2.4.3 Мышцы бедра
и их значение
Бедренная кость является
областью прикрепления значительного числа мышц. Зачастую они способных влиять
на пространственное положение не только бедренной кости, но и сегментов,
достаточно удаленных от нее. Кроме порождения движений, сокращение мышц
приводит еще и к изменению напряжений в сопряженных с ними структурах.
Проксимальная
точка крепления большой подвздошной мышцы наиболее удалена от бедренной кости.
Она начинается от тела последнего грудного позвонка и четырех верхних
поясничных позвонков. Большая подвздошная мышца соединяется с дистальной частью
подвздошной мышцы, берущей начало от внутренней поверхности крыла подвздошной
кости – подвздошной ямы, образуя при слиянии подвздошно-поясничную мышцу. Последняя,
направляясь вниз и кнаружи проходит по передней поверхности ТБС и прикрепляется
общим коротким сухожилием к малому вертелу бедренной кости. Большая поясничная
мышца является многосуставной, подвздошная – односуставной, ибо ее сокращение
способно повлиять лишь на положение бедренной кости относительно таза (Рис.2.20).
Двухсуставной
мышцей, заканчивающейся на бедре, можно считать грушевидную. Она начинается на
передней поверхности крестца, идет кнаружи – вперед - вниз и заканчивается на
вершине большого вертела коротким узким сухожилием. Грушевидная мышца, таким
образом, минует КПС и ТБС, будучи способной изменять взаимное расположение
костей в них обоих.
Другой мышцей, начинающейся на внутренней поверхности таза, а именно на запирательной перепонке и костях ее окружающих, является внутренняя запирающая мышца. Ее мышечные пучки от области прикрепления следуют в направлении назад. Объединившись между собой, они перегибаются через край тазовой кости и далее следуют кнаружи – вперед – вниз, прикрепляясь коротким сухожилием в области ямки большого вертела.
Односуставными
мышцами являются квадратная мышца бедра, верхняя и нижняя близнецовые, наружная
запирающая мышца, называемые еще, короткими ротаторами бедра. Квадратная мышца
бедра начинается от наружной поверхности седалищного бугра, идет вперед -
кнаружи и прикрепляется к межвертельному гребню, а также частично к большому
вертелу. Верхняя близнецовая начинается от нижней задней подвздошной ости, а
нижняя близнецовая от седалищного бугра следуют кнаружи - вперед прикрепляясь к
сухожилию внутренней запирающей мышцы. Наружная запирающая мышца берет свое
начало от наружной поверхности запирательной перепонки и костей вокруг нее. Она
переходит в сухожилие и направляется назад – вверх – кнаружи, соприкасается с
задней поверхностью ТБС и прикрепляется к ямке большого вертела.
К односуставным
мышцам можно отнести также малую и среднюю ягодичную мышцы. Обе они начинаются
на наружной поверхности крыла подвздошной кости, однако, большая часть малой
ягодичной мышцы расположена вентральнее. Малая ягодичная мышца заканчивается на
переднем крае большого вертела, а средняя ягодичная на его вершине. Все
перечисленные односуставные мышцы управляют движениями только в ТБС.
Большая ягодичная
мышца, начинается от задней части наружной поверхности подвздошной кости,
крестца, копчика и крестцово-бугорной связки. Далее она направляется кнаружи –
вниз - вперед прикрепляясь к широкой фасции бедра, ягодичной бугристости
бедренной кости, а также частично переходит в подвздошно-большеберцовый тракт.
Соответственно сокращение данной мышцы должно вызывать движение в КПС, ТБС,
крестцово-копчиковом соединении, а также коленном суставе. Данную мышцу с полным
основанием можно назвать четырех суставной.
К двухсуставным
мышцам, управляющим движениями в ТБС и коленном суставе можно отнести –
портняжную мышцу, четырехглавую мышцу бедра, тонкую, полусухожильную и
полуперепончатую мышцы. Портняжная мышца начинается от верхней передней ости
подвздошной кости и заканчивается на бугристости большеберцовой кости, следуя
снаружи - внутрь. Четырехглавая мышца бедра состоит из четырех головок.
Наиболее длинная из них берет свое начало от передней нижней ости подвздошной кости
и верхнего края губы ВВ. Другие головки начинаются непосредственно от бедренной
кости. Все головки четырехглавой мышцы бедра объединяются в единое сухожилие,
прикрепляющееся к надколеннику.
