第二节 脚的结构与生理机能

一、脚的发生、发育过程

脚的发生过程是指胎儿在母体中的发育过程，一般为胚胎发育的第4～第8周。4周末，外侧壁出现小的突起，称肢芽。上肢芽是手（比脚早2天），下肢芽是小腿和脚。

初期，下肢芽末端呈鳍状，而后芽远侧渐渐变扁，形成船桨状的足板。在其边缘部位形成足趾（图2-8）。

图2-8 脚的发生过程

脚的发育过程，是指脚在出生以后各个阶段的变化。首先是生长期，从孕育开始。1岁时脚的生长速度开始加快，1～2岁长得最迅速；在5～7岁，脚长有一个生长高峰期，女童比男童发育较早，7～9岁时，有部分女童脚长大于男童，在10岁左右，男女童脚长差异逐渐变大，男童平均脚长大于女童平均脚长。青春期约13～15岁。脚骨骼长度已与成人相近，基本停止生长，但骨骼骨化融合、关节发育还在继续。儿童足部发育过程图，见图2-9。

图2-9 儿童足部发育过程图

从左往右依次为6个月、2岁、8岁、18岁

从我国人体形态发育规律来看，脚长最先生长，腿与躯干在之后生长，青春期坐高是身体的52%，成人为53%～54%。我国经常使用用脚长预测儿童成人后身高的系统，就是以“脚长最先发育”为依据的。到17～20岁，脚骨、脚部关节等基本发育成熟，称之为成熟期；人到中年40～45岁时，脚出现退行性变，即老化现象开始，又称之为老化期。如骨质中无机盐含量增多，有机物减少，骨的脆性变大，易发生骨折。

脚从婴儿期经儿童期、青春期到成人，随着四肢的发育，在骨骼生长、关节结构上产生一系列变化。在这个过程中，如出现障碍、损伤，则可引起不同程度的畸形，使它对人体所起的支持与平衡功能受到影响。

在脚的发育过程中，会由于先天性因素、外伤、营养不良、疾病、穿鞋不当等原因引起发育异常与畸形，比较常见的有扁平足、拇外翻、踝关节韧带损伤等。

踝关节韧带损伤是外伤或其他因素引起的踝关节损伤，在日常生活中非常多见，其发病率在各关节韧带损伤中占首位。如果治疗不及时或不当，会造成踝关节不稳定，时常出现扭伤。久而久之，可继发粘连性关节囊炎、创伤性骨关节炎等，导致疼痛、功能障碍，影响到儿童今后的生活，特别是对体育、舞蹈活动影响更大。为了保护踝关节的稳定，尽量避免上述情况的发生，婴幼儿应以穿高出脚踝的靴式鞋为主。

扁平足症分先天性和后天性。先天性平足症多为骨结构上有畸形。后天性平足症是指脚本无结构与功能上异常的患者。少儿期是最易引发此症的期间。因此时儿童身体生长发育迅速，足肌力量很难适应身高、体重和活动量的急剧增加。像营养不良，身体过于瘦弱；营养过剩，身体肥胖体重加大；或缺乏步行、跑、跳等锻炼，足肌不够坚强；或长久站立；或穿着不适合的鞋等，均可造成足弓下塌，患平足症。平足不能吸收运动对脊柱和颅脑的震动，也不能长期站立和行走。

拇外翻是脚趾常见畸形，女性发病率高于男性，其最重要的原因是穿着高跟尖头鞋。人在行走过程中，脚趾因惯性运动而在鞋尖部受到挤压、束缚，导致拇趾强迫外翻。儿童期应禁穿高跟尖头鞋。

二、脚的解剖知识

人的双脚是由骨骼、关节、肌肉、韧带、神经、血管、足弓以及皮肤所构成，图2-10展示了脚部骨骼。

图2-10 脚部骨骼

1.脚部骨骼

骨骼是人体的支架，具有保护脑、脊椎及心、肺、肝、肾等内脏器官的功能，骨骼还具有造血功能。

骨骼由骨膜、骨密质、骨松质构成。骨内组织是骨骼构成的基础。骨骼的外层由骨密质构成，内部由骨松质构成，骨松质由骨小梁构成，骨松质中间分布着红骨髓。骨骼外部覆盖着骨膜，血管和神经经过骨膜深入到骨骼的内部。

骨骼的成分是一种复合材料，它的主要成分为有机物和无机物。有机物主要是由骨胶原纤维和粘多糖蛋白组成，性质软，易变形；无机物主要由氢氧磷灰石组成，性质坚硬，脆，易断裂。儿童骨质中，有机物含量较高，易变形；老年人骨质中无机物含量较高，易骨折。骨的构造有骨组织、疏松结缔组织及神经组织。

