Anatomie și fiziologie I
Obiective de învățare
- Identificați diviziunile membrului inferior și descrieți oasele din fiecare regiune
- Descrieți oasele și reperele osoase care se articulează la fiecare articulație a membrului inferior
Ca și la membrul superior, membrul inferior este împărțit în trei regiuni. Coapsa este acea porțiune a membrului inferior situată între articulația șoldului și articulația genunchiului. Piciorul este în mod specific regiunea cuprinsă între articulația genunchiului și articulația gleznei. Distal față de gleznă se află piciorul. Membrul inferior conține 30 de oase. Acestea sunt femurul, rotula, rotula, tibia, fibula, oasele tarsale, oasele metatarsale și falangele. Femurul este osul unic al coapsei. Rotula este rotula și se articulează cu femurul distal. Tibia este osul mai mare, care suportă greutatea, situat pe partea medială a piciorului, iar fibula este osul subțire din partea laterală a piciorului. Oasele piciorului sunt împărțite în trei grupe. Porțiunea posterioară a piciorului este formată dintr-un grup de șapte oase, fiecare dintre acestea fiind cunoscut sub numele de os tarsal, în timp ce partea mediană a piciorului conține cinci oase alungite, fiecare dintre acestea fiind un os metatarsian. Degetele de la picioare conțin 14 oase mici, fiecare dintre acestea fiind un os falangic al piciorului.
Femur
Femurul, sau osul coapsei, este osul unic din regiunea coapsei (figura 1). Este cel mai lung și mai puternic os al corpului și reprezintă aproximativ un sfert din înălțimea totală a unei persoane. Capătul rotunjit, proximal, este capul femurului, care se articulează cu acetabulul osului șoldului pentru a forma articulația șoldului. Fovea capitis este o adâncitură minoră pe partea medială a capului femural care servește ca loc de fixare pentru ligamentul capului femural. Acest ligament acoperă femurul și acetabulul, dar este slab și oferă puțin sprijin pentru articulația șoldului. Cu toate acestea, el poartă o arteră importantă care alimentează capul femurului.
Figura 1. Femur și rotulă. Femurul este osul unic din regiunea coapsei. El se articulează superior cu osul șoldului la nivelul articulației șoldului și inferior cu tibia la nivelul articulației genunchiului. Rotula se articulează numai cu capătul distal al femurului.
Regiunea îngustată de sub cap este gâtul femurului. Aceasta este o zonă frecventă pentru fracturile femurului. Trohanterul mare este proiecția osoasă mare, în sus, situată deasupra bazei gâtului. Mai mulți mușchi care acționează la nivelul articulației șoldului se atașează la trohanterul mare, care, datorită proiecției sale din femur, oferă o pârghie suplimentară acestor mușchi. Marele trohanter poate fi simțit chiar sub piele, pe partea laterală a părții superioare a coapsei. Trohanterul mic este o mică proeminență osoasă care se află pe fața medială a femurului, chiar sub gât. Un singur mușchi puternic se atașează la trohanterul mic. Între trohanterul mare și cel mic, pe partea anterioară a femurului, se află linia intertrohanteriană aspră. Trohanterii sunt, de asemenea, conectați pe partea posterioară a femurului de creasta intertrohanteriană mai mare.
Fraza alungită a femurului are o ușoară încovoiere sau curbură anterioară. La capătul său proximal, arborele posterior prezintă tuberozitatea gluteală, o zonă ascuțită care se extinde inferior de la trohanterul mare. Mai inferior, tuberozitatea gluteală devine continuă cu linea aspera („linia aspră”). Aceasta este creasta aspră care trece distal de-a lungul laturii posterioare a femurului mijlociu. Mai mulți mușchi din regiunile șoldului și coapsei fac atașamente lungi și subțiri la femur de-a lungul liniei asperei.
Extremitatea distală a femurului are expansiuni osoase mediale și laterale. Pe partea laterală, porțiunea netedă care acoperă aspectele distale și posterioare ale expansiunii laterale este condilul lateral al femurului. Zona aspră de pe partea externă, laterală a condilului este epicondilul lateral al femurului. În mod similar, regiunea netedă din partea distală și posterioară a părții mediale a femurului este condilul medial al femurului, iar partea exterioară neregulată, medială a acestuia este epicondilul medial al femurului. Condilii laterali și mediali se articulează cu tibia pentru a forma articulația genunchiului. Epicondilii asigură atașamentul pentru mușchii și ligamentele de susținere ale genunchiului. Tuberculul adductor este o mică umflătură situată la marginea superioară a epicondilului medial. În partea posterioară, condilii medial și lateral sunt separați de o depresiune adâncă numită fosa intercondilară. Anterior, suprafețele netede ale condililor se unesc pentru a forma un șanț larg numit suprafață rotuliană, care asigură articularea cu osul patela. Combinația dintre condilii mediali și laterali cu suprafața rotuliană conferă capătului distal al femurului o formă de potcoavă (U).
Vizionați acest videoclip pentru a vedea cum se repară chirurgical o fractură a femurului mijlociu. Cum sunt stabilizate cele două porțiuni ale femurului fracturat în timpul reparației chirurgicale a unui femur fracturat?
Patela
Patela (rotula) este cel mai mare os sesamoid din corp (vezi figura 1). Un os sesamoid este un os care este încorporat în tendonul unui mușchi acolo unde tendonul respectiv traversează o articulație. Osul sesamoid se articulează cu oasele subiacente pentru a preveni deteriorarea tendonului muscular din cauza frecării cu oasele în timpul mișcărilor articulației. Rotula se găsește în tendonul mușchiului cvadriceps femural, mușchiul mare din partea anterioară a coapsei care trece prin partea anterioară a genunchiului pentru a se atașa la tibie. Rotula se articulează cu suprafața rotuliană a femurului și previne astfel frecarea tendonului muscular de femurul distal. De asemenea, rotula ridică tendonul departe de articulația genunchiului, ceea ce mărește puterea de pârghie a mușchiului cvadriceps femural în timp ce acesta acționează peste genunchi. Rotula nu se articulează cu tibia.
Dezechilibre homeostatice: Genunchiul alergătorului
Figura 2. Unghiul Q. Unghiul Q este o măsură a valorii deviației laterale a femurului față de linia verticală a tibiei. Femeile adulte au un unghi Q mai mare din cauza pelvisului lor mai lat decât bărbații adulți.
Genunchiul alergătorului, cunoscut și sub numele de sindromul patelofemural, este cea mai frecventă leziune de suprasolicitare în rândul alergătorilor. Este cea mai frecventă la adolescenți și adulți tineri și este mai frecventă la femei. Deseori rezultă din alergarea excesivă, în special la coborâre, dar poate apărea și la sportivii care fac multă flexie a genunchiului, cum ar fi săritorii, schiorii, cicliștii, halterofilii și jucătorii de fotbal. Este resimțită ca o durere surdă și dureroasă în jurul părții din față a genunchiului și în profunzimea rotulei. Durerea poate fi resimțită atunci când mergeți sau alergați, când urcați sau coborâți scările, când îngenuncheați sau vă ghemuiți sau după ce stați cu genunchiul îndoit pentru o perioadă îndelungată.
Sindromul patelofemural poate fi inițiat de o varietate de cauze, inclusiv variații individuale în forma și mișcarea rotulei, o lovitură directă la nivelul rotulei sau picioare plate sau pantofi necorespunzători care provoacă o întoarcere excesivă înăuntru sau în afară a picioarelor sau a piciorului. Acești factori pot cauza într-un dezechilibru în tracțiunea musculară care acționează asupra rotulei, rezultând o urmărire anormală a rotulei care îi permite să devieze prea mult spre partea laterală a suprafeței rotulei de pe femurul distal.
Pentru că șoldurile sunt mai late decât regiunea genunchiului, femurul are o orientare diagonală în cadrul coapsei, în contrast cu tibia piciorului orientată vertical (figura 2). Unghiul Q este o măsură a gradului în care femurul este înclinat lateral față de verticală. În mod normal, unghiul Q este de 10-15 grade, femelele având de obicei un unghi Q mai mare din cauza pelvisului lor mai lat. În timpul extensiei genunchiului, mușchiul cvadriceps femural trage patela atât superior, cât și lateral, tragerea laterală fiind mai mare la femei din cauza unghiului Q mare. Acest lucru face ca femeile să fie mai vulnerabile decât bărbații la apariția sindromului patelo-femural. În mod normal, buza mare de pe partea laterală a suprafeței rotuliene a femurului compensează tragerea laterală a rotulei și, astfel, ajută la menținerea unei urmăriri corecte a acesteia.
