脚结构的脚结构与功能
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发布时间：2022-04-22 08:19
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时间：2024-03-01 12:14
脚与人体的其它部位一样是一个有生命力的有机体。它是由皮肤、轫带、汗腺、血管、神经、肌肉和骨骼等构成，因此了解和掌握脚的构造、生理机能的特点、熟悉掌握脚各特征部位名称的由来对于人体保健是十分重要的。
穿鞋功用在于帮助脚的运动、支撑脚、保护脚不受伤害，最终完成运动和穿着美观的目标。脚是容易改外型和易曲折的人体器官，它易于适应热度、压力、湿度、和多变之气候。正确穿鞋能预防脚受到伤害和帮助脚走得远、快和省力。脚是接触地面最直接的身体部位，由于穿着不同鞋类与地面接触其重心和体积会有所改变。脚的结构很复杂它由26块骨和肌肉及筋骨精密组合而成，身体巨大重量和特殊运动都靠脚支撑与执行。 人体最主要组织之一，负责传递力量和动作，常跨越1至2骨骼。肌肉组织为一种纤维组织附粘在于骨骼上。作为运动脚的主要肌肉，有通过小腿后侧的腓肠肌和通过小腿前部的胫骨前肌。脚后跟的上下运动靠腓肠肌的作用来实现。腓肠肌是始于跟骨后部，通过膝盖后部，连接股骨下端后部凹陷处的又粗又和的肌肉。在脚跟部位的这个腱状部分，一般称为跟踺（也叫阿基里斯腱Achilles），它来源于希腊神话中英雄阿基里斯的故事。从图中还可以看到跟腱内方有空隙，稍许的冲击也会使它容易断裂，跟腱断裂，脚便不能行走。
当勉强穿不合脚的鞋，尤其是穿压迫脚面或脚趾的鞋时，从脚面到胫骨前肌一带感觉或者疲倦或者发酸，严重时会感到疼痛，这是由于该肌肉的过度疲劳引起的。因此，当听到消费者反映“走路疲劳，膝盖疼痛”，或者“胫骨发酸”时，靴鞋业者必须感到自己的当然责任。 滋养身体细胞排除废料提供修复细胞等功能，透过血管达成使命。而神经组织则负责传控肌肉运作和传递反射动作，同时负责监视肌肉运动是否过量或不当。
脚位于离心脏和大脑最远的位置，是气血和神经传导较难到达的器官，为了弥补这一不足，血管能按步行动作中脚形的变化进行伸缩，从而促进血液循环。因此可以说“脚是人体第二个心脏”。
另外，神经方面依靠与脊髓之间产生的反射回路，形成用反射方法处理日常工能的装置。由于这些血管和神经主要在脚底，以内弓部为中心部位，致密而细微地分布着，所以，鞋的腰档部就非常重要，在尺寸上、形状上不能太紧也不能太松，要很合脚，这是优质鞋的首要条件。此外，自古以来所说“脚底伤，易得病”，正是因为脚底轻微的受伤，便容易化脓，且难以治愈，所以，鞋的内底上绝不能冒出钉尖，这一点必须认真检查，不能疏忽。 出汗是为了调节体温，这是一般常识，但制鞋技术人员还有必要知道更深的专业知识。概括地说，汗还要以分成性质完全不同的两种，其一称为“有色性汗”，另一称为“无色性汗”。汗腺分布全身，脚上聚集较多，脚是容易多出汗的器官。
通过这种汗腺的适当分泌，使脚底保持必要的润湿，步行中可以防止打滑，还要以减少磨擦，所以，出汗不多的情况下，没有必要除去脚底面上的汗。但是穿不合脚的鞋或者加工不良的鞋，或者在道路不平、容易打滑的地面上走路，脚感觉非常疲劳的时候，会大量分泌有色性汗，使鞋内充满脚汗而发臭。
“无色性汗”是当温度或气温上升时，为了调节体温而自动渗出的汗，它几乎无色、无臭、稍带有涩味和咸味。
由于该两种汗同时在脚上分泌相当的多，选择步行鞋时须注重脚与鞋之间能出现所谓“风箱现象”（指鞋内的湿热气被排出，同时迎入外部空气的作用），非常合脚的鞋。如果不能有很好地具有“风箱现象”，鞋内脚的温度会上升，脚发臭产生，脚同时会非常容易疲劳。
每平方英寸拥有汗腺在脚上超过身体上任何一部位，有250,000汗腺于每一双脚上，且每天排出1/16 加仑的水汽、盐份及硫酸。排汗目的在于调整体温，当运动时体温变高其排汗情况更大于1/16 加仑。