Уместно отметить,
что связку надколенника, соединяющую его с бугристостью большеберцовой кости,
можно рассматривать как продолжение сухожилия четырехглавой мышцы, а сам
надколенник как сесамовидную кость, возникшую вследствие метаплазии участка
сухожилия - плотной соединительной ткани в костную ткань. L.Lehmkuhl, L.K.Smith (1984), также считают надколенник сесамовидной
костью, основной функцией которой, является увеличение плеча силы развиваемой
четырехглавой мышцей бедра.
Тонкая мышца
наиболее медиальная из всех мышц бедра. Она начинается на передней поверхности лонной
кости, следует сверху вниз и прикрепляется к бугристости большеберцовой кости.
Несколько кзади располагается полусухожильная мышца. Начало мышцы седалищный
бугор, а ее дистальный конец прикрепляется к переднемедиальной поверхности
верхней трети большеберцовой кости и ее бугристость. Также на задней
поверхности бедра расположена полуперепончатая мышца. Она начинается от
седалищного бугра, направляется вниз, прикрепляясь к медиальному мыщелку
большеберцовой кости. Означенные мышцы являются двухсуставными, так как они
способны влиять на положение как в ТБС, так и коленном суставе.
В области
латерального мыщелка большеберцовой кости и к головке малоберцовой кости
прикрепляется дистальная часть двуглавой мышцы бедра, начинающаяся от
седалищного бугра и тела бедренной кости двумя головками. Данную мышцу следует
рассматривать как многосуставную. Ее сокращение может изменить соотношение не
только в ТБС и коленном суставе, но и в проксимальном и дистальном межберцовых
суставах.
Мышца,
натягивающая широкую фасцию бедра, также представитель многосуставных мышц. Она
начинается на переднелатеральной поверхности таза, переходит в
подвздошно-большеберцовый тракт, который оканчивается в области наружного
мыщелка большеберцовой кости. По мнению P.Lobenhoffer et
al., (1987), подвздошно-большеберцовый тракт
прикрепляется как к большеберцовой кости, так и к дистальному концу бедренной.
Согласно же В.В.Кованову, А.А.Травину (1963), дистальный конец
подвздошно-большеберцового тракта прикрепляется не к бедру, а к наружному мыщелку
большеберцовой и головке малоберцовой кости. Соответственно мышца, натягивающая
широкую фасцию бедра способна влиять на движения в ТБС, коленном суставе,
проксимальном и дистальном большеберцово-малоберцовом суставе.
К односуставным
мышцам, воздействующим только на ТБС, относятся гребешковая, длинная, короткая
и большая приводящая мышцы. Гребешковая мышца, берет свое начало на верхней
ветви лобковой кости, направляется вниз – кнаружи и прикрепляется к гребенчатой
линии бедренной кости. Группа приводящих мышц начинается на нижней ветви
лобковой кости. Область прикрепления длинной приводящей мышцы самая медиальная,
а большой приводящей мышцы наиболее латеральная и распространяется на
седалищный бугор. Направление волокон этих мышц сверху – вниз, изнутри –
кнаружи. Зона дистального крепления приводящих мышц задневнутренняя поверхность
бедренной кости.
Имеется еще одна
группа мышц, начинающаяся на бедренной кости – суставная мышца колена,
подошвенная мышца и обе головки икроножной мышцы. Все они прикрепляются к
задней поверхности дистальной части бедра и оказывают влияние на положение
костей в коленном суставе. Указанные мышцы, более подробно будут рассмотрены
ниже, при описании анатомии голени.
Необходимо
отметить, что надколенник не единственная сесамовидная кость бедра. Другой,
довольно часто встречающейся сесамовидной костью, является fabella, залегающая
в наружной головке икроножной мышцы (Майкова-Строганова В.С., Рохлин Д.Г.,
1957). Синонимом названия данной сесамовидной кости является термин - Везалия
кость (Vesalius Andreas) (Самусев Р.Л., Гончаров Н.И., 1989).
Мышцы
отграничиваются друг от друга фасциями. Отдельные межмышечные перегородки
прикрепляются к шероховатой линии бедренной кости. При сокращении мышц
заключенных в фасциальные футляры, в последних возникают потоки внутренних сил.
