Мышцы коленного сустава [1938 Лесгафт П.Ф. - Анатомия мышечной системы]

В коленном суставе соответственно двум основным движениям - сгибанию и повороту - необходимо наличие главным образом группы сгибателей и разгибателей; поворот же может совершаться теми мышцами из этой группы, которые прикрепляются линеарно в продольном направлении и равнодействующая которых перекрещивает продольную ось голени. Здесь так же, как и в бедренном суставе, мы должны различать действие мышц при верхней и при нижней опоре. Из всех мышц коленного сустава наиболее сильными должны быть разгибатели, так как при изменениях положения тела и при движениях они принимают наибольшее участие в уравновешивании туловища и в движении голени.

Верхняя и нижняя конечности человека, как это было уже описано в отделе костной системы, при своем развитии претерпевают перемещение (закручивание вокруг продольной оси). Обе конечности в первый период развития расположены разгибательными поверхностями латерально, а сгибательными - медиально. В дальнейшем ходе развития обе конечности изменяют свое положение, поворачиваясь вокруг своих продольных осей в противоположном направлении. Таким образом на плече и предплечьи разгибательная поверхность оказывается повернутой кзади, а на бедре и голени - кпереди. Лучевая кость и большой палец кисти лежат латерально, а большеберцовая кость и большой палец стопы медиально. Поэтому и мышечные группы у обеих конечностей располагаются различно: тогда как разгибатели локтя, которые производят в этом суставе сгибание назад, помещаются на задней поверхности верхней конечности, разгибатели коленного сустава располагаются спереди. Следовательно, передняя группа мышц коленного сустава будет разгибающей, а задняя сгибающей.^*

^* (Это перемещение костей конечности в зародышевой жизни дает возможность разобраться в кажущемся противоречии в терминологии мышц конечностей. В большинстве случаев сгибателями называются мышцы, производящие сгибание вперед, а разгибателями - сгибающие назад. На нижней же конечности, в зависимости от вышеупомянутого перемещения, мы имеем в бедренном суставе разгибатели, расположенные на задней поверхности; в коленном и в суставах пальцев стопы - на передней поверхности. Что же касается голеностопного сустава, то сгибание, производимое вперед, называется тыльным сгибанием, а сгибание назад - подошвенным. Мышцы же, производящие эти движения, носят название не на основании производимого ими действия, а на основании их местоположения.)

Сгибатели и разгибатели коленного сустава

Четырехглавая мышца бедра, или разгибатель голени (m. quadriceps femoris, s. m. extensor cruris, рис. 61-в, 7, 6). Эта мышца принимает главное участие в разгибании голени. Занимает почти всю переднюю поверхность бедра. Относительно числа головок этой мышцы существует разногласие. Немецкие анатомы считают самую поверхностную часть ее - длинную головку, или прямую мышцу бедра (n. rectus femoris, рис. 61-6 )- за отдельную самостоятельную мышцу. В остальной мышечной массе одни различают только две широких головки-наружную (vastus externus, рис. 62-3) и внутреннюю (vastus internus, рис. 62-2). Другие анатомы еще выделяют третью, среднюю (vastus intermedius, s. m. cruralis, рис. 62-4). Французские же анатомы считают разгибатель голени четырехглавой мышцей, включая в него и прямую мышцу бедра. Объединение этих четырех голоаок в одну мышцу позволяет сравнить ее с разгибателем локтя, в том случае если и там принимать четвертую локтевую мышцу не за самостоятельную, а за четвертую головку трехглавого разгибателя локтя (П. Лесгафт).

В данном руководстве мы будем держаться взглядов французских анатомов, рассматривая эту мышцу как четырехглавый разгибатель голени, состоящий из четырех головок. Одна из головок, поверхностная, переходит через два сустава: бедренный и коленный; а остальные имеют отношение только к одному коленному суставу.

