Łuki stopy - Arches of the foot
Łuki stopy | |
---|---|
Detale | |
Identyfikatory | |
łacina | Arcus pedis |
Terminologia anatomiczna |
Te łuki stóp , utworzone przez stępu i śródstopia kości, wzmocniona więzadeł i ścięgien , pozwalają stóp , aby utrzymać ciężar ciała w postawie wyprostowanej z najmniejszym ciężarem.
Są one klasyfikowane jako łuki podłużne i poprzeczne .
Struktura
Łuki podłużne
Łuki podłużne stopy można podzielić na łuki przyśrodkowe i boczne.
Łuk środkowy
Łuk środkowy jest wyższy niż łuk podłużny boczny. Składa się z kości piętowej , kości skokowej , trzeszczki , trzech pism klinowych (przyśrodkowej, pośredniej i bocznej) oraz pierwszej, drugiej i trzeciej kości śródstopia .
Jego wierzchołek znajduje się na górnej powierzchni stawowej kości skokowej, a jego dwa końce lub filary, na których spoczywa, to guzowatość podeszwowej powierzchni kości piętowej z tyłu i głowy pierwszej, drugiej i trzeciej kości śródstopia wcześniej. Główną cechą charakterystyczną tego łuku jest jego elastyczność, wynikająca z jego wysokości i liczby małych połączeń pomiędzy jego częściami składowymi.
Jego najsłabszą częścią (tj. częścią najbardziej podatną na nadciśnienie) jest połączenie między kością skokową a łódką, ale ta część jest usztywniona przez więzadło podeszwowe piętowo-jaszczurkowe, czyli więzadło sprężyste, które jest elastyczne i dzięki temu jest w stanie szybko odbudować łuk do pierwotnego stanu po usunięciu zakłócającej siły. Więzadło jest wzmocnione przyśrodkowo przez połączenie z więzadłem naramiennym stawu skokowego i jest podparte słabiej przez ścięgno piszczelowego tylnego , które jest rozłożone w kształcie wachlarza i zapobiega nadmiernemu napięciu więzadła lub takiemu rozciąganiu, jak wydłużyłoby go na stałe.
Łuk jest dodatkowo wspierany przez rozcięgno podeszwowe , małe mięśnie podeszwy stopy (krótkie mięśnie dużego palca), ścięgna piszczelowego przedniego i tylnego oraz Peronæus longus , zginacze długie długiego palca, zginacze długiego palucha i przez więzadła wszystkich zaangażowanych stawów.
Łuk boczny
Łuk boczny składa się z kości piętowej, prostopadłościanu oraz czwartej i piątej kości śródstopia.
Dwie godne uwagi cechy tego łuku to jego solidność i nieznaczne podwyższenie. Dwa silne więzadła, długie podeszwowe i piętowo-kuboidalne podeszwowe , wraz ze ścięgnami prostowników i krótkimi mięśniami małego palca , zachowują jego integralność.
Podstawowy łuk podłużny
Chociaż te łuki przyśrodkowe i boczne można łatwo wykazać jako składowe przednio-tylne łuki stopy, do podstawowego łuku podłużnego przyczyniają się oba i składa się z kości piętowej, prostopadłościanu, trzeciej klinowej i trzeciej kości śródstopia: wszystkie pozostałe kości stopy można usunąć bez niszczenia tego łuku.
Łuk poprzeczny
Oprócz łuków podłużnych stopa posiada szereg łuków poprzecznych.
W tylnej części śródstopia i przedniej części stępu łuki są kompletne, ale pośrodku stępu przedstawiają bardziej cechy półkopuł, których wklęsłości są skierowane w dół i do środka, tak że gdy środkowe brzegi stóp są ułożone w apozycji, powstaje kompletna kopuła stępu. Łuk poprzeczny składa się z trzech pism klinowych, prostopadłościanu i pięciu podstaw śródstopia. Poprzeczny łuk wzmacniają więzadła międzykostne, podeszwowe i grzbietowe, krótkie mięśnie pierwszego i piątego palca (zwłaszcza poprzeczna głowa przywodziciela palucha ) oraz peronæus longus , którego ścięgno rozciąga się pomiędzy filarami łuki.
Funkcjonować
W szczególności łuk podłużny przyśrodkowy tworzy przestrzeń dla tkanek miękkich o właściwościach elastycznych, które działają jak sprężyny, zwłaszcza grubego rozcięgna podeszwowego , przechodzącego od pięty do palców. Ze względu na swoje właściwości elastyczne, te miękkie tkanki mogą rozkładać siły reakcji kontaktu z podłożem przez dłuższy czas, a tym samym zmniejszać ryzyko zużycia lub uszkodzenia układu mięśniowo-szkieletowego, a także mogą magazynować energię tych sił, zwracając ją w następnym kroku i zmniejszając w ten sposób koszt chodzenia, a zwłaszcza biegania, gdzie siły pionowe są większe.
Znaczenie kliniczne
Anatomia i kształt łuku podłużnego i poprzecznego osoby mogą dyktować rodzaje urazów, na które ta osoba jest podatna. Wysokość łuku osoby zależy od wysokości kości trzeszczkowej. Zapadnięcie się łuków podłużnych powoduje tzw. płaskostopie . Osoba z niskim łukiem podłużnym lub płaskostopiem prawdopodobnie będzie stać i chodzić ze stopami w pozycji pronacyjnej , gdzie stopa odwraca się lub toczy do wewnątrz. To sprawia, że osoba jest podatna na ból pięt, ból łuku i zapalenie powięzi podeszwowej . Osoby płaskostopie mogą mieć również większe trudności z wykonywaniem ćwiczeń, które wymagają podpierania ich ciężaru na palcach.
Osoby z wysokimi podłużnymi łukami lub wydrążoną stopą mają tendencję do chodzenia i stania ze stopami w pozycji supinacyjnej, w której stopa odwraca się lub wywija na zewnątrz. Wysokie łuki mogą również powodować zapalenie powięzi podeszwowej, ponieważ powodują rozciąganie powięzi podeszwowej od kości piętowej lub piętowej. Dodatkowo wysokie lub niskie łuki mogą zwiększać ryzyko powstania szyn piszczelowych, ponieważ przednia część piszczelowa musi pracować ciężej, aby stopa nie uderzała o ziemię.
Inne zwierzęta
Małpy niebędące ludźmi (gibony, goryle górskie i nizinne , orangutany , szympansy i bonobo) mają tendencję do chodzenia boczną stroną stopy, czyli z odwróconą stopą, co może odzwierciedlać podstawową adaptację do chodzenia po gałęziach . Często uważa się, że ich stopy nie mają podłużnych łuków, ale odciski stóp wykonane przez dwunożne małpy chodzące, które muszą bezpośrednio lub pośrednio odzwierciedlać nacisk, jaki wywierają, aby się podeprzeć i napędzać, sugerują, że wywierają one mniejszy nacisk na stopę pod środkową częścią śródstopia.
Jednak stopy ludzkie i środkowy łuk podłużny człowieka różnią się tym, że przednia część stopy jest przyśrodkowo skręcona w tylnej części stopy, tak że wszystkie palce mogą jednocześnie stykać się z podłożem, a skręcenie jest tak zaznaczony, że najbardziej przyśrodkowy palec u nogi, duży palec u nogi lub paluch (u niektórych osób drugi palec) ma tendencję do wywierania największej siły napędowej podczas chodzenia i biegania. Nadaje to ludzkiej stopie wygląd „odwrócony” lub stosunkowo skierowany na zewnątrz w porównaniu z innymi małpami człekokształtnymi. Silne skręcenie przedniej części stopy ludzkiej na tylnej części ma tendencję do zwiększania wysokości przyśrodkowego łuku podłużnego. Jednak obecnie istnieją znaczne dowody na to, że noszenie obuwia również uwydatnia wysokość przyśrodkowego łuku podłużnego i że wysokość przyśrodkowego łuku podłużnego również bardzo różni się między osobami i przy różnych prędkościach.
