Kindle电子书
EPUB、MOBI、AZW3电子书资源

17 小腿深处的声音:跖肌

长时间站立工作时,小腿肚周围会变得硬邦邦的。如果一直持续这种状态,那么小腿肚上的腓肠肌、比目鱼肌等肌肉会因为过度疲劳而产生疼痛感。

小腿三头肌位于膝关节下方的小腿肚,是由腓肠肌与比目鱼肌构成的。宇航员在宇宙空间站等失重空间里长时间生活,小腿三头肌的功能会逐渐退化。由此可见,小腿三头肌在支撑体重、辅助运动等方面发挥着重要的作用。

小腿肚上的肌肉负责踝关节的背屈、跖屈[1]以及膝关节屈曲,在踮脚站立时或跑步、跳跃等运动中发挥着重要的作用。

就在腓肠肌与比目鱼肌之间,有一条由结缔组织包裹着的细长肌肉,它就是跖肌,又名足底肌。光听名字,很多人会以为它的位置在足底,但其实不是。跖肌是位于小腿肚里侧的深层肌肉,始于膝关节外侧,延伸至跟腱内侧,呈细长状。


不过,并不是所有人都有跖肌。又或者,有些人的跖肌并不会延伸到跟腱部位,而是与腓肠肌融合在一起。也就是说,跖肌是一个痕迹器官,即使出现缺失的情况,也不会对腿部功能造成任何影响。

在不同的人种和国别中,跖肌退化者所占的比例也不尽相同。发表于20世纪60年代的一项调查报告称,跖肌缺失者的比例,日本人为10%,黑人为5.3%,欧洲人为7.1%,中国人为9.8%。

跖肌对应的英文是“plantaris”,来源于拉丁文中的“plantaris(足底)”。跖肌并不在足底,却以足底命名,原因十分耐人寻味。灵长类的足底有足底筋膜,足底筋膜由脚后跟的突出部位即跟骨部位,延伸至脚趾下方的纤维膜组织,对足弓起支撑作用,在踮脚站立时,能够将跟腱部位的张力传递至足底。

过去,跖肌的肌腱是经由跟腱与足底筋膜相连接的,正是由于这个原因,跖肌也被称为足底肌。

只不过,就像前面提到的那样,尽管在十分少见的情况下,仍然会发现有的人的跖肌以及肌腱与足底筋膜是相接的,但大多数情况下,二者之间已经没有任何关联性了。

如果想要证明过去人类的跖肌肌腱是经由跟腱与足底筋膜相连接的,只要看看婴儿的脚就可以了。人类婴儿的跟腱一直延伸到前脚心,直到4岁以后,随着身体的发育,两者才逐渐在脚跟部位分离开来。

人类进入直立行走时代之后,由于脚踝的使用频率增高,跟骨就逐渐变得发达起来。跟骨的发达导致肌腱与骨头相连的部分出现了断裂,断裂的部分又逐渐被骨骼所吸收。

因此,足底筋膜与跟骨相接的部分变得十分脆弱,在长时间步行或剧烈运动后,足底筋膜容易疲劳,或者在遭受强烈冲击时,容易产生炎症。

非直立行走的原猴类与狒狒,它们的跖肌与跖肌肌腱,是越过跟腱与足底筋膜相连的。由此也可判断,跖肌的退化与直立行走存在着深刻的关联性。

近年来,研究人员针对人类脚掌的特点及其在进化史上的意义进行了研究,结果表明,与四足行走时相比,直立行走时人体的重心在脚趾的第二、第三趾上,因此拇指也需要与其他脚趾并排,以使身体的压力平均分布在脚趾上,加上拱形的足弓带来的弹力,前脚掌就能够完成向前迈步的动作。

人类的脚掌宽度比较窄,足底呈弓形,是为了能够在直立行走时更好地发挥运动功能。同时,也正是这项功能的进化,导致了人类的跖肌与足底筋膜断裂以及跖肌的退化。

大多数类人猿跖肌缺失,大猩猩、长臂猿是没有跖肌的。猩猩中有96%、黑猩猩中有96%没有跖肌,即便是与人类亲缘关系更近的黑猩猩的亚种中也有57%是没有跖肌的。

四足行走的灵长类的小腿三头肌是细长形的。而人类为了使脚掌具有强大的向前迈进的能力,需要增强脚掌的弹性以及小腿肚肌肉的屈伸力量,因此,由腓肠肌及比目鱼肌构成的小腿三头肌的横向宽度和直径都增加了。

从肌肉重量来看,跖肌在小腿三头肌中所占的相对比例,人类为1.6%,食蟹猕猴为9.3%,狒狒为9.5%。与其他灵长类身上遗留下来的跖肌的重量比例相比,人类的跖肌所占的比例是相当小的。

另一方面,人类的跖肌上生有高密度的肌梭。肌梭是一种能够感受肌肉在运动中发生的长度变化的神经受体。与其他灵长类的跖肌所具有的运动功能相比,人类跖肌的功能,是调节小腿三头肌的活动。

想要使机器人与人类一模一样地直立行走,是一件非常困难的事,需要在机器人的脚底安装一个精密的传感器,用来感知脚掌与地面接触的位置,以便保持身体的平衡。人类向直立行走的进化仿佛是一件理所当然的事情,但实际上,直立行走是建立在一种微妙的身体平衡状态之上的,因此可以说,这一进化现象绝不是偶然间出现的。

在直立行走时,身体的重心是按照脚跟外侧→脚掌小指一侧→拇指根部→拇指的顺序转移的,这种转移重心的功能,是树上习性的一种残留。

脚跟着地(heel strike)的步态,以及为保持平衡而逐渐增强的拇指功能,是直立行走的独有特征。某项研究发现,日本猴在接受步行训练后,也会出现同样的特征。

详细地分析一下步行时脚底的动作,我们就会发现,人类是在原有的树上习性之外,加上在地面行走的经验,逐渐摸索出了直立行走的技能。在这个过程中,跖肌发挥了极大的作用。

此外,跖肌位于比目鱼肌上方,靠近膝关节下侧,其筋膜与由大腿延伸至脚掌的动、静脉大血管相连,起到了保护这些血管的作用。膝关节屈曲时,跖肌将膝关节后侧的神经及血管向上牵引,形成平缓的弓状,避免血管折弯,导致血流停滞。

如果膝关节屈曲幅度过大,例如日本人屈膝端坐的姿势,将膝关节完全地折叠起来,跖肌失去了牵引功能,压迫将导致血液循环变差,感知疼痛的感觉神经及控制肌肉运动的运动神经变得迟钝,出现腿麻的情况。

不过,即便跖肌缺失,短时间内的膝关节屈曲也不会受到影响,与屈膝端坐带来的麻痹感之间也没有关联性。

当然,尽管跖肌的功能并不十分明显,但也并不是毫无用处。和在前文第121页“掌长肌”一章中提到的汤米·约翰手术中应用的掌长肌一样,作为肌肉移植的材料,跖肌在医学界拥有很高的知名度。在交通事故、恶性肿瘤切除术后进行手掌、脚掌重建时,跖肌以备用材料的身份发挥着重要的作用。

直立行走使人类的跖肌慢慢地失去了它原有的功能。然而随着移植医学的进步以及人类迈向太空的脚步加快,跖肌必将吸引更多人的目光。

[1] 踝关节的中立位为90度(相对于小腿骨)。角度小于90度时所做的动作叫作背屈,也叫背伸;角度大于90度时所做的动作叫跖屈。——编者注

赞(0)

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址