大家對於跑步的一個迷思是認為,跑步會導致膝蓋的磨損和撕裂,並隨著時間的推移,造成膝關節疼痛、關節炎或其他傷害。但最近的一項研究發現,一次30分鐘的跑步卻實際上減輕了跑者膝關節的發炎症狀。
在一篇《歐洲應用生理學雜誌》上發表的研究報告中,來自楊百翰大學的研究人員找來了15名年齡在18至35歲的健康人士進入實驗室,研究人員讓他們跑了30分鐘跑步機,然後就他們的血液和膝關節液體做實驗前後的採樣,研究人員也做了這些人在平時靜態活動之下的相關檢體採樣。
研究人員原本以為在這些人跑完之後,會在他們的膝關節液中找到更多會刺激炎症的分子,但他們沒有如願。相反地,他們發現血液中刺激發炎的指標實際上在跑步30分鐘後降低了。雖然科學家最終只能從研究的六人中得到完整的資訊,但他們在這些人中看到了相同的結果。
「結果令人驚訝,」主持研究者,同時是楊百翰大學運動科學副教授的麥特·西利 (Matt Seeley) 說道。「我們預計分子會增加,但是結果卻相反。」西利強調,該結果只能算是一項測試研究,由於採樣人數很少,因此從調查結果中無法做出明確的推斷。研究人員也只是觀測人們在跑步後立即的炎症反應,而不是一個星期或一個月後。但西利說他的團隊計劃將在未來對更多人做同樣的實驗研究,讓他們的結果更具可信度。
「我相信同時希望,根據這樣的數據顯示,跑步對你的關節是有好處的,」西利補充道。「雖然目前的結果有限,但它們是令人意想不到的,也可能對於後續的研究立下了一個非常重要的基礎。」
一些沒有參與研究的專家表示,雖然研究結果令人感興趣,即使是樣本量太少 - 但是目前還不清楚跑步能否保護膝蓋免於受傷或罹患關節炎。「目前的確有些正反兩方的數據,」加州大學舊金山分校外科醫生布萊恩·費利 (Brian Feeley) 博士說。「我們知道有些人一直在從事跑步,而且一直都沒有膝蓋的問題,而另一些人在相對年輕的時候便患有關節炎。」
對於許多跑者來說,一次30分鐘跑步相對較短,費利說這項研究結果並不一定對於長跑也同樣適用。一些針對馬拉松跑者的其他研究,發現軟骨的變化可能在賽後導致持續數個月的關節損傷。
「綜上而論,這表明可能有一個進化上的優勢,若我們跑相對較短的距離,我們的身體比較有能力能夠藉由減少發炎狀況來保護軟骨免受損害,」費利說。「長距離跑步可能導致大量消耗膝蓋減少炎症發生的能力,導致關節退化的可能性。」
不過,西利與費利皆同意,跑步的好處遠大於不跑步(特別是如果適度的話)。其他因素,如體重或遺傳學,也可能影響一個人是否更有可能得到關節炎或其他跑步的傷害。我們需要更多的研究來充分了解其風險與助益,目前,跑者們可以藉由交叉訓練並花更多時間做恢復,以及注意任何疼痛或腫脹,來減少膝蓋問題的風險。
根據另一份2013年的美國研究報告指出,不跑步的人有明顯更高的機率,需要在晚年執行膝關節或髖關節的置換手術。為什麼愛跑步的人比較不容易遇上關節退化的問題呢?研究人員認為,給予膝關節適宜的日常訓練,能讓膝蓋軟骨更健康。
資訊來源:TIME、Runner's World
足弓對我們的影響從日常站姿、走路到跑步等生活和運動,擴及範圍之廣,其衍伸的常見問題如足底筋膜炎、扁平足更成為不少跑者心中永遠的痛。足弓是人體的靜態支撐結構,面對負載時,會保護足部構造與內部組織,吸收因變形造成的衝擊或失衡,並具彈性地積存能量、提升踢地力等作用。本篇深入探討足弓是怎麼保護我們的,也為你解析足底傷害如何產生,更教你一招有效舒緩足底筋膜慢性發炎的拉伸動作。
足部的縱弓構造含括了內側縱弓(從第一至第三蹠骨→楔骨→足舟骨→距骨→跟骨)與外側縱弓(從第四至第五蹠骨→骰骨→跟骨)。
足弓中的骨骼排列本身就像是石拱橋般,是維持弓形構造的基礎,如下圖。以前曾經很熱切議論過肌肉活動是否涉及這種弓形構造的靜態維持。有無數研究者對此議論紛紛,但根據Basmajian(1985)的彙整,以正常足部來說,在靜態的維持上弓形構造本身以及其連結的韌帶會同時發揮主要的作用,不見得需要肌肉的作用。然而一般認為,在承受龐大負荷的狀態或需要微調平衡之類時,肌肉也會 參與其中從旁輔助。
韌帶是與骨骼排列構造同等重要的靜態支撐結構,而於內側縱弓的頂點處支撐著足部的是蹠側跟舟韌帶(彈簧韌帶)。這條韌帶強韌地連接起跟骨的載距突與足舟骨的下面。這條彈簧韌帶位於搭在跟骨之上的距骨中,比載距突更往前方突出,從下方支撐著連接足舟骨與幾塊軟骨的距骨頭。載距突與足舟骨之間沒有骨性的連結,而距骨頭就搭載於這條韌帶上。
足底短韌帶(蹠側跟骰韌帶)和彈簧韌帶一樣,於外側縱弓的頂點處結合,連接跟骨與骰骨的下面,是一條極為強韌的韌帶。足底短韌帶的淺層處有條足底最長的韌帶「足底長韌帶」,於深層處連結跟骨與骰骨,於淺層處則是連接跟骨與蹠骨,在維持外側縱弓上發揮著重要的作用。
於最表層連結起跟骨與蹠骨頭的這片結實結締組織稱為足底筋膜(如上圖)。腳趾那側會隨著腳趾背屈而拉扯附著部位,以結果來說,這個動作會拉抬縱弓。此結構稱為絞盤機制(如下圖)。一般推測,在步行或跑步的push off狀態中,足弓因為這種機制而變強,足部的彈簧便會被有效活用在推進上。
當腳趾呈屈曲姿勢或是在放鬆的狀態下,足底筋膜會鬆弛,沒辦法清楚摸到它,不過張力會隨著腳趾的背屈而增加,因此從足底的腳跟部位前端(跟骨隆突的遠端邊緣)附近開始,便可明確摸到在足弓中央處逐漸緊繃的筋膜。
跑者的足底筋膜有時會發生慢性發炎,不過在這類足底筋膜炎的案例中,因其構造使然,每個案例主訴的症狀百百種,有的人是足弓感到疼痛,有的則是腳跟疼痛。這種疾患若疏於適切的治療,很容易演變成慢性病,目前已知使用毛巾等讓腳趾背屈進行拉伸,或是進行所謂的踏竹板,這類拉伸動作都能發揮不錯的效果。
足弓變低時所引發的問題大多為內側的問題。如前所述,距骨頭位於內側縱弓的頂點處,來自其足底側的支撐只有彈簧韌帶,並無骨頭的支撐。筆者得知此事之初也深感驚訝。實際上,我曾遇過一個足部旋前而足弓明顯變低的案例,仔細觀察其足部發現,距骨頭跑出這條韌帶的支撐而變得搖搖欲墜。在這樣的案例中,有不少主訴症狀是彈簧韌帶有明顯的壓痛,總覺得就構造上來說,內側縱弓會發生問題是必然的。
另一方面,外側足弓本來就比內側還低,幾乎沒看過這裡塌陷的案例,這點以構造來說也是可以理解的。然而必須注意的是,雖然骰骨的疲勞骨折極其罕見,但外側蹠骨發生疲勞骨折的案例卻屢見不鮮。即便是為足弓塌陷所苦的人的腳,試圖拉伸縱弓構造施加外力時,要以肉眼確認足弓伸長的模樣應該不是件容易的事。請各位讀者務必測試看看。足弓的靜態支撐結構就是如此堅固。
然而,令人意外的是,一旦對足部施加扭轉的負荷,就能輕易造成足弓變低。請固定後足部,試著讓前足部旋後。肉眼即可看出縱弓變平坦了。這樣的狀況實際上會發生在支撐中且後足部旋前的情況下。後足部若在旋前姿勢下承受負載,光是這樣就會讓距骨幾乎從跟骨往內側崩塌,而前足部也會呈旋後姿勢,導致足弓變得平坦。
根據Arangio等人(2000)運用三次元力學模型來進行計算的研究,在距下關節位於中立位的狀態下,施加約70㎏重的負載,並讓後足部旋前5°,前足部便 會呈旋後姿勢,對第一蹠骨的負荷則變大了。此時,拉伸內側足弓頂點處的距骨頭與足舟骨之間的關節的力矩增加了47%,而拉伸足舟骨與內側楔骨之間的關節的力矩則增加了58%。
像這樣讓跟骨往內側倒,或是距骨頭、足舟骨逐漸往內側塌陷,是後足部旋前最具代表性的狀態,以結果來說,此舉讓內側的縱弓伸展而變得平坦,對內側的支撐結構強加了莫大的負擔。
順帶一提,在同一項實驗中,讓後足部旋後5°的情況中,拉伸跟骨與骰骨之間的關節的力矩增加了55%。
也就是說,旋後反而會加大外側縱弓的負擔。仔細觀察彈簧韌帶的纖維走向,看得出來是從後方外側往前方內側、往能限制前足部旋後的方向延伸。假設靜態支撐結構之核心的韌帶是依目的性配置而成,那麼便可得知在內側縱弓的維持中,對前足部旋後的控制果然十分重要。
以筆者的經驗來說,實際上,沿著彈簧韌帶的走向貼上運動貼布(如上圖),強制前足部旋前,可以有效率地限制縱弓平坦化。考慮到關節的運動,並基於功能面的考量,筆者都會在競賽選手的腳上貼上限制前足部旋後的貼布,結果某天察覺到貼布的方向和彈簧韌帶的走向竟完全一致,驚訝得說不出話來。
話說回來,若稍微換個角度,從確保與地面的接觸面積或是推進的作用端這樣的觀點來看,足弓在旋前姿勢中會變平坦的這種足部關節的特性,在「應對著地位置的少許錯位」、「在轉彎處、不平整的地面或是斜坡上移動時」、「快速剎車或有效率地變換方向或往側邊推進」等情況下,都是十分重要的功能。
各位不妨也試著從這樣的視角來觀察足部。
• 本文摘自台灣東販,大山 卞 圭悟著
《圖解 運動員必知的人體解剖學:理解人體結構,讓訓練效果最大化》一書。
本書特色
責任編輯/Dama