Функциональная анатомия голеностопного сустава и стопы
Рисунок 1. Голеностопный сустав расположен лате-ральнее центра тяжести и поэтому подвергается варусной нагрузке, а также компрессии.
а) Голеностопный сустав. Голеностопный сустав является синовиальным суставом и образован тремя костями: большеберцовой, малоберцовой и таранной. Несмотря на тесную взаимосвязь, голеностопный сустав и стопа выполняют различные самостоятельные функции. Голеностопный сустав представляет собой чрезвычайно стабильное соединение нижней конечности с ее опорным основанием — стопой. Поскольку голеностопный сустав располагается латеральнее центра тяжести тела, он подвергается варусной и компрессионной нагрузкам (рис. 1). Дистальные концы берцовых костей образуют вилку — гнездо голеностопного сустава. В ней различают внутреннюю лодыжку, образованную дистальным концом большеберцовой кости, дистальную суставную поверхность и наружную лодыжку, образованную дистальным концом малоберцовой кости. Меньшая наружная лодыжка расположена дистальнее и кзади относительно медиальной.
Рисунок 2. Межлодыжечная ось ротирована кнаружи на 15°.
В результате этого ось, проходящая через обе лодыжки, и фронтальная плоскость голени образуют угол, равный примерно 15° (рис. 2). Спереди голеностопный сустав укреплен передней межберцовой связкой. Сзади сустав поддерживается выпячиванием заднего края нижней суставной поверхности кости (задней лодыжкой) и задней межберцовой связкой. Тело таранной кости охватывается вилкой голеностопного сустава. Его выпуклая верхняя суставная поверхность (блок) сочленяется с нижней суставной поверхностью большеберцовой кости. На таранной кости расположены также суставные лодыжковые поверхности. Блок таранной кости спереди шире, чем сзади. При максимальном разгибании таранная кость внутри голеностопного сустава прочно блокируется клином. Это создает внутренне-наружное напряжение дистального большеберцово-малоберцового синдесмоза и связок. В интактном голеностопном суставе таранная кость движется, главным образом, в одной плоскости (сгибание-разгибание) лишь с небольшой амплитудой переднезаднего скольжения. Таким образом, повышенная стабильность голеностопного сустава во время сгибания назад позволяет оценить целостность внутренних и наружных связок голеностопного сустава, а также инверсионно-эверсионную подвижность подтаранной кости.
Голеностопный сустав является суставом, передающим все опорные нагрузки от туловища к стопе. Этот сустав обладает относительной невосприимчивостью к обычно наблюдаемым дегенеративным изменениям при физиологическом старении, которое характерно для других крупных суставов. Такая необычная и уникальная сохранность является, вероятно, следствием комбинации факторов, включающих ограниченную свободу движений в голеностопном суставе и его чрезвычайную стабильность. Однако, чтобы приспособиться к значительным нагрузкам, возникающим при ежедневной активности, и к изменениям поверхности опоры голеностопный сустав дополняется комплексом суставов, формирующих стопу. Наиболее важным из этих суставов является подтаранный (таранно-пяточный) сустав.
Рисунок 3. а) Продольный и поперечный своды, образованные костями стопы. Мягкие ткани, перекрывающие эти своды, действуют как амортизаторы для смягчения силы удара во время движения.
б) 26 костей стопы условно поделены на три отдела.
Видео анатомия голеностопного сустава и соединения костей голени
б) Стопа. Основными функциями стопы являются обеспечение стабильной опоры для смягчения ударной нагрузки на конечность во время движения и содействие эффективному движению туловища вперед. В выполнении этих задач участвуют три отдела стопы — задний, средний и передний, которые в свою очередь, состоят из множества подвижных и полуподвижных сочленений, обеспечивающих адаптацию стопы к различным поверхностям опоры. Костные элементы стопы образуют продольный и поперечный своды. Подошвенные отделы этих сводов укреплены связками, действующими как амортизаторы ударов (рис. 3а).
Стопа состоит из 26 костей (рис. 3б). Задний отдел занимает треть длины стопы. Он состоит из двух самых больших костей стопы: большей пяточной и меньшей таранной. Пяточная кость расположена ниже и поддерживает тело таранной кости. Таранная кость является единственным костным соединением между голенью и стопой и сочленяется с большеберцовой костью в середине заднего отдела стопы.
Средний отдел состоит из мелкой ладьевидной, трех клиновидных (внутренней, средней и наружной) и кубовидной костей. Этот отдел стопы занимает немногим больше ее шестой части. В суставах среднего отдела стопы совершаются только небольшие движения.
Передний отдел стопы занимает половину ее длины. Он состоит из мелких длинных костей, включая 5 плюсневых и 14 фаланговых костей.
Структурная целостность стопы обеспечивается формой суставных поверхностей костей и мягкотканной поддержкой. Все суставы стопы являются синовиальными. Мягкотканная поддержка обеспечивается статическими (связочными) и динамическими (сухожильно-мышечными) стабилизаторами. Нарушение суставной, либо мягкотканной стабилизации приведет к дисфункции голеностопного сустава, дисфункции стопы, снижению эффективности движений, развитию артрита или даже повреждению костей (усталостные переломы).
Рисунок 4. а) Промежуток между ладьевидной и пяточной костями занят подошвенной пяточно-ладьевидной связкой.
б) Пронация таранной кости приводит к внутренней ротации голени и супинации среднего отдела стопы.
в) Кости стопы образуют три ряда — медиальный (пальцы 1,2), средний (палец 3) и латеральный (пальцы 4,5).
Поддержка таранной кости сзади осуществляется небольшой передней суставной поверхностью пяточной кости, а с дистальной стороны — ладьевидной костью. Подошвенная поверхность стопы между пяточной и ладьевидной костями ниже головки таранной кости лишена костной поддержки. Поддержка головки таранной кости в этом отделе полностью зависит от мягких тканей (рис. 4а). Статическая стабилизация обеспечивается волокнисто-хрящевой подошвенной пяточно-ладьевидной (упругой) связкой. В динамической поддержке таранно-пяточно-ладьевидного сустава основную роль играет сухожилие задней большеберцовой мышцы и его широкое подошвенное прикрепление в среднем отделе стопы. Поскольку головка таранной кости поддерживается только мягкими тканями, то при мягкотканной или связочной слабости и снижении мышечного тонуса головка таранной кости может смещаться в подошвенном направлении. Это вызовет смещение пяточной кости и стопы в латеральную сторону, с медиальной ротацией стопы вокруг ее продольной оси. Такая ротация стопы за пяточной костью называется пронацией. Поэтому основным местом пронации является подтаранный сустав.
Ротация подтаранного сустава вызывает скручивание таранной кости внутри голеностопного сустава. Из-за жесткой фиксации голеностопного сустава возможные движения таранной кости внутри голеностопного сустава незначительны, поэтому такая торсионная нагрузка передается через таранную кость на голень и нижнюю конечность, что приводит к воздействию внутреннего ротационного скручивающего усилия на голень и супинации среднего отдела стопы (таранно-ладье-видного, пяточно-кубовидного и ладьевидно-клино-видного суставов) (рис. 4б).
Пронация выполняет две основные функции. Первая — это смягчение ударной нагрузки на медиальную половину арки стопы во время ходьбы и бега, которая в противном случае могла бы превысить ее прочность. Вторая функция заключается в том, что пронация таранной кости создает относительное внутреннее ротационное скручивающее усилие на голень, наружную ротацию с вальгусным положением пяточной кости и отведение-супинацию среднего отдела стопы. Благодаря этому икроножная мышца пассивно растягивается в месте ее прикрепления на медиальной стороне пяточной кости. Такое распределение сил приводит также к растяжению задней большеберцовой мышцы, длинного сгибателя пальцев стопы, длинного сгибателя большого пальца и сгибателей пальцев стопы в момент подъема пятки в средней фазе опоры. Пассивное растягивание этих мышц необходимо для увеличения механической эффективности.
Передний отдел стопы состоит из пяти пальцев. Каждый палец, в свою очередь, образован длинной плюсневой костью и двумя или тремя фалангами. По существу, суставы переднего отдела стопы являются шарнирными суставами. Их стабильность обеспечивается, главным образом, медиальными и латеральными связками. С тыльной стороны межфаланговые суставы стабилизируются прочными тыльными связками, препятствующими чрезмерному сгибанию суставов назад.
Пальцы стопы можно условно разделить на три ряда (рис. 4в). Средний палец является самым большим: его размер в два раза превышает размер других пальцев. Это объясняет его наибольшую значимость в обеспечении опоры и отталкивания. Второй и первый пальцы образуют медиальный ряд переднего отдела стопы. Два наружных пальца обладают большей подвижностью. Они объединяются в латеральный ряд переднего отдела стопы, при этом пятая плюсневая кость является наиболее мобильной из всех плюсневых костей. Вследствие прикрепления сухожилия короткой малоберцовой мышцы на основании пятой плюсневой кости в этом месте возникает избыточная тракционная нагрузка при супинации стопы во время травмы, например, при типичном растяжении голеностопного сустава. Результатом чрезмерной тракции малоберцового сухожилия на основании пятой плюсневой кости является часто наблюдаемый перелом основания пятой плюсневой кости и более сложный перелом ее тела.
