Jak již bylo předesláno, část této publikace je věnována výzkumu plantografických parametrů těhotných žen, který se uskutečnil v letech 2010 – 2013 na FSpS v Brně. Cílem tohoto výzkumu bylo prokázat a charakterizovat změny v zatížení chodidla, reprezentované změnami v hodnotách maximálního tlaku v různých oblastech chodidla, změnami v časových integrálech tlaku, zachycujících celkové zatížení oblasti, a změnami velikosti plochy a doby kontaktu jednotlivých oblastí chodidla s podložkou. Tyto změny byly očekávány na základě tělesných změn ženy v těhotenství a po porodu.
Hypotézy, které jsme si v tomto výzkumu stanovili, zachycovaly především potvrzení existence vztahu mezi změnami pohybových vzorců chůze v těhotenství a signifikantními změnami hodnot maximálních tlaků na chodidle, dále předpokládaly v důsledku těhotenství významné zvýšení zatížení přední mediální části chodidla a zatížení střední části nohy a s tím spojené zvětšení příslušných kontaktních ploch, signalizující snížení nožních kleneb, tedy naše výsledky se měly shodovat s výsledky podobných výzkumů a zpřesňovat je. Nad rámec výsledků těchto výzkumů jsme chtěli zjistit, zda se po dosažení hodnoty tělesné hmotnosti ze začátku těhotenství změní zpět k původním hodnotám i rozložení zatížení chodidla.
Metodika
Výzkumný soubor
Při výzkumu vlivu těhotenských změn na zatížení nohy tvořilo výzkumný soubor celkem 23 těhotných žen (průměrný věk 28,61 let; průměrná počáteční hmotnost 61,61 kg, průměrný hmotnostní přírůstek 12,54 kg), 17 z nich bylo změřeno také po redukci tělesné hmotnosti po porodu. Probandky byly nejčastěji bývalé studentky nebo zaměstnankyně FSpS MU, několik žen bylo osloveno v rámci spolupráce s agenturou pořádající předporodní kurzy. Měření této skupiny probíhala v letech 2010 – 2013 v prostorách FSpS MU.
Harmonogram měření těhotných žen
Zatížení chodidla bylo měřeno na plantografické desce. V tomto výzkumu byla většina žen poprvé změřena do 15. týdne těhotenství. V této době je již oproti prvnímu trimestru výrazně snížené riziko samovolného potratu - až 80 procent samovolných potratů proběhne do 12. týdne těhotenství (babycenter.com), v ČR to bylo v roce 2011 téměř 93% z celkového počtu samovolných potratů (ÚZIS ČR, 2012), navíc ve 13. týdnu těhotenství těhotné obvykle absolvují screening na genetické vady - proto ženy často těhotenství oznamují až v této době. Zároveň bylo dbáno na to, aby dosavadní hmotnostní přírůstek nebyl příliš veliký. Ženy, u kterých byl zjištěn vyšší hmotnostní přírůstek než 5kg, nebyly do výzkumu zařazeny.
Druhé plantografické měření se konalo nejdříve měsíc před očekávaným porodem, u některých žen to bylo jen několik dnů před porodem. Několik probandek pak muselo být vyřazeno kvůli porodu před dohodnutým termínem druhého měření.
Třetí měření probíhalo v intervalu půl roku až 1,5 roku od porodu podle toho, kdy se probandky vrátily na svou původní tělesnou hmotnost.
Průběh měření
Před vlastním měřením je vhodné, aby se proband prošel po místnosti a snažil se uvědomit si a ustálit svou normální chůzi – tedy především její rychlost a délku kroků, aby se předešlo tomu, že změříme zpomalený, soustředěný a nereprezentativní krok (Cavanagh, Ulbrecht, 1994). Ke zjištění vzdálenosti, ze které bude proband vycházet směrem k měřicí desce, se proband postavil do středu měřicí desky a s pohledem upřeným před sebe udělal na chodníku tři kroky, zatímco měřící osoby označily startovní pozici u konců prstů nohy, která došlápla na chodník při třetím kroku. Třetí krok byl určen proto, aby proband stabilizoval svou chůzi, aby se nenacházel v akcelerační části chůze, jak je tomu u prvních dvou kroků, a zároveň nezpomaloval, proto také při měření po došlápnutí na měřicí desku proband pokračoval dál v chůzi (Bus, de Lange, 2005). Ve větší části našeho výzkumu jsme hodnotili levou i pravou nohu zvlášť, proto bylo provedeno vždy pět platných měření (Rosenbaum, 2006) pro každou z nich a pokusy byly programem Average zprůměrovány. Platným měřením se rozumí takové, kdy je měřený krok umístěn přibližně do středu měřicí desky tak, aby celé odvíjení chodidla mohlo být zachyceno senzory. Po neúspěšném pokusu, kdy se proband na plochu senzorů celou plochou chodidla netrefil, byl pokus zopakován.
Obr. 18 měření se systémem Emed
Charakteristika měřicího přístroje a příslušného softwaru
V rámci našeho výzkumu jsme použili plantografickou desku emed-at. Jedná se o elektronický systém pro získávání a hodnocení informací o distribuci tlaku chodidla ve statických i dynamických podmínkách. Deska od firmy Novel je opatřena kalibrovanými kapacitními senzory. U této desky je také možnost snímat pohyb pomocí kamer, což ovšem v našem výzkumu nemá uplatnění.
Technickými parametry této desky jsou:
rozměry: (582x340x20) mm,
plocha pokrytá senzory: (360x190) mm2,
počet senzorů: 1377,
rozlišení: 2 senzory na cm2,
snímkovací frekvence: (25/30/50/60) Hz,
rozsah tlaku: (10 – 990) kPa,
přesnost: 7%,
hysterze: méně než 3%,
rozsah pracovní teploty: (10 – 40)°C,
maximální celková síla: 67 kN.
Pro práci s deskou je vyžadován operační systém Windows XP nebo 2000. Deska začíná automaticky snímat data s prvním kontaktem nohy a desky. Data o měření plantárního tlaku z jednotlivých senzorů na desce jsou sbírána a zobrazována prostřednictvím emed – softwaru, který je dostupný v několika různých verzích od základní až po nejpokročilejší. Tato verze umožňuje:
- měřit a nahrávat tlak nohy ve statickém a dynamickém režimu
- přijímat data od tří kamer současně
- měřit chůzi z obou směrů
- automatické rozpoznání pravé a levé nohy
- zprůměrovat hodnoty vícenásobných měření
- zobrazit hodnoty tlaku ve dvou i trojrozměrném obrázku
- zobrazit linii kroku (centra tlaku), a to i trojdimenzionálně
- zobrazit odvíjení chodidla po jednotlivých časových okamžicích
- zobrazit a uložit informace z desky a z kamer synchronizovaně jako jeden kombinovaný soubor
- vytvořit obrázek maximálních tlaků (obr. 18)
- zobrazit izobarický obrázek
- zobrazit graf závislosti tlaku, síly a plochy kontaktu na čase (obr. 19)
- zobrazit časové integrály síly
- vytisknout obrázek s hodnotami plantárního tlaku v měřítku 1:1
- vkládat do souborů komentáře
- měřit délku a šířku nohy
- hlasitou komunikaci programu
Pro práci s naměřenými a uloženými daty je určen program novel database essential. Tento program poskytuje řadu tabulek s daty probandů, která byla získána prostřednictvím systémů emed, pedar (měřicí vložka do boty) a pliance (plastická podložka deformující se a měřící deformace ve všech třech dimenzích), dále potom s ostatními informacemi o probandech, jako jméno, věk, tělesné parametry. Tento program také zprostředkovává přístup do dalších data zpracujících programů firmy novel, z nichž nejzajímavějšími jsou novel foot report, nebo multimask evaluation, s kterým jsme v našem výzkumu pracovali.
Novel foot report poskytuje automatickou analýzu pedografických měření ve formě posudku. Standardní posudek obsahuje analýzu tlaku v několika předem definovaných oblastech chodidla. Tento posudek je dostupný ve formátu html tak, aby se dal posílat a prohlížet na internetu, nebo je také možno vytvořit tradiční tištěnou verzi. Navíc jsou dostupné také speciální lékařské verze. (Novel, 2008)
Bližší informace o programu multimask evaluation obsahuje následující kapitola.
Obr. 19 Základní výstupní obrázek při měření systémem emed ve 2D zobrazení.
Způsob zpracování a vyhodnocování výzkumných dat
Existuje více možností vizualizace plantárního tlaku. Jsou to buď dvojdimenzionální obrázky ukazující pomocí barevné škály či čísel maximální tlak naměřený během došlapování a odvíjení chodidla každým senzorem. Dále je možno zobrazit okamžité tlaky v daných fázích kroku, nebo také izobarický model, ve kterém jsou místa vyznačující se stejným tlakem spojena čarami podobně, jako vrstevnice na mapě. Tytéž informace lze zobrazit také trojdimenzionálně, tedy místa s vyšším tlakem vystupují z plochy více, než místa s nižším tlakem, a opět jsou tato místa odlišena barevnou stupnicí. Trojdimenzionálními modely lze v programu libovolně otáčet.
Pro srovnávání dat skupiny osob se vyplatí rozdělit chodidlo například na deset oblastí, které nás zajímají, a zobrazit nejvyšší hodnoty tlaku v těchto oblastech jako sloupce ve sloupcovém diagramu. Podobný postup je vhodný i pro náš výzkum, tedy pro srovnávání tlaků na různých místech chodidla při různých hmotnostech.
Další možností, jak velmi čitelně zobrazit informace o průběhu plantárního tlaku jsou grafy závislostí tlaku jednotlivých míst chodidla na čase (viz obr. 20). Z grafu lze dobře vyčíst, na kolik se v kterém okamžiku daná oblast podílí na celkovém tlaku.
Obr. 20 Podíl tlaku jednotlivých míst během kroku (Rosenbaum, 2006)
Většinu z těchto možností vyhodnocování naměřených dat nabízí firma Novel prostřednictvím již zmíněných programů. My jsme využili programumultimask evaluation, skládajícího se z programů: automask, average, creation of any masks, emascii, group editor, groupmask evaluation, multimask evaluation.
Program automask je vlastně kreslícím programem, kde si pomocí uzavřených křivek označujeme jednotlivé oblasti nohy (masky), které budeme později vyhodnocovat. Počet označených oblastí je libovolný. V programu je k dispozici také určitý počet predefinovaných masek, které můžeme aplikovat na jakýkoliv naměřený tlakový obrázek. Používání predefinovaných masek je výhodné, protože hranice oblastí jsou přesně vypočtené z procent délky konkrétního chodidla a hodnot tlaku v okolí hranic. Jsou tedy nejen přesné, ale i univerzální. V našem výzkumu jsme zvolili dva typy masek (viz obr. 21). Jeden pro posuzování maximálních tlaků a časových integrálů tlaku v desíti oblastech (pata, střední část nohy, první, druhá, třetí, čtvrtá a pátá metatarzální hlava, palec, ukazovák, ostatní prsty), druhý pro porovnávání časových parametrů a plochy kontaktu částí nohy s podložkou (pata, střední část nohy, přední část nohy, prsty).
Obr. 21 Dva použité typy masek a jejich popisky
Average vytvoří soubor zprůměrovaných dat z předem označených měření. Vznikne tedy průměrný tlakový obrázek a také grafy s časovými průběhy maximálního tlaku, síly a plochy, jejichž body jsou průměrem hodnot z původních grafů. Z výsledného grafu se potom znovu vypočtou charakteristické hodnoty pro daný krok, které se od původních průměrovaných hodnot mohou lehce odlišovat.
Příklad průměrného tlakového obrázku vzniklého ze tří měření viz obr. 22.
