腳的組織結(jié)構(gòu)教案

1、 模塊4-教案3 腳的組織結(jié)構(gòu)【教學(xué)目的要求】使學(xué)生掌握腳的骨骼特點，了解腳骨骼在鞋類設(shè)計中決定性作用。【教學(xué)重點、難點】腳的骨骼結(jié)構(gòu)與名稱，骨骼活動的規(guī)律。【教學(xué)安排】理論為主，實踐為輔?！窘虒W(xué)內(nèi)容】 腳是人體的運動器官，它是由骨骼、肌肉、韌帶、脂肪、血管、淋巴管、神經(jīng)、皮膚等組織構(gòu)成的。由腳骨骼所構(gòu)成的外形，基本上就確定了腳的外形。腳骨骼的運動，是依靠肌肉、韌帶的收縮和松弛來完成的；肌肉的變化又受到神經(jīng)系統(tǒng)的支配；血管、淋巴管、脂肪對腳有起著營養(yǎng)衛(wèi)生的作用；最外層的皮膚將腳包裹起來，起著保護的作用。構(gòu)成腳的這些組織，相互結(jié)合成高度統(tǒng)一又互相制約的整體，只有在各個組織都健康無損的情況下，腳才

2、能保持正常的生理活動；反之，局部的病變往往也會造成整個機體的功能失調(diào)。由此可見，鞋類的設(shè)計已不單純是設(shè)計一個裝腳的“容器"，而應(yīng)當(dāng)是設(shè)計出滿足腳的生理需求、滿足穿鞋人的精神需求、滿足不同功能需求的高品質(zhì)的鞋子。下面對與鞋有關(guān)的幾個組織進(jìn)行分析。 一、腳的骨骼 人體下肢的骨骼包括有大腿的股骨、小腿外側(cè)的腓骨和內(nèi)側(cè)的脛骨，以及腳上的趾骨、跖骨和跗骨，參見圖4-12。 1腳的骨骼 骨骼的主要成分是無機鹽和有機物，在正常的情況下，約13的有機物與23的無機鹽結(jié)合在一起，使骨骼變得既堅硬又富有韌性，能很好的支撐身體。老年時的骨骼，無機鹽的含量增多、有機物減少，因而脆性大，容易發(fā)生骨折，骨折后還

3、不易愈合，在設(shè)計老年鞋時，要注意選材應(yīng)有一定的彈性和柔軟性。兒童時期的骨骼，無機鹽較少而有機物較多，骨骼比較柔軟、彈性大，不易發(fā)生骨折，但很容易發(fā)生骨變形，因此設(shè)計兒童鞋時要注意結(jié)構(gòu)合理、有適當(dāng)?shù)膶捤啥?，避免后天畸形腳的發(fā)生。 腳骨骼的排列構(gòu)成了腳的基本外形，參見圖4-13。 腳的主要骨骼有26塊，其中腳趾骨1 4塊，腳跖骨5塊，腳跗骨7塊；腳跗骨又包含有楔骨3塊，骰骨、舟狀骨、距骨、后跟骨各1塊。在腳趾骨中，除拇趾為兩節(jié)外，其余都是三節(jié)；在跖骨中，從里懷骨外側(cè)數(shù)起，依次為第一、第二、第三、第四和第五跖骨，其中以第一跖骨最粗，可承受較大的重力，以第二跖骨最長，使得跖趾關(guān)節(jié)呈弧形排列，增強腳的彈

4、性；在跗骨中，3塊楔骨也是從里懷向外側(cè)數(shù)起，依次為第一、第二和第三楔骨。在第一跖骨前端的底部，還有2塊小籽骨，起著減震的作用。有個口訣可幫助對骨骼的記憶： 腳骨計有二十六，趾有十四跖有五；一二三楔骰內(nèi)舟，上距下跟后出頭。 2·腳的關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)是骨與骨之間連接的2種形式。如果骨與骨直接連接，就會形成骨縫，例如頭蓋骨的骨縫。如果骨與骨以間接的形式連接，就會形成關(guān)節(jié)，也就是說在兩骨之間有一個關(guān)節(jié)腔。骨骼的外層有骨膜，關(guān)節(jié)的骨端面有一層透明的軟骨，借助于成袖筒狀的關(guān)節(jié)囊來連接。關(guān)節(jié)囊的外層叫纖維層，內(nèi)層叫滑液層，包裹著起潤滑作用的滑液，參見圖4-14。腳的關(guān)節(jié)主要由踝關(guān)節(jié)、跗間關(guān)節(jié)、跗跖關(guān)節(jié)、跖

5、趾關(guān)節(jié)和趾關(guān)節(jié)構(gòu)成，參見圖4-15。(1)踝關(guān)節(jié)：踝關(guān)節(jié)屬于屈戍關(guān)節(jié)，這種關(guān)節(jié)的特點是一塊骨的關(guān)節(jié)面為關(guān)節(jié)頭，另一塊骨有與此相應(yīng)的關(guān)節(jié)窩，只能做屈伸運動。踝關(guān)節(jié)的上部為脛骨下端及其內(nèi)踝和腓骨外踝，形成關(guān)節(jié)窩；下部為距骨的上面及其兩側(cè)面，形成關(guān)節(jié)頭；構(gòu)成的踝關(guān)節(jié)只能做前后的屈與伸運動，不能左右移動和旋轉(zhuǎn)。腳向背側(cè)移動叫做背屈，腳向跖側(cè)移動叫做跖屈。踝關(guān)節(jié)是連接小腿與腳的關(guān)節(jié)，活動量大，運動的形式復(fù)雜，所以很容易受到運動傷害。例如在打籃球時，腳踝就很容易受到扭傷，如果內(nèi)翻外翻過多，還會造成勞損。所以在設(shè)計籃球等專業(yè)運動鞋時要注意鞋的防護作用。(2)跗間關(guān)節(jié)：跗間關(guān)節(jié)是指跗骨之間形成的關(guān)節(jié)，屬于平面

6、關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)面曲度極小，可以相互磨動，活動范圍很小，保持了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 (3)跗跖關(guān)節(jié)：跗跖關(guān)節(jié)也屬于平面關(guān)節(jié)，結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。其中的第一、二、三跖骨向后接三塊楔骨，第四、五跖骨向后接骰骨。(4)跖趾關(guān)節(jié)：跖趾關(guān)節(jié)是由跖骨頭部與趾骨底部結(jié)合而成的，屬于橢圓關(guān)節(jié)。這種關(guān)節(jié)的特點是一端為橢圓形的凸關(guān)節(jié)面，另一端為凹關(guān)節(jié)面與其相對應(yīng)，能夠做內(nèi)收、外展、屈伸及環(huán)轉(zhuǎn)運動。經(jīng)過特定訓(xùn)練的腳，也能握筆寫字、穿針引線，這與跖趾關(guān)節(jié)的橢圓結(jié)構(gòu)是分不開的。跖趾關(guān)節(jié)的活動很頻繁，在鞋腔內(nèi)應(yīng)該留有關(guān)節(jié)活動的余地，如果鞋子很瘦，關(guān)節(jié)的活動受到擠壓，就會造成磨泡、起老繭、長腳墊、拇趾外翻、腳園重疊的一系列的腳病。不能因為追

7、求“瘦形美”而舍棄腳感的舒適。(5)趾關(guān)節(jié)：趾關(guān)節(jié)由腳趾骨形成，也屬于屈戍關(guān)節(jié)。腳趾能進(jìn)行屈伸活動，不能左右移動和旋轉(zhuǎn)，常見的腳趾靈活移動，其實是由跖趾關(guān)節(jié)來完成的。在設(shè)計鞋楦時，考慮腳趾活動的特點，鞋頭一定要保留適當(dāng)?shù)暮穸取?腳弓腳弓是由腳骨所形成的一種弓狀結(jié)構(gòu)。按照腳弓伸展的方向，可分為縱弓與橫弓兩種類型。縱弓有內(nèi)縱弓與外縱弓的區(qū)別，橫弓有前橫弓與后橫弓的區(qū)別，參見圖4-16。前橫弓是由腳的第一到第五跖趾關(guān)節(jié)組成，變化比較大；后橫弓是由3塊楔骨和骰骨組成，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定；內(nèi)縱弓是由3塊跖骨、3塊楔骨、舟狀骨、距骨和后踝骨組成，腳弓比較高；外縱弓是由2塊跖骨、骰骨和后跟骨組成，腳弓比較低。腳弓

8、是人類區(qū)別于其他哺乳動物所特有的一種生理結(jié)構(gòu)，腳的弓狀結(jié)構(gòu)及附著其上的韌帶、肌肉等共同作用，可以產(chǎn)生很大的支撐力與彈性，當(dāng)人體站立時，體重就會通過腿骨傳遞到腳上。腳弓正常時，行走的腳步就輕松、活動敏捷；如果腳弓下榻形成平足，就會覺得很累，行走時腳步沉重，時間一長還會引起疼痛。人在跑跳時，對腳底所產(chǎn)生的沖擊力可達(dá)到體重的35倍，化解如此大的沖擊力依靠的就是腳弓的變化。在單腳著地受力的瞬間腳弓消失，將垂直的力轉(zhuǎn)為橫向的力，減緩了對腳的沖擊強度，起到了保護腳的減震作用。當(dāng)腳離開地面以后，腳弓又恢復(fù)原來的弓狀結(jié)構(gòu)。在四條腳弓中，只有前橫弓的變化特殊，參見圖4-17。正常的前橫弓呈拱起的弧形結(jié)構(gòu)，當(dāng)受力

9、或負(fù)載時，前橫弓變平消失；在外力除去以后，前橫弓又恢復(fù)原來的形狀，這一過程總在不斷地反復(fù)進(jìn)行著，這是腳正常的生理機能。當(dāng)前橫弓受力不合理時，例如鞋底凹度過大，會使前橫弓下塌，形成一種反弓狀結(jié)構(gòu)，長期下去，會造成韌帶的疲勞、松弛、損傷，從而失去彈性，使前橫弓很難再恢復(fù)到原來的形狀。前橫弓的下塌，必然會連鎖性引起其他腳弓的下塌，最后造成平足。據(jù)2004年中國人群腳型規(guī)律的研究調(diào)查報告記載：中國人腳部健康情況不容樂觀。如弓足的平坦化，我國成年男性的平足率為3050，兒童(611歲)平足率為3027，且越是現(xiàn)代化程度高的城市，發(fā)生率越高，與醫(yī)學(xué)界提出的“平足癥是人類進(jìn)化、物質(zhì)文明發(fā)達(dá)時期的退化病”相吻

10、合，并以青少年兒童尤為明顯。患平足的人，長時間站立、行走，都會引起疲勞疼痛，影響著身體的健康，在靴鞋的設(shè)計中，一定要保護好腳弓，杜絕不合理的受力方式，使腳能穿上舒適、美觀、健康的鞋子。二、腳的肌肉、血管與神經(jīng)腳在運動中，骨骼的活動是處于被動地位的，因為只有附著在骨骼上的肌肉進(jìn)行拉伸的作用，才能使骨骼運動起來。下面先對肌肉進(jìn)行了解。1腳的肌肉 腳上的肌肉有足背肌和足底肌兩部分，可以使腳趾進(jìn)行屈伸活動。當(dāng)足背肌收縮時，腳趾伸展；當(dāng)足底肌收縮時，腳趾彎曲。腳上的肌肉不是孤立存在的，大部分都與小腿上的肌肉連成一體，觀察一下在腳趾做屈伸運動時，小腿的前后都會有肌肉在活動。小腿上的肌肉可分為三群，分別是前

11、群肌、后群肌和外側(cè)群肌。當(dāng)腳背做上下活動時，用手摸著小腿的正面，就會感覺到有一組肌肉也在活動，這就是前群肌。外側(cè)群肌位于小腿的外側(cè)，當(dāng)足外翻時這群肌肉就會活動。當(dāng)腳后跟不斷地進(jìn)行上下提拉時，同樣會感覺到在小腿的后面也有一組肌肉隨之運動，這就是后群肌。后群肌分為深淺兩層，淺層的是小腿三頭肌，肌肉腹部就是俗話說的“小腿肚子"，三頭肌延伸到腳踝關(guān)節(jié)以上部位時，就形成了一條有力的跟腱，附著在跟骨上面，可以使腳后跟輕松提起，使人體在跑跳時能夠抬起身體。后群肌的深層肌肉在淺層肌的下面，主要起屈趾和足內(nèi)翻的作用，并能使腳底形成弓狀結(jié)構(gòu)。大多數(shù)肌肉都是梭形的，中部粗大，稱為肌腹，向兩端逐漸變細(xì)，最后

