【香港運動醫學及科學學會】 「拗柴」過程逐步睇



【體路專欄】足踝扭傷,俗稱「拗柴」,一般是指足踝關節外側韌帶拉傷或撕裂,嚴重的話有可能造成骨折或關節脫位。「拗柴」是很常見的運動創傷,例如在足球、籃球、持拍類運動和中長跑等等運動中也很常見。有研究發現,每六位因運動而「拗柴」的香港人中,只有一位會向急症室、普通科醫生或物理治療師求醫,而當中「拗柴」超過五次的患者較容易出現慢性踝關節不穩的問題。若處理不慎,長遠有可能導致軟骨磨損及關節炎,最終有可能需要進行關節融合手術或全關節置換手術,讓關節回復穩定。

拗柴」的成因及過程

正所謂「預防勝於治療」,要預防「拗柴」,可以先了解其成因和過程。有文獻指出,體重過重、單腳站立平衡能力較差、走路時足底重心往外側偏移等,都跟「拗柴」有密切的關係。「拗柴」問題始於著地角度不正確,其成因及過程如下 (可參考圖一):

  • 首先,如著地時關節輕微向內翻轉,地面反作用力會在腳的外側;如做轉向動作返回中央位置,地面反作用力便會指向身體內側。
  • 地面反作用力指向身體內側而沒有穿過關節中心,因而產生了一個力臂。
  • 力臂加上地面反作用力造成突然而龐大的扭力,導致關節被急速扭轉。
  • 急速的向內扭轉令關節外側韌帶突然被拉長,由於韌帶有黏彈性,慢速拉力能伸展韌帶,但急速的拉力則可能使韌帶受傷或撕裂。
    圖一:「拗柴」的過程,詳細描述請參照內文

     

除了著地角度不正確之外,還要配合另一個因素才會導致「拗柴」,就是小腿外側的腓骨肌反應遲緩。腓骨肌的作用是令踝關節向外翻,與「拗柴」的扭轉方向相反。「拗柴」的過程由著地到向內翻至最大角度約需時40-50亳秒,而腓骨肌的反應時間一般需時至少60毫秒,所產生的對抗扭力及動作分別需時大約135及176毫秒,所以一般人在「拗柴」開始發生時都來不及反應制止。

防止「拗柴」的曙光

市面上有多款為足踝關節穩定而設計的高筒運動鞋,讀者可能會好奇,到底穿著功能性的運動鞋能夠預防「拗柴」嗎?有研究指出,這類運動鞋有助運動員以較垂直的角度著地,從而減低力臂的出現和往後的扭轉動作。不過在踝關節出現扭轉動作後,這些高筒運動鞋很多時卻未能提供外力防止「拗柴」的發生。相反,筆者認為長期習慣穿著運動鞋會令大眾更容易「拗柴」,因此筆者於2019年荷蘭舉辦的國際足踝學會學術大會發表了以下觀點:

跑步時,一般人習慣以足部後跟著地,同時伸展膝關節及放鬆膝踝關節肌肉,完全依賴運動鞋所提供的避震功能。人類的跑步姿勢與動物不同,動物一般只以腳趾及前腳掌著地,足後跟一般不會著地,膝踝關節保持屈曲並繃緊肌肉,令整個肢體如彈簧般,以達到避震的效果。而我們因為有運動鞋的幫助,長久下來習慣了不會在著地時繃緊足踝關節小腿腓骨肌肉,一旦「拗柴」時,腓骨肌一般處於放鬆狀態,所以會來不及反應制止。另外,當穿上運動鞋時,鞋底的寬度一定會比本來腳掌的寬度為長,所以地面反作用力會作用在離關節中心更遠的距離,假如加上鞋底有氣墊或加厚鞋底的話,力臂會更長,所產生的扭力也會更大。

那麼,運用赤腳跑來刺激腓骨肌能否解決以上問題呢?首先,由於已長久習慣了穿鞋跑步,我們會因不適應而初期會感到很疲累。有習慣赤腳跑的馬拉松選手表示赤腳跑步方式需要循序漸進的訓練和適應期,當適應赤腳跑後便能減少「拗柴」的機會,因為腓骨肌在著地時必須呈繃緊狀態,所以即使出現著地重心不穩的情況也能保持踝關節繃緊以避免扭傷。不過,運動鞋除了提供避震功能外,也能避免用家因誤踏障礙或雜物而受傷。兩害相衡取其輕,赤腳跑還是較難被廣泛接受。

筆者從事足踝扭傷機制及預防的研究十七年,致力於有關儀器及技術的發展。筆者以減少「拗柴」為目標設計了一個傳感器,此傳感器能監測足踝關節有否出現突然急速的轉向動作,並在20毫秒內利用外在電刺激腓骨肌馬上制止動作。筆者目前正設計另一個用於訓練的儀器,此儀器可應用於各款式的運動鞋,讓用家在運動過程中訓練腓骨肌收縮,並逐步習慣著地時輕微繃緊腓骨肌,以準備隨時制止「拗柴」動作。希望筆者能在不久將來整理出有關數據,以證明此儀器能否有效預防「拗柴」,令大眾獲益。

【香港運動醫學及科學學會專欄】



方迪培博士
香港運動醫學及科學學會院士、運動科學及研究委員會委員 (2020-22年)
英國拉夫堡大學運動健康科學學院運動醫學及生物力學教授
香港中文大學醫學院矯形外科及創傷學系(骨科)客座副教授
國際足踝學會會員委員會主席(2020-22年)
運動生物力學(Sports Biomechanics) 期刊主編(自2014年起)
國際運動生物力學學會院士、副會長(2012-14年)

 

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