Соединения костей голени

Обе кости голени (большая и малая берцовая) соединяются друг с другом на проксимальном конце плоским малоподвижным суставом, на дистальном - крепким межберцовым синдесмозом, в результате чего образуется сочленовная поверхность в виде вилки, а диафизы костей соединены межкостной перепонкой. Кости голени принимают участие в образовании коленного и голеностопного суставов.

Коленный сустав является самым большим и вместе с тем наиболее сложным из всех прерывных соединений. Это обусловлено тем, что именно в этом месте сочленяются самые длинные рычаги нижней конечности, совершающие большое количество движений при ходьбе.

Коленный сустав образован мыщелками бедра (сферической формы) и большеберцовой кости и надколенником. Он имеет очень обширную сумку, а синовиальная оболочка - множество складок, заполненных жиром. Полость сустава сообщается со многими околосуставными синовиальными подсухожильными сумками. Спереди сустав защищен надколенником, лежащим в сухожилии четырехглавой мышцы бедра.

Своеобразие коленного сустава (помимо складок синовиальной оболочки) - наличие внутрисуставных менисков и связок. Мениски (медиальный и латеральный) состоят из хряща, имеют серповидную форму с толстыми краями и располагаются между мыщелками бедра и большеберцовой кости. Внутри сустава имеются внутрисуставные крестообразные связки, которые вместе с менисками и внесуставными связками препятствуют переразгибанию ноги в коленном суставе и фиксируют ее при стоянии.

Движения в коленном суставе происходят в основном вокруг поперечной оси (сгибание и разгибание). Но благодаря наличию менисков и форме суставной поверхности в суставе - при согнутом колене, когда расслаблены все связки, возможны незначительные повороты голени кнаружи и кнутри. По характеру движений этот сустав блоковращательный. Сгибание может доходить до 40° и осуществляется при сокращении мышц задней группы бедра (двуглавая, полусухожильная и полуперепончатая) и голени (икроножная), а также при сокращении нежной и портняжной мышц.

Разгибание в суставе происходит до степени нахождения на одной линии бедра и голени (180°). Дальше оно останавливается, т.к. при этом мыщелки бедра плотно упираются в большеберцовую кость. Разгибание голени происходит при сокращении четырехглавой мышцы бедра.

Вращение голени возможно только в согнутом положении, ибо крестообразные связки тормозят вращение внутрь, а боковые (коллатеральные) связки - наружу.

Вращают голень внутрь полусухожильная, полуперепончатая, нежная, портняжная, подколенная мышцы и медиальная головка икроножной; наружу - двуглавая мышца бедра и латеральная головка икроножной.

Кровоснабжение коленного сустава происходит из бедренной, подколенной артерий и их ветвей. Венозный отток происходит по одноименным венам в систему нижней полой.

Сустав и мышцы, приводящие его в движение, иннервируются от поясничного (бедренный нерв иннервирует четырехглавую мышцу) и крестцового (задние группы мышц бедра и голени) сплетений.

Дистальные эпифизы костей голени соединяются между собой крепким синдесмозом, в результате чего образуется сложная сочленовная поверхность в виде вилки, охватывающей блок таранной кости стопы.

Голеностопный сустав образован обеими костями голени и таранной костью. Это сложное блоковидное сочленение, удерживаемое в своем положении лодыжками берцовых костей и несколькими окольными связками. Движения совершаются вокруг поперечной оси - сгибание и разгибание. В сгибании участвуют поверхностные (икроножная, камбаловидная) и глубокие (задняя большеберцовая, длинный сгибатель всех пальцев и большого) мышцы голени, в разгибании - передняя группа мышц голени (передняя большеберцовая, разгибатели всех пальцев и большого).

Кровоснабжение - подколенная, передняя и задняя большеберцовые артерии, а венозный отток осуществляется через одноименные вены в систему нижней полой.

Иннервация: крестцовое сплетение - седалищный нерв и его ветви.

Стопа является дистальным отделом свободной нижней конечности, в котором выделяют предплюсну, плюсну и фаланги пальцев.

Поскольку стопа выдерживает груз всего тела и является органом опоры, то масса ее костей в несколько (9) раз превосходит массу костей кисти. В состав предплюсны входят 7 костей (таранная. пяточная, ладьевидная, кубовидная и 3 клиновидные). Все они соединяются при помощи суставов, большинство из которых тугоподвижны, т.к. укреплены прочными связками. Только подтаранный сустав состоит из двух анатомически разделенных суставов между таранной пяточной и ладьевидной костями. Он имеет шаровидную форму, в нем совершаются небольшая пронация и супинация стопы. Суставы костей предплюсны укреплены тыльными и подошвенными межкостными связками. Наибольшей прочностью обладает длинная подошвенная, которая начинается от нижней поверхности пяточной кости и прикрепляется к основаниям II-V плюсневых костей.

Предплюсно-плюсневые суставы образованы костями предплюсны и основаниями плюсневых. Это плоские, почти неподвижные сочленения, укрепленные многочисленными связками.

Плюсно-фаланговые суставы образованы головками плюсневых костей и основными фалангами пальцев. По форме суставных поверхностей они шаровидные, но функционируют как двухосные, т.к. крепкий связочный аппарат ограничивает движения в них. В этих суставах возможны сгибание и разгибание при сокращении соответствующих мышц голени и стопы, отведение и приведение пальцев.

Межфаланговые суставы образованы блоковидными сочленовными поверхностями основной, средней и ногтевой фаланг. Капсулы суставов укреплены боковыми связками. В суставах возможны сгибание и разгибание одноименными по функции мышцами стопы.

Кровоснабжаются и иннервируются все суставы стопы из тех же источников, что и голеностопный.

Только в стопе человека наблюдается своеобразное расположение костей, соединенных суставами и укрепленных мощным связочным аппаратом, поэтому она сводчатая. Конструкция стопы в виде сводчатой арки у живого человека поддерживается благодаря форме костей, прочности связок (пассивные “затяжки” стопы) и тонусу мышц (активные “затяжки”).

В стопе различают два продольных (латеральный и медиальный) и один поперечный своды. Латеральный и поперечный своды являются опорными, а продольный медиальный - рессорным. Для укрепления продольных сводов стопы наиболее важное значение имеет развитие длинной подошвенной связки, подошвенной пяточно-ладьевидной связки, а для поперечного - глубокой поперечной плюсневой и межкостных плюсневых связок.

С помощью специальных упражнений можно добиться очень высокой подвижности в суставах, в том числе и стопы.

Лекция 4. Учение о мышцах. (Миология). Мышцы - активная часть опорно-двигательного аппарата. Мышца как орган.

План

1. ОБЩЕЕ УЧЕНИЕ О МЫШЦАХ (МИОЛОГИЯ)

2. Строение поперечнополосатых скелетных мышц

3. Форма мышц

4. Развитие скелетных мышц

5. Возрастные особенности

ОБЩЕЕ УЧЕНИЕ О МЫШЦАХ (МИОЛОГИЯ)

Мышцы осуществляют в организме функцию внешнего и внутреннего движения. Они построены из мышечной ткани, элементы которой способны сокращаться, изменяя свою длину. При этом мышцы действуют с определенной силой на те обра­зования, к которым они прикрепляются, в первую очередь на кости, а также на фасции, кожу, некоторые внутренние ор-г,аниы.

В организме человека существуют два главных вида мы­шечной ткани — гладкая и поперечнополосатая. Гладкая мы­шечная ткань образует мускулатуру внутренностей и сосудов. Из поперечнополосатой мышечной ткани построены мышцы скелета. В данной лекции мы рассмотрим строение и разви­тие скелетных мышц и их вспомогательного аппарата.

Строение поперечнополосатых скелетных мышц

В организме человека имеется около 600 скелетных мышц. Каждая мышца представляет орган, который включает собственно мышечную и сухожильную части. Специфическими •тканевыми элементами скелетных мышц являются Поперечнополосатые мышечные волокна. Длина волокон в различных мышцах неодинакова и может колебаться от нескольких миллиметров до 10—15 см. Толщина волокон изменяется с возрастом и в разных мышцах также неодинакова, но обычно не превышает 0, 1 мм.

