Полная анатомия стопы человека

Кости, суставы, связки, мышцы и фасции

1. Костный каркас стопы

26 костей стопы традиционно подразделяют на три отдела:

Задний отдел

• таранная кость
• пяточная кость.

Средний отдел

• ладьевидная кость
• кубовидная кость
• медиальная клиновидная
• промежуточная клиновидная
• латеральная клиновидная.

Передний отдел

• пять плюсневых костей
• четырнадцать фаланг
• две сесамовидные кости в области первого плюснефалангового сустава.

Такое деление имеет не только описательное, но и клиническое значение. Задний отдел особенно важ для принятия нагрузки, средний обеспечивает переход между мобильностью и стабильностью, а передний участвует в перераспределении нагрузки и отталкивании.

2. Таранная кость

Таранная кость имеет особое анатомическое положение, поскольку к ней непосредственно не прикрепляются мышцы.

Она соединяется:

• с большеберцовой костью;
• с малоберцовой костью;
• с пяточной костью;
• с ладьевидной костью.

Таким образом, таранная кость является одним из основных элементов передачи нагрузки от голени к стопе.

Через неё связаны голеностопный, подтаранный и таранно-ладьевидный комплексы.

3. Пяточная кость

Пяточная кость является самой крупной костью стопы.

Она:

• сочленяется с таранной костью;
• спереди соединяется с кубовидной костью;
• участвует в формировании подтаранного сустава;
• служит местом прикрепления ахиллова сухожилия;
• формирует важную часть заднего опорного сегмента стопы.

Поэтому пяточная кость играет важную роль как в принятии нагрузки, так и в механике заднего отдела стопы.

4. Ладьевидная кость

Ладьевидная кость соединяет задний и средний отделы стопы.

Сзади она сочленяется с головкой таранной кости, а спереди — с клиновидными костями.

Её положение имеет большое значение для формирования и функционирования медиального продольного свода.

Ладьевидная кость также тесно связана с комплексом пружинной связки, который играет важную роль в статической стабилизации медиального свода.

5. Кубовидная и клиновидные кости

Кубовидная кость является важнейшим элементом латеральной колонны стопы.

Три клиновидные кости:

• медиальная;
• промежуточная;
• латеральная

формируют основную часть медиального отдела среднего отдела стопы.

Вместе с ладьевидной костью и плюсневыми костями они создают структурную основу для передачи нагрузки от заднего отдела к переднему.

Между костями среднего отдела происходят небольшие, но функционально значимые движения, позволяющие стопе адаптироваться к поверхности и изменять механическую жёсткость во время ходьбы.

6. Плюсневые кости

Плюсневая часть представлена пятью костями.

Первая плюсневая кость имеет особое функциональное значение благодаря участию в механике первого луча и передаче нагрузки при отталкивании.

Пятая плюсневая кость имеет большое значение для устойчивости латеральной колонны и является частой зоной клинических проблем, включая переломы.

Плюсневые кости соединяют средний отдел стопы с передним и обеспечивают передачу нагрузки к пальцам.

7. Фаланги и сесамовидные кости

У II–V пальцев имеется по три фаланги:

• проксимальная;
• средняя;
• дистальная.

У большого пальца — две:

• проксимальная;
• дистальная.

В области первого плюснефалангового сустава располагаются две сесамовидные кости.

Первый плюснефаланговый сустав имеет особенно большое значение для конечной фазы опоры и отталкивания. Его функция определяется взаимодействием первого плюсневого сегмента, проксимальной фаланги, сесамовидного комплекса, подошвенной пластинки, капсулы, связок и сухожилий.

8. Основные суставы стопы и голеностопного комплекса

Стопу необходимо рассматривать как многосуставную функциональную систему.

Голеностопный, или таранно-большеберцовый, сустав

Образован:

• дистальным отделом большеберцовой кости;
• дистальным отделом малоберцовой кости;
• блоком таранной кости.

Основные движения:

• тыльное сгибание;
• подошвенное сгибание.

Хотя голеностопный сустав часто называют шарнирным, его реальная механика определяется сложной трёхмерной геометрией и изменяется при нагрузке.

9. Дистальный межберцовый синдесмоз

Большеберцовая и малоберцовая кости соединены в дистальном отделе синдесмозом.

Небольшие движения между ними необходимы для адаптации вилки голеностопного сустава во время движения.

Повреждение синдесмоза может существенно нарушать стабильность голеностопного комплекса.

10. Подтаранный сустав

Подтаранный, или таранно-пяточный, сустав образован таранной и пяточной костями.

Он участвует в:

• инверсии и эверсии;
• комплексных трёхплоскостных движениях;
• адаптации к поверхности;
• передаче вращения между голенью и стопой.

Важно различать клинические понятия пронации и супинации и отдельные движения инверсии и эверсии. Пронация и супинация представляют собой сочетания движений нескольких суставов, а не движение только в одном суставе.

11. Таранно-ладьевидный сустав

Головка таранной кости сочленяется с ладьевидной костью.

Вместе с пяточно-кубовидным комплексом этот регион является важной частью поперечного предплюсневого комплекса и участвует в переходе стопы между более мобильным и более стабильным состоянием.

12. Пяточно-кубовидный сустав

Пяточно-кубовидный сустав образует латеральную часть поперечного предплюсневого комплекса.

Вместе с таранно-ладьевидным суставом он формирует сустав Шопара, или поперечный предплюсневый суставной комплекс.

13. Межпредплюсневые суставы

К ним относятся сочленения:

• ладьевидной и клиновидных костей;
• между клиновидными костями;
• кубовидной и соседних костей;
• других элементов среднего отдела.

Каждый отдельный сустав обеспечивает сравнительно небольшое движение, однако их совместная работа существенно влияет на общую податливость и стабильность стопы.

14. Плюснефаланговые суставы

Плюснефаланговые суставы соединяют плюсневые кости с проксимальными фалангами.

Они участвуют в:

• передаче нагрузки;
• поддержании равновесия;
• конечной фазе опоры;
• отталкивании.

Особенно важен первый плюснефаланговый сустав.

15. Своды стопы: медиальный, латеральный и поперечный

Стопу традиционно описывают как структуру, имеющую три свода.

Медиальный продольный свод

Образован преимущественно:

• пяточной костью;
• таранной костью;
• ладьевидной костью;
• клиновидными костями;
• первой–третьей плюсневыми костями.

Это самый высокий и наиболее динамически значимый продольный свод.

Латеральный продольный свод

Образован преимущественно:

• пяточной костью;
• кубовидной костью;
• четвёртой и пятой плюсневыми костями.

Он обычно ниже медиального и формирует относительно стабильную латеральную опорную платформу.

Поперечный свод

Проходит через средний и передний отделы стопы и образован клиновидными костями, кубовидной костью и основаниями плюсневыми костей.

Своды стопы не следует рассматривать как жёсткие неподвижные мосты. Они деформируются под нагрузкой и восстанавливают форму при разгрузке и во время отталкивания.

16. Связки стопы

Связки обеспечивают пассивную стабилизацию суставов и ограничивают чрезмерную подвижность.

Однако рассматривать их как простые «статические тросы» неправильно. Их расположение, эластичность и взаимосвязь с геометрией суставов определяют характер движения и передачи нагрузки.

17. Латеральный связочный комплекс голеностопного сустава

К основным связкам относятся:

• передняя таранно-малоберцовая;
• пяточно-малоберцовая;
• задняя таранно-малоберцовая.

Они обеспечивают латеральную стабильность и ограничивают чрезмерную инверсию.

18. Медиальный связочный комплекс

Дельтовидная связка представляет собой сложный комплекс медиальных связочных волокон.

Она соединяет большеберцовую кость с:

• таранной;
• пяточной;
• ладьевидной областями.

Дельтовидный комплекс имеет большое значение для медиальной стабильности голеностопного сустава и заднего отдела стопы.

19. Пружинная связка

Пружинная связка, или подошвенная пяточно-ладьевидная связка, является одним из важнейших пассивных стабилизаторов медиального продольного свода.

Она поддерживает головку таранной кости и способствует сохранению нормальных взаимоотношений таранной и ладьевидной костей.

Повреждение или недостаточность комплекса пружинной связки ассоциируется с развитием и прогрессированием приобретённых деформаций типа плоской стопы.

20. Длинная и короткая подошвенные связки

В области подошвенной поверхности заднего и среднего отделов располагаются:

• короткая подошвенная связка;
• длинная подошвенная связка.

Они участвуют в поддержании латеральной колонны стопы.

Длинная подошвенная связка также имеет тесные анатомические отношения с сухожилием длинной малоберцовой мышцы.

21. Межкостные связки

Межкостные связки соединяют соседние кости.

Особое значение имеет межкостная таранно-пяточная связка, соединяющая таранную и пяточную кости и участвующая в стабилизации подтаранного сустава.

22. Связочный комплекс Лисфранка

Связки Лисфранка стабилизируют область предплюсне-плюсневых суставов.

Особенно важно соединение медиальной клиновидной кости со второй плюсневой костью.

Повреждение этого комплекса может приводить к выраженной нестабильности среднего отдела стопы.

23. Подошвенная фасция

Подошвенную фасцию правильнее рассматривать как подошвенный апоневроз — плотную соединительнотканную структуру, начинающуюся от пяточной кости и направляющуюся к переднему отделу стопы.

Она участвует в:

• поддержании продольного свода;
• передаче нагрузки;
• стабилизации переднего отдела;
• накоплении и возврате механической энергии;
• формировании механизма отталкивания.

Это не просто пассивная «растяжка».

24. Механизм лебёдки — windlass mechanism

В конце опорной фазы происходит разгибание пальцев, особенно большого пальца.

Подошвенный апоневроз натягивается, как трос, наматывающийся вокруг головок плюсневых костей.

Это:

• увеличивает напряжение апоневроза;
• способствует подъёму и стабилизации продольного свода;
• уменьшает податливость стопы;
• способствует превращению стопы в более жёсткий рычаг для отталкивания.

Современное понимание windlass-механизма рассматривает взаимодействие подошвенного апоневроза, медиального продольного свода, плюснефаланговых суставов и мышц голени как единой функциональной системы.

25. Внешние по отношению к стопе мышцы

Основные мышцы, управляющие движениями стопы, начинаются на голени.

Передняя группа

• передняя большеберцовая;
• длинный разгибатель большого пальца;
• длинный разгибатель пальцев;
• третья малоберцовая мышца.

Латеральная группа

• длинная малоберцовая;
• короткая малоберцовая.

Поверхностная задняя группа

• икроножная;
• камбаловидная;
• подошвенная.

Глубокая задняя группа

• задняя большеберцовая;
• длинный сгибатель большого пальца;
• длинный сгибатель пальцев.

Эти мышцы обеспечивают значительную часть динамического контроля стопы и голеностопного сустава.

26. Передняя большеберцовая мышца

Основные функции:

• тыльное сгибание;
• супинационный компонент движения;
• контролируемое опускание стопы после контакта пятки с опорой.

Недостаточность мышцы может приводить к нарушению переноса стопы и изменению механики начальной фазы опоры.

27. Задняя большеберцовая мышца

Задняя большеберцовая мышца — один из важнейших динамических стабилизаторов медиального отдела стопы.

Она участвует в:

• подошвенном сгибании;
• инверсии;
• контроле заднего и среднего отделов;
• поддержании медиального продольного свода.

Нарушение функции сухожилия задней большеберцовой мышцы имеет большое значение в патогенезе прогрессирующей деформации типа плоской стопы.

28. Малоберцовые мышцы

Малоберцовые мышцы участвуют в:

• эверсии;
• латеральной стабилизации голеностопного сустава.

