解剖學上,小腿、腳踝和足部是三個不同的部位,三者之間有顯著的重疊和交互作用。本章將探討各部位和關節之外,也會逐一針對其特定肌肉和關節,提供注意事項。
小腿
小腿是下肢的下部,位於膝關節和踝關節之間。雖然英文的「leg」通常指整條下肢,但在解剖學上,指稱的範圍僅有膝關節和踝關節之間的部位。脛骨和腓骨是小腿的骨骼,脛骨是小腿中主要承受重量的骨頭。脛骨在上方和股骨的髁形成關節,在下方則與距骨形成關節(本章稍後介紹)。腓骨固然確實承受少許重量,但主要用途是作為小腿肌肉的附著點。小腿有前、外、後三個腔室(compartment),各有不同的肌肉和結構。
前腔室有四塊肌肉,每塊肌肉主要負責足部在踝關節處的背屈,以及腳趾的伸展(見圖9.2)。
∎脛骨前肌:
起自脛骨外側的上半部,止於第一蹠骨和內側楔狀骨的基部。脛骨前肌的主要功能,是足部在踝關節處的背屈,但也可以使足部內翻。其他肌肉雖然也會協助足背屈和足內翻,但脛骨前肌是執行這些動作的主要肌肉。
∎伸趾長肌:
緊靠脛骨前肌的外側,形成四條肌腱,這四條肌腱於足部頂端分叉到外側的四個腳趾。伸趾長肌起於脛骨外側髁和腓骨前側表面的上方3/4處,止於外側四趾的中間和遠端趾骨。伸趾長肌顧名思義,負責這些腳趾的伸展。由於位於前側,因此有助於腳踝處的足背屈。
∎第三腓骨肌:
起自腓骨前側表面的下方1/3,並止於第五蹠骨的基部(頂端)。第三腓骨肌雖然也有助於足背屈,但主要負責腳踝處的足外翻。
∎伸拇趾長肌:
起自腓骨前側表面的中間部分,止於腳拇趾遠端趾骨的基部。主要功能雖是腳拇趾的伸展和超伸(hyperextension),也有助於足背屈。
小腿的外腔室僅有兩塊肌肉,可使足部外翻。兩塊肌肉都位於外踝的後方;這個位置正好讓兩塊肌肉都有助於蹠屈(即足部指向下方的彎曲型態)。
∎腓骨短肌:
起自腓骨外側面的下方2/3處,止於第五蹠骨基部和外側粗隆。
∎腓骨長肌:
起自腓骨外側的頭和上方2/3處,止於第一蹠骨基部和內側楔狀骨(位於第一蹠骨後方);這些止點靠近脛骨前肌的止點。
小腿的後腔室有數塊肌肉。前三塊較淺層,第二組的三塊肌肉則是小腿後腔室的深層肌肉。
∎腓腸肌:
後腔室最表層的肌肉,有兩個頭:外側頭起自股骨外髁的外側,內側頭起自股骨的膕面(popliteal surface,「膝蓋後面」部位),在股骨內側髁的上方。兩個頭在小腿下面還不到一半的地方形成單一肌肉,並於此處變成一條又寬又扁的肌腱,經由跟腱(阿基里斯腱)止於跟骨後側。腓腸肌的主要功能是踝關節處的足蹠屈。特別的地方在於其起點靠近膝蓋,因此可幫助小腿在膝關節處屈曲。然而,任何肌肉只要橫跨兩處關節,如果想要試著在兩個關節的地方都同時發揮最大作用,會無法兩全其美。也就是說,如果腓腸肌要讓足部進行最大限度的蹠屈,就會無法使膝蓋彎曲。
∎比目魚肌:
比目魚肌形似比目魚,故得其名。起自腓骨的頭後側、腓骨後側表面的上方1/4處、脛骨的比目魚肌線,以及脛骨的內緣。比目魚肌如同腓腸肌,通過跟腱,止於跟骨的後側。比目魚肌是小腿的最大塊肌肉,極為強壯,與腓腸肌一同負責踝關節處的足蹠屈。
∎蹠肌:
這塊小肌肉起於股骨的外髁和腓腸肌的外側頭上方,止於跟骨後側,位於跟腱的止點上方。蹠肌雖然也可能受傷,但主要是本體感覺器官(proprioceptive organ),並有幅度極小的蹠屈能力。
∎屈拇趾長肌:
這塊深層肌肉起自腓骨後側表面的下方2/3處,止於腳拇趾遠端趾骨的基部和兩塊種子骨。這些浮動性的骨頭位於肌腱的兩側之一,在越過第一蹠骨的頭時提供保護。屈拇趾長肌使腳拇趾彎曲,並可於踝關節處提供幅度有限的蹠屈。
∎屈趾長肌:
這塊深層肌肉起自脛骨的後側表面,低於比目魚肌的起點,止於外側四趾(即第二至五趾)的遠端趾骨基部。屈趾長肌可使外側四趾彎曲。
∎脛骨後肌:
這塊深層肌肉起自腓骨和脛骨兩者的後側表面,止於舟狀骨結節、楔狀骨和骰骨,以及第二、第三和第四蹠骨的基部。主要作用是足部的旋後和內翻(特別是蹠屈時),並在踝關節處提供幅度有限的足蹠屈。
由於小腿在日常和運動任務中大量使用,因此最常見的受傷部位不是肌肉,就是肌腱。肌腱結構每天使用的次數數以萬計,況且,體育練習或比賽只會讓使用次數變多,而非減少。
