Welcher Teil des menschlichen Körpers wird beim aufrechten Stehen am stärksten belastet?

Nehmen wir an, ein gesunder, barfüßiger junger Erwachsener steht bequem auf einer ebenen, festen Oberfläche.

Eine vernünftige Vermutung ist irgendwo um den Fuß herum. Aber ist es der Knöchel, die Ferse oder der Mittelfuß?

Knöchel scheint vernünftig. Druck ist Kraft/Fläche, aber höher kletterst du, weniger Masse musst du stützen (Hals- vs. Lendenwirbel)
Die Grafik hier zeigt, dass der Spitzendruck am Mittelfuß höher ist als an der Ferse. Ich kann jedoch keinen überzeugenden Vergleich zwischen Knöchel und Mittelfuß finden.
Was ist mit der Basis der Wirbelsäule? Sehr kleine Oberfläche im Vergleich zu den beiden Füßen, die einen großen Teil der Last des Oberkörpers trägt. Ich bin mir bei dieser Frage überhaupt nicht sicher, spekuliere nur.

Antworten (2)

Es ist logischerweise klar, dass das Sprunggelenk in der Gruppe der unterhalb seiner Höhe liegenden Gelenke nur teilweise analysiert werden konnte. Es gibt keine direkte Möglichkeit, den Druck auf das Sprunggelenk (auf den Talusknochen) zu messen, aber aus der Logik ist klar, dass es der Punkt mit dem höchsten Druck in der Gruppe der fraglichen Punkte sein sollte, wie auch immer der Druck verteilt ist die anderen Gelenke des Fußes.

Unten sind die Diagramme der Druckverteilung nach Oberflächen (nicht Fugen). Aus dem Diagramm können wir schließen, dass ein Teil des Drucks, den das Sprunggelenk erfährt, sich tangential auf die Mittelfußregion und andere Oberflächen verteilt.


In der Tat der höchste Druck bei stehender Person auf den Füßen. Der Begriff, nach dem Sie fragen, ist Fußdruckverteilung (FPD).

Wenn wir die FPD dynamisch bewerten, ist bei jüngeren Personen die FPD zwischen Kalkaneusregion und Metatarsalregion nahezu gleich, während bei älteren Personen die FDT in der Kalkaneusregion höher ist als der Metatarsaldruck.

Während Stand:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Fußdruckverteilung. A. Maximale Druckverteilung auf alle Sensoren während der Standphase für eine Person. B. Die neun anatomischen Masken, die auf der Innensohle angeordnet sind (MC = medialer Kalkaneus, LC = lateraler Kalkaneus, MA = medialer Bogen, LA = lateraler Bogen, MT1 = erster Mittelfuß, 3 = zweiter und dritter Mittelfuß, 4 = vierter und fünfter Mittelfuß, H = Hallux und T = Zehen).


Druckverteilung nach anatomischer Region. Normalisierte maximale Druckverteilung für die Gruppe der Jungen (weißer Balken) und der Älteren (schwarzer Balken) für jede anatomische Region (mediale Kalkaneusmaske p = 0,0001, laterale Kalkaneusmaske p = 0,03):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Quellartikel , können Sie mit dem Stichwort FPD noch viel mehr finden.

Danke für deine Antwort. Es ist übersichtlich und informativ. Vielleicht kann jemand einen Simulator des menschlichen Fußes auf dem Computer ausführen und eine 3D-Druckkarte erhalten? Es wird fantastisch.
@GrigoriSun Ich würde sagen, dieser Simulator ist ein guter Kandidat für die Promotion für jemanden ... %)
@Ilan Prost Kumpel!

Beachten Sie, dass die Schätzungen in dieser Antwort sehr, sehr grob sind. Ich kann mit Zuversicht sagen, dass der mittlere Druck des Sprunggelenks größer ist als der der Ferse und des Mittelfußes. Ich traue mir aber nicht zu, dass es den Punkt mit dem meisten Druck festnageln kann .


@Ilan gab eine sehr gute Zusammenfassung der Fußdruckverteilung.Der Druck in den Knöcheln wurde in seiner Antwort jedoch nicht analysiert.

Kimizukaet. Al. gemessene Kontaktfläche menschlicher Sprunggelenke unter verschiedenen Belastungs-Kraft-Konfigurationen. Die wichtigsten Ergebnisse sind in der folgenden Grafik dargestellt.

Abb. Lastkontaktfläche

Für ein 70 k g Mensch, die Kontaktfläche jedes Knöchels ist etwa 3 c m 2 , während jeder Fuß mit Bodenfläche ungefähr ist 37 c m 2 . Bitte beachten Sie, dass wir nur die Ferse ( 4 c m × 4 c m ) und der Mittelfuß ( 7 c m × 3 c m ) in obiger Berechnung, die den meisten Druck aushalten.

Die Masse beider Füße im Vergleich zum ganzen Körper können wir getrost vernachlässigen. Es scheint also, dass der Knöcheldruck hier der klare Gewinner ist.