高跟鞋與足弓的關(guān)系

高跟鞋與足弓的關(guān)系孫育欣;潘曉華【摘要】穿著高跟鞋行為在人群中具有普遍性.目前已有越來越多的研究關(guān)注于穿著高跟鞋對足部健康的影響，但長期穿著高跟鞋究竟對足弓產(chǎn)生何種影響目前并無研究予以系統(tǒng)、明確的指出.本文就復(fù)習(xí)足弓解剖，分析穿著高跟鞋與足弓的關(guān)系，為預(yù)防和治療高跟鞋所致足弓相關(guān)疾病提供參考.【期刊名稱】《海南醫(yī)學(xué)》【年(卷)，期】2013(024)005【總頁數(shù)】4頁(P748-751)【關(guān)鍵詞】高跟鞋;足弓;解剖【作者】孫'育欣潘曉華【作者單位】暨南大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院/深圳市人民醫(yī)院骨關(guān)節(jié)科廣東深圳518000【正文語種】中文【中圖分類】R336高跟鞋作為女性魅力的象征而被推崇至今。雖然長期穿著高跟鞋可能對女性健康產(chǎn)生諸多不良影響，例如拇外翻、錘狀趾、拇囊炎、跖骨應(yīng)力性骨折等［1］，但這仍不能減少女性對高跟鞋的鐘愛和依賴。據(jù)2003年結(jié)束的全國大型腳型測量工作的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：與20世紀(jì)60年代第一次全國腳型測量的結(jié)果相比，我國人口出現(xiàn)了相當(dāng)嚴(yán)重的平足癥現(xiàn)象，特別是12~30歲患者竟然增加了20%以上［2］。由于穿著高跟鞋行為在人群中具有明顯的普遍性，因此有理由懷疑平足癥患病率的增多可能與穿著高跟鞋行為具有相關(guān)性，然而遺憾的是目前尚無研究予以系統(tǒng)、明確的指出穿著高跟鞋行為與足弓之間的關(guān)系，因此亟待將高跟鞋對足弓的影響進(jìn)行深入研究。故本文試從足弓解剖的角度深入分析穿著高跟鞋與足弓的關(guān)系，為預(yù)防和治療高跟鞋所致足弓相關(guān)疾病提供參考。足弓在人體直立行走中起著維持重心穩(wěn)定、平衡的重要作用。足弓是由足的跗骨、跖骨以及足部的關(guān)節(jié)、韌帶、肌腱按一定的空間布陣排列共同構(gòu)成凸向上方的弓形結(jié)構(gòu)。通常認(rèn)為正常足有兩條縱弓和橫弓，可使足底呈拱橋形，既可以保護(hù)足底的神經(jīng)血管等重要結(jié)構(gòu)免受壓迫，又可以使足適應(yīng)各種路面條件，利于完成跑、跳等各種動(dòng)作，均勻分散載荷，緩沖地面對人體的反作用力，保護(hù)腦及內(nèi)臟免受震蕩。維持足弓的因素既包括骨的形狀及足底韌帶，又包括通過足部的肌肉及肌腱。跟骨、距骨、足舟骨、楔骨、內(nèi)側(cè)3個(gè)跖序列及其關(guān)節(jié)構(gòu)成內(nèi)側(cè)柱；跟骨、骰骨、夕卜側(cè)兩個(gè)跖序列及其關(guān)節(jié)構(gòu)成外側(cè)柱。其中跟骨為組成內(nèi)、夕卜側(cè)柱的共同部分。單純骨性結(jié)構(gòu)僅為足弓提供了基本形態(tài)支持，它需要堅(jiān)強(qiáng)的韌帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接和包繞，才能形成一整體，足底筋膜作為維持足弓的重要軟組織結(jié)構(gòu)，已有試驗(yàn)證明切斷足底筋膜后可導(dǎo)致足弓塌陷［3］。另外通過足部的韌帶及足的外在肌亦通過懸吊及牽拉動(dòng)態(tài)維持足弓的穩(wěn)定［4］，穿著高跟鞋不僅被動(dòng)將跟骨抬高，更通過改變力的傳導(dǎo)及步態(tài)影響維持足弓各因素的穩(wěn)定，故下文將分別論述穿著高跟鞋對足弓各結(jié)構(gòu)的影響。