足弓

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足弓
足部骨骼，内侧面
足部骨骼，外侧面
标识字符
拉丁文Arcus pedis
格雷氏p.360
《解剖学术语》

足弓（英语：Arch of the foot）由跗骨和跖骨所形成，加上韧带和肌腱强化其弓形结构，使能以最小的足部承重来支撑站立时的全身体重。

足弓：T为前侧横弓（anterior transverse arch），M为内侧纵弓（medial longitudinal arch），L为外侧纵弓（lateral longitudinal arch）

足弓被分类为纵弓及横弓。

结构[编辑]

纵弓[编辑]

纵弓可分为内侧纵弓和外侧纵弓[1]。

内侧纵弓[编辑]

内侧纵弓高于外侧纵弓。它由跟骨（英语：Calcaneus）、距骨、足舟骨、三个楔骨（内、中、外）以及第一、第二、第三跖骨所组成[1]。

弓高点位于距骨的上关节面，弓后端点在跟骨粗隆（Calcaneal tuberosity），弓前端点在第一、第二、第三跖骨头（Metatarsal head）。因为内侧纵弓较高，又包含多个小关节，所以它的主要特色是富含弹性[1]。

其最弱的部分（最容易因压力而变扁平）是距骨和足舟骨之间的关节，但是该部分由跖跟骰韧带（英语：Plantar calcaneocuboid ligament）（又称弹簧韧带）支撑，韧带具有弹性，因此它能在移除压力后快速让足弓恢复原形。这条韧带内侧与踝关节的三角韧带（英语：Deltoid ligament）汇集而强化，下方有胫后肌（英语：Tibialis posterior muscle）肌腱支撑，胫后肌肌腱在著骨点呈扇形，能防止韧带过度拉紧而永久拉长变形[1]。

此外，内侧纵弓还有足底腱膜（Plantar aponeurosis）、足底小肌肉（拇趾短肌）、肌腱（胫前肌（英语：Tibialis anterior muscle）、胫后肌、腓长肌（英语：Peroneus longus）、屈趾长肌、屈拇趾长肌）、多条韧带等结构的支撑[1]。

外侧纵弓[编辑]

外侧纵弓由跟骨、骰骨（英语：Cuboid bone）、第四和第五跖骨所组成[1]。

外侧纵弓两个显著特色是坚固性和微幅抬高（低于内侧纵弓），包含有两条强韧的韧带（长跖韧带（英语：Long plantar ligament）和跖跟骰韧带（英语：Plantar calcaneocuboid ligament））及小趾的短肌和伸展肌肌腱，用以维持其完整性[1]。

横弓[编辑]

除了纵弓，足部还具有一系列的横弓[1]。

在跖骨的后部和跗骨的前部，横弓是完整的；但是在跗骨的中间部，横弓呈现半圆顶状，且其凹面向下和向内，因此当双足内缘并放时可以形成一个完整的圆顶。横弓由骰骨、三个楔骨、和五个跖骨基部组成。骨间韧带、足底韧带、足背韧带、拇趾和小趾的短肌（尤其是内收拇趾肌（英语：Adductor hallucis muscle）的横向头）和腓长肌肌腱可强化横弓，腓长肌肌腱可拉紧这些横弓[1]。

功能[编辑]

以内侧纵弓为主，其弹性可为软组织创造空间，产生类似弹簧的作用，尤其是从脚跟延伸到脚趾的足底腱膜。弹性特质使软组织以较长的时间接触地面并分散其反作用力，从而降低肌肉骨骼磨损或受伤的风险，并且可以储存反作用力的能量回馈到下一个步伐，因此能减少步行的能量消耗，尤其跑步能减少更多，因为其垂直力较大[2]。

临床意义[编辑]

正常足（左）与扁平足（右）的跖骨横切面示意图

一个人的纵弓和横弓的解剖结构和形状可以决定该人容易受到的伤害类型。一个人的足弓高度取决于其足舟骨的高度。纵弓塌陷导致扁平足。低纵弓或扁平足的人在站立或走路时较容易足旋前（英语：Pronation of the foot）与足外翻，这使人易患有足跟痛、足弓痛、足底筋膜炎[3]。扁平足的人会比较难做需要用脚趾支撑体重的运动。

高纵弓或高弓足（英语：Pes cavus）的人倾向于站立和走路时脚处于旋后位置，使足内翻[4]。高弓足也能引起足底筋膜炎，因为足底筋膜被牵拉远离跟骨。此外，高或低的足弓会增加胫部疼痛的风险，因为胫前肌必须用较多力气来稳定脚掌着地[5]。

其他动物[编辑]

除了人以外的猿类（长臂猿、山地和低地大猩猩、红猩猩、黑猩猩、倭黑猩猩）倾向于用脚的外侧来行走，即内翻足[6]，可能是为了适应在树枝上行走。一般认为他们的脚缺乏纵弓，但是猿双脚行走的脚印会直接或间接地反映出支撑和推进所施加的压力，从脚印发现他们中足的内侧部分压力较低[7][8]。