12、構(gòu)成肌腱或肌膜。每塊肌肉都有兩個附著點：起點和終點。起點是肌肉運動時不動的端點，終點是運動時活動的端點。每塊肌肉至少要跨過一個關(guān)節(jié)，當(dāng)肌肉收縮或弛緩時，就產(chǎn)生了關(guān)節(jié)的運動。腳步的屈和伸、內(nèi)收和外展、內(nèi)旋和外旋，無論哪種動作，都是由兩組肌肉群配合來完成的，其中一組肌肉產(chǎn)生收縮的作用，另一組肌肉產(chǎn)生弛緩的作用，這種協(xié)調(diào)的配合才能使關(guān)節(jié)產(chǎn)生活動。了解了肌肉產(chǎn)生運動的原理，就不難理解為什么穿上不合腳的鞋子會引起腿部發(fā)酸、發(fā)脹、疲勞、膝蓋疼痛、甚至造成腰疼。穿著過于瘦小的鞋子，壓迫腳趾、壓迫腳背、肌肉會因直接受到擠壓而產(chǎn)生疼痛。如果穿著肥大不合腳的鞋子，為了防止鞋子脫落，走路時肌肉就會處于緊張的狀態(tài)，想

13、把鞋鉤住，其結(jié)果必然是使肌肉疲勞、發(fā)酸和疼痛。在穿著高跟鞋時，腳的跖趾部位受力加大，此外，為了保持身體的平衡，必須要“挺胸、抬頭、提臀、收腹"，這種姿勢看上去很美，但身體上的大部分肌肉都處于緊張的狀態(tài)，端著這種架式會感覺到很累，肌肉長久地緊張下去，就會造成全身不適。雖然有些人會習(xí)慣于這種穿著模式，但是并不排除對身體造成的損傷。當(dāng)然，短時間穿一穿高跟鞋、美一美也是完全可以的，就是不要過度。腳上的肌肉群與小腿、大腿、臀部、腰部的肌肉群都是相連的，穿著結(jié)構(gòu)不合理的鞋最終會對身體造成一系列的毛病。2腳的血管與神經(jīng) 人的腳上分布著大量的血管和神經(jīng)，血管可以輸送養(yǎng)料、帶走新陳代謝的廢物，神經(jīng)系統(tǒng)

14、維持著正常的生彈機能。人體的動脈血循環(huán)依靠的是心臟的壓力，而靜脈血的循環(huán)依靠的是肌肉的收縮作用。由于腳處于距離心臟最遠(yuǎn)的位置，是氣血和傳導(dǎo)都較難于達(dá)到的器官，因此增加腳部的運動可以促進(jìn)血液循環(huán)。如果腳部的血液循環(huán)功能減弱，靜脈血回流不足，就會引起局部酸性代謝廢物的積聚，這些積聚的廢物會引起腳的疲勞和沉重感，如果積聚物集中在關(guān)節(jié)上，還會引起神經(jīng)痛、風(fēng)濕癥。如果腳部的血液循環(huán)變壞，直接受到損害的器官是腎臟。所以人們把腳比喻成“人體的第二心臟"?？梢娫O(shè)計一雙好的鞋子、生產(chǎn)一雙好的鞋子、穿上一雙好的鞋子是多么的重要。人體的神經(jīng)系統(tǒng)具有保持有機體與內(nèi)外環(huán)境不斷平衡的作用。在腳的底部有著豐富的神

