что такое ступня у человека
Стопа как целое и ее своды
Стопа устроена и функционирует как упругий подвижный свод. Сводчатое строение стопы отсутствует у всех животных, включая антропоидов, и является характерным признаком для человека, обусловленным прямохождением.
Такое строение возникло в связи с новыми функциональными требованиями, предъявленными к человеческой стопе: увеличение нагрузки на стопу при вертикальном положении тела, уменьшение площади опоры в сочетании с экономией строительного материала и крепостью всей постройки.
Комплекс костей стопы, соединенных почти неподвижно при помощи тугих суставов, образует так называемую твердую основу стопы, в состав которой входит 10 костей: os naviculare, ossa cuneiformia mediale, intermedium, laterale, os cuboideum, ossa metatarsalia I, II, III, IV, V.
Из связок в укреплении свода стопы решающую роль играет lig. plantare longum — длинная подошвенная связка. Она начинается от нижней поверхности пяточной кости, тянется вперед и прикрепляется глубокими волокнами к tuberositas ossis cuboidei и поверхностными — к основанию плюсневых костей.
Перекидываясь через sulcus ossis cuboidei, длинная подошвенная связка превращает эту борозду в костно-фиброзный канал, через который проходит сухожилие m. peronei longi.
В общем сводчатом строении стопы выделяют 5 продольных сводов и I поперечный. Продольные своды начинаются из одного пункта пяточной кости и расходятся вперед по выпуклым кверху радиусам, соответствующим 5 лучам стопы.
Важную роль в образовании 1-го (медиального) свода играет sustentaculum tali. Самым длинным и самым высоким из продольных сводов является второй. Продольные своды, в передней части соединенные в виде параболы, образуют поперечный свод стопы. Костные своды держатся формой образующих их костей, мышцами и фасциями, причем мышцы являются активными «затяжками», удерживающими своды.
В частности, поперечный свод стопы поддерживается поперечными связками подошвы и косо расположенными сухожилиями m. peroneus longus, m. tibialis posterior и поперечной головкой m. adductor hallucis.
Продольно расположенные мышцы укорачивают стопу, а косые и поперечные суживают. Такое двусторонее действие мышц-затяжек сохраняет сводчатую форму стопы, которая пружинит и обусловливает эластичность походки. При ослаблении описанного аппарата свод опускается, стопа уплощается и может приобрести неправильное строение, называемое плоской стопой.
Однако пассивные факторы (кости и связки) играют в поддержании свода не меньшую, если не большую роль, чем активные (мышцы).
Кости стопы
Анатомия
Всего в стопе 26 костей + от 2 сесамовидных (минимум). По этой причине стопа заслуженно считается сложнейшим анатомическим образованием, и наряду с кистью заслужила отдельную ортопедическую подспециальность.
Ладьевидная кость, os naviculare, названа так потому, что по форме напоминает лодку, вогнутость которой обращена к головке таранной кости. Вогнутость занята суставной поверхностью для talus. Выпуклой стороной она направлена к трем клиновидным костям. Эта поверхность разделена гребнями на три неравные суставные площадки для названных костей. На латеральной стороне имеется суставная поверхность для кубовидной кости. У медиального края кости находится бугристость, tuberositas ossis navicularis, к которой прикрепляется сухожилие задней большеберцовой мышцы.
Ладьевидная кость.
Три клиновидные кости, ossa cuneiformia, входят в состав дистального ряда предплюсны и лежат, как было указано, кпереди от ладьевидной кости. Все три кости по форме оправдывают свое название, но отличаются друг от друга величиной и положением.
Внутренняя, срединная, наружная клиновидные кости.
Внутренняя, срединная, наружная клиновидные и кубовидная кость.
1, 2, 3, 4, 5 плюсневые кости.
Своды стопы обеспечивают амортизационную функцию при статических нагрузках и ходьбе, а также препятствуют сдавлению мягких тканей во время движения и создают благоприятные условия для нормального кровообращения.
На стопе, как и на кисти, имеются сесамовидные кости. Они располагаются постоянно в области плюсне-фаланговых суставов большого пальца и мизинца, и в межфаланговом суставе большого пальца. Кроме названных сесамовидных костей, наблюдаются еще непостоянные косточки в сухожилиях m. peroneus longus et m. tibialis posterior.
