Die orthopädische Gewichts-Schuh-Einlage :: Aufbau und Materialbeschaffenheit

Gesundheit und Vitalität
beginnt mit den richtigen Stand der Füsse

Dezentrale Fersenbelastung im Sportschuh bzw. mit Sporteinlagen¹

Das physiologische Dämpfungsverhalten der Ferse beim Aufsetzen auf den Untergrund beruht (vereinfacht) auf dem Prinzip der Verdrängung. Das Fersenbein senkt sich bei Belastung bodenwärts ab und verschiebt die unter dem Calcaneus befindliche Weichteilstruktur zur Peripherie, die sich ausdehnt. Es ergibt sich - bei Belastung auf ebenem Grund - unter der Ferse eine halbkugelförmige Druckverteilung mit maximalem Druck unter dem Fersenbein.

Ist im Schuh der Raum für die Ausdehnung der Ferse zu gering oder wird dieser Raum durch z.B. zu viel Polster eingeengt bildet sich am Rand ein Bereich, in dem es zu einem Weichteilstau kommt.

Die Verformung der Fersenstruktur wird im CT bei statischer Belastung sichtbar; in der Dynamik erfolgt die Analyse mit Hilfe der plataren Druck-verteilungsmessung im Schuh. Eine zu weiche Unterlage nur direkt unter dem Fersenbein führt dazu, daß der physiologische Mechanismus der Fersenstruktur zur Belastungsreduzierung nicht wirksam werden kann, es kommt zu einer relativen Überbelastung der Fersenränder. Diese durch den Schuh bzw. die Einlage bedingte Fehlbelastung ist abhängig von der Höhe der Belastung und der Härte sowie der Einbettung und Geometrie des Dämpfungsmaterials.

Grundlagen der (Sport-) Schuhberatung

Von einer guten Schuhberatung wird erwartet, daß mit ihr vorhandene oder erwartete Probleme im Umfeld der Füße beseitigt werden bzw. überhaupt nicht entstehen. Die Zielsetzung ist damit schnell und einfach formuliert, doch die leidige Erfahrung zeigt, der Weg dorthin ist nicht einfach und häufig auch recht schmerzhaft. Das Problem liegt darin begründet, daß jede Schuhberatung den neuen, individuellen Versuch unternimmt, zwei bzw. drei Problembereiche, den Fuß, den Schuh und das dazugehörige Belastungsprofil, möglichst optimal aufeinander abzustimmen. Nicht alleine der Fuß sondern in einem großen Maße auch der Einsatzbereich, die Sportart, muß bei der Versorgung des Fußes mit Schuhen berücksichtigt werden.

Somit muß eine optimale Abstimmung zwischen Fuß und Schuh berück-sichtigen:

• die anatomischen Gegebenheiten zumindest vom Becken und den unteren Extremitäten

• die anatomischen Gegebenheiten des Fußes

• das statische und dynamische Verhalten des Fußes

• die individuell “sportartspezifischen” Belastungsprofile

• die Eigenschaften und Eigenarten des Schuhs.

Werden alle diese Gesichtspunkte berücksichtigt, wird mit dieser Aufstellung deutlich, daß Untergrund, Bewegungsausführung, Schuh, Einlage, Fuß und Körper immer eine Einheit bilden und im Idealfall optimal aufeinander abgestimmt sind.

Sportschuhe = Schuhe für Sportler ?

In vielen Sportbereichen erfolgt die Bewegungsausführung auf hartem Untergrund. Um die dadurch auftretende hohe Belastung für den Körper zu reduzieren, ist die Dämpfung für den Sportschuh eine wichtige Aufgabe. Dieses auffällige Charakteristikum eines Sportschuhs (sein Schuhboden (Sohle) ist weicher als bei den “modischen” Schuhen mit einer z.B. Ledersohle) hat dem Sportschuh den Weg in viele Bereiche eröffnet. Da die nicht ganz harte Sohlen als angenehmer empfunden werden, findet der Sportschuh nicht nur im Sport sondern auch in vielen Bereichen des Alltags Verwendung. Hierbei können sich aber in Abhängigkeit vom Einsatzbereich und Schuhwahl Überbelastungen für den Körper ergeben (siehe unten: Verschiedene Einsatzbereiche von Schuhen).

Im Sportbereich ist es mittlerweile jedem bewußt (Dank sei der Schuhindustrie), daß für verschiedene Sportarten unterschiedliche Schuhe benötigt werden. Von Seiten der Industrie gibt es schon lange keinen universellen Sportschuh mehr [vgl. Beispiele]. Sie unterscheidet nach verschiedenen Einsatzbereichen oder manchmal auch nach speziellen Sportarten, ob aus technischen oder markt-, werbetechnischen Gründen ist nicht immer erkennbar.