Длинная малоберцовая мышца проходит под стопой и прикрепляется медиально, поэтому её функция значительно шире простой «эверсии».

Она участвует в контроле первого луча и поперечной структуры переднего отдела стопы.

29. Икроножная и камбаловидная мышцы

Икроножная и камбаловидная мышцы формируют трехглавую мышцу голени.

Их основное движение — подошвенное сгибание, однако биомеханическое значение значительно шире.

Они:

• контролируют продвижение большеберцовой кости вперёд;
• формируют подошвенное усилие;
• участвуют в отталкивании;
• влияют на механику голеностопного и коленного суставов.

Они также функционально связаны с механизмом windlass и фазой отталкивания.

30. Глубокие сгибатели

Длинный сгибатель большого пальца

Важен для:

• контроля большого пальца;
• отталкивания;
• динамической поддержки медиальной колонны.

Длинный сгибатель пальцев

Участвует в:

• сгибании пальцев;
• контроле переднего отдела;
• динамической стабилизации.

Задняя большеберцовая мышца

Обеспечивает мощную инверсию и поддерживает медиальную колонну.

Вместе эти структуры формируют динамическую систему поддержки медиального отдела стопы.

31. Внутренние мышцы стопы

Внутренние мышцы начинаются и прикрепляются внутри самой стопы.

Традиционно они описываются как четыре слоя подошвенной мускулатуры. Современные функциональные модели, однако, рассматривают их как часть интегрированной системы управления деформацией стопы.

К ним относятся:

• мышца, отводящая большой палец;
• короткий сгибатель пальцев;
• мышца, отводящая мизинец;
• квадратная мышца подошвы;
• червеобразные мышцы;
• короткий сгибатель большого пальца;
• приводящая мышца большого пальца;
• тыльные межкостные мышцы;
• подошвенные межкостные мышцы.

32. «Мышечное ядро» стопы

В современной литературе внутренние мышцы рассматриваются как часть функционального foot core system.

В него входят:

• внутренние мышцы;
• наружные мышцы;
• подошвенный апоневроз;
• связки;
• костная архитектура.

Эта система обеспечивает активный контроль деформации сводов и стабилизацию стопы во время движения.

Исследования также показывают различия морфологии внутренних мышц у пациентов с плоской стопой, однако клиническая значимость этих различий продолжает изучаться.

33. Фасциальные и соединительнотканные структуры

Подошвенный апоневроз является только частью более широкой соединительнотканной системы.

К ней относятся:

• подошвенный апоневроз;
• фасциальные пространства;
• удерживатели сухожилий;
• сухожильные влагалища;
• подошвенные пластинки;
• суставные капсулы.

Они обеспечивают передачу усилий и контролируемую деформацию тканей.

Поэтому биомеханика стопы не может быть объяснена только костной геометрией.

34. Сухожилия как динамические стабилизаторы

Сухожилия мышц голени создают второй крупный механизм стабилизации стопы наряду со связками.

Удобная клиническая модель:

• Кости = архитектура
• Связки = пассивное ограничение
• Фасции = передача нагрузки
• Мышцы и сухожилия = активный контроль
• Нервная система = регуляция

Именно их взаимодействие создаёт функциональную систему, способную адаптироваться к постоянно меняющимся нагрузкам.

35. Стопа как многосегментарная система

Современный многосегментарный подход предполагает, что стопа не является одной единой жёсткой конструкцией.

Для клинического анализа можно выделять:

• голень;
• задний отдел стопы;
• средний отдел;
• латеральный передний отдел;
• медиальный передний отдел;
• первый луч и большой палец.

Механическое поведение этих сегментов изменяется в зависимости от:

• фазы ходьбы;
• скорости;
• задачи;
• нагрузки;
• обуви;
• активности мышц.

36. Стопа во время ходьбы

В разные фазы цикла шага стопа выполняет разные задачи.

Начальный контакт и реакция на нагрузку

Стопа должна:

• принять нагрузку;
• адаптироваться к поверхности;
• контролируемо деформироваться;
• обеспечивать амортизацию.

