Embedded Files
Voordat we onderzoek kunnen uitvoeren, hebben we natuurlijk voorkennis nodig over de werking onze voet.
Hoe komen we in beweging?
Hoe komen we in beweging?
Heb je er al eens bij stilgestaan hoe we eigenlijk bewegen? Elke stap die we zetten en elke beweging die we maken, is het resultaat van een wonderlijke en nauwe samenwerking in ons lichaam.
Onze skeletspieren worden bewust aangestuurd door onze hersenen.
Wanneer je beslist om te bewegen, vertrekt er een elektrisch signaal vanuit de hersenen dat via het ruggenmerg en de motorische zenuwen naar de spier reist om deze te activeren.
Kettingreactie_Beweging.mp4Maar een spier kan dit natuurlijk niet alleen. Om een vloeiende beweging te maken, werken de volgende vier cruciale bouwstenen, die van kop tot teen in ons lichaam aanwezig zijn, heel nauw samen:
botten (het skelet): zij vormen de stevige basis van ons lichaam;
spieren: zij leveren de actieve kracht en trekken bewust samen om beweging te veroorzaken;
pezen: zij zorgen voor de stevige verbinding tussen de spieren en de botten;
ligamenten: deze banden ondersteunen en versterken de gewrichten.
Al deze onderdelen worden perfect op hun plaats gehouden en met elkaar verbonden. Samen zorgen ze ervoor dat we allerlei verschillende houdingen kunnen aannemen en ons soepel kunnen voortbewegen.
De bouw en bewegingen van onze voeten
De bouw en bewegingen van onze voeten
Onze voeten dragen ons de hele dag door, maar hoe zit dat complexe mechanisme daaronder nu eigenlijk in elkaar? De voet is een meesterwerk van biologische techniek dat zorgt voor zowel beweging als stabiliteit, en waarmee we de grote krachten die op ons lichaam inwerken kunnen opvangen.
Onze voet bestaat uit 26 botjes: 14 teenkootjes, 5 middenvoetsbotjes en 7 voetwortelbeentjes (inclusief hielbeen). Daarnaast bestaat de voet uit 33 gewrichten, 107 ligamenten en 19 spieren en pezen.
Dankzij al deze onderdelen kunnen we onze voeten op ontzettend veel manieren bewegen.
Bekijk volgend filmpje: 5e jaar of 6e jaar op Google Classroom.
Dankzij deze complexe en flexibele structuur kunnen onze voeten zich moeiteloos aanpassen aan verschillende ondergronden en ons evenwicht feilloos bewaren tijdens het staan, stappen of sporten.
Lichaamszwaartepunt
Lichaamszwaartepunt
Het lichaamszwaartepunt is een denkbeeldig punt in het lichaam waar men in alle richtingen het lichaamsgewicht kan balanceren.
De zwaartekracht oefent een constante kracht uit op het menselijk lichaam. Deze kracht heeft zijn aangrijpingspunt op het lichaamszwaartepunt. Het lichaamszwaartepunt bij mannen ligt op ongeveer 57% van de totale lengte te beginnen van de grond. Bij vrouwen ligt dat gemiddeld op 55% van de totale lengte te beginnen van de grond.
Indien je zelf je zwaartepunt wil bepalen, doe je dat met behulp van volgende formule:
hoogteZwaartepunt = percentage * lichaamslengte
Zwaartekracht
Zwaartekracht
Wanneer een voorwerp stil op een vlakke ondergrond staat, werken de zwaartekracht en de normaalkracht samen om het in evenwicht te houden.
De aarde trekt door middel van de zwaartekracht aan de massa van het voorwerp. Deze kracht grijpt precies aan in het zwaartepunt (het gemiddelde massamiddelpunt van het object) en trekt het voorwerp recht naar beneden.
Omdat het voorwerp door de zwaartekracht tegen de ondergrond drukt, duwt de ondergrond met precies dezelfde kracht terug omhoog (loodrecht op het oppervlak), de normaalkracht.
Het zwaartepunt bepaalt waar de zwaartekracht aangrijpt. Zolang de zwaartekrachtlijn vanuit dit zwaartepunt binnen het steunvlak van het voorwerp valt, blijft het voorwerp staan en levert de ondergrond een gelijke normaalkracht omhoog. Hierdoor is de nettokracht nul en blijft het object stilstaan.
Bekijk bovenstaande video als je niet meer goed weet hoe vectoren gebruikt worden om krachten visueel voor te stellen.
In deze video wordt uitgelegd hoe de zwaartekracht en de normaalkracht werken op objecten op aarde.
Stabiliteit
Stabiliteit
Onze stabiliteit en het bewaren van ons evenwicht hangen af van de constante wisselwerking tussen de zwaartekracht, ons lichaamszwaartepunt (LZP) en de ondergrond. De vijf belangrijkste factoren die bepalen hoe stabiel we staan of bewegen zijn:
de grootte van het steunoppervlak: hoe groter het steunoppervlak van een bepaalde positie is, hoe groter de stabiliteit.
Wanneer we bijvoorbeeld op een stoel zitten, voegt de stoel een extra steunvlak toe. Hierdoor neemt de totale oppervlakte toe, verspreidt de druk zich beter en is de positie erg stabiel. Bij een verkleining van het steunoppervlak (zoals bij staan op één been of bij teenstand) daalt de stabiliteit en stijgt de druk op de voethet aantal steunpunten: hoe hoger het aantal steunpunten dat aanwezig is, hoe groter de stabiliteit. Dit principe zien we bijvoorbeeld bij het gebruik van een looprekje (waarbij het aantal steunpunten oploopt tot wel 5 of 6) of bij een footballspeler in 4-puntspositie (waarbij de speler op beide voeten en beide handen steunt). Een zeer hoge stabiliteit door veel steunpunten betekent in de praktijk wel dat er minder mobiliteit mogelijk is
de hoogte van het lichaamszwaartepunt (LZP): de positionering van het lichaamszwaartepunt ten opzichte van de grond speelt een directe rol: hoe verder het LZP van de grond verwijderd is, hoe instabieler de positie. Omgekeerd geldt dus dat een lager zwaartepunt (dichter bij de grond) zorgt voor meer stabiliteit.
de projectie van het LZP binnen het steunoppervlak: om in balans te blijven, moet de gravitatielijn van het lichaamszwaartepunt loodrecht naar beneden tussen de voeten vallen. Wanneer de projectie van het LZP een grote afstand moet afleggen tot de rand van het steunoppervlak, is de stabiliteit groot. Wanneer we echter te ver van voor naar achter wiebelen, verplaatst deze projectie zich te dicht naar de rand, waardoor we ons evenwicht en onze stabiliteit verliezen.
de stabiliteit kan ook negatief worden beïnvloed door het toevoegen van een externe last, zoals een zware boekentas of tijdens een zwangerschap. Dit zorgt voor een verschuiving van het lichaamszwaartepunt, waardoor het menselijk lichaam harder moet werken om de stabiliteit actief te bewaren.
Druk
Druk
Druk is de drukkracht (F) per oppervlakte-eenheid (A). De SI eenheid is Pascal of Newton/m². De formule kan als volgt voorgesteld worden:
p = F / A
De drukverdeling onder de voet wordt gedefinieerd als de verdeling van de verticale krachten onder de voetzool. In de figuur wordt de drukverdeling weergeven bij het staan op beide voeten. De kleur geeft de grootte van de druk weer. Blauw en groen willen zeggen dat de voet een kleine druk ondervindt, geel duidt op een matige druk en oranje en rood duiden op een grote druk.
Op basis van van de figuur kunnen we dan stellen dat de grootste druk wordt uitgeoefend op de hiel, de koppen van de middenvoetsbeentjes en de grote teen bij een normale stand op beide voeten.
Stappen
Stappen
Als we stappen, herhalen we verschillende fasen steeds opnieuw. Bepaal in welke volgorde deze foto's zouden moeten staan, waarbij men gewoon een simulatie heeft van wandelen.
Foto A
Foto B
Foto C
Foto D
Foto E
Drukverdeling beïnvloeden
Drukverdeling beïnvloeden
Er zijn verschillende factoren die de drukverdeling onder onze voeten kunnen beïnvloeden. Bijvoorbeeld: bouw van de voeten (platvoeten), zwangerschap, bewegingspatroon, type schoeisel, ondergrond, zware boekentas,...
Om deze factoren beter te begrijpen is het de bedoeling dat jullie nu zelf een opstelling maken waarbij we de druk gaan meten op onze voeten.
Vragenlijst
Vragenlijst
Vul deze vragenlijst individueel in, na het begrijpen van de bovenstaande theorie.
Report abuse