Obr. 22 Tři naměřené tlakové obrazy a jejich průměr
Creation of any masks dovoluje kromě ručního kreslení masek pomocí čar, rovnoběžníků a elips také vytváření masek pomocí procentuálních hodnot plochy chodidla.
Emascii převádí soubory jiného typu na soubory typu ascii tak, aby s těmito soubory bylo možné pracovat v dalších programech, které vyžadují pouze soubory tohoto typu.
Group editor slučuje daná data a masky do skupin, aby se s nimi dále mohlo pracovat v programech pro hodnocení skupin, nebo aby se dalo operovat i v dalších programech se všemi těmito daty najednou.
Groupmask evaluation je program, který vyhodnocuje a analyzuje proměnné spojené s dynamickým tlakem ve vybraných maskách pro celé skupiny dat. Tyto skupiny musí být předem vytvořeny ve zmiňovaném programu. Jeho prostřednictvím lze vytvořit řadu výstupů ve formě sloupcových či čarových grafů, kde barevné reprezentace odkazují na jednotlivé probandy.
Multimask evaluation umožňuje vyhodnocovat mnoho různých parametrů jednoho souboru a to jak celého chodidla vcelku, tak jednotlivých masek zvlášť.
Zpracování hodnot, statistické zpracování
Z výstupních parametrů nabízených programem Multimask evaluation byly vybrány 4 základní parametry, a to maximální tlak (PP) a časový integrál tlaku (PTI) v desíti oblastech chodidla (pata: M01, střední část chodidla: M02, 1. - 5. metatarsální hlava: M03 – M07, palec: M08, ukazovák: M09, ostatní prsty: M10), dále byla zjišťována doba trvání (t) a velikost plochy kontaktu (a) s podložkou pro čtyři oblasti chodidla (pata: M01, střední část chodidla: M02, přední část chodidla: M03, prsty: M04).
Absolutní číselné hodnoty sledovaných parametrů byly pro potřebu interindividuálního porovnání rozdílů mezi jednotlivými osobami s různou tělesnou hmotností či vzorcem chůze normalizovány na relativní hodnoty vyjádřené procenty prvního měření dané osoby. Číselné hodnoty z tohoto měření tedy představovaly 100%, číselné hodnoty z ostatních měření byly potom vyjádřeny odpovídající procentuální změnou.
K výpočtům ve statistické analýze byly tedy použity normalizované hodnoty parametrů. Protože jsme vzájemně porovnávali hodnoty ze tří měření, zvolili jsme metodu analýzy rozptylu (ANOVA). Hladinu statistické významnosti jsme zvolili p = 0.05. V rámci programu Statistica jsme využili také výpočtu věcné významnosti pomocí éta kvadrátu (η2), kde η2 > 0.06 značilo střední efekt a η2 > 1.40 velký efekt. Mezi dvojicemi hodnot jsme provedli testování věcné významnosti pomocí Cohenova koeficientu d, jehož hodnota d > 0.5 odpovídá střednímu rozdílu, hodnota d > 0.8 značí velmi významný rozdíl.
Výsledky
V této kapitole si místo rozsáhlého vypisování všech zaznamenaných změn dovolujeme v textu shrnout pouze ty změny sledovaných parametrů, které byly na obou nohách vyhodnoceny jako významné. U každého parametru je potom tabulka s kompletními výsledky včetně příslušných koeficientů statistické i věcné významnosti.
Maximální tlak u těhotných žen
Maximální tlak souvisí s dynamičností chůze, s rázy při dopadu či odrazu z dané oblasti chodidla. Neobsahuje informaci o tom, jak dlouho se tento tlak v oblasti vyskytoval, často působí právě jen v okamžiku dopadu či odrazu.
Významné změny maximálního plantárního tlaku byly zaznamenány v oblasti střední částí nohy, kde v průběhu těhotenství došlo k nárůstu na levé noze o 24.0% (d = 0.93, p = 0.003), na pravé noze o 16.12% (d = 0.79, p = 0.018). Zvýšení a maximálního tlaku pod střední částí nohy přičítáme zvýšení zátěže na podélnou klenbu a s ním spojenému poklesu klenby vlivem především zvýšení tělesné hmotnosti. Pokud je nožní klenba blíže podložce, připadne na ni větší část dopadového rázu, než v normální poloze.
Další významnou změnou bylo zvýšení maximálních tlaků pod prvními metatarzálními hlavami v těhotenství o 9.85% (d = 0.69, p = 0.046) na levé noze a 12.28% (d = 0.74, p = 0.036) na pravé noze a jejich setrvání na zvýšené hodnotě po porodu – hodnoty zůstaly o 8.54% (d = 0.60, p = 0.108) na levé noze a 10.25% (d = 0.59, p = 0.104) na pravé noze nad počáteční hodnotou. Vzhledem k tomu, že se tlak pod první metatarzální hlavou v průběhu těhotenství zvyšoval, ale po porodu příliš neklesl, nemůžeme tento fakt připisovat pouze změně tělesné hmotnosti, která se po porodu vrací k původní hodnotě. V tomto případě tedy může jít o změnu ve struktuře nohy, pravděpodobnější pro tuto oblast ale bude trvalejší změna ve vzorci chůze, při kterém je zdůrazněn odraz do dalšího kroku z mediální strany přední části chodidla.
Zajímavou zachycenou změnou bylo významné zvýšení maximálního tlaku pod druhými metatarzálními hlavami, a to zejména po porodu, kdy hodnoty skončily na levé noze o 4.62% (d = 0.81, p = 0.101) a na pravé noze o 10.25% (d = 1.42, p = 0.001) nad původními hodnotami. Toto zvláštní chování maximálního tlaku pod druhou metatarzální hlavou by mělo být vysvětleno změnami dvou tlak ovlivňujících parametrů, které se v průběhu těhotenství mění a ovlivňují tak, že to na maximálním tlaku není znát. Změna pouze jediného z parametrů po porodu by potom mohla způsobit zaznamenanou změnu maximálního tlaku. Vzhledem k vývoji maximálního tlaku na první metatarzální hlavě, očekávali bychom i u druhé metatarzální hlavy v průběhu těhotenství zvyšování maximálního tlaku v důsledku změny vzorce chůze směrem k většímu zatížení mediální strany chodidla při odrazu do dalšího kroku. Taková změna zatížení by mohla být kompenzována rozkládáním síly na větší plochu. Zvětšení plochy kontaktu druhé metatarzální hlavy s podložkou lze očekávat spolu s poklesem příčné nožní klenby v důsledku zvýšené zátěže tělesnou hmotností. Po snížení tělesné hmotnosti a zvýšení příčné klenby při zachování nového vzorce chůze by potom bylo možné pozorovat zvýšení maximálního tlaku pod druhou metatarzální hlavou.
Poslední důležité změny se odehrály v oblasti palců, kde došlo ke zvýšení hodnot v těhotenství o 18.24% (d = 0.77, p = 0.018) na levé noze a 26.62% (d = 0.95, p = 0.003) na pravé noze. Po porodu hodnoty zůstaly zvýšené, a to o 19.54% (d = 0.97, p = 0.019) na levé noze a o 23.15% (d = 1.12, p = 0.014) na pravé noze nad původní hodnotou. V oblastech palců měl maximální tlak velmi podobný vývoj jako v oblastech prvních metatarzálních hlav, takže tedy opět nebude souviset pouze se změnami hmotnosti. Krom změněného vzorce distribuce tlaku přisuzujeme zvýšení maximálního tlaku pod palci také změně pohybového vzorce chůze v důsledku změny rozložení tělesné hmoty a posunu těžiště směrem dopředu.
Ostatním zjištěným změnám v dalších oblastech buď nebyla přisouzena dostačující statistická významnost na obou nohách zároveň, nebo na žádné z nich. Generalizující pohled na rozložení plantárních tlaků ve třech hlavních fázích (na začátku těhotenství, před porodem a po porodu) je znázorněn v následujících obrázcích zvlášť pro levou a pravou nohu.
Obr. 23 Izobarické znázornění rozložení plantárních tlaků v počátku těhotenství, před porodem a po porodu na levé noze.
Obr. 24 Izobarické znázornění rozložení plantárních tlaků v počátku těhotenství, před porodem a po porodu na pravé noze.
Obr. 25 Probandka č.1 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed levá noha mneření 1.
Obr. 26 Probandka č.1 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed, pravá noha, mneření 1.
Obr. 27 Probandka č.1 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed levá noha mneření 2.
Obr. 28 Probandka č.1 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed pravá noha mneření 2
Obr. 29 Probandka č.1 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed pravá noha mneření 2
Obr. 30 Probandka č.1 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed pravá noha mneření 3
Obr. 31 Probandka č.2 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed levá noha měření 1.
Obr. 32 Probandka č.2 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed pravá noha měření 1.
Obr. 33 Probandka č.2 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed levá noha měření 2.
Obr. 34 Probandka č.2 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed pravá noha měření 2.
Obr. 35 Probandka č.2 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed levá noha měření 3.
Obr. 36 Probandka č.2 zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Emed pravá noha měření 3.
Obr. 37 Probandka č.1, 3D. zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Pedar pravá i levá noha měření 1.
Obr. 38 Probandka č.1, 3D. zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Pedar pravá i levá noha měření 2.
Obr. 39 Probandka č.1, 3D. zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Pedar pravá i levá noha měření 3.
Obr. 40 Probandka č.2, 3D. zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Pedar pravá i levá noha měření 1.
Obr. 41 Probandka č.2, 3D. zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Pedar pravá i levá noha měření 2
Obr. 42 Probandka č.2, 3D. zobrazení průbiehu plantárních tlakú v systému Pedar pravá i levá noha měření 3.
Všechny hodnoty jsou k nahlédnutí v následujících tabulkách (tab. 1)
Tab. 1 Změny hodnot maximálních tlaků v desíti oblastech levého a pravého chodidla
Časový integrál tlaku u těhotných žen
Udává celkové zatížení oblasti zahrnující jak hodnoty tlaku po celou dobu kontaktu oblasti s podložkou, tak i dobu zatížení.
V časovém integrálu tlaku byly nejvýznamnější změny objeveny v následujících oblastech. Pod střední částí nohy se zatížení v průběhu těhotenství zvýšilo na levé noze o 20.03% (d = 0.92, p = 0.003), na pravé noze o 14.79% (d = 0.61, p = 0.036) a následovalo významné snížení zatížení po porodu o 22.11% (d = 0.79, p = 0.002) na levé noze a o 26.67% (d = 0.89, p = 0.0007) na noze pravé. Zvýšení zatížení pod střední částí nohy v průběhu těhotenství bylo očekáváno vzhledem k jinde popsanému přesunu zátěže ze zadní části nohy směrem ke střední a přední části chodidla, ale také kvůli předpokládanému poklesu podélné klenby v důsledku nárůstu tělesné hmotnosti a dalších těhotenských změn. Pokles hodnot časového integrálu tlaku po porodu byl pak zřejmě zapříčiněn snížením tělesné hmotnosti, ale také zkrácením doby kontaktu této oblasti s podložkou a zvětšením kontaktní plochy, jak plyne z výsledků zmíněných níže.
Pod první metatarzální hlavou došlo v těhotenství ke zvýšení zatížení na levé noze o 18.00% (d = 1.26, p = 0.0006), na pravé noze o 22.64% (d = 1.08, p = 0.001) a též k jeho následnému snížení po porodu o 14.44% (d = 0.67, p = 0.009) na levé noze a o 16.56% (d = 0.57, p = 0.025) na noze pravé. Narozdíl od hodnot maximálních tlaků, které v těchto oblastech zůstávaly zvýšené i po porodu, časový integrál tlaku zde po porodu klesal, bude tedy zřejmě přímo souviset především se změnou tělesné hmotnosti, méně pak se změnou pohybového vzorce, který zde dle hodnot maximálních tlaků po porodu zčásti přetrvává.
Pod čtvrtou metatarzální hlavou bylo na obou nohách po porodu zaznamenáno významné snížení zatížení, a to o 14.09% (d = 0.74, p = 0.004) na levé noze, na pravé noze pak o 17.24% (d = 0.83, p = 0.001). Tento jev si vysvětlujeme tak, že se u laterálních metatarzálních hlav mohla spolu s poklesem tělesné hmotnosti více projevit z těhotenství přetrvávající změna pohybového vzorce chůze a distribuce tlaku na chodidle, kdy přesun zátěže mediálním směrem přirozeně odlehčuje stranu laterální.
V oblasti palců docházelo v průběhu těhotenství ke zvyšování zatížení, o 28.90% (d = 0.79, p = 0.008) na levé noze a o 34.74% (d = 1.08, p = 0.0006) na pravé noze. Zvyšování zatížení palců v průběhu těhotenství jen znovu potvrdilo teorii o přesunu zátěže k mediální hraně přední části nohy.
Ostatní změny opět nebyly statisticky významné, jsou však k dohledání v následujících tabulkách.
Tab. 2 Změny časového integrálu tlaku v deseti oblastech levého a pravého chodidla
Doba kontaktu chodidla s podložkou u těhotných žen
Dobu kontaktu chodidla nebo jeho části s podložkou jsme pro chodidlo jako celek měřili ve fyzikálních jednotkách, tedy absolutně, pro jednotlivé části chodidla potom v procentech doby kontaktu celého chodidla s podložkou, tedy relativně. Při zpracování byly i tyto hodnoty normalizovány vzhledem k hodnotě prvního měření.
Doba kontaktu chodidla s podložkou a její změny nepřímo podávají informace o rychlosti chůze, případně i o pohybovém vzorci chůze. Relativní doby kontaktu jednotlivých částí chodidla s podložkou a jejich změny se vztahují více ke vzorci chůze, přesněji ke vzorci odvíjení chodidla a k podílu daných oblastí na distribuci zatížení.
Pro časové parametry bylo společnou významnou změnou pro obě nohy pouze zkrácení doby kontaktu celého chodidla s podložkou po porodu. Hodnota na levé noze skončila o 4.25% (d = 0.71, p = 0.050) pod původní hodnotou a na pravé noze o 5.75% (d = 0.56, p = 0.132) pod původní hodnotou. V průběhu těhotenství se tento parametr téměř neměnil. Obecné očekávání, že celkové zvýšení zátěže organismu v těhotenství povede ke snížení preferované rychlosti chůze, tedy nebylo naplněno. Ke změně v kontaktní době chodidla došlo až po porodu, zřejmě v souvislosti s celkovým odlehčením, zpevněním a znovunabytím jistoty v pohybu. Původ změny může být i psychický, kdy si matka zvyká většinu potřebných činností udělat co nejrychleji, aby se mohla znovu věnovat svému dítěti.
Zbývající hodnoty změn a příslušných statistických parametrů jsou opět v následujících tabulkách.
Tab. 3 Změna doby kontaktu pro celé chodidlo a čtyři oblasti levého a pravého chodidla
Plocha kontaktu chodidla s podložkou u těhotných žen
Rozdíly ve velikosti plochy kontaktu jednotlivých oblastí s podložkou, především jejich zvětšení, podávají informaci o rozvolňování a poklesu struktur nohy, způsobeném zvýšením tělesné hmotnosti a dalšími těhotenskými změnami. Příčinou mírného zvětšení kontaktní plochy také může být vyšší ráz při dopadu na podložku.
U velikosti plochy kontaktu bylo jedinou změnou statisticky významnou na obou nohách očekávané zvětšení plochy pod přední částí nohy v průběhu těhotenství. Na levé noze se plocha pod příčnou nožní klenbou zvětšila o 3.51% (d = 0.83, p = 0.021), na pravé noze o 3.13% (d = 0.86, p = 0. 031).
Ostatní změny nevykazovaly dostatečnou statistickou významnost a jejich hodnoty jsou k dispozici v následujících tabulkách.
Tab. 4 Změna plochy kontaktu celého chodidla a čtyř oblastí levého a pravého chodidla
Diskuze
V této kapitole bychom rádi poskytli komplexní pohled na zjištěné změny na chodidle, a to bez ohledu na to, zda byly statisticky i věcně velmi významné na obou končetinách zároveň. Tento požadavek totiž nebyl často splněn a při vynechání takovýchto poznatků by mohly scházet cenné střípky komplexní představy o vývoji plantografických proměnných v průběhu těhotenství a po něm. Z rozdílných vývojů na levé a pravé noze jsme potom uvedli ten statisticky významnější. Do výčtu jsou také zahrnuta srovnání s výsledky jinými autory publikovaných výzkumů.
Maximální tlak u těhotných žen
Změny maximálního plantárního tlaku u těhotných žen, představující změnu v pohybovém vzorci chůze, dynamičnosti odvíjení chodidla, proběhly následovně. Na patě se maximální tlak v průběhu těhotenství mírně snižoval, po porodu stoupl. Pod střední částí nohy se tlak naopak výrazněji zvýšil, což se shoduje s většinou ostatních studií (Nyska, 1997; Ribeiro, 2011; Snyder, 2010). Po porodu tlak mírně klesl (uvádí také Gaymer, 2009), mezi původní a konečnou hodnotou však zůstal nezanedbatelný rozdíl. Pod první metatarzální hlavou se tlak v průběhu těhotenství významně zvýšil, což odporuje poznatkům Nysky (1997), a shoduje se s výsledky Ribeiro (2011), po porodu neklesl. Pod druhou metatarzální hlavou se maximální tlak během těhotenství neměnil, po porodu pak došlo k výraznějšímu nárůstu tlaku. Pod třetí metatarzální hlavou došlo v průběhu těhotenství znovu k nárůstu maximálního tlaku, po porodu se tlak snížil jen nepatrně, zůstal tedy zvýšený. Na čtvrté metatarzální hlavě nedošlo v průběhu těhotenství k výraznějším změnám, po porodu zde ale bylo patrné významné snížení maximálního tlaku. Změny pod pátou metatarzální hlavou byly na obou nohách v obou obdobích různorodé a zanedbatelné. V oblasti palců došlo v průběhu těhotenství k velmi výraznému nárůstu maximálního tlaku, po porodu zde tlak zůstal přibližně stejně zvýšený. Pod ukazováky došlo v průběhu těhotenství spíše k nárůstu maximálních tlaků, vývoj po porodu byl různorodý, přikláníme se však kvůli menšímu rozptylu hodnot spíše ke snížení maximálního tlaku v této oblasti. Pod ostatními prsty došlo taktéž ke zvýšení maximálních tlaků v těhotenství, vývoj po porodu byl znovu různorodý, opět se ale přikláníme spíše ke snížení hodnot.
