生物力學是應用力學原理和方法對生物體中的力學問題定量研究的生物物理學分支。生物學+動力學=生物力學,臨床生物力學采用機械的概念界定、評估、診斷和治療多種疾病。
治療時既注重癥狀又注重疼痛原因,為臨床身體檢查提供了全新視角。以下內(nèi)容從功能解剖、影響機制、治療訓練三個方面簡單分析足踝生物力學。
足部存在28塊骨頭(2個籽骨),57個關節(jié),3個足弓,從功能解剖上可分為三個部分,分別是:
前足(forefoot):趾骨跖骨組成,在蹬離期,其骨骼像長的杠桿一樣產(chǎn)生動力;中足(midfoot):由楔骨、骰骨和舟骨組成,站立期時人體的中心直接落在中足上;后足(hindfoot/rearfoot):由跟骨與距骨組成,足跟觸地期時吸收沖擊力,減弱作用于足部的力。
足弓(arches of the foot)是由跗骨、跖骨的拱形砌合,以及足底的韌帶、肌腱等具有彈性和收縮力的組織共同構成的一個凸向上方的弓,可分為縱弓及橫弓,足弓的主要功能是使重力從踝關節(jié)經(jīng)距骨向前分散到跖骨小頭,向后傳向跟骨,以保證直立時足底支撐的穩(wěn)固性,起支持體重、緩沖震蕩、力的傳遞、保護通道(神經(jīng)血管)的作用。
三柱模型:三柱分別為:足跟、第1跖骨頭、第5跖骨頭,此三柱的平衡對足的穩(wěn)定很重要,第1跖骨的升高或降低會使此結構傾斜。
足踝關節(jié)主要由包圍距骨,與之相關節(jié)的三個關節(jié)面組成:脛距關節(jié),距下關節(jié),距舟關節(jié)。
足的運動:協(xié)調(diào)三平面的運動被稱為旋前和旋后,兩種運動貫穿于負重活動始終。
旋前:外展、背屈、外翻; 過度:扁平足:距骨頭內(nèi)翻和跖屈,降低拱面,使足部變寬變長。
旋后:內(nèi)收、跖屈、內(nèi)翻; 過度:高弓足:距骨頭外翻合背屈,提高拱面,使足部變窄變短。
距下關節(jié)旋前1度=脛骨內(nèi)轉1度
旋前是正常的,用于幫助減弱并消耗行走的力。過度旋前則并非正常,這是距下關節(jié)負荷過度的結果,導致其旋前值多于正常減震所需的量。這一情況的發(fā)生是因為足部所接觸的地面不能適應足部形狀。
當代償機制不足以抵消過度旋前帶來的影響,過度旋前引起膝關節(jié)內(nèi)側疼痛,髂脛束、梨狀肌、臀肌與內(nèi)收肌緊張,進而骨盆產(chǎn)生了立體的變異,影響了脊椎的曲度。最終結果是造成脊柱側彎等。
從生物力學角度看,身體就是一個機械系統(tǒng),力和負荷事系統(tǒng)中的兩個關鍵點,由中樞神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制。過度負荷對人體的影響(stress-strain curve)是隨著時間推移,緊張引起勞損,持續(xù)的緊張引起局部創(chuàng)傷癥狀(acute vs chronic)。
異常足踝生物力學矯正
生物力學矯形鞋墊(基于動態(tài)足底壓力測試)是一種產(chǎn)品,可以改變地面,來適應穿著者的個人足部形狀。正如許多人都需要戴眼鏡(技術上稱之為視覺矯正),患有下肢生物力學異?;蛴蛇@些異常引起的足部機械問題的人們需要穿著校正產(chǎn)品一足部矯形鞋墊。
足踝功能性訓練
足底筋膜松解與小腿三頭肌牽伸
關節(jié)活動度訓練(靈活性)
本體感覺訓練(穩(wěn)定性)
END
本期作者:羅慶盛 Kinson Lo