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。
本書特色
責任編輯/Dama
許多忙碌的上班族為了要空出時間運動,下班有時會到操場,或是繞著公園以及河濱跑步。雖然規律運動是一件好事,但沒選對運動方式以及運動時間話,運動反而可能變成健康的殺手。根據台灣胸腔內科權威蘇一峰醫師表示:「光是在髒空氣中運動,就可以讓你生病!」
前陣子,藝人高以翔傳出因為過勞而猝逝,就是在錄製晚上、激烈跑步的節目時所發生,之後也陸續傳出他連續工作17小時、可能有感冒的消息。根據台灣高血壓學會理事長、同時也是台大醫院心臟內科主治醫師王宗道表示:「大家看到年輕人猝死,都會很驚訝,但其實很多猝死的心臟病,就是發生在年輕人身上,原因是太累這件事很容易被忽略。」然而,勞累的時候正常來說需要休息,但如果還繼續工作、運動,身體會讓交感神經變得比較亢奮,也就是增加心臟的跳動、血流速度、熱量消耗來供應身體所需,「所以勞累過度的時候,會覺得心臟跳得特別快,但再怎麼跳都有限度,跳過頭,就很容易引發心室顫動,也是突發心臟病猝死的最大宗原因。」
此外,晚上運動,其實就是在一整天上班的勞累之後,又去高強度的運動,壓力也會造成交感神經亢奮,即使是沒有太多活動的上班族,也可能造成一定程度的負擔。
除了太累之外,其實在晚上運動,空汙指數更高。蘇一峰醫生表示:「許多人對於空氣污染仍存有姑息的心態,想說只是短短吸一下髒空氣會怎樣嗎?但世界最頂尖的醫學期刊《新英格蘭雜誌》(NEJM)也已經證實,會死!」 然而我們一天不運動時的呼吸換氣量就有1萬公升,劇烈運動、尤其是有氧運動時,換氣量更是平時的10至20倍,等於吸了10萬公升的空氣,如果裡面都是PM2.5,你想想吸進了多少污染,心肺功能一定是緊繃的狀態,就算是平時心血管系統正常的年輕人,也有可能在此時突然出問題!」
而長榮大學職業安全與衛生學系副教授張振平表示:「晚上是空污最嚴重的時候,第一,因為累積了一整天的交通廢氣,第二,氣溫降低,空氣污染的粒子都會沈積在地面附近,PM2.5吸好吸滿。」當大量空汙的時候運動,大量吸入髒污會卡住支氣管,會先從喘、咳開始,到最後突然引發氣管的猛烈收縮,其實就像氣喘發作一樣,喘不過氣來、吸不到氧氣就會昏倒,而缺氧就會心臟驟停。所以,晚上運動真的不是很好,沒發生事情只是幸運,禍害都是慢慢累積的。
蘇一峰醫師也表示:空汙運動即使當下沒事,也可能會造成未來肺癌的危險因子。「簡單來說,晚上戶外運動等於慢性自殺。」,最好可以到室內運動,或是選擇清晨運動,絕對會比晚上運動來得好,而且也比較不會太累。
資料來源/HEHO健康網
責任編輯/妞妞
近年來,大大小小的路跑活動,讓臺灣的跑友們趨之若鶩。運動有助身體健康,但是!打破以下五大關於跑步的迷思,能幫助你跑得更好!
說到傷膝蓋,似乎是不少跑者擔心的事情,甚至坊間還有人建議不要跑步,因為跑步會造成膝蓋過度使用而退化。不過,你大可放心,因為我們生活中有更多更傷膝蓋的事情等著你去避免,像是:打籃球、看著《Chandelier》MV學現代舞、大掃除跪在地上擦地板、半夜不小心在浴室滑倒等等。跑步可不在以上名單內。至少,跑步不會是影響你膝蓋長期健康的主要因素。
跑者的確可能有過度使用膝蓋的受傷風險,特別是膝蓋附近的肌腱。但根據2013年的美國研究報告指出,不跑步的人有明顯更高的機率,需要在晚年執行膝關節或髖關節的置換手術。為什麼愛跑步的人比較不容易遇上關節退化的問題呢?研究人員認為,給予膝關節適宜的日常訓練,能讓膝蓋軟骨更健康。而且,有跑步習慣的人,通常體態都比較輕盈,所以對於膝關節與髖關節的負擔更低。
這樣你還擔心跑步會傷膝蓋嗎?快來跑步吧,除非你已經存好人工關節手術的鉅額費用了!
