Мышцы голени осуществляют основную функцию — приводят в движение стопу, а также способствуют удержанию тела в вертикальном положении. Они образуют мощные группы:
— на передней поверхности голени (основная функция — разгибание стопы);
— на боковой поверхности голени (функция — сгибание стопы, также они поднимают наружный край стопы, опуская при этом внутренний);
— на задней поверхности голени (основная функция сгибание стопы, у некоторых — сгибание пальцев).
К мышцам задней поверхности голени относится трехглавая мышца, образованная икроножной и камбаловидной мышцами. Она прикрепляется к пяточной кости мощным сухожилием, которое носит название ахиллова сухожилия. У места прикрепления ахиллова сухожилия к пяточной кости имеется синовиальная сумка (щель, заполненная жидкостью), основная функция которой — амортизация ударов и уменьшение трения сухожилия о подлежащую кость. К ахиллову сухожилию присоединяются и волокна сухожилия камбаловидной мышцы.
Рис.6. Голеностопный сустав
Голеностопный сустав: 1 — боковые (наружные) связки голеностопного сустава. 2 — малоберцовая кость, 3 — большеберцовая кость. 4 — таранная кость
Голеностопный сустав во время бега выполняет функцию амортизатора, гася удар от соприкосновения стопы с поверхностью. Мышцы, укрепляющие сустав, в свою очередь, несколько гасят нагрузку на сустав и защищают суставные поверхности малоберцовой, большеберцовой и таранной костей.
Стопа состоит из 26 костей, соединенных между собой суставами. Часть костей стопы являются сесамовидными. Эти мелкие косточки не участвующие в образовании суставов, развиваются в толще сухожилий или мышц и выполняют функцию ролика, блока, помогая таким образом передавать силу сокращения мышцы на кость. Сесамовидные кости обеспечивают сухожилию гладкую поверхность при его сокращении (скольжении), что тоже позволяет мышце развить большую силу. На стопе находятся несколько сесамовидных костей.
Наиболее важные кости расположены в области основания большого пальца и в средней части стопы.
Образованы суставы стопы соединением костей предплюсны между собой - (4 сустава объединяют таранную, пяточную, ладьевидную, три клиновидные, кубовидную кости), костей предплюсны с костями плюсны, сочленением плюсны с фалангами пальцев, сочленением фаланг пальцев между собой. В большинстве суставов стопы практически не осуществляется никаких движений. Это обусловлено тем, что стопа несет большую нагрузку и функционирует как упругий неподвижный свод. Укрепляет стопу длинная подошвенная связка.
Рис. 7. Строение стопы
Строение стопы: 1 — большеберцовая кость, 2 — таранная кость
Выделяют 5 продольных и 1 поперечный свод в строении стопы. Физиологически выделяют два свода — продольный и поперечный. Своды сохраняются благодаря строению костей, а также удерживаются связками и мышцами стопы. Мышцы стопы — активные «затяжки» свода, обусловливают эластичность походки. Во многом благодаря именно своду при ходьбе нагрузка на стопу распределяется равномерно между разными ее отделами. При нарушении функции аппарата стопы она становится плоской и неспособной амортизировать ударные нагрузки.
Сустав — это место соприкосновения (соединения) двух или более костей, обеспечивающее подвижность скелета. За некоторым исключением кости, которые образуют сустав, в месте их соприкосновения покрыты толстым слоем гиалинового (суставного) хряща.
Хрящ представляет собой упругую, очень прочную и очень гладкую «прокладку», которая обеспечивает идеальное скольжение сочленяющихся костей относительно друг друга; кроме того, хрящ амортизирует и распределяет нагрузку при движении и ходьбе.
Идеальное скольжение достигается за счет особой физиологии хряща. Во время сжатия жидкость выходит, а после прекращения сжатия вновь заполняет ее полость. Суставная жидкость, обладающая особыми смазывающими свойствами. Эта суставная жидкость образует на поверхности хряща защитную пленку. Толщина слоя защитной пленки зависит от степени нагрузки, то есть от силы давления.
Для хорошего функционирования хрящ на протяжении десятков лет должен обладать одновременно жесткостью, упругостью и податливостью. Сочетание таких противоречивых качеств достигается за счет особого строения хряща. Жесткость хрящу придает каркас из упругих коллагеновых волокон, переплетенных между собой и образующих густую сетку, в которую вплетаются дополнительно особые молекулы — протеогликаны.
Протеогликаны состоят из белка и углеводов; вместе с водой и клетками хондроцитами они образуют податливую основу хряща. Именно протеогликаны способны особенно хорошо поглощать и удерживать в суставе воду.
До 70—80% массы хряща составляет вода. Больше всего воды в хрящевой ткани у молодых людей. С возрастом ее содержание существенно уменьшается, из-за чего хрящ подсыхает и становится менее пружинистым. Кроме того, из-за нехватки влаги хрящ становится более хрупким и склонным к растрескиванию. Клетки хондро-циты занимают меньше 0,1% всего объема хряща, но роль их чрезвычайно важна: они производят новые молекулы протеогликанов и коллагеновых волокон и принимают участие в утилизации состарившихся молекул.
Обеспечиваются питание хряща и его смазка все той же суставной жидкостью, которая заполняет все свободное пространство в полости сустава. Сама полость сустава окружена капсулой, состоящей из плотных и очень прочных фиброзных волокон.
Важную роль в деятельности сустава играют окружающие его мышцы. Если мышцы развиты плохо, то нарушается кинетика (правильное движение) суставов.
Мышцы берут на себя часть нагрузки при ходьбе и беге, играя роль активных амортизаторов. Таким образом, у тех людей, у которых лучше развиты мышцы, благодаря их силе снижается травмирующая нагрузка на суставы при неудачных движениях, прыжках, беге или длительной ходьбе.
Мышцы, во время движений играют роль своеобразной помпы, прокачивая через свои кровеносные сосуды большие объемы крови. Благодаря такой «прокачке» кровь лучше циркулирует вокруг сустава, доставляя к нему больше питательных веществ. Соответственно, чем лучше работают мышцы, тем активнее циркулирует кровь и тем больше подпитки сустав получает извне.
При артрозе, прежде всего, повреждаются молекулы протеогликанов. Молекулы протеогликанов отвечают за удержание воды в суставном хряще.
В результате повреждения и уменьшения количества протеогликанов хрящ подсыхает. Подсыхание хрящей не обязательно связано с их повреждением — с возрастом хрящи любого человека постепенно теряют воду. Сухой хрящ теряет упругость и эластичность.
На следующем этапе происходит постепенное разрушение коллагеновых волокон. Они теряют прочность, частично надрываются или разрываются совсем. При этом нарушается их переплетение, происходит «разволокнение». Этот комплекс перечисленных нарушений приводит к тому, что хрящ делается сухим и шероховатым, покрывается трещинами. Там, где между костями в норме должно быть «мягкое» скольжение, возникает аномальное трение.
Из-за трения хрящи изъязвляются и истончаются, «стираются». В итоге хрящ теряет свои амортизационные свойства и перестает смягчать давление на подлежащую кость. Из-за повышенного давления кости, расположенные под истончившимся хрящом, уплотняются и понемногу деформируются. Это изменения соответствуют начальной, первой стадии артроза. ч
Во второй стадии артроза, головки костей, которые остались без хрящевого амортизатора, начинают постепенно расплющиваться. Так происходит компенсаторное увеличение суставной площадки. По краям этой площадки разрастается перерожденная костная ткань, которая образует хорошо заметные на рентгеновском снимке наросты — остеофиты.
Капсула сустава и расположенная внутри ее синовиальная оболочка при артрозе постепенно тоже перерождаются — происходит их сморщивание. Это связано с тем, что при недостатке движения больному суставу не хватает прокачки и его структуры атрофируются, то есть вырождаются от бездействия.
В результате патологического перерождения синовиальной оболочки нарушается циркуляция суставной жидкости, которая становится густой и вязкой. Ее сказывающие свойства значительно ухудшаются. К тому же вязкая суставная жидкость гораздо хуже отдает хрящу питательные вещества, а при их дефиците ослабленный суставной хрящ деградирует вдвое быстрей. И поскольку амортизирующая хрящевая прокладка между сочленяющимися костями становится все тоньше и тоньше, то расстояние между ними на второй стадии артроза уменьшается уже на 50 — 70%. Из-за всего вышеперечисленного сочленяющиеся кости, которые лишились и «смазочного», и хрящевого амортизатора, при движениях сустава начинают усиленно тереться друг об друга. А потому разрушение сустава идет теперь особенно быстрым темпом, в короткие сроки, достигая третьей стадии артроза — значительной деформации сустава с полным или почти полным исчезновением суставной щели.
