Stopa jako ważne ogniwo amortyzacji w narządzie ruchu.docx

Stopa jako ważne ogniwo amortyzacji w narządzie ruchu (udział stawów i mięśni). Rozkład sił podczas stania. Rodzaje łuków stropy, systemy odpowiedzialne za ich utrzymanie.

Stopa  w anatomii człowieka jest najbardziej obwodową częścią kończyny dolnej. Zarówno stopa jak i ręka są pod względem budowy tworami homologicznymi, jednak w związku z odrębną funkcją są zasadniczo różnie ukształtowane. Główną funkcją stopy jest udział w poruszaniu się (funkcja podporowo-nośna i lokomocyjna). Budowa stopy jest swoista dla człowieka w związku z jego pionową postawą. Hipoteza, że pierwotnie stopa była narządem chwytnym, który u człowieka dopiero przekształcił się w narząd podpory, nie jest pewna. Wszystkie małpy człekokształtne mają stopę chwytną, z przeciwstawnym paluchem, ustawionym pod kątem do osi długiej stopy. Jest on też znacznie krótszy od pozostałych palców. Połączenie więzadłowe i stawowe kości stopy jest u nich luźniejsze i umożliwia wskutek tego wydatniejszą ruchomość w stawach. Dla człowieka poruszającego się na ziemi funkcja chwytna stopy byłaby zupełnie bezwartościowa. Odwiedziony paluch byłby przeszkodą, a w szybszym biegu nawet wielkim utrudnieniem. W porównaniu do chwytnej ręki stopa oporowa człowieka wykazuje silniejszy rozwój stępu w stosunku do nadgarstka, osiągający połowę długości całej stopy, słabszy zaś rozwój paliczków. Jako całość tworzy stopa mocne i sprężyste sklepienie, dostosowane do dźwigania ciężaru ciała.

Zadaniem stóp jest dźwiganie ciężaru ciała człowieka nie tylko podczas stania na obu lub na jednej kończynie jak również w czasie chodzenia, skoków marszu itp. To ciągle zmieniające się dynamiczne i statyczne obciążenie stóp stwarza konkretne wymagania konstrukcyjne. Budowa stopy nie może być sztywna, gdyż w czasie chodu amortyzuje wstrząsy. Dlatego kościec stopy prawidłowej jest ukształtowany w postaci sklepienia o krzywiźnie podłużnej i poprzecznej. Dzięki tej specyficznej budowie kośćca, stopa wykazuje dużą odporność i sprężystość

W budowie stopy jest zastosowana konstrukcja sklepienia. Sklepienie stopy składa się z pięciu łuków podłużnych, odpowiadających kościom śródstopia przedniej części zbiegających się ku tyłowi oraz łuków poprzecznych.

Ø      Sklepienie podłużne:
- Łuk podłużny przyśrodkowy- (dynamiczny) przebiega od guza piętowego przez kości łódkową, pierwszą kość klinową do głowy I kości śródstopia. Szczyt łuku stanowi  kość łódkowata 2,5 cm nad podłożem.
- Łuk podłużny boczny- (statyczny) łączy guz piętowy z głową V kości śródstopia przechodząc przez kość sześcienną, która stanowi jego szczyt  oddalony od podłoża o 5 cm.

Ø      Sklepienie poprzeczne:
- Łuk poprzeczny przedni- (odwodowe) łączy głowy 5 kości śródstopia. Jest adaptacją do dwunożnego trybu życia. W czasie obciążenia np. biegu lub skoku łuk ten ulega spłaszczeniu i opiera się o podłoże  wszystkimi kośćmi śródstopia.
- Łuk poprzeczny tylny: przechodzi przez trzy kości klinowate oraz kość sześcienną.
- Łuk stępowy: układ punktów podparcia łuków tworzy trójkąt podparcia łączy kość piętową i piątą głowę kości śródstopia

Rys. Fizjologiczne punkty podparcia

Między tymi punktami przebiegają główne łuki stopy wyżej przez mnie opisane: podłużny przyśrodkowy, podłużny boczny i poprzeczny przedni

Sklepienie stopy wzmacniane jest  przez stabilizatory bierne i czynne stopy.

Ø      Stabilizatory bierne stopy (układ więzadłowo- torebkowy):
Sklepienie podłużne wzmacnia przede wszystkim: rozcięgno podeszwowe, więzadło podeszwowe, a zwłaszcza więzadło podeszwowe długie, więzadło piętowo-sześcienne oraz więzadło piętowo-łódkowe, podtrzymujące głowę kości skokowej.
Sklepienie poprzeczne stopy wzmacnia przede wszystkim: poprzecznie przebiegające więzadła śródstopie podeszwowe, głównie więzadła poprzeczne głębokie śródstopia, łączące głowy wszystkich kości śródstopia.

