функциональная анатомия, нижняя конечность

Двигательная функция мышц сустава, обладающего тремя степенями свободы, разнится в зависимости от его положения, а именно их вторичная функция может измениться или даже стать обратной. Наиболее типичным примером является инверсия сгибательного компонента приводящих мышц (рис. 160). При вертикальном положении тела (0°) все аддукторы являются сгибателями, за исключением задних волокон большой приводящей мышцы G, которые являются разгибателями и остаются ими вплоть до -20° разгибания. Однако этот сгибательный компонент действует лишь до тех пор, пока бедро находится ниже места прикрепления каждой из названных мышц. Таким образом, длинная приводящая мышца А остается сгибателем в положении +50°, но становится разгибателем при +70°. Подобным же образом короткий аддуктор остается сгибателем до +50°, после чего он превращается в разгибатель. Для тонкой мышцы предел, после которого она становится разгибателем, составляет +40°.

Рисунок показывает, что только истинные сгибатели могут обеспечивать сгибание до предела. При +120° напрягатель широкой фасции Т максимально укорачивается (на величину аа' или на половину длины его мышечных волокон), а поясничная мышца Р тоже почти достигает предела своего полезного сокращения, поскольку ее сухожилие теперь максимально отдаляется от подвздошно-гребенчатого возвышения. Этот рисунок позволяет понять, почему малый вертел р расположен очень далеко кзади: благодаря этому экскурсия сухожилия подвздошно-поясничной мышцы увеличивается на длину, равную толщине диафиза бедра.

Квадратная мышца бедра также отчетливо демонстрирует изменение своего действия (рис. 161: про-

зрачная подвздошная кость позволяет видеть бедро и квадратную мышцу): при разгибании Е в тазобедренном суставе она является сгибателем (синяя стрелка), а при сгибании F становится разгибателем (красная стрелка). Точка изменения ее функции на обратную соответствует вертикальному положению.

Эффективность работы мышц в основном зависит от положения тазобедренного сустава. Если он уже находится в положении сгибания (рис. 162), то разгибатели напряжены. При сгибании F на 120° большая ягодичная мышца пассивно удлиняется на длину ff, что для некоторых волокон составляет 100% удлинения. Седалищно-бедренные мышцы удлиняются примерно на 50% их длины jj' при «выпрямленной» конечности с разогнутым коленным суставом. Это объясняет стартовое положение бегунов (рис. 163), а именно максимальное сгибание в тазобедренном суставе, за которым следует разгибание в коленном (эта вторая фаза на рисунке не показана), что создает должное напряжение разгибателей тазобедренного сустава для рывка со старта. Именно напряжение се- далищно-бедренных мышц контролирует сгибание в тазобедренном суставе при разогнутом колене.

Рис. 162 показывает также, что при переходе из вертикального положения к разгибанию в тазобедренном суставе до -20° изменение длины седалищно-бедрен- ных мышц jj" относительно невелико. Это подтверждает гипотезу о том, что седалищно-бедренные мышцы работают в оптимальном режиме, когда бедро полусогнуто.

В зависимости от степени сгибания в тазобедренном суставе, таз при опоре на одну конечность удерживается различными отводящими мышцами.

При полном разгибании в тазобедренном суставе, т.е. в положении стоя (изначальная позиция) (рис. 169) линия, идущая через центр тяжести тела, проходит кзади от поперечной оси обоих тазобедренных суставов, и тогда наклон таза кзади ограничен натяжением подвздошно-бедренной связки (см. стр. 31) и сокращением напрягателя широкой фасции 1, который одновременно является и сгибателем тазобедренного сустава. Таким образом, напрягатель широкой фасции не дает тазу ни опрокинуться назад, ни наклониться в сторону. Как приводящая мышца, напрягатель широкой фасции действует синергично с поверхностным пучком большой ягодичной мышцы 2, с которым они вместе формируют дельтовидную мышцу бедра.

Если таз слегка наклонен кзади (рис. 170), центр тяжести все еще лежит кзади от линии, соединяющей

тазобедренные суставы, но в действие вступает малая ягодичная мышца. Обратите внимание на то, что эта мышца обеспечивает также отведение в сочетании со сгибанием подобно напрягателю широкой фасции.

Когда таз уравновешен в переднезадней плоскости

(рис. 171), центр тяжести лежит на оси тазобедренных суставов, и таз латерально стабилизируется средней ягодичной мышцей 4.

Когда таз наклонен кпереди, включается большая ягодичная мышца, к которой присоединяются поочередно: глубокий пучок большой ягодичной мышцы 5, грушевидная 6 (рис. 172) и внутренняя запирательная мышца (рис. 173). Во все время этого процесса, в том числе и при максимальном сгибании тазобедренного сустава (рис. 174), большая ягодичная мышца 2 действует как антагонист-синергист с мышцей, напрягающей широкую фасцию 1, осуществляя отведение, а также контролируя сгибание в тазобедренном суставе.

Коленный сустав является промежуточным суставом нижней конечности. По сути, это сустав с одной степенью свободы — сгибание-разгибание, - что позволяет нижнему концу конечности перемещаться по направлению к верхнему или от него, другими словами, позволяет менять расстояние между туловищем и плоскостью опоры.

Коленный сустав преимущественно функционирует в состоянии осевой компрессии под действием силы тяжести.

Но, несмотря на сказанное выше, он обладает дополнительной, т.е. второй, степенью свободы - это ротация вокруг продольной оси конечности, которая возможна только при условии сгибания в коленном суставе.

С механической точки зрения этот сустав представляет собой некий компромисс, примиряющий два следующих взаимоисключающих требования:

•обеспечение максимальной стабильности в положении полного разгибания, когда коленный сустав подвергается большим нагрузкам под действием веса тела и длины плечей рычагов;

•обеспечение максимальной мобильности по достижении определенной степени сгибания. Эта мобильность важна для бега и для оптимальной адаптации стопы к неровностям поверхности.

Коленный сустав разрешает эту проблему благодаря

гениальному механизму, но относительно слабое замыкание его поверхностей, существенное для обеспечения большой подвижности, делает его подверженным растяжениям и вывихам.

При сгибании коленный сустав нестабилен, и его связки и мениски наиболее подвержены травматизации. При разгибании травма коленного сустава чаще всего приводит к внутрисуставным переломам и разрыву связок.