Соединения костей пояса и свободной части нижних конечностей

Соединение костей нижних конечностей представлены связками и суставами. В отличие от межкостных соединений плечевого пояса и рук связки и суставы ног и тазового пояса человека менее подвижны. Эта особенность объясняется эволюционной функциональностью: таз и ноги Homo erectus несут опорную функцию, в то время как руки предназначены для выполнения тонких и точных движений, обеспечивают захват предметов.

В составе скелета нижней конечности, так же как и верхней, различают: пояс (тазовый пояс), с помощью которого происходит ее фиксация к скелету туловища, и свободную часть нижней конечности (ногу), которая состоит из трех основных сегментов (бедра, голени и стопы), подвижно соединенных между собой.

Нижние конечности сформировались у человека как органы опоры и движения. В силу этого они имеют очень прочное и практически неподвижное соединение костей тазового пояса со скелетом туловища, а также различные ограничители подвижности в главных суставах на ноге.

При ходьбе (основном виде локомоции у человека) происходит регулярное чередование фаз опоры на две ноги и фаз опоры на одну из ног. При отталкивании и перемещении одной ноги вперед происходит сгибание основных сегментов ноги (бедра, голени и стопы) в главных суставах.

В другой (опорной) ноге, напротив, происходит их разгибание и удерживание в выпрямленном состоянии по отношению к стопе. В силу этого соединения нижней конечности приспособлены преимущественно к сгибательным и разгибательным движениям, а также к амортизации толчков, возникающих при ходьбе.

В этой статье представлены фото, названия и описание суставов и связок ног человека.

Анатомия тазового пояса нижних конечностей человека: суставы и связки

Соединения костей тазового пояса нижних конечностей отличаются большой прочностью и крайне малой подвижностью.

Крестцово-подвздошный сустав (articulatio sacroiliaca) образован ушковидной поверхностью крестца и ушковидной поверхностью подвздошной кости. По форме этот сустав пояса нижних конечностей плоский (амфиартроз). Движения в суставе практически отсутствуют.

Суставная капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей, и ее укрепляют связки:

• Передняя крестцово-подвздошная связка (lig. sacroiliacum anterius) — проходит по передней поверхности капсулы сустава;
• Задняя крестцово-подвздошная связка (lig. sacroiliacum posterius) — проходит по задней поверхности капсулы сустава;
• Межкостная крестцово-подвздошная связка (lig. sacroiliacum interos-seum) — заполняет углубление между бугристостями крестца и подвздошной кости. Это одна из самых мощных связок в теле человека.

Кроме того, подвздошная кость укреплена относительно позвоночного столба подвздошно-поясничной связкой (lig. iliolumbale) нижней конечности, натянутой от поперечного отростка V поясничного позвонка к гребню подвздошной кости.

Лобковый симфиз (symphysis pubica) — хрящевое соединение между двумя тазовыми костями, в котором расположена узкая полость.

Лобковый симфиз укрепляется связками:

• Верхней лобковой связкой (lig. pubicum superius) — проходит по верхнему краю хряща между лобковыми бугорками;
• Нижней лобковой связкой (lig. pubicum inferius) — проходит по нижнему краю хряща и закругляет подлобковый угол.

Собственные синдесмозы таза дополняют его стенки:

• Запирательная мембрана (membrana obturatoria) — закрывает одноименное отверстие. У верхнего края запирательного отверстия в области запирательной борозды остается запирательный канал (canalis obturatorius) для прохождения сосудисто-нервного пучка;
• Крестцово-остистая связка (lig. sacrospinale) — начинается от вершины и задней поверхности седалищной ости и заканчивается у края крестца. Это соединение пояса нижней конечности ограничивает большую седалищную вырезку, образуя большое седалищное отверстие (foramen ischiadicum majus);
• Крестцово-бугорная связка (lig. sacrotuberale) — начинается от медиальной поверхности седалищного бугра и прикрепляется к краям крестца и копчика. Обе вышеназванные связки вместе с малой седалищной вырезкой образуют малое седалищное отверстие (foramen ischiadicum minus).

