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人類足部擁有很多獨(dú)特的能力,不僅可以從靈活且具適應(yīng)性的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為堅(jiān)固的杠桿,而且可以感知地面、為神經(jīng)系統(tǒng)提供本體感覺輸入以及吸收與回收動(dòng)能來提升運(yùn)動(dòng)效率。這些能力都基于足部組織能使自身鎖定與解鎖這一特點(diǎn)。要想真正理解莫頓“足部可被視作一個(gè)器官”的觀點(diǎn),我們需要分析每一塊骨骼的“生態(tài)”——它們與鄰近骨骼和軟組織的諸多相互作用以及在環(huán)境中的受力狀況。 之前已經(jīng)探討了復(fù)合關(guān)節(jié)中的一部分,但是要想真正欣賞這些獨(dú)特形狀的骨骼聚集在一起的奇妙之處,就必須單獨(dú)研究每一塊骨骼。每塊骨骼都有其結(jié)構(gòu)與功能,接下來進(jìn)行分析。 骨骼的排列與形態(tài)為足部提供了相當(dāng)程度的穩(wěn)定性。之前我們已經(jīng)看到了骨小梁是如何從一塊骨骼至另一塊相鄰骨骼延續(xù)且交織在一起的。此外,足部各塊骨骼之間也相互交錯(cuò)且各自形狀能夠良好地吻合在一起,這使得關(guān)節(jié) 在做特定動(dòng)作的同時(shí)會(huì)在其他方向受到限制。不過,足部想擁有充分的穩(wěn)定性還需要軟組織的協(xié)助,這部分內(nèi)容在后續(xù)章節(jié)會(huì)詳細(xì)探討。簡(jiǎn)而言之,具有收縮性的軟組織會(huì)在足部靈活與穩(wěn)定功能切換過程中協(xié)助和支持足部骨骼。 荷蘭的物理治療師安德里·弗雷明(AndryVleeming)在描述骶髂關(guān)節(jié)復(fù)雜的力學(xué)時(shí),使用了形閉合與力閉合這兩個(gè)術(shù)語。一方面,骶髂關(guān)節(jié)的骨骼之間能較好地吻合在一起以在一定程度上提供穩(wěn)定。另一方面,關(guān)節(jié)仍然需要依靠跨過關(guān)節(jié)的各肌群來被進(jìn)一步強(qiáng)化穩(wěn)定。形閉合與力閉合的概念也很適合用來描述足部的力學(xué)。各塊骨骼本身就形成了具有一定支撐作用的拱形,但需要韌帶把各骨骼連結(jié)在一起,也需要肌肉將骨骼拉緊并穩(wěn)固。 生物力學(xué)研究者布魯諾·尼格(Bruno Nigg)認(rèn)為,足部骨骼與軟組織間的相互作用使其能發(fā)揮3個(gè)主要功能(Nigg,2010): 1.支撐; 2.保護(hù); 3.成為杠桿系統(tǒng)。 之前提到過,有關(guān)“杠桿”一詞的使用仍然存在爭(zhēng)議。但我想,沒有人會(huì)質(zhì)疑骨骼在為人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)提供支撐中發(fā)揮的重要作用。這在下肢主要的兩塊骨骼——股骨與脛骨的例子中能明顯看出來。這兩塊骨骼在膝關(guān)節(jié)處相互接觸,其排列相比于足部各骨骼直觀得多。 當(dāng)我們分析下肢主要的骨骼與關(guān)節(jié)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)各個(gè)部分都具有一定程度的內(nèi)在穩(wěn)定性與支撐性。比如髖關(guān)節(jié)有較深的髖臼關(guān)節(jié)窩,較長(zhǎng)的股骨與脛骨組成膝關(guān)節(jié)并由強(qiáng)大的韌帶支持,位置相對(duì)豎直且粗壯的脛骨位于距骨上方,并且內(nèi)踝和外踝包裹著距骨。然而,足部自身的穩(wěn)定性與支撐性卻沒有那么顯而易見。在步態(tài)周期中的腳趾離地階段,當(dāng)腳趾處于伸展位且腳跟抬起時(shí),在踝關(guān)節(jié)與腳趾之間的足部會(huì)承受相當(dāng)大的力??梢哉f,擁有由26塊形狀奇特的骨骼組成的33個(gè)關(guān)節(jié)的足部實(shí)屬工程學(xué)上的一大壯舉。 足部在旋前時(shí)能解鎖并緩沖沖擊和適應(yīng)地面,在腳趾離地這一受力較大的階段又能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)來提供支撐。足部能做到這些離不開其形態(tài)與力之間復(fù)雜的相互作用。 在上一章中講過,提升股骨周圍的肌肉以及其他軟組織的張力有助于提高股骨的剛性。脛骨并不像股骨一樣被軟組織環(huán)繞,但它的受力形式相對(duì)股骨也會(huì)更少,對(duì)此最佳的策略便是改變自身的骨骼結(jié)構(gòu)來成為堅(jiān)固的杠桿。大腿和小腿區(qū)域都各只有一塊骨骼起到主要承重作用,如果關(guān)節(jié)之間僅存在一個(gè)環(huán)節(jié),那么想獲得堅(jiān)固的力學(xué)杠桿會(huì)更加容易。但是,足部在擁有多塊骨骼的情況下仍然能夠在腳趾與 踝關(guān)節(jié)之間形成堅(jiān)固的杠桿——讓骨骼形成復(fù)合體。 身體中的每個(gè)關(guān)節(jié)在某種程度上都是力閉合與形閉合的組合——骨骼提供結(jié)構(gòu)支撐,肌肉通過提升張力來協(xié)助支持。股骨靠周圍肌肉的力量來提升穩(wěn)定性,脛骨的穩(wěn)定則主要依靠自身的形態(tài)。當(dāng)足部的諸多骨骼形成堅(jiān)固的杠桿時(shí),也是依靠這兩種策略來把松散的組織拉緊至一起從而形成功能整體。 雖然我們會(huì)逐一或以功能群組的形式探討各骨骼,但是也不要忘記骨骼在足部復(fù)合體中發(fā)揮的作用。 |
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