足弓對我們的影響從日常站姿、走路到跑步等生活和運動,擴及範圍之廣,其衍伸的常見問題如足底筋膜炎、扁平足更成為不少跑者心中永遠的痛。足弓是人體的靜態支撐結構,面對負載時,會保護足部構造與內部組織,吸收因變形造成的衝擊或失衡,並具彈性地積存能量、提升踢地力等作用。本篇深入探討足弓是怎麼保護我們的,也為你解析足底傷害如何產生,更教你一招有效舒緩足底筋膜慢性發炎的拉伸動作。
足部的縱弓構造含括了內側縱弓(從第一至第三蹠骨→楔骨→足舟骨→距骨→跟骨)與外側縱弓(從第四至第五蹠骨→骰骨→跟骨)。
足弓中的骨骼排列本身就像是石拱橋般,是維持弓形構造的基礎,如下圖。以前曾經很熱切議論過肌肉活動是否涉及這種弓形構造的靜態維持。有無數研究者對此議論紛紛,但根據Basmajian(1985)的彙整,以正常足部來說,在靜態的維持上弓形構造本身以及其連結的韌帶會同時發揮主要的作用,不見得需要肌肉的作用。然而一般認為,在承受龐大負荷的狀態或需要微調平衡之類時,肌肉也會 參與其中從旁輔助。
韌帶是與骨骼排列構造同等重要的靜態支撐結構,而於內側縱弓的頂點處支撐著足部的是蹠側跟舟韌帶(彈簧韌帶)。這條韌帶強韌地連接起跟骨的載距突與足舟骨的下面。這條彈簧韌帶位於搭在跟骨之上的距骨中,比載距突更往前方突出,從下方支撐著連接足舟骨與幾塊軟骨的距骨頭。載距突與足舟骨之間沒有骨性的連結,而距骨頭就搭載於這條韌帶上。
足底短韌帶(蹠側跟骰韌帶)和彈簧韌帶一樣,於外側縱弓的頂點處結合,連接跟骨與骰骨的下面,是一條極為強韌的韌帶。足底短韌帶的淺層處有條足底最長的韌帶「足底長韌帶」,於深層處連結跟骨與骰骨,於淺層處則是連接跟骨與蹠骨,在維持外側縱弓上發揮著重要的作用。
於最表層連結起跟骨與蹠骨頭的這片結實結締組織稱為足底筋膜(如上圖)。腳趾那側會隨著腳趾背屈而拉扯附著部位,以結果來說,這個動作會拉抬縱弓。此結構稱為絞盤機制(如下圖)。一般推測,在步行或跑步的push off狀態中,足弓因為這種機制而變強,足部的彈簧便會被有效活用在推進上。
當腳趾呈屈曲姿勢或是在放鬆的狀態下,足底筋膜會鬆弛,沒辦法清楚摸到它,不過張力會隨著腳趾的背屈而增加,因此從足底的腳跟部位前端(跟骨隆突的遠端邊緣)附近開始,便可明確摸到在足弓中央處逐漸緊繃的筋膜。
跑者的足底筋膜有時會發生慢性發炎,不過在這類足底筋膜炎的案例中,因其構造使然,每個案例主訴的症狀百百種,有的人是足弓感到疼痛,有的則是腳跟疼痛。這種疾患若疏於適切的治療,很容易演變成慢性病,目前已知使用毛巾等讓腳趾背屈進行拉伸,或是進行所謂的踏竹板,這類拉伸動作都能發揮不錯的效果。
足弓變低時所引發的問題大多為內側的問題。如前所述,距骨頭位於內側縱弓的頂點處,來自其足底側的支撐只有彈簧韌帶,並無骨頭的支撐。筆者得知此事之初也深感驚訝。實際上,我曾遇過一個足部旋前而足弓明顯變低的案例,仔細觀察其足部發現,距骨頭跑出這條韌帶的支撐而變得搖搖欲墜。在這樣的案例中,有不少主訴症狀是彈簧韌帶有明顯的壓痛,總覺得就構造上來說,內側縱弓會發生問題是必然的。
另一方面,外側足弓本來就比內側還低,幾乎沒看過這裡塌陷的案例,這點以構造來說也是可以理解的。然而必須注意的是,雖然骰骨的疲勞骨折極其罕見,但外側蹠骨發生疲勞骨折的案例卻屢見不鮮。即便是為足弓塌陷所苦的人的腳,試圖拉伸縱弓構造施加外力時,要以肉眼確認足弓伸長的模樣應該不是件容易的事。請各位讀者務必測試看看。足弓的靜態支撐結構就是如此堅固。
然而,令人意外的是,一旦對足部施加扭轉的負荷,就能輕易造成足弓變低。請固定後足部,試著讓前足部旋後。肉眼即可看出縱弓變平坦了。這樣的狀況實際上會發生在支撐中且後足部旋前的情況下。後足部若在旋前姿勢下承受負載,光是這樣就會讓距骨幾乎從跟骨往內側崩塌,而前足部也會呈旋後姿勢,導致足弓變得平坦。
根據Arangio等人(2000)運用三次元力學模型來進行計算的研究,在距下關節位於中立位的狀態下,施加約70㎏重的負載,並讓後足部旋前5°,前足部便 會呈旋後姿勢,對第一蹠骨的負荷則變大了。此時,拉伸內側足弓頂點處的距骨頭與足舟骨之間的關節的力矩增加了47%,而拉伸足舟骨與內側楔骨之間的關節的力矩則增加了58%。
像這樣讓跟骨往內側倒,或是距骨頭、足舟骨逐漸往內側塌陷,是後足部旋前最具代表性的狀態,以結果來說,此舉讓內側的縱弓伸展而變得平坦,對內側的支撐結構強加了莫大的負擔。
順帶一提,在同一項實驗中,讓後足部旋後5°的情況中,拉伸跟骨與骰骨之間的關節的力矩增加了55%。
也就是說,旋後反而會加大外側縱弓的負擔。仔細觀察彈簧韌帶的纖維走向,看得出來是從後方外側往前方內側、往能限制前足部旋後的方向延伸。假設靜態支撐結構之核心的韌帶是依目的性配置而成,那麼便可得知在內側縱弓的維持中,對前足部旋後的控制果然十分重要。
以筆者的經驗來說,實際上,沿著彈簧韌帶的走向貼上運動貼布(如上圖),強制前足部旋前,可以有效率地限制縱弓平坦化。考慮到關節的運動,並基於功能面的考量,筆者都會在競賽選手的腳上貼上限制前足部旋後的貼布,結果某天察覺到貼布的方向和彈簧韌帶的走向竟完全一致,驚訝得說不出話來。
話說回來,若稍微換個角度,從確保與地面的接觸面積或是推進的作用端這樣的觀點來看,足弓在旋前姿勢中會變平坦的這種足部關節的特性,在「應對著地位置的少許錯位」、「在轉彎處、不平整的地面或是斜坡上移動時」、「快速剎車或有效率地變換方向或往側邊推進」等情況下,都是十分重要的功能。
各位不妨也試著從這樣的視角來觀察足部。
• 本文摘自台灣東販,大山 卞 圭悟著
《圖解 運動員必知的人體解剖學:理解人體結構,讓訓練效果最大化》一書。
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跑步可不只是下半身運動!如果你是個跑步愛好者,那就該更加注重核心力量的重要性。許多跑者低估了核心肌群對跑步的重要性,但如果想提升自己的跑步耐力和表現,將核心肌群的訓練列入例行訓練中,是你非做不可的必修功課!