然而，人的内侧纵弓和其他猿类有所不同，人脚的前部相对于后部会向内侧扭曲[9]，因此所有脚趾可以同时接触地面，这个扭曲能显著地让大脚趾（某些人是第二脚趾）在行走和跑步时发挥最大的推动力。与其他猿类相比，人脚较为外翻。这个强烈的扭曲会增加内侧纵弓的高度。然而现在有相当的证据显示穿鞋也会增加内侧纵弓的高度[10]，而且内侧纵弓的高度也因人或因走路速度而有很大的差异[11]。

人类祖先阿法南方古猿（375万年前）是否有类似现代人脚的功能虽然尚无共识[6]，但其化石足骨已可见前脚向内侧扭曲，且其坦桑尼亚来托利的化石足迹的扭曲程度小于乔治亚德马尼西直立人（有时被称为格鲁及亚人）（约180万年前）的化石足骨[12]和大约同时期肯亚伊莱雷特（英语：Ileret）匠人的化石足迹[13]。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Gray, Henry. 7j. Arches of the Foot. Anatomy of the Human Body. Bartleby.com. 1918. ISBN 0-8121-0644-X. 
  2. ^ Ker, R. F.; Bennett, M. B.; Bibby, S. R.; Kester, R. C.; Alexander, R. M. The spring in the arch of the human foot. Nature. 1987, 325 (7000): 147–49. Bibcode:1987Natur.325..147K. PMID 3808070. doi:10.1038/325147a0. 
  3. ^ Archived copy. [2013-12-12]. （原始内容存档于2013-12-11）. 
  4. ^ Cavus Foot (High-Arched Foot) - Foot Health Facts. www.foothealthfacts.org. [2018-04-26]. （原始内容存档于2016-06-17）. 
  5. ^ Archived copy. [2013-12-12]. （原始内容存档于2013-12-06）. 
  6. ^ 6.0 6.1 Harcourt-Smith, W. E. H.; Aiello, L. C. Fossils, feet and the evolution of human bipedal locomotion. Journal of Anatomy. 2004, 204 (5): 403–16. PMC 1571304 可免费查阅. PMID 15198703. doi:10.1111/j.0021-8782.2004.00296.x. 
  7. ^ Allen, J. R. L. Subfossil mammalian tracks (Flandrian) in the Severn Estuary, S. W. Britain: mechanics of formation, preservation and distribution. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 1997, 352 (1352): 481–518. Bibcode:1997RSPTB.352..481A. PMC 1691943 可免费查阅. doi:10.1098/rstb.1997.0035. 
  8. ^ D'Août, K.; Meert, L.; Van Gheluwe, B.; De Clercq, D.; Aerts, P. Experimentally generated footprints in sand: Analysis and consequences for the interpretation of fossil and forensic footprints. American Journal of Physical Anthropology. 2009, 141 (4): 515–25. PMID 19927372. doi:10.1002/ajpa.21169. 
  9. ^ MacConaill, M. A. The Postural Mechanism of the Human Foot. Proceedings of the Royal Irish Academy (Royal Irish Academy). 1944–1945, 50B: 265–78. JSTOR 20490838. 
  10. ^ D'aout, K.; Pataky, T. C.; De Clercq, D.; Aerts, P. The effects of habitual footwear use: foot shape and function in native barefoot walkers. Footwear Science. 2009, 1 (2): 81–94. doi:10.1080/19424280903386411. 
  11. ^ Pataky TC, Caravaggi P, Savage R, et al. New insights into the plantar pressure correlates of walking speed using pedobarographic statistical parametric mapping (pSPM). Journal of Biomechanics. 1987, 41 (9): 1987–94. PMID 18501364. doi:10.1016/j.jbiomech.2008.03.034. 
  12. ^ Pontzer, H.; Rolian, C.; Rightmire, G. P.; Jashashvili, T.; Ponce de León, M. S.; Lordkipanidze, D.; Zollikofer, C. P. E. Locomotor anatomy and biomechanics of the Dmanisi hominins (PDF). Journal of Human Evolution. 2010, 58 (6): 492–504 [2019-11-26]. PMID 20447679. doi:10.1016/j.jhevol.2010.03.006. （原始内容 (PDF)存档于2011-03-31）. 
  13. ^ Bennett, M. R.; Harris, J. W. K.; Richmond, B. G.; Braun, D. R.; Mbua, E.; Kiura, P.; Olago, D.; Kibunjia, M.; Omuombo, C.; Behrensmeyer, A. K.; Huddart, D.; Gonzalez, S. Early Hominin Foot Morphology Based on 1.5-Million-Year-Old Footprints from Ileret, Kenya. Science. 2009, 323 (5918): 1197–1201. Bibcode:2009Sci...323.1197B. PMID 19251625. doi:10.1126/science.1168132. 

参考书目[编辑]

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