Dar, dacă tragerea produsă de părțile medială și laterală a mușchiului cvadriceps femural nu este echilibrată corespunzător, poate apărea o urmărire anormală a rotulei spre partea laterală. În cazul unei utilizări continue, acest lucru produce durere și ar putea duce la deteriorarea suprafețelor de articulare ale rotulei și femurului, precum și la posibila apariție viitoare a artritei. Tratamentul implică, în general, oprirea activității care produce durere la nivelul genunchiului pentru o perioadă de timp, urmată de o reluare treptată a activității. Consolidarea adecvată a mușchiului cvadriceps femural pentru a corecta dezechilibrele este, de asemenea, importantă pentru a ajuta la prevenirea reapariției.
Tibia
Tibia (tibia) este osul medial al piciorului și este mai mare decât peroneul, cu care este împerecheată (figura 3). Tibia este principalul os care suportă greutatea în partea inferioară a piciorului și al doilea os ca lungime din corp, după femur. Partea medială a tibiei este situată imediat sub piele, permițând ca aceasta să fie palpată cu ușurință pe întreaga lungime a gambei mediale.
Figura 3. Tibia și peroneul. Tibia este osul mai mare, care suportă greutatea, situat pe partea medială a piciorului. Fibula este osul subțire din partea laterală a piciorului și nu suportă greutate.
Extremitatea proximală a tibiei este foarte extinsă. Cele două laturi ale acestei expansiuni formează condilul medial al tibiei și condilul lateral al tibiei. Tibia nu are epicondili. Suprafața superioară a fiecărui condil este netedă și aplatizată. Aceste zone se articulează cu condilii medial și lateral ai femurului pentru a forma articulația genunchiului. Între suprafețele de articulare ale condililor tibiali se află eminența intercondilară, o zonă neregulată, ridicată, care servește ca punct de fixare inferior pentru două ligamente de susținere ale genunchiului.
Tuberozitatea tibială este o zonă ridicată pe partea anterioară a tibiei, în apropierea capătului său proximal. Este locul final de atașare pentru tendonul muscular asociat cu rotula. Mai inferior, tija tibiei capătă o formă triunghiulară. Vârful anterior al acestui triunghi formează marginea anterioară a tibiei, care începe la nivelul tuberozității tibiale și se întinde inferior pe lungimea tibiei. Atât marginea anterioară, cât și partea medială a arborelui triunghiular sunt situate imediat sub piele și pot fi palpate cu ușurință pe întreaga lungime a tibiei. O mică creastă care coboară pe partea laterală a arborelui tibial reprezintă marginea interosoasă a tibiei. Aceasta servește la fixarea membranei interosoase a piciorului, foaia de țesut conjunctiv dens care unește oasele tibiei și fibulei. Situată pe partea posterioară a tibiei se află linia solei, o creastă ascuțită care se desfășoară în diagonală, care începe sub baza condilului lateral și se desfășoară în jos și în sens medial de-a lungul treimii proximale a tibiei posterioare. Mușchii gambei posterioare se atașează la această linie.
Expansiunea mare care se găsește pe partea medială a tibiei distale este maleola medială („ciocanul mic”). Aceasta formează umflătura osoasă mare care se găsește pe partea medială a regiunii gleznei. Atât suprafața netedă de pe partea interioară a maleolei mediale, cât și zona netedă de la capătul distal al tibiei se articulează cu osul talus al piciorului ca parte a articulației gleznei. Pe partea laterală a tibiei distale se află un șanț larg numit crestătură fibulară. Această zonă se articulează cu capătul distal al fibulei, formând articulația tibiofibulară distală.
Fibula
Fibula este osul subțire situat pe partea laterală a piciorului (vezi figura 3). Fibula nu suportă greutate. El servește în principal pentru atașarea mușchilor și, prin urmare, este în mare parte înconjurat de mușchi. Numai capetele proximal și distal ale fibulei pot fi palpate.
Capul fibulei este capătul proximal mic, în formă de nodul, al fibulei. Acesta se articulează cu fața inferioară a condilului tibial lateral, formând articulația tibiofibulară proximală. Arborele subțire al peroneului are marginea interosoasă a peroneului, o creastă îngustă care se desfășoară pe partea sa medială pentru atașarea membranei interosoase care acoperă peroneul și tibia. Capătul distal al fibulei formează maleola laterală, care formează protuberanța osoasă ușor de palpat de pe partea laterală a gleznei. Partea profundă (medială) a maleolei laterale se articulează cu osul talus al piciorului ca parte a articulației gleznei. Fibula distală se articulează, de asemenea, cu crestătura fibulară a tibiei.
Oasele tarsale
Jumătatea posterioară a piciorului este formată din șapte oase tarsale (figura 4). Cel mai superior os este talusul. Acesta are o suprafață superioară de formă relativ pătrată, care se articulează cu tibia și peroneul pentru a forma articulația gleznei. Trei zone de articulare formează articulația gleznei: Suprafața superomedială a osului astalus se articulează cu maleola medială a tibiei, partea superioară a astalusului se articulează cu capătul distal al tibiei, iar partea laterală a astalusului se articulează cu maleola laterală a fibulei. Inferior, talusul se articulează cu calcaneul (osul călcâiului), cel mai mare os al piciorului, care formează călcâiul. Greutatea corpului este transferată de la tibie la astragalus până la calcaneu, care se sprijină pe sol. Calcanul medial are o prelungire osoasă proeminentă numită sustentaculum tali („suport pentru talus”) care susține partea medială a osului talus.
Figura 4. Oasele piciorului. Oasele piciorului sunt împărțite în trei grupe. Partea posterioară a piciorului este formată din cele șapte oase tarsale. Piciorul mijlociu are cele cinci oase metatarsiene. Degetele conțin falangele.
Osul cuboid se articulează cu capătul anterior al osului calcaneu. Cuboidul are un șanț adânc care traversează suprafața sa inferioară, care asigură trecerea unui tendon muscular. Osul talus se articulează anterior cu osul navicular, care la rândul său se articulează anterior cu cele trei oase cuneiforme („în formă de pană”). Aceste oase sunt cuneiformul medial, cuneiformul intermediar și cuneiformul lateral. Fiecare dintre aceste oase are o suprafață superioară largă și o suprafață inferioară îngustă, care împreună produc curbura transversală (medial-laterală) a piciorului. Oasele navicular și cuneiform lateral se articulează, de asemenea, cu partea medială a osului cuboid.
Oasele metatarsiene
Mijloacele anterioare ale piciorului sunt formate din cele cinci oase metatarsiene, care sunt situate între oasele tarsale ale piciorului posterior și falangele degetelor (vezi figura 4). Aceste oase alungite sunt numerotate de la 1 la 5, începând cu partea medială a piciorului. Primul os metatarsian este mai scurt și mai gros decât celelalte. Al doilea metatarsian este cel mai lung. Baza osului metatarsian este capătul proximal al fiecărui os metatarsian. Acestea se articulează cu oasele cuboide sau cuneiforme. Baza celui de-al cincilea metatarsian are o expansiune mare, laterală, care asigură atașarea mușchilor. Această bază expandată a celui de-al cincilea metatarsian poate fi simțită ca o umflătură osoasă în punctul median de-a lungul marginii laterale a piciorului. Capătul distal extins al fiecărui metatarsian este capul osului metatarsian. Fiecare os metatarsian se articulează cu falanga proximală a unui deget de la picior pentru a forma o articulație metatarsofalangică. Capetele oaselor metatarsiene se sprijină, de asemenea, pe sol și formează bila (capătul anterior) piciorului.
Falangele
Degetele de la picioare conțin un total de 14 oase falange (falange), dispuse într-un mod similar cu falangele degetelor (vezi figura 4). Degetele de la picioare sunt numerotate de la 1 la 5, începând cu degetul mare (hallux). Degetul mare are două oase falange, falangele proximală și distală. Celelalte degete de la picioare au toate falangele proximale, medii și distale. O articulație între oasele falangei adiacente se numește articulație interfalangică.
Arcuri ale piciorului
Când piciorul intră în contact cu solul în timpul activităților de mers, alergare sau sărituri, impactul greutății corpului exercită o presiune și o forță imensă asupra piciorului. În timpul alergării, forța aplicată pe fiecare picior la contactul cu solul poate fi de până la 2,5 ori greutatea corpului. Oasele, articulațiile, ligamentele și mușchii piciorului absorb această forță, reducând astfel foarte mult cantitatea de șoc care este transmisă superior în membrul inferior și în corp. Arcurile piciorului joacă un rol important în această capacitate de absorbție a șocurilor. Atunci când greutatea este aplicată pe picior, aceste arcade se vor aplatiza oarecum, absorbind astfel energia. Când greutatea este îndepărtată, arcada își revine, dând „elasticitate” pasului. Arcurile au, de asemenea, rolul de a distribui greutatea corpului de la o parte la alta și la fiecare capăt al piciorului.
Piciorul are un arc transversal, un arc longitudinal medial și un arc longitudinal lateral (vezi figura 4). Arcul transversal formează curbura medial-laterală a mijlocului piciorului. Acesta este format de formele în formă de pană ale oaselor cuneiforme și de bazele (capetele proximale) ale primului până la al patrulea os metatarsian. Această boltă ajută la distribuirea greutății corpului de la o parte la alta a piciorului în interiorul piciorului, permițând astfel piciorului să se adapteze la terenuri accidentate.
Arcele longitudinale se întind pe lungimea piciorului. Arcul longitudinal lateral este relativ plat, în timp ce arcul longitudinal medial este mai mare (mai înalt). Arcurile longitudinale sunt formate de oasele tarsale în partea posterioară și de oasele metatarsiene în partea anterioară. Aceste arcuri sunt susținute la ambele capete, unde intră în contact cu solul. Posterior, acest sprijin este asigurat de osul calcaneu, iar anterior de capetele (capetele distale) oaselor metatarsiene. Osul talus, care primește greutatea corpului, este situat în partea superioară a arcadelor longitudinale. Greutatea corpului este apoi transportată de la talus la sol prin capetele anterioare și posterioare ale acestor arcade.
Ligamentele puternice unesc oasele adiacente ale piciorului pentru a preveni întreruperea arcadelor în timpul suportării greutății. Pe partea inferioară a piciorului, ligamente suplimentare leagă între ele capetele anterioare și posterioare ale arcadelor. Aceste ligamente au elasticitate, ceea ce le permite să se întindă oarecum în timpul purtării greutății, permițând astfel arcadelor longitudinale să se extindă. Întinderea acestor ligamente stochează energia în interiorul piciorului, în loc să transmită aceste forțe în picior. Contracția mușchilor piciorului joacă, de asemenea, un rol important în această absorbție de energie. Atunci când greutatea este îndepărtată, ligamentele elastice se retrag și trag capetele arcadelor mai aproape una de cealaltă. Această recuperare a arcadelor eliberează energia stocată și îmbunătățește eficiența energetică a mersului.
Întinderea ligamentelor care susțin arcurile longitudinale poate duce la durere. Acest lucru poate apărea la persoanele supraponderale, la persoanele care au locuri de muncă ce implică statul în picioare pentru perioade lungi de timp (cum ar fi o chelneriță), sau mersul pe jos sau alergarea pe distanțe lungi. Dacă întinderea ligamentelor este prelungită, excesivă sau repetată, aceasta poate duce la o alungire treptată a ligamentelor de susținere, cu depresiunea sau prăbușirea ulterioară a arcadelor longitudinale, în special pe partea medială a piciorului. Această afecțiune se numește pes planus („picior plat” sau „arcadă căzută”).
Întrebări de autoverificare
Realizați testul de mai jos pentru a vă verifica gradul de înțelegere a noțiunii de Oase ale membrelor inferioare:
.