第二章 脚的结构与机能
第一节 了解脚
脚是人体运动器官的一部分,与人体其他部分一样,执行着一定的生理功能,在组织构成和解剖结构上有其特殊之处。脚是由神经、血管、上皮、骨骼、骨骼肌与关节组成,它的功能是维持人体静态和动态的姿势与活动,对人体起到支持与平衡作用,即支撑体重、吸收震荡、传递运动等作用。脚经过特定训练,可以完成手能做的大部分动作。像日本电影《典子》中的典子,在日常生活中用脚代替手来做事;2004年一位“特殊”的高考考生,用脚来书写答卷;最让人感动的,是我国沈阳的一位18岁脑瘫少女,坚强面对生活,用脚织毛衣、折千纸鹤,还用脚趾握笔,写下了3部小说和大量的散文等。
鞋从属于脚,为脚服务,鞋楦作为鞋的母体,要以脚为设计依据,脚的结构、特征都是鞋楦的参考。我们了解脚的意义,是为了更好地指导鞋楦设计,对鞋的适脚性、舒适性及健康性进行研究。
一、脚的进化及类型
大约四亿年前,脊椎动物从海洋爬到陆地,逐渐形成了四肢,进化成的哺乳动物能够在陆地上自由奔跑,为人类的进化打下了基础。直至两千万年前,类人猿进化成人的过程中,即从四肢行走的动物到直立行走的人,手脚都发生了很大的变化。解放了的双手,能够使用工具,促进了大脑的发育增加了智慧,从而创造了世界,发展了生产力;脚为了支撑体重和行走,成为现在的形态。当然,直立行走的人体仍是一种不稳定的力学结构,但我们不能否认进化的成就是伟大的。
在人类的进化过程中,脚为了适应直立行走,做出了巨大的“牺牲”,逐渐失去了抓、捏、提、推等功能,在大脑皮层的运动及感知区域变得狭小。脚的形态也发生了变化,如图2-1所示。
从猿到人脚骨骼的变化主要有几点:前足变短、后足增大;由三趾最大变为拇趾最大;第一跖趾内收逐渐减小,几乎与另四趾平行;跟骨后下方延长,形成足弓,如图2-2所示。
图2-1 人脚与猿脚的比较
图2-2 人脚形成足弓,猿脚没有足弓
由于种族、生活环境、生活习惯等的不同,脚的形状也不尽相同,按照国际人类学分类标准,现在世界上比较常见的人类脚的类型大致分为四种:埃及型(大脚趾长)、希腊型(二脚趾长)、一二趾等长型、方型等,如图2-3所示。
图2-3 脚的主要类型
我国脚型的基本形态主要包括埃及型脚及希腊型脚,其中埃及型约占60%,希腊型约占30%,另有少部分一二趾等长型及方型。
除了上述正常四种常见脚型以外,还有六类非正常脚型:高弓足、扁平足、拇内翻、拇外翻、跟内旋、跟外旋,如图2-4所示。
图2-4 六类非正常脚型
二、脚与黄金分割
毕达哥拉斯是著名的思想家、哲学家和数学家。他从事了多方面的研究,其中包括天文、美学、音乐、数学和自然学,观察所有的动物,包括人类和天上的飞鸟,乃至海里的鱼、昆虫等,去证明他对黄金分割这一个完美比例的信念。他和古希腊的许多数学家用毕生精力去研究比例,他们把美妙的比例分为十级,最高级的,亦即最美丽的比例,就是奇妙的小数“0.618”,即黄金分割。
图2-5 希腊雕塑维纳斯
自从远古的时期,黄金分割就是在建筑、雕刻和绘画上人们公认的美的法则。拥有完美比例的事物比比皆是。金字塔的高度与底部边长成黄金比例;你每天所看的报刊文章,无论把它对折多少次,它的长宽比都呈现出黄金比例;文艺复兴时期,著名画家、解剖学家达·芬奇通过人体解剖的测量和研究,发现人体结构中许多比例关系接近0.618。如古希腊神话中的太阳神阿波罗的形象、女神维纳斯的塑像(图2-5),分别代表男女形体美的典型,并完全符合黄金分割律,美妙绝伦。全身不但呈现静中有动的平衡感,同时还是黄金比例的完美呈现。
人体结构中有许多黄金比例的例子,如人体(总身高)的黄金分割点就在肚脐;膝部以上,黄金分割点在胸部;髋部以上,黄金分割点在肩部;面部的黄金分割点在眼眉;眼至下巴的黄金分割点在鼻孔位置,等等。
黄金分割也同样适宜脚部。一双完美的脚,脚总长的黄金分割点就是脚前掌弯折部位,又称前掌着力点,位于第一、第五跖趾关节的连线上(图2-6)。脚跖趾围长与脚掌宽度也呈黄金分割关系,跖趾围长减去0.618,正好是脚掌宽度;脚前掌宽度与后跟宽度同样呈黄金分割关系,后跟宽度等于0.618脚前掌宽度。
图2-6 脚的黄金分割点
德国有一种鞋楦设计方法黄金分割设计法,它把黄金分割规律巧妙地融入了鞋楦设计之中。无论长度、宽度、还是围度,处处都是以黄金分割比例来设计,非常巧妙地把繁琐的数字用黄金比率来计算,如图2-7中AC与CB便由黄金分割比例取得,这是德国本土鞋楦师傅们最喜爱使用的一套方法。
图2-7 德国黄金分割体系楦底样图
(图片来源:德国菲利普·格吕尼《鞋楦》)