足部动力学06课件讲解.pptx

足部动力学主讲人：王琼

在解剖特点上，距下关节后关节面的接触面积明显大于前、中关节面。人体负荷主要通过距下关节后关节面的前外侧传递。研究表明距下关节后关节面传递负荷占了总传递负荷的69%。因此距下关节后关节面在承重方面起着极为重要的作用，当中立位负重600N时，距下关节内前关节面的平均压力约为19.8kg/cm2,后关节面约为18.8kg/cm2；前关节面传递负荷约为119N,占总负重的19.8%后关节约为270N，占总负重的45%。临床发现此处发生骨折或创伤性关节炎的概率很大。

跟骨是足部最大的跗骨，为人体行走提供坚强有力的弹性支撑，同时为腓肠肌收缩提供强有力的杠杆。跟骨不规则，有6个面，4个关节面。跟骨与距骨接触面积达1.18cm2，占距下关节总面积12.6%，它的传递力可达到约390N。足弓与跟骨共同在足底构成了凸穹隆状结构，构成了三个着力点，分别是跟骨的内侧突和外侧突，以及第1跖骨头和第5跖骨头之间的部分、重力作用到跖骨滑车上后，沿着上述三个着力点传递，最后作用于地面。跟骨后关节面是跟骨高应力发生区，接近解剖位置上的跗骨窦部位，也就是Gissane(跟骨交叉角)三角处，跟骨骨折大多源于此。

快速运动状态时[冲击速度为2.5m/s,冲击距离为32cm,冲击力为40千克力(kgf)]，足以使距骨发生骨折，若冲击时间13.75ms,距骨的极限冲击载荷达到19980N,作用时间脉宽为11.7ms,此时加速度为500m/s2,在此状态下，距骨动态变形为3.64mm。从而表明距骨的动力学强度比静力学强度高得多。距骨的平均最高极限载荷达14kN,极限强度可以达到250兆帕(MPa)，据测试，它的弹性系数为28.86GPa(1GPa等于1000MPa)。距骨在足后关节中承载能力最强，不容易骨折。

跟骨的动态力学性质平均极限载荷为11983N,载荷平均作用时间为13.75ms,平均加速度为297.3m/s2,动态应变移位为5.18mm。根据跟骨冲击动力学特性中机械能守恒定律得到动应力与静应力之比，即跟骨动荷系数，为1.78。

在放松站立位，楔形的骨性结构、足底韧带和跖筋膜的拉力共同协作维持足弓的稳定性。当增加负荷时，足底肌收缩成为第二位的足稳定因素。例如，当足的骨、韧带和跖腱膜结构破坏时，则胫前肌、胫后肌与腓骨肌等均有异常增加的肌电活动。在步行时，足弓在开链状态的弹性结构和闭链状态的刚性结构之间相互转换，既保证了对不同地面的适应，也保证了支撑时的稳定性。此结构的转换与骨、韧带结构的适应性改变以及足踝的外在肌群和足底固有肌群作用密切相关。

足底筋膜对足关节的稳定起着至关重要的作用。它起于跟骨，向前跨过所有跗骨跖趾关节，附着在近节趾骨的跖面，构成一种网架样的结构。它跨越在足跟和足趾之间，起着缆索作用，维护着足的稳定。当载荷增加时会被拉长，发挥吸震功能。所有跗骨关节通过跖筋膜的作用锁合在一起，使得足在站立、行走、跪步、下蹲等动作中，跖筋膜的被动作用补充了肌的主动作用，从而加强了足的稳定性。

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