練健康運科科普:原來足部也有核心!而且和「腳趾張開」有關係?

作者\\ 許之丞 (練健康教育訓練部專員&教練 / 物理治療師)

你是不是也常覺得腳底板酸痛、走久了足弓就塌掉,甚至被診斷出「扁平足」或「拇趾外翻」?

過去大家總以為:「足弓塌陷就去買一雙有足弓支撐的鞋墊,被動墊著就好了。」但運動科學與足部核心(Foot Core)理論告訴我們:被動撐著只是治標,真正能決定足部健康與支撐力的,是你的「腳趾能不能順利張開(外展)」!

今天就帶大家從「解剖學與生物力學」的角度,一口氣剖析腳趾外展、足部雙弓(縱弓與橫弓)與足踝健康的關鍵機轉!

什麼是「足部核心系统」(Foot Core System)?

就像我們的腰椎骨盆需要「核心肌群」來穩定脊椎一樣,足部也有屬於自己的核心系統!麥考恩(McKeon)等學者提出了足部核心的三大子系統:

  1. 被動子系統:骨骼、關節囊、韌帶。
  2. 主動子系統足底內在肌群(Intrinsic Foot Muscles, IFMs)
  3. 神經子系統:足底的神經末梢與本體感覺接收器。

鞋墊的支撐只作用在「被動子系統」,若忽視了主動肌肉的訓練,腳底肌肉就會像長期戴護腰一樣逐漸萎縮。而足底內在肌群就是足部的「穩定器」,其中關鍵的一條肌肉就是——外展拇肌(Abductor Hallucis, AbH)

腳趾外展的生物力學祕密:外展拇肌(AbH)

腳趾外展(Toe Abduction,把腳趾向外張開)看似只是個小動作,但它背後涉及非常複雜的力學運作:

  • 最佳肌纖維長度:「縮足運動(Short-Foot Exercise)」雖然能喚醒足弓,但會讓肌肉在較短的長度下收縮;而「分趾運動(Toe-Spread Exercise)」透過主動張開腳趾,能讓外展拇肌維持在最佳長度與張力下,觸發更強的肌電訊號(EMG Activity)!
  • 解剖吊帶效應:外展拇肌收縮時,不僅能把大腳趾往外拉,還會拉動第一蹠骨產生「屈曲與旋後」的三維運動,像提把一樣主動把內側縱弓(Medial Longitudinal Arch)向上拉提。
  • 【大腦發出外展指令】 ➔ 【外展拇肌 (AbH) 最佳長度收縮】 ➔ 【第一蹠骨屈曲+旋後】 ➔ 【舟骨點拉高、縱弓立起來!】

神奇的「紙鈔原理」與足部橫弓

大家都知道足部有「內側縱弓」,但你知道足部還有「橫弓(Transverse Arch)」嗎?

著名的科學家 Venkadesan 等人發現:足部的橫弓結構,貢獻了足部整體縱向彎曲剛性(Stiffness)的 40% 以上!

什麼是「紙鈔彎曲原理」?

  • 拿一張平整的紙鈔,輕輕一壓就彎掉了(缺乏剛性)。
  • 但如果你把紙鈔橫向捲成一個拱形,再去按壓它,你會發現它變得非常堅硬、不易折彎!

當我們做腳趾外展時,外展拇肌(大腳趾側)與外展小趾肌(小腳趾側)同時向兩旁拉開,把前足橫向張力拉滿,完美鎖住了橫弓的幾何曲率,讓足部在走路、跑步推進時瞬間變身成「剛性槓桿」,大大減少能量散失!

縱弓 vs. 橫弓 生物力學大解析

特徵維度內側縱弓
(Medial Longitudinal Arch)
橫弓 (Transverse Arch)
解剖構成跟骨、距骨、舟骨、三塊楔骨、第 1-3 蹠骨跗骨(楔骨、骰骨)與第 1-5 蹠骨基底及頭部
核心被動構造足底腱膜、春韌帶(spring ligament)蹠骨間深韌帶、背側與蹠骨間韌帶
主動驅動肌群外展拇肌 (AbH)、屈趾短肌、脛骨後肌、屈拇長肌腓骨長肌拇收肌(橫頭)、脛骨後肌
主要力學功能矢狀面彈性變形、動態避震、能量儲存額狀面曲率鎖定、提供橫向張力轉化為縱向剛性
剛性貢獻透過絞盤機制(Windlass)提供基礎剛性曲率誘發剛性,貢獻 >40% 的縱向抗彎剛性

腳趾不會張開?小心這兩大足疾找上門!

當外展拇肌萎縮、腳趾失去外展能力時,會發生什麼事?

  1. 拇趾外翻(Hallux Valgus)

外展拇肌無力,導致第一蹠骨向內凸出、大腳趾向外偏斜,第一蹠趾關節失穩,壓力擠向第二、三腳趾,引發關節疼痛。

  1. 柔性扁平足與足底筋膜炎

外展拇肌失去「動態提弓」功能,導致長腓骨肌拉力過剩,距下關節過度外翻、舟骨塌陷。足弓被壓平後失去剛性,負荷於足底筋膜,長期下來演變成慢性足底筋膜炎!

「足部核心強化」練習策略

想重新救回腳趾外展能力與動態足弓嗎?請試試以下 4 個科學訓練動作:

1. 分趾運動

  • 做法:赤腳貼地,將五根腳趾像扇子一樣張開,維持大腳趾與小腳趾張開的動作。
  • 機轉:讓外展拇肌在最佳長度張力曲線上收縮。

2. 穿寬鞋頭鞋款

  • 做法:日常漸進式換穿無人工足弓支撐、寬鞋頭、零落差的鞋子。
  • 機轉:研究顯示,經過 8 週鞋子的調整及轉換,外展拇肌與屈拇短肌之肌力可提升。

3. 單腳站立足部支撐

  • 做法:單腳站立保持足底三點支撐。
  • 機轉:可加入動態平衡挑戰,如對側腳擺盪動作,誘發足底在維持平衡時仍需維持足部支撐,改善單腳站立的穩定度。

結語

腳趾外展不只是一個趣味小動作,它是連結內側縱弓前足橫弓的動態樞紐!

告別一味依賴鞋墊被動支撐的舊觀念,從今天開始練習「張開腳趾」,建立強大的足部核心,才能從根源預防足底筋膜炎、拇趾外翻,建立穩固不搖晃的下肢力學鏈!

參考文獻

McKeon, P. O., Hertel, J., Bramble, D., & Davis, I. (2015). The foot core system: A new paradigm for understanding intrinsic foot muscle function. British Journal of Sports Medicine49(5), 290. https://doi.org/10.1136/bjsports-2013-092690

Venkadesan, M., Yawar, A., Eng, C. M., Dias, M. A., Singh, D. K., Tommasini, S. M., Haims, A. H., Bandi, M. M., & Mandre, S. (2020). Stiffness of the human foot and evolution of the transverse arch. Nature579(7797), 97–100. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2053-y