Тазобедренный сустав (articulatio coxae) пояса нижней кости человека образован вертлужной впадиной (acetabulum) тазовой кости, а именно ее полулунной поверхностью, которая дополняется вертлужной губой (labrum acetabuli), и головкой бедренной кости. Это соединение пояса нижней конечности шаровидное; его суставная ямка глубокая и почти полностью охватывает головку бедренной кости.

Капсула сустава прикрепляется по костному краю вертлужной впадины тазовой кости; на бедре спереди — по межвертельной линии, сзади — примерно на 1 см не достигая межвертельного гребня. Таким образом, шейка бедра находится внутри капсулы сустава и ее переломы будут внутрисуставными.

Тазобедренный сустав пояса нижних конечностей имеет плотную суставную капсулу и мощные связки, которые ограничивают объем движений нижней конечности, при этом повышают ее опорные свойства:

• Подвздошно-бедренная связка (lig. iliofemorale) начинается от передней нижней подвздошной ости, опускается по передней поверхности капсулы сустава и прикрепляется к межвертельной линии. Это одна из самых мощных связок тела человека, которая препятствует чрезмерному разгибанию бедра, приведению и вращению его кнутри. Самые глубокие ее пучки переходят в круговую зону;
• Круговая зона (zona orbicularis) залегает в толще суставной капсулы, прикрепляется на подвздошной кости к spina iliaca anterior inferior и охватывает петлей шейку бедра; связка удерживает головку бедра в суставе;
• Седалищно-бедренная связка (lig. ischiofemorale) начинается от тела седалищной кости, направляется вверх до вертельной ямки бедра. Связка препятствует чрезмерному приведению бедра и вращению его кнутри;
• Лобково-бедренная связка (lig. pubofemorale) начинается от верхней ветви лобковой кости; прикрепляется к малому вертелу и межвертельной линии. Препятствует чрезмерному отведению бедра и вращению его кнаружи.

В полости тазобедренного сустава скелета нижний конечностей имеется связка головки бедра (lig. capitis femoris), она начинается в глубине вертлужной впадины и прикрепляются к ямке головки бедра. Связка окружена синовиальной оболочкой. Внутри связки проходит артерия к головке бедра. Эта связка также служит амортизатором в суставе.

Это соединение нижних конечностей человека многоосное, движения возможны вокруг трех осей, но объем движений ограничен, на что влияет глубокое положение суставной головки в суставной ямке и наличие крепких связок, укрепляющих капсулу сустава и ограничивающих движения. Движения в суставе: вокруг сагиттальной оси — отведение и приведение, вокруг поперечной оси — сгибание и разгибание, вокруг вертикальной оси — вращение кнутри (пронация) и вращение кнаружи (супинация); возможно круговое движение — циркумдукция.

Далее описаны особенности суставов свободной части нижних конечностей человека.

Анатомия свободной части нижней конечности: особенности связок, суставов и сводов

Коленный сустав (articulatio genus) образован мыщелками (медиальным и латеральным) бедренной кости и верхней суставной поверхностью на аналогичных мыщелках большеберцовой кости; в его образовании также участвует сесамовидная кость — надколенник.

По форме коленный сустав — мыщелковый, двухосный. Основные движения в нем — сгибание и разгибание (вокруг поперечной оси); однако в согнутом положении возможны незначительные вращательные движения (вокруг вертикальной оси).

Капсула сустава свободна; прикрепляется, отступя 2-3 см от края суставных поверхностей на бедре и большеберцовой кости.

Синовиальная оболочка в передней части сустава образует крыловидные складки (plicae alares)— это парные образования, содержащие жировую ткань, которые играют роль амортизаторов.

Поднадколенниковая синовиальная складка (plica synovialis infrapatellaris) идет как продолжение крыловидных складок к межмыщелковой ямке бедра. Спереди в синовиальную складку сустава вдается поднадколенниковое жировое тело.

Кости в этом соединении свободной части нижней конечности удерживаются в сочленовном состоянии мощными связками, которые вместе с тем ограничивают боковые смещения костей, а также чрезмерное сгибание и разгибание.

