张燊，张希妮，崔科东，傅维杰，刘宇

作者单位：上海体育学院运动健身科技省部共建教育部重点实验室,上海

摘要：概述了足内侧纵弓的解剖结构及其在跑步中的生物力学作用。尝试解释足弓肌肉功能的发展与不同跑姿着地技术和不同功能效果的跑鞋之间的关系。前掌着地跑者的足部肌肉功能相对更强，可以在跑步着地过程中更好地控制足弓的形变和蹬伸阶段的发力。后跟着地跑者足部肌肉功能相对较弱，足弓需要更多的外在支撑，同时，由于着地瞬间踝关节刚度相对增加，进而导致传递至下肢的冲击能量增加，此时跑鞋的支撑性能和缓冲能力显得尤为重要。但是，长期穿着这种具有足弓支撑和缓冲性能的跑鞋跑步，可能会进一步造成足部肌肉能力的下降。而在跑步运动中，构成与支撑足弓的肌群力量不足易使足弓面临发生运动损伤的风险，且足弓的功能训练和运动损伤的康复治疗手段中都不应忽略构成足弓的相关肌群的力量强化。

关键词：内侧纵弓；足部内在肌群；足部外在肌群；足部肌肉力量

人的足部是由类似非洲猿的足部结构基础进化而来的。猿类的足部功能同时在树栖和陆地上移动发挥着作用，其足弓形态定义不清，主要依靠足部的肌肉力量来抵抗外在作用力。相比于猿类的足部，最早有充足证据表明，存在现代足部特征的人属，如早期直立人，他们足部有明确的内侧纵弓。这种足部形态的变化也反映了从猿类到人类生活场所的转变，使人类更习惯陆地动物的两足运动方式[35]。

人的足部结构是十分复杂的，其内在关节具有很多自由度，并在所有步态中起到关键性作用。而足部的有效运动则依赖于足部内侧纵弓的完整性，在足部传递力量过程中内侧纵弓的功能至关重要[33]，其有助于减震和分散传递至足部的力量[40]。

随着全民健身热潮的掀起，越来越多的大众投身于运动健身的行列，所选择的运动方式也五花八门，而跑步已经成为全世界最流行的运动之一[54]。跑步是一项大有裨益的运动，如增强心肺功能，帮助控制体重，促进心理健康等[20]。但有研究称，因跑步造成的下肢损伤率由19.4%上升至79.3%，常见的损伤有胫骨应力综合症、慢性跟腱病、足底筋膜炎等[17]。其中，足底筋膜炎的损伤（由于足弓反复的过度形变造成的损伤[55]）是除髌骨疼痛综合征，髂胫束摩擦综合征之外，最常见的跑步相关的过劳损伤，发生率为18%[51]。究其原因，较多研究认为，与足部肌肉力量不足有关。因足部肌力较弱，不能在动态运动中对足弓提供足够的支撑，进而重复导致足底筋膜的应变增加[12]。

本研究通过对足弓的结构、足弓力量的来源与控制、跑步中足弓的功能以及由于足弓功能不足导致的损伤等几个方面进行综述，为正确理解跑者足弓功能特征及强化足部训练提供参考。

足弓的被动结构，即骨、韧带和关节囊，形成了足的纵弓和横弓。通常情况下，将前后方向的足弓称为纵弓，分内侧和外侧纵弓；内外方向的称为横弓。内侧纵弓的骨性结构由跟骨、距骨、足舟骨、内中外3块楔骨以及1～3跖骨共同构成；胫骨后肌肌腱、趾长屈肌肌腱、拇长屈肌腱、足底方肌、足底筋膜以及跟舟足底韧带等共同参与维持和稳定。内侧纵弓比外侧纵弓高，且具有弹性、较大的活动度和较强的缓冲作用，故内侧足弓亦称为弹性足弓。外侧纵弓相对较低，腓骨长肌肌腱、足底长韧带、跟骰足底韧带共同参与足弓的维持，外侧纵弓弹性较差，主要以支撑负重为主。横弓主要有腓骨长肌肌腱、胫骨前肌肌腱、拇指收肌横头参与维持，其中，跖骨头是横弓主要的力量传递结构，腓骨长肌肌腱是主要的稳定维持结构。

虽然这些足弓之间是相互独立的结构，足底筋膜和足底韧带支撑起足底的半弧形形态，但是，局部的动态支撑还是需要依靠足部固有的内在肌肉（intrinsicfootmuscles）和间接的外在肌（extrinsicfootmuscles）收缩[47]。附着在足部的肌肉与肌腱也就是足部运动的主动结构，具有稳定足弓和控制足部外在整体运动的功能。由此可见，骨、韧带结构参与维持足弓的结构性稳定，而足的内、外在肌则维持了动态运动中足弓的功能与稳定性。

足弓的解剖结构和功能的相互生物力学作用是十分复杂的，其在静态和动态活动中扮演重要的角色。在站立中，足部主要起到支撑作用[35]；运动中可将其视为一个动力链，在不同步态运动中，其最主要的两个功能为支撑与推动（propulsion）——在支撑早期，足部必须进行屈曲以吸收在不同平面着地而导致的冲击能量；在支撑后期，足可作为一个刚性的杠杆，将推进身体向前运动的力作用于地面[33]；然而，在支撑中期，足部需要根据运动进行功能调整和负荷衰减。

人体足部作为一个灵活的结构，在下肢与地面之间保证力量传递的有效性，这种功能是通过足部很多小关节之间的相互作用实现的。在支撑期，足弓会发生拉长和压缩，并将冲击负载作为足弓的弹性应变能量进行吸收。在支撑末期，当跖趾关节伸展时，通过足部的绞盘效应（windlassmechanism，图1）有效提高足弓的刚度，足底筋膜的被动弹性回弹产生向前推进身体的正功[23]。这种压缩-回弹（

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