Скелет свободной нижней конечности
Скелет свободной нижней конечности (skeleton membri inferioris liberi) состоит из бедренной кости, двух костей голени и костей стопы. Кроме того, к бедру примыкает еще небольшая (сесамовидная) кость — надколенник.
Бедренная кость
Бедренная кость, femur, представляет самую большую и толстую из всех длинных трубчатых костей. Как все подобные кости, она является длинным рычагом движения и имеет соответственно своему развитию диафиз, метафизы, эпифизы и апофизы.
Верхний (проксимальный) конец бедренной кости несет круглую суставную головку, caput femoris (эпифиз), несколько книзу от середины на головке находится небольшая шероховатая ямка, fovea captits femoris, — место прикрепления связки головки бедренной кости.
Головка соединена с остальной костью посредством шейки, collum femoris, которая стоит к оси тела бедренной кости под тупым углом (около 114—153°); у женщин в зависимости от большей ширины их таза угол этот приближется к прямому. У места перехода шейки в тело бедренной кости выдаются два костных бугра, называемых вертелами (апофизы).
Большой вертел, trochanter major, представляет верхнее окончание тела бедренной кости. На медиальной его поверхности, обращенной к шейке, находится ямка, fossa trochanterica.
Малый вертел, trochanter minor, помещается у нижнего края шейки с медиальной стороны и несколько кзади. Оба вертела соединяются между собой на задней стороне бедренной кости косо идущим гребнем, crista intertrochanterica, и на передней поверхности — linea intertrochanterica. Все эти образования — вертелы, гребень, линия и ямка обусловлены прикреплением мышц.
Тело бедренной кости несколько выгнуто кпереди и имеет трехгранно-закругленную форму; на задней его стороне имеется след прикрепления мышц бедра, linea aspera (шероховатая), состоящая из двух губ — латеральной,labium laterale, и медиальной, labium mediale.
Обе губы в проксимальной своей части имеют следы прикрепления соименных мышц, латеральная губа — tuberositas glutea, медиальная — linea pectinea. Внизу губы, расходясь между собой, ограничивают^ на задней поверхности бедра гладкую треугольную площадку, facies poplitea.
Нижний (дистальный) утолщенный конец бедренной кости образует два округлых заворачивающихся назад мыщелка, condylus medialis и condylus lateralis (эпифиз), из которых медиальный больше выдается книзу, чем латеральный.
Однако, несмотря на такое неравенство по величине обоих мыщелков, последние располагаются на одном уровне, так как в своем естественном положении бедренная кость стоит косо, причем ее нижний конец располагается ближе к средней линии, чем верхний.
С передней стороны суставные поверхности мыщелков переходят друг в друга, образуя небольшую вогнутость в сагиттальном направлении, facies patellaris, так как к ней прилегает своей задней стороной patella при разгибании в коленном суставе. На задней и нижней сторонах мыщелки разделяются глубокой межмыщелковой ямкой, fossa intercondylar.
Сбоку на каждом мыщелке выше его суставной поверхности находится по шероховатому бугру, называемому epicondylus medialis у медиального мыщелка и epicondylus lateralis у латерального.
Окостенение. На рентгеновских снимках проксимального конца бедренной кости новорожденного виден только диафиз бедра, так как эпифиз, метафиз и апофизы (trochanter major et minor) находятся еще в хрящевой фазе развития.
Рентгенологическая картина дальнейших изменений определяется появлением точки окостенения в головке бедренной кости (эпифиз) на 1-м году, в большом вертеле (апофиз) на 3—4-м году и в малом вертеле на 9—14-м году. Сращение же идет в обратном порядке в возрасте от 17 до 19 лет.
Учебное видео анатомии бедренной кости
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 21.07.2021
Анатомия тазобедренного сустава
Из-за того, что человек в результате эволюции встал на две ноги, тазобедренный сустав у него является основным опорным суставом и несет значительную нагрузку при ходьбе, беге, переносе тяжестей.
Тазовые кости участвуют в образовании трех сочленений: лобкового симфиза, парного крестцово-подвздошного сустава и парного тазобедренного сустава. Форму тазобедренного сустава можно представить в виде шара, расположенного в глубоком гнезде округлой формы. Лобковый симфиз и крестцово-подвздошный сустав малоподвижны, а в шаровидном (или, точнее, чашеобразном) тазобедренном суставе, обеспечивающем одновременно устойчивость тела и подвижность ноги, возможен большой объем движений.
Суставная впадина тазобедренного сустава образована тазовой костью и называется вертлужной (ацетабулярной) впадиной. По краю впадины располагается вертлужная губа — волокнисто-хрящевое образование. Она увеличивает глубину впадины на 30%, но главная ее функция состоит в равномерной смазке суставного хряща головки бедренной кости синовиальной жидкостью (суставной). Создавая присасывающий эффект, она укрепляет тазобедренный сустав.
Внутри вертлужной впадины находится головка бедренной кости, которая связана с телом бедренной кости при помощи шейки. Часто шейку бедренной кости называют «шейкой бедра», но это жаргонизм. Несколько ниже шейки бедра находятся костные возвышения, называемые большим и малым вертелами. К ним прикрепляются мощные мышцы.
Тазобедренный сустав прикрыт мышцами ягодичной области сзади и мышцами передней группы бедра спереди. Головка бедренной кости, расположенная в ацетабулярной впадине, покрыта суставным хрящом. Суставной хрящ в тазобедренном суставе в среднем достигает 4 мм в толщину, имеет очень гладкую поверхность белесоватого цвета и плотноэластическую консистенцию. Благодаря наличию суставного хряща значительно уменьшается трение между соприкасающимися суставными поверхностями.
Новости
— Что такое перелом проксимального отдела бедренной кости?
(ППОБК) – это внеклассификационное понятие, объединяющее принципы обследования и лечению больных переломами головки бедренной кости, переломы шейки бедренной кости, чрезвертельные, межвертельные и подвертельные переломы.
— Из-за чего такие переломы возникают чаще всего и насколько опасны для жизни?
— Люди какого возраста находятся в группе риска по переломам бедренной кости? Среди них больше мужчин или женщин?
С возрастом риск получить ППОБК увеличивается: в 50 лет он составляет 1,8%, в 60 лет – 4%, в 70 лет – 18%, а в 90 лет – 24%.
— Что становится причиной таких травм у молодых людей?
Высокоэнергетические травмы с приложением большой кинетической энергии (ДТП, Падение с высоты)
— Каковы диагностика и методы лечения в вашей больнице?
Лучевой метод диагностики –рентгенография обзорная+на стороне повреждения в двух проекциях. В связи с тем, что частота рентгенонегативных переломов ШБК составляет 3-4%, при несоответствии клинических и рентгенологических данных должна быть проведена КТ.
После подтверждения ППОБК методами лучевой диагностики, пациент должен быть госпитализирован в стационар.
Лечение оперативное в 90 и более процентов, с целью восстановления опороспособности и ранней мобилизации и реабилитации, для всех и для нас это приоритет.
— Отличаются ли подходы в лечении в России от европейских?
Стараемся, чтобы наш подход в тактике лечения был приближен к европейскому и американскому, где оперативная активность 99 %
У нас в клинике 96 %. Все методы оперативного лечения и все металлоконструкции современные.
Наше травматологическое сообщество перенимает опыт работы европейских коллег в данном направлении
За стандарт взяты 6 принципов т.н., Голубой книги
— Что такое остеопороз? Как он себя проявляет на ранних стадиях?
Остеопороз – метаболическое заболевание скелета, характеризующееся снижением костной массы, нарушением микроархитектоники костной ткани и как следствие переломами при минимальной травме.
До развития низкотравматического перелома, ключевого осложнения, остеопороз не имеет клинических проявлений.
— Можно ли это заболевание предотвратить?
Профилактика остеопороза включает мероприятия, направленные на максимальный набор пика костной массы у детей и молодых людей, поддержание костной массы и 60 предупреждение падений у здоровых людей старшей возрастной группы и профилактику падений и переломов у лиц с диагностированным переломом в анамнезе и с остеопорозом.
— Есть генетические предпосылки к этому заболеванию?
В данном случае все происходит по принципу известной пословицы «Куда мать, туда и дочь». На сегодняшний день известно, что максимальная минеральная плотность костной ткани и последующая степень ее потери генетически запрограммированы. Но до сих пор отсутствуют подходящие для клинической практики генетические тесты, определяющие степень риска остеопороза. Наличие перелома шейки бедра у родителей считается фактором риска развития остеопоротических переломов в будущем у детей.
— Насколько важна роль препаратов кальция в лечении заболевания?
Как говорится, препараты кальция и витамин D лучшие друзья скелета.
Физическая активность, правильное питание, здоровый образ жизни, прием препаратов кальция и витамина D-показана всем пациентам. Ежегодный контроль костной плотности с помощью денситометрии.
Что находится внутри бедренной кости
Структура костной ткани и кровообращение
Кость представляет собой сложную материю, это сложный анизотропный неравномерный жизненный материал, обладающий упругими и вязкими свойствами, а также хорошей адаптивной функцией. Все превосходные свойства костей составляют неразрывное единство с их функциями.
Форма и структура костей являются различными в зависимости от выполняемых ими функций. Разные части одной и той же кости вследствие своих функциональных различий имеют разную форму и структуру, например, диафиз бедренной кости и головка бедренной кости. Поэтому полное описание свойств, структуры и функций костного материала является важной и сложной задачей.
Структура костной ткани
«Ткань» представляет собой комбинированное образование, состоящее из особых однородных клеток и выполняющих определенную функцию. В костных тканях содержатся три компонента: клетки, волокна и костный матрикс. Ниже представлены характеристики каждого из них:
Клетки: В костных тканях существуют три вида клеток, это остеоциты, остеобласт и остеокласт. Эти три вида клеток взаимно превращаются и взаимно сочетаются друг с другом, поглощая старые кости и порождая новые кости.
Костные клетки находятся внутри костного матрикса, это основные клетки костей в нормальном состоянии, они имеют форму сплющенного эллипсоида. В костных тканях они обеспечивают обмен веществ для поддержания нормального состояния костей, а в особых условиях они могут превращаться в два других вида клеток.
Остеобласт имеет форму куба или карликового столбика, они представляют собой маленькие клеточные выступы, расположенные в довольно правильном порядке и имеют большое и круглое клеточное ядро. Они расположены в одном конце тела клетки, протоплазма имеет щелочные свойства, они могут образовывать межклеточное вещество из волокон и мукополисахаридных белков, а также из щелочной цитоплазмы. Это приводит к осаждению солей кальция в идее игловидных кристаллов, расположенных среди межклеточного вещества, которое затем окружается клетками остеобласта и постепенно превращается в остеобласт.
Остеокласт представляет собой многоядерные гигантские клетки, диаметр может достигать 30 – 100 µm, они чаще всего расположены на поверхности абсорбируемой костной ткани. Их цитоплазма имеет кислотный характер, внутри ее содержится кислотная фосфотаза, способная растворять костные неорганические соли и органические вещества, перенося или выбрасывая их в другие места, тем самым ослабляя или убирая костные ткани в данном месте.
Костные волокна в основном состоит из коллагенового волокна, поэтому оно называется костным коллагеновым волокном, пучки которого расположены послойно правильными рядами. Это волокно плотно соединено с неорганическими составными частями кости, образуя доскообразную структуру, поэтому оно называется костной пластинкой или ламеллярной костью. В одной и той же костной пластинке большая часть волокон расположена параллельно друг другу, а слои волокон в двух соседних пластинках переплетаются в одном направлении, и костные клетки зажаты между пластинками. Вследствие того, что костные пластинки расположены в разных направлениях, то костное вещество обладает довольно высокой прочностью и пластичностью, оно способно рационально воспринимать сжатие со всех направлений.
