足底筋膜のバイオメカニクス機能
足底筋膜は静的立脚時に足の縦アーチを支持します。 静的立脚のシミュレーションで足底筋膜を切断すると、中足骨のスプレイとアーチ形状の悪化が起こり、足底筋膜は足内部の横方向および縦方向のタイバーシステムの一部を形成していることが示唆されます。
静的立脚時には、内側縦アーチは、足底筋膜が圧縮要素同士をつなぐテンション要素またはタイバーとして作用し、トラスに例えられました (Hicks 1955)。 体重負荷と脛骨の内旋により、アーチの伸展は、部分的には足底構造内の張力によって制限される (Sarrafian 1987)。 足底の靭帯はすべて動きを制限する上で重要であると思われるが、Huangら（1993）は、足底筋膜がアーチの維持に最も貢献していることを示し、足底筋膜の切除によりアーチの硬さが25％減少したという。 しかし、興味深いことに、長・短足底靱帯、バネ靱帯、足底筋膜を切除しても、アーチは元の剛性の65％を維持しており、骨の形状など他の構造が静的立脚時の内側縦アーチの安定性に最も影響を及ぼす可能性があることが示唆されています。
体重をかけない状態では、足指の背屈により足底筋膜の張力が増加し、対応する中足骨の底屈と内側縦アーチの上昇が起こる、いわゆるwindlassメカニズムが示されています (Hicks 1954年)。 しかし、静的立位など体重がかかる状態では、中足骨の屈曲は地面反力によって抵抗され、アーチの上昇は足部と下肢の上反と外旋の複合動作によって達成される。 このような運動パターンは、アーチの安定性を高めると考えられ、風切羽機構の活性化は、歩行の推進期において重要であると臨床的に考えられている。
終末立脚時に生じるようなつま先背屈と子宮筋活動が連動すると、足底筋膜への内部負荷は効果的に増幅される可能性があるとされている。 Carlsonら(2000)は、第1中足趾節関節の30°を超える背屈は、アキレス腱を通して最大500Nの負荷をかけることにより、終局立脚(歩行サイクルの45%)をシミュレーションしたときにアキレス腱を超える筋膜負荷を引き起こすことを指摘しました。 この結果は、アーチ高さの増加（windlassメカニズム）が明らかになる前に約20°の外反母趾が生じることが示されている動作解析研究と一致していますが、このモデルでは足部の固有筋と外反筋によるアーチ支持の効果は考慮されていません。 長趾屈筋、特に後脛骨筋は、準静的試験中にアーチ支持の影響を及ぼすことが示されており（Kitaokaら、1997）、踵が支持面から上昇するとさらに増幅される（Sharkeyら、1998）。 さらに、歩行中のウインドラス効果に伴うアーチ高の増加は、固有筋活動のピーク、胃底筋群の活動の低下、垂直荷重の減少、足関節の底屈、水平推進力のピーク、両脚支持の開始と一致すると報告されている。 これらの要因を総合すると、足底筋膜の内部負荷を最小化するように作用することになります(Wearing et al. 2006)。 したがって、足底筋膜は、アーチを上げる(windlass)効果をもたらすというよりも、むしろ、趾背屈と足の上反および脚の外旋を効果的に同期させる、運動の動的コーディネーターとみなすことができるかもしれません
。