функциональная анатомия, нижняя конечность

Смещения таза в вертикальном и горизонтальном направлениях дополняются вращениями, одним вокруг вертикальной оси, другим - вокруг переднезадней оси.

Вращение по переднезадней оси наклоняет таз движением, схожим с бортовой качкой корабля (рис. 27, последовательные шаги, вид со спины). При опоре на одну сторону противоположная сторона таза опускается, несмотря на торможение, вызванное малой и средней ягодичными мышцами несущей стороны. Это качание заметно по наклону линии, соединяющей две крестцовые ямки. Эта линия является малой диагональю ромба Микаэлиса (Michaelis) (см. том III, стр. 95, рис. 76 и 78). Наклон крестца в сторону разгруженной стороны влечет за собой наклон поясничного отдела позвоночника в ту же сторону, вследствие чего произойдут изменения и в дорзальном и

шейном отделах позвоночника. Все это приведет к обратному наклону плечевого пояса - опущению плечевой линии на несущей стороне.

В итоге линии плеч и таза, которые горизонтальны и параллельны в исходном положении стоя, становятся

наклоненными в обратных направлениях, что определяет схождение этих линий на стороне опоры.

При серии нормальных шагов заметны последовательные колебания в обратных направлениях линий таза и плеч, сопровождающиеся волнообразными движениями позвоночника.

Это явление показано на схеме (рис. 28), где представлено развитие в пространстве движений тазовой линии. Она формирует некую развевающуюся по ветру ленту в соответствии с последовательными наклонами. Таким же образом линия плеч образует развевающуюся ленту, но с наклонами в обратную сторону.

Поворот туловища

К наклону таза в переднезаднем направлении добавляется поворачивание по вертикальной оси в связи со смешением кпереди колеблющейся конечности

по отношению к несущей. Это движение выносит весь таз кпереди.

Этот поворот осуществляется головкой бедренной кости несущей ноги ( р и с . 2 9 ) :

•движение начинается из исходного симметричного положения I, когда общая ось двух тазобедренных суставов (красного цвета) перпендикулярна направлению движения всего тела (оси походки);

•если колеблющаяся нога - та, которая перемещается вперед - правая, то таз II поворачивается за счет

внутренней ротации головки бедренной кости в левом тазобедренном суставе, тогда как головка бед-

ренной кости правого тазобедренного сустава подвергается наружной ротации;

•во время следующего шага III происходит обратное: таз поворачивается кнутри на головке правой бедренной кости несущей ноги, и перемещение кпереди колеблющейся конечности приводит наружной ротации головки левой бедренной кости.

Одновременно из-за автоматического колебания верхних конечностей (см. след. стр.) продвижение вперед верхней конечности на несущей стороне

( р и с . 3 0 ) приводит в движение плечевой пояс, и линия плеч принимает обратный наклон:

• в положении А плечевая линия наклонена по отношению к линии таза, так как левая верхняя конечность продвигается вперед, а правая нижняя конечность является колеблющейся;

•в следующих положениях В, С и D, наклоны линий плеч и таза меняют направления в обратные стороны.

Этот поворот всего туловища можно изобразить схематически ( р и с . 3 1 ) , показав плечевую и тазовую линии, соединенные общей плоскостью, скрученной вокруг собственной оси, которая похожа на латинс-

кий нарус.

Таким образом, ходьба заставляет двигаться все тело в целом. Только голова остается относительно стабильной благодаря фиксированному взгляду в направлении цели; она осуществляет только компенсаторные вращательные движения на уровне шейного отдела позвоночника. Голова подвергается небольшим колебаниям в вертикальном направлении, параллельным вертикальным смещениям таза, но ее движения амортизированы, однако не настолько хорошо, чтобы человек мог осуществлять стабильный «travelling avant» (видеосъемка с движения) с камерой в руке...