2.1高跟鞋對縱弓及橫弓骨性結(jié)構(gòu)的影響當(dāng)穿著高跟鞋后，首先足弓的自然形態(tài)因足跟的被動(dòng)抬高而被破壞，足縱弓緩沖震動(dòng)的功能顯著減小，加劇跖骨疲勞，從而使足弓過勞性損傷概率大大提高［5］。其次由于足跟的抬高可導(dǎo)致足底壓力分布發(fā)生改變，根據(jù)吳劍［6］的研究，穿著中跟鞋(6.5cm)行走時(shí)足底跟骨點(diǎn)的最大受力值最大(21kg)，其次為第一跖趾關(guān)節(jié)(10kg)，而第五跖趾關(guān)節(jié)的最大受力值最小(8kg);但穿著高跟鞋(10cm)后，跟骨與第一跖趾關(guān)節(jié)的最大受力值相等，均為21kg，第五跖趾關(guān)節(jié)的最大受力值仍為8kg，提示穿著高跟鞋后，足底壓力更多的是通過內(nèi)側(cè)縱弓向第一跖趾關(guān)節(jié)發(fā)生傳遞。顧耀東等［5］通過對高跟鞋步態(tài)下足縱弓的應(yīng)力分布進(jìn)行分析表明，高跟鞋步態(tài)下跖骨、楔骨、距舟關(guān)節(jié)和腱膜等承受的交變應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常步態(tài)，縱弓序列局部的應(yīng)力集中明顯；同時(shí)隨著足跟的抬高，前足受力增加而后足受力相應(yīng)減?。?］，足底壓力重心前移，容易造成跖趾關(guān)節(jié)發(fā)生病變［8］，尤其是第1、2跖骨頭處承受了更大壓力，因而可能導(dǎo)致橫弓的塌陷［9］。因此，長期穿著高跟鞋可通過改變足底壓力分布，影響骨性結(jié)構(gòu)排列及維系，使內(nèi)側(cè)縱弓及橫弓形態(tài)發(fā)生過勞性損傷以至塌陷。2.2高跟鞋對足底筋膜的影響作為維持足弓的重要軟組織結(jié)構(gòu)，足底筋膜通過弓弦狀牽拉，阻止弓狀結(jié)構(gòu)塌陷而維系著足弓的形狀。然而對于穿著高跟鞋后足底筋膜的張力變化情況，目前的研究存在分歧。Gordon［10憎提出使用穿著高跟鞋抬高足跟的方法治療因足底筋膜張力增高弓I起的筋膜炎，這種治療方法被Kwong等［11］的研究證實(shí)有效并闡明機(jī)制：足跟的抬高可減小后跟與跖骨之間構(gòu)成的角度，從而減少足底筋膜的張力。Yu等［12］亦通過對穿著高跟鞋足踝模型的有限元分析認(rèn)為，站立位時(shí)隨著鞋跟的抬高，足底筋膜的張力隨之減低，因此認(rèn)為穿著高跟鞋或許能減輕足底筋膜疼痛或炎癥。中間的觀點(diǎn)則認(rèn)為足底筋膜的張力變化情況視個(gè)體及鞋類的差異而有所不同。Kogler等［13］在離體足踝標(biāo)本行力學(xué)測試表明，當(dāng)足跟被具有弓狀結(jié)構(gòu)的平臺抬高時(shí)，足底筋膜的張力隨足跟的抬高而減少，而足跟單純被方形膠塊抬高時(shí)，則對足底筋膜的張力卻無明顯影響。與之對立的觀點(diǎn)卻認(rèn)為穿著高跟鞋因使足底筋膜緊張而導(dǎo)致或加重足底筋膜炎的發(fā)生。作為足底筋膜最重要的結(jié)構(gòu)跖筋膜，其解剖結(jié)構(gòu)對足縱弓的支持作用最大。跖筋膜猶如弓弦，拉緊足縱弓的前后兩端，阻止足縱弓前后分離和塌陷，有助于維持足弓的三維穩(wěn)態(tài)［4］。當(dāng)穿著高跟鞋后，足跟抬高，拇趾背屈，引起內(nèi)側(cè)縱弓抬高，后足旋后，下肢外旋，由于絞盤機(jī)制的存在，足底筋膜被拉緊而出現(xiàn)短縮，反復(fù)刺激可能導(dǎo)致筋膜炎的發(fā)生［14］；另夕卜正常的步態(tài)中需要踝關(guān)節(jié)至少10°的背伸，以完成蹬地動(dòng)作，如果踝關(guān)節(jié)的背伸活動(dòng)減少將代償性的使得足旋前以致增加足底筋膜的張力［14］。