跑到「撞牆」雖然聽起來不妙,但這是讓你進步的好方法。這裡的「撞牆」指的是,在跑步過程中,由於能量耗盡,讓身體不聽使喚、停頓下來的現象,也就是我們常說的「撞牆期」。偶爾挑戰自我極限,並在事後補充大量的休息與修護,這是長跑選手提升成績的絕佳方法。具體來說,為了一步一腳印完成長距離路跑,如何教導身體有效的運用能量,成了至關重要的課題。
跑步訓練中,「撞牆」的經驗會告訴身體,在進行運動時該燃燒多少能量,避免再一次遇上「撞牆」的窘境。但也要注意的是,太常進行這樣的訓練,可是會影響到跑步的品質喔。人在「撞牆」時,就代表供給身體能量的肝醣即將耗竭,而在此時是非常難以維持跑步這種中高強度的訓練。「撞牆」應偶一為之,這樣將提供身體絕佳的刺激,讓你下次參加長距離路跑時,更加得心應手。
越野路跑的確能減低你受傷的機會,不過並不是因為野外的路面比較軟。在生物力學的觀點上,地面軟硬程度對於跑步來說沒有太大的影響。人體能巧妙的在不同地面狀況下,改變其吸收衝擊的方式,讓身體能維持恆定狀態。例如:跑在堅硬的水泥地上,你的腳步就會不自覺地輕一些;而跑在充滿落葉與泥巴的路面上,你的身體會花更多力氣克服,讓你覺得跑起來有些舉步維艱。
既然跑在什麼路面上沒有太大區別,那麼,越野路跑好在哪裡呢?許多跑者都會遇上「重複施力傷害」(RSI),也就是日復一日的重複某項動作,肌肉又沒有獲得足夠的休息,在長時間下累積造成的傷害。而越野路跑與一般路跑最大的差別,在於跑者需要不斷調整步伐,適應每一步都不太一樣的狀況。這不僅讓RSI的機率降低了,更讓身體的力量與靈活度更加掌握自如。
這可是一般路跑難以達成的——除非你總是跑在很需要路平專案的路面上,還請您特別留意安全。
關於這個迷思,我們要特別謝謝James O’Keefe這位心臟學家,由於他的說法被廣泛刊登在各大媒體上,包括華爾街日報、紐約時報等權威性報章,讓我們有機會在這裡多寫一個段落告訴你:你永遠不會跑太多,當然也就沒有反效果的問題。
根據O’Keefe的看法,每週跑一百公里或以上的人,會對身體會有不良的影響。可是事實上,到底有多少人每週會跑到一百公里以上啊?在目前可得的研究報告中,高里程的路跑對你的健康可說是利大於弊。所以,放膽跑吧!你永遠不會跑太多!
喜歡跑步的人總是說,跑步帶給他們很多益處,像是成就感、滿足感、充滿挑戰性等等,特別是在跑下坡路段時,那樣的爽感更是難以言喻。但在跑到下坡路段之前,大部分的時刻都很難稱得上是「有趣」,至少跟「躺著玩、坐著玩、趴著玩」的水上樂園比起來,跑步一點都不有趣。
完成一段通體舒暢、達成目標的路跑的確感覺不賴,更不用說跑完之後來些清涼有勁的啤酒——我們並不建議您仰賴這個方法來增添跑步的樂趣。正因為跑步本身真的不是太好玩,讓許多人會透過一些獎勵大腦的手段來強迫自己跑步。同時,因而放棄跑步的人們也不在少數。
誠心建議跑步新手,不要相信臉書上那些路跑後純騙讚的打卡動態,也假裝沒看到一些路跑廣告片中五彩繽紛的歡樂場景。維持跑步的習慣需要恆心與毅力,但在你為自己設定目標與著手實踐的同時,帶給你的成就感與自我實現感,會讓你更有動力堅持下去。這才是跑步的「樂趣」。