Statik und Mechanik des Fußes

Der menschliche Fuß ist eine federnde Gewölbekonstruktion mit einer Längswölbung und einem Quergewölbe. Die Längswölbung ist an der medialen Seite höher als an der lateralen. Medial läuft der Wölbungsbogen vom Tuber calcanei über Talus, Naviculare, die drei Cuneiformia zu den Köpfen der Mittelfußknochen I-III. Lateral läuft der Wölbungsbogen vom Tuber calcanei über das Cuboid zu den Köpfen der Mittelfußknochen IV – V. Durch das Quergewölbe wird plantar eine Rinne für die Aufnahme der Fußsohlenmuskeln geschaffen. Die Verklammerung des Quergewölbes erfolgt, abgesehen von den Bändern, vor allem durch die am mittleren und seitlichen Keilbein ansetzenden Sehnenzüge des M. tibialis posterior und den Zug des M. peronaeus longus. Die Längswölbung wird, im Gegensatz zum Quergewölbe, nicht durch die Form der Bausteine, sondern

1. durch die kräftigen plantaren Fußbänder, vor allem durch das Lig. calcaneonaviculare plantare, das Lig. plantare longum und die Plantaraponeurose
2. durch die Fußsohlenmuskeln gesichert.

Sie fangen den Horizontalschub auf. Die Fußmuskeln erhöhen ihren Tonus, verkürzen sich aber auch etwas, was aus der Tatsache zu ersehen ist, dass der belastete Fuß kürzer als der unbelastete ist. Überdehnung der Bänder und Ermüdung der Muskeln können zur Abflachung der Wölbungen führen. Betroffen sind vor allem Berufe, die lange Zeit stehen und stehend schwere Arbeit verrichten müssen. Abflachung der Längswölbung bezeichnen wir als Plattfuß (Pes planus). Da dabei der innere Knöchel tiefer treten muss, kommt es meist zur Ausbildung eines Plattknickfußes (Pes planovalgus). Bei der Abflachung des Quergewölbes nähern sich die mittleren Mittelfußknochen dem Boden. Sie sind außerdem auseinandergespreizt (Spreizfuß). Dieser ist meist mit einer Abduktion der Großzehe und einer Ballenbildung am Grundgelenk der Großzehe verbunden (Hallux valgus). Training und Stärkung der kurzen und langen Fußsohlenmuskeln wirken erhaltend auf die Fußgewölbe. Von den langen Muskeln kommt dem M. tibialis posterior eine besondere Bedeutung zu, weil er das Quergewölbe verklammert, das Lig. calcaneonaviculare plantare von unten stützt und damit dem Tiefertreten des Taluskopfes entgegenwirkt („Anti- planusmuskel“).

Die unter dem Sustentaculum tali verlaufende Sehne des M. flexor hallucis longus bremst das Einknicken nach innen ab („Antivalgusmuskel“). Die Umwandlung des Greiffußes der Anthropoiden zum Standfuß des Menschen zeigt in der Phylogenese und Ontogenese eine Aufrichtung des Fersenbeines im Sinne der Pronation. Zwangsläufig ist damit auch eine Erhöhung der Längswölbung, die beim Neugeborenen noch wesentlich flacher als beim Erwachsenen ist, verbunden. Ein Urteil über das Fußgewölbe geben uns die Fußabdrücke. Eine Überhöhung des Fußgewölbes bezeichnen wir als Hohlfuß. Die besonders belasteten Stellen des Fußes sind mit Baufett gepolstert. Hinten ist es das Fersenpolster, vorne das Polster unter den Köpfen der Mittelfußknochen und unter den Endgliedern der Zehen. Die vorderen Stützpunkte der Längswölbung sind die Köpfe der Mittelfußknochen. Die Druckverteilung nimmt hier von medial nach lateral allmählich ab. Sie ändert sich natürlich mit der Art der Belastung des Fußes. Die Großzehe liegt meistens gerade dem Boden auf.

Bei den übrigen Zehen sind die Grund- und Mittelglieder meist dorsal, die Endglieder plantar flektiert. Sie krallen sich am Boden fest. Der erste Strahl, die Großzehe, ist bei weitem am kräftigsten. Sie ist für das Stehen und Abrollen des Fußes von großer Bedeutung. Ihr Verlust ist deshalb besonders hoch zu werten. Man kann den Fuß als einen zweiarmigen Hebel auffassen, dessen Drehpunkt durch den Talus geht. Der Talus nimmt die Körperlast auf und überträgt sie auf den kürzeren hinteren und den längeren vorderen Hebelarm. Die Trajektorien verlaufen im kürzeren Arm steiler, im längeren schräger. Der am kurzen Hebelarm angreifende dreiköpfige Wadenmuskel (M. triceps surae) hat beim Fersenheben und Abrollen des Fußes bei weitem die meiste Arbeit zu leisten. Er ist deshalb bei Ballettänzerinnen besonders gut ausgeprägt. Alle übrigen auf die Sprunggelenke wirkenden Muskeln sind wesentlich schwächer. Sie haben mehr die Aufgabe, durch leichte Dorsal- bzw. Plantarflexion im oberen und Pronation und Supination im unteren Sprunggelenk und durch Dorsal- bzw. Plantarflexion der Zehen die Fußsohle der Neigung und den Unebenheiten des Bodens anzupassen.