В полости сустава ноги человека под названием articulatio genus расположены мощные крестообразные связки, служащие главным ограничителем разгибания голени. Между латеральным мыщелком бедра и передним межмыщелковым полем натянута передняя крестообразная связка (lig. cruciatum anterius); между медиальным мыщелком бедра и задним межмыщелковым полем — задняя крестообразная связка (lig. cruciatum posterius). Они покрыты синовиальной оболочкой, которая изолирует их от полости сустава.

Большеберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale tibiale) — начинается от медиального надмыщелка бедра, спускается в виде широкой пластинки к медиальному краю большеберцовой кости. Связка сращена с капсулой и медиальным мениском.

Малоберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale fibulare) ноги человека проходит между латеральным надмыщелком бедра и головкой малоберцовой кости.

Спереди сустава проходит сухожилие m. quadriceps femoris, в котором лежит надколенник. Большая часть волокон сухожилия проходит от верхушки надколенника к бугристости большеберцовой кости, и их выделяют как связку надколенника (lig. patellae). От капсулы сустава свободной части нижней конечности она отделена рыхлой жировой клетчаткой.

От обеих сторон надколенника отходят сухожильные пластинки, которые прикрепляются к мыщелкам большеберцовой кости: латеральная и медиальная поддерживающие связки надколенника (retinaculum patellae lat. et med.); они удерживают надколенник в его положении при движении в суставе.

Сзади капсула сустава укреплена косой подколенной связкой (lig. popliteum obliquum) — продолжение сухожильных волокон, проходящих здесь мышц, которые идут от медиального мыщелка большеберцовой кости латерально вверх и вплетаются в капсулу сустава.

Дугообразная подколенная связка (lig. popliteum arcuatum) сустава конечности начинается от латерального надмыщелка-бедра, проходит до середины косой связки и вплетается в капсулу сустава.

В полости коленного сустава имеется медиальный мениск (meniscus medialis) полулунной формы и латеральный мениск (meniscus lateralis) овальной формы, которые подразделяют полость сустава на два этажа. Оба мениска сращены с капсулой сустава, внутренние концы их тонкие, наружные края толще.

Мениски увеличивают конгруэнтность поверхностей сочленяющихся костей. Мениски спереди соединяются между собой поперечной связкой колена. Кроме того, мениски прикрепляются к мыщелковому возвышению большеберцовой кости и к мыщелкам бедра передней и задней менискобедренными связками.

При переходе синовиальной оболочки с бедренной кости на мениски и с менисков на большеберцовую кость образуются карманы синовиальной оболочки.

Как показано на фото, коленный сустав ноги человека окружен синовиальными сумками:

Эти сумки облегчают трение между проходящими рядом с суставом сухожилиями мышц и другими анатомическими образованиями:

• Наднадколенниковая сумка (bursa suprapatellaris) расположена выше надколенника, находится между четырехглавой мышцей бедра и бедренной костью: обычно сообщается с полостью сустава;
• Подкожная преднадколенниковая сумка (bursa subcutanea prepatellaris) расположена впереди надколенника; встречаются также подфасциальная и подсухожильная сумки;
• Подкожная поднадколенниковая сумка (bursa subcutanea infrapatellaris) расположена ниже надколенника; р глубокая поднадколенниковая сумка (bursa infrapatellaris profunda) расположена ниже надколенника, между его связкой и большеберцовой костью; сообщается с полостью сустава.

Межкостные края костей голени соединены межкостной мембраной голени (membrana interossea cruris).

Межберцовый сустав (articulatio tibiofibularis) образован малоберцовой суставной поверхностью большеберцовой кости и суставной поверхностью головки малоберцовой кости; движения в нем практически отсутствуют.

В дистальном отделе голени имеется большеберцово-малоберцовый синдесмоз.

Стопа — единое биомеханическое образование, выполняющее функцию опоры для тела как при стоянии, так и при ходьбе и других видах локомоции.

Соединения костей свободной части нижней конечности играют основную роль в формировании стопы как той части ноги, которая предназначена для выполнения двух важных функций:

• Служить опорой для всего тела
• Выполнять отталкивание при ходьбе (и при беге).

Поэтому для стопы характерно развитие мощного связочного аппарата и существенное ограничение подвижности в суставах. Комплекс костей предплюсны и плюсны, соединенных между собой посредством малоподвижных суставов и прочных синдесмозов, образует твердую основу стопы.