鞋是人们穿着的商品，不能说合脚了就可以。当步行时，脚的各部形状和尺寸会发生扩展、弯曲、伸长、收缩等各种各样的变化，所以鞋还必须适合应脚的这种变化。鞋的结构是否和脚的运动相适应这一点称作“适应性”是很重要的。对鞋来说，在运动状态下，要求变形性要小，使鞋外形确保原来形状，不早期磨损，使用寿命长。对脚来讲，要在运动状态下，脚在鞋内感到舒适合脚，不易有明显的疲劳感。
鞋的适合性、适应性和卫生性极差的时候，不仅会出现疲劳，而且会使脚磨伤，或生鸡眼，造成脚的伤害。这种毛病进一步发展，会变成难看的茧子，也是脚气病等皮肤病发生蔓延的原因。所以制作鞋楦和鞋子时，要准确掌握相关的技术参数，掌握制鞋技术中的知识和设计制作经验，不仅外观要美，更重要的是鞋要适应脚的生理机能，让穿着者感受到舒服。
脚上有和心脏、肠胃、腰部以及骨盆内的内脏器官等相连接的多个神经反射点，通过刺激神经反射点会改善脚的血液流通，能显著地促进疾病的治疗，对于健康和美容也有极好的效果。由于脚上的神经反射点在步行时受到刺激，所以或是疏忽走路，或是步伐不正确，或是脚趾、内弓、脚跟的形态有缺陷，不能充分发挥脚的机能，就会对健康带来障碍。
此外看一下血液循环。动脉血的循环是靠心脏压力的作用进行，在血管末梢通过毛细管现象发生作用。表脉血循环是依靠肌肉的作用，脚的运动对肌肉作用起很大的影响。因此，脚对于人体的健康是极为重要的器官。脚的静脉血回流不足，会引起局部酸性代谢废物的积聚，该代谢废物会引起脚的疲劳、沉重的感觉，如果集中到关节上，会引起神经痛、风湿症、关节炎等疾病。
如果脚的血液循环变坏，直接受损害的器官是肾脏。肾脏发生病变时，膝盖下方内侧或者前下方会产生疼痛的感觉，按压脚跟前头时，也会感到疼痛。此外，脚跟的肌肉及直肠变硬，肌肉失去弹性，也是引起便秘的原因。 如同手掌每人双足都很难有相同尺寸，其中最大差距在于族群及足弓的不同。设计鞋楦和鞋子目的是执行脚的运动，脚最大差异在于种族和足弓型状，此两种差异必须被考虑于鞋楦与鞋类之设计中。族群差异大致区分三大族群; 一白色族群; 二有色族群; 三亚洲族群。足弓形状差异存在同一族群里大致区分三种; 一高足弓（短足弓）、二低足弓（长足弓）、三正常足弓。
足弓位于脚的腰窝部位的内底心凹度部位，脚掌底部至踵心部位最明显的弓形，向上隆起部位称足弓。足弓是由脚跟骨、距骨、舟状骨、第一楔骨及第一足骨、第一趾骨所串联形成的。
足弓的功能主要是在人行走中帮助脚部活动，在脚承受运动压力、冲击力、重力的情况下，它具有增加双脚承受身体重量及压力的能力，并起减震作用。平足底的人则没有足弓，没有足弓的脚，走长一点路程就会脚累，行走困难。平足底是由两种原因造成的：一是先天性平足底；二是从小时候开始经常穿着没有符合脚足弓要求的鞋子造成脚弓下塌。造成脚弓下塌、脚成为平足底的不良因素有以下原因是；由于设计鞋楦时，鞋楦腰窝部(脚弓)底凹度不够及脚弓位置不对，使足弓下面空位，在承受压力时下塌；
脚的骨块相连接成弓状结构称为足弓，沿纵向的称为纵弓，沿横向的称横弓也就是鞋楦的内怀侧、前掌着地部位、底心凹度部位及腰窝部位直至踵心部位，是鞋楦重点的趾围、腰围的部位，也是直接关系到穿着能否舒适的部位。脚的纵弓有两个：在脚内侧的称为内纵弓，是由跟骨、骰骨和第四、五足骨构成。脚的横弓也有两个：前横弓和后横弓，前横弓是由第一至第五足趾关节构成，也就是鞋楦的前掌着地部位，第一足趾至第五足趾部位、鞋楦的前掌部位点、前掌凸大小、底心凹度设计是否符合该部位脚型规律和适应该部位的弓形变化规律，直接关系穿著舒适度。
后横弓由楔骨、骰骨构成该部位就是鞋楦腰窝和趾围部位，脚后横弓是设计好的鞋楦和鞋子重要部位。在现实的鞋楦设计中，有些鞋楦鞋样设计人员只考虑制鞋工艺要求或只顾配合鞋跟，没有掌握这方面的知识，存在很多的问题，造成了对足弓的损害。