В нашем генофонде заложена диагональная походка, присущая далеким предкам человека - четвероногим. Все они передвигают вперед одновременно две диагонально расположенные лапы, поскольку две несущие лапы являются уверенной опорой туловищу. Только немногие животные, например жираф, верблюд, медведь и окапи, являются парнокопытными, т.е. опираются одной стороной, а выносят вперед одновременно обе лапы другой стороны. Лошадь может научиться такой походке, но только после дрессировки.

Таким образом, человеческая походка включает сгибание верхней конечности на противоположной колеблющейся нижней конечности стороне, что проиллюстрировано двумя рисунками:

•левая верхняя конечность одновременно с правой ногой (рис. 32);

•правая верхняя конечность одновременно с левой ногой (рис. 33).

Это движение осуществляется непроизвольно и обычно локтевой сустав согнут сильнее при согнутом плечевом суставе, чем при разогнутом. При некоторых неврологических заболеваниях, как, например, болезнь Паркинсона, автоматическое колебание конечностей исчезает. Во время военных маршей это движение карикатурно преувеличено вследствие тренировок.

При виде спереди становится хорошо заметен диаго-

нальный характер колебания:

•продвижение вперед правой стопы и левой кисти (рис. 34);

•верхние конечности практически вертикальны, когда нижние сближены друг с другом (рис. 35);

•максимальное колебание, естественно, диагонально направленное при опоре на две ноги (рис. 36);

•голова обычно не участвует...

Можно задаться вопросом о необходимости подобного колебания... Продвижение вперед правой верхней конечности (рис. 36) может задействовать все туловище, отражая расположение центров тяжести каждого сегмента... Но тогда является ли оно обратно-на- правленным колебанием расположенной сзади левой верхней конечности?

Может быть, это обратно-направленное продвижение верхних конечностей (кпереди и кзади) поддерживает равновесие верхней части туловища?

И тут стоит учесть тот факт, что ходьба становится

менее удобной при фиксированных верхних конечностях, когда они не могут качаться в такт походке. Примером может послужить случай, когда мы несем в руках ребенка, что объясняет, почему у некоторых народов принято носить ребенка за спиной.

Все мышцы нижних конечностей важны для осуществления ходьбы. Это означает, что малейшая недостаточность одной из этих мышц может привести к нарушению походки, более или менее серьезному.

Девять рисунков, относящихся к этой теме, проливают свет на последовательное сокращение мышц правой нижней конечности, левая конечность на всех схемах представлена в исходном положении. Они иллюстрируют полный цикл, который повторяется то с одной, то с другой стороны.

Начало движения вперед колеблющейся конечности (рис. 37)

•Сгибание тазобедренного сустава под действием пояснично-подвздошной мышцы 1.

•Сгибание коленного сустава под действием седа- лищно-бедренных мышц и двуглавой мышцы бедра 2.

•Сгибание голеностопного сустава группой мышцсгибателей этого сустава 3: передней большеберцовой, третьей малоберцовой мышцами.

•Разгибание пальцев стопы общими и собственными мышцами-разгибателями 4.

Начальный контакт с плоскостью опоры на уровне пятки (рис. 38)

•Окончание сгибания тазобедренного сустава пояс- нично-подвздошной мышцей 1.

•Разгибание коленного сустава четырехглавой мышцей 5.

•Окончание сгибания голеностопного сустава мышцами сгибателями этого сустава 3 и разгибателями пальцев стопы 4.

Вертикальная опора на одну ногу (рис. 39), подошва стопы полностью контактирует с полом

•Настойчивое действие четырехглавой мышцы 5.

•Начало сокращения большой ягодичной мышцы 6.

Нарушение равновесия впереди (рис. 40)

•Разгибание тазобедренного сустава большой ягодичной мышцей 6 с участием седалищно-бедрен- ных мышц.

•Антагонизм-синергизм с четырехглавой мышцей 5.

•Сгибание голеностопного сустава мышцами-сгиба- телями 3 в синергизме с большой ягодичной мышцей 6.

Первый двигательный толчок перед опорой на две ноги (рис. 41)

•Продолжающееся разгибание тазобедренного сустава большой ягодичной мышцей 6 и седалищнобедренными мышцами 7.

•Продолжающееся разгибание коленного сустава четырехглавой мышцей 5.

•Разгибание голеностопного сустава трехглавой мышцей бедра 8 и сгибателями пальцев стопы 9.

Второй двигательный толчок (рис. 42), действующий на несущую ногу при полном разгибании, тогда как колеблющаяся конечность собирается наступить на пол

•Усиление действия четырехглавой мышцы 5, большой ягодичной мышцы 6, седалищно-бедренных мышц 7, трехглавой мышцы бедра 8 и мышц-сгиба- телей пальцев стопы 9, особенно собственной мышцы, сгибающей большой палец.

Начало колебания (рис. 43), когда другая конечность становится несущей

•Укорочение колеблющейся конечности за счет сокращения седалищно-бедренных мышц 7 и мышцсгибателей голеностопного сустава 3.

•Сгибание тазобедренного сустава пояснично-под- вздошной мышцей 1.

Колебание конечности кпереди (рис. 44)

•Усиление действия пояснично-подвздошной 1 и четырехглавой 5 мышц с расслаблением седалищнобедренных мышц 7.

•Разгибание коленного сустава путем сокращения четырехглавой мышцы 5.

•Поднятие пальцев стопы действием мышц-разгиба- телей пальцев 10.

Приземление колеблющейся мышцы

(рис. 45)

• Начало нового цикла.

Не стоит думать, что все упомянутые мышцы бессвязно работают «каждая для себя». В действительности они подчиняются очень четким двигательным схемам, зависящим от головного мозга, но главным образом - от мозжечка, которые объединяют в единое целое отношения антагонизма-синергизма и просто синергизма, для создания мышечных цепей.

Вфункциональном плане эти мышечные цепи очень важны. Например, цепь, отвечающая за разгибание нижней конечности ( р и с . 4 6 , начало бега) под влиянием двигательного толчка. Эта цепь показывает важность двусуставных мышц: бедренной мышцы справа D и трехглавой мышцы Т, воздействие которых на дистальный сустав зависит от положения проксимального сустава, определяющего их состояние преднатяжения. В проиллюстрированном здесь случае большая ягодичная мышца G, приводящая тазобедренный сустав в разогнутое состояние, будет натягивать правую бедренную мышцу и благоприятствовать ее разгибательному эффекту на коленный сустав. В свою очередь, правая бедренная мышца, разгибая коленный сустав, натянет икроножную мышцу, увеличивая тем самым мощность трехглавой мышцы, разгибающей голеностопный сустав, и даст максимальный двигательный толчок.

Витоге часть мощности большой ягодичной мыш-

цы сначала передастся правой бедренной мышце, а затем, через посредников - трехглавой мышце.

Такая система имеет большие преимущества с точки

зрения механики, поскольку, говоря о мощной мышце, мы подразумеваем большую мышцу, а самая мощная мышца - большая ягодичная - расположена на верху нижней конечности, т.е. вблизи центра тяжести всего тела. Выгода от расположения мышечной массы на проксимальном конце конечности заключается в приближении сегментарного центра тяжести к верхней части ноги и в уменьшении общего момента действия нижней конечности. Это приводит к улучшению мышечной производительности.

Ходьба не всегда происходит по схеме, описанной на предыдущей странице. Существуют специальные и искусственные походки, как, например, «гусиный шаг» (или «прусский шаг») ( р и с . 4 7 ) , используемый на военных парадах некоторых армий мира. Этот шаг требует очень сильных мышц-сгибателей тазобедренного сустава и хорошей физической подготовки. Таким образом, его невозможно использовать долго.

Наконец, кроме ходьбы, существует еще и бег ( р и с . 48), который характеризуется отсутствием фазы опоры на две ноги (обратите внимание на тень опорной части ноги, отделенную от человека), замененной фазой так называемого «подвешенного состояния», более или менее продолжительную, которая является началом прыжка.

Итак, подведем итог. В этой главе рассказаны далеко не все характеристики ходьбы и всех других вытекающих действий...