Podtrženo a sečteno, podle zjištěných změn se dynamický vzorec odvíjení chodidla v průběhu těhotenství mění tak, že se zvyšuje podíl střední části nohy při tlumení dopadového rázu, takže se velká část zátěže přesouvá směrem ze zadní části chodidla dopředu. Do odrazu do dalšího kroku se potom více zapojují mediální metatarzální hlavy a všechny prsty. Po porodu, tedy snížení zátěže vyšší tělesnou hmotností, která výši zjištěných hodnot a změn kromě vzorce chůze také ovlivňovala, se část dopadové zátěže přesouvá znovu na patu, zřejmě stále částečně snížená klenba ale zachytává větší rázy, než na začátku těhotenství. Zachovaný vzorec odvíjení chodidla z těhotenství, při kterém se při odrazu zatěžuje především mediální část přední části chodidla, způsobuje prohloubení rozdílů mezi větším zapojením mediálních a menším zapojením laterálních metatarzálních hlav. Nový vzorec chůze také udržuje výrazné zapojení palce, míra zapojení ostatních prstů se snížením zátěže a návratem těžiště k původnímu umístění klesá.
Časový integrál tlaku u těhotných žen
Časový integrál tlaku zastupující celkové zatížení chodidla a jeho jednotlivých částí měl v průběhu těhotenství a po porodu následující vývoj. Zatížení chodidla jako celku se v průběhu těhotenství příliš neměnilo, po porodu byl na obou nohách naznačen mírný pokles zatížení. Stejný vývoj, tedy prakticky žádná změna v těhotenství a po porodu zanedbatelný pokles, byl zaznamenán i v zadní části chodidla. Zatížení pod střední částí nohy v průběhu těhotenství velmi výrazně stouplo, po porodu došlo k ještě výraznějšímu snížení hodnot až pod původní hodnotu, podobně jako ve studii Gaymera (2009). V oblasti první metatarzální hlavy se v průběhu těhotenství hodnota zatížení také výrazně zvýšila, po porodu klesla a zůstala jen zanedbatelně zvýšená. Zatížení druhé metatarzální hlavy v průběhu těhotenství stouplo, po porodu opět kleslo blízko k původním hodnotám. Stejné změny byly zaznamenány i na ostatních metatarzálních hlavách s jediným rozdílem, že zatížení páté metatarzální hlavy po porodu kleslo až pod původní hodnotu a rozdíl oproti původní hodnotě nebyl zanedbatelný. Pod palci došlo k velmi výraznému růstu zatížení v průběhu těhotenství, po porodu se hodnoty dosti snížily, přesto ale zůstaly poměrně vysoko nad původní hodnotou. Zatížení ukazováků i ostatních prstů se v průběhu těhotenství také výrazněji zvýšilo, po porodu opět kleslo.
Pokud chceme shrnout vývoj zatížení nohy v těhotenství a po něm, můžeme říci, že kromě oblasti zadní části nohy se zatížení u všech částí chodidla v průběhu těhotenství zvyšovalo. Nejvýraznější nárůst byl pozorován ve spojitosti se strukturálními změnami a změněným dynamickým vzorcem odvíjení chodidla u střední části nohy a mediální hrany přední části chodidla. Po odeznění těhotenských změn byl ve všech oblastech zaznamenán pokles zatížení, v oblasti palců však nestačil k dosažení původních hodnot, což přisuzujeme vlivu přetrvávajícího změněného vzorce chůze. Výraznější pokles zatížení v oblasti střední části nohy spojujeme také se zkrácením relativní doby kontaktu této části s podložkou v období po porodu, dále je také možný rozklad menší zátěže na větší plochu vzhledem k tomu, že klenba i po porodu zůstala částečně snížená.
Doba kontaktu chodidla s podložkou u těhotných žen
Doba kontaktu chodidla s podložkou, která zprostředkovává údaj o preferované rychlosti chůze, a relativní doba kontaktu jednotlivých částí chodidla s podložkou, která poskytuje informaci o vzorci odvíjení chodidla, se měnily následovně. Doba kontaktu celého chodidla s podložkou se v průběhu těhotenství neměnila, po porodu ale došlo k jejímu výraznému zkrácení. Změny časového podílu paty na odvíjení celého chodidla byly jen malé a představovaly spíše zkracování, a to jak v průběhu těhotenství, tak i po porodu. Pod střední částí nohy docházelo v průběhu těhotenství k nevýraznému prodloužení doby podílu této části na odvíjení chodidla, což odpovídá výsledkům Ribeiro (2011), po porodu se doba kontaktu výrazněji zkrátila, a to tak, že klesla až pod původní hodnotu. Relativní doba odvíjení přední části chodidla se v těhotenství mírně zkrátila, což spíše neodpovídá výsledkům Kardag-Saygiho (2010) a Ribiero (2011), ti ale do přední části chodidla měli zahrnuty i prsty, po porodu zůstala lehce pod původní hodnotou. U prstů došlo k mírnému prodloužení relativní doby kontaktu v průběhu těhotenství, po porodu délka opět klesla k původní hodnotě.
Ženy si tedy v průběhu těhotenství zachovaly preferovanou rychlost chůze, po porodu pro ně bylo přirozenější chodit rychleji, zřejmě z důvodu celkového odlehčení, nebo také spěchu za dítětem. Změny podílu odvíjení jednotlivých částí chodidla na celkové době byly poměrně malé, tendence ale byly velmi podobné změnám u maximálního tlaku. Doba kontaktu střední části nohy se v těhotenství prodloužila na úkor relativní doby kontaktu zadní části nohy s podložkou. Se zvýšenou zátěží se zvýšil také podíl prstů na době odvíjení. Sporná situace u přední části nohy, kdy i přes zvýšení zátěže některých metatarzálních hlav podíl na době odvíjení mírně klesl, může mít příčinu v rozdílném zatěžování mediálních a laterálních metatarzálních hlav. Po porodu došlo k menšímu či většímu zkrácení relativní doby kontaktu s podložkou ve všech oblastech, které jistě souvisí především se zvýšením rychlosti chůze, při němž je potřeba větší dynamičnost, rychlejší přenášení váhy z jedné části chodidla na další.
Plocha kontaktu chodidla s podložkou u těhotných žen
Co se týče plochy kontaktu chodidla s podložkou, celková plocha se v průběhu těhotenství ani po porodu nezměnila. Plocha pod zadní částí nohy se v těhotenství spíše zvětšila a po porodu zůstala navzdory malému poklesu stále zvětšená. Plocha kontaktu střední části nohy s podložkou se v průběhu těhotenství zvětšila, což souhlasí s výsledky Ribeiro (2011) i Segala (2013), po porodu došlo ke zmenšení, velikost plochy ale stále zůstala větší než na počátku těhotenství, což také odpovídá i poznatkům Segala (2013). U přední části nohy se plocha kontaktu v těhotenství zvětšila, po porodu opět došlo ke zmenšení. Velikost plochy kontaktu prstů s podložkou se v průběhu těhotenství příliš neměnilo, došlo jen k mírnému zvětšení na jedné noze, na níž po porodu došlo k výraznějšímu zmenšení.
Změny v ploše kontaktu byly spíše malé, a co se celkových výsledků týče, nekonzistentní. Tendence k určitému zvětšení během těhotenství ve všech jednotlivých oblastech, by se jistě měly projevit zvětšením plochy kontaktu chodidla jako celku. Očekávaný výsledek se tedy zřejmě ztrácí ve velkém rozptylu zjištěných normalizovaných hodnot. K výraznějšímu zvětšení plochy došlo pod podélnou nožní klenbou pravděpodobně v důsledku jejího poklesu, k méně výrazným potom pod příčnou klenbou a pod zadní částí nohy. Poslední zmíněná změna příliš nezapadá do kontextu změn zatížení a přičítáme ji spíše nepřesnému vymezení hranice mezi zadní a střední částí nohy.
Závěry výzkumu
S cílem prokázat a charakterizovat změny v zatížení chodidla, promítající se do hodnot některých plantografických proměnných, které se dějí na základě tělesných změn ženy v těhotenství a době následující po porodu jsme uskutečnili výzkum ve formě kvaziexperimentu.
Tohoto výzkumu se zúčastnilo 23 těhotných žen (průměrný věk 28,61 let; průměrná počáteční hmotnost 61,61 kg, průměrný hmotnostní přírůstek 12,54 kg), u nichž byly plantografické parametry změřeny na počátku a na konci těhotenství, 17 z nich bylo změřeno také po redukci tělesné hmotnosti po porodu.
Měření byla provedena na plantografické desce Emed – at, data byla zpracována v softwaru příslušejícímu k této desce.
Zkoumanými proměnnými byly 4 ze základních plantografických parametrů, a to maximální tlak a časový integrál tlaku v desíti oblastech chodidla (pata, střední část chodidla, 1. - 5. metatarzální hlava, palec, ukazovák, ostatní prsty), dále byla zjišťována doba trvání a velikost plochy kontaktu s podložkou pro čtyři oblasti chodidla (pata, střední část chodidla, přední část chodidla, prsty).
Po provedení normalizace naměřených hodnot, jejich statistickém zpracování metodou ANOVA a analýze výsledků, jsme dospěli k následujícím závěrům.
Závěry pro teorii
Podle námi zjištěných změn maximálního tlaku se dynamický vzorec odvíjení chodidla v průběhu těhotenství mění tak, že se zvyšuje podíl střední části nohy při tlumení dopadového rázu, takže se velká část zátěže přesouvá směrem ze zadní části chodidla dopředu. Do odrazu do dalšího kroku se potom více zapojují mediální metatarzální hlavy a všechny prsty. Po porodu se část dopadové zátěže přesouvá znovu na patu, protože ale podélná nožní klenba zůstává stále částečně snížená, zachytává větší rázy, než na začátku těhotenství. Vzorec odvíjení chodidla typický pro těhotenství, při kterém se při odrazu zatěžuje především mediální část přední části chodidla, přetrvává i po porodu a způsobuje prohloubení rozdílů mezi větším zapojením mediálních a menším zapojením laterálních metatarzálních hlav, než tomu bylo na začátku těhotenství. Tento vzorec chůze také udržuje výrazné zapojení palce, míra zapojení ostatních prstů se snížením zátěže a návratem těžiště k původnímu umístění klesá.
Kvůli zvětšené působící tíze v průběhu těhotenství stoupá zatížení všech částí chodidla kromě oblasti paty, ze které je zátěž posunována směrem dopředu, po porodu pak klesne zatížení ve většině oblastí k původní hodnotě. Výjimkou je oblast palce, kde vlivem změněného vzorce distribuce tlaků na chodidle zůstane zatížení stále zvýšené, a oblast podélné nožní klenby, kde vlivem zkrácení relativní doby odvíjení této oblasti a rozkladem zátěže na větší plochu v důsledku přetrvávajícího poklesu podélné klenby hodnota zatížení klesne až pod hodnotu původní.
Po analýze změn časových parametrů jsme došli k závěrům, že ženy si v průběhu těhotenství zachovávají preferovanou rychlost chůze, po porodu je pro ně přirozenější chodit rychleji a dynamičtěji, což pak má za následek určité zkrácení relativní doby kontaktu s podložkou ve všech oblastech chodidla. Doba kontaktu střední části nohy se v těhotenství prodloužila na úkor relativní doby kontaktu zadní části nohy s podložkou. S jejich zvýšeným zatížením se zvýšil také podíl prstů na době odvíjení chodidla. Podíl doby odvíjení přední části nohy na době odvíjení chodidla mírně klesl, což může mít příčinu v menším zatěžování laterálních metatarzálních hlav, případně v dřívějším přenesení váhy na prsty.
Změny v ploše kontaktu byly spíše nevýznamné. Pravděpodobně v důsledku poklesu nožních kleneb došlo k výraznějšímu zvětšení plochy pod střední částí nohy a k méně výraznému, zato statisticky velmi významnému zvětšení plochy pod přední části nohy, dále pak došlo ke zvětšení plochy kontaktu pod zadní částí nohy. Poslední zmíněná změna příliš nezapadá do kontextu změn zatížení a přičítáme ji spíše nepřesnému vymezení hranice mezi zadní a střední částí nohy.
Nejdůležitějšími změnami na noze v těhotenství, ovlivňujícími námi sledované parametry, bylo tedy snížení nožních kleneb a změna vzorce distribuce zatížení na chodidle v průběhu chůze, zahrnující především větší zatížení mediální strany přední části chodidla a delší zatěžování střední části chodidla a prstů. Obě tyto změny se zčásti projevovaly i po pominutí těhotenských změn. Důležitou změnou po porodu bylo navíc zrychlení chůze.
Výsledky již provedených výzkumů jiných autorů se většinou shodují s námi zjištěnými poznatky ve smyslu přesunu zátěže ze zadní na přední část chodidla a k jeho mediální straně a zvýšení zátěže podélné klenby. Protože jsme ale chodidlo měli rozdělené na více oblastí, než v ostatních výzkumech, přispěli jsme naší studií ke zpřesnění informací o vývoji plantografických proměnných v průběhu těhotenství. V případě vývoje zatížení chodidla po porodu jsme teorii obohatili o některé zcela nové poznatky, které mohou dát podnět k dalším výzkumům podobného zaměření, především s více probandkami a také dlouhodobějším. Potom by mohlo být například zjištěno, jak dlouho přetrvává vzor chůze s výraznějším zatěžováním mediální hrany přední části chodidla, případně zda se dá tato změna považovat za trvalou a zda výraznější změna v této oblasti nevede ke zvýšenému výskytu hallux valgus.
Závěry pro praxi
Bylo zjištěno, že v jiných výzkumech naměřené a námi potvrzené změny ve způsobu zatěžování chodidla v průběhu těhotenství mohou mít vliv nejen na strukturální změny nohy ženy (Segal, 2013), ale také na další části pohybového aparátu, jako například na bolestivost zad (Snyder, 2001). Dle výsledků našeho výzkumu navíc některé změny z těhotenství přetrvávají i po porodu, po němž také dochází i k několika novým změnám, zatímco jiné parametry se vrací k původním hodnotám.
Při těchto nálezech, které nejsou pro optimální funkci nohy zrovna pozitivní, by bylo vhodné se zamyslet nad možností minimalizace příčin a omezení důsledků změn. Co se týče příčin, přibývání na hmotnosti a rozložení tělesné hmoty ovlivníme v těhotenství poměrně těžko. Ačkoliv se v těhotenství nedoporučuje přejídání, neboli takzvaně „jíst za dva“, podobné množství negativ podle odborníků přináší i nedostatečný přísun energie při snaze přírůstek tělesné hmotnosti omezit (Brázdová, 1999). Polohu těžiště těla je ovšem možné mírně ovlivnit neustálou vědomou či podvědomou kontrolou způsobu držení těla, při kterém těhotná dbá na celkově vzpřímené postavení, ramena stažená dozadu a dolů, mírné podsazení pánve a zpevnění břišních svalů. K udržování správné postury mohou pomoci jednoduché posilovací a protahovací cviky, vhodné pro těhotné ženy (viz Bejdáková, 2006; Dumoulin, 2006).
Předcházením či omezováním důsledků těhotenských změn na noze se zabýval například Snyder (2001) při vývoji těhotenské obuvi. Překvapivé je, že při úspěchu, týkajícího se omezení bolestivosti zad těhotných žen nosících jeho těhotenskou obuv (obr. 17), není v našich končinách o těhotenské obuvi prakticky žádná zmínka. V tom vidíme nedostatek a příležitost praktického uplatnění poznatků z výzkumů o vývoji nohy v těhotenství a po porodu. Pokud by univerzální těhotenská obuv nepřinášela u většiny těhotných žen očekávané účinky, přikláněli bychom se potom k individuálně tvarovaným ortopedickým vložkám. Vzhledem k poměrně vysokým rozptylům hodnot, které jsme při zpracovávání hodnot plantografických parametrů zaznamenali, je totiž pravděpodobná určitá variabilita reakcí různých nohou žen na těhotenské tělesné změny.
Pokud si těhotná žena nebude moci zvolit speciální obuv, je v každém případě jistě vhodné výběr obuvi v těhotenství nepodceňovat a pokusit se najít alespoň takovou botu, ve které bude správně podpořena podélná klenba, která zjevně těhotenskými změnami trpí nejvíce a následky na ní zůstávají i po odeznění tělesných těhotenských změn. Určitou formou obrany proti poklesu podélné klenby mohou být i vhodná cvičení nohou.
Z výše zmíněných důvodů bychom doporučili vylepšit osvětu a zájem těhotných žen o zdraví jejich nohou a především o výběr kvalitní obuvi pro období těhotenství prostřednictvím informačních brožurek připojovaných k těhotenským balíčkům, informativních článků v periodicích určených pro ženy a matky, případně také zmínkou o této problematice přímo v těhotenském průkazu.