Капанджи А.И. Нижняя конечность: Функциональная анатомия. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

Распределение сил и статические

деформации подошвенного свода

Вес тела, передаваемый по нижней конечности, рас-

пространяется через голеностопный сустав на за-

дний отдел стопы (рис. 34, вид сверху на кости стопы)

на уровне блоковидной поверхности таранной кос-

ти (красный крестик). Отсюда силы распределяются

в трех направлениях к опорным точкам свода (Сейтц

(Seitz), 1901):

• к передней и внутренней опоре А через шейку та-

ранной кости и передний устой внутренней арки;

• к передней и наружной опоре В через головку та-

ранной кости, большой отросток пяточной кости и

передний устой наружной арки. Расходящееся на-

правление этих двух линий, направленных в точки

А и В, образует острый угол в 35-40°, открытый

кпереди, что точно соответствует углу между осями

шейки и тела таранной кости;

• к задней опоре С через тело таранной кости, подта-

ранный сустав и тело пяточной кости по подтаран-

ному вееру трабекул, т.е. по общему заднему устою

внутренней и наружной арок.

Пропорциональное соотношение сил, воздействую-

щих на каждую из опор, легко запомнить (рис. 35).

При воздействии груза в 6 кг на передненаружную

опору В будет приходиться 1 кг, 2 кг - на передневнут-

реннюю опору А и 3 кг - на заднюю опору С (Morton,

1935). При вертикальном положении в покое пятка

принимает на себя «главный удар», на нее приходится

около половины веса тела. Это объясняет, почему вы-

сокие тонкие каблуки («шпильки») легко оставляют

вмятины в линолеуме - весь приходящийся на них вес

сосредоточен на 0,5 см

Под действием веса тела все арки стопы уплощают-

ся и удлиняются.

• Внутренняя арка (рис. 36, вид изнутри): задние

бугры пяточной кости, приподнятые над плоскос-

тью опоры на 7-10 мм, опускаются на 1,5 мм, ма-

лый отросток пяточной кости опускается на 4 мм;

таранная кость надвигается на пяточную; ладье-

видная поднимается по головке таранной, прибли-

жаясь к плоскости опоры; клиновидно-ладьевид-

ный и клиновидно-плюсневый суставы открыва-

ются книзу; угол между первой плюсневой костью

и плоскостью опоры уменьшается; пятка отходит

кзади, а сесамовидные кости слегка перемеща-

ются кпереди.

• Наружная арка (рис. 37): подобным же образом пя-

точная кость смещается в вертикальном направле-

нии; кубовидная кость опускается на 4 мм, шило-

видный отросток пятой плюсневой кости - на

3,5 мм; пяточно-кубовидный и кубовидно-плюсне-

вый суставы открываются книзу; пятка отступает

кзади, головка пятой плюсневой кости слегка пе-

ремещается кпереди.

• Передняя арка (рис. 38, срез на уровне плюсневых

костей): эта арка уплощается и распластывается по

обе стороны от второй плюсневой кости; расстоя-

ние между первой и второй плюсневыми костями

увеличивается на 5 мм, между второй и третьей - на

2 мм, между третьей и четвертой - на 4 мм и между

четвертой и пятой - на 1,5 мм. Таким образом, пере-

дний отдел стопы расширяется на 12,5 мм под

действием веса тела. В переднюю фазу шага дуга

передней арки исчезает и головки всех плюсневых

костей касаются пола вследствие различного давле-

ния.

• Поперечная дуга также уменьшается на уровне

клиновидных костей (рис. 39, срез через клиновид-

ные кости) и ладьевидной кости (рис. 40, срез ладь-

евидно-кубовидного сустава), при этом обе попе-

речные дуги наклоняются кнаружи под углом х, ко-

торый пропорционален степени уплощения внут-

ренней арки.

Кроме того, головка таранной кости смещается

(рис. 41, вид спереди на правую стопу) кнутри на

2-6 мм, а большой отросток пяточной кости - на

2-4 мм. Это приводит к скручиванию стопы в сред-

нем предплюсневом суставе: ось заднего отдела сто-

пы смещается кнутри, а ось переднего отдела - кна-

ружи, образуя с ней угол у. Задний отдел стопы при-

нимает положение приведения-пронации (стрелка

1) и небольшого разгибания, а передний отдел по

сравнению с ним приходит в положение сгибания-от-

ведения-супинации (стрелка 2). Это особенно замет-

но при плосковальгусной стопе (см. стр. 284).

270

Архитектурное равновесие стопы

Стопа представляет собой треугольную структуру

(рис. 42):

• нижняя сторона А, т.е. основание этого треуголь-

ника или подошвенный свод, выстлана подошвен-

ными мышцами и связками;

• передневерхняя сторона В содержит сгибатели го-

леностопного сустава и разгибатели пальцев стопы;

• задняя сторона С включает разгибатели голенос-

топного сустава и сгибатели пальцев стопы.

Нормальная форма подошвенного свода, позволяю-

щего стопе хорошо адаптироваться к особенностям

плоскости опоры, является результатом уравнове-

шивания воздействующих сил по трем сторонам

треугольника (рис. 43), которые образованы группа-

ми костей, объединенных в голеностопный сустав и в

суставной комплекс заднего отдела предплюсны.

• Полая стопа с чрезмерно высоким подошвенным

сводом может быть обусловлена укорочением по-

дошвенных связок, контрактурой подошвенных

мышц и недостаточностью сгибателей голеностоп-

ного сустава.

• Плоская стопа с уплощением подошвенного сво-

да может являться следствием недостаточности по-

дошвенных связок или мышц, а также гипертонуса

передних или задних мышц стопы.

Это еще один вариант концепции трехстороннего

равновесия, что можно продемонстрировать на при-

мере доски для виндсерфинга (рис. 44). Именно этот

пример помог нам понять равновесие коленного сус-

тава. Стабильность является результатом динамичес-

кого равновесия трех факторов:

• плавание под действием толчка Архимеда;

• движение вперед под воздействием наполненных

ветром парусов;

• моментальная компенсация путем приложения веса

тела, направляемого на парус и доску.

Мы привыкли к равновесию двух факторов, но гораз-

до сложнее разобраться в равновесии трех... В некото-

рых случаях существует равновесие даже множества

факторов, как, например, мобили Колдера (A. Calder),

художника и скульптора, создателя соответствующей

теории.

Архитектурное равновесие стопы

Стопа представляет собой треугольную структуру

(рис. 42):

• нижняя сторона А, т.е. основание этого треуголь-

ника или подошвенный свод, выстлана подошвен-

ными мышцами и связками;

• передневерхняя сторона В содержит сгибатели го-

леностопного сустава и разгибатели пальцев стопы;

• задняя сторона С включает разгибатели голенос-

топного сустава и сгибатели пальцев стопы.

Нормальная форма подошвенного свода, позволяю-

щего стопе хорошо адаптироваться к особенностям

плоскости опоры, является результатом уравнове-

шивания воздействующих сил по трем сторонам

треугольника (рис. 43), которые образованы группа-

ми костей, объединенных в голеностопный сустав и в

суставной комплекс заднего отдела предплюсны.

• Полая стопа с чрезмерно высоким подошвенным

сводом может быть обусловлена укорочением по-

дошвенных связок, контрактурой подошвенных

мышц и недостаточностью сгибателей голеностоп-

ного сустава.

• Плоская стопа с уплощением подошвенного сво-

да может являться следствием недостаточности по-

дошвенных связок или мышц, а также гипертонуса

передних или задних мышц стопы.

Это еще один вариант концепции трехстороннего

равновесия, что можно продемонстрировать на при-

мере доски для виндсерфинга (рис. 44). Именно этот

пример помог нам понять равновесие коленного сус-

тава. Стабильность является результатом динамичес-

кого равновесия трех факторов:

• плавание под действием толчка Архимеда;

• движение вперед под воздействием наполненных

ветром парусов;

• моментальная компенсация путем приложения веса

тела, направляемого на парус и доску.

Мы привыкли к равновесию двух факторов, но гораз-

до сложнее разобраться в равновесии трех... В некото-

рых случаях существует равновесие даже множества

факторов, как, например, мобили Колдера (A. Calder),

художника и скульптора, создателя соответствующей

теории.

272

Динамические изменения арок стопы

при ходьбе

В процессе ходьбы каждый момент шага представ-

ляет для стопы нагрузку и воздействует на свод по-

дошвы, что ясно показывает ее роль эластичного

амортизатора. Осуществление шага состоит из 4 фаз.

Фаза I - устанавливается контакт

с поверхностью опоры (рис. 45)

В момент касания плоскости опоры стопа находится в

нейтральном положении или в небольшом сгибании

(рис. 45) под действием сгибателей голеностопного

сустава F. Стопа соприкасается с полом пяткой, т.е. в

области задней опоры С подошвенного свода. Сразу

после этого под давлением голени (красная стрелка)

стопа распластывается по площади опоры (стрелка 1),

и голеностопный сустав пассивно разгибается.

Фаза II - максимальный контакт (рис. 46)

Подошва опирается на плоскость опоры всей своей

поверхностью (рис. 46), что и составляет отпечаток

стопы. Тело под влиянием толчка, осуществляемого

другой стопой, сначала оказывается на одной верти-

кальной линии с опорной конечностью, а затем пере-

мещается кпереди от нее (одноопорный период). Го-

леностопный сустав пассивно переходит из положе-

ния разгибания в новое для него положение сгибания

стрелка 2. В это время вес тела (красная стрелка)

полностью приходится на подошвенный свод, и пос-

ледний уплощается. Уплощение свода одновременно

контролируется натяжением подошвенных напрягате-

лей Р - первая стадия амортизации ударной нагруз-

ки. Уплощаясь, свод немного удлиняется: в начале

этого движения передняя опора А слегка перемеща-

ется кпереди, а в конце, когда она обретает все более

надежный контакт с полом под действием веса тела,

задняя опора С, т е. пятка, отступает кзади. Площадь

отпечатка стопы максимальна, когда голень состав-

ляет со стопой прямой угол.

Фаза III - первая стадия

активного толчка (рис. 47)

Вес тела переносится на переднюю часть стопы и со-

кращение разгибателей голеностопного сустава Т,

особенно трехглавой мышцы голени, поднимает пят-

ку (стрелка 3). При таком активном разгибании голе-

ностопного сустава подошвенный свод в целом роти-

руется по отношению к его передней опоре А. Тело

приподнимается и продвигается вперед. Это первая

стадия продвижения, она очень важна, и ее осущест-

вление зависит от мощных мышц. Тем временем по-

дошвенный свод, оказавшийся между плоскостью

опоры спереди, мышечным воздействием сзади и ве-

сом тела в центре (рычаг второго типа), должен бы

стать более плоским, если бы этому не противодейс-

твовали подошвенные напрягатели Р. Это вторая

стадия амортизации ударной нагрузки, которая поз-

воляет частично сэкономить силу трехглавой мышцы

голени для использования ее в конце этапа активного

толчка. С другой стороны, в момент, когда вес тела

приходится только на переднюю часть опорной сто-

пы, передняя арка, в свою очередь, уплощается

(рис. 48), и передний отдел стопы распластывается

по плоскости опоры (рис. 49).

Фаза IV - вторая стадия

активного толчка (рис. 50)

К силе, обеспечиваемой трехглавой мышцей голени,

за счет сокращения сгибателей пальцев стопы f,

особенно сесамовидных мышц и длинного сгибате-

ля большого пальца стопы, добавляется еще одна

сила (стрелка 4). Стопа приподнимается на цыпочки,

перестает опираться на переднюю часть предплюс-

ны, и вся опора приходится на три первых пальца

(рис. 51), особенно на большой в конечный этап од-

ноопорного периода. Во время второй стадии актив-

ного толчка подошвенный свод опять сопротивля-

ется уплощению с помощью подошвенных напряга-

телей, включая сгибатели пальцев. Именно теперь

высвобождается энергия, хранившаяся в напрягате-

лях. Стопа отрывается от плоскости опоры, и вес

тела переносится на другую ногу. В процессе ходь-

бы имеется очень кратковременный момент опоры

на обе стопы (двуопорный период). С началом но-

вого одноопорного периода свод стопы, только что

оторвавшейся от плоскости опоры, возвращается в

исходное положение благодаря собственной элас-

тичности.

274

Динамические изменения, связанные

с наклоном голени по отношению к стопе

при ее наклоне кнутри

До сих пор мы обсуждали только то, что происходит

в подошвенном своде при ходьбе, т.е. при изменени-

ях угла между стопой и голенью в сагиттальной

плоскости.

При ходьбе или беге по извилистой дорожке или по

неровной поверхности важно, чтобы голень могла

менять угол, образуемый ею со стопой во фронталь-

ной плоскости, т.е. наклоняться кнаружи и кнутри по

отношению к отпечатку стопы. Эти боковые пере-

мещения происходят в подтаранном суставе и попе-

речном предплюсневом сочленении и ведут к измене-

нию формы подошвенного свода. Обратите внимание

на то, что голеностопный сустав в этом не участвует -

таранная кость, зажатая между лодыжками, переме-

щается по отношению к другим костям предплюсны.

При медиальном наклоне голени по отношению к сто-

пе (будем считать, что стопа фиксирована) положение

стопы соответствует повороту (рис. 52), происходят

следующие 4 изменения:

• Голень ротируется кнаружи по отношению к сто-

пе (стрелка 1), что возможно только тогда, когда

подошва плотно прижата к плоскости опоры. На

практике это проявляется как перемещение наруж-

ной лодыжки кзади относительно положения, зани-

маемого ею, когда голень составляет прямой угол со

стопой, и контакт стопы с плоскостью опоры осу-

ществляется только по ее внутреннему краю (рис. 53,

вид спереди на стопу в нормальном положении). Та-

кая наружная ротация обеих лодыжек вызывает сме-

щение таранной кости кнаружи, особенно ее голо-

вки, соприкасающейся с ладьевидной костью.

• Задний отдел стопы отводится и супинируется

(рис. 54). Отведение обусловлено некомпенсируе-

мым компонентом наружной ротации. Супинация

является результатом смещения пяточной кости

кнутри, что хорошо видно сзади за счет угла х меж-

ду осями пятки и голени в фазу переноса ноги

(рис. 55, вид сзади на стопу в нормальном положе-

нии). При этом «варусном» перемещении пяточной

кости внутренний край ахиллова сухожилия ста-

новится из прямого вогнутым.

• Передний отдел стопы приводится и пронирует-

ся (рис. 52). Когда передняя арка опускается на зем-

лю, передний отдел стопы смещается медиально.

Ось, проходящая через вторую плюсневую кость и

сагиттальная плоскость Р, проходящая через эту

ось, наклоняются кнутри на угол ш, который и обоз-

начает величину приведения (Р' показывает оконча-

тельное положение этой плоскости, а Р - ее исход-

ное положение). Передняя часть стопы еще и про-

нируется. Однако следует четко понимать, что эти

движения приведения и пронации осуществляются

только по отношению к заднему отделу стопы.

Они осуществляются в поперечном предплюсневом

сочленении.

• Внутренняя арка становится более высокой

(рис. 52). Это увеличение высоты внутренней арки

(стрелка 2) само по себе является следствием изме-

нения относительного положения переднего и зад-

него отделов стопы. Оно связано с приподниманием

ладьевидной кости над плоскостью опоры, которое

одновременно является пассивным (смещение голо-

вки таранной кости кнаружи) и активным (сокра-

щение задней болынеберцовой мышцы). Общее из-

менение дуги подошвенного свода проявляется в

изменении его контуров; стопа как бы становится

более полой, как в случае конско-варусной дефор-

мации.