[科普中國]-足踝解剖結(jié)構(gòu)及其力學(xué)功能

足部是人體運(yùn)動(dòng)和承重的最主要部分，被認(rèn)為是一個(gè)半剛體多關(guān)節(jié)的復(fù)雜肌骨結(jié)構(gòu)。足部有28塊骨（包括兩塊第一跖骨下籽骨），30多個(gè)關(guān)節(jié)，以及超過100條相互交叉的肌肉和韌帶，與脛骨和腓骨等踝部結(jié)構(gòu)，它們共同組成了足踝部分的肌肉骨骼系統(tǒng)。足部主要起到以下四個(gè)方面的作用：

1. 充當(dāng)支撐基礎(chǔ)；

2. 提供彈性以減輕震蕩；

3. 向前行走時(shí)作為杠桿；

4. 提供一定的靈活性以適應(yīng)不平的路面。

結(jié)構(gòu)決定功能，正是由于人體足踝有如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，才能滿足以上四大功能?？傊?，足部既有一定的剛度來承受壓力，又具有一定的柔韌性來適應(yīng)不同路面和運(yùn)動(dòng)的需求。

足踝的關(guān)節(jié)及韌帶從結(jié)構(gòu)上區(qū)分，足部可以分為前足，中足和后足三大部分（圖1），任一部分或關(guān)節(jié)都非獨(dú)立體，而是共同參與足踝部的功能。前足由五列趾骨和與之相連的五根跖骨組成，允許活動(dòng)，方便行走。中足由五塊不規(guī)則的跗骨組成縱弓，起到一定的減震和穩(wěn)定的作用。而后足由距骨、跟骨和距下關(guān)節(jié)組成。距骨的上方與小腿兩個(gè)長骨（脛骨和腓骨）相連，構(gòu)成了非單一軸鉸鏈的踝關(guān)節(jié)。距骨下方與跟骨相連組成距下關(guān)節(jié)，可允許足部一定的內(nèi)外翻。跗橫關(guān)節(jié)又稱為Charcot關(guān)節(jié)，由距舟、跟骰、舟楔組成的關(guān)節(jié)，而跖跗關(guān)節(jié)又稱為Lisfranc關(guān)節(jié)，是由跖骨基底與骰骨及楔骨相連的關(guān)節(jié)。踝關(guān)節(jié)的屈伸運(yùn)動(dòng)與距下關(guān)節(jié)和足的運(yùn)動(dòng)是聯(lián)合的。當(dāng)踝關(guān)節(jié)跖屈時(shí)足內(nèi)翻、內(nèi)旋，當(dāng)踝關(guān)節(jié)背屈時(shí)足外翻、外旋。實(shí)際上，跖屈背伸運(yùn)動(dòng)發(fā)生在踝關(guān)節(jié)。足的內(nèi)外翻則在距下關(guān)節(jié)發(fā)生，跗橫關(guān)節(jié)并無真正內(nèi)外翻作用，僅有側(cè)方旋轉(zhuǎn)。前足內(nèi)翻外翻時(shí)，必伴隨有內(nèi)旋外旋。

圖 1足部骨骼的底背視圖

如圖2所示，踝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)韌帶呈三角形，稱三角韌帶。該韌帶的特點(diǎn)是強(qiáng)而有力,其作用主要是限制足過度外翻。此外，距腓前韌帶，在踝關(guān)節(jié)跖屈位可限制足內(nèi)翻活動(dòng)，在踝關(guān)節(jié)中立位時(shí)，對抗距骨向前移位；距腓后韌帶,可限制踝關(guān)節(jié)過度背伸活動(dòng)；跟腓韌帶,在踝關(guān)節(jié)90°位限制足內(nèi)翻活動(dòng)。總之外側(cè)韌帶的主要作用是防止足、踝的內(nèi)翻幅度。

圖 2踝關(guān)節(jié)周圍韌帶群(后斜視圖和外側(cè)視圖)

縱弓與橫弓縱弓由內(nèi)外側(cè)柱構(gòu)成，內(nèi)側(cè)柱較高，包括跟、距、舟、3塊楔骨及內(nèi)側(cè)3塊跖骨構(gòu)成。外側(cè)柱較低，由跟、骰及外側(cè)2塊跖骨構(gòu)成。縱弓的結(jié)構(gòu)使人類更有利于長期行走，足弓可以減震，且為神經(jīng)、血管提供安全的通道。更重要的是為跟腱提供較長的前足力臂，對于穩(wěn)定的縱弓，跟骨至跖骨頭之間的關(guān)節(jié)是較僵硬的，因此可以較好的提供杠桿力的傳遞。而橫弓由第2、3楔骨及2、3、4跖骨呈楔形排列而成。骨的寬面向上，窄面向下，構(gòu)成弓形。

足踝的肌肉足部是由肌肉，肌腱和韌帶共同支撐起骨骼和關(guān)節(jié)的。肌肉維持足部骨骼的相對位置也通過收縮來實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。大部分足部的肌肉都起始于下肢并由跟腱連到足部，并且位于足部底部。比目魚肌和腓腸肌共同組成小腿的三頭肌，是踝關(guān)節(jié)最強(qiáng)有力的跖屈肌。脛前肌負(fù)責(zé)足部的背屈和內(nèi)翻，脛后肌負(fù)責(zé)足部的跖屈和內(nèi)翻，并支撐起足弓，脛骨長肌負(fù)責(zé)踝關(guān)節(jié)的背屈和內(nèi)翻。在足部內(nèi)部還有很多小肌肉，這些小肌肉可幫助腳趾跖屈和背屈。外在肌肉與踝關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)軸的位置可以解釋該肌肉所起的作用。例如跟腱位與踝關(guān)節(jié)的后方，距下關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)，則跟腱用力時(shí)，踝關(guān)節(jié)有跖屈和內(nèi)翻。

擴(kuò)展閱讀[1]鄺適存，郭霞. 主譯. 肌肉骨骼系統(tǒng)基礎(chǔ)生物力學(xué). 第三版. 北京：人民衛(wèi)生出版社，2008.

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

余嘉 - 副教授 - 蘇州大學(xué)張明 - 教授 - 香港理工大生物醫(yī)學(xué)工程跨領(lǐng)域?qū)W部