Развитие и строение скелета нижней конечности

Скелет нижней конечности состоит из пояса (правая и левая тазовые кости) и свободной части, включающей бедренную кость, надколенник, берцовые кости голени большую и малую, кости стопы с предплюсной, плюсной и фалангами пальцев.

Подвздошная кость состоит из крыла и тела, которое участвует в образовании вертлужной впадины.

В крыле находятся:по краю кости — подвздошный гребень с наружной, внутренней губами и промежуточной линией между ними, на переднем и заднем концах несущий подвздошные ости: верхние и нижние;по наружной поверхности крыла – три ягодичных линии: передняя, задняя и нижняя для прикрепления ягодичных мышц;по внутренней поверхности – подвздошная яма, дугообразная линия, ушковидная поверхность, подвздошная бугристость.

Лобковая кость состоит из тела, верхней и нижней ветви. На теле находится подвздошно-лобковое возвышение, на верхней ветви – лобковый бугорок, гребень и запирательная бороздка. На границе перехода верхней ветви в нижнюю имеется симфизиальная поверхность.

Седалищная кость состоит из тела и ветви, которые имеют седалищный бугор, седалищную ость, седалищные вырезки:большую и малую. При соединении седалищной ветви с нижней лобковой ветвью образуется запирательное отверстие.

Бедренная кость состоит из диафиза (тела), двух эпифизов (концов).На проксимальном (верхнем) эпифизе находятся:головка с суставной поверхностью и ямкой для внутрисуставной связки;шейка;большой и малый вертелы, межвертельная линия спереди, межвертельный гребень – сзади, вертельная ямка кнутри от большого вертела и под ним.На диафизе располагаются:сзади — шероховатая линия с латеральной и медиальной губами, латеральная кверху переходит в ягодичную бугристость или в третий вертел;подколенная поверхность – внизу и сзади.На дистальном (нижнем) эпифизе находятся:мыщелки – медиальный и латеральный с суставной поверхностью, мыщелковая ямка между ними;спереди — надколенниковая поверхность;надмыщелки – медиальный и латеральный.

Надколенник – большая сесамовидная кость имеет основание (вверху), верхушку (внизу), переднюю поверхность, заднюю поверхность – суставную.

Большеберцовая кость на проксимальном эпифизе имеет:медиальный и латеральный мыщелки с суставными поверхностями;межмыщелковое возвышение с медиальным и латеральными бугорками, передним и задним полем;малоберцовую суставную поверхность с латеральной стороны ниже мыщелка.На диафизе большеберцовой кости располагаются:передний край (острый) – кверху переходит в бугристость, латеральный край – обращен к малоберцовой кости и медиальный край;поверхности: медиальная, латеральная, задняя с линией камбаловидный мышцы.Дистальный эпифиз имеет:малоберцовую вырезку по латеральному краю;медиальную лодыжку с лодыжковой бороздой сзади;суставные поверхности: лодыжковую и нижнюю.

Малоберцовая кост ь имеет:на проксимальном эпифизе головку и шейку; на головке – верхушку и суставную поверхность;на диафизе – передний, задний и межкостный края и латеральную, заднюю, медиальную поверхности;на дистальном эпифизе – латеральную лодыжку с суставной поверхностью и ямкой (сзади).

Кости стопы подразделяются на кости предплюсны – 7 губчатых костей, кости плюсны – 5 коротких трубчатых костей, фаланги пальцев (короткие трубчатые кости) – по три в каждом пальце, кроме первого, имеющего две фаланги.

Кости предплюсны лежат в два ряда: в проксимальном (заднем) – таранная и пяточная, в дистальном (переднем) – ладьевидная, клиновидные: медиальная, промежуточная, латеральная и кубовидная кости.

Таранная кость состоит из тела, головки, шейки. Сверху на теле находится блок с верхней, медиальной и латеральной лодыжковыми суставными поверхностями. Снизу располагаются суставные поверхности: передняя, средняя и задняя пяточные; между средней и задней – борозда таранной кости. На головке лежит ладьевидная суставная поверхность. Кость имеет отростки: латеральный и задний, на последнем – медиальный и латеральный бугорки, разделенные бороздой для сухожилия длинного сгибателя большого пальца.

Пяточная кость имеет тело, заканчивающееся кзади пяточным бугром. На теле различают суставные поверхности: переднюю таранную, среднюю и заднюю таранные, между средней и задней – борозда пяточной кости, которая вместе с бороздой таранной образует пазуху предплюсны. На дистальном конце тела находится кубовидная суставная поверхность. Отростки и борозды пяточной кости: опорный отросток таранной кости на медиальной стороне, борозда сухожилия длинной малоберцовой мышцы на латеральной стороне.

Ладьевидная кость на дистальном конце располагает тремя суставными поверхностями для клиновидных костей, бугристостью по медиальному краю для прикрепления задней большеберцовой мышцы.

Клиновидные кости (медиальная, промежуточная и латеральная) имеют характерную треугольную форму, основанием обращенную кверху, вершиной – книзу. На передней и задней сторонах, а также по бокам имеют суставные поверхности.

Кубовидная кость располагает суставными поверхностями для сочленения с пяточной и пястными костями, а на медиальной поверхности – для латеральной клиновидной и ладьевидной костей. На нижней поверхности находится бугристость кубовидной кости и борозда для сухожилия длинной малоберцовой мышцы.

Кости плюсны и фаланги пальцев – это короткие трубчатые кости, каждая из которых состоит из основания, тела и головки. Суставные поверхности находятся на головке и основании. Головка первой плюсневой кости снизу разделена на две площадки, с которыми соприкасаются сесамовидные кости. На латеральной поверхности Y плюсневой кости находится бугристость для прикрепления короткой малоберцовой мышцы. Каждая дистальная (ногтевая) фаланга заканчивается бугорком для прикрепления мышечных сухожилий.

Особенности анатомии скелета, суставов и мышц нижней конечности как органа опоры и локомоции сводятся к следующему:арочная структура таза с наклоном его благоприятно способствует перенесению тяжести туловища на нижние конечности;стопа при малой площади опоры приобрела сводчатое строение, что увеличило ее прочность в противостоянии тяжелой массе тела;значительно увеличились фасции, апоневрозы и мышечная масса;мышцы имеют обширные поверхности опоры и приложения силы, прикрепляются далеко от точки опоры рычага, изменение вертикали тяжести тела и фронтальных осей голеностопных суставов:вертикальная ось тела проходит впереди поперечной оси коленных суставов, что способствует удержанию колена в разогнутом состоянии;фронтальные оси голеностопных суставов устанавливаются по отношению друг к другу под углом, открытым кзади.

Кости таза и их соединения

Подвздошная кость состоит из тела и крыла. Тело участвует в образовании вертлужной впадины, в которой различают полулунную поверхность, ямку и вырезку — все необходимо для тазобедренного сустава.

В крыле находятся:подвздошный гребень с наружной, внутренней губами и промежуточной линией между ними;гребень кпереди переходит в передние верхнюю и нижнюю ости, кзади – в задние верхнюю и нижнюю ости;по наружной поверхности крыла – три ягодичные линии: передняя, задняя и нижняя;по внутренней поверхности – подвздошная яма, дугообразная линия, ушковидная поверхность, подвздошная бугристость.

Лобковая кость состоит из тела, верхней и нижней ветви. Тело входит в состав вертлужной впадины. Сверху на нем находится подвздошно-лобковое возвышение, на верхней ветви – лобковый бугорок, гребень и запирательная бороздка.На границе перехода верхней ветви в нижнюю имеется симфизиальная поверхность.

Седалищная кость состоит из тела и ветви, которые имеют седалищный бугор, седалищную ость, седалищные вырезки: большую и малую. Тело входит в вертлужную впадину снизу При соединении седалищной ветви с нижней лобковой ветвью образуется запирательное отверстие.

Крестец имеет:основание, верхушку;поверхности: тазовую, дорсальную;поперечные линии тазовой поверхности и между ними тазовые крестцовые отверстия;гребни по дорсальной поверхности: срединный, промежуточный, латеральный; дорсальные крестцовые отверстия;латеральные части с ушковидными поверхностями, покрытыми гиалиновым хрящом;крестцовую бугристость.

Копчик – рудиментарная кость треугольной формы с основанием и верхушкой с копчиковыми рогами, передней и задней поверхностями. Он состоит из 3-5 недоразвитых позвонков, слитых в единую маленькую кость.

крестцово-подзвдошный сустав – плоский, трехосный с очень малым объемом движений, образован ушковидными суставными поверхностями крестца и подвздошной кости; имеет прочную и сильно натянутую капсулу, укрепленную крестцово-подвздошными связками: вентральными, межкостными и дорсальными;

крестцово-копчиковый сустав – между верхушкой крестца и I копчиковым позвонком, в межпозвоночном диске сустава щель зарастает после 50 лет; сустав укреплен крестцово-копчиковыми связками: вентральными, дорсальными и глубокими дорсальными, важное значение приобретает при беременности и родах;

лобковый симфиз – полусустав, в котором сочленяются симфизиальные поверхности лобковых костей при помощи межлобкового волокнисто-хрящевого диска; симфиз укреплен связками: верхней лобковой, дугообразной (прилежит снизу у вершины подлобкового угла);тазовые синдесмозы представлены связками: подвздошно-поясничной, крестцово-бугорной с серповидным отростком, крестцово-остистой и запирательной мембраной, связками между рогами крестца и копчика.

Таз в целом подразделяется на большой и малый по границе через крестцовый мыс, через дугообразные линии подвздошных костей, гребни лобковых костей и верхний край лобкового симфиза – вся граница называется пограничной линией. Полость таза занимают внутренние органы и мышцы, снизу она ограничены тазовой и мочеполовой диафрагмами. Снаружи таза располагаются мышцы нижнего пояса. В малом тазе различают: верхнюю апертуру (вход), полость с широкой и узкой частями, нижнюю апертуру (выход). Верхняя апертура совпадает с пограничной линией, нижняя – проходит сзади через верхушку копчика, по бокам – через крестцово-бугорные связки, седалищные бугры, седалищные ветви, спереди – по краю нижних лобковых ветвей и нижнему краю лобкового симфиза. На передней стенке малого таза располагаются запирательные отверстия с одноименными каналами, на боковых стенках – большие и малые седалищные отверстия, ограниченные одноименными костными вырезками и крестцово-бугорными, крестцово-остистыми связками.

Возрастные различия в строении таза определяются изменениями угла наклона и степени кривизны крестца и копчика. Индивидуальные колебания угла наклона таза (у мужчин – в пределах 50-55^о, у женщин – 55-60^о) варьируют в зависимости не только от пола, но и от положения тела.

Половые различия проявляются в следующем:

женский таз, и особенно его полость, широкий и низкий, с цилиндрической формой; мужской – узкий и высокий с конической полостью;мыс у женщин слабо выступает в полость, формируя вход в виде овала; мыс у мужчин сильно выступает, формируя вход в виде карточного сердца;женский крестец широкий и короткий со слабо вогнутой, почти плоской тазовой поверхностью; мужской – узкий и длинный, сильно изогнутый по тазовой поверхности;подлобковый угол у женщин – больше 90 градусов, у мужчин – 70-75 ^о;крылья подвздошных костей у женщин более развернуты кнаружи, а у мужчин имеют более вертикальное положение;линейные размеры женского таза преобладают над таковыми у мужчин.

В большом тазе у женщин различают три поперечных и один продольный размер:межостистый размер, как прямое расстояние в 23-25 см между передними верхними остями подвздошных костей;межгребневый размер, как прямое расстояние в 26-28 см между наиболее удаленными точками гребней подвздошных костей;межвертельный размер, как прямое расстояние в 30-33 см между наиболее удаленными точками больших вертелов;продольный размер, как прямое расстояние в 18-21 см между остистым отростком Y поясничного позвонка и верхним краем лобкового симфиза.Все размеры большого таза измеряются толстотным циркулем у живой женщины, так как указанные костные образования легко прощупываются. По размерам большого таза и его форме можно косвенно судить о форме малого таза.

В малом тазе различают поперечный, косой, продольный размеры (диаметры), которые в каждой части таза (верхняя, нижняя апертуры, полость) измеряют тоже между определенными костными ориентирами. Так, например, поперечный диаметр входа – это расстояние в 12-13 см между наиболее отстоящими точками дугообразной линии на подвздошных костях; косой диаметр – расстояние в 12 см между крестцово-подвздошным суставом одной стороны и подвздошно-лобковым возвышением противоположной стороны; прямой размер в 11 см, как расстояние между мысом и наиболее выступающей кзади точкой лобкового симфиза. Прямой размер выхода в 9 см – это расстояние между верхушкой копчика и нижним краем лобкового симфиза; поперечный размер выхода в 11 см – расстояние между седалищным буграми. Если соединить срединные точки всех прямых размеров, то получится проводная ось малого таза – пологая кривая, вогнутостью обращенная к симфизу. Это направление движения рождающегося ребенка.

Тазобедренный сустав

Тазобедренный сустав образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной. Для увеличения суставной поверхности по краю вертлужной впадины имеется волокнисто-хрящевая вертлужная губа с поперечной связкой вертлужной впадины. Суставная капсула, состоящая из фиброзной и синовиальной мембран, прикрепляется по краю вертлужной губы, а на бедренной кости по шейке: спереди — по межвертельной линии, сзади – внутрь от межвертельного гребня. Капсулу укрепляют мощные связки: круговая зона, подвздошно-бедренная, лобково- и седалищно-бедренные связки. Внутри сустава располагается связка головки бедренной кости, которая в период его формирования удерживает головку во впадине. По форме относится к шаровидным, трехосным, представляясь как разновидность этих суставов – чашеобразное сочленение. Вокруг фронтальной оси в нем выполняется сгибание при согнутом колене в 118-121 ^о, при разогнутом – только в 84-87 ^о из-за натяжения задних мышц бедра. Сгибание осуществляют мышцы: подвздошно-поясничная, прямая бедренная, портняжная, гребенчатая, напрягатель широкой фасции. Они кровоснабжаются следующими артериями: подвздошно-поясничной, верхней ягодичной, запирательной, наружной половой, глубокой и латеральной окружающими подвздошную кость, нисходящей коленной, мышечными ветвями бедренной и глубокой бедренной артерий. Иннервация осуществляется ветвями поясничного сплетения, запирательным, бедренным и верхним ягодичным нервами.Разгибание в суставе не превышает 13 ^о из-за тормозящего действия подвздошно-бедренной связки. Его выполняют мышцы: большая ягодичная, двуглавая бедренная, полусухожильная, полуперепончатая, получающие снабжение кровью из артерий: верхней ягодичной, медиальной окружающей бедро, прободных ветвей глубокой артерии бедра, ветвями подколенной артерии.Иннервация происходит от крестцово-копчикового сплетения при помощи нервов: верхнего ягодичного, седалищного, большеберцового, общего малоберцового.Вокруг сагиттальной оси выполняется приведение и отведение с размахом до 80-90 ^о. Приведение бедра выполняют мышцы медиальной группы: приводящие – большая, длинная и короткая; гребенчатая и нежная. Они кровоснабжаются ветвями запирательной артерии, бедренной, наружной половой, глубокой бедренной и ее прободающими ветвями; иннервируются запирательным нервом. Отведение осуществляют мышцы: средняя и малая ягодичные, кровоснабжаемые верхней ягодичной артерией и латеральной окружающей бедро; иннервируемые верхним ягодичным нервом.Объем вращения вокруг вертикальной оси составляет 40-50 ^о, возможно и круговое движение. Вращение внутрь производят мышцы: средняя ягодичная, малая ягодичная, напрягатель широкой фасции; вращение кнаружи: большая и средняя ягодичные, наружная и внутренняя запирательные, подвздошно-поясничная и квадратная мышца бедра.

Вокруг тазобедренного сустава образуются артериальные анастомозы в виде поверхностной и глубокой сетей при помощи:вертлужных ветвей запирательной артерии, мышечных ветвей нижней ягодичной артерии и медиальной огибающей артерии бедра;мышечных ветвей верхней и нижней ягодичных артерий и медиальной, а также латеральной огибающих бедро артерий.

Коленный сустав

В образовании коленного сустава участвует три кости: бедренная с суставными мыщелковыми поверхностями, надколенник с задней суставной поверхностью, большеберцовая с верхними суставными поверхностями на медиальном и латеральном мыщелках. Поэтому сустав – сложный и мыщелковый с недостаточным соответствием сочленяющихся поверхностей, что дополняется волокнисто-хрящевыми менисками: медиальным и латеральным. От этого сустав становится комплексным.Медиальный мениск – узкий, полулунный,латеральный мениск – широкий, овальный. Спереди оба мениска соединяет поперечная связка колена, внутри они прирастают к межмыщелковому возвышению большеберцовой кости. Тонкая и свободная капсула срастается с наружными краями. Парные крыловидные складки лежат по бокам и книзу от надколенника. Надколенная складка – непарная находится ниже надколенника, располагаясь между ним и передним межмыщелковым полем.Синовиальная оболочка в суставе образует карманы (синусы, завороты), размеры и количество которых вариабильно. Синовиальные сумки возникают в местах прикрепления мышечных сухожилий: супрапателлярная (самая обширная), субпателлярная глубокая, подколенный карман (сзади – у сухожилия одноименной мышцы), сумка сухожилия портняжной мышцы, подкожная препателлярная сумка. Некоторые сумки, соединяясь с полостью сустава, увеличивают ее объем.Суставная капсула укреплена внутренними и наружными связками. К внутренним связкам относятся крестообразные: передняя и задняя, заполняющие межмыщелковую яму бедренной кости и межмыщелковое поле большеберцовой кости. К внесуставным, наружным связкам относятся: лежащие по бокам коллатеральные больше- и малоберцовые, сзади — косая подколенная и дугообразная подколенная, спереди — связка надколенника (пателлярная) и медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника.

Коленный сустав – типичный мыщелковый, сложный и комплексный, — в нем выполняются следующие движения:вокруг фронтальной оси: сгибание и разгибание; сгибание тормозят крестовидные связки и сухожилие четырехглавой мышцы; мыщелки бедренной кости при этом скользят по менискам;вокруг продольной (вертикальной) оси объем активного вращения; вращение внутрь ограничивают крестообразные связки, кнаружи – коллатеральные связки.

Сгибание выполняют мышцы: двуглавая бедра, полусухожильная, полуперепончатая, подколенная и медиальная головка икроножной. Они кровоснабжаются артериями: бедренной – из медиальной ветви окружающей бедро; глубокой бедренной – из перфорантных ветвей, подколенной и задней большеберцовой – мышечными ветвями. Иннервацию осуществляют седалищный и большеберцовый нервы.Разгибание производит четырехглавая мышца бедра, состоящая из медиальной, промежуточной, латеральной и прямой головок, кровоснабжаемых бедренной и подколенной артериями, иннервируемой бедренным нервом поясничного сплетения.Вращение внутрь при согнутом колене выполняется мышцами: полусухожильной, полуперепончатой, портняжной, нежной, подколенной, икроножной (медиальной головкой). Вращение кнаружи происходит двуглавой мышцей бедра и латеральной головкой икроножной мышцы. Портняжная и нежная мышцы кровоснабжаются артериями: латеральной окружающей бедро; наивысшей коленной, запирательной, наружной половой, глубокой бедренной, мышечными ветвями бедренной; иннервируются бедренным и запирательным нервами.

Вокруг коленного сустава анастомозируют между собой артерии: верхние и нижние латеральные, а также верхние и нижние медиальные коленные – ветви подколенной артерии, нисходящая коленная из бедренной артерии, передние и задние возвратные из большеберцовых артерий – в результате возникает артериальная сеть коленного сустава.

Голеностопный сустав

В образовании сустава участвуют:большеберцовая кость своей нижней и медиальной лодыжечной суставными поверхностями;малоберцовая кость суставной поверхностью латеральной лодыжки;таранная кость верхней и лодыжечными (медиальной и латеральной) суставными поверхностями, расположенными на блоке;лодыжки вилообразно охватывают блок, образуя типичный блоковый сустав — сложный из-за сочленения трех костей.Суставная капсула сзади прикрепляется по краю суставных поверхностей составляющих сустав костей.По бокам капсула толстая и прочная, спереди и сзади – тонкая, рыхлая, складчатая; усилена боковыми связками:медиальной (дельтовидной) – толстой, прочной, веером расходящейся от медиальной лодыжки к таранной, ладьевидной и пяточной костям; в связке выделяют части: большеберцово-ладьевидную, большеберцово-пяточную, переднюю и заднюю большеберцово-таранные;латеральной в составе передней таранно-малоберцовой, задней таранно-малоберцовой, пяточно-малоберцовой связок.В голеностопном и таранно-пяточно-ладьевидном суставах выполняются движения:сгибание (подошвенное) и разгибание (иногда называют тыльным сгибанием) вокруг фронтальной оси;приведение и отведение вокруг сагиттальной;пронация и супинация вокруг вертикальной оси.Сгибание обеспечивается мышцами: трехглавой голени, длинным сгибателем пальцев, задней большеберцовой, длинным сгибателем большого пальца. Они кровоснабжаются мышечными ветвями задней большеберцовой и малоберцовой артерий. Иннервацию осуществляет большеберцовый нерв – ветвь седалищного (крестцово-копчиковое сплетение).Разгибание производят мышцы: передняя большеберцовая, длинный разгибатель пальцев и длинный разгибатель большого пальца. Они кровоснабжаются из передней большеберцовой артерии, иннервируются глубоким малоберцовым нервом (крестцово-копчиковое сплетение).Приведение осуществляют большеберцовые мышцы-антагонисты: передняя и задняя; отведение – малоберцовые мышцы – длинная и короткая, которые кровоснабжаются малоберцовой артерией, иннервируются поверхностным малоберцовым нервом. Поворот стопы внутрь происходит при действии малоберцовых мышц, поворот кнаружи – при работе большеберцовых передней и задней и сгибателей пальцев.

Вокруг голеностопного сустава формируются артериальные сети:медиальная лодыжечная – благодаря соединению лодыжечных ветвей задней и передней большеберцовых артерий с медиальными предплюсневыми ветвями тыльной артерии стопы;латеральная лодыжечная из лодыжечных ветвей передней большеберцовой и малоберцовой артерий;пяточная – из ветвей задней большеберцовой и малоберцовой артерий.