然而穿著高跟鞋步態(tài)中，由于足跟的抬高，其踝關(guān)節(jié)的背伸活動(dòng)必然受限，因此可能因足底筋膜的張力的增大而出現(xiàn)勞損；同時(shí)當(dāng)穿上高跟鞋時(shí)，足縱弓緩沖震動(dòng)的功能顯著減小，并加劇跖骨疲勞和足底腱膜勞損，長時(shí)間刺激易致足底筋膜炎的發(fā)生［15］。鑒于足底筋膜炎的發(fā)生為應(yīng)力及應(yīng)變長期刺激的結(jié)果，而穿著高跟鞋的行為亦具有習(xí)慣性及長期性，因此筆者更傾向于最后一種結(jié)論，即長期穿著高跟鞋可通過使足底筋膜緊張，長時(shí)間的反復(fù)刺激以至筋膜松弛，最終引起足弓的塌陷。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，更進(jìn)一步論證了穿著高跟鞋可增加足底筋膜張力的觀點(diǎn)。Ko等［16］通過超聲檢測站立位足跟抬高跖骨頭下軟組織厚度的變化時(shí)，由裸足至足跟抬高2cm，跖骨頭下軟組織厚度明顯減少，但鞋跟高度大于2cm時(shí)，跖骨頭下軟組織厚度則無明顯變化，鑒于跖骨頭下軟組織厚度改變可部分代表足底筋膜的張力變化，這提示2cm或許為足底筋膜所能耐受應(yīng)力而發(fā)生形變的極值，當(dāng)鞋跟高度超過2cm時(shí)，足底筋膜可能因無法分散應(yīng)力而造成進(jìn)一步的損傷。2.3高跟鞋對足外在肌的影響2.3.1脛后肌腱脛后肌腱為維持內(nèi)側(cè)縱弓動(dòng)態(tài)穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。在完整的步態(tài)周期中，足跟著地相時(shí)，脛骨內(nèi)旋，后足和距下關(guān)節(jié)外翻，此時(shí)脛后肌腱起到阻止足過分外翻及限制足弓塌陷的作用。當(dāng)全足著地相時(shí)，身體重心由足中部向第二跖骨頭轉(zhuǎn)移。隨著重心的前移，脛骨外卜旋，踝關(guān)節(jié)背屈，足跟隨之抬起，后足及距下關(guān)節(jié)由于脛后肌腱的牽拉，輕度內(nèi)翻，繼而維持內(nèi)側(cè)縱弓的形態(tài)，并形成杠桿，使步態(tài)順利進(jìn)入推進(jìn)期。因此脛后肌腱不全可引起步態(tài)各周期中足內(nèi)翻無力，外翻的力量代償性增強(qiáng)，從而促使內(nèi)側(cè)縱弓降低，成為成人獲得性扁平足的主要原因之一［17］。當(dāng)穿著高跟鞋后，隨著足跟抬高，可使踝關(guān)節(jié)明顯跖屈并限制夕卜翻［18］，代償性使后足發(fā)生內(nèi)翻，而后足內(nèi)翻正是導(dǎo)致脛后肌功能不全的重要原因之一［19］,因此長期穿著高跟鞋可能通過后足內(nèi)翻，進(jìn)而引起脛后肌功能不全，最終導(dǎo)致內(nèi)側(cè)縱弓塌陷［20］。2.3.2脛骨前肌脛骨前肌止于內(nèi)側(cè)楔骨的內(nèi)下面及第2跖骨底，可通過懸吊牽拉而支持足內(nèi)側(cè)縱弓。在靜止站立時(shí)肌電圖顯示該肌活動(dòng)輕微，而在行走或跑步等可使足弓變扁平的運(yùn)動(dòng)中該肌的活動(dòng)顯著增強(qiáng)，此時(shí)脛骨前肌可與拇長伸肌腱在足跟著地相時(shí)協(xié)同作用，對抗拇趾背伸活動(dòng)，以支撐足弓［21］，因此其主動(dòng)收縮可對抗內(nèi)側(cè)縱弓的下陷［4］，而脛前肌活動(dòng)的減弱將導(dǎo)致內(nèi)側(cè)縱弓的塌陷。而Lee等［22］的試驗(yàn)證實(shí)了穿著高跟鞋后脛前肌的肌電信號明顯減弱，間接提示我們穿著高跟鞋可通過減少脛前肌的活動(dòng)使內(nèi)側(cè)縱弓趨向扁平。2.3.3腓腸肌Gefen等［21］的研究發(fā)現(xiàn)，長期穿著高跟鞋女性較從未穿過高跟鞋女性的腓骨長肌及外側(cè)腓腸肌更不能耐受疲勞，其原因可能是當(dāng)肌束位于其自然休息長度時(shí)可發(fā)揮最大的功能。但由于穿著高跟鞋后足跟的抬高并內(nèi)翻，踝關(guān)節(jié)跖屈明顯腓腸肌的休息長度明顯縮短，無法完全發(fā)揮肌肉其產(chǎn)生并維持動(dòng)力的功能［23］，而后足的內(nèi)翻，使得外側(cè)縮短更為明顯，因此出現(xiàn)腓腸肌內(nèi)外側(cè)束肌電活動(dòng)的不一致。內(nèi)側(cè)外卜束肌電變化不均衡的結(jié)果最終導(dǎo)致其產(chǎn)生的合力由跟腱向下傳導(dǎo)，使足部骨骼向夕卜側(cè)傾斜［21］，進(jìn)而引起內(nèi)側(cè)縱弓的塌陷。2.3.4腓骨肌腓骨長肌腱斜行跨過足底止于第1跖骨底外側(cè)和內(nèi)側(cè)楔骨，它可使足從內(nèi)側(cè)向夕卜翻轉(zhuǎn)，發(fā)揮維持橫弓的作用，同時(shí)可有效地跖屈第1跖列，維持內(nèi)側(cè)縱弓。腓骨短肌腱止于第5跖骨底外側(cè)粗隆，參與足外翻，限制足內(nèi)翻，它與脛骨后肌腱交替舒縮，使足內(nèi)翻夕卜翻有序地進(jìn)行，維持足弓的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定［4］。穿著高跟鞋較裸足站立時(shí)，腓腸肌的外側(cè)束及腓骨肌的肌電活動(dòng)明顯增加，這表明機(jī)體代償性對抗穿著高跟鞋后踝關(guān)節(jié)及足內(nèi)翻的應(yīng)力變化，以保護(hù)踝關(guān)節(jié)及足免受突然的內(nèi)翻應(yīng)力，以增強(qiáng)穩(wěn)定性［23］。因此當(dāng)長時(shí)間穿著高跟鞋，反復(fù)刺激腓骨肌以致肌肉疲勞，對抗足內(nèi)翻應(yīng)力下降時(shí)，有可能致足弓穩(wěn)定性降低。2.3.5跟腱長期穿著高跟鞋可致跟腱橫截面積增加，跟腱僵硬，跟腱本身長度無明顯變化，但腓腸肌束長度明顯縮短［24］，這是腓腸肌束在跟腱僵硬的情況下對應(yīng)力適應(yīng)的結(jié)果。Stefanyshyn等［25］發(fā)現(xiàn)當(dāng)穿高跟鞋時(shí)腓腸肌電圖信號明顯增高，更進(jìn)一步證實(shí)了在穿著高跟鞋后，腓腸肌及跟腱應(yīng)力的增高。通過人體標(biāo)本研究發(fā)現(xiàn)，不論采用什么測量方法，給跟腱施加力量都有使足弓變得更加扁平的趨勢［26］，因此，長期穿著高跟鞋將會增加跟腱受力的同時(shí)，破壞足弓的穩(wěn)定性。已有研究指出，穿著高跟鞋可引起足弓的抬高［27］，Healey等［14］分析了其中的原因：當(dāng)開始穿著高跟鞋時(shí)，為適應(yīng)跟部的抬高，拇趾被動(dòng)背屈，跖筋膜短縮，由于絞盤機(jī)制的存在，使得內(nèi)側(cè)縱弓因跖筋膜的牽拉而抬高。由于足弓的被動(dòng)抬高，改變了足底壓力的分布，使中足的壓力峰值及接觸面積大大減少，前足及后足的壓力相對增加［28］。但考慮穿著高跟鞋行為的習(xí)慣性及長期性，反復(fù)的壓力刺激可能導(dǎo)致維系足弓結(jié)構(gòu)的疲勞、功能不全以致失效，最終引起足弓塌陷，形成平足畸形，故足弓的抬高可能是穿著高跟鞋的早期適應(yīng)性現(xiàn)象或引起足弓塌陷的過渡階段，長期穿著仍可能引起獲得性平足癥。穿鞋不適一直以來都被認(rèn)為是獲得性平足癥的病因之一。正如前所述，長期穿著高跟鞋可能通過改變足底壓力的分布，引起足弓的的塌陷。當(dāng)穿著高跟鞋后，隨著足跟的被動(dòng)抬高，負(fù)重由內(nèi)側(cè)縱弓向前足轉(zhuǎn)移，使第一、二跖趾關(guān)節(jié)應(yīng)力增加的同時(shí)，內(nèi)側(cè)縱弓及橫弓為適應(yīng)新的受力模式而改變原有的自然形態(tài)，最終發(fā)生塌陷；由于足底壓力分布的不均，行走姿勢不良，可能使維系足弓的足底筋膜及外在肌疲勞或損傷，最終均可導(dǎo)致平足畸形。