Мышцы не только растягивают фасции, но и еще стремятся оторвать их от кости.
Соответственно в местах прикрепления фасций в кости возникают возмущения,
которые и формируют бугристости, в частности шероховатую линию бедра.
Мышцы – двигатель
человеческого тела. Кроме различного вида движений, выражающихся в изменении
пространственного положения сегментов, мышцы способны порождать потоки
внутренних сил в сопряженных с ними элементах ОДА. Одним из видимых эффектов
действия мышц является деформация костей. Замечено, что в местах прикрепления
мышц и их сухожилий на поверхности кости имеются бугры и ости (Деев Л.А.,
Куприянов В.В., 1979).
В живых системах
упругая деформация наглядна, когда речь идет о гибких эластичных образованиях –
связках, сухожилиях, фасциях. Отчасти она видна в хрящевых элементах и
практически незаметна в костных структурах. Однако, в областях прикрепления к
костям мышц или их вспомогательного аппарата (фасции, сухожилия), явно иная
конфигурация поверхности кости, нежели чем вокруг. Этот эффект действия мышц,
мы уже описывали выше, рассматривая места крепления сухожилий и мышц.
Напряженная мышца
порождает силу, действие которой передается на кости и изменяет в них
действующие напряжения. В зоне прикрепления мышцы к кости возникают напряжения,
главный вектор которых направлен к поверхности кости. В подавляющем большинстве
случаев в этих областях на кости присутствуют различного вида возвышения –
ости, вертелы, бугры, бугристости, гребни. Примечательно, что костный выступ
тем выше, чем меньше площадь прикрепления мышцы и больше ею развиваемая сила.
Площадь крепления мышцы и сила, с которой она действует, определяют величину
действующего в кости напряжения. Здесь можно сделать предварительное заключение
о том, что чем больше действующее напряжение, тем выше костные выступы.
Если же где-либо
мышца или ее сухожилие, наоборот, оказывают давление на кость, на поверхности
последней появляются – борозды, вырезки. С нашей точки зрения, примерами могут
являться малая седалищная вырезка, образующаяся в результате давления
внутренней запирающей мышцы, и большая седалищная вырезка – след давления
грушевидной мышцы. В данном случае главные вектора действующих напряжений имеют
направление от поверхности внутрь кости. Действие мышцы по касательной к кости
приводит, наоборот, к разглаживанию костной поверхности. Отмечается четкая
связь между формой кости и характеристиками действующих в ней напряжений. При
направлении главного вектора напряжения к поверхности кости на ней появляются
выступы и возвышения. Направленность же главного вектора действующего
напряжения от поверхности, приводит к появлению на кости углублений.
Касательные напряжения выравнивают костную поверхность. Иными словами сила,
приложенная к кости, вызывает возмущение на ее поверхности и обуславливает
изменение внешней формы кости. Чем больше величина приложенной силы, тем более
выражено изменение поверхности кости. Описанные выше изменения формы кости
следует рассматривать как ее пластическую деформацию в онтогенезе,
обусловленную действием мышц.
Силы, порождаемые
мышцами, влияют не только на внешнюю форму кости. Ранее уже отмечалось, что
ориентация трабекул губчатого вещества кости находится в соответствии с
направлениями главных векторов действующих в ней напряжений. Кроме этого, можно
говорить об организующем влиянии напряжений и на компактное вещество костей.
Как известно, основная масса наиболее крупных мышц бедра расположена
приблизительно параллельно длинной оси тела бедренной кости, окружая ее со всех
сторон. Сокращение мышц бедра, а также статическая нагрузка действуют
преимущественно вдоль длинной оси тела бедренной кости. Аналогично
ориентированы и главные вектора напряжений в ней. Небезынтересно отметить, что
также расположены и остеоны компактного вещества, образующего стенки диафиза
бедренной кости. Такое расположение остеонов позволяет кости быть максимально
адаптированной к сжимающим нагрузкам, действующим параллельно длинной ее оси.
Остеоны компактного вещества диафиза, можно рассматривать и как пучок жестких
микростержней, что позволяет кости хорошо противостоять изгибающим нагрузкам.
Таким образом, напряжения способны воздействовать не только на форму кости, но
и на ее внутреннее строение.
Автор:
Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.
Цитирование:
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Примечания:
Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика
Биомеханика и морфомеханика