足踝問題對人體的生物力學影響

關節活動能力。足踝問題會影響人體關節的運動范圍，導致人體運動功能受限。足部畸形患者，在靜態站立和運動過程中，關節運動角度和受力情況與正常人會有差異。扁平足在站立時，足底與地面全接觸或幾乎全接觸，后足明顯外翻。與正常人相比，正常行走中扁平足測試者的前足外展角度增加，后足外翻角度增加。足部關節運動的異常會直接影響踝關節的背曲角度。與扁平足相反，高弓足患者足底與地面接觸面積減少，跖骨區足底壓力增加，站立時造成足內翻，而在實際步態中中足和后足外翻角度減。高弓足的雙腳因體重分布不均，走路方式容易外旋、穩定度差，會影響下肢的力學軸線，導致下肢運動或關鍵受力異常。拇外翻也是常見的足部畸形問題。拇外翻畸形主要指拇趾在第一跖趾關節處向外側偏斜移位，在成年人中的發病率為23%。研究發現，拇趾外翻患者第一跖骨相對于第二跖骨的平均內旋角度高于正常人。同時，踝關節背屈角度在站立相末期小于正常人，導致外翻力的增加，加劇拇外翻的進程。同時，足踝軟組織疾病如足底筋膜炎、踝關節軟骨損傷也會影響足踝的運動。與正常人相比，足底筋膜炎患者的后足外翻角度大。站立相初期前足跖屈角度、前足內外翻角以及第一跖趾關節的背屈角度更大。踝關節炎患者在前足、中足及后足運動角度與正常人都存在顯著差異。足踝部位的骨折也會影響足踝部位的正常活動，導致行走障礙。

肌肉。人體運動的產生主要通過肌肉驅動來完成，足踝部位的畸形或損傷反過來會影響肌肉的幾何特性及生理活性。扁平足患者的腓骨長肌和脛骨前肌肌腱厚度增加，跟腱厚底降低，足內部肌肉如趾短伸肌、長伸肌、拇展肌體積增加，小指展肌減小。肌肉的生理結構改變會導致足部關節運動異常，如前足外展角度增加。扁平足患者的小腿三頭肌及跟腱的張力過大會進一步影響中足應力，造成足踝不穩定。成年高弓足的產生主要與足踝部位的肌肉不平衡有關。對于高弓形足患者，脛后肌和腓長肌的強度會大于脛前肌和腓短肌，進而會導致后足內翻和前足外翻，影響足部壓力分布。拇外翻畸形也會影響肌肉的生理及幾何特性。以正常人為參考，患者拇外展肌和拇短屈肌的厚度和橫截面積減小，同時拇外展肌肌肉活性明顯小于拇內展肌肌肉。

疼痛與關節損傷。足踝與下肢其他關節在運動過程中相互耦合，足踝異常除了對足踝關節造成直接影響，還會影響足踝以上的關節及軟組織。由于沒有足夠的足弓支持，嚴重的扁平足患者步行時足底部分軟組織應力增加，引起足底筋膜炎及后足疼痛。下肢力線的改變可能還會引起膝、髖關節、髕骨疼痛及脛骨應力異常，甚至導致脊柱疼痛。Kosashvili等對軍人前膝及后背痛與扁平足程度的關系進行了回顧性分析，發現嚴重扁平足與前膝和后背痛的發生有關。老年人扁平足與膝關節疼痛及軟骨損傷的關系的研究發現，扁平足與膝關節炎癥狀及膝關節內側軟骨損傷有關。高弓足患者后足內翻，導致足部外側壓力過大，從而造成踝關節不穩，腓骨肌腱炎及應力骨折。關節力過大會導致踝關節炎的產生。拇外翻患者在第一跖骨頭內側會出現軟組織疼痛和骨頭突出，如果不及時進行治療還可能導致錘狀趾或爪趾畸形產生，影響足部壓力分布。足底筋膜炎是足底的肌腱或者筋膜發生無菌性炎癥所致，最常見癥狀是腳跟的疼痛與不適。足底筋膜炎會導致身體結構和功能的變化包括姿勢偏斜、內側足弓觸痛、踝背屈受限、跖屈肌力量減弱、踝內在肌力量減弱、距下關節過度旋前。由肌腱退變、微創傷、炎癥、副舟骨及全身系統性疾病等多種原因綜合所導致脛后肌腱功能失調，可繼發性引起足弓扁平，繼而發生后足外翻、中足外展、前足旋前。臨床上脛后肌腱功能失調的典型畸形包括后足外翻、前足外展、足縱弓塌陷及隨著后足外翻逐漸加重而出現的代償性前足旋后。

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