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ СТОПЫ
Все соединения костей стопы, articulationes ossa pedis, можно разделить на четыре группы:
ГОЛЕНОСТОПНЫЙ СУСТАВ. Голеностопный сустав, articulatio talocruralis (надтаранный сустав), образован обеими костями голени и таранной костью. Его суставными поверхностями являются: суставная ямка, имеющая вид вилки, образованная fades articularis inferior tibiae, fades articularis malleoli medialis (на большеберцовой кости), fades articularis malleoli lateralis (на малоберцовой кости). Суставная головка представлена блоком таранной кости с его суставными поверхностями: facies superior, facies malleolaris medialis и facies malleolaris lateralis.
Медиальная (дельтовидная) связка, ligamentum mediale, включает четыре части: болыиеберцово-ладьевидную часть, pars tibionavicular, переднюю и заднюю большеберцово-таранные части, partes tibiotalares anterior et posterior, и большеберцово-пяточную часть, pars tibiocalcanea.
С латеральной стороны капсула сустава укреплена тремя связками. Передняя таранно-малоберцовая связка, ligamentum talofibulare anterius, идет почти горизонтально от переднего края malleolus lateralis к переднему краю латеральной площадки talus. Пяточно-малоберцовая связка, ligamentum calcaneofibulare, начинается от наружной поверхности malleolus lateralis, идет вниз и назад к латеральной стороне пяточной кости. Задняя таранно-малоберцовая связка, ligamentum talofibulare posterius, соединяет задний край malleolus lateralis с задним отростком talus.
Голеностопный сустав по форме является типичным блоковидным. В нем возможны движения вокруг фронтальной оси: подошвенное сгибание; разгибание (тыльное сгибание). В связи с тем, что блок таранной кости сзади более узкий, при максимальном подошвенном сгибании возможны боковые качательные движения. Движения в голеностопном суставе комбинируются с движениями в подтаранном и таранно-пяточно-ладьевидном суставах.
СОЕДИНЕНИЯ КОСТЕЙ ПРЕДПЛЮСНЫ. Сочленения костей предплюсны представлены следующими суставами: подтаранным, таранно-пяточно-ладьевидным, пяточно-кубовидным, клино-ладьевидным.
Подтаранный сустав, articulatio subtalaris, образован сочленением задней пяточной суставной поверхности, facies articularis calcanea posterior, на таранной кости и задней таранной суставной поверхностью, facies articularis talaris posterior, на пяточной кости. Сустав цилиндрический, в нем возможны движения только вокруг сагиттальной оси.
Таранно-пяточно-ладьевидный сустав, articulatio talocalcaneonaviculars, имеет шаровидную форму. В нем выделяют суставную головку и впадину. Суставная головка представлена ладьевидной суставной поверхностью, fades articularis navicularis, и передней пяточной суставной поверхностью, fades articularis calcanea anterior, которые расположены на таранной кости. Суставная впадина образована задней суставной поверхностью, facies articularis posterior, ладьевидной кости и передней таранной суставной поверхностью, facies articularis talaris anterior, пяточной кости. Суставная капсула прикрепляется по краям суставных поверхностей.
Подтаранный, таранно-пяточно-ладьевидный, пяточно-кубовидный, клино-ладьевидный, предплюсне-плюсневый суставы.
Несмотря на то что таранно-пяточно-ладьевидный сустав по форме суставных поверхностей является шаровидным, движение в нем происходит только вокруг оси, которая проходит через медиальную часть головки таранной кости к латеральной поверхности пяточной кости (несколько ниже и кзади от места прикрепления ligamentum calcaneofibulare). Эта ось одновременно служит осью и для articulatio subtalaris. Следовательно, оба сустава функционируют как комбинированный таранно-предплюсневый сустав, articulatio talotarsalis. При этом таранная кость остается неподвижной, а вместе с пяточной и ладьевидной костями совершает движение вся стопа.
Таким образом, при движениях стопы разгибание (extensio, или flexio dorsalis) сочетается с супинацией и приведением (supinatio, adductio); сгибание стопы (flexio plantaris) может сочетаться как с пронацией и отведением (pronatio, abductio), так и с супинацией и приведением (supinatio, adductio). У ребенка (особенно первого года жизни) стопа находится в супинированном положении, поэтому при ходьбе ребенок ставит стопу на ее латеральный край.
Пяточно-кубовидный сустав, articulatio calcaneocuboidea, образован суставными поверхностями: facies articularis cuboidea calcanei и fades articularis posterior ossis cuboidei.
Глубже длинной подошвенной связки располагается подошвенная пяточно-кубовидная связка, ligamentum calcaneocuboideum plantare, состоящая из коротких волокон, которые лежат непосредственно на капсуле сустава и соединяют участки подошвенных поверхностей пяточной и кубовидной костей.
Пяточно-кубовидный сустав по форме седловидный, но функционирует как одноосный вращательный, комбинируясь с таранно-пяточно-ладьевидным и под-таранным суставами.
Межплюсневые суставы, articulationes intermetatarseae, образованы обращенными друг к другу поверхностями плюсневых костей. Их капсулы укреплены тыльными и подошвенными плюсневыми связками, ligamenta metatarsea dorsalia et plantaria. Имеются также межкостные плюсневые связки, ligamenta metatarsea interossea.
На стопе, как и на кисти, можно выделить твердую основу, т. е. комплекс костей, которые соединены друг с другом почти неподвижно (движения здесь минимальные). В состав твердой основы стопы входит большее количество костей (10): os naviculare; ossa cuneiformia mediale, intermedium, laterale; os cuboideum; ossa metatarsalia I, II, III, IV, V, что связано с различием функций стопы и кисти.
Плюснефаланговые суставы, articulationes metatarsophalangeae, образованы головками плюсневых костей и ямками оснований проксимальных фаланг. Суставные поверхности головок ossa metatarsalia II-V имеют неправильную шаровидную форму: подошвенный отдел суставной поверхности значительно уплощен. Суставные ямки фаланг имеют овальную форму. Капсула суставов свободная, прикрепляется у края суставного хряща; с тыльной стороны она очень тонкая. С латеральной и медиальной сторон суставы под креплены коллатеральными связками, ligamenta collateralia. С подошвенной стороны суставы укреплены подошвенными связками, ligamenta plantaria (эти связки содержат иногда включение фиброзного хряща и сесамовидные косточки). Здесь же находится глубокая поперечная плюсневая связка, ligamentum metatarseum transversum profundum. Она представляет собой фиброзный тяж, который расположен поперечно между головками I-V плюсневых костей и срастается с капсулами плюснефаланговых суставов, соединяя головки всех плюсневых костей. Эта связка играет важную роль в формировании поперечного плюсневого свода стопы.
Никифоров Дмитрий
Александрович
Врач травматолог-ортопед
Боль в стопе
Общие сведения
Cтопа человека является самым нижним отделом нижней конечности. Часть стопы, непосредственно соприкасающаяся с поверхностью земли, называется ступнёй или подошвой. Стопа имеет три точки костной опоры, две из которых расположены в переднем отделе стопы и одна в заднем.
Задний отдел стопы это пятка; передний отдел это носок стопы, включающий в себя пять пальцев. Пальцы ног включает фаланги скелета стопы. Кости стопы протягиваются от кончиков пальцев до пятки, объединяясь в теле стопы.
Плюсневые кости и фаланги похожи на пясти и фаланги руки, но менее развиты ввиду их меньшей подвижности. При ходьбе первой с поверхностью соприкасается пятка, затем боковой край стопы, подушечки подошвы и большой палец.
Основу стопы составляет 26 костей, наиболее важной функцией которых является рессорная. Особое строение стопы (наличие продольного и поперечного свода) обеспечивает смягчение нагрузки на нижние конечности, таз и позвоночник. При уплощении продольного свода в результате слабости связочно-мышечного аппарата наступает деформация стопы, болезнь плоскостопие.
В зависимости от характера поражения свода различают продольное и поперечное плоскостопие. Возможно сочетание этих форм друг с другом и с другими деформациями стопы.
Боль в стопе при заболеваниях
Боли в стопах это очень частая причина жалоб пациентов. Они могут быть общими, диффузными, захватывающими всю стопу или ограниченными определенными и небольшими участками стоп. Диффузные боли стоп, связаны иногда с нагрузкой или напряжением, но могут появляться и в покое, без всякого напряжения стопы.
