Особенности развития скелета верхних конечностей

Передвижение (локомоция) большей части позвоночных в первую очередь связано с конечностями, которые достигают полного развития у наземных форм, поднимающих тело над землей. При этом конечности принимают вертикальное положение.

Прототипом конечностей позвоночных являются парные плавники рыб, которые состоят из хрящевых лучей и представляют простой гибкий рычаг, образовавшийся под влиянием движения в жидкой среде. У наземных в связи с условиями существования происходит превращение плавника в пятипалую конечность.

Скелет конечностей складывается из двух отделов: скелета свободной конечности и так называемых поясов, верхней и нижней конечностей, посредством которых конечности прикрепляются к туловищу. Из дорсальной части примитивного пояса верхней конечности образуется лопатка, несущая ямку для сочленения со скелетом свободной верхней конечности; из вентральной части возникает коракоид, который у амфибий, рептилий и птиц примыкает к грудине. Крониально от коракоида находится другой отросток — прокоракоид, который вытесняется развивающейся на его месте покровной костью — ключицей. Эта последняя, соединяясь с грудиной, входит в связь с лопаткой. У живородящих млекопитающих коракоид редуцируется, теряет связь с грудиной и приростает к лопатке в форме ее клювовидного отростка. Лопатка у этих животных снабжена гребнем к которому прекреплена ключица. Ключицы развиты у тех форм млекопитающих, конечности которых могут делать движения во всех направлениях (некоторые грызуны, рукокрылые, обезьяны и человек). У форм же с конечностями, совершающими однообразные движения в одной плоскости при беге, плавании и др. (копытные, хищные, китообразные), ключицы совершенно редуцируются.

Пояс нижней конечности в своей примитивной форме у низших рыб представлен лежащей на брюшной стороне тела пластинкой, к которой прикрепляются оба задних плавника. Дорсальная часть боковой половины пояса нижней конечности, соответствующая лопатке пояса верхней конечности, у наземных позвоночных образует подвздошную кость; вентральная часть дает седалищную и лобковую кости. Все три части не отделены друг от друга, но связаны хрящом, на почве которого они возникают. На месте их схождения помещается суставная ямка для сочленения с первым звеном свободной конечности (бедром).

У млекопитающих во взрослом состоянии все три кости пояса нижней конечности сливаются в одну тазовую кость. Обе тазовые кости с вентральной стороны связаны между собой сращением, в котором у высших форм, в особенности у обезьян и человека, принимают участие лишь лобковые кости. В результате получается вместе с крестцом неподвижное костное кольцо — таз, служащий опорой задней (у человека нижней) пары конечностей. Опорная роль таза в особенности проявляется у человека в связи с вертикальным положением тела.

Скелет свободных конечностей наземных позвоночных вследствие перехода к другому образу жизни сильно видоизменяется, хотя лучистое строение, свойственное рыбам, у них остается, сокращаясь до пяти лучей. Каждая конечность состоит из трех звеньев, идущих друг за другом. Первое звено называется у передних конечностей — плечо, а у задних бедро, сочленяется с поясом конечности; за ним следует второе звено, состоящее из двух крупных элементов: передней конечности и задней. Третье звено (кисть и стопа) состоит из мелких элементов, а в дистальной части, образует пять отделенных друг от друга лучей, свободные участки которых называются пальцами.

Видоизменения у человека и ближайших к нему млекопитающих сводятся к следующему. На нижней конечности, на границе между первым и вторым звеном, появляется прибавочная кость — надколенник, представляющая собой сесамовидную кость. В первом ряду запястья возникает прибавочная сесамовидная косточка. На стопе две косточки сливаются в одну кость. Такое срастание двух костных элементов связано с изменением характера локамоции, при котором конечности, только подталкивающие вперед волочащееся по земле тело, становятся способными поднимать его от земли. Развившиеся позднее типы локомоции — бегание и лазание по деревьям (древнейшие млекопитающие) — вызвали изменения в краевых пальцах. Развитие пальцев, лежащих на радикальной стороне, позволяло лучше хвататься и цепляться за ветви, а развитие пальцев способствовало опоре и прижиманию к почве. Этот процесс и обусловил слияние некоторых костей, а именно: для укрепления ульнарного края кисти и тибиального стопы при их опоре на землю запястные и предплюсневые кости этой стороны слились вместе, превратившись в кубовидную и крючковидную кости.

Кости пясти, плюсны, и фаланги пальцев совершенно идентичны на обоих конечностях.

Что касается постоновки конечностей, то первоначально у низших наземных видов (амфибий и рептилий) проксимальное звено обеих конечностей, расположено под прямым углом к боковой поверхности тела; перегибы между локтевым иколенным суставом образуют угол, открытый в медиальную сторону, соответственно чему движения в этих суставах могут происходить вокруг оси, параллельно позвоночному столбу. При этих условиях животное может только ползать, волочась по земле брюшной поверхностью своего тела.

У высших форм происходит перестановка: конечности располагаются уже в сагиттальной плоскости по отношению к телу, причем передние конечности (плечо) поворачивается кзади, а задние конечности (бедро) кпереди, вследствие этого локтевой сустав своей верхушкой обращается назад, коленный же сустав вперед.

В результате всех этих перемещений животное, приподнимаясь над землей, становится на все четыре ноги и может пользоваться ими при хождении и беге.

Человек, единственный из всех приматов, ходит в вертикальном положении, опираясь только на задние конечности, которые у него стали нижними, находящимися на продолжении вертикальной оси тела.

Передние конечности, ставшие у человека в силу его вертикального положения верхними, утратили локомоторную функцию. Благодаря трудовой деятельности, выделившей человека из среды животных, они превратились в хватательный орган, приспособленный для выполнения разнообразных и тонких движений, необходимых во время работы. Хотя передние конечности выполняют функцию хватания еще у обезьян, только у человека рука стала органом труда. Сообразно с этим кости руки более тонки и легки, чем кости нижней конечности и, кроме того, соединяются между собой очень подвижными сочленениями. В особенности развита пронация супинация (вращение с поворотом кисти тылом вперед и наоборот). Кроме подвижности сочленений, свобода движений верхней конечности зависит в значительной мере еще от присутствия ключицы, которая отодвигает конечность к переферии. Еще особенность в скелете верхней конечности, свойственная человеку, — это скручивание, плеча, которое возникает в связи с вертикальным положением тела; так как грудная клетка человека сдавлена спереди назад, а не с боков, как у четвероногих животных, то лопатка прилегает к задней поверхности грудной клетки, будучи обращена своей суставной ямкой в латеральную сторону (у четвероногих ямки обращены книзу). В зависимости от этого суставная поверхность головки плеча, сочленяющаяся с лопаткой, поворачивается внутри почти на 90 градусов по отношению к той же кости. Торсия плеча развивается постепенно в течение индивидуального развития человека.

Особенно приспосабливается к трудовой деятельности кисть. Запястные кости уменьшаются; наоборот, пальцы удлиняются и делаются весьма подвижными. Большой палец отставлен в сторону и может противопоставляться (оппозиция) всем остальным пальцам, включая и V, чего не могут делать обезьяны; некоторые из них могут доводить большой палец не далее III. К тому же большой палец у них короткий. Благодаря такому строению кисть человека способна не только захватывать предмет, как это имеет место у человекообразных обезьян, но и обхватывать его, что имеет большое значение для хватательной функции руки при работе. Все эти особенности строения верхней конечности человека возникли в результате усовершенствования руки в процессе трудовой деятельности. Поэтому, как говорил Энгельс, рука — это орган труда и вместе с тем продукт его.

Нижние конечности человека служат только для передвижения тела в пространстве и вместе с тем являются подставками, на которые опирается вся тяжесть тела, поэтому кости нижней конечности толще, массивнее и подвижность между ними значительно меньше, чем у верхней конечности.

Стопа как конечная опора тела потеряла свойства хватательной ноги, имеющейся у обезьян, вследствие чего пальцы, не играющие никакой роли в опоре сильно укоротились. Большой палец стоит в ряду с другими и не отличается особой подвижностью, как на руке, но отмечается более мощное его развитие по сравнению с другими пальцами и тибиализация стопы. Стопа приобрела форму свода, сглаживающего, как пружина, толчки и сотрясения при толчке и беге.

Первые зачатки конечностей у человека появляются на 3- й недели эмбриональной жизни в форме горизонтальных выступов по бокам тела зародыша, напоминающих собой плавники. Выступы расширяются в кругловатую пластинку (зачаток кисти и стопы), в которой еще нельзя различить пальцев. Последние намечаются в пластинке позже в виде пяти лучей. Затем развиваются элементы предплечья и голени, и, наконец, плеча и бедра. Таким образом, развитие отдельных звеньев конечности идет в таком порядке: сначала дистальные звенья, затем средние и, наконец, проксимальные, как будто из туловища вырастает при развитии верхней конечности сначала кисть, затем предплечье и, наконец, плечо, при развитии нижней — стопа, голень, бедро.

Кость человека представляет собой сложный орган: она занимает соответствующее место, имеет соответствующие форму и строение, выполняет только ей присущие функции.

Проникающие в кость сосуды и нервы способствуют взаимодействию ее с организмом, участию в общем обмене веществ, выполнению функций и необходимой перестройке при росте, развитии и изменяющимся условиям существования. В живом организме кость содержит около 50% воды, 28% органических веществ, в том числе 16% жиров и 22% неорганических веществ. Органический компонент кости представлен белковыми веществами, а неорганический — гидроксиапатитом. Кроме того, в кости содержатся также в разных количествах натрий, магний, калий, хлор, фтор, карбонаты и нитраты.

Преимущество в костях органических веществ (у детей) придает им упругость и эластичность. Изменение соотношения в сторону неорганических веществ ведет к хрупкости костей (у пожилых) и к более частым переломам.

Кость образуется костной тканью, которая относится к соединительной ткани. Она состоит из клеток и плотного межклеточного вещества, богатого коллагеном и минеральными компонентами.

В костной ткани встречаются два типа клеток — остеобласты и остеокласты. Остеобласты — это молодые костные клетки, многоугольной формы, богатые элементами зернистой цитоплазматической сети, рибосомами и хорошо развитым комплексом Гольджи. В них содержится большое количество рибонуклеиновой кислоты, щелочной фосфатазы. Остеобласты постепенно дифференцируются в остеоциты, при этом в них уменьшается количество органелл. Межклеточное вещество, образованное остеобластами, окружает остеоциты со всех сторон и пропитывается солями кальция.

Остеоциты — зрелые многоотростчатые клетки, которые залегают в костных лакунах, вырабатывающие межклеточное вещество и обычно замурованные в нем. Количество клеточных органелл в остеоцитах снижено, и они нередко запасают гликоген. Если появляется необходимость в структурных изменениях костей, остеобласты активизируются, быстро дифференцируются и превращаются в остеоциты. Система костных канальцев обеспечивает обмен веществ между остеоцитами и тканевой жидкостью.

Кроме вышеназванных клеток, в костной ткани находятся также остеокласты — крупные многоядерные клетки, бедные хроматином. Цитоплазма таких клеток имеет множество выростов, покрытых плазматической мембраной. Клетки содержат митохондрии лизосомы, вакуоли, гидролитические ферменты и выраженные комплексы Гольджи. Плазматическая мембрана в этой области образует много складок и называется гофрированным бережком.

Остеокласты способны резорбировать обызвествленный хрящ и межклеточное вещество костной ткани в процессе развития и перестройки кости. По современным сведениям, остеокласты имеют моноцитарное происхождение и относятся к системе макрофагов.

Снаружи кость покрыта слоем плотной соединительной ткани — надкостницей. Это тонкая плотная соединительная пластинка, богатая кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами. Надкостница имеет наружный и внутренний слои.

Наружный слой надкостницы волокнистый, внутренний — ростковый (костеобразующий). Внутренний слой присоединяется непосредственно к костной ткани и формирует молодые клетки (остеобласты), которые располагаются на поверхности кости. Таким образом, в результате костеобразующих свойств надкостницы кость растет в толщину. С костью надкостница плотно срастается при помощи проникающих волокон, которые глубоко входят внутрь кости.

Наружный слой кости представлен пластинкой компактного вещества, которая в диафизах трубчатых костей более толстая, чем в эпифизах. В компактном веществе костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуют сложные системы — остеоны — структурные единицы кости. Остеон состоит из 5−20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую.

В центре каждого остеона проходит центральный (гаверсов) канал. Через него в свою очередь проходят по одной артерия и вена, которые разветвляются на капилляры и по каналам подходят к лакунам гаверсовой системы. Они обеспечивают поступление и отток из клеток питательных веществ и продуктов метаболизма, СО₂ и О₂. Каждый гаверсов канал содержит также лимфатический сосуд и нервные волокна. На наружной и внутренней поверхностях кости костные пластинки не образуют концентрические цилиндры, а располагаются вокруг них. Эти области пронизаны каналами Фолькманна, через которые проходят кровеносные сосуды, соединяющиеся с сосудами гаверсовых каналов. Основное вещество компактной кости состоит из костного коллагена, вырабатываемого остеобластами, и гидроксиапатита; кроме того, в него входят магний, натрий, карбонаты и нитраты.

Под компактным веществом располагается губчатое, которое представляет собой сеть из тонких анастомозированных костных элементов — трабекул. Трабекулы ориентированы в тех направлениях, в которых кости повышают свою устойчивость к нагрузкам и сжатию при минимальной массе. Губчатая кость находится и в эпифизах трубчатых длинных костей и коротких (позвонки, кости запястья и предплюсны). Она свойственна также зародышам и растущим организмам.

Внутри кости, в костномозговой полости и ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Во внутриутробном периоде и у новорожденных все кости содержат красный костный мозг, который выполняет преимущественно кроветворную функцию. У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских костей (грудина, кости черепа, подвздошные кости), в губчатых (коротких костях), эпифизах трубчатых костей. В костномозговой полости диафизов трубчатых костей находится желтый костный мозг. Он состоит из жировых включений и перерожденной ретикулярной стромы.

Кости человека различаются по форме и размерам, занимают определенное место в организме. Существуют следующие виды костей: трубчатые, губчатые, плоские (широкие), смешанные и воздухоносные.

Трубчатые кости выполняют функцию рычагов и формируют скелет свободной части конечностей, делятся на длинные (плечевая, бедренные кости, кости предплечья и голени) и короткие (пястные и плюсневые кости, фаланги пальцев).

В длинных трубчатых костях есть расширенные концы (эпифизы) и средняя часть (диафиз). Участок между эпифизом и диафизом называется метафизом. Эпифизы, костей полностью или частично открыты гиалиновым хрящом и участвуют в образовании суставов.

Губчатые (короткие) кости располагаются в тех участках скелета, где прочность костей сочетается с подвижностью (кости запястья, предплюсна, позвонки, сесамовидные кости).

Плоские (широкие) кости участвуют в образовании крыши черепа, грудной и тазовой полостей, выполняют защитную функцию, имеют большую поверхность для прикрепления мышц.

Смешанные кости имеют сложное строение и различную форму. К этой группе костей относятся позвонки, тела которых являются губчатыми, а отростки и дуги — плоскими.

Воздухоносные кости содержат в теле полость с воздухом, выстланную слизистой оболочкой. К ним относятся верхняя челюсть, лобная, клиновидная и решетчатая кости черепа.

Скелет конечностей

В процессе развития человека скелет конечностей значительно изменился. Верхние конечности приобрели большую подвижность, стали выполнять функцию органов труда, совершать сложные и обширные движения, а нижние — функцию передвижения и опоры, удерживая в вертикальном положении тело человека.

В скелете верхней и нижних конечностей человека различают пояс и свободную часть.

Пояс верхней конечности состоит из ключицы и лопатки. Свободная часть верхней конечности включает плечевую кость, кости предплечья (лучевая и локтевая), кости кисти (кости запястья, пястные кости и кости пальцев — фаланги).

Пояс нижней конечности образуется с парной тазовой костью, которая сочленяется с крестцом и бедренной костью свободной части нижней конечности. Скелет свободной части нижней конечности состоит из бедренной кости, костей голени (большеберцовая и малоберцовая), надколенника и костей стопы (предплюсны, плюсневых костей и костей пальцев — фаланги).

Кости верхней конечности

Пояс верхней конечности.

Лопатка — плоская кость треугольной формы, располагается сзади грудной клетки на уровне II-VIII ребер.

В лопатке выделяют реберную и дорсальную поверхности, верхний, нижний и латеральный углы, а также верхний, латеральный (боковой) и медиальный (внутренний) края. Дорсальная (задняя) поверхность лопатки остью лопатки разделена на надостную и подостную ямки; ость лопатки переходит в плечевой отросток — акромион. Лопатка имеет также суставную поверхность для соединения ее с плечевой костью и направленный вперед клювовидный отросток.

Ключица — S-образно изогнутая кость, которая имеет тело, акромиальный и грудинный концы с суставными поверхностями (рис. 1).

Первый сочленяется с плечевым отростком (акромионом) лопатки, второй — с грудиной.

Рис. 1. Правая ключица (вид снизу): 1 — акромиальная суставная поверхность; 2 — трапециевидная линия; 3 — борозда подключичной мышцы; 4 — тело ключицы; 5 — грудинный конец; о — грудинная суставная поверхность; 7 — вдавление реберно-ключичной связки; 8 — конусовидный бугорок; 9 — акромиальный конец

Соединения костей плечевого пояса. Грудинный конец ключицы соединяется с грудиной при помощи грудино-ключичного сустава (рис. 2). Благодаря наличию внутрисуставного хрящевого диска движение в суставе происходит вокруг сагиттальной оси вверх и вниз, а вокруг вертикальной — вперед и назад. Таким образом, возможны небольшие круговые движения. Акромиальный конец ключицы соединяется с плечевым отростком — акромионом, образует акромиально-ключичный сустав. Он является плоским суставом, объем его движений небольшой, прочно укреплен капсулой и связками — акромиально-ключичной и клювовидно-ключичной.

Рис. 2. Грудино-ключичные суставы: 1 — реберно-ключичная связка; 2 — передняя грудино-ключичная связка; 3 — межключичная связка; 4 — суставной диск

Скелет свободной верхней конечности.

Плечевая кость относится к длинным трубчатым костям, имеет тело и верхний и нижний концы (рис. 3, 4).

Верхний конец, утолщенный, образует головку плечевой кости. По краю головки проходит неглубокая борозда — анатомическая шейка, около нее располагаются большой и малый бугорки, разделенные бороздой. Наиболее тонкая часть между головкой плечевой кости и ее телом называется хирургической шейкой (место частых переломов). Нижний конец плечевой кости расширен, образует мыщелок плечевой кости, по бокам которого находятся два отростка — медиальный и латеральный надмыщелки. Медиальная часть надмыщелка образует блок плечевой кости для соединения с локтевой костью предплечья. Латеральное от блока находится головка плечевой кости, которая имеет соединение с лучевой костью. К большим и малым бугоркам, надмыщелкам и другим образованиям плечевой кости прикрепляются связки и мышцы.

Кости предплечья состоят из двух длинных трубчатых костей — лучевой и локтевой (рис. 5). Каждая кость имеет тело диск и два конца — эпифиза.

Лучевая кость располагается на наружной стороне предплечья. Ее верхний конец образует головку с суставной ямкой и суставную окружность, которая сочленяется с вырезкой локтевой кости. Нижний конец имеет вогнутую запястную суставную поверхность для соединения с первым рядом костей запястья. На теле и эпифизах костей предплечья находятся возвышения, к которым прикрепляются мышцы и связки.

Локтевая кость расположена медиально, имеет трехгранную форму: переднюю, заднюю и медиальную поверхности. Верхний конец ее утолщенный, включает две вырезки — лучевую и блоковидную. Последняя ограничена венечным и локтевым отростками и предназначена для сочленения с блоком плечевой кости. Нижний конец локтевой кости имеет головку, суставную окружность и шиловидный отросток.

Кости запястья состоят из коротких губчатых костей, расположенных в два ряда, по четыре в каждом. Верхний ряд состоит из гороховидной, трехгранной, полулунной и ладьевидной костей, а нижний — из крючковидной, головчатой, трапециевидной и кости-трапеции; Ладонная поверхность запястья имеет небольшую вогнутость и образует борозду, через которую проходит связка. Последняя преобразует борозду запястья в канал, по которому проходят сухожилия мышц и нервы.

Пястные кости — это пять коротких трубчатых костей. В них различают основание, тело и головку. На основании и головке имеются суставные поверхности для соединения с костями запястья и фалангами пальцев.

Кости пальцев состоят из коротких трубчатых костей — фаланг. Каждый палец, за исключением большого, имеет три фаланги: проксимальную, среднюю и дистальную. Большой палец имеет только две фаланги — проксимальную и дистальную.

Соединения костей верхней конечности. Суставы свободной верхней конечности соединяют кости этой части между собой, а также с поясом верхней конечности.

Плечевой сустав образуется головкой плечевой кости, суставной впадиной лопатки, которая дополняется суставной губой.

Капсула сустава охватывает головку плечевой кости на анатомической шейке, а на лопатке прикрепляется по краю суставной впадины. Сустав укрепляется клювовидно-плечевой связкой и мышцами. Через полость сустава проходит сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча. Плечевой сустав — это шаровидный сустав, в котором движение возможно вокруг трех осей: фронтальной, сагиттальной и вертикальной.

Локтевой сустав — сложный, в его состав входят плечелоктевой, плечелучевой и проксимальный лучелоктевой суставы. Эти три сустава имеют общую суставную капсулу, которая укреплена лучевой и локтевой коллатеральными связками, а также кольцевой связкой лучевой кости. Локтевой сустав относится к блоковидным суставам: в нем возможны сгибание, разгибание и вращение предплечья.

Дистальный лучелоктевой сустав — это самостоятельный сустав, а проксимальный лучелоктевой сустав входит в локтевой сустав. Однако они образуют единый комбинированный цилиндрический (вращательный) сустав. Если вращение лучевой кости происходит вокруг продольной оси вместе с ладонной поверхностью кисти внутрь, то такое движение называется пронацией, а наоборот — супинацией.

Лучезапястный сустав — сложный эллипсовидный сустав, образованный запястной суставной поверхностью лучевой кости и тремя костями первого ряда запястья. В нем возможны два вида движения: приведение и отведение, сгибание и разгибание, а также небольшое пассивное круговое движение. Сустав окружает общая капсула, он укрепляется мощными локтевой, лучевой, ладонной и дорсальной лучезапястными связками.

Суставы кисти включают межпястные, запястно-пястные, пястно-фаланговые и межфаланговые суставы. Эти суставы укреплены короткими межкостными связками, которые расположены на ладонной и тыльной поверхностях кисти вне полостей суставов. Особое строение имеет запястно-пястный сустав большого пальца. Он седловидный по форме, для него характерны два вида движения: сгибание и разгибание, приведение и отведение, возможно и круговое движение, а также противопоставление большого пальца остальным. Пястно-фаланговые суставы имеют шаровидную, а межфаланговые — блоковидную форму. Особенности строения костей и суставов кисти обусловливают чрезвычайную ее подвижность, что позволяет выполнять очень тонкие и разнообразные движения.

Кости нижней конечности

Пояс нижней конечности. Тазовая кость у взрослых людей выглядит как целая кость. До 16 лет она состоит из трех отдельных костей: подвздошной, седалищной и лобковой. Тела этих костей на наружной поверхности образуют вертлужную впадину, которая служит местом соединения тазовой кости с бедренной.

Подвздошная самая большая, занимает верхнезадние отделы тазовой кости. Состоит из двух отделов — тела и крыла подвздошной кости. Верхний изогнутый край крыла называется подвздошным гребнем. Спереди на гребне подвздошной кости находятся два выступа — верхняя и нижняя передние подвздошные ости, а ниже — большая седалищная вырезка. Внутренняя вогнутая поверхность крыла образует подвздошную ямку, а наружная выпуклая — ягодичную поверхность. На внутренней поверхности крыла находятся ушковидная поверхность — место сочленения тазовой кости с крестцом.

Седалищная кость состоит из тела и ветви. Здесь находятся седалищный бугор и седалищная ость, а также большая и малая седалищные вырезки. Ветвь седалищной кости, сросшаяся спереди с нижней ветвью лобковой кости, замыкает таким образом запирательное отверстие тазовой кости.

Лобковая кость имеет тело, верхнюю и нижнюю ветви. В месте соединения тел лобковой и подвздошной костей находится подвздошно-лобковое возвышение. А в месте перехода верхней ветви в нижнюю, в области медиальной поверхности, находится симфизиальная поверхность — место соединения тазовых костей спереди.

Вертлужная впадина образована сросшимися телами подвздошной, седалищной и лобковых костей. Ее суставная полулунная поверхность занимает периферическую часть впадины.

Скелет свободной части нижней конечности. Бедренная кость — самая большая и длинная трубчатая кость в организме человека (рис. 8). Она состоит из тела и двух эпифизов. Верхний эпифиз заканчивается округлой головкой бедренной кости, которая соединяется с тазовой костью. Тело бедренной кости соединяется с ее головкой при помощи суженной части шейки. На границе шейки бедренной кости и тела находятся два мощных костных выступа: большой вертел над шейкой и малый вертел у нижнего края шейки. Вертела соединяются межвертельной линией и межвертельным гребнем. Дистальный конец бедренной кости расширен и представлен медиальными и латеральными мыщелками. Наиболее высокие части мыщелков называются соответственно медиальным и латеральным надмыщел-ками. Мыщелки с одной стороны отделяются один от другого глубокой межмыщелковой ямкой. Мыщелки бедра образуют суставную поверхность для соединения с больше-берцовой костью и надколенником.

Надколенник — самая крупная округлая сесамовидная кость; находится в сухожилии четырехглавой мышцы бедра, имеет основание и верхушку. Задняя суставная поверхность соединяется с надколенниковой поверхностью бедренной кости.

Голень состоит из двух длинных трубчатых костей: медиально расположенной большеберцовой и латерально-малоберцовой, имеющих тело и два конца. Концы костей несколько утолщенные, имеют поверхность для соединения бедренной костью вверху с большеберцовой костью, внизу — с костями стопы.

Большеберцовая кость имеет тело трехгранной формы. Проксимальный эпифиз кости утолщенный и образует латеральный и медиальный мыщелки, на которых находится плоская верхняя суставная поверхность, разделенная межмыщелковым возвышением. Ниже латерального мыщелка находится малоберцовая суставная поверхность — место соединения с малоберцовой костью, а спереди выступает бугристость большеберцовой кости — место прикрепления сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Дистальный эпифиз имеет нижнюю суставную поверхность для соединения с таранной костью и оканчивается медиальной лодыжкой с суставной поверхностью.

Большеберцовая кость содержит три края и три поверхности. Передний край легко прощупывается через кожу, межкостный край обращен латерально, медиальный — внутрь.

Малоберцовая кость располагается снаружи от большеберцовой кости, значительно тоньше ее. Проксимальный эпифиз заканчивается головкой малоберцовой кости с плоской суставной поверхностью для соединения с большеберцовой костью.

Дистальный эпифиз образует латеральную лодыжку с суставной поверхностью для соединения с таранной костью. В теле кости различают передний, межкостный и задний края, а также латеральную, заднюю и медиальную поверхности.

Кости стопы делятся на три отдела: кости предплюсны, плюсневые кости и кости пальцев.

Кости предплюсны объединяют семь коротких губчатых костей, расположенных в два ряда. Задний ряд образуется таранной и пяточной костями, а передний — ладьевидной, медиальной, промежуточной и латеральной клиновидными костями и кубовидной костью. Таранная кость сочленяется с костями голени. Ниже таранной кости находится пяточная кость, а к переду и книзу лежат ладьевидная, клиновидная и кубовидная кости.

Плюсневые кости (II-V) состоят из коротких трубчатых костей, каждая из них имеет основание, тело и головку Основания плюсневых костей соединяются и образуют суставы с кубовидной и клиновидной костями.

Кости пальцев ступни формируются из проксимальных, средних и дистальных фаланг. Исключение составляет большой палец, который образован только двумя фалангами. Каждая фаланга имеет основание, тело и головку. Проксимальные фаланги основанием обращены к головкам плюсневых костей, а каждая дистальная (ногтевая) фаланга заканчивается бугорком.

Соединения костей нижней конечности. Крестцово-подвздошный сустав — парный плоский сустав, малоподвижный, образуется ушковидными суставными поверхностями подвздошной кости и крестца. Кроме прочной капсулы, сустав хорошо укрепляется передними, задними крестцово-подвздошными и межкостными крестцово-подвздошными связками. Последние обладают особой прочностью и срастаются с капсулой сустава. От поперечных отростков двух нижних поясничных позвонков к гребню подвздошной кости идет подвздошно-поясничная связка.

Лобковый симфиз — соединение тазовых костей, образованное симфизиальными поверхностями лобковых костей. Он укреплен верхней лобковой связкой и дугообразной связкой лобка. Соединение тазовых костей с крестцом осуществляется с помощью крестцово-бугорной и крестцово-остистой связок, которые расположены около крестцово-подвздошного сустава.

Соединяясь с помощью крестцово-подвздошных суставов, лобкового симфиза, тазовые кости и крестец образуют таз. Последний представляет собой замкнутое кольцо, во внутренней полости которого размещаются мочевой пузырь, прямая кишка и другие органы. Различают большой и малый таз.

Большой таз сзади ограничен V поясничным позвонком, с боков — крыльями подвздошных костей и служит опорой для внутренних органов брюшной полости. Малый таз представляет собой суживающийся костный канал, который образован тазовой поверхностью крестца и копчика, седалищными и лобковыми костями, крестцово-остистыми и крестцово-бугорными связками, запирательными мембранами. Таз имеет выраженные половые отличия. Женский таз более широкий и короткий, чем мужской, что связано с детородной функцией женщины. Крылья подвздошных костей у женщин более развернуты и расположены более вертикально. Вход в полость малого таза у женщин больше, она меньше суживается книзу, чем у мужчин, что связано с меньшей изогнутостью у женщин передней поверхности крестца и с большим расстоянием между седалищными буграми. Угол, образованный нижними ветвями лобковых костей, у женщин больше 90° (лобковая дуга), а у мужчин он равен 70−75° (подлобковый угол). Размеры и форма таза имеют практическое значение для нормального течения родов. Прямой размер входа в малый таз — истинная (гинекологическая) конъюгата составляет 11 см. Это расстояние между мысом крестца иГлобковым симфизом. Кроме того, различают анатомическую и диагональную конъюгату (соответственно по 11,5 см и 12,5 см). Помимо прямых размеров женского таза, существуют поперечный (около 13 см) и косой (12 см) диаметр входа в малый таз.

Практическое значение имеют также размеры большого таза. Расстояние между двумя верхними передними подвздошными остями равняется 25−27 см, а расстояние между наиболее удаленными точками крыльев подвздошной кости составляет 28 — 30 см.

Тазобедренный сустав — простой чашеобразный сустав, образованный вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости (рис. 11). Внутри сустава находится круглая связка головки бедренной кости, в которой проходят кровеносные сосуды и нервы к головке бедренной кости. Суставная капсула прикрепляется по краю вертлужной впадины, хорошо укрепляется подвздошно-бедренной, лобково-бедренной и седалищно-бедренной связкой. Связка, окружающая сверху шейку бедренной кости, называется круговой зоной. Движение в тазобедренном суставе (вращение, приведение и отведение, сгибание и разгибание) происходит вокруг трех осей: вертикальной, сагиттальной и фронтальной.

Коленный сустав — сложный мыщелковый сустав, образованный суставными поверхностями мыщелков бедренной кости, надколенника и верхней суставной поверхностью большеберцовой кости.

Суставные поверхности большеберцовой и бедренной костей дополнены внутрисуставными хрящами: медиальным и латеральным менисками. Концы менисков прикрепляются с помощью связок к межмыщелковому возвышению. Латеральный и медиальный мениски соединяются поперечной связкой колена. Капсула коленного сустава тонкая, свободная, обширная. Внутренняя синовиальная оболочка капсулы образует многочисленные складки, содержащие жировую клетчатку. Суставная капсула на бедренной кости, большеберцовой кости и подколеннике прикрепляется по краю суставных поверхностей, кроме надмыщелков. Коленный сустав укрепляется внутрисуставными — передняя и задняя крестообразные связки и внесуставными — малоберцовая и большеберцовая связки, косая и дугообразная подколенные связки, связка надколенника и латеральная поддерживающая связка подколенника.

В коленном суставе располагается несколько синовиальных сумок (надколенниковая и глубокая поднадколенниковая сумка, подколенное углубление, полусухожильная сумка портняжной мышцы, подкожная преднадколенниковая сумка).

Движения в коленном суставе происходят вокруг двух осей: вокруг фронтальной — сгибание и разгибание, вокруг вертикальной — вращение (при сгибании в коленном суставе).

Голеностопный сустав — сложный блоковидный сустав, который служит соединением ступни с голенью. Он образуется большеберцовой, малоберцовой и таранной костями. Суставные поверхности латеральной и медиальной лодыжек, размещаясь по бокам поверхности таранной кости, не дают возможности ее смещению. Суставная капсула на передней поверхности голени имеет форму манжетки и прикрепляется по краю суставных поверхностей. Укрепление сустава осуществляется связками, которые идут от лодыжек до костей стопы (медиальная связка, передняя и задняя таранно-мало-берцовая связки и пяточно-малобёрцовая связка). В суставе возможны сгибание и разгибание, при подошвенном сгибании — вращение, отведение и приведение.

Суставы стопы представлены подтаранным, таранно-пяточно-ладьевидным, пяточно-кубовидным, поперечным суставом предплюсны, клиноладьевидным, предплюсне-плюсневым суставами.

Особенно следует выделить поперечный сустав предплюсны и предплюсне-плюсневые суставы, поскольку в них часто проводят ампутацию стопы. Связочный аппарат располагается на тыльной и подошвенной поверхностях, боковых концах костей, а также между ними.

Развитие и возрастные особенности скелета конечностей.

Все кости конечностей, за исключением ключиц, которые развиваются на основе соединительной ткани, проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную. Процесс окостенения в ключице начинается на 6-й неделе эмбрионального развития и почти полностью заканчивается к моменту рождения. В диафизах трубчатых костей первые точки окостенения (первичные) появляются в конце 2-го — в начале 3-го месяца внутриутробного развития, в эпифизах и апофизах — после рождения. Лишь некоторые эпифизы начинают окостеневать незадолго до рождения. Срастание эпифизов с диафизами, как правило, происходит в 13−15 лет, причем у девочек на 1−2 года раньше, чем у мальчиков. В костях запястья точки окостенения появляются после рождения: в головчатой на первом году жизни, в крючковидной в конце первого — в начале второго года, а в остальных — в период от 2 до 11 лет.

В костях пояса нижних конечностей (подвздошной, седалищной и лобковой) точки окостенения появляются в период от 3,5 до 4,5 месяцев внутриутробного развития. Срастание всех трех костей в тазовую кость происходит в 12−15 лет.

В костях предплюсны (ладьевидной, кубовидной и клиновидных) точки окостенения появляются в период от 3 месяцев после рождения до 5 лет. Остальные (вторичные) точки окостенения образуются после рождения. Развитие синовиальных соединений (суставов) начинается на 6-й неделе эмбрионального развития. Суставные капсулы суставов новорожденного туго натянуты, большинство связок еще не сформировалось. Наиболее интенсивно развитие суставов и связок происходит в возрасте до 2−3 лет в связи с нарастанием двигательной активности ребенка. У детей 3−8 лет размах движений во всех суставах увеличивается, одновременно ускоряется процесс коллагенизации суставных капсул, связок. Формирование суставных поверхностей, капсул и связок завершается в основном в подростковом возрасте (13−16 лет). У новорожденных детей нижние конечности растут быстрее, и они становятся длиннее верхних. Наибольшая скорость роста нижних конечностей отмечена у мальчиков в 12−15 лет, у девочек увеличение длины ног происходит в возрасте 13−14 лет.

В постнатальном онтогенезе изменение формы и размеров таза происходит под влиянием тяжести массы тела, органов брюшной полости, под воздействием мышц, а также под влиянием половых гормонов. В результате этих разнообразных воздействий увеличивается переднезадний размер таза (с 2,7 см у новорожденного до 9,5 см в 12 лет), возрастает поперечный размер таза, который в 13−14 лет становится таким же, как у взрослых. Разница в форме таза у мальчиков и девочек становится заметной после 9 лет. У мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у девочек.

Таз, или пояс нижних конечностей, соответствует плечевому поясу верхней части туловища; он представляет то же самое отношение к нижним конечностям, какое имеет плечевой пояс к верхним конечностям. Тогда как плечевой пояс и грудная клетка состоят из нескольких подвижных костных частей (костей) (грудина, ребра, ключица, лопатка), таз составлен только из четырех костных частей, неподвижно соединенных между собою. Из этих четырех частей две задние-креста и копчик, расположены по средней линии; они непарны и являются продолжением позвоночника, составляя его крестцовый и копчиковый отделы. Две другие-парные кости и расположены по одной с каждой стороны таза — это безыменные или тазовые кости (правая и левая).

Крестец состоит из пяти позвонков (крестцовые позвонки), плотно сращенных между собою, но легко различаемых при внимательном рассмотрении. Он имеет форму пирамиды, основание которой обращено вверх и вперед, а вершина соответствует очень узкому телу пятого крестцового позвонка. Крестец, направляясь косо сверху вниз и спереди назад, имеет передненижнюю или просто нижнюю (тазовую) поверхность, на которой различают тела пяти спаянных между собою позвонков; затем заднюю или верхнюю поверхность, на которой можно различить недоразвитые остистые отростки и дуги этих же пяти позвонков, причем все эти части сращены между собою. Наконец, выделяются боковые края, которые, расширяясь кверху, образуют поверхность, предназначенную для сочленения с соответствующей безыменной костью. Эта поверхность напоминает по форме ушную раковину и называется ушковидной поверхностью крестца.

Копчик, который образует как бы продолжение крестца, представляет недоразвитый хвостовой придаток, который у человека не является свободным и подвижным, как у большинства млекопитающих, а изогнут внутрь таза, способствуя закрытию его нижнего отверстия. Это положение копчика, встречающееся также у человекообразных обезьян, связано с вертикальным положением тела, при котором тяжесть брюшных внутренностей давит на таз и, следовательно, требует расположения костных частей, способствующего укреплению нижнего отверстия тазового кольца. Копчик состоит из пяти сросшихся позвонков, настолько недоразвитых, что каждый из них превращен в маленькое костное образование, представляющее недоразвитое тело позвонка. Таким образом, копчик составляет короткую четку из пяти маленьких костных образований.

Безыменные кости, называемые также тазовыми, — парные, по одной с каждой стороны. Они сочленяются сзади с крестцом, а спереди соединяются между собой в области, называемой лобком. Чтобы уяснить расположение и названия частей безыменной кости, надо заметить, что эта кость первоначально (у ребенка) состоит из трех отдельных частей, которые с годами постепенно срастаются. Из этих трех частей верхняя называется подвздошной, костью; из двух нижних одна, лежащая спереди, называется лобковой костью, другая, расположенная сзади-седалищной. Соединение этих трех частей происходит в центральной части кости на уровне большой суставной впадины (вертлужная впадина) и образует лучистую фигуру — род звезды из трех лучей, центр которой почти соответствует центру упомянутой впадины. Мы увидим, что названия почти всех деталей безыменной кости взяты из наименования трех составляющих ее частей, т. е. подвздошной, лобковой и седалищной костей.

На наружной поверхности подвздошной кости отмечают наверху обширную поверхность, характеризующуюся наличием двух изогнутых линий, отграничивающих места прикрепления ягодичных мышц. Под этой поверхностью находится широкая и глубокая округлая впадина, которую по форме можно сравнить с чашей; она получила название верлужной впадины. Эта впадина служит для сочленения с бедренной костью, т. е. предназначена для вмещения головки бедренной кости. Окружность впадины на всем своем протяжении представляет выступающий край, за исключением нижней части, где этот край имеет широкую вырезку, называемую вырезкой верлужной впадины. Эта вырезка является исходной точкой, важной для определения естественного положения как безыменной кости, так и всего таза. Так, у человека, при вертикальном положении тела, положение безыменной кости или таза таково, что вырезка верлужной впадины направлена прямо вниз. Под вертлужной впадиной безыменная кость имеет широкое отверстие, называемое запирательным. Костные части, окружающие это отверстие, следующие: сзади-седалищный бугор, спереди и сверху-горизонтальная ветвь лобковой кости; снизу-пластинка, образованная продолжением лобковой кости, которая идет на соединение с продолжением седалищной кости. Эта костная пластинка получила название в верхней части — нисходящей ветви лобковой кости, а в нижней части-восходящей ветви седалищной кости. Внутренняя поверхность подвздошной кости наверху представлена так называемой подвздошной ямой, а ниже плоской поверхностью, соответствующей дну вертлужной впадины; наконец, внизу, как было сказано раньше, расположено запирательное отверстие.

На безыменной кости различают верхний, передний, задний и нижний края. Верхний край, называемый гребнем подвздошной кости, утолщен и изогнут в виде латинской буквы S; Передний край безыменной кости начинается от этой передневерхней ости и представляет идущую сверху вниз вырезку, за которой следует новый выступ, носящий название передненижней ости. Под ним находится выемка, являющаяся местом прохождения подвздошно-поясничного мускула; наконец, этот край переходит в горизонтальную ветвь лобковой кости, у внутреннего конца которой находится выступ, называемый лобковым бугорком. Задний край безыменной кости образует глубокую вырезку, ограниченную сверху задненижней остью подвздошной кости, а снизу седалищным бугром. Эта вырезка разделяется седалищной остью на две неравные части, из которых верхняя, большая, называется большой седалищной вырезкой, а нижняя, меньшая, называется малой седалищной вырезкой. Наконец, нижний край безыменной кости состоит из нисходящей ветви лобковой кости и восходящей ветви седалищной кости. Мы закончим описание этой важной кости указанием на то, что из ее четырех углов передневерхний угол образован передневерхней остью подвздошной кости; передненижний — углом лобковой кости, имеющим шероховатую поверхность, которая сочленяется с лобковой костью противоположной стороны; нижнезадний угол соответствует седалищному бугру, и, наконец, угол верхнезадний, толстый и тупой, в своей внутренней части представлен широкой, шероховатой поверхностью, называемой по своей форме ушковидной поверхностью, так же как и соответствующая ей поверхность крестца, с которой она сочленяется.

Для образования таза обе безыменные кости соединяются между собой и с крестцом сочленениями, которые резко отличаются от сочленений, рассмотренных выше, при изучении верхней конечности, например в области плеча или локтя.

Выше было указано, что в этих сочленениях верхней конечности суставные поверхности костей соответствуют друг другу-они гладки, между ними остается щель и они могут свободно скользить, перемещаясь по отношению друг к другу. Таким образом, особенностью такого рода сочленений является подвижность. В противоположность этому крестец по сторонам соединяется с подвздошными костями, эти же последние спереди сочленяются между собою шероховатыми поверхностями, между которыми расположены более или менее толстые волокнисто-хрящевые пластинки (подобные межпозвоночным хрящам) и которые, следовательно, не могут скользить одна по другой, а плотно соединены друг с другом.

Для этих сочленений, носящих название симфизов, характерно отсутствие подвижности, прочность соединения. Сзади оба крестцово-подвздошных сочленения поддерживают плотно вдвинутый между двумя подвздошными костями крестец, а крепкие связки, расположенные спереди и сзади этого сочленения, позволяют крестцу поддерживать тяжесть, которая ему передается поясничным отделом позвоночника. Спереди лобковое сращение помимо волокнистого хряща, находящегося между лобковыми костями и приращенного к ним, укрепляется еще двумя связками, переходящими с одной кости на другую. Благодаря этим сращениям таз (крестец, копчик и две безыменные кости) образует как бы одно целое. Но в то же время, благодаря характеру этих сочленений, обладающих если не подвижностью, то все же известной степенью растяжимости, таз может противостоять толчкам, которые передаются ему со стороны позвоночника и нижних конечностей, не ломаясь от этого, что неизбежно случилось бы, если бы это костное кольцо состояло из одной сплошной массы. Крестцово-подвздошные и лобковые сращения благодаря наличию в них между сочленяющимися поверхностями хряща, играют роль эластичных прокладок, которые разлагают и смягчают движения и толчки, происходящие, например, когда человек прыгает с высоты и ударяется о землю прямо подошвами.

Таз в целом имеет форму пирамиды с основанием, обращенным кверху, а верхушкою внизу. Верхушка этой пирамиды на живом совершенно скрыта, так как нижние конечности, отделяясь с каждой стороны в нижней части таза, расположены настолько близко одна к другой, что оставляют только очень узкий промежуток, почти линию, так называемую промежность, соответствующую самой нижней части таза.

Таз принимает существенное участие в образовании стенок нижнего отдела брюшной полости.

С точки зрения пластической анатомии таз принадлежит к важным конструктивным элементам туловища, как в состоянии покоя, так и в движении.

Из всех частей скелета таз имеет наиболее ясно выраженные половые особенности. При некотором навыке легко с первого же взгляда определить принадлежит ли таз скелету мужчины или женщины: таз мужчины и таз женщины отличаются по своей общей форме и по форме отдельных деталей.

По общей форме женский таз шире и короче таза мужского; у мужчины верхний поперечный диаметр, т. е. линия, идущая от наиболее выступающей части подвздошного гребня одной стороны к соответствующей части противоположной стороны, равен 25−32 см (в среднем 28 см), между тем как у женщины этот диаметр равен 26−35 см (в среднем 30 см). Высота таза, наоборот, у мужчины около 20 см, у женщины же только 18 см. Кроме того, сравнивая таз мужчины и женщины, мы видим, что первый очень узок, второй относительно широк в своей нижней части. Если представить себе с каждой стороны по плоскости, касающейся боковых стенок таза женщины, то мы увидим, что эти две плоскости могут быть продолжены далеко вниз, прежде чем они встретятся, тогда как у мужчины эти плоскости встретились бы значительно ближе к нижней части таза. Принимая во внимание, что таз имеет форму отрезка пирамиды или конуса, можно сказать (для того чтобы выразить эти соотношения простой формулой), что таз мужчины имеет вид длинного отрезка короткого конуса, тогда как таз женщины имеет вид короткого отрезка длинного конуса.

Половые различия отдельных деталей таза состоят в следующем: I) в толщине стенок; у мужчины стенки таза крепче и толще, подвздошный гребень толще, различные выступы для прикрепления мышц выражены резче; 2) в особенностях лобковой дуги (угла) и запирательных отверстий. Как мы уже говорили раньше, таз женщины в своей нижней части значительно шире, чем таз мужчины; вполне естественно, что каждый из элементов этой нижней части будет более вытянутым в поперечном направлении, т. е. более широким у женского таза, чем у мужского. Таким образом, лобковая дуга, ограниченная сверху лобковым сращением, а по сторонам нисходящими ветвями лобковых костей, очень широка и в то же время очень низка у женщин, напоминая по форме уплощенный полукруг (свод), тогда как у мужчин эта дуга выше и уже, т. е. имеет треугольную форму, напоминающую форму стрельчатого свода. По той же причине седалищные бугры больше удалены друг от друга у женщины, чем у мужчины; запирательные отверстия у женщины широки и треугольны, в то время как они узки и овальны у мужчины.