Clinical and biomechanical risk factors for plantar fasciitis in athletes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Plantar fasciitis is one of the most common causes of foot and ankle pain in athletes. Identifying the main risk factors for the disease will allow an individualised approach to both therapeutic and preventive measures in the sports contingent.

AIM: To determine the clinical and biomechanical risk factors for plantar fasciitis.

MATERIALS AND METHODS: The study included 130 athletes from various sports. The athletes were divided into two groups: group 1 consisted of athletes with plantar fasciitis, and group 2 was the control group, consisting of athletes without plantar fasciitis. The assessment included key anthropometric, orthopedic, morphological, and biomechanical indicators.

RESULTS: There was a slight tendency for females to develop plantar fasciitis more frequently. Athletes with plantar fasciitis were more likely to have flat feet (p <0.05), tension and soreness of the posterior tibial muscles (p <0.05), less ankle dorsiflexion (p <0.001), more pronation of the foot (p <0.001) and greater thickness of the plantar aponeurosis. The baropodometric test showed a decrease or, on the contrary, an increase in the plantar pressure of the hindfoot, depending on the severity of the pain syndrome (p=0.004). Dynamic tests showed signs of postural imbalance.

CONCLUSION: Assessing the risk factors for plantar fasciitis in athletes will not only allow us to optimise therapeutic measures, but also to develop personalised preventive programmes, taking into account the main predictors of the disease, which will make possible to reduce the prevalence of the pathology.

About the authors

Anton V. Slivin

Federal Research and Clinical Centre for Sports Medicine and Rehabilitation; Pirogov Russian National Research Medical University

Author for correspondence.
Email: anton-slivin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2107-6525
SPIN-code: 7670-4931

MD

Russian Federation, 5 B. Dorogomilovskaya str., 121059 Moscow; Moscow

Valery V. Karmazin

Federal Research and Clinical Centre for Sports Medicine and Rehabilitation

Email: vkarma@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1971-4420
SPIN-code: 9499-6372

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 5 B. Dorogomilovskaya str., 121059 Moscow

Sergey A. Parastaev

Federal Research and Clinical Centre for Sports Medicine and Rehabilitation; Pirogov Russian National Research Medical University

Email: ParastaevSA@sportfmba.ru
ORCID iD: 0000-0002-2281-9936
SPIN-code: 7612-0480

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor

Russian Federation, 5 B. Dorogomilovskaya str., 121059 Moscow; Moscow

References

  1. O’Sullivan K, O’Sullivan PB, Gabbett TJ. Pain and fatigue in sport: are they so different? Br J Sports Med. 2018;52(9):555–556. doi: 10.1136/bjsports-2017-098159
  2. Kakouris N, Yener N, Fong DTP. A systematic review of running-related musculoskeletal injuries in runners. J Sport Health Sci. 2021;10(5):513–522. doi: 10.1016/j.jshs.2021.04.001
  3. Lopes AD, Hespanhol Júnior LC, Yeung SS, Costa LO. What are the main running-related musculoskeletal injuries? A Systematic Review. Sports Med. 2012;42(10):891–905. doi: 10.1007/BF03262301
  4. Orchard J. Plantar fasciitis. BMJ. 2012;345:e6603. doi: 10.1136/bmj.e6603
  5. Kulibaba KV, Vasilkin AK. Modern aspects of treatment offoot pathology in athletes. Medical alphabet. 2018;3(27):62–63. (In Russ.). EDN: YPUTQL
  6. Thompson JV, Saini SS, Reb CW, Daniel JN. Diagnosis and management of plantar fasciitis. J Am Osteopath Assoc. 2014;114(12):900–906. doi: 10.7556/jaoa.2014.177
  7. Murphy K, Curry EJ, Matzkin EG. Barefoot running: does it prevent injuries? Sports Med. 2013;43(11):1131–1138. doi: 10.1007/s40279-013-0093-2
  8. Rabadi D, Seo S, Wong B, et al. Immunopathogenesis, early Detection, current therapies and prevention of plantar Fasciitis: A concise review. Int Immunopharmacol. 2022;110:109023. doi: 10.1016/j.intimp.2022.109023
  9. Soligard T, Schwellnus M, Alonso JM, et al. How much is too much? (Part 1) International Olympic Committee consensus statement on load in sport and risk of injury. Br J Sports Med. 2016;50(17):1030–1041. doi: 10.1136/bjsports-2016-096581
  10. Coppola M, Sgadari A, Marasco D, et al. Treatment Approaches for Plantar Fasciopathy in Elite Athletes: A Scoping Review of the Literature. Orthop J Sports Med. 2022;10(11):23259671221136496. doi: 10.1177/23259671221136496
  11. Petraglia F, Ramazzina I, Costantino C. Plantar fasciitis in athletes: diagnostic and treatment strategies. A systematic review. Muscles Ligaments Tendons J. 2017;7(1):107–118. doi: 10.11138/mltj/2017.7.1.107
  12. Hamstra-Wright KL, Huxel Bliven KC, Bay RC, Aydemir B. Risk Factors for Plantar Fasciitis in Physically Active Individuals: A Systematic Review and Meta-analysis. Sports Health. 2021;13(3):296–303. doi: 10.1177/1941738120970976
  13. Redmond AC, Crosbie J, Ouvrier RA. Development and validation of a novel rating system for scoring standing foot posture: the Foot Posture Index. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2006;21(1):89–98. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2005.08.002
  14. Sobhani S, Dekker R, Postema K, Dijkstra PU. Epidemiology of ankle and foot overuse injuries in sports: A systematic review. Scand J Med Sci Sports. 2013;23(6):669–686. doi: 10.1111/j.1600-0838.2012.01509.x
  15. Nielsen RO, Rønnow L, Rasmussen S, Lind M. A prospective study on time to recovery in 254 injured novice runners. PLoS One. 2014;9(6):e99877. doi: 10.1371/journal.pone.0099877
  16. Martinelli N, Bianchi A, Martinkevich P, et al. Return to sport activities after subtalar arthroereisis for correction of pediatric flexible flatfoot. J Pediatr Orthop B. 2018;27(1):82–87. doi: 10.1097/BPB.0000000000000449
  17. Pohl MB, Hamill J, Davis IS. Biomechanical and anatomic factors associated with a history of plantar fasciitis in female runners. Clin J Sport Med. 2009;19(5):372–376. doi: 10.1097/JSM.0b013e3181b8c270
  18. Lee SY, Hertel J. Effect of static foot alignment on plantar-pressure measures during running. J Sport Rehabil. 2012;21(2):137–143. doi: 10.1123/jsr.21.2.137
  19. Rodrigues P, Chang R, TenBroek T, van Emmerik R, Hamill J. Evaluating the coupling between foot pronation and tibial internal rotation continuously using vector coding. J Appl Biomech. 2015;31(2):88–94. doi: 10.1123/jab.2014-0067
  20. Kwong PK, Kay D, Voner RT, White MW. Plantar fasciitis. Mechanics and pathomechanics of treatment. Clin Sports Med. 1988;7(1):119–126.
  21. Keenan AM, Redmond AC, Horton M, Conaghan PG, Tennant A. The Foot Posture Index: Rasch analysis of a novel, foot-specific outcome measure. Arch Phys Med Rehabil. 2007;88(1):88–93. doi: 10.1016/j.apmr.2006.10.005
  22. Donatelli R, Wooden M, Ekedahl SR, et al. Relationship between static and dynamic foot postures in professional baseball players. J Orthop Sports Phys Ther. 1999;29(6):316–330. doi: 10.2519/jospt.1999.29.6.316
  23. Chow TH, Chen YS, Hsu CC. Relationships between Plantar Pressure Distribution and Rearfoot Alignment in the Taiwanese College Athletes with Plantar Fasciopathy during Static Standing and Walking. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(24):12942. doi: 10.3390/ijerph182412942
