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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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超激勵人心!70歲阿嬤完成30小時100英哩超馬賽挑戰!
運動星球
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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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許立杰
許立杰

馬拉松訓練到底要不要練間歇?

2018-11-20
全馬訓練許立杰專欄觀念跑步訓練間歇訓練馬拉松跑步運動部落

有時我會很好奇,為什麼台灣跑者對於練間歇有這麼強的執念?
提升5000公尺速度?練間歇。
提升10公里路跑成績?練間歇。
目標全馬破4?還是練間歇。
我還記得去年回了台灣一趟,趁著空檔在平日晚上走訪了幾個校園。第一個去的是中興大學的田徑場,當時操場上有一群很快的人,正在操著200 公尺間歇20趟,每趟配速大概是33-35秒。隔天去了逢甲大學操場,場上在跑 400 公尺間歇,大約是 80 秒。再隔兩天到了台北的師大操場...你猜的沒錯,還是在跑間歇。

馬拉松訓練到底要不要練間歇?

我們為什麼分享這篇文章?
我們都懂得「依個人需求運用對的工具」的道理,例如自拍如果只為了記錄生活、在手機裡欣賞,那麼你就不會拿台單眼相機來自拍;又例如作者在文中提及「當你手邊就有電蚊拍,那就不要拿來福槍去打蚊子。」
練間歇是許多對跑步表現有要求的跑者,都會加入的訓練項目之一,然而作者打破這個既定執念,用上述道理反思「為什麼要練間歇」,而這可能是許多跑者吃課表時沒思考過的面向。當然,他並沒有否決間歇訓練,而是進一步分析,並針對為數不少的「只求完賽者」給予雖不中聽但中肯的建議。(同一主題相關文章請見PARTII、PARTIII)

短間歇目的

當然我知道這三天遇到的並不是同一組人,而我看到的也只是他們練習的片面。但其中一天我自己下去跟他們跑了幾趟,才發現這群人真的是咬了牙在幹。

舉例來說,400公尺跑到80秒,以我的理解已經是全馬245 左右的課表了,即使是我來跑也一點都不輕鬆。然而同跑的五六個人之中,可能只有一兩個是全馬Sub3(編按:破3,意即跑進3小時以內)水平,其他人每跑一趟都是拼命,最後可能到課表的一半就扛不住,要嘛降速、不然就直接跳車。

我們都知道200或400公尺這類型的短間歇,目的是提高最大攝氧(VO2Max),最大攝氧量指的是在激烈運動時,細胞所能消耗的最高氧氣量。一個人擁有更高的VO2Max,就被視為可以更有效率地使用氧氣,因此也常常被當成一個人心肺強度的指標。

但同時也請記得一件事,最大攝氧並不是馬拉松、特別是全程馬拉松所需要關注的唯一。其他包含乳酸門檻(Lactate Threshold,亦稱乳酸閾值)、跑步經濟性(Running Economy),甚至是你的軀幹及雙腿的肌肉力量強度等,也扮演了同樣重要的角色。意即你即使短距離跑得再快,跑不完全程也是白搭。

說到這裡你可能會覺得:等等,跑個步而已,怎麼這麼複雜?不過實際上,市面上常見的週期化訓練課表,舉凡 Hudson, Hansons, Daniels, Hal Higdon都包含了這些項目的訓練內容。只要好好訓練、不要偏廢,最終你就可以獲得一個全面性、適合進行全馬比賽的身體。

至於更深入的強弱項分析及專項訓練,等時間到了(意謂,你成績提升不上去了...)你自然會去學,或者請教教練。

心肺或肌耐力不足  別跟課表了!

今天會這麼有感而發寫這篇文章,其實是因為有一位跑友私訊問我,他先前完成過一場全馬(關門前跑完)、另外一場 DNF(編按:Did Not Finish的縮寫,表示沒有完成比賽)。下半年開始訓練卻傷停3個月,目前重新開始跟全馬Sub4的課表,可是沒辦法達到每週的里程要求。例如目標40公里、他只能跑30,要怎麼樣才能慢慢增加到可以接受的程度?

我第一句話就是讓他別跟課表了。他有點不是滋味,問說:「那能不能改成一個月做一次速度訓練?」

Q&A 的第一題我就直接寫了:至少有每週 26 英里(42 公里)的平均里程再嘗試,這個沒得商量。原因先前也說過,如果你沒有辦法在一週內,行有餘力地累積一個全馬的距離,那練課表風險就很高。

這代表你無論心肺能力或者肌肉,都還不足以支撐你跑 42 公里這麼長的距離。而在肌耐力欠缺的前提下,不去提升這些基本能力和跑步經濟性,卻有樣學樣跑400間歇,作用非常小(*註)。

更白話一點,就是如果你比賽連42公里都跑不完,那400公尺跑很快可以幹嘛?

*註: 其實對於姿勢的矯正、以及讓身體及中樞神經習慣「輕快跑」還是有點益處,不過這不該是這階段的訓練主軸。

作者指出,如果連42公里都跑不完,那400公尺跑很快作用也非常小

給只求完賽者的建議

你要專注的,就是腳踏實地的提升自己的基本能力。很多課表包含Hansons都有給只求完賽者(Just-to-finish)的內容。如果你真的毫無經驗,那應該由這種開始,尤其在這種情況下,初學者(Beginner)的課表對你都算要求太高。
以下是Hansons Marathon Method Just-to-finish的課表範例,詳細說明請自行買書。

初期
週一:5 公里
週二:7 公里
週三:休息
週四:7 公里 
週五:7 公里
週六:7 公里 
週日:10 公里

後期
週一:8 公里
週二:8 公里
週三:休息
週四:8 公里 
週五:10 公里
週六:8 公里 
週日:24 公里

你可以看到並沒有什麼速度訓練內容,因為你不需要;也沒有特別配速要求,只要你能達到這個距離就可以了。比賽你大概不會跑得很快,但至少能確保你能平平安安上起跑線、健健康康回家。

有人會問:「那我每週跑不到42公里,是不是就不要跑全馬了?」...其實我內心的小惡魔正在瘋狂點頭,不過你會這麼問,大概就還是想跑。

我的建議是:做好跑走結合的打算(例如跑 10 分鐘、走 2 分鐘)、確實依照策略補給,盡量延遲撞牆期的出現。真的不行,也千萬不要過度勉強自己。

那你大概可以 Survive(活過)一場全馬,即使過程會充滿了咒罵。賽後,運氣好的會痠痛一兩個禮拜、不好的可能要跑復健科。不過,這都是個人選擇,你決定好了就好。

若每周跑不到42公里,那麼比賽時建議做好跑走結合的打算

這篇文的對象其實涵蓋了不同程度的跑者,這是就我所觀察,普存於台灣市民跑者訓練的現象。(專業跑者我不清楚,也不敢說)我完全能夠理解短間歇練起來真的非常有成就感,而且也是提升最大攝氧最有效率的方式之一。但是在你搞清楚自己真正的敵人是誰以前,小心不要把力氣用錯了方向。當你手邊就有電蚊拍,那就不要拿來福槍去打蚊子。

全馬訓練的目標終究是好好跑個全馬,不是成為短距離間歇王,不是嗎?

/ 關於許立杰 /
許立杰

沒有受過一天田徑訓練,長大才發現自己很喜歡跑步;參加過兩屆波士頓馬拉松,全馬最佳成績 2 小時 39 分。目前居住在加州,與同樣追求全馬夢想的夥伴一起努力著。

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史上最強的阿嬤又一位!70歲的Gunhild Swanson在關門前6秒鐘完成了難度超高的 Western States 100 超馬賽(簡稱WS100),以30小時跑完100英哩(約160公里)、總爬升近 5500公尺,總下坡超過 7000 公尺、其中有高山雪地、有飛揚塵土、廣袤森林、有酷熱高溫(約攝氏40度)、涉雪渡河(約1.2米深),歷經白天黑夜,堪稱美國歷史最悠久也最難的超馬賽!如同波士頓馬拉松,這場經典賽事也是有門檻的,要先在別的比賽取得資格才能報名,因此凡是WS100認可的資格賽,都非常熱門,因為大家都想取得這場經典賽事的終極聖杯。

當Swanson阿嬤跑回終點時,全場歡聲雷動,大家簡直比看到第一名完賽還激動,真是太激勵人心了啊。

Swanson阿嬤事後受訪說,他看到有人在樹下睡覺、有人躺在溪裡散熱,這場賽事的地形難度太高,以至於她認為像她一樣的一般人根本不可能用跑的,她只能用踩的或是用登山健行的方式往上往下移動,當她到比較平緩的地形,才用跑的追時間。

©ERIN STROUT/RUNNER’S WORLD
Swanson阿嬤的兒子也陪她一起完跑全程。 ©pointlenana.wordpress.com

ps.因為此次賽事有台灣選手參加,在終點門上也懸掛了我們的國旗,真是太感動了~

左上方可見台灣國旗。 ©ajwellman.blogspot.com
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