足和脚踝的结构和功能

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解剖学［|］

脚和脚踝＂src=

脚和脚踝构成了一个复杂的系统，由28[1]
[２]
[3]

结构［|］

脚踝内侧韧带＂src=
踝关节后侧韧带Primal.png＂src=

踝关节或胫骨关节是小腿和足的连接处。踝关节的骨组成部分包括远端[4]

Talocrural (TC)［|］

的距下关节(ST)［|］

距下关节

它也被称为距骨关节，形成于距骨和跟骨之间。

  • 距骨和跟骨上各有三个面。
  • 距下后关节是距下关节的最大组成部分。
  • 距下关节允许踝关节和后脚内翻。[4]

Midtarsal (MT)的联合［|］

Chopart联合＂src=

也被称为跗横关节或肖巴特关节。从上面看，它是一个s形的关节。它包括两个关节——距骨关节和跟骨立方关节。

  1. 距舟关节(TN) -在距骨前头和舟骨上的凹处之间形成。它没有自己的囊，而是与两个距踝前关节共用一个囊。
  2. 跟骨立方关节-在跟骨的前小面和后立方之间形成。这两种关节面均为凸面和凹面，关节在垂直方向上为凸，在横向上为凹。这个关节很少活动。

跗骨(TMT)关节复合体［|］

也被称为Lisfranc关节。这个复合体将中脚掌和前脚掌分开。

跗骨远端排包括三个楔形骨和长方体骨，与每根跖骨的基部相连，形成TMT复合体。它是一个s形的节点，被分为3个不同的柱[1]：

  • 内侧-由第一跖骨和内侧楔形骨组成。
  • 中——分别由第二跖骨和第三跖骨、中间楔形骨和外侧楔形骨组成。
  • 外侧-由第4、5跖骨和长方体组成。

跖趾关节(MTP)和指间关节(IP)［|］

MTP关节形成于跖骨头和对应的近端指骨基部之间。脚趾的指间关节在脚趾的指骨之间形成。除了大脚趾只有一个IP关节外，每个脚趾都有近端和远端IP关节。


联合 类型的联合 飞机的运动 运动
TC联合 铰链 矢状面 背屈& Plantarflexion
圣联合 髁状的

主要是横向

一些矢状

反演&外翻

背屈& Plantarflexion
太联合

TN关节-球窝

CC关节-改良鞍座

主要分布在横

一些矢状

反演&外翻

弯曲和扩展
TMT联合 平面
MTP联合 髁状的

矢状面

一些横向

弯曲和扩展

绑架和内收
IP联合 铰链 矢状面 弯曲和扩展

[1]

运动学［|］

［5］

Talocrural联合［|］

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内踝骨的尖端在外踝骨的前方和上方，这使得它的轴线同时倾斜于矢状面和额面。旋转轴与正面平面横向距离约为13°-18°，与横面夹角约为8°-10°。[1][6]其他平面的运动是必需的(如水平面和正面面)，以实现跖屈和背屈的完整运动。[7]文献报道的背屈的正常可用范围在0°-16.5°之间[8]和0°-25°,[9]负重会改变这种情况。据报道，正常的跖屈范围约为0°- 50°。

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距下关节
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［|］

距下关节轴线位于矢状面上方约42°，横面内侧约16°至23°。[10][11]文献显示距下运动范围从5°到65°不等．[11]旋前平均ROM为5°，旋后平均ROM为20°。反演和外翻ROM分别为30°和18°。[12]总倒置-外翻运动约为2:1，倒置-外翻运动的比例为3:2。[7]

Midtarsal联合［|］

由于跗骨中关节的解剖结构，它在两个轴上旋转，使得它的运动非常复杂。纵轴(下图'A')位于水平面上方约15°，纵平面内侧约10°。斜轴(下图“B”)位于水平面上方52°，中线上方57°。纵轴接近距下关节轴，斜轴类似距下关节轴。

Midtarsal纵向axis.png＂src=

太联合锁定［|］

足部的一个重要功能是在站立阶段推进重量[13]．这一功能是通过MT关节锁定和解锁实现的。在脚后跟撞击时，足部需要灵活以适应地面，而MT关节解锁提供这种灵活性。在步态周期的后期，脚需要作为一个刚性杠杆，推动身体的重量向前，这是通过MT关节锁定实现的。在足内旋/外翻时，TN关节和CC关节的轴线相互平行，使它们更容易独立移动和解锁MT关节。两轴在旋后/反转过程中相互交叉，锁住MT关节，使其难以移动。红木等[14]结论:当跟骨外翻时，前脚运动增加。这与MT关节锁定机构一致。

[15]

Lisfranc联合复杂［|］

每个TMT关节的矢状运动程度如下所示[7]

TMT联合 程度的运动
1日 1．6o
2日 0.6o
3日 3．5o
4日 9.6o
5日 10.2o


MTP和IP关节［|］

MTP关节是双轴的，在矢状面和横断面移动。MTP关节矢状面运动更大，横向平面运动很少。在MTP关节，过伸约为90°，屈曲约为30°至50°。IP关节是限制在一个方向上运动的铰链关节。

Arthrokinematics［|］

[16]在开式动力学链倒置时，跟骨翻转并横向滑动。在外翻的过程中，跟骨会滚动外翻并向内侧滑动。

  • Midtarsal联合-对于距骨关节，凹舟骨在凸距骨上移动，因此滚和滑的运动方向是相同的。跟立方关节是鞍形关节，因此方向随运动而改变。屈伸时，长方体凹，跟骨凸;因此，翻滚和滑动发生的方向与距舟关节相同。然而，在外展-内收过程中，长方体是凸的，跟骨是凹的，因此翻滚和滑动发生在相反的方向。
  • Lisfranc联合-仅次于复合骨和韧带解剖，主要作用是稳定中足，因为它很少活动。它有三个不同的弓，TMT关节的主要稳定结构是y形韧带，称为Lisfranc韧带。
  • MTP和IP关节-滑动和滚转与MTP关节的运动方向相同，因为指骨的凹底在跖骨的凸头上移动。IP关节也是如此，当凹的远端指骨在凸的近端指骨上移动时，滑动和滚动的方向是相同的。
    • 联合 Closed-Packed位置 Open-Packed位置 荚膜模式 凹面 凸面

    凹凸的规则

    卷&滑翔
    Talocrural联合 完整的背屈 10o跖屈和前旋和后旋的中间位置 跖屈的局限性，虽然临床上是背屈。

    限制更为常见。

    		 近端-由胫骨、胫腓韧带和腓骨形成的榫眼 远端距骨穹窿滑车面 相反的方向
    距下关节 完整的反转 倒置/ plantarflexion 慢性关节炎倒置的局限性。创伤性外翻的局限性。 近端-距骨前、中、后关节突 远端跟骨距骨前、中、后关节面 相反的方向
    Talonavicular联合 完整的旋后 介于极端ROM之间 背屈、跖屈、内收和内旋的限制。 近端-距骨头 远端-距骨舟形骨上凹陷 同一方向
    Calcaneocuboid联合 完整的旋后 介于极端ROM之间 背屈、跖屈、内收和内旋的限制。 在屈伸过程中，远端长方体是凹的。
    内收-外展时跟骨凹。
    		 近端跟骨屈伸时凸。
    长方体内收外展时呈凸形。

    屈伸=方向相同
    内收-外展=相反方向
    Lisfranc联合 完整的旋后 旋后和旋前的中间位置
    1日MTP联合 过伸 轻微的(10o)扩展 伸展比屈曲失去更多的运动能力。 远端-指骨基部 近端-跖骨头 同一方向
    第二至第五MTP接头 最大弯曲 轻微的(10o)扩展 弯曲的损失。 远端-趾骨基部 近端-跖骨头 同一方向
    关节 完整的扩展 轻微的弯曲 所有方向的限制，延伸更多。 远端方阵 近节指骨 同一方向

    步态与足部［|］

    步态周期的8个阶段。png＂src=

    [4]．

    对运动链/步态的影响［|］

    就像上面讨论的MT关节锁定一样，足部从内旋到后旋的转变是一个重要的功能，它有助于适应不平坦的地形，并在推起过程中充当刚性杠杆。

    • 在内旋时，MT关节解锁，提供足部的灵活性并协助保持平衡。
    • 在旋后时，MT关节锁定，提供足部刚性和最大限度的稳定性。

    如果脚一直内旋，就会导致足中部过度活动，对稳定足部和保持直立姿势的神经肌肉结构提出更高的要求。然而，如果足部保持旋后，中足部的活动能力就会减弱，这将损害足部适应地形的能力，并增加对周围结构的需求，以保持姿势的稳定和平衡。象牙海岸等。[17]结论在静态和动态条件下，足部位置都影响足部稳定性。链式反应的发生与脚的位置无关。

    在闭链运动中，过度内旋的脚会发生以下动力链式反应:

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    • 跟骨外翻
    • 距骨内收和跖屈
    • 距骨内侧旋转
    • 内侧旋转胫骨和腓骨
    • 在膝盖外翻
    • 股骨内侧旋转
    • 骨盆前倾

    在闭链运动中，过度旋后的足会发生以下动力链式反应:

    • 跟骨的反演
    • 距骨外展和背屈
    • 距骨横向旋转
    • 胫骨和腓骨横向旋转
    • 弓形腿在膝盖
    • 股骨横向旋转
    • 骨盆后倾

    拱脚［|］

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    足弓提供吸收力的功能，支撑的基础，并作为一个刚性杠杆在步态推进。

    内侧纵弓、外侧纵弓和横向足弓是影响足弓的三种足弓。

    内侧纵弓(MLA)［|］

    它是所有拱门中最长最高的。MLA的骨组成包括跟骨、距骨、舟骨、三个楔形骨和前三个跖骨。拱门由两根柱子组成:前柱和后柱。前柱由前三个跖骨头组成，后柱由跟骨粗隆组成。足底腱膜形成支撑梁，连接两根支柱[1]．MLA的顶端是距骨的上关节面。除了足底腱膜外MLA还由侧纵弓(LLA)［|］

    它是最低的弓，由跟骨、长方体、第四和第五跖骨组成。与内侧纵弓(MLA)一样，后支柱由跟骨结节组成。前支柱由第4和第5跖骨的跖骨头组成。足底腱膜、长、短足底韧带为LLA提供支撑。的横拱［|］

    它在非负重时呈凹形，在跗骨中部和跗跖骨区域内向外侧延伸。弓的骨组成部分包括跖骨头、长方体和3块楔形骨。拱的内、外侧支柱分别由内、外侧纵拱构成。足弓由胫骨后肌腱和腓骨长肌腱维持，它们分别从足底内侧到足底外侧和从足底外侧到足底内侧。

    脚的起锚机构［|］

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    足底腱膜的作用类似于绞车机制。一个脚的功能［|］

    足部的所有功能都需要足够的灵活性和稳定性。为了吸收身体的地面反作用力，移动是必要的。[13]距下内旋在脚跟初次接触时具有减震作用。[13][1][18][17]旋前也是必要的，以使腿的旋转和吸收这种旋转的影响。距下旋前通过旋后关节的偏心控制在减震中起作用。[13]另一边Chopart的关节被解锁，使前脚掌可以保持松散和灵活。[1]在中间站姿时，脚需要灵活性来适应表面的变化。[13][1][18][17]

    足部稳定是为身体提供稳定基础所必需的。脚需要承受身体重量的能力，并作为一个稳定的杠杆推动身体前进。[13][1][18][17]此功能需要距下关节的旋前控制。[1][18][17]

    正常的足功能使足有能力在适当的时候从一个移动适配器转变为一个刚性杠杆。足部需要足够的机动性才能在保持机动性和稳定性的同时，移动到步态周期的所有位置。[10][13]生理流动性是必不可少的;如果机动性太大，脚就没有能力保持稳定。当这个条件满足时，关节可以支持站在稳定的最大紧密填充位置。[13][1]当两种功能的正常过渡不正常时，可以在足部、腿部以及下背部观察到许多过载损伤。[1][18][17]因此，地面接触的三个阶段必须落在正常的时间间隔内，否则会使用某些补偿机制(例如:背屈减少时的膝反屈)，导致过度使用综合征。[1][19](例如:[13]肌肉像弹簧一样被拉伸，势能被储存起来。[13]在中间姿势结束时，肌肉从偏心向同心工作，能量被释放。胫骨后肌导致后角外展和背屈，其中后角外翻。[13]与此同时，在中间姿势末端的腓骨长肌，将牵引前脚与第一个脚趾的足底弯曲。[13]这就是前脚如何变得稳定。[13]

    当前脚在推进阶段移动时[13]

    当机体功能的正常步态周期出现异常时，可采用一定的功能性矫形器。[1][18][17]该矫形器具有矫正足部生物力学功能的能力。[1][18][17]相反，鞋垫只能支撑足弓。下肢活动能力减弱或受限可由关节限制引起。[1][18][17]在这些情况下，可以应用一些经典的移动或根据手动疗法的移动。[1][18][17]当原因是肌肉收缩时，可以规定一些拉伸。此外，还建议穿好的(跑步)鞋。[20]

    参考文献［|］

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    2. ↑解剖区。踝关节- 3D解剖学教程。可以从:https://www.youtube.com/watch?v=lPLdoFQlZXQ(去年19/03/2015访问)
    3. ↑AnimatedBiomedical。踝关节，脚部骨骼- 3D医学动画。可以从:https://www.youtube.com/watch?v=X-eAXKS4pJM(去年19/03/2015访问)
    4. ↑4.04．14.2费克J，拜利DW。解剖学，骨盆骨和下肢，足。InStatPearls[互联网]2019年9月3日。StatPearls出版。可以从:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK546698/#_article-21883_s2_(最后访问11.3.2020)
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    13. ↑13.0013.0113.0213.0313.0413.0513.0613.0713.0813.0913.1013.1113.1213.13http://www.amputation.research.va.gov/limb_loss_prevention/Midtarsal_Joint_Locking.asp
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    16. ↑https://en.wikipedia.org/wiki/Subtalar_joint
    17. ↑17.017.117.217.317.417.517.617.717.817.9Cote KP, Brunet II ME, Gansneder BM, Shultz SJ。足内旋和足后旋姿势对静态和动态姿势稳定性的影响。运动训练杂志。2005年1月1;40(1):41。
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