第二節(jié) 腳的結(jié)構(gòu)與生理機能

一、腳的發(fā)生、發(fā)育過程

腳的發(fā)生過程是指胎兒在母體中的發(fā)育過程，一般為胚胎發(fā)育的第4～第8周。4周末，外側(cè)壁出現(xiàn)小的突起，稱肢芽。上肢芽是手（比腳早2天），下肢芽是小腿和腳。

初期，下肢芽末端呈鰭狀，而后芽遠(yuǎn)側(cè)漸漸變扁，形成船槳狀的足板。在其邊緣部位形成足趾（圖2-8）。

圖2-8 腳的發(fā)生過程

腳的發(fā)育過程，是指腳在出生以后各個階段的變化。首先是生長期，從孕育開始。1歲時腳的生長速度開始加快，1～2歲長得最迅速；在5～7歲，腳長有一個生長高峰期，女童比男童發(fā)育較早，7～9歲時，有部分女童腳長大于男童，在10歲左右，男女童腳長差異逐漸變大，男童平均腳長大于女童平均腳長。青春期約13～15歲。腳骨骼長度已與成人相近，基本停止生長，但骨骼骨化融合、關(guān)節(jié)發(fā)育還在繼續(xù)。兒童足部發(fā)育過程圖，見圖2-9。

圖2-9 兒童足部發(fā)育過程圖

從左往右依次為6個月、2歲、8歲、18歲

從我國人體形態(tài)發(fā)育規(guī)律來看，腳長最先生長，腿與軀干在之后生長，青春期坐高是身體的52%，成人為53%～54%。我國經(jīng)常使用用腳長預(yù)測兒童成人后身高的系統(tǒng)，就是以“腳長最先發(fā)育”為依據(jù)的。到17～20歲，腳骨、腳部關(guān)節(jié)等基本發(fā)育成熟，稱之為成熟期；人到中年40～45歲時，腳出現(xiàn)退行性變，即老化現(xiàn)象開始，又稱之為老化期。如骨質(zhì)中無機鹽含量增多，有機物減少，骨的脆性變大，易發(fā)生骨折。

腳從嬰兒期經(jīng)兒童期、青春期到成人，隨著四肢的發(fā)育，在骨骼生長、關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生一系列變化。在這個過程中，如出現(xiàn)障礙、損傷，則可引起不同程度的畸形，使它對人體所起的支持與平衡功能受到影響。

在腳的發(fā)育過程中，會由于先天性因素、外傷、營養(yǎng)不良、疾病、穿鞋不當(dāng)?shù)仍蛞鸢l(fā)育異常與畸形，比較常見的有扁平足、拇外翻、踝關(guān)節(jié)韌帶損傷等。

踝關(guān)節(jié)韌帶損傷是外傷或其他因素引起的踝關(guān)節(jié)損傷，在日常生活中非常多見，其發(fā)病率在各關(guān)節(jié)韌帶損傷中占首位。如果治療不及時或不當(dāng)，會造成踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，時常出現(xiàn)扭傷。久而久之，可繼發(fā)粘連性關(guān)節(jié)囊炎、創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎等，導(dǎo)致疼痛、功能障礙，影響到兒童今后的生活，特別是對體育、舞蹈活動影響更大。為了保護(hù)踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定，盡量避免上述情況的發(fā)生，嬰幼兒應(yīng)以穿高出腳踝的靴式鞋為主。

扁平足癥分先天性和后天性。先天性平足癥多為骨結(jié)構(gòu)上有畸形。后天性平足癥是指腳本無結(jié)構(gòu)與功能上異常的患者。少兒期是最易引發(fā)此癥的期間。因此時兒童身體生長發(fā)育迅速，足肌力量很難適應(yīng)身高、體重和活動量的急劇增加。像營養(yǎng)不良，身體過于瘦弱；營養(yǎng)過剩，身體肥胖體重加大；或缺乏步行、跑、跳等鍛煉，足肌不夠堅強；或長久站立；或穿著不適合的鞋等，均可造成足弓下塌，患平足癥。平足不能吸收運動對脊柱和顱腦的震動，也不能長期站立和行走。