Морфология кости
С точки зрения морфологии, размеры костей неодинаковы, их можно подразделить на длинные, короткие, плоские кости и кости неправильной формы. Длинные кости имеют форму трубки, средняя часть которых представляет собой диафиз, а оба конца – эпифиз. Эпифиз сравнительно толстый, имеет суставную поверхность, образованную вместе с соседними костями. Длинные кости главным образом располагаются на конечностях. Короткие кости имеют почти кубическую форму, чаще всего находятся в частях тела, испытывающих довольно значительное давление, и в то же время они должны быть подвижными, например, это кости запястья рук и кости предплюсны ног. Плоские кости имеют форму пластинок, они образуют стенки костных полостей и выполняют защитную роль для органов, находящихся внутри этих полостей, например, как кости черепа.
Кость состоит из костного вещества, костного мозга и надкостницы, а также имеет разветвленную сеть кровеносных сосудов и нервов, как показано на рисунке. Длинная бедренная кость состоит из диафиза и двух выпуклых эпифизарных концов. Поверхность каждого эпифизарного конца покрыта хрящом и образует гладкую суставную поверхность. Коэффициент трения в пространстве между хрящами в месте соединения сустава очень мал, он может быть ниже 0.0026. Это самый низкий известный показатель силы трения между твердыми телами, что позволяет хрящу и соседним костным тканям создать высокоэффективный сустав. Эпифизарная пластинка образована из кальцинированного хряща, соединенного с хрящом. Диафиз представляет собой полую кость, стенки которой образованы из плотной кости, которая является довольно толстой по всей ее длине и постепенно утончающейся к краям.
Костный мозг заполняет костномозговую полость и губчатую кость. У плода и у детей в костномозговой полости находится красный костный мозг, это важный орган кроветворения в человеческом организме. В зрелом возрасте мозг в костномозговой полости постепенно замещается жирами и образуется желтый костный мозг, который утрачивает способность к кроветворению, но в костном мозге по-прежнему имеется красный костный мозг, выполняющий эту функцию.
Надкостница представляет собой уплотненную соединительную ткань, тесно прилегающую к поверхности кости. Она содержит кровеносные сосуды и нервы, выполняющие питательную функцию. Внутри надкостницы находится большое количество остеобласта, обладающего высокой активностью, который в период роста и развития человека способен создавать кость и постепенно делать ее толще. Когда кость повреждается, остеобласт, находящийся в состоянии покоя внутри надкостницы, начинает активизироваться и превращается в костные клетки, что имеет важное значение для регенерации и восстановления кости.
Микроструктура кости
Костное вещество в диафизе большей частью представляет собой плотную кость, и лишь возле костномозговой полости имеется небольшое количество губчатой кости. В зависимости от расположения костных пластинок, плотная кость делится на три зоны, как показано на рисунке: кольцевидные пластинки, гаверсовы (Haversion) костные пластинки и межкостные пластинки.
Кольцевидные пластинки представляют собой пластинки, расположенные по окружности на внутренней и внешней стороне диафиза, и они подразделяются на внешние и внутренние кольцевидные пластинки. Внешние кольцевидные пластинки имеют от нескольких до более десятка слоев, они располагаются стройными рядами на внешней стороне диафиза, их поверхность покрыта надкостницей. Мелкие кровеносные сосуды в надкостнице пронизывают внешние кольцевидные пластинки и проникают вглубь костного вещества. Каналы для кровеносных сосудов, проходящие через внешние кольцевидные пластинки, называются фолькмановскими каналами (Volkmann’s Canal). Внутренние кольцевидные пластинки располагаются на поверхности костномозговой полости диафиза, они имеют небольшое количество слоев. Внутренние кольцевидные пластинки покрыты внутренней надкостницей, и через эти пластинки также проходят фолькмановские каналы, соединяющие мелкие кровеносные сосуды с сосудами костного мозга. Костные пластинки, концентрично расположенные между внутренними и внешними кольцевидными пластинками, называются гаверсовыми пластинками. Они имеют от нескольких до более десятка слоев, расположенных параллельно оси кости. В гаверсовых пластинках имеется один продольный маленький канал, называемый гаверсовым каналом, в котором находятся кровеносные сосуды, а также нервы и небольшое количество рыхлой соединительной ткани. Гаверсовы пластинки и гаверсовы каналы образуют гаверсову систему. Вследствие того, что в диафизе имеется большое число гаверсовых систем, эти системы называются остеонами (Osteon). Остеоны имеют цилиндрическую форму, их поверхность покрыта слоем цементина, в котором содержится большое количество неорганических составных частей кости, костного коллагенового волокна и крайне незначительное количество костного матрикса.
Межкостные пластинки представляют собой пластинки неправильной формы, расположенные между остеонами, в них нет гаверсовых каналов и кровеносных сосудов, они состоят из остаточных гаверсовых пластинок.
Внутрикостное кровообращение
В кости имеется система кровообращения, например, на рисунке показа модель кровообращения в плотной длинной кости. В диафизе есть главная питающая артерия и вены. В надкостнице нижней части кости имеется маленькое отверстие, через которое внутрь кости проходит питающая артерия. В костном мозге эта артерия разделяется на верхнюю и нижнюю ветви, каждая из которых в дальнейшем расходится на множество ответвлений, образующих на конечном участке капилляры, питающие ткани мозга и снабжающие питательными веществами плотную кость.
Кровеносные сосуды в конечной части эпифиза соединяются с питающей артерией, входящей в костномозговую полость эпифиза. Кровь в сосудах надкостницы поступает из нее наружу, средняя часть эпифиза в основном снабжается кровью из питающей артерии и лишь небольшое количество крови поступает в эпифиз из сосудов надкостницы. Если питающая артерия повреждается или перерезается при операции, то, возможно, что снабжение кровью эпифиза будет заменяться на питание из надкостницы, поскольку эти кровеносные сосуды взаимно связываются друг с другом при развитии плода.
Кровеносные сосуды в эпифизе проходят в него из боковых частей эпифизарной пластинки, развиваясь, превращаются в эпифизарные артерии, снабжающие кровью мозг эпифиза. Есть также большое количество ответвлений, снабжающих кровью хрящи вокруг эпифиза и его боковые части.
Верхняя часть кости представляет собой суставный хрящ, под которым находится эпифизарная артерия, а еще ниже ростовой хрящ, после чего имеются три вида кости: внутрихрящевая кость, костные пластинки и надкостница. Направление кровотока в этих трех видах кости неодинаково: во внутрихрящевой кости движение крови происходит вверх и наружу, в средней части диафиза сосуды имеют поперечное направление, а в нижней части диафиза сосуды направлены вниз и наружу. Поэтому кровеносные сосуды во всей плотной кости расположены в форме зонтика и расходятся лучеобразно.
Поскольку кровеносные сосуды в кости очень тонкие, и их невозможно наблюдать непосредственно, поэтому изучение динамики кровотока в них довольно затруднительно. В настоящее время с помощью радиоизотопов, внедряемых в кровеносные сосуды кости, судя по количеству их остатков и количеству выделяемого ими тепла в сопоставлении с пропорцией кровотока, можно измерить распределение температур в кости, чтобы определить состояние кровообращения.
В процессе лечения дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов безоперационным методом в головке бедренной кости создается внутренняя электрохимическая среда, которая способствует восстановлению нарушенной микроциркуляции и активному удалению продуктов обмена разрушенных заболеванием тканей, стимулирует деление и дифференциацию костных клеток, постепенно замещающих дефект кости.
Что находится внутри бедренной кости
Важным компонентом современного образовательного процесса в высшей школе в настоящее время считается научно-исследовательская работа студентов, проведение которой, в соответствии с ФГОС ВПО 3, соответствует формированию профессиональных компетенций 31 и 32 на лечебном и педиатрическом [3; 4]; 33, 34, 35, 36 на медико-профилактическом [5] и 50, 51, 52 на стоматологическом факультетах [6].
Традиционно научно-исследовательская работа студентов подразделяется на учебно-исследовательскую и научно-исследовательскую (УИРС и НИРС, соответственно). Подразумевается, что УИРС проводится на первых годах обучения в вузе. В ходе этой деятельности студенты получают первичные навыки исследовательской работы. К НИРС, в противоположность этому, чаще привлекаются студенты старших курсов. Работа в рамках УИРС имеет больший масштаб – количество студентов велико и должно приближаться к 100% учащихся. В то же время, до принятия ФГОС ВПО 3, В рамках НИРС было задействовано сравнительно небольшое количество студентов. Ситуация изменилась с принятием ФГОС ВПО 3, а особенно после принятия редакционных изменений в федеральные государственные образовательные стандарты группы «Здравоохранение», обобщенные Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России [2]. Согласно этим изменениям, по всем указанным выше специальностям трудоемкость научно-исследовательской работы оценена в 3 зачетные единицы и должна сопровождаться получением зачета всеми без исключения студентами.
В то же время, на кафедре нормальной анатомии ГБОУ ВПО КубГМУ, было принято решение о возможности привлечения к НИР лучших студентов, начиная с первого курса обучения.
В связи с этим, целью нашей работы явилась демонстрация результатов НИРС, проведенных студентами 1 и 2 курсов лечебного факультета, посвященной определению основных параметров бедренной кости правой и левой половины тела и нахождение степени асимметрии между ними.
Антропологические исследования позволяют с большой точностью определить нормальные размеры различных частей человеческого тела, исследовать их изменчивость в процессе онтогенеза и филогенеза. На основании полученных данных можно сделать некоторые выводы о нормальных значениях антропометрических показателей. Изучение асимметрии костей скелета позволяет получить важную информацию для клинической практики [6]. Некоторые различия в размерах (кости верхней конечности) можно объяснить различиями в функциональной нагрузке, тогда как причины отличия костей разных сторон нижней конечности, остаются мало понятными.
Материалы и методы. В работе были исследованы размеры 20 паспортизированных полностью сохранившихся бедренных костей без наличия видимых повреждений, принадлежащих 10 целым скелетам из остеологической коллекции кафедры нормальной анатомии. Основанием для определения показателей асимметрии послужила достоверная информация об отсутствии комбинаций при их монтаже. Все скелеты, с момента их изготовления из останков одного тела, находились в закрывающихся наглухо стеклянных ящиках. Измерения проводили при помощи измерительного ящика, измерительной ленты и штангенциркуля. Всего на каждой кости было измерено по 32 показателя в соответствии с методикой В.П. Алексеева [1]. Для каждого признака каждого скелета определяли количественную оценку двусторонней асимметрии и превращение абсолютных её значений в относительные величины с использованием индекса Wolanski [6] по формуле 
, где 
и 
– значения изучаемого признака справа и слева (dextraetsinistra), что соответствует отнесению разности показателей к их полусумме. Для всех исследованных показателей, в том числе индекса асимметрии, определяли медиану, верхний и нижний квартили выборочного распределения. Данные в работе представлены в виде Me(p25;p75), где Me – медиана (средний квартиль) выборки, p25 и p75 нижний и верхний квартили выборочного распределения, соответственно. Асимметрия считалась достоверной при совпадении знаков всех трех квартилей IA.
Результаты измерений морфометрических показателей и характеристика их асимметрии представлены в таблице.
При анализе результатов обращает на себя внимание, что морфометрические показатели, относящиеся к диафизу бедренной кости, при наличии асимметрии имеют преимущественное увеличение на левой половине тела. Так, медиана общей длины бедренной кости слева на 6,0 мм больше, чем справа. С левой стороны также больше сагиттальный диаметр середины диафиза (на 0,8 мм) и окружность середины диафиза (на 1,0 мм). Но, в то же время, сагиттальный диаметр нижней трети диафиза справа, наоборот, на 1,1 мм больше, чем слева.