Более того, стопа имеет сводчатую структуру, в результате чего средняя часть стопы приподнята над опорной поверхностью. Это обеспечивает амортизацию толчков при ходьбе и беге.

Ключевую роль в соединении стопы с голенью и всей ногой играет таранная кость. Она передает действие силы тяжести тела на опорную пяточную кость и в то же время обеспечивает сгибание и разгибание всей стопы — основные ее движения при ходьбе.

Таранная кость одновременно участвует в образовании трех суставов:

• Голеностопного (надтаранного),
• Сустава между таранной и пяточной костью (подтаранного)
• Сустава между таранной, пяточной и ладьевидной костями (таранно-пяточно-ладьевидный).

Сочетанная подвижность в этих трех суставах обеспечивает установку стопы как при стоянии, так и при ходьбе, что непосредственно влияет на формирование индивидуальной походки человека.

Голеностопный сустав (articulatio talocruralis) образован малоберцовой костью (суставной поверхностью латеральной лодыжки), большеберцовой костью (нижней суставной поверхностью большеберцовой кости и суставной поверхностью медиальной лодыжки) и таранной костью (суставные поверхности блока таранной кости). По форме сустав блоковидный.

Суставная капсула тонкая, достаточно свободная, прикрепляется по краю суставных поверхностей.

Сустав укрепляют хорошо выраженные боковые связки. Анатомия боковых связок ноги следующая. С медиальной стороны проходит медиальная (дельтовидная) связка (lig. mediate (deltoideum).

Она начинается от медиальной лодыжки и заканчивается, расширяясь; имеет четыре отростка, которые направляются к os naviculare, os calcaneus, переднему и заднему краям os talus.

Три связки выделяются с латеральной стороны сустава: передняя таранно-малоберцовая связка (lig. talofibulare anterius), которая располагается впереди сустава; пяточномалоберцовая связка (lig. calcaneofibulare) идет от латеральной лодыжки к боковой стороне пяточной кости; задняя таранно-малоберцовая связка (lig. talofibulare posterius) проходит горизонтально позади сустава.

Основное движение в суставе совершается вокруг поперечной оси, проходящей через блок таранной кости: сгибание стопы (или подошвенное сгибание) — движение ее подошвенной поверхностью вниз; разгибание стопы (или тыльное сгибание) — движение ее тыльной поверхностью вверх. При положении стопы в состоянии подошвенного сгибания возможны ее незначительные отведение и приведение.

Подтаранный сустав (articulatio subtalaris) образован таранной костью (задней пяточной суставной поверхностью) и пяточной костью (задней таранной суставной поверхностью). Суставная капсула свободная, укреплена связками: боковой таранно-пяточной и медиальной таранно-пяточной.

Таранно-пяточно-ладьевидный сустав (articulatio talocalcaneonavicularis) образован таранной костью (средней и передней пяточными суставными поверхностями), пяточной костью (средней и передней таранными суставными поверхностями), головкой таранной кости (ладьевидной суставной поверхностью) и суставной поверхностью ладьевидной кости. Суставная капсула в анатомии этого сустава ноги прикрепляется по краю суставных поверхностей; ее укрепляют связки: подошвенная пяточно-ладьевидная и таранно-ладьевидная.

Подтаранный и таранно-пяточно-ладьевидный суставы образуют сложное комбинированное сочленение на стопе, в котором при подошвенном сгибании возможны очень ограниченные движения стопы: ее супинация в сочетании с приведением и пронация с отведением.

В пазухе предплюсны (sinus tarsi) между таранной и пяточной костями проходит мощная межкостная таранно-пяточная связка (lig. talocalcaneum interosseum).

Обратите внимание на фото – эта связка ноги прочно соединяет кости между собой:

Пяточно-кубовидный сустав (articulatio calcaneocuboidea) образован кубовидной суставной поверхностью пяточной кости и суставной поверхностью кубовидной кости. Суставная капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей, укрепляется связками: дорсальной пяточно-кубовидной, подошвенной пяточно-кубовидной и длинной подошвенной. Подвижность крайне ограничена.

Из соображений хирургической практики таранно-пяточно-ладьевидный сустав и пяточно-кубовидный сустав объединяют в поперечный сустав предплюсны (сустав Шопара). По линии этого сустава проводится ампутация дистально расположенной части стопы. Кости предплюсны в области этого сустава прочно соединяет раздвоенная связка (lig. bifurcatum), состоящая из lig. calcaneocuboideum и lig. calcaneonaviculare. Только путем пересечения этих связок возможна ампутация дистальной части стопы.

Клиноладьевидный сустав (articulatio cuneonavilcularis) образован ладьевидной костью, клиновидными костями и кубовидной костью; крайне малоподвижный сустав. Между клиновидными костями также имеются малоподвижные плоские межклиновидные суставы.

Предплюсно-плюсневые суставы (articulationes tarsometatarles). В анатомии нижних конечностей выделяют три сустава: между медиальной клиновидной костью и I плюсневой костью, между промежуточной и латеральной клиновидными костями II и III плюсневыми костями; между кубовидной костью и IV-V плюсневыми костями. Суставы укреплены многочисленными связками и крайне малоподвижны.

Для практических целей три предплюсно-плюсневых сустава объединяются в один сустав Лисфранка, по линии которого также проводится ампутация дистальной части стопы. Ключевой связкой в этом суставе является межкостная связка (lig. interosseum), натянутая глубоко между медиальной клиновидной костью и основанием II плюсневой кости.

Межплюсневые суставы (articulationes intermetatarsales) образованы суставными поверхностями оснований плюсневых костей и костями предплюсны, укреплены мощными связками, крайне малоподвижны.

Плюснефаланговые суставы (articulationes metatarsophalangeae) образованы головками плюсневых костей и основаниями проксимальных фаланг. Суставные капсулы прикрепляются по краю суставных поверхностей, укреплены коллатеральными и подошвенными связками. Суставы малоподвижны.

Комплекс костей предплюсны и плюсны, соединенных между собой посредством малоподвижных суставов и прочных синдесмозов, выделяется как твердая основа стопы.

Межфаланговые суставы (articulationes interphalangeae) блоковидные по форме. Суставные капсулы свободны, укреплены коллатеральными связками. Возможны сгибания и разгибания пальцев.

Будучи соединенными между собой, кости стопы образуют свод, обращенный выпуклостью кверху. Основными точками опоры на стопе служат пяточный бугор и головки плюсневых костей. Своды формируются в результате образования угла между телом пяточной кости и пяточным бугром, а удерживаются благодаря мощному связочному аппарату на стопе и работе мышц голени и стопы. Сводчатое строение стопы обеспечивает ее упругость и амортизацию толчков при ходьбе. Различают продольные и поперечный своды стопы.

Продольных сводов стопы пять, что соответствует числу плюсневых костей. Сводчатые дуги начинаются от пяточного бугра и расходятся вперед по выпуклым кверху радиусам через кости предплюсны и каждую из пяти плюсневых костей до ее головки.

Самым длинным и самым высоким является второй продольный свод, соответствующий II плюсневой кости. Медиальные своды (I-III) — рессорные; на них приходится основная нагрузка при ходьбе. Латеральные своды (IV-V) рассматриваются как опорные, обеспечивающие устойчивость стопы при движениях.

Поперечный свод стопы соединяет дуги продольных сводов на уровне головок плюсневых костей. В норме стопа опирается в переднем отделе преимущественно на головки I и V плюсневых костей. Головки II, III, IV плюсневых костей приподнимаются в виде свода над плоскостью опоры стопы.

Фиксирующий аппарат сводов стопы состоит из мощных синдесмозов (связок), укрепляющих суставы стопы; среди них хорошо развиты длинная подошвенная связка (lig. plantare longum) и подошвенный апоневроз (aponeurosis plantaris). В поддержании сводов стопы активную роль играют мышцы стопы и голени.

Уплощение (снижение) сводов стопы приводит к плоскостопию; при этом имеет место пронация стопы. Одним из способов коррекции плоскостопия является ношение специальных вкладышей в обувь — супинаторов.

На этих фото показаны связки и суставы ног человека: