Морфокинезиологический анализ нижней конечности

Основными движениями, которые выполняет нижняя конеч­ность как целостный орган во время занятий физической культу­рой и спортом, являются следующие:

1. Движения, связанные с опорной функцией, когда нижняя конечность служит опорой для всего тела.

2. Движения, посредством которых нижняя конечность вы­полняет рессорную функцию (в сочетании с опорной функцией) — при различных видах приземления (в прыжке, беге, ходьбе и пр.).

3. Локомоторные движения (в ходьбе, беге и прыжке).

4. Удары по какому-либо предмету (в футболе).

5. Отдаление туловища от места опоры (в гребле, тяжелой ат­летике, при поднимании на носках, в велосипедном спорте и пр.).

6. Движения, связанные с опорной функцией в специфичес­ких положениях тела (при висе на носках или на согнутых ногах).

7. Отталкивание от окружающей водной среды (в плавании).

Эти основные движения нижней конечности могут комбини­роваться друг с другом и усложняться, особенно при асимметрич­ных движениях или положениях тела.

Работа, выполняемая нижней конечностью в каждой из приведенных семи основных групп движений, имеет определенную анатомическую характеристику.

1. Опорная функция нижней конечности проявляется в большей мере в положении стоя с опорой на обе ноги или на одну ног При обычном стоянии нижняя конечность разогнута в коленном и тазобедренном суставах, а в голеностопном находится в среднем положении между сгибанием и разгибанием.

В функциональном отношении суставы нижней конечности связаны между собой, благодаря чему при многих положениях тела закрепление костей в одном суставе влияет на степень их фиксации в смежных суставах. Так. стоя изменить положение костей в одном из трех суставов (тазобедренном, коленном и го­леностопном) невозможно без того, чтобы одновременно не из­менялось положение костей в других суставах. Поэтому момен­ты, способствующие укреплению одного сустава, косвенным путем влияют и на укрепление другого. Известно, что подвздошно-бедренная связка не только препятствует разгибанию в тазо­бедренном суставе, но в натянутом состоянии тормозит враще­ние бедра вокруг вертикальной оси. Принимая во внимание, что: медиальный мыщелок бедра больше латерального, можно счи­тать сгибание в коленном суставе возможным лишь в несколько супинированном положении голени. Следовательно, подвздошно-бедренная связка, укрепляя тазобедренный сустав и тормоз вращение бедра кнаружи, тем самым косвенным путем влияет на укрепление коленного сустава. Однако укрепление тазобед­ренного сустава зависит не только от подвздошно-бедренной связки, но и от работы большого количества мышц. Поэтому мыш­цы -пронаторы бедра своим тонусом косвенным путем влияют на укрепление коленного сустава.

Рассматривая нижнюю конечность в целом, можно видеть. что поперечные оси ее главных суставов не вполне параллельны друг другу и не лежат в одной плоскости. Кроме того, продольные оси бедра и голени находятся под углом приблизительно 170° друг к другу, открытым латерально, что также имеет большое значение для опорной функции нижней конечности, так как затрудняет од­новременное сгибание в ее суставах, благодаря чему, например, в положении стоя облегчается работа мышц.

2. Рессорная функция нижней конечности очень важна, так как уменьшает толчки и сотрясания тела при ходьбе, беге, прыж­ках. Она обусловлена наличием сводов стопы, мышц и внутрисуставных связок. Стопа имеет сводчатое строение в продольном и поперечном направлении, повышающее ее рессорные свойства Своды стопы удерживаются пассивными и активными силами.

К пассивным силам относится натяжение связочного аппа­рата стопы, удерживающего в соприкосновении суставные повер­хности костей, образующих своды стопы. Наиболее крупной связ­кой стопы является длинная подошвенная связка.

К активным силам, удерживающим своды стопы, относится напряжение мышц, которые можно разделить на две группы: 1) длинные мышцы, переходящие на стопу с голени, и 2) короткие мышцы самой стопы. К длинным мышцам относятся, во-первых, длинные сгибатели пальцев, сухожилия которых проходят в переднезаднем направлении по подошвенной стороне стопы Эти мыш­цы работают содружественно с мышцами самой стопы, располо­женными как в средней части ее подошвенной поверхности, так и со стороны большого и малого пальцев. Во-вторых, это длинная малоберцовая мышца, которая, проходя наискось по нижней по­верхности костей предплюсны, способствует удержанию попереч­ного свода. Вместе с передней болыпеберцовой мышцей она уча­ствует в образовании костно-сухожильно-мышечной петли, поддерживающей стопы снизу. К коротким мышцам стопы отно­сится приводящая мышца большого пальца (ее поперечная голов­ка, имеющая на подошвенной стороне стопы поперечное направ­ление). Она удерживает поперечный свод стопы в области головок плюсневых костей

Значение мышц в укреплении сводов стопы очень велико. Ранее было распространено мнение, что. когда стопа не нагруже­на (например, на весу), ее своды более сильно выражены, чем при опоре когда наблюдается как бы некоторое раздавливание стопы. Согласно наблюдениям, проведенным с помощью рентгеновских лучей, нередко происходит обратное. Например, у стоящего чело­века свод стопы выражен несколько лучше, чем у сидящего. Это объясняется тем, что в момент опоры на стопу происходит реак­тивное сокращение мышц, удерживающих ее своды, что увеличи­вает степень их выраженности. Если человека, находящегося в положении стоя, нагружать какой-либо тяжестью, то наступает мгновение, когда своды стопы не могут противостоять давлению тела и дополнительного груза и начинают опускаться. Временное и быстро проходящее уплощение стопы, зависящее от что утомления и растяжения мышц, может возникнуть также при небольших, но длительных нагрузках. Расширение подошвенной поверхности стопы при опоре на нее зависит от того, что ее мягкие ткани играют как бы роль подушки, которая при надавливании сверху уменьшается в вертикальном и увеличивается в поперечном и переднезаднем направлении, хотя размеры, взятые по прямой на самом скелете стопы, при стоянии не увеличиваются, а уменьшаются.

Рессорные свойства нижней конечности зависят от особен­ностей строения и функции не только стопы, но и всей конечнос­ти. В любом приземлении на стопу участвует вся нижняя конеч­ность как аппарат, амортизирующий сотрясения. Это хорошо видно на примере приземления в прыжке. Амортизация такого сотрясе­ния происходит благодаря тому, что все суставы в момент призем­ления оказываются в несколько согнутом состоянии, а мышцы, производящие разгибание в них (в голеностопном — сгибание), рефлекторно напрягаются и позволяют путем уступающей рабо­ты выполнить дальнейшее движение в этих суставах, не допус­кая, однако, крайнего положения.

Рессорную функцию, производя при приземлении уступаю­щую работу, выполняют следующие мышцы (если вести рассмот­рение снизу вверх, т.е. по направлению пути передачи самого сопротивления): на стопе — все мышцы на подошвенной повер­хности; в области голеностопного сустава — мышцы, проходя­щие сзади его поперечной оси (трехглавая мышца голени, зад­няя большеберцовая. длинный сгибатель большого пальца, длинный сгибатель пальцев, малоберцовые мышцы); в области коленного сустава — четырехглавая мышца бедра; в области та­зобедренного сустава — мышцы его задней поверхности, глав­ным образом большая ягодичная, большая приводящая, двугла­вая мышца бедра и пр. При приземлении с пятки (например, в прыжке в длину) амортизационные свойства стопы почти не могут быть использованы и вся работа, связанная с рессорной функцией нижней конечности, падает на остальные ее отделы (поэтому на спортивных площадках применяются искусствен­ные амортизаторы, например, рыхлый песок в яме для призем­ления). Невозможность в данном случае использовать рессорные свойства стопы объясняется тем, что для оттягивания носка тре­буется преодолеть сопротивление со стороны передней группы мышц голени, а кроме того, поскольку к концу полета тело при­ближается к земле под небольшим углом, это оттягивание долж­но быть очень большим, что трудно выполнимо. При беге на ко­роткие дистанции оттягивание носка вполне возможно, так как конечность приближается к опорной поверхности почти под пря­мым углом. Здесь это оттягивание играет и другую роль: умень­шает действие противоотдачи и иногда увеличивает длину шага Использование же всей стопы, начиная с носка, в качестве рессорного аппарата всегда требует большого напряжения мышц. В ходьбе приземление обычно производится с пятки, как в боль­шинстве случаев и в беге на длинные дистанции.

3. Локомоторная функция нижней конечности заключается главным образом в том. что, производя отталкивание от опорных поверхностей, она обеспечивает возможность активного переме­щения всего тела в пространстве при ходьбе, беге и прыжках. Ра­бота нижней конечности при этом сводится к тому, что первона­чально сближенные проксимальный и дистальный ее концы отдаляются друг от друга благодаря движениям в суставах. Вслед­ствие этого тело получает толчок, перемещающий его в простран­стве. Анализируя движения опорной ноги, следует выделить сги­бание стопы, разгибание в коленном и тазобедренном суставах, а также движения таза в тазобедренном суставе.

4. При ударах, выполняемых нижней конечностью, дисталь­ный ее конец движется свободно. Подобное движение наблюдает­ся при выполнении ряда гимнастических упражнений, а также при беге, ходьбе (во время переноса ноги из положения заднего шага в положение переднего шага и пр.). В этих движениях актив­ная и пассивная недостаточность двусуставных мышц играет важ­ную роль, определяя подвижность отдельных звеньев ноги.

Характерно, что при согнутом положении бедра разгибание голени в коленном суставе затруднено из-за пассивной недоста­точности «седалищно-голенных» мышц (двуглавой бедра, полусухожильной, полуперепончатой) и отчасти из-за активной недо­статочности четырехглавой мышцы бедра. При разогнутом бедре сгибание голени может быть затруднено из-за пассивной недоста­точности прямой мышцы бедра и активной недостаточности на­званных «седалищно-голенных» мышц.

При разогнутой в коленном суставе голени затруднено раз­гибание стопы в голеностопном суставе в силу пассивной не­достаточности икроножных мышц и активной недостаточнос­ти передних мышц голени. При согнутой в коленном суставе голени в некоторых случаях (особенно у детей) может быть несколько затруднено сгибание стопы в результате активной недостаточности мышц задней поверхности голени и пассив­ной недостаточности мышц ее передней поверхности. Однако, в последнем случае имеют значение также и возрастные осо­бенности: у детей в области голеностопного сустава отмечает­ся большая подвижность в тыльную сторону и меньшая в по­дошвенную, у взрослых наоборот

Когда стопа не закреплена, сначала происходит движение в тазобедренном, затем в коленном, в голеностопном суставах и. наконец, в суставах стопы.

Эти движения совершаются почти одновременно или после­довательно друг за другом; причем в большинстве случаев движе­ния бедра заканчиваются несколько раньше, чем движения голени, а движения голени — раньше, чем движения стопы. Относитель­ная скорость движения каждого звена обычно неодинакова.

5. При отдалении туловища от места опоры происходит разгибание в тазобедренном и коленном и сгибание в голеностоп­ном суставе.

Длинные сгибатели пальцев, в частности, большого, при опоре только дистальной частью стопы производят сгибание стопы в голеностопном суставе и (в силу сопротивления) пассивное раз­гибание в плюснефаланговых суставах. Мышцы задней поверх­ности голени, в том числе трехглавая, задняя большеберцовая сги­батели пальцев, а кроме того, и мышцы латеральной поверхности голени (малоберцовые) при опоре на всю подошвенную поверх­ность производят не сгибание стопы в голеностопном суставе, а разгибание голени. Таким образом, они косвенно участвуют в раз­гибании коленного сустава.

При поднятии тяжести подошвенная поверхность стопы фик­сирована, но таз не полностью фиксирован, и его отклонение назад возможно. При этом напряжение мышц задней поверхности бедра способствует разгибанию и удержанию таза, а вместе с тем и всего туловища в тазобедренном суставе. Разгибание же в коленном сус­таве происходит за счет работы четырехглавой мышцы бедра. Ма­лоберцовые, камбаловидная и лежащие под ней мышцы, произво­дят разгибание голени в голеностопном суставе, вместе с тем способствуют разгибанию ее в коленном суставе. Терминологичес­ки здесь более правильно говорить о разгибании бедра в коленном суставе по отношению к голени, а не наоборот, так как в данном случае голень является менее подвижной частью тела, чем бедро.

При выполнении некоторых физических упражнений (напри­мер, в гребле, в велосипедном спорте), когда стопа и наклоненный вперед таз фиксированы, отмечаются некоторые особенности в работе мышц. Мышцы задней поверхности бедра (двуглавая, по­лусухожильная и полу перепончатая) могут работать как синергисты четырехглавой мышцы бедра, т.е. способствовать не сгиба­нию в коленном суставе, а разгибанию в нем. Эти мышцы при незафиксированных голени и стопе производят сгибание голени в коленном суставе и разгибание бедра в тазобедренном. При фик­сировании голени они сгибают бедро в коленном суставе по отно­шению к голени, а при фиксированных бедре и голени разгибают таз в тазобедренном суставе. К этому следует добавить, что при движениях, связанных с надавливанием стопой на какой-либо предмет, к действию мышц-разгибателей ноги в тазобедренном и коленном суставах и сгибателей в голеностопном суставе и суста­вах стопы присоединяется действие силы тяжести, причем не толь­ко самой ноги, но и других звеньев тела. Например, при езде на велосипеде для увеличения силы давления стопы на педаль ис­пользуется сокращение ряда групп мышц, в частности, мышц ту­ловища и верхней конечности (велосипедист держится за руль).

6. При выполнении движений, связанных с опорной функци­ей в специфических положениях тела, таких, как вис на носках или на согнутых ногах, работа нижней конечности характеризу­ется тем, что тело имеет опору на тыльную поверхность носка сто­пы или же на заднюю поверхность верхнего отдела голени. При висе на носках в сильно напряженном состоянии оказываются мышцы тыльной поверхности стопы и передней поверхности го­лени: короткий разгибатель большого пальца, короткий разгиба­тель пальцев, длинный разгибатель большого пальца, длинный разгибатель пальцев, передняя большеберцовая и третья малобер­цовая мышцы. Эти мышцы значительно слабее мышц задней по­верхности голени, и поэтому данное упражнение выполнять до­вольно трудно. В этом отношении вис на согнутых ногах значительно проще, так как при его выполнении работает вся мощ­ная группа мышц-сгибателей голени в коленном суставе (порт­няжная, нежная, двуглавая, полусухожильная и полуперепонча­тая, а также подколенная и икроножная мышцы).

7. При отталкивании тела от окружающей водной среды (в плавании) работа нижней конечности имеет целый ряд особен­ностей, зависящих от способа плавания. При плавании способом брасс на груди после предварительного разведения и сгибания ног в тазобедренном и коленном суставах производится их резкое при­ведение и разгибание. Из всего цикла движений именно эти тре­буют наибольшего мышечного напряжения. Они выполняются при участии всех приводящих мышц (большой, длинной, короткой приводящих, тонкой, гребенчатой), также мышц-разгибателей го­лени и сгибателей стопы. В результате прежде всего приведения ног происходит как бы выдавливание массы воды, находящейся между ними, и отталкивание тела от этой массы.

При плавании способом кроль в тазобедренном суставе вы­полняются попеременные движения бедра вверх и вниз по отно­шению к горизонтальной плоскости, проходящей через его центр. Работа мышц, окружающих этот сустав, характеризуется тем. что для «верхней» ноги наибольшая сила их сокращения необходима при движении ее вниз до горизонтальной плоскости, а для «ниж­ней» ноги — при движении ее вверх до этой же плоскости. Даль­нейшее движение нижних конечностей совершается в значитель­ной мере в результате «баллистического» действия сгибателей и разгибателей бедра.

При асимметричных положениях и движениях тела работа нижней конечности как целого органа усложняется. Так, в стойке на одной ноге, особенно при согнутом или наклоненном вперед туловище, для фиксации таза в тазобедренном суставе участия одних только мышц, расположенных на его передней или задней поверхности, недостаточно; необходима также работа мышц, рас­положенных с латеральной или медиальной стороны этого суста­ва, в зависимости от того, как будет проходить вертикаль ОЦТ тела по отношению к сагиттальной оси сустава. Если она прохо­дит медиально, то для фиксации таза необходимо участие мышц, отводящих бедро, но работающих в данном случае при дистальной опоре (средней и малой ягодичных, грушевидной, внутрен­ней запирательной, близнецовых). Однако эти мышцы недоста­точно сильны, чтобы удерживать таз в горизонтальном положении, и обычно в положении на одной ноге наблюдается некоторый на­клон таза в сторону противоположной ноги. Если вертикаль ОЦТ тела проходит латерально от сагиттальной оси тазобедренного сустава, то для удержания таза требуется напряжение мышц, при­водящих бедро.

Степень подвижности в тазобедренном суставе зависит не только от строения самого сустава, но также от положения боль­шого вертела по отношению к верхнему краю вертлужной впади­ны и от устройства связочного и мышечного аппаратов. Для мак­симального отведения бедра требуется его супинированное положение, при котором большой вертел не может служить пре­пятствием для движения. Поэтому при упражнении «большой бат­ман в сторону» бедру придают супинированное положение. При таком упражнении, как «шпагат», когда одна нога сильно согнута в тазобедренном суставе, а другая, наоборот, разогнута, препят­ствием служит натяжение связок и мышц. Возможно положение, при котором на одной ноге сильно растянуты двусуставные мышцы задней поверхности бедра. а на другой гюдвздошно-бедренная связка и передняя группа мышц тазобедренного сустава (пор­тняжная, прямая мышца бедра, напрягатель широкой фасции, гре­бенчатая, подвздошно-поясничная). Столь сильное растяжение связочного и мышечного аппаратов может быть достигнуто систе­матическим упражнением, а в некоторых случаях обусловлено в известной мере прирожденной способностью Наклон таза в сто­рону в шпагате составляет 16-18°, а поворот таза вокруг продоль­ной оси тела — 28—32°. Тренировка в этом упражнении способ­ствует увеличению амплитуды движений при занятии такими видами спорта, как барьерный бег, футбол и пр.

Для выполнения шпагата в сторону (поперечного шпагата) препятствием, как уже говорилось, являются большие вертелы, и обычно у лиц, выполняющих это упражнение, можно отметить некоторые индивидуальные особенности в строении большого вер­тела и тазобедренного сустава.

При приседании и поднимании на носки (как на двух ногах, так и на одной) сокращаются одни и те же мышцы, с той лишь разницей, что в первом движении они выполняют преодолеваю­щую работу; а во втором уступающую. Местом опоры стопы при поднимании на носки и опускании являются не только головки плюсневых костей и подошвенные поверхности пальцев, но так­же сесамовидные кости. При этих движениях вся стопа может быть уподоблена рычагу второго рода, хотя возможны положения и дви­жения стопы, когда она функционирует как рычаг первого и тре­тьего рода.

СМЕЩЕНИЕ СЕРДЦА,