  24. Nakale NT, Strydom A, Saragas NP, Ferrao PNF. Association Between Plantar Fasciitis and Isolated Gastrocnemius Tightness. Foot Ankle Int. 2018;39(3):271–277. doi: 10.1177/1071100717744175
  25. Patel A, DiGiovanni B. Association between plantar fasciitis and isolated contracture of the gastrocnemius. Foot Ankle Int. 2011;32(1):5–8. doi: 10.3113/FAI.2011.0005
  26. Zhou JP, Yu JF, Feng YN, et al. Modulation in the elastic properties of gastrocnemius muscle heads in individuals with plantar fasciitis and its relationship with pain. Sci Rep. 2020;10(1):2770. doi: 10.1038/s41598-020-59715-8
  27. DiPreta JA. Metatarsalgia, lesser toe deformities, and associated disorders of the forefoot. Med Clin North Am. 2014;98(2):233–251. doi: 10.1016/j.mcna.2013.10.003
  28. Cobden A, Camurcu Y, Sofu H, et al. Evaluation of the Association Between Plantar Fasciitis and Hallux Valgus. J Am Podiatr Med Assoc. 2020;110(2):Article_2. doi: 10.7547/17-150
  29. Stecco C, Corradin M, Macchi V, et al. Plantar fascia anatomy and its relationship with Achilles tendon and paratenon. J Anat. 2013;223(6):665–676. doi: 10.1111/joa.12111
  30. Knapik DM, LaTulip S, Salata MJ, Voos JE, Liu RW. Impact of Routine Gastrocnemius Stretching on Ankle Dorsiflexion Flexibility and Injury Rates in High School Basketball Athletes. Orthop J Sports Med. 2019;7(4):2325967119836774. doi: 10.1177/2325967119836774
  31. Johanson MA, Armstrong M, Hopkins C, et al. Gastrocnemius Stretching Program: More Effective in Increasing Ankle/Rear-Foot Dorsiflexion When Subtalar Joint Positioned in Pronation Than in Supination. J Sport Rehabil. 2015;24(3):307–314. doi: 10.1123/jsr.2014-0191
  32. Baris RH, Narin S, Elvan A, Erduran M. FRI0638-HPR Investigating Plantar Pressure during Walking in Plantar Fasciitis. Annals of the Rheumatic Diseases. 2016;75(Suppl 2):1284.3–1285. doi: 10.1136/annrheumdis-2016-eular.5343
  33. Ulusoy A, Cerrahoğlu L, Örgüç Ş. The assessment of plantar pressure distribution in plantar fasciitis and its relationship with treatment success and fascial thickness. Kastamonu Medical Journal. 2023;3(3):139–143. doi: 10.51271/kmj-0114
  34. Drake C, Whittaker GA, Kaminski MR, et al. Medical imaging for plantar heel pain: a systematic review and meta-analysis. Journal of Foot and Ankle Research. 2022;15(1). doi: 10.1186/s13047-021-00507-2
  35. Mahmood S, Huffman LK, Harris JG. Limb-length discrepancy as a cause of plantar fasciitis. J Am Podiatr Med Assoc. 2010;100(6):452–455. doi: 10.7547/1000452
  36. Mansur H, Carvalho GGF, Lima TCP, et al. Relationship between leg-length discrepancy and plantar fasciitis. Journal of the Foot & Ankle. 2019;13(1):77–82. doi: 10.30795/scijfootankle.2019.v13.921
  37. Butterworth PA, Landorf KB, Smith SE, Menz HB. The association between body mass index and musculoskeletal foot disorders: a systematic review. Obes Rev. 2012;13(7):630–642. doi: 10.1111/j.1467-789X.2012.00996.x
  38. Taunton JE, Ryan MB, Clement DB, et al. A retrospective case-control analysis of 2002 running injuries. Br J Sports Med. 2002;36(2):95–101. doi: 10.1136/bjsm.36.2.95

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Concepts of the overload mechanism in the development of plantar fasciitis.

Download (156KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution of athletes in groups 1 and 2 by sport.

Download (225KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Foot position according to the FPI-6 scale (a) and the angle of ankle dorsiflexion (b) in the studied groups.

Download (125KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Distribution of plantar pressure in the anterior and posterior parts of the foot in groups 1 and 2.

Download (168KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Relationship between plantar pressure in the posterior part of the foot, plantar fasciitis, and pain syndrome according to VAS.

Download (82KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Baropodograms of sagittal (a, b) and frontal (c, d) dynamic tests of athletes with plantar fasciitis. The red arrow indicates the displacement and deformation of the COP, the blue arrow highlights the deformation and disintegration of the pressure vectors under the feet, and the blue line marks the amplitude of the COP.

Download (334KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Sagittal slices of T2-weighted images of the feet of athletes with plantar fasciitis.

Download (195KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Biomechanical influence of foot pronation on the development of plantar fasciitis.

Download (158KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».