足部骨坏死的生物力学分析

　　(一)正常足部的生物力学

　　足的生物力学比较复杂。它与踝关节的生物力学明显的不同，但也有人认为足的一部分和踝是一个单位。第2跗跖关节在足中部回缩，与中间楔骨形成一个关键性结构，这种结构限制第2趾线的运动，加强第l趾线的稳定性。外侧趾线的活动大于第2趾线。

　　所以第2趾线的相对僵硬在站立后期起重要作用，为了趾离地，负荷将转移至前足，这样加大的负荷将落在第2跖骨上，第2趾线的强度必须加大。过高的重力负荷传至这趾线上，可使第2跖骨变厚。在分析站立时负荷传导至各个跗骨关节时，虽无法追踪力通过的各个纵向行径，但负荷最大处应在纵弓的最高点，它们也承受最大的负荷。Lisfranc关节(由跗跖关节组成)是在足中部，可稳定第2跖骨，使之成为前足最坚实的部位，能在行走时承受最大的负荷；在站立时，负荷平均分布于后跟和跖骨头。拇趾承受的负荷是其他跖骨所承受的两倍，在行走时，多数负荷传至第2跖骨；在行走时，地面反作用力在后跟着地时，略偏于后跟中心的外侧，然后再向外移至骰骨，最后在趾离地时，又移至第2跖骨和拇趾。

　　(二)足跖骨头骨坏死的生物力学

　　由于第2跖骨长于其他跖骨，而且第2跖骨近端又被3块楔骨所包绕，活动度最小，负重时该跖骨头因承受过度压力可引起骨质压缩、髓内压上升和血管栓塞，最终导致骨坏死。足内结构的轻微变化将改变负荷的分配。负重的轻微改变也会改变负荷的分布。

　　在步态站立相时，负荷中心向前很快伸延至拇趾。站立相的后期，增加的负荷倾向于传递至第2跖骨头。增加负荷的原因有二：第2跖骨比其他跖骨均长，所以后跟抬高，负荷向前移动时，由于第2跖骨头比其他跖骨头更在远侧，有倾向将地面反作用力集中于第2跖骨头。此外，与其他足中部关节比较，第2跗跖关节较僵硬，因而在负荷下很少会屈服。由于第2跖骨最长，活动度小，负重时承受的压力过大，反复发生微骨折，软骨下骨质缺血，骨松质凹陷，致软骨面变形，并且常伴发滑膜炎，如果病程迁延且加重时，可出现活动受限，特别是伸趾活动的受限，使跖骨干所承受的应力增加，导致骨皮质增厚，骨软骨碎裂。