拇外翻是腳趾常見畸形，女性發(fā)病率高于男性，其最重要的原因是穿著高跟尖頭鞋。人在行走過程中，腳趾因慣性運動而在鞋尖部受到擠壓、束縛，導(dǎo)致拇趾強迫外翻。兒童期應(yīng)禁穿高跟尖頭鞋。

二、腳的解剖知識

人的雙腳是由骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉、韌帶、神經(jīng)、血管、足弓以及皮膚所構(gòu)成，圖2-10展示了腳部骨骼。

圖2-10 腳部骨骼

1.腳部骨骼

骨骼是人體的支架，具有保護(hù)腦、脊椎及心、肺、肝、腎等內(nèi)臟器官的功能，骨骼還具有造血功能。

骨骼由骨膜、骨密質(zhì)、骨松質(zhì)構(gòu)成。骨內(nèi)組織是骨骼構(gòu)成的基礎(chǔ)。骨骼的外層由骨密質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)部由骨松質(zhì)構(gòu)成，骨松質(zhì)由骨小梁構(gòu)成，骨松質(zhì)中間分布著紅骨髓。骨骼外部覆蓋著骨膜，血管和神經(jīng)經(jīng)過骨膜深入到骨骼的內(nèi)部。

骨骼的成分是一種復(fù)合材料，它的主要成分為有機物和無機物。有機物主要是由骨膠原纖維和粘多糖蛋白組成，性質(zhì)軟，易變形；無機物主要由氫氧磷灰石組成，性質(zhì)堅硬，脆，易斷裂。兒童骨質(zhì)中，有機物含量較高，易變形；老年人骨質(zhì)中無機物含量較高，易骨折。骨的構(gòu)造有骨組織、疏松結(jié)締組織及神經(jīng)組織。

人體單腳上的骨骼為26塊，分跗骨、跖骨和趾骨三大部分，圖2-11所示為腳部骨骼。

圖2-11 腳部骨骼

跗骨位于腳的后半部。由距骨、跟骨、舟狀骨、骰骨和第一、二、三楔骨組成。跗骨周圍分布著十二塊骨骼構(gòu)成了足弓：它們分別是距骨、跟骨、骰骨、舟骨、三塊楔骨和五塊跖骨。

跗骨中的距骨是足部活動關(guān)聯(lián)最廣的一塊骨骼，它位于小腿和跟骨之間。它的所有表面都與周圍的骨骼相關(guān)聯(lián)：在內(nèi)踝區(qū)域它的上表面和內(nèi)表面與脛骨相連接，在外踝區(qū)域它的外表面與腓骨相連接，在中心區(qū)域它的下表面與跟骨相連接，距骨的前端又與舟狀骨相連接。同時，距骨是人體所有關(guān)節(jié)中收到?jīng)_力最大和碰撞最為頻繁的骨骼。

跟骨是跗骨的最大骨骼，它位于距骨下方。跟骨由跟骨體和凸出的大塊粗糙的跟結(jié)節(jié)構(gòu)成。跟骨體關(guān)節(jié)面與距骨相連接，而前關(guān)節(jié)面則與骰骨相連。骰骨位于腳的外側(cè)緣，它在跟骨前面，其后部關(guān)節(jié)面與跟骨相連。它的前部關(guān)節(jié)面與第四、第五跖骨相連。舟狀骨位于腳的內(nèi)側(cè)緣，其后關(guān)節(jié)面與距骨相連。楔骨位于舟狀骨前面，第一楔骨與第一跖骨相連；第二楔骨與第二跖骨相連；第三楔骨與第三跖骨相連接。

跖骨在腳的中部，自內(nèi)向外依次為第一～第五跖骨，其中第一跖骨最短且堅強。

跖骨的長度和粗細(xì)各不相同，第二跖骨最長，第一跖骨最短。第五跖骨后端的外側(cè)有一外凸點，稱為第五跖骨后粗隆。該點是測量跗圍點的一個標(biāo)志點。

趾骨在腳的前部，共14節(jié)，除拇趾為2節(jié)外，其余為3節(jié)。

2.腳部關(guān)節(jié)

骨與骨之間連接屬于活動范圍很大的可動連接，叫關(guān)節(jié)。腳部主要關(guān)節(jié)有踝關(guān)節(jié)、跗骨間關(guān)節(jié)、跗跖關(guān)節(jié)及跖趾關(guān)節(jié)。

踝關(guān)節(jié)是一個非常重要的運動關(guān)節(jié)，為負(fù)重關(guān)節(jié)。在上下樓梯、跳躍、登山等活動中，起著重要的作用。

跗骨間關(guān)節(jié)為距舟、距跟和跟骰三關(guān)節(jié)。主司腳的內(nèi)翻、外翻、內(nèi)收、外展等活動。

跗跖關(guān)節(jié)是跖骨與骰骨、楔骨之間的關(guān)節(jié)，可因外傷引起脫位，其中第一楔骨與第二跖骨間的韌帶是主要的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。跖趾關(guān)節(jié)是跖骨與趾骨之間的關(guān)節(jié)，對鞋楦設(shè)計而言，是一個非常重要的關(guān)節(jié)。

3.腳部肌肉

肌肉主要是由肌組織構(gòu)成。腳部肌肉是用來支持體重和行走的運動肌，也在于維持足弓。

腳部主要肌肉分足背肌和足底肌兩部分。

足背肌包括拇短伸肌、趾短伸肌等。

足底肌包括拇展肌、拇短展肌、拇收肌等的內(nèi)側(cè)群；跖短屈肌、跖方肌、蚓狀肌、骨間肌等的中間群；小趾短肌、小趾短屈肌等的外側(cè)群。

4.腳部皮膚

腳部皮膚與身體其他部分的皮膚一樣，分表皮、真皮、皮下組織三大層。

表皮是第一道防線，能夠防止細(xì)菌侵入體內(nèi)；真皮被稱為第二道防線，在表皮以下，有毛發(fā)、汗腺、皮脂腺、血管和神經(jīng)末梢等；最下面是皮下組織，內(nèi)有脂肪、血管和神經(jīng)末梢等。

腳部皮膚與身體其他部位皮膚相同，也具有調(diào)節(jié)體溫、呼吸、分泌汗液、蒸發(fā)水分等功能。

我們知道，正常情況下，人體在神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，一方面產(chǎn)生熱量，另一方面又把過多的熱量通過皮膚的出汗和皮下血管的擴張加以排出，以保持人體穩(wěn)定的正常體溫。腳底溫度在整個人體是最低的；皮膚還具有呼吸功能，排出二氧化碳，且排出量隨溫度增高而增加；人在運動后，皮膚會通過汗腺把它分泌出來的汗液排出體外；因為人體中含有大量的水分，經(jīng)常有水分從皮膚表面蒸發(fā)。

5.足弓

人類進(jìn)化過程中，為了適應(yīng)直立行走，足骨形成了內(nèi)外兩個縱弓和一個橫弓，見圖2-12。

圖2-12 足弓

A～C內(nèi)側(cè)縱弓；B～C外側(cè)縱弓；A～B橫弓

足弓的功能是負(fù)重、行走、吸收震蕩及散熱。它的構(gòu)成有：

內(nèi)側(cè)縱弓：由跟骨、距骨、舟骨、楔骨和第一～第三跖骨組成。

外側(cè)縱弓：由跟骨、骰骨和第四、第五跖骨組成，弓身較低。

橫弓：由第一～第三楔骨和第一～第五跖骨基底組成。全體作拱橋形排列。

足弓是人類進(jìn)化的產(chǎn)物，直立行走導(dǎo)致了足弓的發(fā)育完善。這是靈長類動物所特有的獨特特征。從腳的內(nèi)側(cè)看，足弓呈拱形連接著足的前后兩個部分。如果從橫向來看，足弓還有一個橫弓來支撐著足部的左右平衡。足弓的頂端骨骼發(fā)育較為發(fā)達(dá)，它承受著楔骨與跖骨的巨大作用力。足弓的底面骨骼較為脆弱，這一部位集中了大量的血管與神經(jīng)組織。

正常足弓負(fù)重后相應(yīng)降低，重力傳達(dá)到韌帶至適度緊張時，足部內(nèi)外肌就起作用，協(xié)助韌帶維持足弓。完整的足弓在跑跳或行走時可以吸收震蕩，并保護(hù)腳以上關(guān)節(jié)，防止內(nèi)臟損傷。維持足弓的三要素是足骨、韌帶、肌肉。