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  • 足底筋膜炎、扁平足是怎麼造成的﹖ 日本教授從足弓構造解析
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足弓構造解析
足底筋膜炎、扁平足是怎麼造成的﹖ 日本教授從足弓構造解析
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足底筋膜炎、扁平足是怎麼造成的﹖ 日本教授從足弓構造解析

2021-03-10
知識庫 跑步 運動生理 健走 觀念 知識 運動傷害

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。

足弓的骨骼排列像座石拱橋

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。

人類足部骨骼的排列就像石拱橋般
足弓中的骨骼排列就像石拱橋(如圖下)般,是維持弓型構造的基礎。此構造又由韌帶與其他支撐結構加以補強

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。

足部縱弓的靜態支撐結構(韌帶)
足部縱弓的靜態支撐結構(韌帶)

足底筋膜緊繃與發炎

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。

足部絞盤機制
足部絞盤機制

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。

足弓是這樣變平的

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。

限制前足部旋後的運動貼布
限制前足部旋後的運動貼布

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。

足弓的靜態支撐結構相當堅固,但令人意外的是,一旦對足部施加扭轉的負荷,就能輕易造成足弓變低。

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。

資訊

• 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。

本書特色

     結合最新運動科學知識與多年現場指導經驗,
     清楚全面地講解「運動時人體的狀態」。
 
本書作者為日本筑波大學體育系副教授,於1999年、2001年與2005年擔任世界大學生運動會田徑日本選手團的培訓師,兼任JATI訓練指導者培訓講習會的講師,現場指導經驗豐富,最清楚運動員在訓練時最常見的問題,以及相應的訓練方式。
 
  要做出最有效率、最合理的動作,
  首先必須認識自己的身體。
 
本書主要針對肌肉骨骼系統的結構切入探討,希望藉由探討日常生活或運動中的身體結構,讓致力於訓練的人或競賽選手獲得助益,並另外費了些心思,透過一些圖片或身體相關的閒聊,讓一般人也能樂在其中。

更多《圖解 運動員必知的人體解剖學》資訊請點此

責任編輯/Dama

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夏天跑步超厭世! 熱天開跑前必須知道的8件事

2019-07-09
保健跑步知識庫夏日跑堂生活觀念

炎炎夏日在戶外跑步,確實是一個折磨心志且可能增加傷害的事。但是為了年底的目標賽事,你不練嗎﹖美國路跑俱樂部(RRCA)提出8項熱天跑前應遵循的事,如果不採取適當的預防措施和準備,小心讓原本認為熱血的跑步訓練,變成打壞馬拉松訓練計畫的傷害。

夏天跑步超厭世! 熱天開跑前必須知道的8件事

1.   避免脫水

 跑步時,身體每20分鐘可能流失170-340克液體,因此,預先補水是相當重要的。跑前10-15分鐘補充約280-425克液體;跑步中每20-30分鐘補充一次液體;要確定你是否正常無脫水,請在跑步前後測量體重,跑後每減1磅(0.45公斤)就應補充約470克液體。跑到脫水的指標是脈搏在跑後持續升高、尿液呈暗黃色。請記住!口渴並不是脫水的適當指標。

(詳細跑步補水計算攻略請見《跑步前、跑步中精準補水攻略》)

跑前10-15分鐘補充約280-425克液體;跑步中每20-30分鐘補一次液體

2.   避免溫濕度均高

如果室外溫度高於攝氏度,且濕度高於%,請避免外出!在跑步時,體溫透過汗液從皮膚蒸發的過程得到調節;但如果空氣中濕度太高,阻止皮膚上的汗液蒸發,身體無法散熱,將迅速因過熱而發生熱衰竭、中暑等熱傷害。因此,在台灣酷熱夏天出門練跑前,先檢查當下的氣溫和濕度適不適合。

3.   避免陽光直射、防曬

雖然台灣許多戶外練跑路線是毫無遮蔽物的河濱和田徑場,但仍能盡量找到較多綠蔭的公園、有大樓遮擋陽光的操場。在陽光下練跑前,應塗上同時含防止UVA和UVB係數的防曬乳,並戴上可過濾掉UVA和UVB的運動太陽眼鏡。許多人喜歡戴帽子遮陽,但要注意選擇中空設計的帽子,有助於頭部散熱。

4.   穿淺色透氣運動衣

別為了愛美防曬就穿長袖長褲跑步!穿著淺色透氣的運動衣才是王道。如果因為穿著悶熱,在炎熱的天氣中讓身體大量流失水分,將增加熱傷害的風險。

在炎夏這樣穿,小心增加熱傷害風險

5.   事先規劃路線

出門前先規劃你的練跑路線,以便能在已知地點裝滿水瓶、喝飲水機的水,或是投自動販賣機。沿著河濱從中間點往左右來回跑、繞著公園跑都是不錯的選擇;同時記得在你出門跑步時,一定要告訴某個親朋好友你在哪裡跑、大概跑多久,並攜帶身份證件在身上。