Боли, связанные с нагрузкой без каких-либо добавочных клинических проявлений, могут оказаться ранними признаками недостаточности стоп, связанной с обеднением кальцием (остеопатией) при:
Поразительна при этом болезненность всех костей при надавливании на них кончиком пальца. Длительный постельный режим при различных заболеваниях также обусловливает диффузные боли в стопах, которые связаны не с костями, а с недостаточностью мышечно-связочного аппарата. Такие же боли от недостаточности возникают при быстром увеличении общего веса тела или продолжительной усиленной нагрузке.
Особенно сильные боли в стопах в покое и почти полная потеря ими опороспособности с воспалительно-трофическими изменениями сопровождают остеопороз, возникающий после повреждений и заболеваний костей, суставов и мягких тканей голеностопного сустава и стопы. Сильные диффузные боли стоп, длительные или приступообразные, возникают при функциональных и органических поражениях сосудов.
Местные боли, ограниченные определенными участками стопы, могут быть обусловлены рядом причин. Методическое ощупывание путем надавливания кончиком пальца в типичных местах дает возможность поставить топический диагноз, а вместе с ним выяснить характер заболевания. Наиболее частой причиной болей в стопе является подошвенный фасциит.
Подошвенный фасциит
Подошвенная фасция это широкая полоса соединительной ткани, располагающаяся по длине подошвенной поверхности стопы от пяточной кости до головок плюсневых костей в переднем отделе стопы. Подошвенный фасциит обусловлен растяжением фасции, которое вызывается излишней пронацией стопы.
Воспаление, вызванное растяжением фасции в области пятки, приводит к боли, как в области самой пятки, так и в своде стопы. Боль в стопах особенно ощутима утром, когда человек встает с постели после продолжительного отдыха.
При длительном натяжении фасции в месте ее прикрепления к пяточной кости развивается болезненный костный выступ, называемый пяточной шпорой. Поэтому важно начать лечение функциональных изменений до тех пор, пока не наступило развитие осложнений.
Другие причины боли в стопе
Боль в стопе может быть вызвана также следующими причинами:
сдавлением нервов между пальцами;
деформацией плюсневых костей.
Чаще всего эта боль вызвана повреждением нервов, либо возрастными изменениями со стороны стопы, которые называются метатарзалгией.
Боль в стопе вследствие возрастных изменений. С возрастом постепенно уменьшается защитная функция амортизирующего жирового слоя в области головок плюсневых костей. Это состояние может привести к сдавлению сумок в области головок плюсневых костей, что приводит к их воспалению – бурситу.
Воспаление суставов или ревматоидный артрит – также может вызвать боли.
Причиной боли в стопе могут быть доброкачественное разрастание ткани нервов – неврома, которая окружает нерв. Обычно неврома встречается в области оснований третьего или четвертого пальца стопы (неврома Мортона), хотя может быть и в области других пальцев.
Обычно невромы встречаются на одной стопе и чаще наблюдаются у женщин. Обычно на ранних стадиях неврома проявляется умеренной болью в области третьего – четвертого пальцев стопы, и иногда сопровождается чувством жжения или покалывания. Негативные симптомы усиливаются во время ношения определенной неудобной обуви, особенно с узким носком. По мере прогрессирования процесса покалывание становится постоянным, независимо от того, какую обувь носит человек.
Травматические повреждения стопы
Вывих в суставе Лисфранка встречается также редко и бывает полным и неполным. При полном вывихе смещаются все плюсневые кости, при неполном вывихе возникает смещение со своего нормального положения отдельных костей плюсны. У пациента возникает боль в стопе. Форма стопы изменяется.
Стопа кажется укороченной и расширяется в переднем отделе. Если вывихивается одна из костей плюсны на поверхности стопы, определяется выпячивание в виде ступеньки. Диагноз уточняют при рентгенологическом исследовании.
Вывих костей предплюсны или вывих в суставе Шопара встречается чрезвычайно редко. Возникает вывих при резком повороте стопы. Пациента беспокоит боль в стопе, которая обычно резко усиливается при движениях. В последствии возникает отек, который быстро увеличивается. В стопе ниже места вывиха нарушается кровоснабжение. Пострадавшему необходимо дать обезболивающее и быстро доставить в больницу для срочного вправления вывиха.