核心肌群是連結身體軀幹的重要肌肉,能幫助維持平衡、連結上下半身發力、身體發力的肌肉群。許多人誤以為核心肌群就是在肚子周圍的腹肌,其實位於人體軀幹中心、負責保護脊椎的肌肉群都統稱為核心肌群,位置約在人體橫膈膜以下,環繞著腰、腹、軀幹中心到骨盆底之間,由深層與淺層不同部位肌肉組成,例如腹肌、背肌、臀肌、大腿肌。
核心肌群雖然不是主要發力的肌肉群,但其功用在「穩定身軀」,無論深蹲、硬舉、划船或跑步,若身軀不穩定,四肢也無法給予更多的力量,所以正確去訓練及啟動核心肌群,才能確保我們的訓練更進步,同時減低運動傷害。
跑步時,尤其當體重從一條腿轉移到另一條腿,骨盆和軀幹必須保持穩定,而跑步當下,背肌和腹肌正是穩定整個身軀的最大功臣。肌肉和骨頭在脊椎上的連接處、肩胛部和骨盆,幫助你保持跑步時應有的穩定姿勢,而穩定的上半身是高效跑步的重要關鍵,如果你的核心肌群力量不夠,必須用其他低效運動去補償,而這將降低身體向前推送的作用,進而減低步伐往前該有的效率,這就是為什麼跑者不能輕忽上身的力量訓練。
強大的核心力量帶給跑步的好處多不可數,例如跑者常見的後背痛問題,常歸因於背部肌肉力量不足,因為跑步是一個高衝擊力的運動,當你的每一步落在地面,身體都必須承受你原本體重3-4倍的壓力,隨時間推移,這些看似小小的衝擊,可能導致椎間盤退化或萎縮,當這些狀況發生,身體降低跑步衝擊力的能力也跟著減弱。簡單來說,當你的核心力量越強、肌肉功能越好,就越能保護脊椎穩定,也能避免跑步造成的運動傷害。
為了預防核心力量不足可能帶來的風險,以下6招適用於任何人,對跑者而言更是特別有用,有助於提升高效跑步需要的穩定性和力量。
開始姿勢:雙腳與臀部同寬,左腳在前右腳在後,確保左膝蓋不超出左鞋尖,雙膝彎曲呈90度;後背打直;張開手臂使手心向前,雙手同肩膀高度。
正式動作:上半身向左旋轉,保持這個姿勢2秒鐘後,將身體轉回中心,並將前腳及旋轉方向切換為右腳/右轉。
開始姿勢:側臥,確認手肘在肩膀的正下方;將臀部收緊並將骨盆鎖定在安全穩定的位置;雙腳伸直交疊,理想姿勢是肩膀、臀部及腿成一條直線;將上方的手輕鬆擺在大腿上,或將它擺在臀部上;以前臂和腳部支撐重量。
正式動作:穩定身體,將上方腿抬起懸空並前後移動,確保腿部在每個移動位置停留2秒鐘;回到開始姿勢,並將身體切換到另一側。
開始姿勢:背部平貼地面,雙腳屈膝90度,腳底平放著地,手臂輕鬆放在兩側,手心朝下。
正式動作:使用臀肌讓臀部從地板上抬起,肩膀、骨盆和膝蓋形成一條直線;抬起左腳並保持90度屈膝,維持2秒鐘;將左腳放回地面,並切換抬起右腳。
開始姿勢:開始於四肢著地的跪姿。雙手與肩同寬,手肘稍微彎曲,並將手指展開、手掌按壓在地面;膝蓋著地在臀部正下方位置,與臀同寬;腹部肌肉緊繃,避免拱背姿勢;肩膀不擠在一起,並將肩膀向下盡量遠離耳朵。
正式動作:慢慢將左手臂向前伸展,同時將右腿抬起向後伸展,感覺右腳後跟和左手指尖不斷往外延伸;延伸到最極致位置並保持姿勢2秒;返回開始姿勢,並切換到右手/左腿伸展。
開始姿勢:同第4點的四肢著地跪姿。
正式動作:輕輕將右手放在頭部後方;抬起左腳並將左膝蓋接觸右手肘,同時保持核心肌群緊繃;將上半身向右旋轉,同時將左腿向上抬起;每個位置保持2秒鐘,在切換至另一側。練習中應注意:腿部必保持彎曲90度角、臀部與地面平行。
開始姿勢:開始於類似伏地挺身的開始姿勢。雙手與肩同寬,在肩膀正下方撐地,保持手肘稍微彎曲;夾緊臀部並使用核心肌群,使背部平直,此時肩膀、臀部應是一條直線。
正式動作:保持開始姿勢,首先將左膝蓋移動到左手肘外側;接著膝蓋抬到與右腿呈90度角的一側;上述兩個姿勢停留2秒鐘;返回開始姿勢,並切換到另一側。練習中應注意:肩膀與臀部始終呈一條直線,並保持臀部夾緊。
註:以上部分訓練名稱台灣無通用翻譯,以暫譯為主。
資料來源/runtastic、維基百科、台灣營養
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