6.   症狀發生立刻停跑

跑步時如果發生頭暈、噁心、發冷或是不再出汗,立刻停止跑步!並找個陰涼處喝水或運動飲料,如果仍不舒服請尋求協助。 

在身體無法調節溫度、體溫持續升高時,恐導致熱衰竭,嚴重者發生中暑。中暑症狀包括中樞神經異常(精神錯亂、情緒不穩、無意識)、皮膚直到腋下都乾燥無法出汗,嚴重恐危及性命,如果發現有熱傷害症狀,先量體溫有沒有超過 40 度、觀察精神狀況,先辨別是熱衰竭或中暑。如果是熱衰竭可先嘗試降溫,再觀察體溫是否持續升高或其他意識狀態問題;如果精神狀況已有問題,不用懷疑立刻送醫,並且一面做降溫動作。

發生頭暈、噁心、發冷或是不再出汗等症狀,應立刻停跑

7.   特殊疾病先問醫師再跑

如果你有心臟或呼吸系統疾病,或是固定服用任何藥物,請先諮詢醫師是否適合在炎熱天氣下跑步;或者,也許在室內跑步機上跑步較符合你的狀況。另外,如果你曾有中暑或相關症狀,請特別謹慎。

8.   兒童在早晨或傍晚跑

兒童跑步建議在早晨或傍晚時分,更要避免在上午10點至下午2點太陽高照時外出,以減少熱傷害機會,當孩子在戶外玩耍或跑步時,家長應留意隨時補充水分。  

資料來源/RRCA, medpartner, 衛生福利部國民健康署  
責任編輯/Dama

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打破費城馬紀錄,他推手搖三輪車跑全馬不到3小時完賽

2016-12-02
賽事馬拉松跑步話題故事新聞

11/18美國舉辦費城馬拉松,史蒂夫‧辛科(Steve Sinko)用輪椅推著18歲的普雷斯頓‧布埃納加(Preston Buenaga)跑完了全程,同時他們也在挑戰當中打破了三小時的紀錄,為今年的費城馬拉松創造了一項新紀錄。

11/18 Steve Sinko和Preston Buenaga完賽費城馬拉松 ©Twitter_Steve Sinko

緣分從這裡開始

來自於美國威爾明頓‧德爾福特(Wilmington, Delware),現年40歲的辛科,是一位美國的私人教練,也是一位兼職的高中田徑隊的教練。他與布埃納加認識於2014年,由於布埃納加患有線粒體疾病,其引起細胞損傷並導致低肌張力和發育延遲,導致他的骨骼肌極度不能耐受疲勞,輕度活動即感疲乏,常伴肌肉酸痛及壓痛。

當時布埃納加的父母德波和史蒂夫一起創建了一個組織募集資金的基金會,為特殊需要的兒童提供適應性自行車。在了解史蒂夫-辛科的經歷以及他已經完成了14次馬拉松之後,德波便問辛科,能不能協助他們推著自己的兒子跑五公里?

布埃納加與他的父母 ©northdelawhere.happeningmag.com

42公里從一個微笑開始

然而這個任務對於辛科來說也是一個不同的挑戰,因為他從來沒有過推著其他人參加比賽的經驗,在猶豫的過程之中,他也詢問布埃納加說:「如果我們一起完成跑步,你會覺得很開心嗎?」布埃納加給了史蒂夫一個僅能堅持幾秒的大微笑。
 
也因這個微笑,說服了辛科在5月底報名費城馬拉松。報名之後,布埃納加開心的嘴巴沒有停下來過,一直在討論著比賽,而辛科也感覺非常興奮。

在比賽來臨前,辛科也相當努力練習著,並為自己設定每周訓練55英里。由於布埃納加的身體狀況不穩定,沒有辦法在固定的時間出來練習,所以在過程之中,他有時會推著他的父親和家人,或是放上140磅的啞鈴和沙帶來當推動的練習。由於訓練狀況相當順利,當時的辛科甚至與朋友打賭:他將在不到三個小時內完賽。

以下是辛科和布埃納加練習時所拍攝的影片:

不管有多艱辛,依然努力完賽

比賽當天的風很大,儘管前六英里的地形平坦容易,但是不久之後,大風開始攪局,使椅子很難向前推。 辛科說:「我都記不住有多少個小山丘了,在9.5英里的時候,我感覺被人踢屁股了似的,加快速度。不過在最後幾英里時,我還是放慢了一點點,但不管如何,至少我們完成了。」
 
經過了2小時56分39秒,他們終於越過終點線,當時辛科低下頭。不敢看布埃納加臉上的表情,但此時布埃納加卻笑了,第二天,他便戴著他的跑步獎牌去上學。

©Twitter_Steve Sinko
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