Подтаранный вывих стопы встречается редко. Этот вывих происходит в таранно-пяточном и таранно-ладьевидном суставах. Механизм вывиха резкое подворачивание стопы в любом направлении.
Таранная кость смещается со своего места, а на противоположной смещению стороне происходит разрыв связок. Пациент жалуется на боль в стопе. Форма стопы изменена. Для исключения переломов костей стопы производят рентгеновские снимки.
Вывих стопы в голеностопном суставе встречается не часто и сопровождается разрывом связок голеностопного сустава и капсулы сустава и переломами лодыжек, реже другими суставными переломами. Виды вывихов стопы: снаружи, изнутри, вперед, назад и вверх. Вывих стопы кнаружи происходит при подвертывании стопы вбок и наружу.
При этом происходит и перелом наружной лодыжки. При подвертывании стопы кнутри, возникает перелом внутренней лодыжки и вывих стопы кнутри. Задний вывих стопы может наступить при сильном ударе по голени или при резком и сильном подошвенном сгибании стопы, а передний вывих происходит при сгибании стопы в сторону тыла или ударе по голени сзади.
Изредка встречается вывих стопы вверх, при падении с высоты. Пациента беспокоит боль в стопе, невозможность стать на стопу и ходить. Форма стопы изменена. Диагноз уточняют при рентгенологическом исследовании. В качестве первой помощи необходимо дать пострадавшему обезболивающее средство и доставить его в стационар.
Пяточная шпора представляет собой небольшой костный нарост на подошвенной поверхности пяточной кости. Причиной таких наростов является чрезмерная тяга сухожилия в месте прикрепления к пяточной кости. Пяточные шпоры это явление нередкое, однако не всегда они проявляются болями в стопе.
Боль в стопе, а именно, в пятке, возникает при развитии воспаления в окружающих шпору мягких тканей. Первые проявления пяточной шпоры обычно отмечаются в момент, когда человек только что встал утром и наступил на пятку, либо после первых шагов, когда он долго сидел.
Плоскостопие
Стопа при плоскостопии касается поверхности всей площадью подошвы и перестает выполнять рессорную функцию, возникают боль и утомляемость стоп и голеней при ходьбе, стоянии, беге.
Приобретенное плоскостопие (врожденное наблюдается крайне редко) наиболее часто развивается вследствие различных перегрузок стоп, особенно в период роста организма. В зрелом возрасте плоскостопие нередко развивается при продолжительном пребывании на ногах (например, у продавцов, парикмахеров). К плоскостопию приводит также:
длительное ношение тяжестей;
избыточная масса тела.
Травматическое плоскостопие развивается после перелома лодыжек, костей стопы. При переломах костей нижней конечности также нередко развивается плоскостопие, причем, на стороне, противоположной перелому.
Эритромелалгия
Данное заболевание поражает ноги, обычно стопы. Встречается чаще всего среди мужчин среднего возраста. Характеризуется следующими характерными сиптомами:
Заболеванию, как правило, предшествует нагревание конечности или ее вынужденное положение. Боль облегчается применением холода или поднятием пораженной конечности.
Это заболевание сопутствует другим болезням, таким как:
реакция на лекарственный препарат;
Может встречаться при миелопролиферативных заболеваниях, таких как лейкемия. Но может случаться и без связи с другими болезнями. Причина возникновения данной болезни неизвестна.
Жжение в конечности часто происходит как ответная реакция на тепло. Боль в стопе может также вызвать вынужденное положение конечности. Область поражения приобретает красный цвет.
Боли в стопе также возникают в связи с врастанием ногтя в мягкие ткани, бурситом большого пальца, мозолями и подошвенными бородавками. Подавляющей причиной этих заболеваний является ношение неправильно подобранной обуви.
Профилактика и лечение
Для профилактики врачи рекомендуют:
заниматься плаванием, бегом, кататься на велосипеде, лыжах, больше ходить пешком;
перед нагрузкой на стопу делать разминку;
заниматься спортом в спортивной обуви, менять её раз в полгода;
отдыхать, если чувствуете боль и усталость в ногах;
ходить босиком по траве;
покупать обувь во второй половине дня, когда нога немного отекает;
следить, чтобы обувь была удобной, не натирала;
реже носить туфли на каблуках.
