在第6讲内容中，我们讲到了压力测量解读全身动力学，本章我们主要讲的是从压力测量解读足底压力动力学和跑步动力学。

　　足底压力动力学

　　前足压力升高可导致跖骨头疼痛或神经性溃疡，通过对鞋垫的简单修改即可使之缓解。

　　糖尿病或神经性足部溃疡与相关区域垂直和水平方向压力的增高有关。此类患者的足底受力区域有从内侧向外侧迁移的趋势，而脚趾区域的压力则有降低。风湿病足患者也表现出相似的情况。

　　在接近跖骨头区放置一块软垫可减少12-16%的跖骨头区压力。放置0.5英寸的外侧足跟楔形垫可使第五跖骨头附近1/3区域的压力降低约24%，同时使第一、二跖骨头的压力增大21%。而内侧楔形垫的放置可使第一、二跖骨头的压力降低28%、踇趾的压力降低31%。

　　不同程度的畸形可导致拇外翻患者跖骨头区域压力增大、踇趾压力减小，这些患者可能会因此发展为转移性跖骨头疼痛。此类拇外翻、跖骨头痛患者的第二到第五跖骨头的峰值压力及峰值持续时间均高于正常人。峰值压力小于20N•cm^-2的患者并无跖骨头疼痛、峰值足底压力大于70N•cm^-2的患者则出现跖骨头疼痛，因此该测量结果具有可预测性。

　　第一跖骨截骨、远端软组织手术后可使第2、3跖骨头峰值压力降低。远端Chevron截骨术治疗轻中度拇外翻术后，第一跖骨远端截骨后足底压力中心的改变与第一跖骨头压力升高及跖骨头疼痛的减轻有关。降低跖趾关节稳定性的手术会使跖骨头压力增大，例如Keller关节成形术或硅制假体关节成形术(图1)。

　　图1：第一跖趾关节硅制假体置入前后足部四个区域的峰值压力(N)。术前第一跖骨和踇趾承受了来自外侧跖骨的巨大压力。术后第一跖骨与踇趾的压力减小，跖骨头以下区域压力增大。这表明卷扬机效应失效，压力转移到踇趾，进而使第一跖骨头下压。

　　跟腱和跖腱膜也会对足底压力和步态生物力学产生影响。

　　跟腱牵拉引发提踵运动，从而导致重心在垂直方向发生移动，同时使能量消耗降至最低。在支撑相，由于踝关节背伸，能量储存于小腿三头肌中，此时韧带处于弹性拉伸状态;提踵时踝关节跖屈而使韧带松弛。这种韧带的弹性回缩有利于小腿三头肌保持活化状态并在步态周期中以最高效率运作。小腿三头肌的收缩使步长增大，在踝关节跖屈时有效延长了下肢长度。

　　慢性的跟腱牵拉或损伤患者由于长期使用踝关节稳定器，会导致踝关节的僵硬。此类患者在足部落地后，达到第一次垂直方向的压力的峰值所用时间缩短，提示其足部的缓冲功能降低，但代表跖骨头区所受压力的第二次压力的峰值并未降低。

　　对足底溃疡的糖尿病患者使用延长跟腱的方法，可以加快其愈合速度并降低神经病理性溃疡的复发率。跟腱延长后初期踝关节背伸力矩增加，跖屈力矩和足底峰值压力均有减小，尽管足部的背伸持续存在，7个月后跖屈力矩和足底压力均有所回升。这提示足底峰值压力的减小与踝关节跖屈肌群的相关性较踝关节背伸肌群更大。

　　跑步时的动力学

　　跑步时足底压力极大，可达体重的2.5-3倍(图2)。更大的作用力可以加速重心的前移，从而提升跑步速度。

　　图2：行走(蓝线)和跑步(红线)时垂直方向足-地接触力的对比。横轴将一个周期的总时间以百分比形式显示，行走的步态周期为0.6秒，跑步则为0.24秒。纵轴则以体重的百分比表示。

　　在足与地面接触的初始期，踝、膝和髋关节运动幅度的增加有助于吸收更多的地面反作用力。

　　随着跑步速度的提升，上述关节运动幅度的增加有助于吸收来自地面额外的冲击力。跑步的步态周期中的肌肉处于活跃状态的比例更高，小腿三头肌产生的向前推力在正常步行时作用不明显，但随着步速的提升作用愈发突出。