köpf­chen (Abb. 3). Beim Gang passt sich der Bal­len an den Boden an und zeigt bar­fü­ßig auf ebe­nem Boden ein typi­sches Belas­tungs­mus­ter: beim Auf­tref­fen einen hohen Druck­auf­bau an der Fer­se, beim Abstoß einen hohen Druck in der Mit­te des Bal­lens. Unter Beach­tung der ana­to­mi­schen Aus­ge­stal­tung kann sich die Bal­len­par­tie nach dor­sal wöl­ben; die Wöl­bung nach plan­t­ar wird dem­ge­gen­über von der Ana­to­mie begrenzt 2.

Gren­zen der Ver­for­mung des Fußes

Mit einem Laser­scan­ner wur­de ermit­telt, wie stark das vor­de­re Quer­ge­fü­ge inver­tiert wer­den kann. Anhand der Vor­fuß­brei­te lässt sich des­sen pro­zen­tua­le Ver­for­mungs­fä­hig­keit ermit­teln. Im Mit­tel scheint sich der Vor­fuß um ca. 10 % der Vor­fuß­brei­te durch­bie­gen zu kön­nen. Hier­bei spie­len jedoch vie­le Fak­to­ren wie Gene­tik, Liga­men­te, Mus­keln, Trai­nings­zu­stand und Alter eine Rol­le. Bei einem jun­gen, trai­nier­ten Mann (Fuß­bal­ler) betrug bei­spiels­wei­se die Durch­bie­gungs­fä­hig­keit 6,8 mm und war damit wesent­lich gerin­ger als bei einem älte­ren Pro­ban­den von 70 Jah­ren, des­sen Vor­fuß sich 15 mm in die Bal­lig­keit aus­run­de­te, da bei ihm schon struk­tu­rel­le dege­ne­ra­ti­ve Ver­än­de­run­gen vor­han­den waren und die sta­bi­li­sie­ren­den Ele­men­te an Fes­tig­keit ver­lo­ren hatten.

An gebrauch­ten Schu­hen (Abb. 4) 3lässt sich die Vor­fuß­be­las­tung gut erken­nen: Ent­spre­chend der pedo­gra­fi­schen Mes­sung braucht sich die Soh­le im zen­tra­len Bal­len­be­reich auf, das Mate­ri­al für die Last­auf­nah­me unter dem Vor­fuß wird redu­ziert, und der Fuß kommt in eine Rin­ne zu lie­gen. Die­ser Effekt wird ver­stärkt, wenn in die­sen Bereich des Schuh­bo­dens wei­che Dämp­fungs­ma­te­ria­li­en ein­ge­bracht wer­den (Abb. 1).

Aber nicht nur gebrauch­te Schu­he zei­gen eine Hohl­le­gung des Ballen­bereiches, son­dern auch neue Schu­he sind im Bal­len­be­reich schon pri­mär gerun­det. So ergab eine com­pu­ter­to­mo­gra­fi­sche Unter­su­chung neu­er unbe­nutz­ter Schu­he 4, dass bei allen Exem­pla­ren der Bal­len­be­reich in sei­ner Mit­te tie­fer­ge­legt ist (Abb. 5).

Die Kon­tur des Schuh­un­ter­baus wird im Leis­ten fest­ge­legt. Ver­schie­de­ne Leis­ten unter­schied­li­cher Her­stel­ler wur­den dar­auf­hin ver­mes­sen. Kei­ner der unter­such­ten Leis­ten war eben, son­dern jeder wies eine Bal­lig­keit unter­schied­li­chen Aus­ma­ßes auf; die Bal­len­mit­te war bis zu 7 mm tie­fer­ge­legt (Abb. 6), bei gebrauch­ten Schu­hen konn­ten Aus­keh­lun­gen von über 10 mm gemes­sen werden.

Test­un­ter­la­gen wur­den ent­spre­chend den ermit­tel­ten Bal­lig­kei­ten aus­ge­schlif­fen und das Ver­hal­ten des Fußes com­pu­ter­to­mo­gra­fisch unter­sucht. Dabei zeig­te sich: Bei bal­li­gem Unter­grund dreht sich der media­le Strahl nach außen, und der Groß­ze­hen­strahl wird supi­niert. Die Meta­tar­sal­köpf­chen 2, 3 und 4 tre­ten tie­fer, und der Bal­len­be­reich run­det sich aus. Dage­gen steht beim pla­nen Unter­grund der media­le Strahl regel­recht pro­niert und das Groß­ze­hen­grund­ge­lenk in der Linie der Meta­tar­sa­li­aköpf­chen (Abb. 7a u. b). Als pla­ner Unter­grund wur­de eine Plat­te aus gewell­tem Feder­stahl von 0,26 mm Dicke über die Ver­suchs­an­ord­nung gelegt und belas­tet. Die­se Plat­te ist in que­rer Rich­tung sta­bil, in Längs­rich­tung jedoch fle­xi­bel. Sie wur­de für wei­te­re Ver­su­che in Ein­la­gen und als Brand­soh­le in Schu­he ein­ge­baut 5.

Um das Ver­hal­ten des Fußes in der Schritt­ab­wick­lung zu ermit­teln, wur­de die aus­ge­schlif­fe­ne Test­rin­ne in Wür­fel geschnit­ten, geh­bar gemacht und der Druck­auf­bau im Bal­len­be­reich unter­sucht 6: Wäh­rend sich das Vor­fuß­ge­fü­ge auf ebe­nem, pla­nem Unter­grund abflacht und ein Druck im Bereich der Bal­len­mit­te ent­steht, ändert sich die Art des Druck­auf­baus im Vor­fuß bei defi­nier­ter bal­li­ger Unter­la­ge. In der Ter­mi­nal-Stance-Pha­se wird zwar im Klein- und Groß­ze­hen­be­reich Kon­takt auf­ge­nom­men, dann aber senkt sich das Vor­fuß­ge­fü­ge und nimmt zum Abdruck – trotz inver­tier­ten Bal­lens – in der Mit­te des Bal­lens Druck auf, um Kraft zur Vor­wärts­be­we­gung auf den Boden zu über­tra­gen. Dar­aus erge­ben sich fol­gen­de Überlegungen:

  • Eine erzwun­ge­ne per­ma­nent gleich­för­mi­ge Ver­for­mung führt auf Dau­er zu einer Schä­di­gung der Fußstrukturen.
  • Es ent­steht eine unnö­ti­ge zusätz­li­che Weg­stre­cke: z. B bei 5 mm Bal­lig­keit pro Boden­kon­takt (1 cm pro Dop­pel­schritt) erge­ben bei 10.000 Boden­kon­tak­ten 100 m.
  • Ener­gie-Mehr­ver­brauch: Da der Fuß jeweils aus dem „Loch“ wie­der he­rausgeholt wer­den muss, ent­steht Ermüdung.
  • Es ergibt sich eine län­ge­re Boden­reaktionszeit, da der Fuß erst absin­ken muss, um sich wie­der absto­ßen zu können.
  • Sta­bi­li­tät im Vor­fuß geht ver­lo­ren, weil eine klei­ne­re Boden­kon­takt­flä­che pro­vo­ziert wird. Das führt zu Insta­bi­li­tät beim Stand und in der Bewegung.
  • Die unphy­sio­lo­gi­sche Auf­la­ge­flä­che sorgt für eine unna­tür­li­che und damit grö­ße­re Belas­tung für den Fuß.
  • Es ent­steht eine unde­fi­nier­te Auf­la­ge­flä­che für Fuß­bet­tun­gen bzw. ortho­pä­di­sche Einlagen.

Die Bal­lig­keit im Vor­fuß­be­reich von Leis­ten und Schu­hen steht im Wider­spruch zur Ana­to­mie des Fußes: Dem Vor­fuß steht im Kon­fek­ti­ons­schuh kei­ne ebe­ne und form­sta­bi­le Auf­la­ge­flä­che zur Ver­fü­gung. Die Köpf­chen der Meta­tar­sa­lia 2, 3 und 4 und die ent­spre­chen­den Zehen­grund­ge­len­ke sin­ken tie­fer; im Gegen­satz dazu wird der Groß­ze­hen­strahl ange­ho­ben sowie außen­ro­tiert und damit das pro­na­to­ri­sche Ein­dre­hen des media­len Strahls mit Tie­fer­le­gen des Groß­ze­hen­grund­ge­lenks ver­hin­dert – der Vor­fuß wird insta­bil. Das hat nega­ti­ve Aus­wir­kun­gen auf den Fuß – in Form einer Meta­tar­s­al­gie — und beein­flusst den gan­zen Hal­te- und Bewe­gungs­ap­pa­rat im Sin­ne der kine­ti­schen Ket­te. Zwar kann sich der Fuß in der Bal­lig­keit defor­mie­ren – dafür ist er ja so beweg­lich aus­ge­stal­tet –, aber eine per­ma­nen­te Fehl­stel­lung in der Bal­lig­keit, zusätz­lich zum knap­pen Raum­an­ge­bot im Vor­fuß­quar­tier, führt zu einer Über­for­de­rung der sta­bi­li­sie­ren­den Struk­tu­ren, zu Meta­tar­s­al­gien, zu Spreiz­fuß, Kral­len- und Ham­mer­ze­hen, zu einer Begüns­ti­gung des Hal­lux val­gus und zu einer nega­ti­ven Beein­flus­sung des gesam­ten Hal­te- und Bewegungsapparates.

Um das Inver­tie­ren zu ver­hin­dern, soll­te der Vor­fuß im Schuh auf einen ebe­nen Unter­grund gestellt wer­den, der wäh­rend der gesam­ten Tra­ge­zeit des Schuhs plan bleibt. Wird die Bal­lig­keit ent­fernt, muss das ent­fern­te Volu­men dem Leis­ten wie­der zurück­ge­ge­ben wer­den. Dadurch ver­än­dert sich bei glei­chem Volu­men die Geo­me­trie und damit auch der Umfang an den rele­van­ten Mess­punk­ten: er nimmt zu. Die­ses Volu­men muss umver­teilt wer­den, ent­we­der unter dem Leis­ten, an den Rän­dern und/oder auf den Leis­ten. Beim hier bespro­che­nen Ver­such wur­de ein Leis­ten umge­baut (Abb. 8a u. b); der neue Leis­ten erhielt dar­auf­hin einen gera­den Boden und eine optisch erkenn­ba­re Ver­än­de­rung. Die­se Leis­ten­form ermög­licht eine fuß­ge­rech­te bar­fuß­ähn­li­che Belas­tung im Schuh.

In einer ein­fach ver­blin­de­ten ran­do­mi­sier­ten Stu­die an 33 fuß­ge­sun­den Pro­ban­den 7wur­de unter­sucht, ob ein fes­ter pla­ner Unter­grund gegen­über einem nach­gie­bi­gen pla­nen Unter­grund zu einer Kom­fort­ein­bu­ße führt. Dazu erhiel­ten die Teil­neh­mer der Stu­die einen fabrik­neu­en Schuh (Snea­ker, glei­ches Fabri­kat, glei­che Mach­art, glei­che Serie). Die dar­in vor­lie­gen­de Ein­le­ge­soh­le wur­de mit einer quer­stei­fen, längs­fle­xi­blen Feder­stahl-Ein­le­ge­soh­le im Cross­over-Ver­gleich getes­tet. Die Ein­le­ge­soh­len sahen iden­tisch aus, sodass optisch kein Unter­schied zu erken­nen war (Abb. 9a u. b). Wie zu erwar­ten, führ­te die Quer­aus­stei­fung zum glei­chen Druck in der Mit­te des Bal­lens wie beim Bar­fuß­gang über die Druck­mess­plat­te. Der Druck beim Gang mit der Ori­gi­nal-Ein­le­ge­soh­le war jedoch gegen­über dem Bar­fuß­gang auf­grund der bal­li­gen Ver­for­mung der Ein­le­ge­soh­le und der Lauf­soh­le – und damit auch des Vor­fu­ßes – redu­ziert. Die quer­stei­fe Feder­stahl­ein­la­ge führ­te nicht zu einer Beein­träch­ti­gung des Tra­ge­kom­forts, und die Pro­ban­den favo­ri­sier­ten den Schuh mit der quer­stei­fen Federstahleinlage.

Fazit

Um die funk­tio­nel­le Ein­heit Fuß/Schuh zuguns­ten des Fußes aus­zu­rich­ten, ist eine pla­ne Unter­la­ge für den Vor­fuß wich­tig. Das ist für alle Schuh­trä­ger jedes Alters sinn­voll, ins­be­son­de­re auch unter Berück­sich­ti­gung der demo­gra­fi­schen Ent­wick­lung in Euro­pa, die eine Über­al­te­rung der Gesell­schaft zeigt und damit auch eine Über­al­te­rung der Füße, die an ihre Leis­tungs­gren­ze gelangt sind. Um am gesell­schaft­li­chen Leben teil­ha­ben zu kön­nen, ist ein funk­tio­nie­ren­der Fuß jedoch unab­ding­bar. Es ist unzwei­fel­haft, dass ein Schuh­werk, das die Phy­sio­lo­gie des Fußes zu wenig berück­sich­tigt, die Lebens­qua­li­tät beein­träch­tigt und den Alte­rungs­pro­zess der Füße vor­an­treibt. Die Fol­gen lie­gen nahe: Knick-Senk­fuß, Spreiz­fuß und Meta­tar­s­al­gie sind die häu­figs­ten kli­ni­schen Erschei­nungs­bil­der bei Fuß­de­for­mi­tä­ten. Ver­schie­de­ne Fak­to­ren wie Über­ge­wicht, Band­la­xi­tät und ins­be­son­de­re unge­eig­ne­tes Schuh­werk kön­nen die Aus­prä­gung von Fehl­stel­lun­gen ver­stär­ken und schließ­lich von einer fle­xi­blen in eine kon­trak­te Form mit sekun­dä­rer Ver­än­de­rung der Fuß­ske­lett-Ana­to­mie führen.

