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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世界鐵人三項比賽的紀錄持有者蒂姆·唐(Tim Don)在2017年鐵人世界錦標賽開賽前3天不幸遭遇車禍,當下造成頸椎斷裂!面對如此慘景,他選擇了一種酷刑式的治療方式。然而在短短6個月康復後,他征服了波士頓馬拉松比賽以及再度重返鐵人三項戰場,他的勇氣和積極的人生態度讓人感動與稱讚。
在將近快兩年前,一場車禍造成頸椎骨折意外,讓英國傳奇鐵人蒂姆·唐被迫離開運動場上,但是在醫生建議下,他選擇戴上常人無法忍受的「光環」進行治療,然而傷後不到六個月他就在波士頓馬拉松完成個人生涯首場全馬賽事,並重返傷心地Kona順利完賽來寫下鐵人界傳奇一頁。
41歲的蒂姆曾是三屆奧運鐵人國手,在2017年5月時,他在巴西以7小時40分23秒的成績改寫IRONMAN 超級鐵人三項世界紀錄,不過在五個月後,他在鐵人運動發源地夏威夷Kona為世錦賽備戰時,練騎時遭後車追撞。蒂姆表示:「當時自己一度昏厥了半小時,在前往醫院檢查後,一開始以為是我的鎖骨斷了,結果發現鎖骨沒事,而是自己的頸椎骨已經折斷。」 頸椎骨折讓提姆一度擔心再也無法回到運動場上,不過在同為鐵人運動愛好者的醫生建議下,提姆選了一條最艱辛也是最少人選擇的路,戴上「光環(Halo)」。當時醫生給了他三種選擇,但唯一最快以及最能完全復原的方式就是戴上光環,但當時還給不清楚狀況的蒂姆還在想著什麼是「光環」,隨後才發現,所謂的光環就是協助頸椎固定的支架。
不過這四個支架是固定在病患的額頭與後腦勺,必須打出四個洞才能固定,蒂姆表示:「當時知道自己的額頭要被打洞時,並沒有太多情緒,不過五天後這些洞開始流出組織液並且發腫,讓我恨不得把它拿下,此時也變得非常低潮。」
然而在事故發生後,一開始無法平息的提姆,最後決定上健身房開始找回原本的自己。在沒受傷前,蒂姆通常每天會游4~6公里的距離;騎乘方面,他會騎60~80公里;跑步6~16公里。 但在受傷後,漫長的恢復之路影響到他平時的練習。當第一次上健身房踩腳踏車時,大約騎了5分鐘感到有些不太適應,但是,慢慢的在過了一個月後,越能漸入佳境。提姆表示:「每次騎乘時,就覺得我的身體散發出希望,然而自己也能看到目標。」
過了半年的時間後,蒂姆漸漸康復,但也不願再多回想戴著光環的三個月痛苦日子,不過也因為這樣的療程,讓他短時間內就能進行下半身的訓練且在傷後六個月在波士頓馬拉松以2小49分的佳績,完成個人生涯首場全馬賽事。對於擊敗傷病重新回到運動場上,蒂姆表示:「自己不想讓意外決定人生的想法,是支持他迅速起身的關鍵,如果現在只有35歲,可能會想說用一年時間慢慢休息與恢復,而去年在Kona那場意外,那名司機試圖替自己做出決定,但是當時並不想要接受,只想要掌控自己的人生。」
以下為蒂姆分享帶著「光環」時所度過的日子:
蒂姆最終的目標還是他之前的傷心地,夏威夷Kona為世錦賽。雖然成績不是想像中理想,但是這位帶著光環的鐵人他完成了!蒂姆以8小時45分17秒完賽,他回想起一年多年前躺著離開此地的情景並表示:「贏得Kona是自己的下一個目標,過去一年多來,不斷想著如何讓身體盡快恢復,同時這也日自己無法好好放鬆,現在自己終於可以好好享受片刻的休閒,明年將會再回來!」
一般肌肉拉傷或是骨折要去復健都會覺得辛苦,看到蒂姆這樣更嚴重的傷勢讓人更想放棄治療。但是他抱著不屈不撓的精神走過康復之路,並且成功征服波士頓馬拉松以及重返賽場再次戰勝鐵人三項賽事!為此許多人都非常好奇他怎麼克服心理障礙。蒂姆表示:「當你身體重要的支撐受傷時,生活會出現許多影響,這包括自己的每一天、每一個動作跟每一個小時的生命都受到影響。但是,即使在最低潮時,也要保持樂觀。同時也感謝家人、朋友、贊助商與帶給我動力、目標,身邊的支持與自己保持一顆健康的心真的很重要。然而當事情發生時,不要想著為什麼發生,而是要想著如何去解決才能真正的能「解決問題」。」
資料來源/CNN、ON、大紀元、DON1DON
責任編輯/妞妞