關(guān)于一種預(yù)防足內(nèi)翻的鞋子的探究

馮 雷，宋雅偉，蘇 陽(yáng)

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關(guān)于一種預(yù)防足內(nèi)翻的鞋子的探究

馮 雷1，宋雅偉1，蘇 陽(yáng)2

1.南京體育學(xué)院健康系，江蘇南京，210014；2.南京體育學(xué)院科研處，江蘇南京，210014。

目的：本文在探究縱跳落地過(guò)程中，足內(nèi)翻損傷力學(xué)機(jī)制，并提出一種預(yù)防足內(nèi)翻的鞋子初步構(gòu)想。方法：通過(guò)文獻(xiàn)資料法，結(jié)合萬(wàn)方和中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)以踝關(guān)節(jié)、足內(nèi)翻、損傷、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸等進(jìn)行全文和主題檢索，收集國(guó)內(nèi)與足、踝關(guān)節(jié)以及距下關(guān)節(jié)相關(guān)參考文獻(xiàn)50篇以及國(guó)外與踝關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)內(nèi)翻的相關(guān)文獻(xiàn)30篇。結(jié)果：（1）足內(nèi)翻是足部各個(gè)關(guān)節(jié)綜合運(yùn)動(dòng)的結(jié)果；（2）足內(nèi)翻過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生損傷的韌帶有距腓前韌帶和距跟骨間韌帶等；（3）足內(nèi)翻過(guò)程中，隨著內(nèi)翻角度的增加踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)力增加，其中踝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)和脛骨遠(yuǎn)端髁間線前部的應(yīng)力逐漸增加，踝關(guān)節(jié)的外側(cè)受到韌帶和肌肉的牽拉剪切應(yīng)力增加；（4）隨著足內(nèi)翻角度的增加，距下關(guān)節(jié)接觸面積增加。結(jié)論：理論上在縱跳落地過(guò)程中，通過(guò)單一的限制足內(nèi)翻在一定的范圍可以預(yù)防足內(nèi)翻損傷，同時(shí)對(duì)足踝關(guān)節(jié)不會(huì)造成大的傷害，但有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

預(yù)防；足內(nèi)翻；鞋子

在日常體育活動(dòng)中足踝關(guān)節(jié)損傷經(jīng)常發(fā)生，約占體育損傷的40%[1-5]；足踝關(guān)節(jié)的韌帶損傷通常為韌帶的損傷，踝關(guān)節(jié)的韌帶損傷占整個(gè)踝關(guān)節(jié)損傷的75%，其中內(nèi)側(cè)韌帶損傷占踝關(guān)節(jié)韌帶損傷的97%[6-9]。足踝關(guān)節(jié)損傷通常在足球、籃球以及排球等體育項(xiàng)目和跳傘等軍事項(xiàng)目中發(fā)生率較高。調(diào)查顯示每天約10 000人發(fā)生踝關(guān)節(jié)的損傷[10]，且醫(yī)院急診的7—10%均為足踝關(guān)節(jié)損傷，通常隨著運(yùn)動(dòng)年齡的增加，損傷的概率也會(huì)增加，在不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，足踝損傷的發(fā)生率也不相同，根據(jù)對(duì)15歲以下、15到19歲及19到35歲之間的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)足踝損傷普遍發(fā)生在15到19歲的青少年階段[11,12]。足踝關(guān)節(jié)的損傷與頻繁的起跳和落地具有較大的相關(guān)性；在本文將起跳后騰空的過(guò)程足的狀態(tài)認(rèn)為為非負(fù)重狀態(tài)；起跳、落地以及站立位的支撐階段足部的狀態(tài)為負(fù)重狀態(tài)。通過(guò)限制足踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻在特定的角度，保護(hù)足踝關(guān)節(jié)在負(fù)重狀態(tài)下不受損傷。但限制足踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻，是否會(huì)對(duì)足踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生額外的負(fù)荷？額外的負(fù)荷是否會(huì)產(chǎn)生損傷？損傷的危害有多大？