鑒于高跟鞋穿著的普遍性，如何防治長期穿著高跟鞋所帶來的平足癥成為目前進(jìn)一步研究的重點(diǎn)。目前已有研究通過增加足底襯物或改進(jìn)高跟鞋設(shè)計(jì)來預(yù)防長期穿著高跟鞋所致的足弓塌陷。Yung-Hui等［27］通過分析穿著不同鞋跟高度的高跟鞋并使用不同鞋墊時(shí)足底壓力的分布變化，認(rèn)為使用足弓墊可減少前足內(nèi)側(cè)負(fù)重的同時(shí)，增加中足受力，通過支撐足弓骨性結(jié)構(gòu)而防止足弓塌陷。Cong等[29]通過足底壓力分析的方法評價(jià)高跟鞋腰部弓墊的最適合的曲線高度，指出當(dāng)穿著7cm高跟鞋時(shí)，8.5mm的曲線高度既使前足負(fù)重減少，又使中足受力增加，而不會弓I起明顯的中足疼痛癥狀，從而在緩解足底不適的同時(shí)，避免產(chǎn)生足弓塌陷，引起獲得性平足癥。綜上所述，長期穿著高跟鞋可引起獲得性平足癥。由于目前對穿著高跟鞋如何影響足弓所進(jìn)行的研究甚少，關(guān)于長期穿著高跟鞋行為對維系足弓的各解剖結(jié)構(gòu)產(chǎn)生何種影響并無明確且完整的理論闡述，故本文從足弓解剖學(xué)的角度出發(fā)，探討分析了長期穿著高跟鞋可使維持足弓穩(wěn)定的骨性結(jié)構(gòu)及韌帶、肌腱等結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而可能導(dǎo)致足弓塌陷，發(fā)生獲得性平足癥的可能性。鑒于以上分析的結(jié)果，故在穿著高跟鞋給予以下臨床建議：①避免長期穿著高跟鞋；②穿著高度不宜超過2cm;③穿著高跟鞋時(shí)使用足弓墊保護(hù)足弓，以避免平足癥的發(fā)生。【相關(guān)文獻(xiàn)】GoudA,KhuranaB,ChiodoC.Women'smusculoskeletalfootconditionsexacerbatedbyshoewear:animagingperspective[J].AmJOrthop(BelleMeadNJ),2011,40(4):183-191.張秀麗，劉學(xué)貞，任影萍扁平足的研究進(jìn)展[J].河北體育學(xué)院學(xué)報(bào),2007,21(2):80-82.楊云峰.人體足縱弓靜力性內(nèi)在維持結(jié)構(gòu)的生物力學(xué)研究[D].同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)博士學(xué)位論文,2007.燕曉宇，俞光榮.正常足弓的維持及臨床意義[J].中國臨床解剖學(xué)雜志,2005,23(2):219-221.顧耀東，李建設(shè),陸毅琛，等.提踵狀態(tài)下足縱弓應(yīng)力分布有限元分析[J].體育科學(xué),2005,25(11):87-89.吳劍,李建設(shè).青年女性著高跟鞋平地行走時(shí)步態(tài)的生物力學(xué)研究[J].體育科研,2003,24(3):9-11.王立平，李建設(shè).足底壓力測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用研究[J].浙江體育科學(xué),2004,26(1):43-46,90.李媛，李建設(shè),陳佳佳.高跟鞋-步態(tài)-損傷之生物力學(xué)研究[J].浙江體育科學(xué),2010,32(1):125-128.李兵,俞光榮.足橫弓的維持及生物力學(xué)[J].醫(yī)用生物力學(xué),2009,24(2):152-156.GordonGM.Podiatricsportsmedicine.Evaluationandpreventionofinjuries[J].ClinPodiatry,1984,1(2):401-416.KwongPK,KayD,VonerRT,etal.Plantarfasciitis.Mechanicsandpathomechanicsoftreatment[J].ClinSportsMed,1988,7(1):119-126.YuJ,CheungJT,FanY,etal.Developmentofafiniteelementmodeloffemalefootforhigh-heeledshoedesign[J].ClinBiomech(Bristol,Avon),2008,23(1):31-38.KoglerGF,VeerFB,VerhulstSJ,etal.Theeffectofheelelevationonstrainwithintheplantaraponeurosis:invitrostudy[J].FootAnkleInt,2001,22(5):433-439.HealeyK,ChenK.Plantarfasciitis:currentdiagnosticmodalitiesandtreatments[J].ClinPodiatrMedSurg,2010,27(3):369-380.[15]周建偉，徐興亮，胡鑫.從生物力學(xué)角度分析高跟鞋對女性健康的影響[J].科教新報(bào)(教育科研),2010,41:226-227.KoPH,HsiaoTY,KangJH,etal.Relationshipbetweenplantarpressureandsofttissuestrainundermetatarsalheadswithdifferentheelheights[J].FootAnkleInt,2009,30(11):1111-1116.王旭，馬昕，陶凱，等.足踝有限元模型的建立與初步臨床應(yīng)用[J].中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào),2008,27(2):287-292.MikaA,OleksyL,MikaP,etal.Theinfluenceofheelheightonlowerextremitykinematicsandlegmuscleactivityduringgaitinyoungandmiddle-agedwomen[J].GaitPosture,2012,35(4):677-680.SimonsenOH,RevaldP,KjaerIL,etal.Tibialisposteriortendondysfunction.Anoftenneglectedcauseofpainfuladultflatfoot[J].UgeskrLaeger,2006,168(39):3314-3316.ReimersJ.Highheelsortibialisposterior[J].UgeskrLaeger,2006,168(47):4113.GefenA,Megido-RavidM,ItzchakY,etal.Analysisofmuscularfatigueandfootstabilityduringhigh-heeledgait[J].GaitPosture,2002,15(1):56-63.LeeCC,JeongEH,AndrisF.Biomechanicaleffectsofwearinghigh-heeledshoes[J].InternationalJournalofIndustrialErgonomics,2001,8:321-326.HendersonPD,PiazzaSJ.Abiomechanicalevaluationofstandinginhigh-heeledshoes[J].ThePennStateMcNairJournal,2004,11:25-38.CsapoR,MaganarisCN,Sey