Строение нижней части туловища

Мышцы нижней части туловища и верхней части ног участвуют в совершении одних и тех же движений. Некоторые мышцы таза помогают движению и стабилизации ног — и наоборот. То же относится и к мышцам верхней части ноги, соединяющим тазобедренный и коленный суставы и соответственно влияющим на их движенин и устойчивость. Верхняя часть ноги (рис. 8), или бедренная кость, соединяется с лобковой и седалищной костями посредством тазобедренного сустава. Коленный сустав схож по функции со шкивом [2, 3]. Надколенник (коленная чашечка) перемещается по углублению в нижнем окончании бедренной кости, направляя действие выпрямляющих сил четырехглавой мышцы в области колена.

Рис. 8. Костные структуры верхней части ноги [2, с. 103] Четырехглавая мышца бедра (см. рис. 9, а) имеет четыре головки: прямая мышца бедра, латеральная широкая мышца бедра, медиальная широкая мышца бедра и промежуточная широкая мышца бедра. Одной головкой она начинается от подвздошной кости и тремя — от бедренной и одним общим сухожилием крепится к большеберцовой кости, охватывая надколенник. Сокращение этой крупнейшей группы мышц позволяет выпрямлять коленный сустав и подтягивать колено к груди.

Специальную значимость это имеет для спринтерских гонок, которым сокращение четырехглавых мышц бедер позволяет увеличить длину шага. Во время гонок четырехглавые мышцы выполняют две функции, цель обеих — увеличение длины шага. Если нога полностью выпрямлена в колене и четырехглавые мышцы максимально напряжены, то увеличивается не только длина шага, но и фаза переноса ноги, что позволяет уже сгенерированному ускорению продвинуть тело дальше вперед.

Рис. 9. Верхняя часть ноги: a — вид спереди; б — вид сзади [2, с. 105].

Таким образом, все это можно отнести и к задней группе мышц бедра (рис. 9, б), проходящей через оба сустава (коленный и тазобедренный), но входящие в нее мышцы действуют противоположным образом, чтобы выпрямить ногу в тазобедренном суставе и согнуть ее в коленном суставе. Полуперепончатая, полусухожильная и двуглавая мышцы бедра имеют определенную согласованность в центре единого мышечного массива. Они расположены в разных точках таза, но за коленом расходятся и крепятся к тыльной части большеберцовой и малоберцовой костей. Сокращение мышц задней группы бедра позволяет отвести ногу назад. Можно условно разделить заднюю группу мышц бедра на верхнюю и нижнюю половины, верхняя часть мышц является разгибателем тазобедренного сустава, нижняя часть сгибает коленный сустав и ограничивает его подвижность.

С наружной и внутренней стороны колена (рис. 10) расположены коллатеральные связки, которые позволяют суставу двигаться вперед и назад. Два мениска, имеющие форму полумесяца и расположенные между бедренной и большеберцовой костями, позволяют осуществлять вращательные движения в суставе, по ним распределяется вес, приходящийся на коленный сустав. Также они позволяют бедренной и большеберцовой костям поворачиваться друг относительно друга. Передняя и задняя крестообразные связки препятствуют чрезмерному движению вперед или назад бедренной кости относительно большеберцовой кости и наоборот. В первую очередь эти связки направляют движение колена и участвуют в поддержании его стабильности. Стабильность колена зависит от силы окружающих его мышц.

Мышцы бедра должны быть сильными и гибкими, и каждое из этих свойств развивается с помощью специальных упражнений. Поддержание баланса этих двух качеств является жизненно важным, т. к. увеличение силы и объема мышц не придает им гибкости.

Рис. 10. Коленные связки и ткани [2, с. 106].

1 .А. Строение голени и стопы Сохранять вертикальное положение человеку помогают две устойчивые нижние конечности, усиленные относительно большими стопами, что представляет собой довольно узкое основание. Большеберцовая кость (рис. 11) является основной костью в пределах нижней части ноги, несущей вес тела.

Рис. 11. Костные структуры и мягкие ткани голени и стопы [2, с. 125].

Она дополняется более тонкой малоберцовой костью, расположенной с наружной стороны голеностопного сустава. Мышцы, прикрепленные к этим костям, управляют движением голеностопного сустава, плюсны и фаланг пальцев стопы. Голеностопный сустав двигается исключительно вперед и назад; семь костей, составляющих предплюсну, расположены так, что стопа может совершать вращательные движения в плюснефаланговом и подтаранном суставах, что позволяет каждой стопе поворачиваться наружу и внутрь, чтобы адаптироваться к лыжне [2, 3].

С землей контактируют только три кости ступни. Пятку образует пяточная кость, которая с первой и пятой головками плюсны образует треугольник. Между этим подобием треножника расположен комплекс, состоящий из таранной, кубовидной, ладьевидной и трех клинообразных костей, расположенных друг напротив друга так, что могут подниматься, образуя арку по длине каждой стопы совместно с пятью костями предплюсны. Они не только меняют положение стопы, чтобы приспособиться к поверхности под ногами, но и позволяют ей совершать движения в стороны. Кости предплюсны формируют верхнюю часть свода стопы и обеспечивают движения стопы наружу или внутрь. Это движение позволяет при беге или ходьбе использовать или внутреннюю, или наружную сторону стопы.

Рис. 12. Голень и стопа: a — вид сзади; б — вид спереди [2, с. 127] Сила голени, позволяющая осуществлять толчок, обеспечивается двумя мышцами, относящимися к задней группе (рис. 12). Глубокая камбаловидная мышца, соединяясь с икроножной, формирует ахиллово сухожилие, которое крепится к пяточной кости. Сокращение этих мышц обеспечивает разгибание стопы, а более глубокий слой мышц — ее сгибание. К числу этих глубоких мышц относятся длинный сгибатель пальцев, длинный сгибатель большого пальца стопы и задняя большеберцовая мышца.

Передняя группа мышц голени расположена между малоберцовой и большеберцовой костями. Она окружена относительно жесткой фиброзной оболочкой, заключающей в себе переднюю большеберцовую мышцу, длинный разгибатель пальцев и длинный разгибатель большого пальца стопы. Эти мышцы проходят через фронтальную часть голеностопного сустава и крепятся к костям плюсны, предплюсны и пальцев, позволяя поднимать стопу вверх. Им не приходится генерировать столько силы, сколько задней группе мышц голени, поэтому они менее развиты. Дополнительную латеральную устойчивость голеностопного сустава и тыльной части ноги обеспечивают малоберцовые мышцы, которые берут начало от малоберцовой кости и проходят по латеральной стороне голеностопного сустава, заканчиваясь с наружной стороны костей плюсны.

Очень большую силу генерирует ахиллово сухожилие. Его травма сопровождается сильной болью, поскольку эти ткани обильно снабжены нервными окончаниями. Травмированное ахиллово сухожилие долго заживает по причине плохого снабжения кровью. То же можно сказать о подошвенной фасции, которая берет начало от пяточной кости и крепится к основанию костей плюсны, представляя собой жесткую полосу фиброзной ткани, самая слабая точка которой расположена у пятки. Рассматривая стопу в двух измерениях изнутри, можно увидеть, что подошвенная фасция представляет собой горизонтальное основание треугольника, образованного костями плюсны и предплюсны.

Существует три связанных между собой, но отдельных движения. В подтаранном и голеностопном суставах возможны движения в трех плоскостях: отведение-приведение, сгибание-разгибание, поворот стопы наружу и внутрь. Супинация описывается как противоположное движение. Стопа каждой ноги с каждым шагом проходит все эти фазы движения. Когда пронация или супинация становится избыточной, у лыжника могут возникнуть проблемы, которые приведут к болям или травмам. При избыточной пронации свод стопы смещается внутрь и пальцы обращаются наружу, может создаваться чрезмерное давление на большеберцовую кость, поворачивая ее внутрь. Создается избыточная нагрузка на связки между костями средней части стопы, поскольку они растягиваются, что негативно влияет на способность мышц стопы, приводящих ее в состояние инверсии, эффективно функционировать. Супинация описывается как обратное действие, при котором на наружную часть стопы лыжника приходится нагрузка, способствующая контакту с лыжней. Большеберцовая кость непропорционально разворачивается наружу, и эффект дополнительной нагрузки на малоберцовые мышцы может также распространяться и на подвздошно-большеберцовый тракт.

Еще одна анатомическая особенность — высокий ригидный свод стопы как с избыточной супинацией, так и без нее, и уплощенный свод стопы как с избыточной пронацией, так и без нее. В обоих этих случаях недостаток гибкости с высокой степенью вероятности может приводить к механическим недостаткам, которые не позволят лыжникам развивать скорость, на которую они в потенциале способны. Исходя из этого пронация описывается как отведение, разгибание и поворот стопы внутрь, т. е. как движение, совершаемое в трех плоскостях.

Контрольные вопросы

• 1. Каковы функции опорно-двигательного аппарата?
• 2. Какие системы его составляют?
• 3. Перечислите основные функции скелета, виды костей, его образующих.
• 4. Назовите физиологические изгибы позвоночника.
• 5. Какие формы соединения костей вам известны? Каковы их строение и функции?
• 6. Какие мышцы и связки образуют верхнюю часть туловища?
• 7. Какие мышцы и связки образуют среднюю часть тела?
• 8. Какие мышцы и связки образуют нижнюю часть ног?
• 9. Какие мышцы и связки образуют голень и стопу?
• 10. Схематически изобразите строение позвоночника, грудной клетки, плечевого и тазового поясов, конечностей.