Unter Beach­tung die­ser Über­le­gun­gen soll­te ein Schuh die fol­gen­den For­de­run­gen erfül­len, um Meta­tar­s­al­gien zu ver­mei­den: Er soll aus­rei­chend lang, aus­rei­chend breit und weit sein. Dar­über hin­aus soll er eine ana­to­misch ori­en­tier­te Spit­ze besit­zen und sich an die Dyna­mik des Fußes anpas­sen. Der Schuh soll­te Raum für eine Ein­le­ge­soh­le bzw. für Kor­rek­tu­ren zur Ver­fü­gung stel­len. Ins­be­son­de­re soll er eine pla­ne form­sta­bi­le Bal­len­par­tie besit­zen und die­se über die gesam­te Tra­ge­zeit des Schuhs erhal­ten, um dem Fuß einen kor­rek­ten belas­tungs­fä­hi­gen Unter­grund zu bieten.

Für die Autoren:
Dr. med. Nor­bert L. Becker
Priv. Insti­tut für ange­wand­te Bio­me­cha­nik Tübingen
Wil­helm­stra­ße 134, 72074 Tübingen
norbert.becker@uni-tübingen.de

Begut­ach­te­ter Beitrag/reviewed paper

Zita­ti­on
Becker N, Obens T. Pla­ne Vor­fuß­auf­la­ge zur Prä­ven­ti­on und The­ra­pie von Vor­fuß­be­schwer­den. Ortho­pä­die Tech­nik, 2018; 69 (3): 52–56
  1. Myers TW. Ana­to­my Trains: Myo­fas­zia­le Leit­bah­nen für Manu­al- und Bewe­gungs­the­ra­peu­ten. 2. Aufl. Mün­chen: Urban & Fischer, 2010
  2. Becker N, Flick S, Obens T, Wei­ßer J. Grund­le­gen­des zum Ein­fluss einer quer­aus­stei­fen­den Ein­la­ge auf Fuß und Schuh. Ortho­pä­die-Schuh­tech­nik, 2014; 1: 22–28. https://www.ostechnik.de/images/stories/documents/becker_n_queraussteifende_einlage.pdf (Zugriff am 31.01.2018)
  3. Becker N, Flick S, Obens T, Wei­ßer J. Grund­le­gen­des zum Ein­fluss einer quer­aus­stei­fen­den Ein­la­ge auf Fuß und Schuh. Ortho­pä­die-Schuh­tech­nik, 2014; 1: 22–28. https://www.ostechnik.de/images/stories/documents/becker_n_queraussteifende_einlage.pdf (Zugriff am 31.01.2018)
  4. Becker N, Flick S, Obens T, Wei­ßer J. Grund­le­gen­des zum Ein­fluss einer quer­aus­stei­fen­den Ein­la­ge auf Fuß und Schuh. Ortho­pä­die-Schuh­tech­nik, 2014; 1: 22–28. https://www.ostechnik.de/images/stories/documents/becker_n_queraussteifende_einlage.pdf (Zugriff am 31.01.2018)
  5. Becker N, Grau S, Obens T . Vor­fuß­de­for­mie­rung bei pla­nem und bal­li­gem Unter­grund. Ortho­pä­die-Schuh­tech­nik, 1994; 1: 20–23
  6. Becker N, Grau S, Obens T . Vor­fuß­de­for­mie­rung bei pla­nem und bal­li­gem Unter­grund. Ortho­pä­die-Schuh­tech­nik, 1994; 1: 20–23
  7. Becker N, Obens T, Weis­ser J, Flick D. Quer­sta­bi­li­tät im Kon­fek­ti­ons­schuh durch Feder­stahl­ein­la­gen: Eine pedo­ba­ro­gra­phi­sche Wir­kungs­stu­die mit Anwen­dungs­be­ob­ach­tung. Ortho­pä­de, 2014; 1:1–8
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