(1)陸上で直立して生活していると.両足に体重がかかるため.かかとの骨が成長し.足の中で一番大きな骨になる。
(2)立位や歩行では.足の柔軟性と前方への推進力が求められるため.舟状骨と内側楔状骨が上に上がり.足の縦アーチを形成していること。
(3）本来.外反母趾は握りやすくするために.第2趾から斜めに細長く残して.一定の角度を形成し.親指と同じようにしなやかに動くものであった。 直立歩行するために.親指と第2指は平行に近く.斜めに外転しなくなり.靭帯でつながっているため.動きが小さくなっています。
(4) 足のアーチが形成されると.このアーチ構造を維持するために.足の靭帯が発達・成長する。 足をつかむ動作がなくなると.足の固有筋が萎縮し.退化する。
中国では.アーチの高さは一様ではなく.足の強弱を表すものではない.と方賢治は考えています。 例えば.小児麻痺後のハイアーチの患者さんでは.アーチは高いが弾力性がなく.歩行が醜い。 バレエダンサーの場合.アーチは平らになりますが.足の固有筋が発達しているため.軽やかで美しく.弾力性のある歩容が得られます。 そこで方さんは.さまざまなアーチの高さの形成には.人々の生活や習慣.住んでいる環境が関係していると考えている。 かつて中国南東部の農民は一年中裸足で働き.畑ではせいぜいわらじを履く程度だった。 このような足は.靴や靴下.無拘束で.自由に動くことができ.元の筋肉の靭帯の緊張と弾力性を維持し.軟組織の収縮につながる要因はなく.第二に.終日フィールドワーク.足の内部と外部の筋肉が行使されている.筋肉の発達は良いですが.足のアーチの保護機能を再生することができます。 このような農家では.偏平足になることはほとんどありません。
現代の物質文明が開発され.我々はすべての靴と靴下を着用し.ハイヒールの靴があり.いわゆる “ロケット “尖った靴もあり.足の水平方向の拘束は.筋肉の緊張の状態で頻繁にあるように.プラス道路がフラットできちんとした.バス.または自転車に乗って外出.ほとんど活動していません。 このような状況では.足の筋肉は運動不足になり.十分な力を発揮することができません。 これに.裕福で体力のある人が加わると.体重が増え.足のアーチが体重に耐えられなくなり.偏平足になりやすいのだそうです。 したがって.扁平足は人類の進化と物質文明の発達の時期における退化した病気と見ることができる。 以上の考察から.ローアーチや偏平足は扁平足とは言い切れないことがわかる。 足のアーチは衝撃を吸収するもので.良いアーチは柔軟であるべきです。 靭帯が硬いハイアーチや.靭帯が緩く足の筋肉が弱いローアーチは.痛みの原因になることがあります。 足のアーチは平らですが.靭帯が強く.足の筋肉も強く保護されており.柔軟性もあるため.無症状でいられるのです。 そこで.足のアーチが低く.足が裏返り.弾力性がなく.歩いたり立ったりするときに足が痛む状態を「偏平足症候群」と定義しています。
アーチの臨床解剖 足には横アーチと縦アーチの2つがあり.後者は外側縦アーチと内側縦アーチに分けられる。 アーチの形は.骨そのものの形と.靭帯や筋肉の強さによって保たれているのです。 アーチを構成する骨と.それを維持する靭帯や筋肉は密接な関係にあり.互いに影響し合っています。 特に縦アーチは重要で.縦アーチが崩れると横アーチが消えるが.横アーチが崩れても縦アーチはそのまま残っている。
足には種子骨を含めて28個の骨があるが.種子骨と距骨以外はすべて奥が広く.下が狭くなっており.これらが組み合わさって自然なアーチを形成している。 足の前面の横断面では.足根骨と5本の中足骨がアーチ状に並び.中足骨基部の横アーチが顕著になり.中足骨頭部が浅くなるように配置されています。 横アーチの完全性は縦アーチの存在に依存します。 内側縦アーチの後腕は踵骨と距骨からなり.前腕は第1.第2.第3楔状骨と中足骨からなり.その上に舟状骨が乗っている。 内側縦アーチはアーチが高く.後腕は短く.前腕は長い。 第1中足骨は進化的に欠点が残っており.第2中足骨との結合が十分に強くない。 距骨突起と踵の舟状骨の間には関節面がなく.踵舟状靭帯でつながっているだけで.距骨頭の裏側はこの帯に押されているので.内側縦アーチの抵抗は少なくなっているのです。 外側縦アーチでは.後腕が踵骨.上部がダイス骨.前腕が第4・5中足骨となる。 外側縦アーチの踵とダイスの関節が広く平らなので.立った時にしっかりと地面につくことができ.第4中足骨と第5中足骨が強くつながっていて.外側縦アーチが低くなっているのです。 結論として.縦アーチの後腕は短く単純な構造であり.踵骨は内側と外側の縦アーチの共通基部であるため.踵骨が大きく発達しているのである。 縦アーチの前腕は長く.構造的に複雑で.特に第1中足骨は進化的に欠損を残し.弱点を構成している。 そのため.足の外側の縁は内側の縁よりも強くなっています。 靭帯は.足のアーチを構成する骨と骨のつながりを維持する重要な組織である。 足背が突出していて体重の負荷が少ないため.靭帯が太くて強い.靭帯が弱くて中足骨側に大きな負荷がかかる.これもアーチの維持に特に重要なことです。 長中足靭帯は踵の骨とダイスの骨をつなぎ.短中足靭帯は踵の骨と中足骨の骨をつないでいます。 中足骨靭帯は.別名弾性靭帯とも呼ばれ.踵骨の距骨突起から舟状骨の付け根まであり.距骨頭がつぶれたり内側に傾いたりしないよう.強度と弾力性に富んだ構造になっています。 中足骨腱膜は踵結節から始まり.5本の腱帯に分かれ.屈筋腱鞘と中足骨頭横靭帯で終わり.弓の弦のように縦アーチを維持しています。 足関節の内側三角靭帯は.内側の足首と踵の骨をつなぎ.その外反を防いでいます。
筋肉は.足のアーチを維持するための第3の防御線であり.最も重要なものです。 前者は退化して人体での役割はほとんどなく.アーチの維持に補助的な役割を果たすだけである。 したがって.足のアーチの維持は.主に以下のような外在筋の働きに頼っている。
(1) 前脛骨筋：足関節の前内側を通って.第1中足骨の付け根と第1楔穴の内側で終わります。 足関節の背屈を可能にし.踏み込んだ時に足を前に持ち上げ.さらに足の内側を持ち上げ.縦アーチを大きくし.足を内側に向けることができます。
(2）バネ靭帯の基部を走る後脛骨筋は.舟状結節.楔状骨.ダイス骨.第2～4中足骨の基部で終わるが.舟状骨がその主な停止部である。 後脛骨筋が収縮すると.舟状骨が内側の足首に接近して距骨頭をしっかりと保持し.バネ靭帯を強化して距骨頭が沈んで内側に傾くのを防ぎ.足全体が距骨頭を中心に内側に向き.内反位になる。
(3) 長腓骨筋：外くるぶしの後面と外側面.ダイスの骨溝を経由して足底へ.第1中足骨の付け根と第1楔穴の中足側面で上がり.前脛骨筋とバランスよく協力すると.2本の強い吊りバンドのように.両足の内側と外側面を包み込んで足底のアーチを上に持ち上げています。
(4) 腓腹筋：その作用により.踵骨の前面が底屈し.縦アーチが下がり.足のアーチの構造が破壊される。 そのため.腓腹筋の拘縮や短縮がある人は.扁平足症候群になりやすいと言われています。
まとめると.特徴的な形状の骨がいくつも集まってできているアーチは.普段は安定しており.一度加重すると重力が靭帯に伝わるように適切に下がり.靭帯が適切な張力に達すると.足の内外の筋肉が靭帯を補助してアーチの構造を維持するために収縮し始めることがわかる。 骨はアーチの第一の防御線.靭帯は第二の防御線.筋肉は最も重要で最後の第三の防御線である。 足裏の中足骨側に十字に張り巡らされた多くの強固で複雑な靭帯は.どんなに丈夫でも無制限に負荷をかけることはできません。 過負荷や慢性的な負担がかからないように注意しないと.足底靭帯は徐々に伸びたり緩んだりして.正常なアーチ構造を保てなくなるのです。 足の内外の筋肉の収縮によってアーチを支え.靭帯に体重が直接かつ完全にかかるのを防ぐ。 さらに重要なことは.足の筋肉は運動によって強化することができ.アーチ構造を積極的に維持することができるということです。 靭帯については.強くするための積極的な運動はありません。 したがって.第三の防衛線である筋肉は最も重要であり.何らかの手段で強くすることができる唯一の組織である。
足裏アーチの臨床生理 足裏は身体の支点であり.歩行時や起立時には踵骨と第1・5中足骨頭の3点で体重がかかる。 下肢の体重を支えるラインは.膝蓋骨の中心から第1中足骨と第2中足骨の間を通っています。 足裏のアーチは弾力性があり.歩行時に発生する衝撃を吸収することで.関節や内臓を保護することができます。 歩くときは.筋肉が収縮し.足の骨が連動して強力なレバーとなり.体を前に進める。 歩行時には.まず踵が地面に着地し.次に地面で足の外側縁に移動し.中足骨頭を経由して外反母趾の中足関節に移動し.内側縁を経由して踵に戻るという動作が行われます。 つまり歩行活動.0は足の裏→外→前→内→裏の円運動を繰り返すことです。 これらの動作は筋肉の収縮に頼って行われるため.足の靭帯への負担は少ない。 適度な歩行は足裏のアーチにとって有害ではなく.有益なものです。 人は直立すると.足のアーチを維持する外側の筋肉が完全に弛緩し.体重はすべて足の靭帯で負担されるため.長時間の立ち仕事が続くと靭帯に負担がかかりやすく.筋肉の萎縮を助長し.結果として偏平足症候群が発生するのです。
人が走ったりジャンプしたりするとき.かかとが地面につかず.左右の前足が同時に地面につくことで.両足の筋肉が次々と収縮し.緊張と調整の両方が行われ.靭帯の負担が少なくなるので.適度に走ったりジャンプしたりして.足のアーチも効果的です。 しかし.前提の良いアーチがなければならない.アーチの弾性を失っている.またはアーチが崩壊している.あまりにも多くの実行に適していない.アクションをジャンプします。 ハイヒールを履くと.立ったり歩いたりするときに.広背筋などの筋肉が高い緊張状態になりますが.ヒールのないフラットシューズを履くと.筋肉が過度にリラックスして靭帯の負担が大きくなります。 いずれも足裏のアーチの維持には不利な条件です。 そのため.中程度の高さのヒールの靴を履くことが適切です。
病因と分類
アーチが低いからといって.必ずしも偏平足とは限りません。 しかし.偏平足症候群では.常にアーチが低く扁平で.外骨腫や弾力性の低下も見られ.長時間の立ち仕事や歩行で痛みを感じることもあります。 扁平足症候群の原因はさまざまで.まだ統一された分類はありませんが.現在では原因によって.次のように分類されています。
1.先天性扁平足症候群
先天性構造性扁平足症候群：足の骨の構造的な変形がある患者さんです。 生まれつき変形が硬い人もいれば.活動量が増えて10歳前後で急激に発症してから変形や症状が出る人.生活環境や医療の充実により症状が出ない人など.さまざまです。 これらの変形には.足根管.垂直距骨.傍脊椎骨などが含まれます。
先天性姿勢性扁平足症候群：構造的な変形を伴わない先天性姿勢性扁平足症候群は.以下のような形で発症することがあります。
(1) まだ歩いていない.あるいは歩き始めたばかりの乳幼児では.足の裏に脂肪組織が多く.これに足の内外の筋肉が未発達なため.縦アーチがないように見えるが.実際には縦アーチがあり.これを仮性扁平足という。
(2)お子様の片親または両親が軽度または重度の偏平足症候群であること。 出生後.靭帯の弛緩と筋力の低下があり.体重をかけると足のアーチが沈み込んで外反し.体重をかけない場合は足のアーチが元に戻るのが特徴です。 軽度の偏平足で.生活環境や医療環境が良好な場合は.適時療育指導を受け.整形外科のブーツを履き.足の筋肉を鍛えることで.偏平足の症状が出なくなります。 扁平足の程度が重く.医学的な指導が不足していると.扁平足症候群が発生します。
(3)外反症；子供の足の内側三角靭帯の弛緩により.足が正常な位置から脛骨-F側に外旋し.その結果.下肢の力線が第1中足骨と第2中足骨の間.時には第1中足骨の内側にも移動し.外反膝変形を起こすことが多くなります。 子供には痛みや違和感はなく.内側顆の顕著な突出とアキレス腱とアキレス腱の軸が外側に回る程度です。 体重をかけない足であれば.変形は消失し.縦アーチは崩れません。 子供が歩くと.つま先が内側を向くことが多いので.荷重線が足の中心や外側に移動し.無意識に自動的に変形が矯正され.変形がなくなると正常な歩行に戻るのです。 そのため.この歩き方で歩くように促す必要があります。 歩行時につま先が内側に向かない子は.靴底を馬の踵に付け足す.つまり踵の内側を0.42cm上げ.内側の縁を1.25cm前に出し.立った時に体重を足の外側に移動させ.足を内側へ向けることができるようにします。 このかかとを下腿と足が正常な関係に戻るまで継続的に当てる必要があります。
2.後天性扁平足症候群（Acquired Flatfoot Syndrome
後天性構造性扁平足疾患：患足は正常で.構造的変形や機能的異常はない。 骨や軟部組織の変形による外傷後や.敗血症性感染を伴う足趾炎など。 骨が破壊されたり.小児麻痺や脳性麻痺などで足の筋肉が麻痺したり.血管疾患による慢性的な低酸素状態によって足の筋肉が萎縮することで変形が起こります。 いずれも足のアーチが崩れて痛みが生じ.後天性構造性扁平足症候群となる場合があります。
後天性姿勢性偏平足症候群：構造的な変形はないものの.足の靭帯が弱く.足のアーチを維持する内外の筋力が体重に見合わないため.足のアーチが崩れて偏平足症候群が形成されるもの。 この症状は.(i)身体が急速に成長し.活動量が増える幼児期に.足の長さ.体重.活動量の急激な増加に足の筋力が適応できない.(ii)体重が増えても筋力がそれに伴って増加しない中高年期に起こりやすいと言われています。 足のアーチの安定性は.足の内外の強い筋肉によって維持されており.この筋肉が萎縮したり弱くなったりすると.姿勢性扁平足症候群を引き起こします。 たとえば.思春期の開発期間.長さと体重の急激な増加.および栄養不良.睡眠不足.または通常.突然の長距離または長すぎるために立って運動しない.中年と高齢者の体脂肪.妊婦.突然の体重増加.長年の病気のベッド.一度地面.不適切な靴.足の筋肉の萎縮や痙攣をもたらすの重さなど。 以上の原因により.足のアーチを維持し体重を支える足の筋肉が十分でなくなり.縦アーチが押し下げられ.偏平足症候群の症状が現れるのです。
臨床症状
足の構造的な異常によって起こる先天性・後天性構造性扁平足症候群は.いずれも特異的な扁平足症候群であり.別項で説明する。 以下.先天性姿勢性扁平足症候群を中心に臨床症状や治療法について説明します。 臨床症状は一般に3段階に分けられる。
初期段階：長時間立ったり歩いたりしていると.足が疲れて痛みや違和感を感じ.足底部が温かくなり.足の中心や背中が腫れているように見えることがあります。 低アーチと足部外骨腫を除き.足の姿勢に明らかな変化はない。 足の動きに軽度の倒立制限がある。 あとは.何事もなく。 舟状骨棘関節に軽い圧迫痛がある場合があります。 これらの症状は.安静にしていれば完全に消えます。
中期の段階。痙性期とも呼ばれる。 初期段階を治療しないと.主に腓骨筋の痙攣として現れる痙性期に移行し.足は外転.内転.背屈位となり.動きが制限され.内縦アーチが沈下して内側に傾き.内側距骨の変形が顕著となります。 この時点で痛みが増し.歩いたり立ったりすることが維持できなくなります。 長時間休んでも回復しないことが多い。
後期：トニックステージとも呼ばれる。 痙性腓骨筋の治療を行わず.痙性筋が強直し.足の骨の間の靱帯が大・小とも強直するため.足は外反・外転・背屈位に固定されます。 この変形は.長時間安静にしていても.麻酔をかけていても元に戻ることはありません。 しかし.痛みが軽減された場合や痛みがない場合は.短距離の歩行は可能ですが.長距離のランニングやジャンプ.歩行は非常に困難です。 歩行は重く柔軟性に欠け.衝撃力を吸収できないため.時間の経過とともに膝.股関節.腰部の体重負荷関節に外傷性関節炎や痛みが発生するようになる。
初期段階から直接強直期に入る患者さんもいれば.初期段階に長くとどまる患者さんもいます。 長期扁平足症候群の患者さんでは.足に二次的な変化が起こることがあり.その代表的なものとして.①外反母趾：縦アーチの崩壊とそれに伴う横アーチの消失により.前足部が広くなり.外反母趾の近位指骨は.外反筋に引っ張られて.外反が起こります。 外傷性関節炎：主に距腿関節.舟状楔状関節.踵節関節.中足趾節関節に起こり.軟骨の萎縮により関節空間が狭くなり.関節縁が骨化し.第1中足骨頭の内側が骨化することが多く.バニオンが腫脹することがあります。
脊椎動物でアーチを持つのは人間だけであり.アーチの存在は人間の特徴を示すと同時に.人間の進化の過程を示す指標ともなっている。 人類の祖先は森に住み.樹上生活を営んでいた。 上肢と下肢の機能に明確な分業はなく.登ったり掴んだりが基本だったので.手足も同様で.アーチはなく.前足部は発達し.足指は長く柔軟で.かかとは体重がかからず.かかとの骨は小さかったという。 この時.足の姿勢は前足が内側に回転し.足の内側の縁が凹み.外側の縁が盛り上がるような形になっていました。 人類が進化し.樹上生活から平地生活へ.そしてより重要で決定的な直立生活へと移行したとき.手と足との間に明確な役割分担があったのである。 手は主に労働生産に従事し.足は体重を支える歩行に専念していた。 それに伴い.足の構造や形も変化していった。