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在马拉松跑者中,男性更常出现大腿后侧腘绳肌和小腿问题,而女性更常出现髋部症状。40岁以上跑者的小腿、跟腱和腘绳肌软组织的损伤发生率更高,占跑者伤痛的34%。

这篇文章专门讨论小腿和跟腱,以及为什么跑者容易出现小腿和跟腱伤。

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小腿三头肌不是一块肌肉,而是由两个头的腓肠肌(上图中Gastrocneius)、一个头的比目鱼肌(上图中Soleus)和跖肌组成。临床上提到比目鱼肌和腓肠肌时,统称为跖屈肌。

腓肠肌

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腓肠肌在起点处由外侧头和内侧头组成,构成小腿三头肌的浅表部分。腓肠肌横穿三个关节:膝关节、踝关节和距下关节。

上方附着点:内侧头在股骨内侧髁后面,外侧头在股骨外侧髁后面。下方附着点约在胫骨中点成形为腱性结构,向下止于跟骨后面,其实就是跟腱。腓肠肌功能是趾屈足部,也就是伸脚背,在起步阶段控制距骨向前的旋转,提供膝踝的稳定,在膝关节伸展时发挥有限的屈膝作用,在膝关节完全伸展时协助膝关节的稳定。当膝关节处于伸展位置且踝关节跖屈时,腓肠肌最有效。

比目鱼肌

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比目鱼肌位于腓肠肌深处,穿过两个关节:踝关节和距下关节。上方附着点在胫骨后面和比目鱼肌线。下方附着点止于跟骨后面,也就是跟腱。比目鱼肌功能是协同腓肠肌完成趾屈。

跖肌

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跖肌是一块小肌肉,具有细长的肌腱,长度从7-13cm不等。起点在外侧髁上股线上的腓肠肌外侧头的上方和内侧。它还起源于膝后部的腘斜韧带。功能与腓肠肌类似,但跖肌被认为是微不足道的膝屈肌和踝跖屈肌,甚至7-20%的人群天生缺少跖肌。

跟腱(阿基里斯腱)是人体最大最粗壮的肌腱,是腓肠肌和比目鱼肌的连体腱。跟腱平均15cm长,从肌肉与跟腱的交界到跟骨后方。跟腱近端是由腓肠肌和比目鱼肌的纤维各占一半。

小贴士:为什么跟腱又被称为阿基里斯腱?

希腊神话中,英雄阿基里斯(Achilles)是位拥有不死之躯且百战百胜的骁勇之士,因为母亲在生下他后,就抓着他的脚跟,让他的身体过火并浸泡在冥河里,让他拥有刀枪不入的能力,可惜母亲抓的脚跟没有浸泡在冥河,也成为他唯一的要害,而后与敌人对战时,阿基里斯便因为这个部位中箭而战死。为了纪念阿基里斯,踝关节后方的肌腱,就被命名为阿基里斯腱。

小腿三头肌在跑步中的作用

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如上图所示,经验丰富的跑者拥有非常健美和有型的小腿肌肉。

那么问题来了:马拉松运动员的小腿是很细的,跑步粗小腿又是怎么回事呢?

我们来看看短跑运动员苏炳添的跑步照片:

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当然,苏炳添的臀大肌和腘绳肌非常发达,而小腿差别在于腓肠肌上。短跑技术是前脚掌先着地,所以腾空时看到的是脚尖朝下。这样的着地方式可以使脚和地面的接触面尽可能小,使之不影响跑步速度。这就是我们通常所说的踮脚尖跑步。用这样的技术跑步,意味着运动员在跑步过程中一直在做提踵动作,而提踵就是发展腓肠肌的经典动作,所以训练颇多的短跑运动员自然就小腿粗壮。

与短跑技术不同的是,很多长跑者是脚跟外侧先着地,然后迅速过渡到脚后跟内侧,再过渡到前脚掌,最后前脚掌蹬离地面。在跑步的过程中,只有蹬离地面那瞬间才有提踵,对腓肠肌的锻炼相对较少。所以跑马拉松的人小腿没有短跑运动员的粗壮。

各种肌肉在慢速和快速跑步中的贡献比例不同:跖屈肌(比目鱼肌、腓肠肌、胫后肌、腓骨肌和脚趾屈肌)在较慢的速度运动下贡献更多。髋伸、髋屈肌群(即髂肌、腰肌、臀大肌和大腿后肌)在短跑加速过程中特别参与获得更多加速力量。

当维持较慢或正常速度时,跖屈肌都维持着一定的参与度,但是当速度开始越来越快时,髋伸、屈肌群开始参与更多,步频也开始增加时,腘绳肌的受伤概率也相对提高。当发现跑步的速度已经开始下降或上不去时,是因为肌肉已经开始有受伤或问题发生,因此在发生拉伤之前,肌肉会以疲劳的状态让速度下降来避免伤害。

下肢肌肉的伤害位置会和运动所需的速度有关。速度更快的运动,腘绳肌参与更多、因此受伤概率更高。在速度较慢、负担较高的跑步项目,通常小腿肌群是最常见的受伤部位。

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跑步其实是很神奇的运动,不跑不会使腿粗,跑得太多也不会使腿粗。不跑步不会通过有效的运动发展相关肌肉,跑得太多就会分解肌肉。有资料显示:人在进行2小时的中低强度有氧运动之后,体内90%的白氨酸会被分解。白氨酸有保护肌肉、使之不被分解的作用。当人体白氨酸的浓度达到一定量的时候,可以抑制肌肉的分解。所以,马拉松运动员在长期训练中容易掉肌肉,表现出不仅腿细,还整体上精瘦。短跑运动员的训练间歇跑居多,强度大,不可能长时间运动,也就不可能消耗肌肉,所以他们的肌肉能得到发展,变得健壮起来。

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如上表所示,腓肠肌(上表中Gastrocneius)主要含有快肌纤维,在提腿、短跑和跳跃时产生爆发力。比目鱼肌(上图中的Soleus)主要含慢肌纤维,在站立、行走、慢跑中起主要的作用。比目鱼肌越大,跟腱越厚,则马拉松性能越好,而腓肠肌的特征与马拉松表现无关。两块肌肉发挥的作用大小取决于膝关节的屈曲位置。

还有一个是钟摆作用,腿的运作原理类似于钟摆,钟摆末端的分量越重,摆动所需的能量就越多。丹麦科学家研究发现,卡伦金部落具有长跑天赋,卡伦金男孩和丹麦男孩在体型上表现出了区别:卡伦金男孩的小腿平均比丹麦男孩轻15-17%。这一发现很重要,因为处于四肢远端的重量叫作末端重量,对长跑运动员来说,这一重量越小越好。也就是说,若从小腿肚到脚踝都很粗壮,那你是不可能在城市马拉松赛中获胜的。脚踝重量每增加45克,跑步时的耗氧量就会增加1%。卡伦金人的小腿要比丹麦人平均轻500克左右,因此每公里少消耗约8%的能量。

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小腿肌肉在跑步时承担小腿的提拉工作,并且在确保脚踝和腿部免受扭伤方面发挥着重要作用。当跑到膝盖弯曲时,比目鱼肌会生成巨大的力量,助推身体前进,它同样提供了很好的脚踝控制。腓肠肌和比目鱼肌在跑步时产生了向上和向前推进所需的大部分最终推动力,而这种推力部分地决定了步幅。人的脚踝跖屈肌在耐力跑过程中对产生推进力起主要作用。小腿三头肌肌腱复合体具有长而柔顺的肌腱和强壮而多样的肌肉结构。跟腱在跑步过程中充当弹簧,以储存和返回弹性能量并降低收缩的代谢能量。

许多跑步者认为臀部肌肉组织是推动跑步的主要力量产生者,但研究人员表明:大约5-10%的力量产生来自臀部肌肉组织,大部分工作是在膝盖以下完成的(即跖屈肌),超过50%的跑步力推进来自跖屈肌。鉴于小腿产生的力量,小腿可能成为跑者肌肉受伤的潜在部位是可以理解的。然后是来自膝盖肌肉组织的推进力。

请参阅 Rich Willy 博士和他的蒙大拿州跑步实验室团队的以下内容:

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跑者身体产生的高峰值肌肉力量也很有趣。下图说明了比目鱼肌产生的峰值肌肉力量是体重6.5-8倍,腓肠肌也产生3.5-4.0倍体重的峰值肌肉力量。此外,当观察不同跑步速度下每个肌肉群的峰值肌肉力量时,很明显比目鱼肌在所有速度下都产生了高峰值力量,见下图:

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小腿肌肉是第二心脏

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大家都知道,心脏的主要功能是为血液流动提供压力,小腿肌肉则起着第二心脏的作用。

走路和跑步时,小腿肌肉会将静脉血泵回心脏。小腿上的静脉就像是血液的储存库,这些储存静脉称为肌肉静脉窦。当小腿肌肉收缩时,血液被挤出静脉并沿着静脉系统推动。腿部静脉中的单向瓣使血液以正确的方向流向心脏。这些瓣膜还可以防止重力将血液沿错误的方向拉回腿部静脉。当我们长时间不动时,例如坐在办公桌前几个小时,小腿肌肉不会收缩太多并且会出现静脉肿胀。这就是为什么步行和跑步对腿部循环非常有好处,步行和跑步可防止血液积聚,并有助于预防被称为深静脉血栓形成或潜在危险血栓。

跑者的小腿和跟腱伤

腓肠肌损伤是专业运动员中最常见的损伤之一,而年轻的跑者往往会跟腱病较多。腓肠肌损伤在不同性别之间的分布不成比例,其中70%的损伤发生在男性身上。在对跟腱和小腿肌肉损伤的多项影像学研究中,腓肠肌内侧头占所有病例的58- 65%,腓肠肌外侧头占8%-38%,比目鱼肌占 58-66% 。跖肌损伤是最不常见的损伤,在一项研究中仅占141名患者中的2 名 (1.4%) 。

由于小腿三头肌的肌腱与足底筋膜相连,所以,小腿三头肌过于紧张的话,会造成足底筋膜的张力高于正常,日久会局部累积性损伤,也是造成足底筋膜炎发生的原因之一。

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跑者跟腱炎是过度使用这条肌腱所导致组织变硬或钙化退化的现象。在较低温度下可能会增加跟腱和腱围之间的摩擦,从而增加跟腱症状发生的可能性。

跑者跟腱炎的常见症状包括:疼痛(可能是剧烈的或更多的钝痛)、肿胀、僵硬、可见肿块、身体机能受损。如果肌腱损伤的根源持续存在,则退化或撕裂区域可能会随着时间的推移而持续或恶化。也可能与该区域的滑囊或其它腱鞘炎症有关。因此,对跑者来说,认真对待问题并在问题恶化之前解决它真的很重要。

除了临床表现和病史的吻合,我们还可以怎么来确诊跟腱炎呢?临床上有三个测试,分别是:跟腱触诊、Arc sign和Royal London Hospital test。

检查一:跟腱触诊测试

患者俯卧在检查台上,踝关节悬空在台边缘。用拇食指轻柔地挤捏整条跟腱来完成跟腱触诊,患者在被触诊时回答是否有疼痛,有疼痛即提示阳性。

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检查二:Arc Sign

患者俯卧在检查台上,踝关节悬空在台边缘,要求患者主动跖屈和背屈踝关节,检查者观察最大的局部肿胀区域在主动活动过程中随跟腱向近端或者远端移动还是保持稳定。如果认定肿胀区域向远端和近端移动,则认定为患有跟腱病。相反地,如果这区域保持稳定,则认定为没有患跟腱病。

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检查三:Royal London Hospital test

患者俯卧在检查台上,脚踝在桌边放松的悬空着,在这个体位上,检查者确认跟腱的最大触诊疼痛点。患者最大限度背屈踝关节,检查者再次触及确定的最大触诊疼痛点。跟腱病患者通常会在背屈的时候出现疼痛缓解或者疼痛消失感。踝关节主动最大限度背屈,检查者确认触诊部位是否有疼痛。

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跟腱炎损伤的修复分为三个阶段:

  • 初始炎症阶段:持续几天;

  • 增殖期:几天后开始;

  • 建模阶段:大约6周后开始,愈合组织被调整大小和形状。

治疗跟腱炎的方法:

  • 相对休息和适度运动;

  • 止痛——扑热息痛和布洛芬或凝胶可以控制疼痛,有些人发现冰敷可以有效减轻疼痛。每次冰敷10-15分钟,如果需要,每隔几个小时一次。

  • 鞋类,确保具有良好减震性的支撑鞋;

  • 按摩或泡沫滚轴,通过小腿锻炼以放松肌肉并减轻跟腱的张力。深层摩擦按摩和肌腱松动也有助于改善组织弹性;

  • 肌效贴;

  • 力量练习,比如提踵训练;

  • 如果可以接触到运动按摩治疗师和医疗专业人员,还可以尝试以下方法:治疗性超声,体外冲击波治疗,皮质类固醇注射,富血小板血浆。

小腿三头肌的拉伸练习

腓肠肌拉伸

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双脚成弓步姿势站立,脚尖朝前,后腿膝关节伸直,上身挺直,双手用力推墙,脚跟贴地面,重心向前移。每次保持15-30秒,重复5次。

比目鱼肌拉伸

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双脚成弓步姿势站立,脚尖朝前,后侧腿的膝关节稍微弯曲,上身挺直,双手用力推墙,脚跟贴地面,重心向前移动。每次保持15-30秒,重复5次。

最后,祝大家都拥有强大的小腿!

——作者:吴建学,跑步教练,陪你跑CTO,全马PB 259

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