Ø      Stabilizatory czynne stopy (układ mięśniowy):
działanie tych mięśni polega nie tylko na wykonywaniu odpowiednich ruchów czynnych, lecz także na stabilizacji stopy podczas obciążenia i chodu. Zadanie stabilizatorów jest napinanie łuków. Do nich należą zarówno mięsnie krótkie stopy, jak i mięśnie długie, posiadające swoje przyczepy na kościach podudzia.
Główne mięsnie odpowiedzialne za wysklepienie łuku podłużnego są: mięsień piszczelowy tylni, strzałkowy długi, piszczelowy przedni oraz podeszwowy:
Główne mięsnie odpowiedzialne za wysklepienie łuku poprzecznego są: mięsień strzałkowy długi, piszczelowy tylni, przywodziciel palucha oraz odwodziciel palucha.
Mięśnie spełniają tę funkcję wtedy, gdy rytmicznie pracują, gdy podlegają naprzemiennym skurczom, gdy jest czas na ich regeneracją. Podczas stania mięśnie znajdują się pod wpływem stałego obciążenia, są w długotrwałym skurczu izometrycznym. Dlatego szybciej narasta zmęczenie podczas długie stania niż

wielogodzinnego marszu.

1.      Rozcięgno podeszwowe

2.      Więzadło podeszwowe długie

3.      Więzadło piętowo-łódkowe podeszwowe

4.      Kierunek rozciągania łuków podłużnych stopy

5.      Ścięgno Achillesa

6.      Linia naprężenia stopy

Rozkład siły podczas stania

Podczas stania na równym podłożu poza piętą obciążony jest również przód stopy. Tutaj największe obciążenie leży na głowie I kości śródstopia. Obciążenie reszty głów spada znacznie w kierunku V kości śródstopia. Obciążenie zmienia się również w zależności od postawy na obu kończynach lub na jednej kończynie. W postawie obunożnej głównie SA obciążone piety i głowa i kości śródstopia. W czasie stania na jednej kończynie obciążenie przenosi się bardziej na brzeg boczny stopy. Brzeg przyśrodkowy sklepienia podłużnego jest podtrzymywany znacznie silniej, gdyż  jest on dłuższy od bocznego, a poza tym na nim w dużej mierze opiera się przyśrodkowy koniec łuku sklepienia poprzecznego. Otóż sklepienie podłużne jest silnie podtrzymywane przez dwa mięsnie- piszczelowy tylny i strzałkowy długi, których ścięgna krzyżują się na stopie i przez to utrzymują  jednoczenie sklepienie poprzeczne.

Rys. Rozkład siły podczas stania.

Budowa stopy:

Budowa kończyny dolnej uwarunkowana jest swoją funkcją: podporową, nośną oraz amortyzacyjną. Stopa aby dobrze spełniać swoją rolę, muszą mieć odpowiednią do tego odporność i sprężystość. Stopa uzyskuje je przez specjalną konstrukcję kośćca, wzmocnioną aparatem więzadłowo – torebkowym i mięśniami mającymi zapewnić jej prawidłowe wysklepienie:

Szkielet stopy składa się z trzech kości:

1.      Stępu (tarsus)

2.      Śródstopia (metatarsus)

3.      Palców (digiti-pedis)

Kości stępu:

W skład stępu wchodzi siedem kości. Są one ułożone w ten sposób, że z dwóch tylnych, kości skokowej i piętowej, pierwsza położona jest nie obok drugiej, lecz na drugiej, a cztery przednie, kość sześcienna i trzy kości klinowate, leżą obok siebie w jednym rzędzie przed obiema kośćmi tylnymi. Siódma kość stępu, kość łódkowata, wsuwa się między kości klinowate a kość skokową.

Kość skokowa (talus) na której opiera się u góry piszczel (tibia), u dołu łącząca się z kością piętową, po bokach z kostkami goleni, a z przodu z kością łódkowatą.

Części kości skokowej:

o       Trzon kości skokowej

o       Bloczek kości skokowej

o       Szyjka kości skokowej

o       Głowa kości skokowej

Kość piętowa (calcaneus) - jest największą kością stępu. Leży w jego tylno-dolnej części pod kością skokową. Od góry łączy się stawowo z kością skokową w stawie skokowo-piętowym. Od przodu łączy się z kością sześcienną w stawie piętowo-sześciennym.

Kość piętowa składa się z trzonu i trzech wyrostków:

1.      Guz piętowy (tylna część kości) jego dolna chropowata powierzchnia stanowi punkt podparcia stopy, na jego tylnej powierzchni przymocowuje się ścięgno mięśnia trójgłowego łydki.

