Anatomy and Physiology I

admin 0 Comments Articles

Anatomy and Physiology I

Like the upper limb, kończyna dolna jest podzielona na trzy regiony. Udo jest tą częścią kończyny dolnej, która znajduje się pomiędzy stawem biodrowym a stawem kolanowym. Noga jest w szczególności regionem pomiędzy stawem kolanowym a stawem skokowym. Dystalnie od stawu skokowego znajduje się stopa. Kończyna dolna zawiera 30 kości. Są to: kość udowa, rzepka, kość piszczelowa, kość strzałkowa, kości stępu, kości śródstopia i paliczki. Kość udowa jest pojedynczą kością uda. Rzepka jest rzepką i łączy się z dalszą częścią kości udowej. Kość piszczelowa jest większą, nośną kością znajdującą się po przyśrodkowej stronie nogi, a kość strzałkowa jest cienką kością bocznej części nogi. Kości stopy dzielą się na trzy grupy. Tylna część stopy jest utworzona przez grupę siedmiu kości, z których każda jest znana jako kość stępu, natomiast śródstopie zawiera pięć wydłużonych kości, z których każda jest kością śródstopia. Palce zawierają 14 małych kości, z których każda jest kością paliczkową stopy.

Kość udowa

Kość udowa, lub kość udowa, jest pojedynczą kością okolicy uda (rysunek 1). Jest to najdłuższa i najmocniejsza kość ciała, stanowiąca około jednej czwartej całkowitej wysokości człowieka. Zaokrąglony, bliższy koniec stanowi głowę kości udowej, która łączy się z panewką kości biodrowej, tworząc staw biodrowy. Fovea capitis to niewielkie wgłębienie po przyśrodkowej stronie głowy kości udowej, które służy jako miejsce przyczepu dla więzadła głowy kości udowej. Więzadło to obejmuje kość udową i panewkę, ale jest słabe i stanowi niewielkie wsparcie dla stawu biodrowego. Prowadzi jednak ważną tętnicę, która zaopatruje głowę kości udowej.

Rys. 1. Kość udowa i rzepka. Kość udowa jest pojedynczą kością okolicy uda. Przegubowo łączy się od góry z kością biodrową w stawie biodrowym, a od dołu z kością piszczelową w stawie kolanowym. Rzepka artykułuje się tylko z dystalnym końcem kości udowej.

Zwężony obszar poniżej głowy to szyjka kości udowej. Jest to częsty obszar występowania złamań kości udowej. Trochanter większy to duży, skierowany ku górze, wystający fragment kości znajdujący się powyżej podstawy szyjki. Wiele mięśni działających w obrębie stawu biodrowego przyczepia się do trochantera większego, który ze względu na to, że wystaje z kości udowej, stanowi dodatkową dźwignię dla tych mięśni. Kość trochanteru większego można wyczuć tuż pod skórą po bocznej stronie górnej części uda. Mniejsze trochanter jest małym, kostnym występem, który leży na przyśrodkowej stronie kości udowej, tuż poniżej szyjki. Do trochantera mniejszego przyczepia się pojedynczy, silny mięsień. Pomiędzy trochanterem większym i mniejszym po przedniej stronie kości udowej przebiega szorstka linia międzykrętarzowa. Kłykcie są również połączone po tylnej stronie kości udowej przez grzebień międzykłykciowy większy.

Wydłużony trzon kości udowej ma niewielkie przednie wygięcie lub zakrzywienie. Na swoim proksymalnym końcu, tylny trzon ma bulwiastość pośladkową, chropowaty obszar rozciągający się ku dołowi od trochantera większego. Bardziej podrzędnie, guzowatość pośladkowa staje się ciągła z linią aspera („linią szorstką”). Jest to szorstki grzbiet, który przechodzi dystalnie wzdłuż tylnej strony kości śródręcza. Wiele mięśni okolic biodra i uda wykonuje długie, cienkie przyczepy do kości udowej wzdłuż linea aspera.

Dalszy koniec kości udowej ma przyśrodkowe i boczne kostne rozszerzenia. Po stronie bocznej, gładka część, która obejmuje dystalne i tylne aspekty ekspansji bocznej jest kłykciem bocznym kości udowej. Szorstki obszar po zewnętrznej, bocznej stronie kłykcia to nadkłykieć boczny kości udowej. Podobnie, gładki obszar dalszej i tylnej przyśrodkowej części kości udowej to kłykieć przyśrodkowy kości udowej, a nieregularna zewnętrzna, przyśrodkowa strona tego obszaru to nadkłykieć przyśrodkowy kości udowej. Kłykcie boczne i przyśrodkowe łączą się z kością piszczelową, tworząc staw kolanowy. Kłykcie nadkłykciowe stanowią miejsce przyczepu dla mięśni i więzadeł podporowych kolana. Kłykieć przywodziciela jest niewielkim guzem znajdującym się na górnym brzegu nadkłykcia przyśrodkowego. W części tylnej kłykcie przyśrodkowy i boczny są oddzielone głębokim wgłębieniem zwanym dołem międzykłykciowym. Z przodu gładkie powierzchnie kłykci łączą się ze sobą, tworząc szeroki rowek zwany powierzchnią rzepkową, który zapewnia artykulację z kością rzepki. Połączenie kłykci przyśrodkowych i bocznych z powierzchnią rzepki nadaje dystalnemu końcowi kości udowej kształt podkowy (U).

Patella

Patella (rzepka) jest największą kością sesamoidalną ciała (patrz Rycina 1). Jest to kość, która jest połączona ze ścięgnem mięśnia w miejscu, gdzie ścięgno przecina staw. Kość sesamoidalna łączy się z leżącymi pod nią kośćmi, aby zapobiec uszkodzeniu ścięgna mięśnia w wyniku ocierania się o kości podczas ruchów stawu. Rzepka znajduje się w ścięgnie mięśnia czworogłowego uda (quadriceps femoris), dużego mięśnia przedniej części uda, który przechodzi przez przednią część kolana i przyczepia się do kości piszczelowej. Rzepka łączy się z powierzchnią rzepkową kości udowej i w ten sposób zapobiega ocieraniu się ścięgna mięśnia o dalszą część kości udowej. Ponadto rzepka unosi ścięgno mięśnia z dala od stawu kolanowego, co zwiększa siłę dźwigni mięśnia czworogłowego uda (quadriceps femoris) działającego w poprzek kolana. rzepka nie łączy się z kością piszczelową.

Nierównowaga homeostatyczna: Kolano Biegacza

Ryc. 2. Kąt Q. Kąt Q jest miarą bocznego odchylenia kości udowej od pionowej linii kości piszczelowej. Dorosłe kobiety mają większy kąt Q ze względu na ich szerszą miednicę niż dorośli mężczyźni.

Kolano biegacza, znane również jako zespół rzepkowo-udowy, jest najczęstszym urazem związanym z nadużyciem wśród biegaczy. Najczęściej występuje u nastolatków i młodych dorosłych, częściej u kobiet. Często wynika z nadmiernego biegu, szczególnie w dół, ale może również wystąpić u sportowców, którzy wykonują dużo ćwiczeń zginających kolana, takich jak skoczkowie, narciarze, rowerzyści, osoby podnoszące ciężary i piłkarze. Jest on odczuwany jako tępy, bolesny ból w okolicy przedniej części kolana i głęboko w rzepce. Ból może być odczuwany podczas chodzenia lub biegania, wchodzenia lub schodzenia ze schodów, klękania lub kucania, lub po siedzeniu z ugiętym kolanem przez dłuższy okres czasu.

Zespół rzepkowo-udowy może być zapoczątkowany przez różne przyczyny, w tym indywidualne różnice w kształcie i ruchu rzepki, bezpośrednie uderzenie w rzepkę, płaskostopie lub niewłaściwe obuwie, które powodują nadmierne obracanie się w lub na zewnątrz stopy lub nogi. Czynniki te mogą powodować brak równowagi w pociągnięciu mięśni działających na rzepkę, co skutkuje nieprawidłowym śledzeniem rzepki, które umożliwia jej zbyt duże odchylenie w kierunku bocznej strony powierzchni rzepki na dystalnej części kości udowej.

Ponieważ biodra są szersze niż okolica kolana, kość udowa ma ukośną orientację w obrębie uda, w przeciwieństwie do pionowo zorientowanej piszczeli nogi (rysunek 2). Kąt Q jest miarą tego, jak bardzo kość udowa jest odchylona bocznie od pionu. Kąt Q wynosi zazwyczaj 10-15 stopni, przy czym u kobiet kąt Q jest zazwyczaj większy ze względu na szerszą miednicę. Podczas wyprostu kolana, mięsień czworogłowy uda pociąga rzepkę zarówno w kierunku górnym jak i bocznym, przy czym pociągnięcie boczne jest większe u kobiet ze względu na ich większy kąt Q. To sprawia, że kobiety są bardziej narażone na rozwój zespołu rzepkowo-udowego niż mężczyźni. Normalnie, duża warga po bocznej stronie rzepkowej powierzchni kości udowej kompensuje boczne ciągnięcie rzepki, a tym samym pomaga utrzymać jej prawidłowe śledzenie.

Jednakże, jeśli ciągnięcie wytwarzane przez przyśrodkową i boczną stronę mięśnia czworogłowego uda nie jest odpowiednio zrównoważone, może dojść do nieprawidłowego śledzenia rzepki w kierunku strony bocznej. Przy dalszym użytkowaniu powoduje to ból i może doprowadzić do uszkodzenia powierzchni stawowych rzepki i kości udowej, a w przyszłości do rozwoju choroby zwyrodnieniowej stawów. Leczenie polega zazwyczaj na zaprzestaniu na pewien czas wykonywania czynności powodującej ból kolana, a następnie stopniowym powrocie do aktywności. Odpowiednie wzmocnienie mięśnia czworogłowego uda w celu skorygowania zaburzeń równowagi jest również istotne dla zapobiegania ponownemu wystąpieniu dolegliwości.

Piszczel

Piszczel (kość goleni) jest przyśrodkową kością nogi i jest większa od kości strzałkowej, z którą jest sparowana (Rycina 3). Kość piszczelowa jest główną kością nośną kończyny dolnej i drugą co do długości kością ciała, po kości udowej. Przyśrodkowa strona kości piszczelowej znajduje się bezpośrednio pod skórą, co umożliwia jej łatwe badanie palpacyjne na całej długości przyśrodkowej kończyny.

Ryc. 3. Kość piszczelowa i strzałkowa. Kość piszczelowa jest większą, nośną kością znajdującą się po przyśrodkowej stronie nogi. Kość strzałkowa jest smukłą kością bocznej strony nogi i nie przenosi ciężaru.

Proksymalny koniec kości piszczelowej jest znacznie rozszerzony. Dwie strony tego rozszerzenia tworzą kłykieć przyśrodkowy kości piszczelowej i kłykieć boczny kości piszczelowej. Kość piszczelowa nie posiada nadkłykci. Górna powierzchnia każdego kłykcia jest gładka i spłaszczona. Powierzchnie te łączą się z kłykciami przyśrodkowymi i bocznymi kości udowej, tworząc staw kolanowy. Pomiędzy powierzchniami stawowymi kłykci piszczelowych znajduje się wyniosłość międzykłykciowa, nieregularny, podwyższony obszar, który służy jako dolny punkt zaczepienia dla dwóch więzadeł podporowych kolana.

Cebulka piszczelowa jest podwyższonym obszarem na przedniej stronie kości piszczelowej, w pobliżu jej bliższego końca. Jest to końcowe miejsce przyczepu ścięgna mięśniowego związanego z rzepką. Bardziej podłużnie, trzon kości piszczelowej przybiera kształt trójkąta. Przedni wierzchołek tego trójkąta tworzy przednią granicę kości piszczelowej, która rozpoczyna się na guzowatości kości piszczelowej i biegnie ku dołowi wzdłuż długości kości piszczelowej. Zarówno przednia granica, jak i przyśrodkowa strona trójkąta znajdują się bezpośrednio pod skórą i mogą być łatwo wyczuwalne palpacyjnie na całej długości kości piszczelowej. Niewielki grzbiet biegnący w dół po bocznej stronie trzonu kości piszczelowej stanowi granicę międzykostną kości piszczelowej. Służy ona do mocowania błony międzykostnej nogi, arkusza gęstej tkanki łącznej, która łączy kości piszczelową i strzałkową. Na tylnej stronie kości piszczelowej znajduje się linia podeszwowa, ukośnie biegnąca, chropowata grań, która rozpoczyna się poniżej podstawy kłykcia bocznego i biegnie w dół i przyśrodkowo przez proksymalną trzecią część tylnej kości piszczelowej. Mięśnie tylnej części nogi przyczepiają się do tej linii.

Duża ekspansja znajdująca się po przyśrodkowej stronie dalszej części piszczeli to młoteczek przyśrodkowy („mały młoteczek”). Tworzy ona duży guz kostny znajdujący się po przyśrodkowej stronie stawu skokowego. Zarówno gładka powierzchnia po wewnętrznej stronie młoteczka przyśrodkowego, jak i gładki obszar na dystalnym końcu kości piszczelowej łączą się z kością talii stopy w stawie skokowym. Po bocznej stronie dalszej części kości piszczelowej znajduje się szeroki rowek zwany wcięciem kości strzałkowej. Obszar ten łączy się z dystalnym końcem kości strzałkowej, tworząc staw piszczelowo-strzałkowy.

Kość strzałkowa

Kość strzałkowa jest smukłą kością znajdującą się po bocznej stronie nogi (patrz Ryc. 3). Kość strzałkowa nie przenosi ciężaru. Służy głównie do przyczepu mięśni i dlatego jest w dużej mierze otoczona przez mięśnie. Tylko proksymalne i dystalne końce kości strzałkowej mogą być wyczuwalne palpacyjnie.

Głowa kości strzałkowej to mały, podobny do gałki, proksymalny koniec kości strzałkowej. Articulates z dolnym aspektem kłykcia bocznego kości piszczelowej, tworząc proximal tibiofibular joint. Cienki trzon kości strzałkowej posiada granicę międzykostną kości strzałkowej, wąski grzbiet biegnący wzdłuż jej przyśrodkowej strony, służący do mocowania błony międzykostnej, która rozciąga się między kością strzałkową a piszczelą. Dystalny koniec kości strzałkowej tworzy kość młoteczkową boczną, która tworzy łatwo wyczuwalny palpacyjnie guzek kostny po bocznej stronie stawu skokowego. Głęboka (przyśrodkowa) strona młoteczka bocznego łączy się z kością talii stopy, stanowiąc część stawu skokowego. Dystalna kość strzałkowa również łączy się z wcięciem strzałkowym kości piszczelowej.

Kości stępu

Poprzednia połowa stopy jest utworzona przez siedem kości stępu (rysunek 4). Najbardziej wysuniętą do przodu kością jest talus. Ma ona stosunkowo kwadratowy kształt, górną powierzchnię, która łączy się z kością piszczelową i strzałkową, tworząc staw skokowy. Staw skokowy tworzą trzy obszary artykulacji: Nadprzyśrodkowa powierzchnia kości talowej artykułuje się z kością młoteczkową przyśrodkową kości piszczelowej, górna część kości talowej artykułuje się z dystalnym końcem kości piszczelowej, a boczna strona kości talowej artykułuje się z kością młoteczkową boczną kości strzałkowej. W dolnej części, kość talowa łączy się z kością piętową, największą kością stopy, która tworzy piętę. Ciężar ciała przenoszony jest z kości piszczelowej na kość talii i na kość piętową, która opiera się na podłożu. Przyśrodkowa część kości piętowej posiada wydatne kostne przedłużenie zwane sustentaculum tali („podpora kości piętowej”), które podtrzymuje przyśrodkową stronę kości piętowej.

Rys. 4. Kości stopy. Kości stopy dzielą się na trzy grupy. Stopa tylna jest utworzona przez siedem kości stępu. W śródstopiu znajduje się pięć kości śródstopia. W palcach znajdują się paliczki.

Kość sześcienna łączy się z przednim końcem kości piętowej. Kość sześcienna posiada głęboki rowek biegnący przez jej dolną powierzchnię, który zapewnia przejście dla ścięgna mięśnia. Kość talowa łączy się przednio z kością piętową, która z kolei łączy się przednio z trzema kośćmi klinowymi. Są to: kość klinowa przyśrodkowa, kość klinowa pośrednia i kość klinowa boczna. Każda z tych kości ma szeroką powierzchnię górną i wąską powierzchnię dolną, które razem tworzą poprzeczne (przyśrodkowo-boczne) zakrzywienie stopy. Kości navicular i boczne kości klinowe łączą się również z przyśrodkową stroną kości sześciennej.

Kości śródstopia

Przednią połowę stopy tworzy pięć kości śródstopia, które znajdują się między kośćmi stępu tylnej części stopy a paliczkami palców (zob. rysunek 4). Te wydłużone kości są ponumerowane od 1 do 5, począwszy od przyśrodkowej strony stopy. Pierwsza kość śródstopia jest krótsza i grubsza od pozostałych. Druga kość śródstopia jest najdłuższa. Podstawa kości śródstopia stanowi proksymalny koniec każdej kości śródstopia. Łączą się one z kośćmi sześciennymi lub klinowymi. Podstawa piątej kości śródstopia ma duże, boczne rozszerzenie, które umożliwia przyczepy mięśni. Ta rozszerzona podstawa piątej kości śródstopia może być wyczuwalna jako kostne zgrubienie w środkowym punkcie wzdłuż bocznej granicy stopy. Rozszerzony dystalny koniec każdego śródstopia to głowa kości śródstopia. Każda kość śródstopia łączy się z paliczkiem bliższym palca, tworząc staw śródstopno-paliczkowy. Głowy kości śródstopia opierają się również na podłożu i tworzą kulę (przedni koniec) stopy.

Paliczki

Palce zawierają łącznie 14 kości paliczkowych (paliczków), ułożonych w podobny sposób jak paliczki palców (patrz ryc. 4). Palce są ponumerowane od 1 do 5, począwszy od dużego palca (hallux). Duży palec posiada dwie kości paliczkowe, paliczek bliższy i dalszy. Pozostałe palce posiadają paliczki bliższe, środkowe i dalsze. Staw pomiędzy sąsiadującymi kośćmi paliczków nazywany jest stawem międzypaliczkowym.

Koślawość stopy

Gdy stopa styka się z podłożem podczas chodzenia, biegania lub skakania, ciężar ciała wywiera ogromny nacisk i siłę na stopę. Podczas biegu siła przyłożona do każdej stopy w momencie jej zetknięcia z podłożem może być nawet 2,5 razy większa od masy ciała. Kości, stawy, więzadła i mięśnie stopy absorbują tę siłę, co znacznie zmniejsza ilość wstrząsów, które są przekazywane z góry na kończynę dolną i ciało. Łuki stopy odgrywają ważną rolę w tej zdolności absorpcji wstrząsów. Kiedy do stopy przykładany jest ciężar ciała, łuki nieco się spłaszczają, pochłaniając w ten sposób energię. Kiedy ciężar ciała zostaje zdjęty, łuk odbija się, dając „sprężynę” krokowi. Łuki służą również do rozprowadzania ciężaru ciała na boki i na oba końce stopy.

Stopa ma łuk poprzeczny, łuk podłużny przyśrodkowy i łuk podłużny boczny (patrz rys. 4). Łuk poprzeczny tworzy przyśrodkowo-boczną krzywiznę śródstopia. Jest on utworzony przez klinowate kształty kości klinowych oraz podstawy (końce proksymalne) kości śródstopia od pierwszej do czwartej. Łuk ten pomaga rozłożyć ciężar ciała z boku na bok w obrębie stopy, umożliwiając w ten sposób stopie dostosowanie się do nierówności terenu.

Łuki podłużne biegną w dół długości stopy. Boczny łuk podłużny jest stosunkowo płaski, natomiast przyśrodkowy łuk podłużny jest większy (wyższy). Łuki podłużne są tworzone przez kości stępu od tyłu i kości śródstopia od przodu. Łuki te są podparte na obu końcach, gdzie stykają się z podłożem. Z tyłu podparcie to zapewnia kość piętowa, a z przodu głowy (dystalne końce) kości śródstopia. Kość talowa, która przejmuje ciężar ciała, znajduje się na szczycie łuków podłużnych. Ciężar ciała jest następnie przenoszony z kości talowej na podłoże przez przednie i tylne końce tych łuków.

Silne więzadła łączą sąsiadujące kości stopy, aby zapobiec zaburzeniu łuków podczas noszenia ciężaru ciała. Na spodzie stopy, dodatkowe więzadła wiążą ze sobą przednie i tylne końce łuków. Więzadła te są elastyczne, dzięki czemu mogą się nieco rozciągać podczas noszenia ciężaru ciała, co pozwala na rozchodzenie się łuków podłużnych. Rozciąganie tych więzadeł magazynuje energię w obrębie stopy, zamiast przenosić ją na nogę. Skurcz mięśni stopy również odgrywa ważną rolę w tym procesie pochłaniania energii. Kiedy ciężar ciała zostaje zdjęty, więzadła elastyczne zwijają się i przyciągają końce łuków bliżej siebie. Ta regeneracja łuków uwalnia zmagazynowaną energię i poprawia efektywność energetyczną chodzenia.

Rozciąganie więzadeł podtrzymujących łuki podłużne może prowadzić do bólu. Może to wystąpić u osób z nadwagą, u osób, które mają pracę wymagającą stania przez długie okresy czasu (np. kelnerka), chodzenia lub biegania na długich dystansach. Jeżeli rozciąganie więzadeł jest długotrwałe, nadmierne lub powtarzające się, może to prowadzić do stopniowego wydłużania się więzadeł podporowych, a w konsekwencji do wgłębienia lub zapadnięcia się łuków podłużnych, szczególnie po przyśrodkowej stronie stopy. Stan ten nazywany jest pes planus („płaskostopie” lub „opadające łuki”).

Pytania sprawdzające

Przystąp do poniższego quizu, aby sprawdzić swoje rozumienie Kości kończyny dolnej: