Строение ноги кости: Отделы скелета — урок. Биология, 8 класс.

Рентген ноги в Красноярске

Рентген ноги позволяет увидеть ее внутреннее строение, определить состояние костей, мышц, различить воспаления, переломы, растяжения или вывихи. Своевременно проведенная диагностика позволяет поставить точный диагноз и назначить правильное лечение при подозрении на патологию в опорно–двигательной системе.

Принцип проведения рентгеновского исследования

Специальный аппарат генерирует рентгеновские лучи и пропускает их сквозь тело человека, которое находится в неподвижном состоянии на протяжении нескольких секунд. Внутренние органы по-разному отражаются от рентгеновских лучей: мягкие ткани имеют оттенки серого на снимке, воздушные полости отображаются черными, а кости, поглощающие излучение, наоборот, – ярко-белыми.

Показания к назначению рентгенографии

• травмы

• нарушение функционирования опорно–двигательного аппарата

• визуальные изменения положения костей (деформации)

• разрыв мышц и мягких тканей

• обморожение конечностей

• подагра

• длительные болевые ощущения в стопе

• изменение формы стопы

• отечность

Есть ли противопоказания к проведению?

• Сильные кровотечения.

• Неадекватное состояние больного или психическое расстройство – во время рентгенографии пациент должен стоять неподвижно, чтобы не исказить результаты снимка.

• Период вынашивания ребенка у женщины – органы и системы ребенка только формируются; на поздних сроках процедура проводится только с разрешения акушера-гинеколога.

• Большой вес пациента — процедура будет не эффективной. Изображение будет получаться не четким и диагноз в таком случае поставить будет значительно сложнее.

• Маленький возраст пациента — считается основанием для замены на более щадящие методы диагностического обследования. Но если процедура проводится с соблюдаем всех мер предосторожности, то негативное влияние аппарата никак не отразится на ребенке.

Как проводится процедура диагностики?

Перед рентгеном ноги нужно снять с тела все металлические украшения и убрать металлические детали в одежды. Нога ставится на подставку (для снимка стопы и пальцев). Остальные части тела накрываются свинцовым фартуком для защиты от облучения. Снимок будет готов через несколько минут. Он передаётся пациенту вместе с заключение дальнейшей передачи его лечащему врачу.

Где пройти рентгенографию ноги в Красноярске?

Обратитесь за помощью в медицинский центр «Медюнион». Мы занимаемся лечением и диагностикой патологий опорно-двигательного аппарата в Красноярске.

Запишитесь сегодня на удобное для вас время, и уже завтра пройдите обследование. Мощное оборудование для проведения рентгена, опытные врачи, которые проведут первичный осмотр, ждут вас в «Медюнион».

В медицинской клинике «Медюнион» вы сможете:

• получить консультацию опытного узкого специалиста без очереди и ожидания

• пройти диагностику на современном оборудовании международного класса

• вызвать на дом узкопрофильного специалиста при необходимости

• воспользоваться услугой забора биоматериалов на дому

Чтобы узнать подробности или записаться на прием, позвоните по телефону +7 (391) 201-03-03.

Строение стопы человека схема обозначения связок и костей, суставов, мышц

Содержание

Симптомы

Рак кости ноги опасен тем, что его первые симптомы могут быть неверно диагностированы и приписаны к другим болезням. При этом сам больной нередко обращается за помощью к специалисту поздно, долго не обращая внимания на возникшие симптомы. Установлено, что от первых болевых ощущений до окончательного диагноза может проходить от полугода до года. Хотя рак кости ноги, проявляя свои даже первые симптомы должен значительно беспокоить и приносить ощутимые неудобства, что должно послужить немедленным обращением к врачу.

• Ноющая боль. Первым сигналом рака кости ноги служит боль, она появляется у 70% больных. Поначалу это несильная боль, периодичного характера, не имеющая определенного сосредоточения, больше похожая на неприятное чувство в ноге, ступне или в области колена. На этот первый симптом обычно не обращают внимания. С разрастанием опухоли боль усиливается и чувствуется в том месте где развивается рак. При этом физические нагрузки становятся затруднительными, а боль не проходит даже после приема обезболивающих препаратов и продолжает беспокоить по ночам.
• Истощение. Заметно снижается аппетит, что ведет к похудению и ослаблению иммунитета.
• Деформация конечностей. Пораженные кости ноги начинают изменяться: опухать, отекать. Участок кожи над опухолью имеет высокую температуру, что говорит о воспалении. На этой стадии опухоль хорошо прощупывается.
• Лихорадка. Повышается температура тела, появляется недомогание, слабость, так проявляются симптомы воспалительного процесса.
• Изменяется вид кожи. Этот уже не первичный признак сигнализирует о распространении рака на мягкие ткани. Кожа бледнеет, утончается, венки под ней делаются заметными.
• Переломы. Появляется хромота, занемение конечности, покалывания. При дальнейшем прогрессировании болезни начинается деформация костной ткани, которая ведет к переломам. Патологические переломы могут начаться, если опухоль заденет ближайший сустав, например, колена. К этому же последствию приводит прорастание рака на связки сустава.
• Атрофия мышц. Первые симптомы дополняются болью в суставах при движении.Это происходит из-за образования опухоли на краях трубчатой кости. Но если рак начинается на середине кости, то поначалу симптом менее заметен, начиная прогрессировать на последних стадиях.

Заболевания ног

Заболевания костей и суставов

Одним из самых распространённых заболеваний ног у детей является плоскостопие.

Ещё одним заболеванием ног является артрит (воспаление суставов). Артрит может поражать не только колени, но и другие суставы. Наиболее распространённой формой артрита является остеоартрит, или артроз — хроническое воспаление суставов из-за износа хрящевых пластин обеспечивающих стыковку костей в суставах. Артроз приводит ко всё более сильным болям в коленях при ходьбе. В тяжёлых случаях делают операцию по замене коленных суставов на протезные. Сходные с артритом симптомы может иметь остеомиелит пяточной кости, возникновение которого связано с относительно вялой циркуляцией крови. Достаточно часто встречается воспалительно-дегенеративное заболевание стопы, связанное с хронической микротравматизацией подошвенной фасции — плантарный фасциит (или «пяточная шпора»).

Из травм распространены перелом бедра, разрыв ахиллова сухожилия и травмы колена. Последние наиболее опасны, так как часто необратимы. Поэтому во многих видах спорта используются наколенники.

У пожилых людей велика вероятность получить перелом шейки бедра при падении с высоты собственного роста, просто споткнувшись. Это происходит потому, что у человека с возрастом и снижением активности гормонов проявляется и усиливается остеопороз, и кости становятся более хрупкими. Лечение — остеосинтез и эндопротезирование тазобедренного сустава. Меры предупреждения — аккуратность и профилактика остеопороза.

Заболевания мягких тканей

В старческом возрасте встречается трофическая язва — язва из-за недостаточного кровоснабжения ног. Это заболевание мучительное и трудноизлечимое.

Отморожение ног может привести к их гангрене, в результате которой часть ноги или даже всю ногу приходится ампутировать. Из потерявших ноги таким образом наиболее известен лётчик Алексей Маресьев, который и после ампутации ног продолжал пилотировать самолёт.

Заболевания и травмы нервной системы

К параличу ног приводят травмы позвоночника. Иногда травмы в верхней части позвоночника приводят к одновременному параличу рук и ног — тетраплегии. Паралич ног очень часто сочетается с импотенцией или фригидностью.

Лечение связок голеностопного сустава

Некоторые данные свидетельствуют о том, что применение льда и использования нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) намного облегчают болевой синдром, и способствуют уменьшению местного воспаления.

Фиксация голеностопного сустава после разрыва или растяжения

Необходимо зафиксировать голеностопный сустав на 3 недели для того чтобы поврежденные волокна связок сраслись при лечении голеностопного сустава. Если не носить фиксатор (ортез) возможно более долгое заживление.

Лекарственная терапия голеностопного сустава

НПВП – нестероидный противовоспалительный препарат уменьшит боль, воспаление и отек. Эти препараты могут увеличить риск кровотечения, поэтому при лечении связок голеностопного сустава этими препаратами противопоказано их применять с антикоагулянтами, такими как варфарин.

Из НПВП можно применять любой, подходящий Вам препарат:

По 1 таблетке (100 мг) 2 раза в день, обязательно после еды, но не более 5 дней. Такие препараты пагубно действуют на слизистую желудка.

Обезболивающие мази, такие как:

Наносить местно, 3 — 4 раза в день, на проияжении 10-14 дней.

Как предотвратить травмы голеностопного сустава?

Избегайте физических упражнений или занятий спортом, когда вы устали.
Поддерживайте здоровый вес.
Постарайтесь избегать падений
Не носите обувь со стертыми каблуками на одной стороне.
Занимайтесь физкультурой каждый день.
Выполняйте разминку до тренировки или занятий спортом.
Осторожно ходите по неровной поверхности.

Не занимайтесь самолечением!

Голеностопный сустав

Анатомия стопы человека богата на межкостные соединения, которые, в большинстве своем, представлены суставами – они укреплены связками. Прежде чем разбирать каждый по отдельности, необходимо резюмировать общие сведения о том, что же такое сустав. Это синовиальное соединение, способное участвовать в самых разнообразных движениях в зависимости от его строения (на фото схемы справа). В нем могут присутствовать следующие суставные элементы:

• Суставные поверхности образуются с помощью большеберцовой и малоберцовой кости, их нижних концов – они формируют выемку для блока таранной кости, охватывая его с нескольких сторон. Блок также участвует в построении сустава. Всего выделяют 6 поверхностей.
• Гиалиновый хрящ покрывает наружные части соединяющихся поверхностей, не давая им напрямую соприкасаться. Он образует суставную щель, определяемую на рентгенограмме как расстояние между костями.
• Капсула сустава крепится как раз вдоль края хряща и спереди захватывает участок таранной кости – ее шейки.

Не стоит забывать о наличии связочного аппарата, часто сопровождающего межкостные соединения. Голеностопный сустав укрепляют медиальная и латеральная вспомогательные связки. Первая напоминает букву дельта из греческого алфавита: сверху прикрепляется к внутренней лодыжке, снизу – к ладьевидной, таранной и пяточной кости. Вторая – идет от наружной лодыжки, расходясь в трех направлениях, образуя связки.

Разница

Сухожилия и связки схожи в некоторых моментах, например, в том, что необходимы для правильного функционирования подвижных соединений скелета человека. Правильные и безопасные сгибания и разгибания возможны только при их слаженной работе.

Но в то же время существует много различий между этими структурами. Основные моменты занесены в приведенную ниже таблицу:

Благодаря тому, что связочный аппарат и сухожилия укрепляют подвижные соединения костного скелета по-разному, одновременно обеспечивается большая подвижность, гибкость и безопасность движений. Это будет очень хорошо заметно, если рассмотреть понятие о суставах на каком-то конкретном примере и проанализировать роль в нём этих структур. Например, очень интересными являются строение и работа колена.

Параметры сравнения	Связки	Сухожилия
Что соединяет?	Кости	Мышца и кость
Участие в движении	Пассивное, препятствуют чрезмерным сгибаниям и разгибанием	Активное, вызывают движение в суставе при сокращении мышцы
Функции	Укрепление, фиксация сустава	Укрепление сустава, движение в нём
Структура	Больше эластичных волокон	Больше коллагеновых волокон
Симптомы повреждения	Нарушается или прекращается функционирование сустава (разболтанность или блок).	Нарушается функционирование мышцы, становится тяжелым или невозможным движение в суставе, которое выполняла данная мышца.

В чем опасность повреждений

Центральная нервная система представлена зоной головного и спинного мозга. Спинной мозг характеризуется длинным тяжом цилиндрической формы, расположенным в канале хребта. Функции спинного мозга разнообразны, поскольку он проводит сигналы. Проводниковые функции обеспечивают взаимосвязь головного мозга с остальными компонентами нервной системы.

Импульсы от нервов, которые поступают из головного в спинной мозг, а потом в органы, обеспечивают их жизнедеятельность. Пути импульсов, исходящих от головного и спинного мозга, выступают как система нейронных структур. По сути, эти импульсы передают команды из головного отдела в ноги. Сенсорные проводники головного и спинного мозга посылают сигналы мышцам ноги, рук, другим частям тела.

Сигналы движения из головного отдела обеспечивают подвижность тела. Функции, выполняемые опорно-двигательным аппаратом, регулируются головным мозгом. Сдавливание, ущемление всех спинномозговых нервов, в том числе и тройничного, приводит к воспалению. Воспаление тройничного и других нервов обездвиживает тело.

Патология спинного мозга в пояснице провоцирует появление боли в ногах. Если происходит сдавливание окончаний нервов нижнего участка спинного мозга, то возникает паралич ног. Кроме того, ущемление вызывает потерю функции проводника не только спинного, но и головного мозга.

Внешнее и внутреннее строение ноги направлено на то, чтобы обеспечить возможность движения ногой. Изменение функции нижних конечностей приводит к нарушению кровоснабжения по бедренной артерии, атрофии мышц.

Голеностопный сустав
считается самым уязвимым среди других. Ведь недаром именно здесь расположено легендарное ахиллово сухожилие, ставшее причиной гибели мифического героя. И сегодня знание анатомии голеностопного сустава необходимо каждому, ведь при его повреждении не только герои могут потерять свои силы и возможности.

строение голеностопного сустава

Голеностоп
соединяет между собой кости голени и стопы, благодаря нему, человек совершает движения ступнями ног и нормально ходит. Строение голеностопного сустава
достаточно сложное: в нем соединены несколько костей и связывающая их между собой система хрящей и мышц. Кроме того, вокруг каждого сустава образована сеть кровеносных сосудов и нервных сплетений, обеспечивающих питание тканей и согласованность движений в суставе.

Он имеет свои анатомические границы. Вверху сустав ограничен воображаемой линией, проходящей на 7-8 см выше медиальной лодыжки (отчетливо видимый выступ на внутренней стороне лодыжки). Внизу его отделяет от стопы линия, соединяющая верхушки медиальной и латеральной (находящейся на противоположной стороне) лодыжек.

В области сустава выделяют следующие отделы:

1. Передний – переходящий на тыльную сторону стопы.
2. Задний – область ахиллова сухожилия. Это самое мощное сухожилие в теле человека, ведь оно способно выдерживать нагрузку до 400 кг. Оно соединяет пяточную кость и икроножную мышцу, а при травме человек утрачивает способность двигать ступней.
3. Внутренний – область медиальной лодыжки.
4. Наружный – область латеральной лодыжки.

Внешний вид голеностопа

Строение голеностопного сустава несложно представить. Поверхность нижнего края большеберцовой кости внешне напоминает дугу. Внутренняя сторона этой дуги имеет отросток. Снизу на большеберцовой кости есть отростки спереди и сзади. Их называют передней и задней лодыжками. Малоберцовая вырезка на большеберцовой находится с внешней стороны. По бокам от этой вырезки есть бугорки. Наружная лодыжка частично расположена в малоберцовой вырезке. Она и малоберцовая вырезка вместе создают межберцовый синдезмоз

Для полноценного функционирования сустава очень важно его здоровое состояние

У большеберцовой кости есть дистальный эпифиз, который делится на две неравные части

Передняя часть меньше задней. Поверхность сустава разделена на внутреннюю и наружную костным гребнем.

Передний и задний бугорки суставной поверхности образуют внутреннюю лодыжку. Они отделены друг от друга ямкой. Передний бугорок имеет большие размеры, чем задний. Дельтовидная связка и фасции крепятся к лодыжке с внутренней части без суставных поверхностей. Противоположная поверхность (с наружной стороны) укрыта хрящом.

Пяточная кость и кости голени соединены таранной костью, состоящей из головки, шейки, блока и тела. Блок таранной кости обеспечивает соединение с голенью. Между дистальными частями малоберцовой и большеберцовой костей образуется «вилка», в которой и расположен блок таранной кости. Блок с верхней стороны выпуклый, по нему проходит углубление, в которое входит гребень дистального эпифиза большеберцовой кости.

Спереди блок немного шире. Эта часть переходит в шейку и головку. На задней части есть небольшой бугорок с бороздой, по которой проходит сгибатель большого пальца.

Анатомия нижних конечностей

Анатомически ноги включает в себя такие части:

Бедро состоит из таких частей, как бедренная кость и надколенник. Он отвечает за защиту коленного сустава. За прочность суставов отвечают связки. Треугольная связка – это амортизатор при ходьбе, поскольку она предупреждает перелом дна суставной впадины.

Самая мощная связка – это подвздошно – бедренная связка. Без отклонений от нормы ее толщина 7 мм, а ширина достигает 7 – 8 см. Основная ее функция заключается в том, чтобы ограничивать движения бедра назад.

Голень включает в себя большую и малую берцовые кости, которые заканчиваются внизу лодыжками. Они соединены надколенником. В голени выделяют 2 области:

Тазобедренный сустав представляет собой соединение бедренной и тазовой кости. Он имеет ореховидную форму. На суставной поверхности находится слой гладкого хряща. Тазобедренный сустав считается самым глубоким и прочным. За его подвижность и силу отвечают связки.

Коленный сустав включает в себя бедренную и берцовую кости, а голеностопный – берцовые кости и кости стопы. Он является самым большим и сложным из всех имеющихся сочленений. Именно от коленного сустава зависит размах движений при беге или ходьбе.

Большеберцовая кость состоит из трех областей:

1. Медиальная область имеет выпуклую форму. Она легко прощупывается под кожным покровом.
2. Латеральная поверхность имеет вогнутую форму.
3. Задняя часть большеберцовой кости покрыта камбаловидной мышцей. При ее повреждении необходимо обратиться за помощью к травматологу.

Малоберцовая кость по размеру длинная, располагается латерально. Сверху у нее находится уплотненная головка, соединенная с большеберцовой костью, а внизу имеет утолщение.

Для ограничения движений в суставе, защиты и удержания костных структур друг с другом предназначены связки голеностопного сустава. Специалисты по анатомии разделили их на 3 группы:

1. Волокна, благодаря которым кости голени соединены.
2. Внешние боковые волокна.
3. Боковые внутренние связки.

В креплении всех составных частей конечности и движении участвуют также мышцы. Каждая из них имеет определенную точку фиксации на стопе. Мышцы голени имеют веретенообразную структуру. В дистальной области они переходят в длинные сухожилия, которые прикреплены к костям стопы:

1. Камбаловидная мышца довольно уплотненная в средней части. Она соединена с задней поверхностью большеберцовой и малоберцовой костей.
2. Мышца, отвечающая за отвод мизинца, находится на латерально – подошвенной части стопы в конце.
3. Функцию сгибания голени и ее пронацию выполняет подколенная мышца.

Очень важно знать строение ноги человека ниже колена, чтобы правильно оказать первую помощь себе или другому человеку при несчастном случае и прочих обстоятельствах. В организме существует самое крупное сухожилие

Оно называется ахилловым и находится в заднем отделе голеностопа. В течение жизни человека сухожилие может подвергаться растяжениям и разрывам. В таких случаях следует незамедлительно обращаться к травматологу и начинать комплексное лечение

В организме существует самое крупное сухожилие. Оно называется ахилловым и находится в заднем отделе голеностопа. В течение жизни человека сухожилие может подвергаться растяжениям и разрывам. В таких случаях следует незамедлительно обращаться к травматологу и начинать комплексное лечение.

Иногда разрыв ахиллова сухожилия происходит в результате снижения прочности волокон сухожилия. Это связано с тем, что основная составная часть сухожилия – коллаген становится недостаточно прочным. Тогда специалисты назначают кортикостероиды и антибиотики.

Кости стопы

Если посмотреть на фото, из чего состоит стопа, можно увидеть большое количество костных структур. Пяточная область образована двумя крупными по размеру костями — таранной и пяточной. Пяточная кость принимает на себя большую ударную нагрузку, так как первой соприкасается с поверхностью при ходьбе.

Важно знать, что такое таранная кость и где она находится. Костное образование располагается на границе ступни и голени

Блок таранной кости участвует в образовании голеностопного сустава, вместе с большеберцовой и малоберцовой костью.

Помимо этого, к нему прикрепляется большое количество связок, обеспечивающих функциональную целостность ступней. При возникновении болевых ощущений в области голеностопа, рентгеновский снимок таранной кости должен проводиться всем больным, так как она может повредиться при травмах нижних отделов ног.

Многие пациенты спрашивают о том, что такое предплюсна и плюсна? Это общие названия группы костей, располагающихся между пяткой и фалангами пальцев. К предплюсне относят кубовидное, ладьевидной и три клиновидных костных образования, расположенных на уровне свода. Плюсна — пять костей, имеющих схожую продольную форму и образующие плюснефаланговые сочленения.

Соединения костей

Суставы — важная анатомическая структура, обеспечивающая движения. В стопе выделяют несколько основных суставных сочленений:

• голеностопный сустав, образованный костями голени и таранной костью. Имеет блоковидную форму. Говоря о голеностопе, люди интересуются, что такое лодыжки и для чего они нужны? Это костные образования, расположенные по сторонам голеностопного сочленения и обеспечивающие его боковую стабилизацию;
• подтаранный сустав, находящийся между таранной и пяточной костью. Участвует в поддержании функциональной целостности стопы;
• сочленение между костями плюсны и предплюсны, позволяет амортизировать движения и уменьшать нагрузку, связанную с ходьбой и бегом;
• межфаланговые суставы располагаются между фалангами пальцев, в том числе, и большого пальца.

Все суставные поверхности на стопе выстланы хрящевой тканью, обеспечивающей движения, уменьшение трения и негативного воздействия на кости. Также, каждый сустав имеет синовиальную оболочку и суставную полость, в которой находится небольшое количество свободной жидкости.

Заболевания, поражающие голеностопный сустав

Чаще всего в медицинской практике встречаются следующие патологии голеностопного сустава:

• артрит;
• артроз;
• разрывы ахиллова сухожилия;
• переломы, вывихи.

Болеть ноги ниже колена могут из – за наличия заболевания позвоночника. Оно способствует сдавливанию нервного корешка, вследствие чего пациент чувствует боль при резких движениях и ощупывании голени.

Если у человека диагностирован остеомиелит большеберцовой или малоберцовой костей, то болевой синдром сопровождается гнойными выделениями через имеющийся на коже открытый свищ. Их интенсивность зависит от того, в каком состоянии находится иммунитет пациента.

Чтобы предотвратить появление артроза и артрита, необходимо следовать таким правилам:

1. Уменьшить физические нагрузки на нижние конечности.
2. При наличии у пациента лишнего веса ему следует сесть на диеты.
3. Следует правильно выбирать обувь, она должна быть комфортной и на удобном каблуке.
4. В сидячем положении не рекомендуется скрещивать ноги.
5. Также следует избегать частых стрессов.
6. Соблюдать режим сна и вести активный образ жизни, отказавшись от курения и употребления алкоголя.

Для большинства патологий, которые поражают конечности ниже колена, характерно «движение мурашек» на ранних стадиях. Со временем начинает проявляться боль, которая беспокоит человека в течение всего дня при любых движениях.

Скелет нижних конечностей

1 — бугорок пяточной кости; 2 — пяточная кость; 3 — таранная кость; 4 — блок таранной кости;

5 — головка таранной кости;

6 — кубовидная кость; 7 — ладьевидная кость; 8 — клиновидные кости; 9 — кости плюсны;

10 — кости пальцев

1 — крестец; 2 — тазовая кость; 3 — бедренная кость; 4 — надколенник; 5 — малоберцовая кость; 6 — большеберцовая кость; 7 — кости стопы

Свободная часть нижней конечности- (парные бедренная кость, надколенник, кости голени большеберцовая и малоберцовая и кости стопы)

Парная тазовая кость, образующая пояс нижней конечности состоит из сросших ихся лобковой, подвздошной и седалищной кости.

Бедренная кость самая длинная

из всех костей скелета.

К костям голени относятся большая берцовая и малая берцовая кости

Скелет стопы состоит из трех отделов: кости предплюсны, кости плюсны , кости пальцев

1 – большой вертел;

4 – малый вертел бедра;

6 – внутренний мыщелок;

7 – суставная поверхность для надколенника;

Почему так важно знать строение ноги ниже колена? Нога представляет собой парный орган, выполняющий опорную и двигательную функции в жизни человека. Анатомически конечность представляет сложную структуру с большим количеством связок, мышц, костей и сухожилий

Каждый из них выполняет свою функцию.

Движемся вниз

Спускаясь от бедра, нога продолжается в голени, и ее анатомия не проста. И так же, как и в зоне тазобедренного сустава, в строении голени есть сухожилие, скелет и основа мышц.

Внутреннее строение скелета голени имеет две кости: малая и большая берцовая. На долю большой выпала участь формировать сустав колена. С этой целью в структуре верхней площадки, в мыщелках, имеются поля суставов. Малоберцовая кость расположена ниже и поэтому не участвует в образовании сустава.

Кости голени выполняют функции вилки, охватывающей участок таранной кости. Лодыжки размещаются сбоку, а в середине расположена мембрана, которая скрывает сухожилие.

На участке голени находятся двадцать мышц, ответственных за движения ногой. Одной из мощных мышц является икроножная, которая начинается в . Внешнее строение ноги позволяет увидеть эту мышцу, она четко просматривается. Кроме того, в структуре есть элементы, которые отвечают за движение пальцев. Функции этих элементов заключаются в сгибе и разгибе.

Сосуды и окончания нервов голени берут начало в бедре. Дальше их путь в голени пролегает по каналам. Снабжение кровью обеспечивает передняя и задняя большеберцовые артерии.

Коленный сустав получает питание благодаря восьми стволам артерии, которые впадают в область бедренной артерии.

Чувствительность голени обеспечивают большеберцовый и малоберцовые нервы, которые так же, как и участки тройничного нерва, иннервируют в область кожи.

Основные мышцы

На стопе располагается более 20 отдельных мышц, выполняющих различные двигательные функции. Наибольшее значение имеют мышечные образования, сгибающие и разгибающие стопу, а также ее пальцы. Сгибание стопы осуществляется икроножными мышцами, начинающимися с голени. Голень — это часть ноги над стопой, доходящая до коленного сочленения. Разгибание ступней происходит за счет длинных разгибателей пальцев, которые также прикрепляются к голени.

Сгибание и разгибание пальцев стопы осуществляют длинные сгибатели и разгибатели, соответственно. Все мышечные образования в области голени и ступней работают слаженно, что обеспечивает необходимый объем движений.

Соединительно-тканные структуры

Сухожилия — это соединительно-тканные участки мышц, с помощью которых последние прикрепляются к костным структурам. Сухожилия отличаются эластичностью и крепостью, благодаря чему могут выдерживать тяжелые нагрузки, возникающие при ходьбе, беге и пр.

Связки — это плотные анатомические образования, состоящие из соединительной ткани. Связочный аппарат фиксирован к костям и обеспечивает стабильность суставов и всей ступни в целом.

Иннервация

Нервы, расположенные на ступне, необходимы для передачи информации от кожного покрова и глубоких образований в центральную нервную систему. Наибольшее значение для функционирования стопы имеет икроножный, глубокий малоберцовый, поверхностный малоберцовый и задний большеберцовый нерв. Они иннервируют все отделы стопы.

Сосудисто-нервные образования области стопы

У людей в организме так устроено, что часто сосуды и нервы простираются по телу, сопровождая друг друга. Такие взаимоотношения стали называть сосудисто-нервными пучками. Они расположены практически в каждой области.

Так, большеберцовый пучок спереди представлен следующими образованиями:

• передней большеберцовой артерией;
• двумя передними большеберцовыми венами;
• глубоким малоберцовым нервом.

Когда они переходят на стопу, их названия меняются: тыльная артерия стопы, тыльные вены стопы и два тыльных пальцевых нерва соответственно. Артериальный сосуд разветвляется на множество веточек, снабжая кровью различные области ступни. Нерв отвечает лишь за движение короткого разгибателя пальцев и чувствительность кожи повернутых друг к другу сторон пальцев в области первого межпальцевого промежутка. Кожу же остальных областей фаланг с тыла иннервируют ветви поверхностного малоберцового нерва, идущего со стороны расположения латеральных мышц голени.

Задний, так называемый, большеберцовый пучок состоит из определенных компонентов:

• задняя большеберцовая артерия;
• две одноименные вены;
• большеберцовый нерв.

В нижней части ноги артерия отдает две ветви: внутренние (медиальные) и наружные (латеральные) подошвенные, которые образуют две артериальные дуги. Большеберцовый нерв отдает свои веточки на различные области подошвы, также направляя одну на латеральную сторону тыла ступни (схематическое изображение на фото).

Сложное строение стопы человека сопровождается не менее замысловатым ходом нервов.

Стопа – это дистальный отдел нижней конечности человека и представляет собой сложное сочленение мелких костей, которые образуют своеобразный и крепкий свод и служат опорой во время передвижения или стояния. Нижняя часть стопы, которая непосредственно соприкасается с землей, называется подошвой (или ступней), противоположная сторона носит название тыльной стороны стопы. По строению скелета стопы ее можно разделить на 3 части:

Кости лошадиных ног | Ответы в Бытие

Вид скачущей лошади – это прекрасно. Его кости и мускулы вызывают трепет у любителей лошадей всех возрастов. Но при ближайшем рассмотрении кажется, что в месте наибольшего напряжения есть ужасный изъян — дыра в голени.

У лошадей есть небольшая кость чуть ниже передних колен, называемая третьей пястной костью, или берцовая кость, которая поддерживает весь их вес даже при галопе. Только о толщиной с человеческое запястье, кость должна выдерживать большие нагрузки без разрыв. Что еще хуже, отверстие размером с горошину, называемое отверстием, режет через маленькую кость, чтобы освободить место для кровеносных сосудов. В искусственных сооружениях, подобные отверстия являются частым источником слабости и отказа. Итак, на первый взгляд, лошадиные ноги кажутся плохо спроектированными.

Однако, присмотревшись к кости лошадиной ноги, ученые обнаружили неожиданные особенности, которые придают ему удивительную силу и могут вдохновить на новые разработки идеи. Они обнаружили, что костная ткань, окружающая отверстие, расположена в виде способ, который направляет напряжения от отверстия к более сильным областям кость ноги. Отверстие также имеет форму эллипса, его длинная ось направлена ​​вдоль длина кости. Такая геометрия обеспечивает дополнительную прочность при сжатии, как лошадь идет или бежит. Иногда у лошади может быть сломана пясть. (особая опасность для скаковых лошадей), но перелом редко происходит в Открытие, как и следовало ожидать.

Вместо того, чтобы быть слабым звеном в конструкции кости, отверстие является источником силы.

Инженеры из Университета Флориды смоделировали пястную кость лошади чтобы понять, как он остается таким сильным под давлением. Сначала они бурили маленькие отверстия в пластинах из различных материалов. Затем они окружили эти отверстия пенополиуретана и испытали конструкции приложением сил. Когда тарелки были нагружены до трещин, трещины оказались отдельными из отверстий, как в случае переломов лошадей. Вместо того, чтобы быть слабым звено в конструкции кости, отверстие является источником силы.

Это открытие может указать на решение некоторых вековых инженерных задач. Традиционно проемы или отверстия в изготовленных конструкциях необходимо армировать. с особо толстым материалом. Подумайте, например, об иллюминаторах на корабле, окруженном тяжелыми кольцеобразными пластинами и болтами. Дизайн лошади предполагает, что, варьируя тип материала вокруг таких отверстий мы можем достичь той же цели. Такие облегченные решения особенно желательны в конструкции самолетов, где отверстия необходимы для проводов и гидравлических линий. Инженеры хотели бы увеличить прочность самолета при снижении веса (и затрат на топливо).

Фото © Dell | Dreamstime.com

Предполагается, что ископаемые демонстрируют эволюционный прогресс и улучшения по сравнению с время. Тем не менее, окаменелости лошадей обычно имеют очень похожие третьи пястные кости. до современных лошадей с отверстиями. Многие другие млекопитающие, в том числе люди, имеют аналогичные отверстия в костях для кровеносных сосудов. Эта скелетная структура показывает изысканный дизайн.

По иронии судьбы человечество приписывает случайности — и естественному отбору — вещи о которых мы, разумные существа, еще даже не думали.

Но это имеет больше смысла чтобы мы изучали то, что задумал Господь, ища структурные инновации что мы могли бы быть в состоянии подражать.

Давным-давно Господь просил Иова помнить об ограничениях человечества: «Даешь ли ты коню свою силу или одеть на его шею развевающуюся гриву?» (Иов 39:19, НИВ).

ПРИМЕЧАНИЯ

«Из кости лошади: новая идея для конструкции самолета», http://www.sciencedaily.com/releases/2002/12/021206075907.htm, 6 декабря 2002 г.

Н. Готцен, А. Кросс, П. Ифью и А. Рапофф, «Понимание концентрации стресса». о питательном отверстии», Журнал биомеханики 36 , № 10 (2003): 1511–1521 гг.

Предыдущая статья Ваши ноги задом наперёд Следующая статья Учителя существ в местном зоопарке

Как эволюция превысила оптимальную структуру костей у прыгающих грызунов

Опубликовано:

17 октября 2022 г.

Автор:

Дэн Ньюман, Инженерный колледж

Контакт:

• Кейт Макалпайн

Социальные сети:

Кости, отдельные у мелких тушканчиков, полностью срастаются у крупных, но костные структуры, лучше всего рассеивающие нагрузки при прыжках, срастаются лишь частично

Двуногий тушканчик, один из видов грызунов, включенных в исследование непредсказуемости движений животных. Изображение предоставлено: Талия Мур и Ким Купер.

Кости стопы, которые у мелких прыгающих грызунов разделены, у их более крупных собратьев срослись, и группа исследователей из Мичиганского и Калифорнийского университетов в Сан-Диего захотела узнать почему.

Похоже, что когда эволюция поставила кости тушканчиков на путь слияния, они превышают оптимальную степень слияния — структуру, которая лучше всего рассеивает нагрузки от прыжков и приземлений — чтобы стать полностью связанными.

Это открытие может помочь в разработке будущих роботизированных ног, способных выдерживать более высокие нагрузки, связанные с быстрыми всплесками быстрого передвижения.

Тушканчики — пустынные грызуны, которые хаотично прыгают на двух ногах, чтобы избежать хищников. На генеалогическом древе тушканчиков эти две ноги могут выглядеть очень по-разному: есть виды, которые весят всего три грамма, и те, которые весят 400 граммов, а более тяжелые виды имеют совершенно разные кости стоп или плюсневые кости. Более легкие тушканчики похожи на большинство других млекопитающих, включая человека: их плюсневые кости стопы отделены друг от друга.

«Мы хотели выяснить, почему мы видим эти сросшиеся кости только у более крупных тушканчиков», — сказала Карла Натали Вильясис Нуньес, докторант Университета Массачусетса в области машиностроения и первый автор исследования в Proceedings of the Royal Society B.

«Мы обнаружила, что сросшиеся кости демонстрируют более низкие нагрузки, чем несросшиеся кости, тем самым укрепляясь при более высоких нагрузках», — сказала она. «Но мы также обнаружили, что частично сросшиеся кости испытывают даже более низкие напряжения, чем полностью сросшиеся кости. Одна из гипотез состоит в том, что у полностью сросшихся тушканчиков эволюционный скачок».

Чтобы изучить работу костей у разных видов, исследователи выполнили микро-КТ музейных образцов и построили 3D-модели плюсневых костей тушканчика в программном обеспечении, затем масштабировали их до одинаковых размеров и подвергали стресс-тестам, когда они ударялись, сгибались и прыгали с поверхность.

Меньшие тушканчики имеют три отдельные плюсневые кости, которые способны поддерживать небольшой рост грызуна, даже если он используется для прыжков с высокой отдачей. Более поздние, более крупные виды тушканчиков полностью слили эти три кости в одну. У видов с промежуточным весом есть что-то среднее: плюсневая кость с внутренними остатками кости, которая частично срослась вместе, как пучок палочек.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Сообщение, опубликованное U-M Engineering (@michiganengineering)

Талия Мур

«Наша междисциплинарная команда применила самые современные инженерные методы, чтобы разгадать эволюционную загадку», — сказала Талия Мур, UM доцент кафедры робототехники и старший автор исследования.

«Эволюция достигла выгодной точки частичного слияния геометрии, но затем эволюционный импульс, возможно, продолжился для полного слияния плюсневых костей. Поскольку полностью сросшихся костей все еще достаточно, чтобы не сломаться, вероятно, не было никакого эволюционного давления, чтобы остановить слияние».

Исследовательская группа отмечает, что подобный анализ может помочь обнаружить другие способы изменения формы скелета для компенсации по мере того, как виды эволюционировали от четвероногих, или ходячих на четырех ногах, к двуногим.

«В то время как кенгуру, приматы и другие грызуны сошлись на двух ногах, динамика их передвижения и анатомические изменения, связанные с этим сдвигом, в каждом случае совершенно разные», — сказал Эндрю Рэй, студент бакалавриата, изучающий материаловедение и инженерию в лаборатории Мура. .

«Посредством аналогичного анализа мы смогли смоделировать, как кости стопы вымерших предков человека могли испытывать стресс во время ходьбы, бега или других движений».

Дополнительным автором является Кимберли Купер, профессор биологии развития Калифорнийского университета в Сан-Диего, которая вместе с Муром сформулировала идею проекта во время отдельного исследования, отслеживающего эволюцию и развитие метатарзального слияния у тушканчиков.