脚是依靠足弓的结构和附着的韧带而产生弹性。人在站立或行走过程中，内、外纵弓和后横弓始终保持弓状结构，但前横弓却不是这样。当人静止站立时，前横弓的弓状随着前掌承受身体的前移重力而展开如果鞋楦前掌凸度过大，就会造成足弓下塌，有些鞋楦和制鞋工作者为所谓的藏脚好看，把鞋楦前掌凸度设计超过标准要求，这是完全错误的设计思想。男鞋楦前掌凸度不要大于6mm。女鞋楦不要大于5mm。因为脚在行走中，当前掌着地后，脚的重心在继续向前移动。
前横弓又恢复其弓状，若穿着的鞋前掌凸度过大，脚前横弓部分有关韧带就会受到损害，失去弹性。前横弓下塌后，将会引起后横弓和内外纵弓下塌，形成平足底。平足底的掌面是完全触及地面的，使脚的骨骼相互移位和走样。因此，平足底患者若长时间站立或行走、运动，脚就会感到劳累和疼痛，影响身体健康和工作效率，特别是在成长发育过程的儿童，绝不可以穿着前掌凸度过大的鞋。前掌凸度一般控制在男鞋楦中间号#9为5mm左右，女鞋楦中间号#6为4mm左右，童鞋楦中间号#13为3mm左右。这样就不会引起前横弓下塌，不会使孩子们的脚成了平足底。鞋楦设计错误、鞋不适脚是造成后天性平足底的主要原因之一。鞋楦和制鞋设计师掌握足弓的功能、生理机能和该部位脚的形态、人行走或运动过程中的变化和运动规律的知识是十分重要的。
高足弓(短足弓):由于足弓较高以致身体的重心往往被承载在前掌和后跟处，显然的足弓处没有承受身体重量，因此运动时巨大的体重都聚集在脚跟与脚掌上，以及一些于外足刀上。
正常足弓: 重量均匀的分布在前掌、外腰边缘和后跟上，此足弓曲线是较长于高足弓，因而脚的受伤机率会降低，且比较容易找到适合之鞋样。
低足弓(长足弓):平且低之足弓而造成身体重量平均分布在整脚上，因内腰承受重量也比其它大，因此须找一些较肥胖之鞋样。
8. 男、女脚的差异:我们知道男、女的脚结构不同。女性膝盖到臀部支架所构成角度大于男性，女性大腿往外角度较大，约有15°度往外倾斜，因此较容易造成膝盖受伤，且导致脚较低的活动能力，因较少肌肉裹住骨头更易脆弱的主因。女性脚具有较短及窄的构造，其有助于从脚跟至脚尖能快速移动，因此有较重的重力落在脚跟处。
9. 脚足运动:当脚接触地面时，身体的重力被分布从脚踝到脚跟，至前脚掌及延伸至外腰足刀，体重的压力导致足弓变低及拉长，脚的长度也跟随的变长由后跟至脚掌，脚掌变宽、肥度增加、脚变长此帮助身体维持平衡与抓地力，这种增长特徵约有半个尺码 (3-5毫米) 有时甚至可达一个尺码。
正确且有健康意义的步行，怎么走法？那就是“以拇趾作为主轴，充分使用脚趾行走”。为此拇趾首先必须处于正确的位置和形态，行走时脚后跟部先着地，且圆滑地把重心移向脚趾，然后以拇趾为主的各趾蹬着地面向前运动，同时另一只脚后跟开始踏地，如果脚趾不健全，另只脚的后跟的后部就不能着地。就是说跟腱还未经充分地延伸，脚已经着地，因此脚关节的功能恶化，由于跟腱不能延伸，这部分的肌肉硬化，将会使脚肚部分血液循环变坏。
当脚部承受身体在行走或运动过程中的重量、压力时，脚掌底部着地面积会产生变化，同时脚的长度和宽度也会扩大。脚长会增长5～6毫米，脚宽也会增宽4～5毫米。脚受行走向行移动冲力影响，会相对鞋产生向前移动5～10毫米的距离。所以鞋楦一定要有足够的放余量和合适的楦体造型及数据尺寸，才能帮助脚减少承受压力的影响，使脚穿在鞋内行走运动时，前后、上下移动小，使脚感到舒适。
10. 脚掌上的体重分部
美国哥伦比亚大学对体重60kg的健康人脚掌负担体重的分布状况的测定记录如下；
脚跟支撑点30公斤
拇趾支撑点20公斤
其它四趾支撑点10公斤
重心在脚跟底面中心线的延长线上前后移动的步行方法，是一种好的行走方法，不管重心偏到内侧或外侧都不是好方法。跟腱下部横皱变得很歪的人，他们的脚后跟由内侧向外侧弯曲，这种情况下鞋跟的磨损不均匀，脚的血液循环也要变坏。所以设计好鞋楦后身，正确掌握后身的造型设计及数据尺寸，直接关系到脚的健康。