2.      Bloczek strzałkowy (boczna powierzchnia trzonu) pod nim biegnie ścięgno mięśnia strzałkowego długiego.

3.      Podpórka kości skokowej (pośrodku kości, przy górnym brzegu powierzchni przyśrodkowej) pod nią biegnie bruzda mięśnia zginacza długiego palucha.

Kość łódkowata (os naviculare). Na powierzchni przyśrodkowej ma wybitną guzowatość (tuberositas ossis navicularis), punkt orientacyjny przy badaniu stawu poprzecznego stępu. Na powierzchni przedniej ma trzy pola dla połączenia z trzema kośćmi klinowatymi. Powierzchnia boczna ma niestałą powierzchnię stawową dla kości sześciennej, zaś powierzchnia tylna - dla kości skokowej.

Kość sześcienna (os cuboideum) ma kształt nierównomiernego sześcianu i leży do przodu od kości piętowej na bocznym brzegu stępu. Jej powierzchnia przyśrodkowa jest dłuższa od bocznej. Kość sześcienna łączy się zazwyczaj z czterema kośćmi: piętową, klinowatą boczną oraz kośćmi śródstopia IV i V. Nieraz również z kością łódkowatą.

Kości klinowate (Ossa cuneiformia) leżą między kością łódkowatą a kośćmi śródstopia. Mają one kształt klinów, ostrzami zwróconych w stronę podeszwową. Odróżnia się kość klinowatą przyśrodkową, pośrednią i boczną.

Kości śródstopia:

Jest pięć i należą do nich kości długie. W każdej z nich wyróżnia się podstawę, trzon i główkę. Kość śródstopia I jest najgrubsza. Na podeszwowej stronie głowy leżą dwie małe oddzielne kostki, zwane trzeszczkami. Podstawa V kości śródstopia jest wydłużona w kierunku bocznym, tworząc guzowatość V kości śródstopia.

Kości palców stopy:

Utworzone z paliczków (phalanx). Pierwszy palec- paluch (hallux) zbudowany jedynie z paliczka bliższego i dalszego, które są największe.

Paliczki pozostałych palców występują po trzy w każdym palcu:

o       Bliższy (phalanx proksimalis)

o       Dalszy (phalanx distalis)

o       (phalanx medialis)

Rys. Budowa stopy

Mięśnie oraz układ  więzadłowo-torebkowy wspomagające amortyzację w stopie.

Staw bliższy stopy:

ü      Staw skokowo-goleniowy
Masa całego ciała zostaje przeniesiona na stopę ze pośrednictwem kości skokowej, połączonej z  golenią stawem, skokowo-goloeniowym.
Jest stawem złożonym. Głowa stawowa, utworzona przez kość skokową, ma kształt bloczka. Jest stawem jednoosiowym bloczkowym. Panewkę stawu tworzy kość piszczelowa i strzałkowa. Torebka stawowa przytrzymuje kości, wchodzące w skład stawu oraz zapobiega dostaniu się sąsiednich tkanek między kości stawu.
**Staw wykonuje ruchy goleni do przodu i do tyłu. Ruch przodostopia do góry jest określany jako zgięcie grzbietowe stopy, w kierunku ku dołowi zginanie podeszwowe.
Więzadła wzmacniające ten staw:

- Więzadło trójgraniaste- (ligamentum deltoideum) odchodzi od kostki przyśrodkowej do podpórki kości piętowej, do kości skokowej i do kości łódkowatej. Więzadło to wzmacnia również staw skokowo-goleniowy.

- Więzadło skokowo-strzałkowe przednie i tylne- ligamentum talofibulare anterius posterius). Więzadła dochodzą od kostki bocznej i biegną do szyjki kości skokowej (przednie) i do wyrostka tylniego tej kości (tylne).

- Więzadło piętowo-skokowe (ligamentum talocalcaneum interosseum) Więzadło przyczepia się do bruzdy kości skokowej a kończy swój bieg przyczepem do bruzdy kości piętowej. Wypełnia zatokę stępu.

Mięśnie działające na stawy bliższe stopy.

ü      Mięsień piszczelowy przedni- (m. tibialis anterior)

Przyczep początkowy: kłykieć boczny i górna część powierzchni bocznej kości piszczelowej, błona międzykostna i powięź goleni.
Przyczep końcowy: podeszwowa strona kości klinowej przyśrodkowej, guzowatość kości śródstopia I.
Jest rozpięty między końcem bliższym piszczeli a brzegiem przyśrodkowym stopy.
Mięsień powoduje silne zgięcie grzbietowe stopy oraz jej odwracanie i przywodzenie. Przy ustalonej stopie mięsień pociąga podudzie do przodu i dlatego jest szczególnie czynny podczas jazdy na nartach, szybkiego marszu oraz biegu....