人体单脚上的骨骼为26块，分跗骨、跖骨和趾骨三大部分，图2-11所示为脚部骨骼。

图2-11 脚部骨骼

跗骨位于脚的后半部。由距骨、跟骨、舟状骨、骰骨和第一、二、三楔骨组成。跗骨周围分布着十二块骨骼构成了足弓：它们分别是距骨、跟骨、骰骨、舟骨、三块楔骨和五块跖骨。

跗骨中的距骨是足部活动关联最广的一块骨骼，它位于小腿和跟骨之间。它的所有表面都与周围的骨骼相关联：在内踝区域它的上表面和内表面与胫骨相连接，在外踝区域它的外表面与腓骨相连接，在中心区域它的下表面与跟骨相连接，距骨的前端又与舟状骨相连接。同时，距骨是人体所有关节中收到冲力最大和碰撞最为频繁的骨骼。

跟骨是跗骨的最大骨骼，它位于距骨下方。跟骨由跟骨体和凸出的大块粗糙的跟结节构成。跟骨体关节面与距骨相连接，而前关节面则与骰骨相连。骰骨位于脚的外侧缘，它在跟骨前面，其后部关节面与跟骨相连。它的前部关节面与第四、第五跖骨相连。舟状骨位于脚的内侧缘，其后关节面与距骨相连。楔骨位于舟状骨前面，第一楔骨与第一跖骨相连；第二楔骨与第二跖骨相连；第三楔骨与第三跖骨相连接。

跖骨在脚的中部，自内向外依次为第一～第五跖骨，其中第一跖骨最短且坚强。

跖骨的长度和粗细各不相同，第二跖骨最长，第一跖骨最短。第五跖骨后端的外侧有一外凸点，称为第五跖骨后粗隆。该点是测量跗围点的一个标志点。

趾骨在脚的前部，共14节，除拇趾为2节外，其余为3节。

2.脚部关节

骨与骨之间连接属于活动范围很大的可动连接，叫关节。脚部主要关节有踝关节、跗骨间关节、跗跖关节及跖趾关节。

踝关节是一个非常重要的运动关节，为负重关节。在上下楼梯、跳跃、登山等活动中，起着重要的作用。

跗骨间关节为距舟、距跟和跟骰三关节。主司脚的内翻、外翻、内收、外展等活动。

跗跖关节是跖骨与骰骨、楔骨之间的关节，可因外伤引起脱位，其中第一楔骨与第二跖骨间的韧带是主要的稳定结构。跖趾关节是跖骨与趾骨之间的关节，对鞋楦设计而言，是一个非常重要的关节。

3.脚部肌肉

肌肉主要是由肌组织构成。脚部肌肉是用来支持体重和行走的运动肌，也在于维持足弓。

脚部主要肌肉分足背肌和足底肌两部分。

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、拇收肌等的内侧群；跖短屈肌、跖方肌、蚓状肌、骨间肌等的中间群；小趾短肌、小趾短屈肌等的外侧群。

4.脚部皮肤

脚部皮肤与身体其他部分的皮肤一样，分表皮、真皮、皮下组织三大层。

表皮是第一道防线，能够防止细菌侵入体内；真皮被称为第二道防线，在表皮以下，有毛发、汗腺、皮脂腺、血管和神经末梢等；最下面是皮下组织，内有脂肪、血管和神经末梢等。

脚部皮肤与身体其他部位皮肤相同，也具有调节体温、呼吸、分泌汗液、蒸发水分等功能。

我们知道，正常情况下，人体在神经系统的调节下，一方面产生热量，另一方面又把过多的热量通过皮肤的出汗和皮下血管的扩张加以排出，以保持人体稳定的正常体温。脚底温度在整个人体是最低的；皮肤还具有呼吸功能，排出二氧化碳，且排出量随温度增高而增加；人在运动后，皮肤会通过汗腺把它分泌出来的汗液排出体外；因为人体中含有大量的水分，经常有水分从皮肤表面蒸发。

5.足弓

人类进化过程中，为了适应直立行走，足骨形成了内外两个纵弓和一个横弓，见图2-12。

图2-12 足弓

A～C内侧纵弓；B～C外侧纵弓；A～B横弓

足弓的功能是负重、行走、吸收震荡及散热。它的构成有：

内侧纵弓：由跟骨、距骨、舟骨、楔骨和第一～第三跖骨组成。

外侧纵弓：由跟骨、骰骨和第四、第五跖骨组成，弓身较低。

横弓：由第一～第三楔骨和第一～第五跖骨基底组成。全体作拱桥形排列。

足弓是人类进化的产物，直立行走导致了足弓的发育完善。这是灵长类动物所特有的独特特征。从脚的内侧看，足弓呈拱形连接着足的前后两个部分。如果从横向来看，足弓还有一个横弓来支撑着足部的左右平衡。足弓的顶端骨骼发育较为发达，它承受着楔骨与跖骨的巨大作用力。足弓的底面骨骼较为脆弱，这一部位集中了大量的血管与神经组织。

正常足弓负重后相应降低，重力传达到韧带至适度紧张时，足部内外肌就起作用，协助韧带维持足弓。完整的足弓在跑跳或行走时可以吸收震荡，并保护脚以上关节，防止内脏损伤。维持足弓的三要素是足骨、韧带、肌肉。