Deutlich ist die Unterscheidung z.B. zwischen Laufschuh und Hallenschuh. Für den “nicht eingeweihten” werden weiterreichende Unterscheidungen, wenn sie sich nicht grade am Gewicht des Läufers oder des Schuhs orientieren, häufig sehr schwierig. Wer erfährt schon die Unterschiede z.B. zwischen einem Volleyball- und einem Squashschuh, aber welcher Squashfreek wird schon mit einem Volleyballschuh Squash spielen?

Versucht man ein an den tatsächlichen Bedürfnissen des “Allgemein-” Sportlers orientierte grobere Einteilung als sie von der Industrie vorgegeben wird und orientiert sich dabei an deutlichen Unterschieden im Einsatzbereich bzw. Aufgabenstellung des Schuhs, so erscheint eine Unterteilung in Laufschuhe, Hallenschuhe incl. Tennis, Fußball, Outdoorsport und universell (Crosstraining) ausreichend.

Zum Laufschuh

Der Laufschuh ist nur fürs Vorwärtslaufen konstruiert und geeignet. Er zeichnet sich aus durch die Unterstützung der Abrollbewegung sowie in den meisten Fällen durch eine geringe bis starke Pronations- und Längsgewölbestütze. Auffällig ist ein in den meisten Fällen geringer Seitenhalt, bei Belastungen quer zur Schuhlängsrichtung liefert der Schaft keinen Halt, der Fuß rutscht vom Schuhboden, es besteht erhebliche Verletzungsgefahr.

Zum Hallen- und Tennisschuh

Bei den Schuhen im Bereich der Hallensportarten einschließlich Basketball und Tennis sind keine Bewegungsrichtungen bevorzugt berücksichtigt, Bewegungen in alle Richtungen werden ausgeführt; der Schuh muß daher dem Fuß Halt geben und zeichnet sich gegenüber dem Laufschuh durch eine im allgemeinen größere Seitenstabilität aus. Auch auf Grund der Tatsache, daß in der Halle in vielen Fällen der Boden bzw. die Bodenkonstruktion eine Belastung (von vertikalen Stößen) reduzierende Wirkung aufweist, ist die Dämpfung durch den Schuh deutlich geringer als beim Laufschuh, der Schuh ist härter.

In diesem Bereich sind zu unterscheiden:
Sportarten “ohne” ausgeprägte Sprünge und Landungen (z.B. Tennis, Badminton, Tischtennis, Squash, Boxen) und Sportarten mit Sprung und Landung (z.B. Basketball, Volleyball, Handball, Aerobic) bei denen die Dämpfung eine notwendige Funktion sein kann.

Zum Schuh für Outdoorsportarten

Den Schuhen für den Outdoorbereich (u.a. Wandern) mangelt es häufig an optimaler Paßform, gleichzeitig sind sie relativ stabil. Im Bereich Outdoor ist neben einer kontrollierten vielfältigen und hohen Belastung des Fußes auch mit unkontrollierten Bewegungen zu rechnen, bei denen der Fuß vor Überbelastungen geschützt werden soll.

Zum “universellen” Crosstrainingsschuh

Der heutige Crosstrainingsschuh entspricht am ehesten der Erwartung eines universellen (nicht nur Sport-) Schuhs und soll daher möglichst alle bisher aufgezeigten Eigenschaften erfüllen.

Zum Fußballschuh

Beim klassischen Fußballschuh wird die Größe durch den Wunsch des Spielers nach einem ganz eng sitzenden Schuh bestimmt (häufig bis zu zwei Größen kleiner als es dem Fuß entspricht). Probleme sind in solchen Fällen, in denen der Fuß stark deformiert und damit eigentlich geringer belastbar wird sehr häufig.

Resümee
Seitens der Industrie werden für verschiedene Sportarten unterschiedliche Schuhe angeboten, bei deren Konstruktion sportartspezifische Bewegungsmerkmale berücksichtigt werden. Da die industrielle “Feineinteilung” manchmal nur schwer nachzuvollziehen ist, genügt in vielen Fällen ein groberes Raster

Laufschuhe,
Hallenschuhe,
Outdoorschuhe,
Universal oder Crosstrainingsschuhe und
spezielle Schuhe.

Diese Einteilung ist der erste Schritt zur Bestimmung des geeigneten Sport-schuhs. Der zweite Schritt bei “normalen” Füßen ist die Paßform.

Der Schuh paßt, wackelt und hat Luft!

Die Form des Schafts und teilweise auch der Sohle bestimmen im Wesentlichen die Paßform. In diesem Zusammenhang muß ganz deutlich hervorgehoben werden, daß jede Firma ja sogar häufig jedes Modell eine unterschiedliche Paßform aufweist.

Da hilft nur probieren, probieren, probieren. [Ein guter Berater “vor Ort” zeichnet sich dadurch aus, daß er relativ schnell die “in Frage kommenden” Modelle (seitens der Paßform) aus dem (für den einzelnen) übergroßen Angebot herausfiltert.]

Eine Hilfe bei der optimierten Anpassung zwischen Fuß und Schuh bildet die Einlegesohle, sie ist ein wichtiges Bindeglied zwischen Fuß und Schuh. So soll durch die in den Sportschuhen vorhandene Einlegesohle eine Paßformverbesserung zwischen Schuh und Fuß erreicht werden. Hierbei wird der Formunterschied zwischen dem “eckigen” Innenraum des Schuhs (bedingt durch die verwendete Leistenform) und dem “runden” Fuß durch weiche Materialien ausgeglichen, die der Fuß leicht verformen kann, um sich damit seinen individuellen Schuhinnenraum zu gestalten.

Ideal wären Einlagen, die durch einen optimalen Formschluß zwischen Fuß und Schuh sowohl bei statischer als auch bei dynamischer Belastung die Stabilität und Funktionalität des Fußes im Schuh unterstützen.

In vielen Fällen kann bzw. könnte das Schuhproblem durch eine individuelle (orthopädische) Einlage gelöst werden.

Individuelle (orthopädische) Einlage

Einer orthopädischen Einlage kommen neben der Paßformoptimierung aber noch viel wichtigere Aufgaben zu: Sie soll statisch und dynamischen Fußfehl-belastungen entgegenwirken und die auf den Fuß und damit Körper wirkende Belastungen reduzieren. Auch hierfür ist ein enges Zusammenwirken mit dem Schuh erforderlich: Wird zum Beispiel bei einem Senkfuß durch den Schuh (spe-zielle Verstärkung an der medialen Seite oder gar durch eine eingearbeitete mediale Längsgewölbestütze) der übermäßigen Bewegung des Fußes nach medial entgegengewirkt, so darf die durch die orthopädische Einlage zusätzlich bewirkte Abstützung des medialen Längsgewölbes nur geringer ausgeprägt sein als bei einem Schuh, der keine oder eine nur geringe mediale Abstützung beinhaltet. Es zeigt sich, daß eine optimale Versorgung nur dann erreicht wer-den kann, wenn Schuh und Einlage aufeinander abgestimmt sind.

Im Bereich des Vorfußes kommt bei dem Beschwerdezustand “schmerzhafter Spreizfuß” eine weitere Problematik hinzu. Nicht nur, daß die Schuhe unter-schiedliche Formen haben, die den Vorfuß mehr oder weniger zusammendrücken, und verschieden “hart” im Bereich der Metatarsalköpfchen sind, der Vor-fußbereich wird auch individuell sehr unterschiedlich bei verschiedenen Sportarten belastet. Beim Laufen ist die Belastung recht einheitlich durch ein kontinuierliches Abrollen; hier muß die Spreizfußpelotte dazu dienen, die empfindlichen Bereiche des Vorfußes zu entlasten ohne selber zu Problemen zu führen.

Im Bereich der Spielsportarten (Fußball, Basketball, Handball, Volleyball) kommt für die Versorgung erschwerend hinzu, daß nun durch Sprünge und Landungen, die über den Vorfuß ausgeführt werden, die Belastung auf die Metatarsale deutlich variiert und im Regelfall höher ist als beim Lauf. Die Erfahrung zeigt, daß speziell die Belastung bei der Landung nach Sprüngen darüber hinaus in-dividuell recht unterschiedlich erfahren wird. Für die Spreizfußpelotte bedeutet dies, daß sie mit zunehmender Belastung eher weicher (dabei großflächiger bzw. großvolumiger) werden sollte. Diese Ausführungen zeigen: Auch eine universelle Sporteinlage kann es nicht geben.

Daher auch die Notwendigkeit der unterschiedlichen Entwicklungen
und Ausführungen, der “orthopädischen Schuhgewichtseinlage”

Ihrer Formgebung - 3 Varianten
- orthopädische optimierte Schuhgewichtseinlage mit Fußbett (Zehen und Thalus)
- orthopädische optimierte Schuhgewichtseinlage (s.o.) mit Noppen
- Gewichtschuheinlage standard unter Verwendung von erforderlichen zusätzlichen
Einlagen
- Ihrer Oberflächenbeschaffenheit
- Im Sinne der Studie wird hier als Basis stoffartiges Gewebe verwendet, deren
Oberflächenbeschaffenheit waschbar und wasserabweisbar sein soll,
- jedoch aber die Fähigkeit besitzen, den Fußschweiss absorbieren, um ein Rutschen auf den Sohlen zu verhindern.
• Ihrer Eigenbeschaffenheit - Luftzirkulation
- bei der Standard- und Fußbett-Schuhgewichtseinlage
werden im vorderen drittel entsprechende Lüftungsbohrungen vorgenommen.
- bei der Noppenausführung ergibt sich es aus dem Praxistest

