足の怪我のメカニズム

足のアーチと衝撃吸収という役割について

足のアーチの重要性を耳にすることもあり、扁平足などで足のアーチが崩れると怪我をしやすいと言われています。

今回は足のアーチのメカニズムを中心に解説していきたいと思います。

 

ポイント

  • 足のアーチには衝撃を吸収する役割があり、アーチが高すぎても低すぎてもよくないようです
  • 足のアーチの高さ次第で怪我をする場所が変わってくる可能性があります
  • 足のアーチの硬さ次第でも衝撃吸収能力が変わってきます

 

足のアーチは衝撃吸収に役立つ

足のアーチがあることで体重が足全体に分散されうまく衝撃を吸収することができると考えられています。

ウィンドラス機構と足のアーチ

参照https://podiatry.com/etalk/index.php?topicid=15914&section_id=14

これは橋などの建築物でもアーチ構造を取り入れることで負荷が分散され、この仕組みが取り入れられていると言われています。

 

アーチの高さと衝撃吸収能力

アーチは高すぎても低すぎても衝撃吸収能力が低下してしまうと考えられています。

高いアーチと低いアーチ

  • 実際にアーチが高い人は歩行時などに通常より大きな力が地面にかかっていたことが報告されています
  • 足のアーチが低い人はジャンプ着地時などに通常より大きな力が地面にかかっていたことが報告されています

こういったことから足のアーチは衝撃吸収と関係していると考えられており、足のアーチを整えることは怪我予防につながると言われているわけです。

 

アーチの高さで怪我をする部位が違う?

アーチが低い場合もアーチが高い場合も衝撃吸収能力が低下しているのですが、それぞれ違う種類の怪我が発生しやすいと考えられています。

 

足のアーチの高さと怪我の種類

(Williams et al 2001より引用)

一般的にアーチが高いランナーは疲労骨折や足部の怪我が多く、アーチが低いランナーはどちらかというと膝の怪我が多い傾向にあるようです3〜6

一口に衝撃吸収能力が低下すると言っても、アーチが高い場合とアーチが低い場合とで身体にかかる負荷は異なってくる可能性があります。

 

他の部位の動きでも衝撃吸収能力が変わる

衝撃吸収能力はアーチの高さだけで決まるものではなく、足首や膝、股関節などの動きなどによっても影響を受けます。

 

足首の動き

足首の関節の動きは衝撃吸収に影響しているのではないかと考えられます。

足部のプロネーション

ある研究ではアーチが低いグループのほうが着地時の足首の関節に動きが大きいことが確認されています

 

膝や股関節による衝撃吸収

足首の関節だけでなく膝や股関節の動きでも着地時の衝撃吸収ができると考えられています。

ある研究では足のアーチが低い人達はジャンプ着地時に膝や股関節の動きが大きくなっていたことが報告されています

ジャンプ着地

このように足のアーチだけで衝撃吸収ができない場合には、膝や股関節も含めた動きなどで衝撃吸収を補っているのではないかと考えられています。

アーチが低いランナーの膝の怪我が増えているのはこういったところも関係しているかもしれません。

 

アーチの硬さも影響している

足のアーチの高さが同じでもアーチの硬さ次第で身体への負荷が違ってくる可能性があり、

足のアーチが高いと足が硬い傾向にあるということが言われています。

足のアーチの崩れ

  • 1000人を超える人達を調べた研究ではアーチが高い人はアーチが硬くなっている傾向があり、アーチが低い人はアーチが柔らかい傾向があるようです
  • アーチが硬い人とそうでない人のランニング動作を解析したところ、アーチが硬い人のほうがより大きな力が地面に加わっていたそうです

このように足のアーチが硬いことで衝撃吸収能力が低下し、身体への負荷が変わってくる可能性があります。

 

まとめ

身体への負荷はアーチの高さだけで決まるものではなく、関節の動きや硬さなどによっても影響されますし、他にも履いているシューズの違いによっても影響されます。

 

<参考文献>

  1. Carson DW, Myer GD, Hewett TE, Heidt Jr Robert S, Ford KR. Increased plantar force and impulse in American football players with high arch compared to normal arch. The Foot. 2012;22:310-314.

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  3. Williams DS, McClay IS, Hamill J, Buchanan TS. Lower Extremity Kinematic and Kinetic Differences in Runners with High and Low Arches. Journal of Applied Biomechanics. 2001;17(2):153-163.

  4. Williams DS, McClay IS, Hamill J. Arch structure and injury patterns in runners. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2001;16(4):341-347.

  5. Kaufman KR, Brodine SK, Shaffer RA, Johnson CW, Cullison TR. The Effect of Foot Structure and Range of Motion on Musculoskeletal Overuse Injuries. Am J Sports Med. 1999;27(5):585-593.

  6. Simkin A, Leichter I, Giladi M, Stein M, Milgrom C. Combined effect of foot arch structure and an orthotic device on stress fractures. Foot Ankle. 1989;10(1):25-29.

  7. Ra Z, C T, Hj H, J S, M N. The Relationship Between Arch Height and Arch Flexibility A Proposed Arch Flexibility Classification System for the Description of Multidimensional Foot Structure. Journal of the American Podiatric Medical Association.

  8. Williams DSB, Tierney RN, Butler RJ. Increased Medial Longitudinal Arch Mobility, Lower Extremity Kinematics, and Ground Reaction Forces in High-Arched Runners. J Athl Train. 2014;49(3):290-296.

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