15、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，也是身體經(jīng)絡(luò)集中的地方，人體各部位的器官都可以在腳底找到相應(yīng)的足部反射區(qū)。通過刺激這些神經(jīng)反射點，會改善腳的微循環(huán)，能顯著促進(jìn)疾病的治療。在人體的十四條經(jīng)脈中，有六條經(jīng)脈都從腳上經(jīng)過。在屈足時，腳底心有一凹陷處，這就是涌泉穴。該穴有“主降一切”的作用，專治頭頂痛、目昏花、小兒驚風(fēng)等，臨睡前按摩此穴位，還有治療失眠的作用。各種的磁療鞋、理療鞋、藥療鞋，都是依據(jù)足部反射原理設(shè)計的。據(jù)推算，世界上約有25的人受著不同程度的腳疾的痛苦，而這些腳疾許多都是因為長期穿著不合適的鞋子造成的。中國有句老話是：人老先老腳。腿腳不靈活了，就要進(jìn)入老年期了。因此老年人的腳需要特別的呵護，在即將進(jìn)入老年時代的

16、條件下，為老年人開發(fā)設(shè)計舒適合腳的鞋子，既有社會意義，又有經(jīng)濟價值，這是一個潛在的巨大市場。三、腳的皮膚覆蓋于腳上的皮膚與其他部位的皮膚一樣，具有保護肢體、調(diào)節(jié)體溫、排泄廢物和感受刺激等作用。皮膚的構(gòu)造，可分為表皮層和真皮層兩層。表皮層在最外層，能防止細(xì)菌侵入肌體。腳的表皮層，具有明顯的五層結(jié)構(gòu)，它們是：基底層、棘狀層、顆粒層、透明層和角質(zhì)層。真皮在表皮的下面，由致密的結(jié)締組織所組成，平均厚度在12mm，腳底可達(dá)3 mm厚。真皮內(nèi)還有豐富的血管、淋巴管、神經(jīng)末梢，以及汗腺、脂腺、毛根等皮膚衍生物。趾甲是表皮角質(zhì)層所變的，致密而透明。甲下的皮膚稱為甲床，埋藏在皮膚內(nèi)的甲稱為甲板，這是甲的生發(fā)點。

17、腳的皮膚同樣能進(jìn)行呼吸，不斷排放二氧化碳，隨著周圍環(huán)境溫度的升高，排放量也會不斷增加。如果把腳放在塑料袋子里，也會有憋悶的感覺，因此在選擇制鞋的材料時要注意它的透氣性能。 腳的皮膚也能蒸發(fā)水分，在靜止?fàn)顟B(tài)時，水分以水蒸氣的形式自體內(nèi)排出，每小時蒸發(fā)0. 51.69 g，起到調(diào)節(jié)體溫的作用；中等負(fù)載時，每小時蒸發(fā)183.2 g；腳在劇烈的運動時，隨著運動量的增加，降溫的作用也要增加，蒸發(fā)的水分就會變得更多，每小時蒸發(fā)612 g。此時水分則以出汗的形式排出。因此在選擇制鞋材料時，還要注意材料的透水汽性能和吸濕性能。為了適應(yīng)氣候的變化，人體會自動調(diào)節(jié)體溫，人體正常的體溫在36.5°左右，體

18、表的溫度要低于體內(nèi)，四肢的溫度還要低些，兩腳底的溫度最低。當(dāng)腳處于1 01 5°時，就易患感冒；當(dāng)腳處于10°以下時，就會引起凍傷。因此，在選用冬季產(chǎn)品材料時，要注意他們的保暖性，在選用夏季產(chǎn)品的材料時，要注意它們的散熱與隔熱性。人腳出汗是不可避免的，除了與運動量的大小有關(guān)外，還與汗腺的分布密度有關(guān)。在全身的皮膚中，以手掌和腳底的汗腺分布最多，在腳底上又以腳心和跖趾部為分布密度最大，每12 有300350個汗腺。雖說是汗液，也分為“有色汗液與“無色汗液”的區(qū)別。如果是由于單純溫度升高的作用而出的汗，一般是無色汗液，主要成分是水和無機鹽，無色無臭、略有咸澀味；如果因為緊張、興奮、疲勞、驚嚇等神經(jīng)作用而出的汗，則屬于有色汗液，主要成分除了水和無機物外，還有尿素、脂肪、蛋白質(zhì)、脂肪酸等有機物，這些有機物在細(xì)菌的作用下很容易被分解，分解后的產(chǎn)物呈酸性，很容易污染鞋襪，并產(chǎn)生難聞的氣味，腳臭鞋臭也就由此而來。通常，我們把制鞋材料的透氣性、透水汽性和