[翻譯] 鞋墊如何作用在踝關節上

文章最後更新於 2024 年 2 月 18 日

鞋墊的效應

鞋墊有效因為兩種方式,第一個是直接機械效應,
另一個則是神經動作效果。
這篇文章Dr.Kirby主要探討鞋墊的直接機械效應。
機械效應可以定義為動力學(和力量以及力矩有關),以及運動學(和位置以及動作有關)這兩種效應受到來自於地面反作用力,
直接施加在足底的推力進而影響到足踝和下肢。
另一方面鞋墊的神經動作效果,則是因為動力學和運動學在承重活動下改變足踝和下肢,
這些改變是由中樞神經系統調節的,鞋墊會改變感覺輸入到中樞神經系統,也會改變中樞神經系統的動作輸出。

鞋墊反作用力

鞋墊和足底之間的推力所產生的壓力和剪力,稱為鞋墊反作用力(orthosis reaction force),
在承重活動中只要鞋墊有碰觸到的接觸面,都會有鞋墊反作用力。鞋墊和足底的接觸造成外部力矩改變,
這直接機械效應會改變內在力矩作用在足部、腳踝和下肢。
補充:外在力矩是由身體外部的力量產生的,
也就是地面反作用力;內部力矩則是身體內部力量,像是軟組織的張力
用避免旋前的鞋墊來說明直接機械效應,
通常這種鞋墊在內側縱弓會比較高、比較堅硬,
並且搭配內側腳跟墊片(Medial heel skive),
這樣的設計適合因為過度距下關節旋前造成問題的個案,
像是可活動的兒童扁平足,成人脛後肌肌腱失能。

鞋墊的作用與處理問題

這種內側縱弓較高和較堅硬設計的抗旋前鞋墊,會將作用在足底的力量從外側轉移到中足內側,
也就是會增加地面反作用力在內側中足,減少作用在外側中足。
這種增高內側縱弓鞋墊有兩種直接機械效應:
第一是協助增加內側縱弓或者是避免內側縱弓坍塌,
第二個則是增加距下關節旋後或者是減少距下關節旋前力矩。
腳跟內翻的內側腳跟墊片會增加內翻的支撐,因此造成作用在距下關節旋後的力矩增加,
藉由這個設計,距下關節會產生旋後的動作,或者是在承重的活動下,減少距下關節旋前的動作
,這是減少旋前鞋墊的直接機械效應。

另一個直接機械效應的例子就是用來處理慢性腓骨肌肌腱病變,
或者是慢性外側腳踝不穩定的外翻楔型設計(valgus wedged),這種設計主要是增加承重活動下,
外部距下關節旋前的力矩。利用這些外翻楔型設計的鞋墊,讓過度旋後的距下關節做出旋前的動作,
讓距下關節呈現在正中位置,或稍微旋前的位置。

類似的直接機械效應也發生在當鞋墊重新分布地面反作用力,
將反作用力從受高壓力有症狀的區域,轉到低壓力無症狀的區域。
這種方式常見於其他病理現象,
例如第二蹠趾關節足底板(plantar plate)撕裂、難處理的足底角化症(plantar keratoses)、
糖尿病神經性病變潰瘍。利用鞋墊來處理這些足底的疼痛或症狀,
也是利用直接機械效應的概念。

鞋墊也可以藉由避免過多的蹠骨彎折力矩所造成下肢應力骨折,
也有文獻指出利用鞋墊減緩膝蓋退化和足底筋膜炎所造成的疼痛和失能。
因此,如果藉由鞋墊改變關節位置或關節動作,
而且改變關節的位置和動作和鞋墊推力是一致的方向,
表示這些效果是因為鞋墊所產生的直接機械效應所造成的。
References:
Kirby KA: Rotational equilibrium across the subtalar joint axis. JAPMA, 79: 1-14, 1989.
Kirby KA, Green DR: Evaluation and Nonoperative Management of Pes Valgus, pp. 295-327, in DeValentine, S.(ed), Foot and Ankle Disorders in Children. Churchill-Livingstone, New York, 1992.
Kirby KA: The medial heel skive technique: improving pronation control in foot orthoses. JAPMA, 82: 177-188, 1992.
Kirby KA.: Biomechanics and the treatment of flexible flatfoot deformity in children. PBG Focus, J. Podiatric Biomechanics Group, 7:10-11, 1999.
Kirby KA: Biomechanics of the normal and abnormal foot. JAPMA, 90:30-34, 2000.
Kirby KA, Spooner SK, Scherer PR, Schuberth JM: Foot orthoses. Foot & Ankle Specialist, 5(5):334-343, 2012.
Kirby KA: How do foot orthoses work? Podiatry Management, 35(9):137-142, 2016.

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *