步态肌肉分析

步行参与的主要肌肉活动步行的动力主要来源于下肢及躯干的肌肉作用，在一个步行周期中，肌肉活动具有保持平衡、吸收震荡、加速、减速和推动肢体运动的功能。1．竖脊肌（erectorspinae）为背部深层肌，纵列于脊柱两侧，下起骶骨、髂骨，上止椎骨、肋骨、枕骨，作用为使脊柱后伸、头后仰和维持人体于直立姿势。在步行周期站立相初期和末期，竖脊肌活动达到高峰，以确保行走时躯干正直。参与的主要肌肉活动2．臀大肌（gluteusmaximus）为髋关节伸肌，收缩活动始于摆动相末期，并于支撑相，即足底全面与地面接触时达到高峰。在摆动相后期臀大肌收缩，其目的在于使向前摆动的大腿减速，约在步行周期85%，大腿的运动方向改变为向后，成为下一个步行周期的准备。在支撑相，臀大肌起稳定骨盆、控制躯干向前维持髋关节于伸展位的作用。参与的主要肌肉活动3．髂腰肌（iliopsoas）为髋关节屈肌，髋关节于足跟离地至足趾离地期间伸展角度达到峰值（10°～15°）。为对抗髋关节伸展，从支持相中期开始至足趾离地前，髂腰肌呈离心性收缩，最终使髋关节从支撑相末期由伸展转为屈曲。髂腰肌第二次收缩活动始于摆动相初期，使髋关节屈曲，以保证下肢向前摆动。参与的主要肌肉活动4．股四头肌（quadricepsfemoris）为全身最大的肌，其中股直肌起于髂前下棘，股内侧肌、外侧肌分别起自股骨粗线内、外侧唇，股中间肌起自股骨体的前面；四个头向下形成一腱，包绕髌骨的前面和两侧，往下续为髌韧带，止于胫骨粗隆。为膝关节强有力的伸肌，股直肌还可屈髋关节。股四头肌收缩活动始于摆动相末期，至支撑相负重期达最大值。此时作为膝关节伸肌，产生离心性收缩以控制膝关节屈曲度，从而使支撑中期免于出现因膝关节过度屈曲而跪倒的情况。步行周期中，股四头肌的第二个较小的收缩活动见于足跟离地后，足趾离地后达峰值。此时具有双重作用：其一，作为髋关节屈肌，提拉起下肢进入摆动相；其二，作为膝关节伸肌，通过离心性收缩来限制和控制小腿在摆动相初、中期向后的摆动，从而使下肢向前摆动成为可能。参与的主要肌肉活动5．缝匠肌（sartorius）是全身最长的肌，起于髂前上棘，经大腿的前面，斜向下内，止于胫骨上端的内侧面，作用为屈髋和屈膝关节，并使已屈的膝关节旋内。在支撑相末期和摆动相初期，作用为屈膝、屈髋，在摆动相末期和支撑相初期，使膝关节旋内。参与的主要肌肉活动6．腘绳肌（hamstring）包括股二头肌、半腱肌、半膜肌，均起于坐骨结节，跨越髋、膝两个关节，分别止于腓骨头和胫骨粗隆内下方、胫骨内侧髁，作用为伸髋屈膝。主要收缩活动始于摆动相末期，足跟着地时达到活动高峰并持续到支撑相。在摆动相末期，作为屈膝肌，腘绳肌离心性收缩使小腿向前的摆动减速，以配合臀大肌收缩活动（使大腿向前摆动减速），为足跟着地做准备。足跟着地时及着地后，腘绳肌又作为伸髋肌，协助臀大肌伸髋，同时通过稳定骨盆，防止躯干前倾。参与的主要肌肉活动7．胫前肌（tibialisanterior）起自胫骨外侧面，止于内侧楔骨内侧面和第1跖骨底，作用为伸踝关节（背屈）、使足内翻。足跟着地时，胫前肌离心性收缩以控制踝关节跖屈度，防止在足放平时出现足前部拍击地面的情况。足趾离地时，胫前肌收缩，再次控制或减少此时踝关节的跖屈度，保证足趾在摆动相能够离开地面，使足离地动作顺利完成。参与的主要肌肉活动8．小腿三头肌（tricepssurae）包括腓肠肌和比目鱼肌，起于股骨的内、外侧髁，以跟腱止于跟结节，作用为屈踝关节和屈膝关节。腓肠肌在行走、跑、跳中提供推动力，而比目鱼肌富含慢性、抗疲劳的红肌纤维，主要与站立时小腿与足之间的稳定有关。在站立相，能固定踝关节和膝关节，以防止身体向前倾斜。鞋跟高度对足部受力的影响足蹬地运动主要靠小腿三头肌收缩引起的踝跖屈，且要与跖趾关节同时共同发挥作用。所以如果鞋子限制了踝关节或跖趾关节的运动，必然影响蹬地效果。显然鞋跟高度限制了跖趾关节的活动，高跟鞋势必影响蹬地效果，如图所示。长期穿高跟鞋的三个弊端由于高跟鞋使足尖活动的范围减小，使蹬地无力，这是从生物力学观点来看穿高跟鞋的弊端之一。因此常常可以看到穿高跟鞋的妇女快速行走时，靠骨盆扭曲的骨盆步来代偿失去的蹬地动作，还有一些妇女成为永久性的尖足屈膝步态。所以穿高跟鞋的妇女难以大步流星，只能小步行走。与平跟鞋相比，穿高跟鞋者走两步少半步。穿高跟鞋后由于重心前移使体重主要压在前脚掌，不同鞋跟高度时足跟与跖骨头承受体重的不同比例。当平跟或赤足时为57％：43％；跟高2cm时为50％：50％；跟高4cm时为43％：57％；跟高6cm时为25％：75％，即跖骨头的承重比平跟增加了近1倍。加之重心提高后增加身体的不稳定性，更加重了前脚掌的压力。久而久之将导致前脚掌下产生厚茧，必然会疼痛。穿高跟鞋会导致足底受额外的下滑力，由于长期受下滑和挤压会导致足弓抬高形成高弓足，久而久之会有足弓痛和前脚掌痛。鞋长度对足部受力的影响从人体生物力学观点来看脚长度的变化对选鞋、买鞋和避免足底痛有实际意义。比较同一人同一脚的静态足印图和动态足印图可见，一般人动态时足印长度增加1cm（约5％），内侧纵弓长度增加7mm。此外，从早到晚脚的长度也随着站立和行走时间的增加而略有增长。所以选鞋买鞋时，特别是上午买鞋，最好要大1号。长期站立和走动会使脚变长，如果再穿小1号的鞋，必然导致内侧纵弓前后方向长期受挤而使足弓提高，久而久之会造成足底痛和足弓痛。所以对那些从事长期站立和走动的职业者如护士、营业员、理发师等，因工作特点会使足底韧带长时间受拉，以致松弛变性引起足底痛，穿大1号的鞋就更有实际意义。谢谢！