ISSN : 1598-2920
PURPOSE Previous research has rarely examined foot segment motion and muscle activity simultaneously in relation to foot type. Therefore, this study aimed to investigate how foot type influences segmental foot kinematics and lower limb biomechanics during walking. METHODS Fifty-eight healthy adults were sorted into normal group (NG), pes planus group (PPG), or pes cavus group (PCG) using the Foot Posture Index, navicular drop, normalized navicular height, and normalized instep height. Furthermore, three-dimensional foot kinematics and lower limb muscle activity were recorded during 12-meter, self-paced walking using an optical motion capture system and surface electromyography. Kinematic analysis during the stance phase included measurement of joint angles and ranges of motion (ROM) for the following segments: foot relative to the shank, forefoot relative to the midfoot, lateral forefoot relative to the midfoot, medial forefoot relative to the midfoot, and hallux relative to the medial forefoot. Moreover, muscle activity analysis included the tibialis anterior, peroneus longus, and medial and lateral heads of the gastrocnemius. RESULTS Compared with the NG and PPG, the PCG exhibited greater ROMs in the frontal plane for the forefoot relative to the midfoot and medial forefoot relative to the midfoot. Additionally, the PPG exhibited a greater ROM in the frontal plane for the hallux relative to the medial forefoot compared with the NG. The intersegmental angles according to foot type demonstrated distinct kinematic differences between the PPG and NG in the transverse plane, specifically in the forefoot relative to the midfoot and medial forefoot relative to the midfoot relationships. However, no significant differences were observed in lower limb muscle activity during the stance phase. CONCLUSIONS This study provides insights into kinematic changes according to foot type during walking. Moreover, the findings of this study may deepen our understanding of the intrinsic risk factors for lower extremity injuries and tissue stress associated with variations in foot type.
[목적] 본 연구의 목적은 보행 시 발 유형에 따른 발 운동학적 특성과 하지 근활성도를 비교 분석하는 데 있었다. [방법] 건강한 성인 58명을 모집하여 발 자세 지수, 주상골 하강, 정규화된 주상골 높이, 정규화된 발등 높이를 기준으로 정상발, 편평발, 오목발로 분류하였다. 모든 대상자는 12m의 거리를 편안한 속도로 보행하는 동안 모션 캡처 시스템과 표면근전도를 통해 발 운동학적 특성과 하지 근활성도를 측정하였다. 운동학적 분석에는 입각기 동안 발 분절 간 각도와 가동범위가 포함되었으며, 근활성도 분석에는 앞정강근, 장딴지근, 긴종아리근이 포함되었다. [결과] 오목발은 관상면에서 편평발 또는 정상발에 비해 더 큰 중족부 대비 전족부 가동범위와 중족부 대비 전족부 내측 가동범위를 보였다. 또한 편평발은 관상면에서 전족부 내측 대비 발가락 가동범위가 정상발에 비해 크게 나타났다. 발 유형에 따른 분절 간 각도는 수평면에서 중족부 대비 전족부, 중족부 대비 전족부 내측에서 편평발과 정상발 사이 뚜렷한 운동학적 특성 차이를 나타냈다. 하지 근활성도에서는 모든 근육에서 세 집단 간 차이를 보이지 않았다. [결론] 본 연구는 보행 중 발 유형에 따른 운동학 변화에 대한 이해를 제공한다. 특히 본 연구의 결과는 발 유형 변화로 인해 발생하는 하지 손상 및 조직 스트레스의 내재적 위험 요소를 설명하기 위한 유용한 통찰력을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.
