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
繼四大極地馬拉松後,超馬好手陳彥博獲美國公益組織邀請參加6/4~6/8的秘魯亞馬遜叢林 230 KM 超級馬拉松賽,經過了叢林惡劣環境與氣候考驗,彥博6/12在此次的超馬賽中拿下第三名,頒獎時,他仍不忘拿著國旗,告訴大家「I Come From Taiwan」。
賽期:2017.06.04(日) ~ 06.08(四) 五日分站賽
賽程:230 公里
地區:秘魯庫斯科 Manu National Park.
地形:亞馬遜叢林 Amazon Jungle、雨林 Rain Forest、湍急河流 ManuRiver、高海拔森林 / 海拔落差 3,200 米以上
氣候:濕度達 100%, 高海拔入夜降到攝氏 0°C、低海拔叢林 30°C以上驟降暴雨與 Electrical Storm 雷電風暴
選手:彥博此次受美國公益組織邀請為自閉症(AUTISM AWARENESS)兒童公益募款與推廣,和 Sondre Amdahl(挪威)、Calum Neff(美國)兩位頂尖選手組成國際代表團隊參賽,一同挑戰險峻的亞馬遜叢林。
行程:05.27(六)由台北出發,飛洛杉磯轉祕魯首都利馬,再轉飛昔日印加帝國首都庫斯科(Cusco)報到,與挪威、美國團隊選手集合。
2017 年台灣超馬運動員 陳彥博賽事首站「秘魯亞馬遜叢林超級馬拉松賽」,6 月 4 日起在南美祕魯亞馬遜雨林舉行,五天內要完成 5 站賽事,總里程 230公里,自海拔 3,200 公尺到低於海平面之亞馬遜溪流,100%濕度環境,有潛在身體失溫風險與雷電風暴襲擊,是一場相當嚴峻險惡的賽事。
From 9,000ft(2,743m) down to 3,500ft(1,066m) CP1
第一天下降地形為多,須通過暴露的岩石河床和急升峽谷,且主辦單位沒有提供帳篷,每天入夜後,選手須自行於樹上搭建吊床過夜。除了5天的所有食物與強制裝備外,負重也備感吃力,第一天單站以第二名到終點後,頭就開始有點痛又發冷,昏睡了2個小時才恢復。
第二天開始進入叢林的賽道後,濕度100%,不斷地流汗,衣服、褲子、鞋子每天從來沒乾過,更令人不安的是,口渴的程度超乎想像,第一次比賽進水量這麼大,每一小時就需要1公升的水分,但很快就又口渴,喝光所有水瓶後,心想完了,不知道要多久才會到檢查站,
甚至一度看到溪流的水想裝起來喝,但又怕有寄生蟲或是感染…
一度脫水硬撐40分鐘後,彥博才到補給點瘋狂灌水…不安的程度相當高…當時,他和第一名選手差距不大,恰巧山徑又是彥博拿手的地形,於是當他正開始加速時,「刷!」腳打滑騰空飛起撞到地上,還好有抓住樹枝,不然差點摔下山,但手掌也掛彩被割到流血。
叢林裡沒有陽光,全都是爛泥,枯葉覆蓋在上面根本很難察覺到,加上常常會有樹枝、藤蔓、竹子的尾根,很容易就絆倒跌倒,下坡每一步都很難跑、每一步都很膽顫心驚,常常跑停、跑停,根本沒有辦法配速與維持一定的速度前進,此時的彥博心裡開始出現抱怨的聲音,「這怎麼跑…會摔死人吧…」
但一想起和第一名只差3分鐘,他便一直嘗試追趕,但卻不斷打滑、打滑、打滑…在火氣不斷上升後,他決定加速用硬幹的方式跑,一個U字形的下坡急彎,突然又踩到爛泥打滑,整個人騰空飛起,左腳膝蓋撞到了石頭又劃過樹枝,當場鮮血直流,膝蓋也腫起來發炎,「踏馬的!」彥博心中吶喊。
在幾乎快要喪失鬥志中硬完成第二天的賽程,雖然和第一名選手差距變成落後30分鐘,但卻被第三名的德國選手緊追在後,只落後彥博3分鐘,以及四五六名的選手也相當接近,讓他備感壓力。
才第二天,疲憊、摔傷、撞到膝蓋、腳踝扭到,不該發生的發生了,叢林裡沒有風景、沒有天空,什麼看不到,只有惡劣的環境,和以前的賽事絕然不同,心情一天比一天還要受挫、低潮的彥博,那時的他快要受夠了這叢林,想要趕快結束比賽…
開始跨越 Manu River, 湍急的溪流無法徒步橫越,須藉由流籠渡河,團隊互助非常重要,入夜宿點周邊有溪流,百分之百的濕度揮之不去。
第三天的路段幾乎都在橫越極端溪流,彥博雙腳浸泡在滿是牛糞混和一堆動物排泄物的爛泥,深及膝蓋,數百隻蒼蠅與蚊子圍繞在裏頭,一個踩不穩全身就會撲倒在泥巴裡,每一步踩下去的聲音真的很受不了,跑到真的有一股噁吐感…
繼續叢林山徑的路段,一直要加速追趕第一名的選手,「碰!」一聲,彥博的大拇趾突然踢到樹根,刺痛感直逼大腦,他表示:「腳趾頭痛到要炸掉,每踢到、撞到一次,就像有人拿榔頭用力打你的腳趾一樣。」就算小心仔細的看,也很難不避開,樹根、石頭、竹子都藏在腐葉或是泥濘裡,此時他的精神狀態接近歇斯底里,幾乎快要承受不了…
一次次的踢到,彥博的腳趾已經痛到快沒有知覺…眼眶一直泛著淚…直到到終點後追回一些時間,但此時也已經痛到快沒辦法走路、也沒力氣搭吊床,一天比一天餓,加上蚊蟲一直無預警的吸腳上的血,這環境已經快達到彥博爆炸的邊緣,但他仍然必須壓抑撐完比賽…
晚上叢林的天空閃過幾道雷電,他知道可能會有暴雨來襲,試趕緊下床調整吊床的天幕,以及把吊床用力往上拉緊,
躺回吊床上,先是颳起大風,隔沒多久,果然沒錯,突然間天空下起大暴雨....
隨著氣溫瞬間下降,天幕也突然被厚重的暴雨往下塌,幾分鐘後,其他選手開始開頭燈,檢查自己的吊床是否有塌陷或是漏水,
接著就開始聽到我隔壁床一連串的英文三字經咒罵聲,「NO!NO!NO!what the fxxx@#$% ~~」果真,他的吊床真的淹水了,而且所有裝備、衣服、睡袋也全都濕掉。無奈...此時的彥博只能在暴雨中衝出去找遮蔽物,這晚真的很煎熬,他們所有東西都受潮了,吊床、睡袋都是…直到早上起床,所有人都是濕的,相當不好受,身上的味道也一天比一天有大地味...
極度泥濘、滑溜的驚險陡坡路段,須經過分支更寬廣的河流,須以木筏渡河,多數時間都身陷泥沼中。
第四天雖是短賽程,但也是最難的一段,在叢林裡需要攀爬,以及陡峭危險的泥濘山徑。這天狀況很差,加上不斷跌倒,彥博已經開始被後方選手追上,橫越攀爬樹木時,他的手突然被電到,痛到他大叫了一聲,原來是「超級無敵大隻的螞蟻」爬到腳上與手上咬他,「吼啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊!!!」而且這疼痛感會一直持續陣痛,渾身都發癢,接著他再也不敢碰觸其他樹木與石頭了…
加上腳趾頭仍繼續踢到石頭、樹根…一直打滑又跌倒,膝蓋腳踝扭來扭去,逼迫彥博幾乎快要放棄這比賽…眼看被德國選手追過,成績變成第三名…彥博已經開始對自己求饒,快要跑不下去,最後一天70km的賽程,他心想:「如果繼續是這樣的叢林,我真的會瘋掉…」
最後一天 Long Day 須完成 70~90 公里,視雨勢滂沱程度決定最終比賽里程。要跨越共 50 條溪流,460 米的高度落差地形和長 20 公里的濃密叢林;選手須要徒步涉溪,湍急的強大溪水力量和崎嶇難行的河床路面,讓此賽段相當辛苦。
最後一天,凌晨3:30起床,5:00起跑,這天的考驗,要橫越50條河流、急流,甚至需要游泳過溪,木船、橡皮筏、所有工具都用上,真的不知道如何形容這難度,彥博很佩服住在這亞馬遜叢林裡的居民,他們要如何生活,並克服這些險惡的環境呢?
最後賽段是極攀陡峭的山壁,以及垂直下降打滑的山坡,彥博連滾帶爬帶摔的下山,一個不小心,樹枝插到手掌裡,一拔出來,瞬間血流著整隻手都是…9個多小時的煎熬,終於抵達終點,以第三名完賽。