了解距骨,足踝复合体的枢纽
人类的足部是上帝的恩赐,坚固而有弹性,几乎有着完美的结构和功能。
人类的两只脚各有26块骨头、33个关节、107跟韧带和19条肌肉。这样的设计使得足部可以在跑步时吸收高达5倍的体重,处理几乎所有地形,并且有非常好的耐力。目前还没有机器人或其它人造技术能够匹配这样的性能。
因此,足和踝关节构成的复合体可以说是人体最复杂的结构之一。
但是,当我们开始在城市中生活,随着技术的发展,我们使用各种方法保护我们的脚,而过度的保护实际上是一种伤害。脚踝、脚掌和脚趾都受到限制,足部的正常功能无法发挥,关节排列紊乱,本体感觉变得迟钝和扭曲。
很多问题随之产生,比如下肢最常见的旋前变形综合征。这是涉及足部、踝关节和腿部的一系列缺陷的统称,可能包含以下两种或多种问题:足部过度旋前、足弓塌陷、足外翻、踇趾外翻、足背屈受限、胫骨扭转等。
几乎所有体态和动作模式的问题都直接或间接地和足踝复合体相关联。
而我们却很少主动地关注和针对性地训练这个部位。
接下来的一段时间,我将以足踝复合体的结构、功能和训练方法为专题,撰写一系列文章,希望每一位读者都能从中有所收获。
本文是第一篇,为了让大家更好地理解这一复杂结构,我想直接从这个复合体的枢纽——距骨开始讲解。
1、距骨——足踝复合体的枢纽
先来讲一下足踝复合体的基本构成。
足部的骨骼分为三个部分,前足、中足和后足。
前足就是五根脚趾,包含14块骨骼;中足由五根跖(音:直)骨构成;后足则包含了7块不规则的骨骼,合成跗骨。
距骨就是跗骨中最上面的那个。
距骨再往上就是小腿骨(胫骨和腓骨),它们之间形成了一个关节,距小腿关节,也就是踝关节。
位于外侧的腓骨和位于内侧的胫骨像扳手一样钳住距骨。
想象一下用扳手钳住一个固定物体之后,扳手还能做怎样的运动?
它只能前后动。
因此,我们的踝关节是单轴关节,只能做前后方向的运动,分别用踝关节背屈和跖屈来描述向前和向后的运动。
A为背屈,B为跖屈。
那么,说了这么多,为什么距骨会被认为是足踝复合体的枢纽呢?
这是因为身体的重量通过距骨向不同方向分配,反过来,地面的反作用力都集合到距骨,然后向上传递。距骨成为足部和腿部之间承上启下的中枢。
在一篇关于模仿人体足部结构的机器人设计研究中,提出了这样的简化模型。
图中的大黑点即模拟距骨。
而且,距骨还有一点非常特殊之处,没有任何肌肉附着在距骨上,却又大量的肌肉围绕在其周围。
图中所示的均为肌肉。
2、距骨和踝关节运动
除了上述提到的距骨的特点之外,距骨本身的形状也很特别。
不同角度的距骨
距骨非常不规则,有的地方突起,有的地方凹陷。上图中的蓝色区域都是关节面。
上方的关节面和小腿骨构成踝关节,下方后侧的和跟骨构成距跟关节,下方前侧和足舟骨构成距舟关节。
上方关节面有一个特点,即前大后小。在上图的下方视图中能够看出来。
还记得前文提到的扳手吗?
这是一个可调节大小的扳手。
胫骨和腓骨远端构成的胫腓关节也是可调节大小的。
这恰好和距骨的前大后小相匹配。
当踝关节处于背屈时,胫骨远端和距骨关节面的前侧贴合,这时胫骨和腓骨远端的距离是最远的。
而当踝关节处于跖屈时,胫骨远端和距骨关节面的后侧贴合,这时胫骨和腓骨远端的距离是最近的。
在这个练习中,踝关节交替背屈和跖屈,远端胫腓关节的距离也随之调节。
实际上,这种距离的调节是非常重要的。
如果在跖屈时,远端胫腓关节的距离不能缩短,那么可能导致距骨向内侧或外侧偏移、倾斜,踝关节稳定性下降。
如果在背屈时,远端胫腓关节的距离不能增加,那么可能导致小腿骨远端和距骨的挤压,导致损伤。
很多人在进行大幅度的踝关节背屈时,感到踝关节前侧(可能靠内侧或外侧)出现疼痛,有可能与此有关。
现在,重点来了!
远端胫腓关节之间的间隙大小是如何调节的呢?怎样才能确保它们随着踝关节的运动动态调节呢?
答案是:通过肌肉作用调节,是主动的。
有两组肌肉对此负主要责任,第一组和胫骨后肌,第二组和踇长屈肌和趾长屈肌。
其中,胫骨后肌尤为重要。
3、重要的胫骨后肌
胫骨后肌是一条非常重要的肌肉,却常常被忽略。
这条肌肉位于胫骨和腓骨之间,附着在胫骨、腓骨和小腿骨间膜上,被比目鱼肌和腓肠肌覆盖。胫骨后肌的长肌腱缠绕着足跟内侧,然后向前连接足弓中部的几块骨头。
胫骨后肌收缩可以使足部内翻和跖屈。
胫骨后肌的主要功能分为两种。
第一,在踝关节跖屈时,胫骨后肌收缩可以促使远端胫腓关节的距离缩短,促进踝关节面的对合,稳定距骨。
第二,胫骨后肌活动时可以帮助保持足弓拱起,把重量合理分布在足部外侧。胫骨后肌是足部的内侧纵弓的主要动态稳定器,而且这条肌肉是羽状肌,虽然弹性较小,但力量大。它从内踝的后侧进入足舟骨,附着于跗骨底的中间部分,可以提升内侧纵弓,锁住跗骨中部,使后足和中足绷紧。
胫骨后肌的这两种功能使得腓肠肌在步态时更有效率。没有胫骨后肌,其它韧带和关节囊变弱,无法给予足弓和踝关节足够的支撑,从而形成扁平足,并降低踝关节的稳定性。此外,没有胫骨后肌,腓肠肌就不能有效地发挥作用,因此步态和平衡受到严重影响。
我们可以通过一些简单的测试来了解自己胫骨后肌的功能是否正常。
① 双脚打开与肩关节同宽,脚尖朝前,这时观察足跟的对齐情况。如果跟骨外翻、足弓塌陷,说明胫骨后肌功能障碍。
这张图中所示,左脚有明显的跟骨外翻、足弓塌陷,在后侧能看到更多的脚趾。相比之下,右脚要好很多。
② 单侧踮脚,正常情况下,足跟会内翻。如果胫骨后肌薄弱,那么有可能无法完成踮脚动作,或是踮脚后足跟外翻。
对比两侧,左脚支撑时跟骨轻微外翻。
③ 测试每侧能否连续进行10次踮脚,如果无法完成,可能表示胫骨后肌功能异常或是肌耐力不足。
对于测试不通过的同学,可以基于这样的原理来进行纠正性训练。
不过,胫骨后肌过度激活也不是好事,它会限制我们在踝背屈时无法打开远端胫腓关节。这时,就需要放松它。如果你在进行大幅度踝背屈时脚踝出现疼痛,或是踝背屈受限,感觉有什么东西卡住了,不妨试着放松一下胫骨后肌。
胫骨后肌容易出现扳机点的位置如下图所示。
找到位置,用手指按摩放松即可。
踝关节背屈的灵活性对于体态和运动都很重要,我在下一篇文章中将详加论述。
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本文作者
柏 油
Mixbarre 联合创始人