1 資料方法

1.1 資料的來(lái)源

檢索人相關(guān)內(nèi)容：本文第一作者馮雷。

檢索時(shí)間范圍：1995年1月至2015年9月。

檢索詞：英文檢索詞：“ankle，biomechanics，foot，varus,subtalar,injury”中文檢索詞“踝關(guān)節(jié)，生物力學(xué)，損傷，內(nèi)翻，足，距下關(guān)節(jié)/距跟關(guān)節(jié)”。

檢索數(shù)據(jù)庫(kù)：中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)址：http://www.cnki.net。萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)址：http://wanfangdata.com.cn

1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有關(guān)足踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)受力/內(nèi)翻/損傷的文章；（2）具有原創(chuàng)性，論點(diǎn)/論據(jù)可靠的文章；（3）對(duì)同一領(lǐng)域的文獻(xiàn)選擇權(quán)威期刊的文獻(xiàn)，對(duì)相互矛盾的論點(diǎn)選擇與主流論點(diǎn)相近的文獻(xiàn)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：較陳舊的觀點(diǎn)和理論，以及一些重復(fù)性的研究。

質(zhì)量評(píng)估：計(jì)算機(jī)初次檢測(cè)得到280篇文獻(xiàn)，包括中文160篇，英文120篇，閱讀標(biāo)題和摘要篩選，選擇與足踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)受力/內(nèi)翻/損傷的文獻(xiàn)120篇；再一次排除相似的，陳舊的文獻(xiàn)，保留其中的80篇?dú)w納總結(jié)。

2 足踝的解剖結(jié)構(gòu)

2.1 足踝關(guān)節(jié)周圍的韌帶

足踝部的韌帶是影響足踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，正常的足部落地時(shí)會(huì)發(fā)生外翻，被動(dòng)的外翻可能是足踝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)韌帶強(qiáng)于外側(cè)韌帶的關(guān)鍵因素；踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶對(duì)于踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定具有重要的作用，但他們所占的比例不同，距腓后韌帶：距腓前韌帶：跟腓韌帶=6:1:3[13]。楊崇林，徐向陽(yáng)[14]等認(rèn)為跖屈時(shí)踝關(guān)節(jié)中距骨頭與外踝距離相對(duì)增加，距腓前韌帶收縮，跟骨結(jié)節(jié)與外踝距離相對(duì)減小，跟腓韌帶松弛，此時(shí)踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻距腓前韌帶最易受損傷，其次為距跟骨間韌帶、外側(cè)關(guān)節(jié)囊，最后才是跟腓韌帶，且在外力的作用下跟骨發(fā)生相對(duì)位移大時(shí)，可能導(dǎo)致距跟骨間韌帶和跟腓韌帶損傷。毛賓堯，劉明廷等[15]采用觀察法，對(duì)7具尸體足部以及40副距跟骨的距跟關(guān)節(jié)進(jìn)行測(cè)量和觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)距跟關(guān)節(jié)在結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定特性：（1）距跟關(guān)節(jié)的鞍狀鑲嵌作用，跟骨體體積大于距骨，距骨關(guān)節(jié)面稍大于跟骨關(guān)節(jié)面，同時(shí)距骨鑲嵌于跟骨傾斜的鞍狀面內(nèi)；（2）短粗有效的距跟骨間韌帶，韌帶內(nèi)部纖維呈螺旋形，與距跟關(guān)節(jié)的力學(xué)作用相一致；（3）有限的關(guān)節(jié)活動(dòng)度，內(nèi)翻10°—15°，外翻5°—8°，內(nèi)外向滑動(dòng)和內(nèi)外旋轉(zhuǎn)各為3°—5°，前、后位滑動(dòng)2—3mm，無(wú)繞足橫軸活動(dòng)，有限的關(guān)節(jié)活動(dòng)度使關(guān)節(jié)具有更好的穩(wěn)定性。戴海飛，余斌等[16]通過(guò)有限元發(fā)現(xiàn)：當(dāng)足處于外旋狀態(tài)下脛距后韌帶的存、缺對(duì)于踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性有較大的影響；當(dāng)足處于內(nèi)旋狀態(tài)下跟腓韌帶對(duì)于踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性有較大的影響。

總結(jié)：足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻時(shí)，距腓前韌帶是最容易受傷的部位；距下關(guān)節(jié)屬于面面關(guān)節(jié)，寬大的關(guān)節(jié)面以及強(qiáng)大的距跟骨間韌帶是距下關(guān)節(jié)具有良好的穩(wěn)定性的重要因素。

表1 距跟骨長(zhǎng)寬度與其關(guān)節(jié)面長(zhǎng)寬度的比較（n=40，±s）

（上述表格取自于毛賓堯的距跟關(guān)節(jié)的內(nèi)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和不穩(wěn)矯正）

2.2 足踝關(guān)節(jié)周圍的肌肉

通過(guò)查閱功能解剖學(xué)以及運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)了解到：足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻的肌肉有脛骨前肌、脛骨后肌、長(zhǎng)伸肌、長(zhǎng)屈肌以及趾長(zhǎng)屈肌，可以使踝關(guān)節(jié)外翻的肌肉有趾長(zhǎng)伸肌以及腓骨長(zhǎng)短肌。相比較下有更多的肌肉作用于足的內(nèi)翻；當(dāng)足部處于非負(fù)重的狀況下，肌肉的彈性是足內(nèi)翻的重要原因之一。足踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻損傷常發(fā)生在背伸位轉(zhuǎn)向背屈位；縱跳落地的過(guò)程中足踝關(guān)節(jié)周圍的肌群收縮，不正常的落地過(guò)程產(chǎn)生的肌肉力也可能會(huì)是足內(nèi)翻的原因之一[17-20]。

總之，足踝關(guān)節(jié)容易內(nèi)翻的特點(diǎn)不僅與距下關(guān)節(jié)傾斜的關(guān)節(jié)面有較大的關(guān)系，而且肌肉的作用是足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻另一個(gè)主要的原因。

3 足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻的生物力學(xué)研究

3.1 足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究

3.1.1 足內(nèi)翻的運(yùn)動(dòng)學(xué)解釋 足踝關(guān)節(jié)損傷在足球、籃球以及跳傘等項(xiàng)目中有較高的發(fā)生率。這幾個(gè)項(xiàng)目具有一個(gè)共同的特征：頻繁的跳起—落地[21]。在縱跳落地階段足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻損傷的運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程是：當(dāng)足部離開(kāi)地面后，足處于非負(fù)重狀態(tài)，此時(shí)足處于趾屈和內(nèi)翻的狀態(tài)；足踝關(guān)節(jié)在正常的落地過(guò)程中，由于地面不平整，足落在別的運(yùn)動(dòng)員的腳上或則地面有石粒等，足的正常外翻功能被抑制，足踝關(guān)節(jié)由外翻轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)翻，最終可能導(dǎo)致足踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻損傷。

3.1.2 足內(nèi)翻時(shí)踝關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)變化 踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻損傷分為兩個(gè)過(guò)程：危險(xiǎn)的形成期和扭傷階段。當(dāng)內(nèi)翻角速度達(dá)到632°/s或內(nèi)翻初速度達(dá)300°/s時(shí)，踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶將會(huì)發(fā)生損傷[22]。郭國(guó)新[23]等通過(guò)有限元分析軟件對(duì)一名女性的踝關(guān)節(jié)進(jìn)行建模，分析踝關(guān)節(jié)在不同內(nèi)翻位狀態(tài)下的關(guān)節(jié)位移和關(guān)節(jié)力值。研究發(fā)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻（10°—85°），各骨發(fā)生位移最大的部位在腓骨中下段和外踝，其次是脛骨中下段，也就是說(shuō)伴隨內(nèi)翻角度的增加，踝關(guān)節(jié)處的接觸力發(fā)生內(nèi)移。此時(shí)距骨發(fā)生內(nèi)移，增加了踝關(guān)節(jié)處關(guān)節(jié)的接觸面積（距骨外移1 mm，脛距關(guān)節(jié)的有效負(fù)重面積將減少20%—40%，如外移5 mm，則可減少80%）。另外膝關(guān)節(jié)也會(huì)發(fā)生屈曲和內(nèi)翻適應(yīng)這種變形。哈山、許鑒[24]等通過(guò)CT掃描并使用三維重建軟件Mimics 14.11對(duì)足部進(jìn)行三維重建，獲得距下關(guān)節(jié)在不同狀態(tài)下的靜態(tài)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)距下關(guān)節(jié)繞矢狀軸的內(nèi)翻和外翻以及繞垂直軸的內(nèi)旋和外旋運(yùn)動(dòng)范圍大于背屈和背伸。當(dāng)足部處于背屈和背伸位時(shí)，距下關(guān)節(jié)的位移明顯大于其他運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。周軍杰[25,26]等通過(guò)對(duì)12例正常人新鮮足中距下關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：距下關(guān)節(jié)背屈和背伸的運(yùn)動(dòng)范圍：4.13°+0.86°；距下關(guān)節(jié)內(nèi)翻和外翻的運(yùn)動(dòng)范圍：8.43°+0.52°；距下關(guān)節(jié)內(nèi)收和外展的運(yùn)動(dòng)范圍：12.77°+1.29°。在籃球的訓(xùn)練和比賽的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員足跟離地，保持前腳掌支撐身體的重量以及運(yùn)動(dòng)的支撐反作用力。這一動(dòng)作保持了踝關(guān)節(jié)良好的活動(dòng)性，有助于足踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的發(fā)揮，同時(shí)足跟的抬起可以更好的發(fā)揮內(nèi)側(cè)足弓（彈性足弓）的功能，但足跟抬離地面踝關(guān)節(jié)處于屈曲位，足踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性降低，當(dāng)足部位于該位置時(shí)，很容易發(fā)生足內(nèi)翻的損傷?？傊v跳落地時(shí)發(fā)生足內(nèi)翻，踝關(guān)節(jié)發(fā)生的位移變化大于距下關(guān)節(jié)，因此踝關(guān)節(jié)處損傷的程度可能大于距下關(guān)節(jié)。

3.1.3 足踝關(guān)節(jié)的翻轉(zhuǎn)與足部各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軸的相互制約 從整體上來(lái)看，足踝關(guān)節(jié)具有3個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，可以在3個(gè)運(yùn)動(dòng)面內(nèi)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，分別是繞額狀軸在矢狀面進(jìn)行的屈伸運(yùn)動(dòng)、繞矢狀軸在額狀面進(jìn)行的內(nèi)翻和外翻、繞垂直軸在水平面進(jìn)行的外展和內(nèi)收。但是足關(guān)節(jié)單純的繞單軸的運(yùn)動(dòng)范圍是很小的，足的關(guān)節(jié)由踝關(guān)節(jié)、距下關(guān)節(jié)、跗橫關(guān)節(jié)、跗跖關(guān)節(jié)、跖趾關(guān)節(jié)、趾間關(guān)節(jié)等組成且每一個(gè)關(guān)節(jié)具有不同的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸；（1）踝關(guān)節(jié)（距小腿關(guān)節(jié)）由脛骨、腓骨以及距骨滑車構(gòu)成，近似單軸的屈戍關(guān)節(jié)，可以做背屈（伸）和跖屈（屈）運(yùn)動(dòng)，但是其旋轉(zhuǎn)軸是可變的。（2）距下關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸向上傾斜大約呈42°，向內(nèi)傾斜與足的垂直軸呈23°[27-29]。筆者認(rèn)為距下關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸傾斜的原因是由于距下關(guān)節(jié)的前、后端有各自的關(guān)節(jié)囊，并由跗骨竇和跗骨孔分開(kāi)。關(guān)節(jié)的前端更靠近內(nèi)側(cè)，比起后端有更高的旋轉(zhuǎn)中心。但是兩部分綜合形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，距下關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸具有較大的個(gè)體差異性。總之，足部是由多個(gè)關(guān)節(jié)組成，同時(shí)足部的運(yùn)動(dòng)受到多個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)的相互制約。

3.2 足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻的動(dòng)力學(xué)

3.2.1 踝關(guān)節(jié)的應(yīng)力分布 吳迪，伍驥等[30]對(duì)跳傘過(guò)程中踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶的受力以及關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析：在尸體的情況下進(jìn)行內(nèi)翻試驗(yàn)，當(dāng)平均負(fù)荷達(dá)到2208.18N，踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶將會(huì)發(fā)生斷裂，力從0到峰值所用平均時(shí)間9.76s。郭國(guó)新，郭繼濤等[31]對(duì)靜止直立位的踝關(guān)節(jié)施加載荷發(fā)現(xiàn)：最大應(yīng)力集中的區(qū)域?yàn)閮?nèi)踝與距骨相關(guān)節(jié)處，脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面髁間線前部，距骨滑車外側(cè)部；應(yīng)力最小的區(qū)域?yàn)橥怩?，距骨頭，距骨頸。高空墜落時(shí)踝關(guān)節(jié)的最大應(yīng)力集中區(qū)域?yàn)榫喙腔嚽巴鈧?cè)，內(nèi)踝內(nèi)側(cè)皮質(zhì)區(qū)以及脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面髁間線前部。郭國(guó)新等通過(guò)有限元分析軟件對(duì)一名女性的踝關(guān)節(jié)進(jìn)行建模，分析踝關(guān)節(jié)在不同內(nèi)翻位的關(guān)節(jié)位移和關(guān)節(jié)力值。研究發(fā)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻（10°—85°），最大剪切力發(fā)生在外踝尖及腓骨下段外側(cè)皮質(zhì)、距骨滑車髁間線外側(cè)部及距骨與內(nèi)踝相關(guān)節(jié)部位，并且x、y及z軸上的應(yīng)力也是隨著內(nèi)翻角度的增加逐漸增加，x軸上的應(yīng)力極值最大，以y軸上剪切應(yīng)力值變化最大，xz平面（額狀面）上的剪切應(yīng)力極值最大。湯榮光等[32,33]采用內(nèi)置式壓力敏感片，對(duì)10具小腿和足的標(biāo)本進(jìn)行距下關(guān)節(jié)內(nèi)壓力測(cè)試。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)足處于中立位承重時(shí)，距下后關(guān)節(jié)面接觸面積明顯大于前中關(guān)節(jié)面的接觸面積，且距下后關(guān)節(jié)承受的關(guān)節(jié)接觸力占整個(gè)距下關(guān)節(jié)接觸力的60.39%。也就是說(shuō)，足部在中立位承重時(shí)，距下關(guān)節(jié)的后關(guān)節(jié)面承載主要的負(fù)荷。通過(guò)觀測(cè)跟骨關(guān)節(jié)面上的壓力作用線，發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)面后側(cè)的壓力線較明顯。另外，通過(guò)中立位的足底壓力試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：足跟部承受整個(gè)足部負(fù)荷的64%?？傊?，距下關(guān)節(jié)的后關(guān)節(jié)面是主要的稱重區(qū)域，該區(qū)域承受著較大的壓應(yīng)力。足內(nèi)翻的過(guò)程中，內(nèi)翻的角度越大，踝關(guān)節(jié)內(nèi)的關(guān)節(jié)力矩增加，其中較大的一部分關(guān)節(jié)力矩來(lái)自于韌帶/肌肉以及關(guān)節(jié)囊的張力。