В каждом конкретном случае понадобится своя система лечения боли в стопе. Для начала следует выяснить причину болей. При плоскостопии решением может стать систематическое ношение специальных ортопедических стелек. При пяточных шпорах помочь могут специальные мази в сочитании с постельным режимом.
Основа устойчивости или точки опоры (Особенности стопы)
Скелет человека состоит из 205 костей, 52 из которых относятся к стопам. Зачем так много? Какие функции выполняет стопа? Как она устроена? Какие возможны деформации стоп? На эти и другие вопросы я постараюсь ответить в этой статье.
Стопа человека уникальное творение природы, трудно сказать на каком этапе эволюции она сформировалась, но однозначно среди всех ныне живущих животных, ни у кого нет ничего подобного.
У животных передние и задние лапы выполняют примерно одну и ту же функцию или опорную, или хватательную. И поэтому, схожи в строении. У человека же функции нижних и верхних конечностей значительно различаются.
В связи с необходимостью полностью освободить верхние конечности. На наши стопы легли две диаметрально противоположные задачи.
Во-первых, надо обеспечить стабильную опору, то есть быть твердой, прочной монолитной, например, как копыто у лошади.
Во-вторых, нужна мобильность, подвижность, возможность подстраиваться под опору.
Выходом из этого противоречия стала уникальная сводчатая конструкция в которой разные зоны выполняют разные функции.
Так вот особенностью строения нашей стопы являются разные функции внутреннего продольного свода.
Наружный продольный свод (грузовой) и поперечный свод в основном выполняют функцию опоры. Укреплены связками, и в норме уплощаются только при выраженной нагрузке, когда мы несем что-то тяжелое. В норме под массой тела эти своды сохраняются.
Внутренний, продольный (рессорный) свод укрепляется в основном короткими мышцами стопы и голени, это позволяет выполнять функцию амортизации, за счет уплощение свода и поворота стопы внутрь (пронации). В среднем при ходьбе по твердой поверхности, стопа человека испытывает перегрузку примерно 18-20 g на голень же приходится только 6-7 g то есть здоровые стопы гасят примерно 70% всей ударной нагрузки, остальное гасится хрящами суставов и позвоночником в итоге до головы доходит не более 1g.
Кроме амортизации, внутренний свод и пяточная кость позволяет стопе адаптироваться к неровностям опоры и обеспечивать надежное сцепление с поверхностью, а самое важное плавную перекатывающуюся походку.
Именно такие различия в строении сводов стопы позволили совместить две несовместимые функции стабильность и динамику.
Какие еще функции выполняет стопа человека? Кроме опоры, амортизации и ходьбы, стопа выполняет еще две важные задачи.
Первая это работа так называемого мышечного насоса.
При опущение свода мышцы расслабляются и вены наполняются кровью, при восстановлении исходного состояния мышцы сокращаются и выдавливают кровь из вен.
Вторая функция это как не странно чувствительная, да стопа это орган чувств. Кожа стопа содержит огромное количество барорецепторов, эти нервные окончания реагируют на механическую стимуляцию, что позволяет утверждать о том, что именно они играют ведущую роль в поддержании равновесия, и правильной позы.
В наше время придумано огромное количество способов диагностики стоп, это рентген, компьютерную томографию, прессографию, иногда мне приносили МРТ стоп, но основной метод был и есть это изучение отпечатка стоп. Наиболее распространенной методикой является подоскопия.
На подоскопе подсвечиваются опорные зоны стоп, и чем ярче свет, тем более выражено давление на опору этой зоной стопы.
При всех возможных деформациях поперечный свод может быть сохранён или уплощен.
Все начинается в раннем детстве, примерно с 2 до 6-7 лет происходит выстраивание и балансировка силового каркаса стопы. Формируются связки, мышцы, выравнивается баланс между разными группами мышц. Именно в этом возрасте мы можем повлиять на формирование стопы и предупредить развитие деформаций.
Позже даже при отсутствии клинических проявлений программа последующих деформаций стоп будет уже заложена, и повлиять на изменение строение будет сложнее.