小腿拉傷
腓腸肌、比目魚肌和蹠肌的拉傷通稱為小腿拉傷;高速跑步、長跑和急加減速的專項運動會發生這種情況。雖然比目魚肌受傷的個案通報數可能不足(Draghi等人,2021),但這部位的拉傷最好發於腓腸肌的內側頭,或是跟腱的肌腱交界處附近。
一如膕旁肌和股直肌,腓腸肌是橫跨兩處關節的肌肉;因為作用於兩個關節,會面對到快速的變化,因而可能更容易受傷。小腿肌肉拉傷較好發於從事網球、美式足球和跑步的運動員。許多人有時會感覺小腿後側突然「啪」的一聲,這種情況有時稱為網球腿。最初認為起因是蹠肌受傷(Powell,1883),但更可能是因為腓腸肌內側頭拉傷的緣故(Harwin和Richardson,2016)。
跟腱病變
跟腱相當大,將腓腸肌、比目魚肌連接至跟骨。拜其尺寸之賜,跟腱既能對抗巨大的力,還有個重大功能,就是將力量從肌肉傳遞到足部和腳踝。肌腱受到刺激是一種常見的運動傷害,起因於能量的重複儲存和釋出。儘管多稱其為跟腱炎(Achilles tendinitis),但這項術語卻可能誤導。
如同第8章所提的髕腱,受傷肌腱的發炎是獨特的症狀,不見得是傳統的發炎反應。逾五成的跟腱病變部位是肌腱的中間附近,一小部分(25%)發生在跟骨的附著處(De Jonge等人,2011)。近期研究指出,蹠肌是跟腱疼痛病例的原因(Olewnik等人,2017)。跑步、籃球、足球、橄欖球等需要反覆用力收縮小腿肌肉的活動,更可能和跟腱病變相關。
夾脛症(脛痛症候群)
雖然小腿肌肉拉傷和跟腱病變都發生在後側,但小腿前側和內側疼痛,通常稱為夾脛症(shin splints)。夾脛症和以下各結構有關:
1.脛骨前肌
2.脛骨後肌
3.屈拇趾長肌
4.屈趾長肌
5.脛骨幹
脛骨骨膜
和夾脛症有關的醫學診斷,是所謂的內脛壓力症侯群(medial tibial stress syndrome)。因此,最常涉及的結構是脛骨後肌和脛骨。當運動員的足部接觸地面時,脛骨後肌負責減慢旋前的速度(其中混合了足部的外翻、背屈和外展等動作);如果該肌肉未接受足夠的訓練,重複落地可能會導致受傷。
當脛骨受到影響時,初期可能是骨膜受到刺激,如未治療,可能會惡化為應力性骨折。最常發生在有跑步或反覆跳躍和落地(如舞蹈)的專項運動和活動,且通常是一種過度使用傷害;這種過度使用傷害的原因是活動過度,加上訓練太少。夾脛症有多項療法,但預防勝於治療:訓練周全,並強化特定肌肉(如脛骨後肌),才是良方善策。
踝
踝關節連接小腿和足部,由三塊骨頭組成:小腿的脛骨和腓骨,以及足部的距骨。其中的脛骨和腓骨,由若干韌帶和兩塊骨頭之間的骨間膜連接,於遠端形成凹槽狀的骨窩,稱為榫眼(mortise)。足部的距骨,則由脛骨和腓骨所形成的榫眼相連。腳踝的主要動作是背屈和蹠屈,但也會形成內翻和外翻,而內翻和外翻正是導致多數踝關節受傷的兩個動作。
從側面來看,踝關節的穩定度來自三條獨立的韌帶:前距腓韌帶、後距腓韌帶,以及跟腓韌帶。這些韌帶會一同針對內翻應力提供抵抗和保護。從內側來看,腳踝由強壯的三角韌帶提供穩定性,三角韌帶由四條獨立的韌帶組成。這些韌帶形成一個三角形,三角形則連接了脛骨和足部(特別是舟狀骨、跟骨和距骨)。這一組內側的韌帶會針對外翻應力提供抵抗和保護。
儘管腳踝的骨骼和韌帶結構似乎能提供足夠的保護,防止運動傷害,但踝關節仍是運動中最常受傷的關節之一,故須格外注意,以降低受傷風險。
踝關節扭傷
踝關節扭傷:視嚴重度分成I、II、III級韌帶斷裂,是最常見的運動傷害之一(Fong 等人,2007),有以下三大類:
∎內翻扭傷:
為最常見的腳踝扭傷類型,在極度內翻時發生。內翻扭傷非常普遍,據估計,一般民眾一生中,高達七成都曾經踝關節內翻扭傷(Hiller 等人,2012)。患部遍及多達三個外側韌帶:前距腓韌帶(最常受傷)、跟腓韌帶、後距腓韌帶。內翻踝關節扭傷好發於需要快速、爆發性變向的專項運動,例如籃球、足球、排球、美式足球。內翻扭傷的傷病史,會是內翻扭傷本身的最大風險因子。
∎外翻扭傷:
內側(裡面)的踝關節韌帶通稱為三角韌帶,雖然三角韌帶很強壯,但可能因極度外翻而受傷。
脛腓韌帶聯合處扭傷:也稱為高部位的踝關節扭傷(high ankle sprain)。患部包含遠端的脛腓韌帶聯合處(脛骨和腓骨之間的纖維關節),以及遠端脛骨和腓骨之間的其他韌帶。儘管任何腳踝的動作都可能發生脛腓韌帶聯合處扭傷,但最常見的是距骨的極度外旋或背屈。這種傷害常見於美式足球、冰球、滑雪、角力(Nussbaum等人,2001)。
足部
足部可以分為若干部位,但最常分為後足、中足、前足。後足就位於踝關節的遠端,止於距舟關節和跟骨—骰骨關節,常合稱為橫跗關節(transverse tarsal joint)。後足的骨骼是距骨和跟骨。中足起於橫跗關節,止於蹠骨的起點,通常稱為跗蹠關節(TMT joint)。中足有數處關節,但多只能提供有限的運動。中足的五塊骨頭分別是舟狀骨、骰骨,以及內側、中間和外側的楔狀骨。前足有五塊蹠骨、兩塊種子骨,以及14 塊趾骨。四隻較小的腳趾各有近端、中端和遠端的趾骨,提高腳趾的抓握能力,協助平衡。然而,足部的大拇趾只有近端和遠端的趾骨,這項特性提供的是剛硬度(當然不是到僵硬的程度),有助於在行走、跑步和衝刺時提供推進力。
足部的骨骼形成三個弓:內側縱弓、外側縱弓、橫弓。足弓有助於吸收落地、跑步、行走時產生的震動。此外,足弓有彈性,因此可適應或因應不平坦的地形。為足弓提供被動支撐的有骨骼本身,也有各韌帶和足底腱膜(通常稱為足底筋膜)。足弓的主動支撐和動作,則由若干小的內在肌肉提供。
旋前和旋後
必須特別提到的是,有兩種足部和腳踝的動作,受到已發表的刊物與醫學專家大量關注,就是旋前和旋後。旋前是跟骨外翻、前足外展、踝背屈等三種由跟骨和足部進行的協調動作;方向性上,會在額狀面、水平向、矢狀面等各動作平面展開。旋後基本上是旋前的相反,包含在各動作平面進行三種動作,即跟骨內翻、前足內收、踝蹠屈。旋前和旋後是正常的動作,不代表受傷或運動力學上的異常。
針對走路,以及包含跑步、衝刺、跳躍、著地在內的專項運動動作,足部可提供兩大功能。首先,足部可調整來適應地面的變化,同時減少觸地後身體其餘部位所受到的影響,此即旋前;如果沒有前述的協調動作,運動員會有其他下半身受傷的風險。然而,除了吸收震動和適應地面之外,足部還必須傳遞來自下肢肌肉的力,在躍蹬時提供推進力。為此,足部必須形成一個穩定的槓桿(function as a rigid lever),此即旋後;若無旋後,足部和小腿的肌肉會吸收負荷,而無法將負荷轉移到地面,因此喪失效率,產生受傷的風險。
有許多小肌肉是整塊肌肉都在足部的。這些肌肉有助於移動腳趾,並穩定足部。由於這些小肌肉的起點和止點都在足部裡面(即不靠近腳踝),故通稱為足部內在肌肉(intrinsic foot muscles)。其中兩塊肌肉位於足背(伸拇趾短肌和伸趾短肌),其餘十塊肌肉位於足底。位於足底的這些肌肉有助於外展、內收和彎曲腳趾,從淺到深分別是:外展拇趾肌、屈趾短肌、外展小趾肌、足底方肌、蚓狀肌、屈拇趾短肌、屈小趾肌、內收拇趾肌、蹠側骨間肌、背側骨間肌。
足部本身就是高度活動的部位,又在日常生活和專項運動中扮演舉足輕重的角色,因此足部會發生多種運動傷害。其中最常見的患部之一是表層的結締組織,即足底筋膜。
足底筋膜炎
足底筋膜炎是一種疼痛性發炎,患部是足底筋膜的起點,位於內側的跟骨粗隆。雖然外傷也不無可能,但更常是一種過度使用傷害,好發於需要大量跑步的運動員,如長跑選手、足球員。足部姿勢(特別是過度旋前)和足底筋膜炎有關。然而,研究界的見解分歧,部分研究發現有關聯(Aranda 和 Munuera,2014),其他則認為無關(Landorf等人,2021)。
(本文節錄自《全圖解運動傷害預防・修復訓練全書:增強肌力耐力╳損傷功能修復╳運動效能提升,體能教練、健身者、防護員、專項運動員必備專書》,作者:大衛・波塔奇、艾利克・麥拉,譯者:高子璽,創意市集出版)
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