Каждое [поперечнополосатое мышечное волокно одето обо­лочкой—сарколеммой, Содержимое волокна—cap к оп л а з м а имеет полужидкую консистенцию. В саркоплазме располагаются многочисленные ядра и м и о.ф и б р и л л ы, котор'ые являются специализированными сократительными структурами мышечного (волокна. Поперечник миофибрилл составляет 0,2—2,0 мкм. При .большом увеличении .видно, что миофибрилы состоят из чередующихся светлых и темных участков, называемых дисками. Они-то и придают всему волокну характерную поперечную исчерченность. Диски имеют 'неодинаковые оптические .свойства. Светлые диски об­ладают 'простым лучепреломлением (изотропные диски I). Темные диски обладают двойным лучепреломлением (ани­зотропные диски А). Эти особенности дисков зависят от субмикросконической организации, миофибрилл.

Электронная микроскопия показала, что миофибриллы со­стоят из, еще более тонких волоконец— 'миоф ил а'м ентов,

диаметр которых составляет 50—200 А. Структура миофила-ментов также расшифрована. Они образованы макромолеку­лами специализированных мышечных белков—.миозина и актина, которые _:имеют определенную пространственную конфигурацию.. В основе совратительной способности мышеч­ного волокна лежат изменения этой конфигурации. Молекулы актива втягиваются в промежутки между молекулами миози­на, в результате чего происходит укорочение миофибрилл и всего мышечного волокна.

Около трехсот лет назад были замечены различия, в окрас­ке мышечных волокон и выделены красные и белые волокна. В прошлом столетии французский ученый Ранвье установил, что красные мышцы сокращаются медленнее белых. Специ­альные 'наследования выяснили различия в химическом соста­ве и обменных процессах обоих видов волокон. В зависимости от преобладания красных или белых волокон различают два вида мышц. О их распределении и функциональных особенно­стях будет 'Оказано в следующей лекции.

Поперечнополосатые мышцы обладают целой системой со­единительнотканных оболочек. Ткань, окружающая отдельные волокна, носит название эндомизия. Поперечнополосатые мышечные волокна объединяются в пучки 1-го, 2-го и 3-го порядков посредством соединительной ткани, образующей внут­ренний перемизий. Последний располагается также по ходу .сосудов и нервов, разветвляющихся в мышце. И, наконец, на­ружный перемизий составляет внешнюю оболочку мышцы. Перемизий не только механически связывает мышечные волокна и пучки, но и делает возможным их (перемещение относительно друг друга при сокращении. Если в системе соеди­нительнотканных оболочек мышцы происходит какое-то нару­шение, например, образуется рубец, то это затрудняет дви­жения.

-Сухожильная часть мышцы представлена сухожилиями, которые имеют различную форму. У (большинства мышц ко­нечностей сухожилия представляют удлиненные цилиндриче­ские тяжи. На туловище у ряда мышц образуются пластинча­тые сухожильные растяжения, называемые апоневрозами. Переход мышечной части в сухожильную носит непрерывный характер. Сухожильные волокна проникают через сарколемму и оканчиваются внутри мышечного волокна-, внедряясь между миофибриллами. Поэтому сухожилие нельзя отделить, не 'повреждая мышечных (волокон.

Другой конец сухожилия прикрепляется к «ости, хрящу, фасции или коже. В случае прикрепления к кости «ли хрящу сухожильные волокна расходятся в надкостнице или над­хрящнице. Отсюда они в виде прободающих волокон проникают в кость. Обычно на месте прикрепления мышц образуются костные выступы, за счет которых увеличивается поверхность прикрепления сухожилий. Поэтому мышечная тяга, передаю­щаяся на кость через сухожильные волокна, распределяется по большей площади.

Соединительнотканные оболочки мышцы продолжаются на сухожилия; здесь перемизий переходит в перитендиний.Благодаря этому сухожильные волокна группируются в пучки, расположение которых сходно с расположением пучков в . -самой мышце.

Сухожильные волокна имеют слегка волнистый ход; обра­зуя пучки, они переплетаются, как проволоки в тросе, и. при растяжении могут удлиняться 'на 4% своей первоначальной длины. Вследствие этого сокращение мышцы не сразу переда­ется на кость, —-сначала происходит растяжение и расправ­ление пучков сухожилия. Благодаря этому мышца) имеет не­большой («холостой ход».

Сухожилия характеризуются высоким сопротивлением. Предельная нагрузка три растяжении сухожилий составляет 600—,1200 кгс/см². Сухожилие трехглавой мышцы голени'* (ахиллово сухожилие) выдерживает у взрослых нагрузку до ч 500 кгс, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра — до 600 кпс. Хотя поперечник мышцы иногда в десятки раз превы­шаем поперечник сухожилия, тяга самой мышцы не может разорвать собственное сухожилие, для этого необходима до­полнительная внешняя сила. По данным А. С. Обысова, су­хожилие трехглавой мышцы голени обладает 3—5-кратным запасом прочности.

Сопротивление самой мышцы значительно ниже, чем со­противление сухожилия. Бели один .конец мышцы закрепить, а другой подвергать нагружению, то разрыв происходит в мы­шечном брюшке. Механизм разрыва мышцы можно предста­вить следующим образом: сначала напряжение, распростра­няющееся (вдоль .мышцы, удлиняет мышечные волокна. Затем наступает момент, когда часть волокон больше не может уд­линяться; эти волокна или разрываются, или начинают сколь­зить то другим волокнам в направлении растяжения. В ре­зультате этого происходит разрыв мышечного брюшка. Опи­санное явление можно уподобить текучести металлов в случае предельных нагрузок,, когда начинается скольжение некоторых рядов атомов по другим и в металле происходят внутренние смещения, дислокации, приводящие к разрыву. . Следует отметить, что сопротивление мышцы напряжению, вызванному внешней силой, зависит от состояния мышцы. При сокращении мышечные волокна как бы уплотняются, и текучесть мышцы становится меньше. Поэтому сократившая­ся мышца обладает более высоким сопротивлением.

•Составными частями каждой скелетной мышцы являются сосуды. Мышцы получают кровоснабжение из близлежащих артериальных стволов. Артерии входят в мышцы в определен­ных местах— сосудистых воротах. Затем кровеносные сосуды идут мо внутримышечным прослойкам соединительной ткани; более мелкие ветви располагаются соответственно ходу мы­шечных пучков. Кровеносные капилляры проходят вдоль мы­шечных волокон, обеспечивая снабжение их кислородом и пи­тательными веществами и выводя продукты обмена. Из капил­лярных сетей берут начало вены, которые идут параллельно артериям.

•Распределение кровеносных сосудов, плотность капилля­ров и _;объемы снабжаемых ими тканевых участков в различ­ных мышцах неодинаковы и зависят от их функциональной нагрузки в организме. Известно, что красные мышечные во­локна имеют более развитую сеть капилляров. Особенности кровоснабжения поперечнополосатых мышц с точки зрения их функциональных особенностей до сих пор изучены недоста­точно.

Все мышцы снабжены двигательными,, чувствительными и симпатическими нервами, которые регулируют не только со-жратительную способность, но и обменные процессы, трофику мышечной ткани. Мышца, отделенная от нервов, перерожда­ется и погибает. По двигательным нервам в мы поду передают­ся импульсы, вызывающие сокращение поперечно-полосатых волокон. Одно двигательное волокно, посылаемое моторной клеткой спинного мозга, инвертирует до сотни мышечных во­локон. Совокупность этих волокон рассматривается как функ­циональная единица мышцы и получила .название миона (рис-. 8). Таким образом, скелетная мышца сострит из анато­мических единиц — поперечнополосатых мышечных волокон и функциональных единиц — мионов. Волокна, относящиеся к одному миону, не всегда располагаются рядом; они обычно» чередуются с волокнами других мионов.

В мышцах заложены разнообразные чувствительные при­боры, относящиеся ik проприоцепторам. Это — специализиро­ванные нервные окончания, передающие в центральную нерв­ную систему информацию о состоянии и работе мышц. Рецепторные приборы мышц (представлены (своеобразно устроенны­ми мышечными веретенами, . которые «измеряют» длину мышцы, и сухожильными воспринимающими органами, кото­рые определяют натяжение мышцы. Проприоцептивная сигнализация необходима для координированной деятельности мышц, при ее нарушении наступают двигательные расстрой­ства, вплоть до паралича мышцы.

Разветвляющиеся в скелетных мышцах симпатические .нервные вой они а несут трофическую функцию, обеспечивают «настройку» мышц к выполняемой ими работе.