Nie jest jeszcze uzgodnione, w jakim stopniu wczesny przodek człowieka Australopithecus afarensis (3,75 miliona lat temu) uzyskał funkcjonalnie ludzką stopę, ale skręcenie śródstopia widoczne w skamieniałych kostkach tego gatunku oraz w Laetoli ślad w Tanzanii, ogólnie przypisywany temu gatunkowi, z pewnością wydaje się mniej wyraźny niż jest to widoczne w kopalnych łapach Homo erectus (czasami nazywanego Homo georgicus ) z Dmanisi w Gruzji (ok. 1,8 miliona lat temu) i mniej więcej współczesny ślad skamieniałości w Ileret w Kenii przypisywano Homo erectus ergaster .
Zobacz też
Bibliografia
Bibliografia
- Allena (1997). „Ślady ssaków subfosylnych (flandryjskie) w ujściu rzeki Severn, południowo-wschodnia Brytania: mechanika formowania, zachowania i dystrybucji” . Transakcje filozoficzne Royal Society of London . 352 (1352): 181. Kod Bib : 1997RSPTB.352..481A . doi : 10.1098/rstb.1997.0035 . PKW 1691943 .
- Bennetta; i in. (luty 2009). „Wczesna morfologia stóp hominina oparta na 1,5-milionowych śladach z Ileret w Kenii”. Nauka . 323 (5918): 1197-1201. Kod Bibcode : 2009Sci...323.1197B . doi : 10.1126/science.1168132 . PMID 19251625 . S2CID 10861457 .
- D'Aot; i in. (2009). „Eksperymentalnie wygenerowane ślady w piasku: analiza i konsekwencje dla interpretacji śladów kopalnych i kryminalistycznych”. American Journal of Physical Anthropology . 141 : 515. doi : 10.1002/ajpa.21169 . PMID 19927372 .
- D'Aot; i in. (2009). „Skutki zwykłego używania obuwia: kształt i funkcja stopy u rodzimych spacerowiczów boso”. Nauka o obuwiu . 1 (2): 81-94. doi : 10.1080/19424280903386411 . S2CID 56238052 .
- Harcourt-Smitha; Aiello (maj 2004). „Skamieliny, stopy a ewolucja lokomocji dwunożnej człowieka” . Dziennik Anatomii . 204 (5): 403–416. doi : 10.1111/j.0021-8782.2004.00296.x . PMC 1571304 . PMID 15198703 .
- Ker, RF; Bennetta, MB; Bibby, SR; Kester, RC; Aleksander RM (1987). „Sprężyna w łuku stopy ludzkiej”. Natura . 325 (7000): 147-49. Kod Bibcode : 1987Natur.325..147K . doi : 10.1038/325147a0 . PMID 3808070 . S2CID 4358258 .
- MacConaill, MA (1944-1945). „Mechanizm posturalny ludzkiej stopy”. Obrady Królewskiej Akademii Irlandzkiej . Królewska Akademia Irlandzka. 50B : 265-78. JSTOR 20490838 .
- Patak; i in. (2008). „Nowe spojrzenie na korelacje ciśnienia podeszwowego prędkości chodzenia za pomocą pedobarograficznego statystycznego mapowania parametrycznego (pSPM)”. Czasopismo Biomechaniki . 41 (9): 1987-1994. doi : 10.1016/j.jbiomech.2008.03.034 . PMID 18501364 .
- Pontzera; i in. (czerwiec 2010). „Anatomia narządu ruchu i biomechanika homininów Dmanisi” (PDF) . Journal of Human Evolution . 58 (6): 492–504. doi : 10.1016/j.jhevol.2010.03.006 . PMID 20447679 . Zarchiwizowane z oryginału (PDF) dnia 2020-02-26 . Źródło 2019-07-05 .