Мышцы голени

Наружная группа мышц голени

5-й    плюсневой кости. Длинная мышца превосходит в силе короткую более чем в 2 раза. Обе мышцы выполняют роль эверторов и пронаторов. При ходьбе в период переноса происходит нарастание активности мышцы перед контактом с опорой. В фазу переднего толчка малоберцовая мышца пронирует стопу. Сокращение мышцы приводит к эверсии заднего отдела стопы и предотвращает подворачивание пятки вовнутрь. В конце периода опоры перед задним толчком и во время него наблюдается рост активности мышц. Их сокращение вызывает стабилизацию суставов среднего отдела стопы и 1-го луча. Натяжение сухожилия длинной малоберцовой мышцы, которая проходит рядом с кубовидной костью, содействует стабилизации пяточно-кубовидного сустава, 4то облегчает отталкивание стопы от опоры. Обе малоберцовые мышцы контролируют устойчивость тела в ходьбе и стоянии. При стоянии на одной ноге работа малоберцовой мышцу позволяет удерживать равновесие во фронтальной плоскости. При нарушении устойчивости тела происходит повышение активности мышцы. Роль длинной малоберцовой мышцы в ходьбе зависит от скорости передвижения. При замедлении ходьбы происходит увеличение роли мышцы в поддержании равновесия, а при ускорении ходьбы наступает уменьшение ее роли.

Задняя группа мышц голени

Трехглавая мышца голени. Мышца состоит из трех головок. Внутренняя и наружная поверхностные головки начинаются от медиального и латерального мыщелков бедра и образуют икроножную мышцу. Глубокая головка, или камбаловидкая мышца, начинается от верхней части большеберцовой и малоберцовой костей. Трехглавая мышца является основным сгибателем стопы в голеностопном суставе. При ходьбе в фазу переднего толчка мышца сокращается в эксцентрическом режиме. Она ограничивает разгибание в голеностопе, стабилизирует его и взаимодействует с четырехглавой мышцей бедра в разгибании коленного сустава. В фазе заднего толчка мышца проявляет максимальную концентрическую активность. Ее сокращение обеспечивает сгибание стопы, отталкивание стопой от опоры и подъем тела вверх.

Задняя большеберцовая мышца. Идет от межкостной мембраны голени, проходит под медиальным мыщелком, прикрепляется к бугристости ладьевидной кости и подошвенной поверхности всех клиновидных костей. Мышца осуществляет сгибание и инверсию стопы в подтаранном суставе и приведение среднего отдела стопы, что обеспечивает супинацию стопы. Мышца выполняет функцию основного динамического стабилизатора свода стопы. Она поддерживает свод стопы и препятствует его опусканию. Работа мышцы определяет положение и соотношение костей в суставах заднего и среднего отделов стопы. При ходьбе в фазу переднего толчка имеет место эксцентрическая активность мышцы, которая противодействует пронации стопы. В фазу заднего толчка происходит концентрическое сокращение мышцы, в результате чего наступает инверсия стопы, придающая суставам стопы жесткость, необходимую для отталкивания от опоры.

Баланс мышц

Сила мышцы определяется ее моментом относительно оси, вокруг которой происходит вращение сегмента, вызванное действием данной силы. Момент силы равен произведению величины силы на величину ее плеча. Плечом называется перпендикуляр, опущенный из оси на линию действия силы. Мышцы голени, которые осуществляют движение и стабилизацию в суставах стопы, расположены вокруг берцовых костей. Спереди находится передняя большеберцовая мышца, снаружи — малоберцовые мышцы, сзади — трехглавая мышца, изнутри — задняя большеберцовая мышца. Отдельные мышцы обладают разной силой. Самыми сильными являются мышцы задней группы голени. Они обеспечивают половину силы пропульсии при ходьбе. Сгибатели стопы сильнее разгибателей в 3 раза. Камбаловидная мышца в полтора раза сильнее, чем обе головки икроножной мышцы. Отношение силы мышц-инверторов к эверторам составляет 1:1. Силы, которые развивают отдельные мышцы, расположенные по разные стороны от оси голени и обладающие разной массой, сбалансированы между собой. Моменты одних мышц уравновешены моментами других мышц. Деятельность всех мышц скоординирована. Сбалансированная работа мышц обеспечивает опороспособность ноги, поглощение ударной нагрузки и отталкивание 6т опоры в ходьбе, поддержание устойчивости всего тела.

Недостаток в работе одних мышц приводит к преобладанию тяги других мышц, в результате чего возникает мышечный дисбаланс в нескольких плоскостях. Движением стопы в сагиттальной плоскости управляют передняя б4ль-шеберцовая и трехглавая мышцы. При отсутствии их сокращения стопа находится в состоянии свободного виса под действием собственного веса. При ослаблении разгибателей стопы происходит преобладание тяги сгибателей, в результате чего стопа принимает положение эквинуса. При ослаблении сгибателей наступает преобладание мышц разгибателей, в результате чего образуется пяточная установка. Во фронтальной плоскости движениями стопы управляют задняя большеберцовая и малоберцовые мышцы. Задняя большеберцовая осуществляет инверсию в подтаранном суставе и приведение в средне-тарзальном суставе. Малоберцовые мышцы производят эверсию в подтаранном суставе и отведение в средне-тарзальном суставе. Одновременное сокращение обеих мышц приводит к стабилизации средне-тарзального сустава.

Нагрузка на кости голени

В положении стоя большеберцовая и малоберцовая кости испытывают неодинаковую нагрузку. 85% веса с блока таранной кости передается на плафон большеберцовой кости, 15% веса — на малоберцовую кость через межберцовый синдесмоз и таранно-малоберцовое сочленение. Во время ходьбы на кости голени действуют внешняя и внутренняя силы. Внешняя сила обусловлена влиянием таких факторов, как реакция опоры, поверхность опоры и конструкция обуви. Внутренняя сила зависит от строения конечности, упругости кости, плотности костной ткани и напряжения мышц. Во время ходьбы большеберцовая кость одновременно подвергается действию следующих сил: компрессия, изгиб, торсия, смещение, основной из которых является компрессионная сила. Силы компрессии и изгиба обусловлены величиной и ускорением реакции опоры, а также сокращением мышц. Смещающая нагрузка зависит от угла наклона голени относительно опоры, который изменяется на протяжении опорного периода. Сила торсии связана с наружной и внутренней ротациями голени на стопе. Сокращение мышц голени увеличивает силу компрессии и уменьшает силу смещения. Одновременное действие всех сил при ходьбе вызывает вначале, во время переднего толчка, увеличение силы компрессии по задней поверхности кости, а затем, во время заднего толчка, рост силы компрессии по передней поверхности кости.

Отдельные параметры механической нагрузки оказывают влияние на строение кости. Величина нагрузки обусловливает структуру костных трабекул. Рост нагрузки приводит к увеличению массы и числа трабекул. Длительность нагрузки влияет на толщину костного кортикала. Увеличение продолжительности активности приводит к увеличению площади кортикального слоя кости.

Кость оказывает сопротивление действующей на нее силе, что зависит от точки приложения силы. Под действием компрессирующей силы вдоль центра большеберцовой кости она подвергается сжатию по всему^сечению. Сопротивление кости зависит от прочности материала. При нагрузке по центру прочность материала используется максимально. При эксцентричном приложении компрессионной силы относительно оси кости несущая способность кости определяется моментом внутренней пары сил, плечо которых зависит от распределения прочности материала по кости. Наблюдается непрямая зависимость. При эксцентричном приложении силы прочность материала оказывает меньшее влияние на сопротивление кости, нем при компрессии кости по оси, когда она испытывает изгиб, и ось кости становится криволинейной. Величина изгиба зависит от упругости кости и от точки приложения силы. Структуры кости по выпуклой стороне испытывают растяжение, а по вогнутой стороне — сжатие. Между сжатыми и растянутыми участками находится нейтральный слой, приходящийся на область костно-мозгового-канала диафиза кости. Поперечные сечения кости, которые в условиях ровной кости параллельны, при изгибе образуют между собой угол.