Forschungsansatz

Aufbau/Stärkung der Muskalatur (stärkere/verstärkte Kalorienerbrennung/Fettmasseabbau)
Behebung von sogenannten “Schonfehlstellungen”
speziell für empfindliche Füße geeignete Schuhe
für empfindliche Füße konfektionierte und individuelle Fußbettungen
Zusammenhang zwischen der Wirkung einer Fußbettung und dem Schuh
aktive Fußmuskelstimulierung, aktives Fußmuskeltraining
Belastungsreduzierung im Sicherheitsschuh
Verbesserung des Tragekomforts bei Sicherheitsschuhen
fußgerechter Alltagsschuhe (Form und Belastungsreduzierung)

Durch die enge Zusammenarbeit der Arbeitsbereiche, Medizin (Orthopädie, Sportmedizin) und Technik (Physik, Biomechanik, Orthopädie-Technik und Orthopädie-Schuhtechnik) mit Anwendung / “Praxis” (u.a. Schuhproduzenten, Schuhverkäufer, Sportler) ergeben sich viele neue Ideen und Arbeitsaufgaben die sich nicht nur in wissen-schaftlichen Arbeiten wieder-finden, sondern die auch direkt für den Kunden / Patienten gewinnbringend umgesetzt werden können.

Ermittelte Daten über

die Druckverteilung unter dem Fuß barfuß und im Schuh
(Systeme www.novel.de),
Bewegungs- und Belastungsverhalten des Fußes (System www.zebris.de)
Bewegungsausführungen von Fuß, Bein, Rumpf und Kopf (System www.zebris) werden “biomechanisch-orthopädisch” ausgewertet und interpretiert. “Lösungs-vorschläge” wurden erarbeitet und können gegebenenfalls von “Technikern” in Hilfsmittel umgesetzt werden.

Herangezogene aktuelle Veröffentlichungen:

Sportschuhe mit zu schwachem oder fehlendem Gelenkstück. Überlastung ist programmiert in: Sportversorgung - Sonderheft der Orthopädieschuhtechnik, 1999 - Maurer Verlag, Geislingen
Einlagen für Sport !? in: Sportversorgung - Sonderheft der Orthopädieschuhtechnik, 1999 - Maurer Verlag, Geislingen
Die funktionelle Einheit Fuß - Schuh in: Sportversorgung - Sonderheft der Orthopädieschuhtechnik, 1999 - Maurer Verlag, Geislingen

Herangezogene wissenschaftliche Arbeiten

The influence of the shoe over the biomechanik of foot - Poster ISB Congress, Calgary 1999 in:book of abstracts (816) -
Wirkung orthopädischer Fußeinlagen in Sportschuhen Vortrag 36. Deutscher Kongress für Sportmedizin und Prävention, Freiburg 1999 in:Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin - Sonderheft / Abstractband September 1999 (110)
Dezentrale Fersenbelastung, Poster 36. Deutscher Kongress für Sportmedizin und Prävention, Freiburg 1999 in:Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin - Sonderheft / Abstractband September 1999 (110)
Einfluß unterschiedlicher Brandsohlen auf die Belastung des Fußes, Poster 4. D.A.F. Jahreskongress, Stuttgart 1998
Sportschuhe mit zu schwachem bzw. fehlendem Gelenk - Aus-wirkung auf den Fuß, Poster 4. D.A.F. Jahreskongress, Stuttgart 1998
Metatarsalgie in Folge erzwungener Vorfußdeformierung Poster Deutsch-Österreichischer Orthopädenkongress, Wien 1997

Quellenachweis - Literaturverzeichnis

1) Thomas Obens* - Norbert L. Becker *Dipl. Phys. Dr. rer.soz.: Privates Institut für angewandte Biomechanik,Dr. med.: Orthopädische Praxisgemeinschaft Dr. Becker, Dr. Lingg Wilhelmstr. 134 · 72074Tübingen

Abrahamson, E. 1927. Zur Kenntnis der Mechanik des Mittelfußes. Beely, F. 1882. Zur Mechanik des Stehens. Güler, H.C., Berme, N., Simon, S.R. 1998. A viscoelastic sphere model for the representation of plantar soft tissue during simulations. Journal of Biomechanics, 31 847 - 853.