Наружный продольный свод стопы образован пяточной, кубовидной, 4-й и 5-й плюсневыми костями. При стоянии и ходьбе он прилегает непосредственно к плоскости опоры.
Поперечный свод образуют головки плюсневых костей, располагающиеся по дуге. Центр поперечного свода совпадает с головкой 3-й плюсневой кости, наиболее отдаленной от плоскости опоры.
Однако столь изящно и красиво рассчитанную конструкцию, как стопа, нельзя рассматривать в отдельности от остальных частей опорно-двигательного аппарата. Если посмотреть на весь скелет в целом, можно убедиться, что эта огромная пространственная конструкция служит не только опорой для внутренних органов и мышц, но и предохраняет их от избыточных нагрузок и травм (например, при прыжках) за счет мудро рассчитанной системы «рессор» и « амортизаторов ».
Коленный и голеностопный суставы работают, как правило, в паре, также смягчая удары при ходьбе. Например, если нога подворачивается в голеностопном суставе (то есть усиливается нагрузка в боковом направлении, а голеностоп двигается, как мы знаем, только вверх-вниз), то колено при этом автоматически как бы подламывается, снимая нагрузку с лодыжки и не давая ей сломаться.
Сама ось нижней конечности направлена не вертикально вниз, а под некоторым углом внутрь, что также придает шагу некоторую мягкость: нога не «печатает шаг», а как бы «крадется», заступает одна за другую, выстраивая следы в цепочку.
Рис. 3. Направление оси стопы при ходьбе
При этом в норме нагрузка по стопе распределяется неравномерно – вектор сил направлен от большого пальца к наружному краю пяточного бугра.
Таз как достаточно массивная конструкция напоминает при ходьбе уравновешивающий маховик, который гасит раскачивание туловища. Особенно хорошо это видно в женской походке – пленительное покачивание бедер, как ни прозаично, вызвано тем, что у прекрасного пола нижняя половина туловища более массивна за счет относительно большего, чем у мужчин, таза, и потому ее перемещение сильнее заметно.
Далее движение замыкается на позвоночник: нагрузка с двух ног переносится на вертикально стоящую достаточно гибкую ось.
И в довершение – руки с ритмичным размахом в такт ходьбе. Они тоже двигаются не просто так, а помогают телу балансировать – гасят избыточные вертикальные колебания всей этой сложной и сбалансированной конструкции.
Человекоподобный робот без совершенных человеческих стоп тратит вчетверо больше энергии на ходьбу, так как перегруппировка костно-мышечного аппарата стопы значительно эффективней простого переката, доступного машине.