足踝運動學
足踝的功能:
支持體重,在平地步行時,踝關節力為體重的4.5倍;
對不規則平面進行調整和適應,保持重心落在支撐面上;
跑、跳、攀登、步行;
代替手的部分功能;
足踝的解剖:
1、足骨包括7塊跗骨(距骨上跟骨下足舟骨連三楔骨骰骨在外)、5塊跖骨頭和14塊趾骨。足骨分為3段:後足(距骨和跟骨)、中足(足舟骨、三塊楔骨、骰骨)、前足(跖骨和趾骨)。這些骨及其附屬韌帶形成了3個足弓即內側縱弓、外側縱弓和橫弓。足弓增加了足的彈性,使足成為了具有彈性的「三足架」。人體的重力從踝關節經過距骨向前、向後傳到跖骨頭(主要是第1第5跖骨頭)和跟骨結節,保證直立位足底著地支撐的穩定性,在行走和跳躍時,發揮彈性和緩衝震蕩的作用,同時還保護足底的血管和神經免受壓迫,減少地面對身體的衝擊,以保護體內器官,特別是使腦免受震蕩。
2、踝由內踝(在踝部的內側面,是脛骨遠端的一個突起)和外踝(在踝部的外側面,是腓骨的最遠端)構成。外踝低於內踝,相差1CM左右,因此踝關節外翻運動受限,易發生內翻損傷。
3、足的關節和運動機能學
距小腿關節(踝關節):由脛、腓骨下端的關節面和距骨滑車組成,是屈戍關節。滑車的內、外側面分別與脛骨的內踝外側面和外踝的內側面相關節。脛、腓骨由脛腓前、後韌帶連在一起,形成一個牢固的關節窩(踝穴),容納楔形的距骨滑車。由於距骨滑車前寬後窄,當背屈時,較寬的滑車前部嵌入關節窩內,關節較穩定;但在跖屈時,較窄的滑車後部進入關節窩內,於是足能夠作輕微的側方運動,此時關節不夠穩定,故踝關節扭傷多發生在跖屈情況下。
內、外踝尖端下方的連線與踝關節軸方向接近。當膝關節的水平軸垂直人體中線時,內踝尖端通常在外踝尖端的前上方,因此踝關節軸傾斜於矢狀面和額狀面。垂直軸也與水平軸傾斜。這單關節軸與主要面均不垂直,而與這三面相交。這種軸稱為三向軸。因此踝跖屈30°包括了三個軸的運動:矢狀面(跖屈)>28°、水平面(內旋)為1°、額狀面(旋前)為4°。踝背屈30°包括運動:矢狀面(背屈)>28°、水平面(外旋)為9°、額狀面(旋後)為2°。
踝關節的正常活動度:背屈0°——20°,跖屈0°——45°,外翻0°——25°,內翻0°——30°。
脛腓連結:包括骨間膜和脛腓前、後韌帶。活動範圍很小,但對於正常的背屈和跖屈至關重要。踝關節背屈時,脛腓關節有少量的向上滑動,當膝關節損傷或外科固定限制脛腓關節的運動,可導致踝關節背屈受限。
距下關節(跟距關節):跟骨的上面三個關節面與距骨下面相應的關節面相關節。在距骨中、後關節面之間有一條溝,形成跗竇。這條溝是通踝部的內、外側。跗竇的全長有跟骨間韌帶牢固地將兩骨連結。在跗竇內的韌帶和脂肪組織富有感受器、神經纖維可直至小腦。跟骨間韌帶是「距下本體感覺中心」,來完成閉鏈運動的快速反射。該關節也有三向軸。其關節軸線為從內側前上方向外側後下方傾斜。產生選前和旋後兩個動作,旋前=背屈+外展+外翻,旋後=跖屈+內收+內翻。
4、跗橫關節(Chopart關節):由距舟關節和跟骰關節的關節面組成,呈「S」形。臨床常沿此關節進行足的離斷。該關節參與前足在後足上的運動,在旋前時降低縱弓高度而旋後時增加足縱弓的高度。但這些關節本身不產生獨立的運動。韌帶的附著和骨性結構連結跗橫關節和距下關節形成三向軸。在內翻時,足舟骨和骰骨向內側移動並在固定的距骨下方繞距骨旋轉,跟骨隨著骰骨向前和在距骨下方轉動。
5、跗跖關節(Lisfranc關節):由骰骨和3塊楔骨與5塊跖骨基底部關節形成。構成了足縱弓和足橫弓的基礎。第4、5跗跖關節最靈活,背屈和跖屈以及旋前和旋後的總運動量分別為9°和11°。
足、踝肌
跨過踝關節的肌除腓腸肌和腘肌外都起於近側的脛骨和腓骨。由於沒有肌附著距骨,所以從小腿到足的肌同時作用踝關節和距下關節。作用踝或足的肌根據位置分為三群。
1、後群功能:脛骨後肌在足弓的動力性支持中有重要作用,脛骨後肌麻痹,距骨向下的力拉長了內側足底韌帶,使足弓下降而產生平足畸形,此時體重經足舟骨落在地面上。趾長屈肌、拇長屈肌主要功能是在行走、跑步和足趾站立時的閉鏈運動中,在上述運動中屈肌收縮來支持足縱弓,並在行步的離地相時將力作用於地面。
2、外側群
a、腓骨長肌:由腓淺神經(L4-S1)支配,主要外翻足和跖屈踝關節。並能壓低第1跖骨頭。
b、腓骨短肌:由腓淺神經(L4-S1)支配,作用為外翻足和背屈踝關節。
功能:在閉鏈的單腿站立、行走、跑步和跳躍等運動中提供足弓的支持,調節足對地面的適應性和控制著地腳和小腿的位置。腓骨肌麻痹會導致踝關節不穩,可能發生踝關節內翻扭傷。
3、前群肌
a、脛骨前肌:由腓總神經的一分支和腓深神經的一分支支配(L4-S4)。背屈踝關節。
b、拇長伸肌:由腓深神經支配,伸拇趾跖趾關節和拇趾指骨間關節和背屈踝關節。
c、趾長伸肌:由腓深神經的一分支支配(L4-S1)。伸第二到第五跖的跖趾關節和趾骨間關節以及背屈踝關節和外翻足。
功能:當脛骨前肌麻痹時而伸趾肌完好時,伸趾肌僅產生有限的足背屈,單獨的趾長伸肌作用能產生踝的強力外翻。若前群肌麻痹可導致步行擺動相時足下垂,因而需要過度屈髖、屈膝代償來防止足接觸地面。
4、足底固有肌
第一層:拇展肌、趾短伸肌、小趾展肌
第二層:跖方肌、蚓狀肌
第三層:拇短屈肌、拇肌收肌(二個頭)、小趾短屈肌
第四層:骨間背側肌、骨間足底肌
功能:與跖腱膜、足的韌帶和腱之間的廣泛連接形成了動、靜結構的強力複合體。雖然固有肌可以做外展、內收和屈趾,但主要功能室在行走和跑步時支持足弓,補充長屈趾肌的力和擺動相中對抗屈肌來保持趾伸直。
[1]劉克敏,敖麗娟 運動學 華夏出版社 2014-01-01ISBN:9787508079622
[2]Dutton"s Orthopaedic Examination Evaluation and Intervention 3E (2012)
作者:上海市同濟醫院 胡斌推薦閱讀: