Почему голень состоит из двух костей?
В первом томе был поставлен вопрос: «Почему пред-
плечье состоит из двух костей?» - на который мы пос-
тарались ответить, найдя причину в таком явлении,
как пронация-супинация (см. том I). Такой же вопрос
ставится и в отношении голени, но ответ тут совсем
другой, потому что продольное вращение голени
обеспечивается коленным суставом, при условии если
он согнут. Так в чем же тогда причина двукостного
строения голени?
Можно ответить на этот вопрос, следуя работам Поля
Jle Кера (Pol Le Coer, 1938). Он описал функциони-
рование голеностопного сустава, являющегося, по
сути, суставом с «изменяющейся геометрией».
Ранее были описаны последствия, вытекающие из
особенной формы тела таранной кости - в форме
блока (рис. 53, вид на таранную кость спереди), более
широкая впереди, чем сзади, с вогнутой и скошенной
наружной щечкой. От полного разгибания до полного
сгибания нижняя суставная поверхность большебер-
цовой кости контактирует с верхней суставной поверх-
ностью таранной кости в разном объеме (рис. 54):
• При разгибании (синий контур) задняя узкая часть
блока таранной кости контактирует с большеберцо-
вой костью; площадь контакта минимальна;
• При сгибании (красный контур) большеберцовая
кость сочленяется с наиболее широкой частью тела
таранной кости.
Если нарисовать обе поверхности раздельно (рис. 55),
мы заметим, что площадь контакта впереди протя-
женнее задней поверхности контакта. Это становится
еще яснее, если наложить одну поверхность на дру-
гую (рис. 56): передняя контактная поверхность пок-
рывает заднюю со всех сторон.
Необходимость в подобном строении возникла из-за
того, что при ходьбе нагрузка на таранную кость мак-
симальна при сгибании, в момент, когда несущая
нога переносится кпереди по отношению к ноге, стоя-
щей на земле. В это время контакт между двумя костя-
ми максимален. А вот при разгибании нагрузка
уменьшается и стабильность менее необходима. При
этом площадь контакта минимальна.
Подобное изменение ширины блоковидной поверхнос-
ти тела таранной кости требует постоянной подгонки
размера зазора между двумя поверхностями лоды-
жек, чего можно добиться только благодаря разделению
«большеберцово-малоберцового паза» на две части, от-
куда следует, что он должен состоять из двух костей.
Остается решить один деликатный вопрос - постоян-
ная настройка зазора между лодыжками. На стили-
зованной схеме (рис. 57) показаны тело таранной кос-
ти и два крайних положения межлодыжечных щип-
цов: расходящиеся щипцы при сгибании F (красные
стрелки) и смыкающиеся при разгибании Е (синие
стрелки). Именно тут в работу вступает приспособ-
ление (рис. 58, вид сзади на скелет голени), которое
можно назвать гениальным - задняя большеберцовая
мышца Т, являющаяся разгибателем голеностопного
сустава и прикрепляющаяся к двум костям. Таким об-
разом, ее сокращение сближает эти кости. В момент
разгибания голеностопного сустава эта мышца одно-
временно обеспечивает разгибание и приближение
латеральной лодыжки к медиальной, т.е. приспособ-
ление к наименьшему размеру тела таранной кости.
По тому же принципу, но в меньшей степени работает
сгибатель большого пальца 2. Таким образом, регули-
рование зазора межлодыжечных щипцов при разгиба-
нии активно и имеет мышечную основу.
А вот при сгибании регулирование пассивно. Расхож-
дение лодыжек вызвано постепенным увеличением
размера тела таранной кости, которое контролируется
связками, и ранее названными мышцами, противо-
действующими сгибанию голеностопного сустава.
Стоит отметить, что изгиб наружной щечки таранной
кости является следствием того, что давление на фа-
сетку малоберцовой кости всегда перпендикулярно ее
поверхности, откуда вытекает автоматическая рота-
ция малоберцовой кости по своей продольной оси.
Появление двух костей в среднем отрезке всех че-
тырех конечностей уходит корнями на 400 ООО ООО
лет назад (рис. 59, превращение плавника а в лапы b
и с), когда в средине девонского периода палеозойс-
кой эры наш дальний предок - малоизвестная кисте-
перая рыба Остеноптерон (Eusthenopteron) (рис. 60)
вышла из воды и вследствие трансформации своих
плавников в лапы стала четвероногим, похожим на
ящерицу или современного крокодила. Постепенная
реорганизация ее плавников сохранила для прокси-
мального сегмента только участок h, а для среднего
сегмента - два соседних участка, будущие лучевая г
и локтевая и кости или большеберцовая и малобер-
цовая кости для голени, за ними следуют кости за-
пястья или предплюсны и пять лучей пальцев руки
или ноги, образуя, таким образом, прототип для всех
позвоночных.
196