Средняя фаза опоры

Большеберцовая кость перемещается вперёд относительно стопы, а стопа постепенно приобретает большую стабильность.

Конечная фаза опоры

Пятка отрывается, нагрузка перемещается на передний отдел.

Предотталкивание

Большой палец и передний отдел становятся особенно важными.

Отталкивание

Разгибание первого плюснефалангового сустава увеличивает натяжение подошвенного апоневроза и способствует формированию жёсткого рычага.

37. Почему эта анатомия важна для ортопедических стелек

Стелька взаимодействует не с одной костью или одним сводом.

Она может потенциально влиять на:

• распределение подошвенного давления;
• положение отдельных суставных сегментов;
• движение;
• нагрузку на ткани;
• рычаги;
• устойчивость;
• сенсорную информацию;
• взаимодействие стопы с обувью.

Однако результат зависит от:

• анатомии;
• патологии;
• функции;
• болевого синдрома;
• механики ходьбы;
• переносимости нагрузки;
• обуви.

38. Нормальная анатомия не означает одинаковую анатомию

Стопы здоровых людей существенно различаются.

Вариабельность может касаться:

• высоты свода;
• ширины переднего отдела;
• длины пальцев;
• положения заднего отдела;
• объёма движений;
• свойств мягких тканей.

Анатомическая особенность становится клинически значимой тогда, когда она связана с:

• болью;
• функциональным ограничением;
• прогрессирующей деформацией;
• перегрузкой тканей;
• нарушением походки;
• другим клинически значимым состоянием.

Особенно важно это понимать при обследовании детей.

Современные российские клинические рекомендации подчёркивают, что уплощение продольного свода у ребёнка во многих случаях может отражать нормальное развитие стопы, а не патологическое состояние.

39. Клиническое значение для индивидуальных стелек

Анатомия создаёт основу для понимания того, почему разные ортопедические изделия могут иметь разные цели.

Стелька может использоваться для:

• адаптации деформации;
• перераспределения давления;
• разгрузки болезненной зоны;
• поддержки определённых структур;
• изменения движения;
• повышения стабильности;
• модификации нагрузки.

Но сама анатомическая особенность ещё не определяет необходимость ортезирования.

40. Основные анатомические принципы

• Стопа — многосуставная функциональная система.
• Своды стопы являются деформируемыми структурами, а не жёсткими мостами.
• Связки, фасции и мышцы совместно обеспечивают функцию сводов.
• Подтаранный и поперечный предплюсневый комплексы участвуют в сопряжённых движениях.
• Первый луч и первый плюснефаланговый сустав имеют ключевое значение для отталкивания.
• Подошвенный апоневроз участвует в механизме windlass.
• Внутренние и наружные мышцы обеспечивают активный контроль.
• Механика стопы изменяется на протяжении всего цикла ходьбы.
• Морфология стопы не равна патологии.
• 3D-скан стопы является измерением анатомии, а не диагнозом.

41. Почему понимание анатомии важно при изготовлении стельки

Цель изучения анатомии не заключается в том, чтобы механически воспроизвести каждую анатомическую структуру внутри стельки.

Цель заключается в понимании:

• какие ткани несут нагрузку;
• какие структуры требуют защиты;
• где потенциально концентрируется давление;
• какие суставы участвуют в выявленном движении;
• какие структуры способны переносить определённое воздействие;
• как обувь изменяет механическую среду.

Именно это отличает клинически обоснованное ортезирование от простого воспроизведения формы стопы.

42. Заключение

Стопа человека представляет собой интегрированную систему, включающую:

• 26 костей
• множество суставов
• связки
• сухожилия
• внутренние и наружные мышцы
• подошвенный апоневроз и другие фасциальные структуры
• нервную и сосудистую системы.

Функция стопы определяется не одной структурой, а их взаимодействием.

Во время ходьбы стопа принимает нагрузку, адаптируется к поверхности, стабилизирует тело и затем превращается в относительно жёсткий рычаг для отталкивания.