3.2.2 高出墜落情況下跟骨骨折 黃諸侯，李俊，陳日齊[34,35]等對(duì)高出墜落情況下跟骨骨折的機(jī)制進(jìn)行探討和分析：有限元條件下足呈中立位落地，跟骨骨折將從距跟關(guān)節(jié)面的外側(cè)向內(nèi)后方發(fā)生骨折；足呈背屈位落地，從距跟關(guān)節(jié)面的外側(cè)向內(nèi)后方發(fā)生骨折，距跟后關(guān)節(jié)面也發(fā)生相應(yīng)骨折，同時(shí)跟腱的附著處發(fā)生撕脫性骨折。在兩種落地狀態(tài)下，跟骨的骨折均從距跟關(guān)節(jié)的外側(cè)向內(nèi)側(cè)延伸，從力學(xué)的角度可以看出，跟骨的外側(cè)是應(yīng)力的集中區(qū)域。這與距骨滑車的外側(cè)部是應(yīng)力集中區(qū)域有較大的聯(lián)系。

3.2.3 足內(nèi)翻時(shí)跖骨的受力變化 顧耀東、李建設(shè)等[36]通過(guò)建立足部三維有限元模型，探究足部在不同的內(nèi)翻角度時(shí)，足部跖骨的壓力。正常落地時(shí)第二跖骨處的應(yīng)力為各跖骨應(yīng)力最大；這也就更好的解釋了第二跖骨為應(yīng)力性骨折的高發(fā)部位。當(dāng)足處于內(nèi)翻狀態(tài)時(shí)，外側(cè)跖骨成為高應(yīng)力集中的部位。通常第五跖骨在正常的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下受力較小，但是當(dāng)足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻時(shí)第五跖骨底內(nèi)側(cè)可能成為壓力的高發(fā)部位。

3.2.4 足內(nèi)翻損傷后足底壓力的變化 谷昱良[37]通過(guò)足底壓力分析系統(tǒng)，對(duì)5名正常研究對(duì)象和5名踝內(nèi)翻損傷研究對(duì)象研究發(fā)現(xiàn)：左右踝內(nèi)翻損傷足底壓力具有差異性，與正常無(wú)損傷的足底壓力相比較，踝內(nèi)翻損傷的足底壓力具有不穩(wěn)定、波動(dòng)性較大等特點(diǎn)。踝內(nèi)翻損傷者的足底壓力中心集中，變化不明顯。綜上所述，足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻產(chǎn)生的損傷導(dǎo)致足底壓力的偏向某一特定的區(qū)域，容易造成局部壓力集中的現(xiàn)象[38]。足踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻出現(xiàn)的損傷可能是多方面的，踝關(guān)節(jié)的距腓前韌帶撕裂，距跟骨間韌帶的撕裂，跗橫關(guān)節(jié)處的損傷，外側(cè)跖骨的骨折以及足底壓力集中等。

4 縱跳落地階段足踝關(guān)節(jié)翻轉(zhuǎn)的受力分析

縱跳落地階段足內(nèi)翻的發(fā)生機(jī)制是由于足踝關(guān)節(jié)受到一個(gè)內(nèi)翻力偶矩。當(dāng)人縱跳落地或則跳傘從高空落下，在騰空階段，足由于自身環(huán)節(jié)的重心偏向前側(cè)，同時(shí)由于小腿肌肉的彈性以及韌帶的抗張力特性，足踝關(guān)節(jié)發(fā)生趾屈和內(nèi)翻。當(dāng)足正常落地過(guò)程中，由于足的外側(cè)先著地使得足的外側(cè)受到一個(gè)向上的支持力，同時(shí)距骨收到脛骨施加的向下的壓力，這兩個(gè)力形成一個(gè)力偶距，使足踝關(guān)節(jié)發(fā)生外翻，結(jié)果使足關(guān)節(jié)正常落地。當(dāng)足足內(nèi)側(cè)緣受到外力的作用，足踝關(guān)節(jié)的外翻被阻止，此時(shí)脛骨與距骨和跟骨與地面之間力的作用點(diǎn)發(fā)生變化，足底內(nèi)側(cè)緣受到阻力f，足底外側(cè)緣受到支持力F，脛骨與距骨間的接觸里看作重力，這3個(gè)力形成的外翻力矩大于等于內(nèi)翻時(shí)，足踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻損傷將不會(huì)發(fā)生，但是一般狀況下，外翻的力矩小于內(nèi)翻，足踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻損傷將可能發(fā)生。

圖1 足踝關(guān)節(jié)受力示意圖

（G表示有脛骨向足踝關(guān)節(jié)傳遞的重力；N表示地面?zhèn)鬟f給足踝關(guān)節(jié)的地面反作用力，N是F與f的和；L表示兩個(gè)力的力臂）

5 小 結(jié)

（1）足內(nèi)翻是足部各個(gè)關(guān)節(jié)綜合運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，踝關(guān)節(jié)的內(nèi)收、距下關(guān)節(jié)的向內(nèi)的翻轉(zhuǎn)以及跗橫關(guān)節(jié)向內(nèi)的翻轉(zhuǎn)等；（2）足內(nèi)翻過(guò)程中易損傷的韌帶是距腓前韌帶和距跟骨間韌帶等；（3）足內(nèi)翻過(guò)程中，隨著內(nèi)翻角度的增加踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)力增加，其中踝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)和脛骨遠(yuǎn)端髁間線前部的應(yīng)力逐漸增加，踝關(guān)節(jié)的外側(cè)受到韌帶和肌肉的牽拉剪切應(yīng)力增加；（4）隨著足內(nèi)翻角度的增加，距下關(guān)節(jié)接觸面積增加；（5）跗橫關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)范圍大于屈伸運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明在一定的內(nèi)翻狀態(tài)下可以承受較大的載荷。

6 一種預(yù)防足內(nèi)翻鞋子的可行性分析

通過(guò)限制足內(nèi)翻預(yù)防足內(nèi)翻損傷的鞋子在理論上具有可行性。（1）找出限制足內(nèi)翻的最佳角度；（2）當(dāng)足發(fā)生內(nèi)翻時(shí)，由于支持帶的保護(hù)足踝部的軟組織并不會(huì)損傷，在該條件下，人體的自我保護(hù)意識(shí)[39]，并不會(huì)給關(guān)節(jié)產(chǎn)生持續(xù)性的以及強(qiáng)大的應(yīng)力，且支持帶的最大優(yōu)勢(shì)可以將內(nèi)翻的剪切應(yīng)力轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)的壓應(yīng)力[40]；（3）如果繼續(xù)深入的研究各個(gè)專項(xiàng)的足踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，那么可以更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)符合各專項(xiàng)的鞋子，既不會(huì)影響足踝關(guān)節(jié)的正常運(yùn)動(dòng)，保護(hù)足踝關(guān)節(jié)。

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Exploration of Mechanism on Strephenopodia and the Shoes Guarded against Strephenopodia

FENG Lei1, SONG Yawei1, SU Yang2

1.Dept of Health, Nanjing Sport Institute, Nanjing Jiangsu, 210014, China;2. Dept of Scientific research, Nanjing Sport Institute, Nanjing Jiangsu, 210014, China.

The purpose of this paper is to explore the mechanical mechanism of strephenopodia in the vertical jump landing process and to find shoes guarded against strephenopodia. Methods: The method of literature reviews is adopted in this paper. All of data is found by Wanfang and CNKI. The key words are including ankle, strephenopodia, injury, axis of joint motion and so on, searched in full text and for topic. In total,80 papers is good to finish this article.50 papers is Chinese, and other is English. The discovery: First, the strephenopodia is a comprehensiveness motion on all of foot joint. Second, the injury of ATFL and interosseous talocalcaneal ligament is common in strephenopodia. Third, the more degree of joint angle is increased, the more joint force gains in medial of ankle and in front of Line between distal tibia condyle, also shearing stress is increased in lateral ankle. Fourth, the more degree of joint angle is increased, the more is the contact area in subtler joint. The result: The shoes guarded against strephenopodia are doable, and decrease the harm. However, the harm is uncertain.

Guard against; Strephenopodia; Shoes

1007―6891（2017）03―0035―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2017.03.10

G804.61

A

2016-11-01

2016-11-16

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：31270998；江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（省立校助），項(xiàng)目編號(hào)：KYLX15_1031。