Поверхностная головка - прямая мышца бедра (m. rectus femoris, рис. 61-6), как уже было указано при разборе бедренного сустава, имеет верхнее прикрепление на подвздошной кости двумя хорошо развитыми сухожильями: одно начинается на нижней передней ости подвздошной кости, переходит по прямому направлению в мышечное тело; второе идет дугообразно, начинаясь от шероховатости вокруг вертлужной впадины и отчасти от сумочной связки бедренного сустава. Оба эти сухожилья, соединяясь в одно, образуют свод, укрепляющий бедренный сустав, в особенности при разгибании туловища, когда головка бедренной кости выдается наиболее вперед и стремится растянуть переднюю стенку сумки бедренного сустава. Волокна прямой мышцы бедра, собираясь вместе, образуют мышечное тело веретенообразной формы с ясным перистым расположением волокон. На несколько сантиметров выше основания надколенной косточки оно переходит в крепкое плоское сухожилье, которое, соединяясь с остальными головками разгибателя бедра, прикрепляется к верхнему краю надколенной косточки поверхностнее всех остальных головок. Надколенную косточку, однако, нельзя рассматривать как место приложения силы этой наиболее развитой мышцы человеческого тела, так как она является сесамовидной косточкой, заложенной в толще сухожилья мышцы, и имеет значение для увеличения угла, под которым мышца подходит к кости в месте приложения своей силы. Местом прикрепления прямой мышцы бедра следует считать бугор большеберцовой кости, к которому сухожилье мышцы подходит в виде собственной связки надколенной косточки (lig. patellae, рис. 61; 62-5), прикрепляющейся к бугристости большеберцовой кости.

Надколенная косточка не соединяется непосредственно с соседними костями и прямого отношения к суставу не имеет; она укрепляется связками, отходящими с обеих сторон от мыщелков бедра и сливающимися с боковыми частями сухожилья четырехглавого разгибателя голени. Между сухожильем этой мышцы, иначе говоря, собственной связкой надколенной косточки и большеберцовой костью, находится слизистая сумочка (bursa mucosa subpatellaris, s. infrapatellaris, рис. 72-24) для уменьшения трения. Сумочка эта никогда не сообщается с суставом, так как отделяется от его синовиальной оболочки большим количеством жира, выполняющим здесь синовиальные складки сустава, так называемые крыловидные связки (lig. ala-ies). Между сухожильем и бедренной костью выше надколенной косточки имеется также слизистая сумочка (bursa mucosa supra-patellaris), прилегающая непосредственно к сумке сустава или к существующему здесь иногда синовиальному выпячиванию, с которым она часто сообщается.

Верхнее прикрепление широкой наружной головки разгибателя голени (vastus externus, рис. 61-7, 62-3) начинается от наружной поверхности основания большого вертела, от наружной шероховатой линии бедренной кости, от наружной межмышечной перегородки и в некоторой степени от наружной поверхности бедра. От этих мест прикрепления волокна спускаются вниз,-верхние совсем вертикально, а нижние дугообразно,- окружая бедренную кость. Все это прикрепление занимает две верхние трети бедренной кости; внизу же наружная головка лежит свободно, а ниже ее от кости начинаются волокна средней головки.

Внутренняя широкая головка (vastus internus, рис. 62-2, 61-8) разгибателя голени меньшей величины, чем наружная, она начинается с поверхности кости целым рядом волокон, соединяющих ее с средней головкой, что и заставляет многих считать эти две головки за одну. Стоит только разрезать внизу это соединение, и тогда отчетливо обнаруживается разделение их прикреплений на кости: они отделены друг от друга всей внутренней поверхностью бедра, которая здесь совершенно свободна от мышечных прикреплений. Верхнее прикрепление внутренней широкой головки разгибателя начинается от внутренней губы шероховатой линии бедра, почти у места прикрепления сумки бедренного сустава. Волокна ее идут сверху и сзади вниз и вперед, окружая бедренную кость.

Средняя широкая (промежуточная) головка (vastus intermedins s. cruralis, рис. 62-4) разгибателя голени, прикрытая с обеих сторон только что описанными наружной и внутренней головками, располагается на наружной и передней поверхности бедренной кости. Она начинается с этих обеих поверхностей и получает еще волокна от наружного и внутреннего края бедренной кости. Средние ее волокна спускаются прямо вниз, а наружные и внутренние идут косо к средней линии конечности, к сухожильному растяжению, соединяющемуся с сухожильями наружной и внутренней головок.

Сухожилье, образованное, всеми этими мышечными головками, прикрепляется по наружному, внутреннему и верхнему краю надколенной косточки, сливаясь с укрепляющими ее связками и с апоневрозом. Далее сухожилье (рис. 62-5) переходит через надколенную косточку и продолжается в виде собственной связки надколенной косточки, прикрепляющейся к бугру болынеберцовой кости. Слияние сухожилья сверху надколенной косточки с укрепляющими ее связками и с апоневрозом, дает возможность производить разгибание в коленном суставе даже при нарушении собственной связки надколенной косточки.

Глубже широкой средней головки разгибателя голени от передней поверхности бедренной кости начинается мышца в виде нескольких пучков или в виде сплошной мышечной пластинки, волокна которой оканчиваются на сумочной связке голенного сустава. Эта мышца носит название мышцы коленного сустава (m. articularis genu, s. subcruralis); ее волокна предохраняют сумочную связку от ущемления.

Все четыре головки разгибателя голени, подходят к голени снутри, снаружи и прямо сверху, при верхней опоре будут производить разгибание в коленном суставе, а при дальнейшем сокращении при посредстве прямой мышцы бедра могут участвовать и в сгибании бедра вперед (рис. 60-4, 5, 9). При нижней опоре на обеих ногах прямая мышца бедра производит сгибание (наклонение) таза вперед. При нижней опоре на одной ноге она производит наклонение таза вперед и в сторону опоры. Три широкие головки разгибателя голени производят только разгибание коленного сустава. Изолированное сокращение широкой наружной и внутренней головок вызывает боковое перемещение надколенной косточки, совместное же сокращение обеих головок уничтожает это перемещение. При сокращении всех четырех головок вызывается некоторое перемещение надколенной косточки кнаружи, так как средняя широкая головка при своем сокращении усиливает действие наружной головки.

Четырехглавый разгибатель голени является самой сильной мышцей человеческого тела, но действие ее проявляется с различной силой и различным образом, в зависимости от положения тела. В спокойном вертикальном положении тела четырехглавый разгибатель голени не принимает никакого активного участия, так как в этом случае колено разогнуто под влиянием тяжести тела, причем линия центра тяжести тела проходит или через самый коленный сустав, или впереди него. Противодействовать же дальнейшему разгибанию (hyperextensio) будут крестообразные связки сустава и мышцы - сгибатели колена. Но как только в этом положении произойдет небольшое сгибание колен, так четырехглавый разгибатель всеми частями своими должен содействовать уравновешиванию тела, так как линия центра тяжести в этом случае проходит позади коленного сустава.

При ходьбе рассматриваемая нами мышца принимает большое участие. Во время ходьбы тяжесть тела переносится поочередно с одной конечности на другую, причем одна нога передвигается, являясь свободной, а другая держит тяжесть всего тела - нога опоры. Наибольшую работу четырехглавый разгибатель совершает в опорной ноге в момент перенесения на нее тяжести тела, в свободной же ноге он большей частью расслаблен и сокращается очень быстро перед моментом установки ноги на почву.

В сидячем положении, при согнутом колене, длинная головка четырехглавого разгибателя может проявить наибольшую силу в сгибании ноги в бедренном суставе, так как его сухожилье в этом случае подходит к тазу под прямым углом и мышца находится в некоторой степени растяжения. При переходе из сидячего положения в стоячее четырехглавый разгибатель поднимает все туловище. Вообще же с наибольшей силой он действует как разгибатель колена, в том случае, когда нога разогнута в бедренном суставе и согнута в коленном; как сгибатель бедренного сустава - когда нога согнута в колене. В обоих случаях он предварительно является до известной степени растянутым и потому из такого положения может проявить наибольшую силу.

Сгибателями колена назад при верхней опоре являются уже описанные нами мышцы двухглавая, полусухожильная и полуперепончатая; эти мышцы переходят так же, как и длинная головка четырехглавого разгибателя голени - прямая мышца бедра,- через два сустава; к ним присоединяется еще подколенная мышца, имеющая отношение только к коленному суставу.

Первые три мышцы прикладывают свою силу на передней поверхности большеберцовой кости, охватывая эту кость петлей. Р. Фик считает, что главными мышцами, сгибающими колено, являются только короткая головка двуглавой и подколенная, ввиду того, что все остальные переходят через два сустава и действуют одновременно и на бедренный сустав.

Подколенная мышца (m. popliteus, рис. 67-1) своими верхними прикреплениями начинается от наружного мыщелка бедренной кости, тотчас под началом наружной боковой связки коленного сустава. Ее начало в виде плоского сухожилья проходит кнутри от фиброзной сумки сустава и напоминает до некоторой степени отношение к сумке сустава сухожилья длинной головки двуглавой мышцы плеча. Проходя между синовиальной и фиброзной сумкой, сухожилье подколенной мышцы соприкасается с наружным полукружным хрящем коленного сустава и образует для него свод, препятствующий его выскальзыванию при усиленном давлении со стороны вышележащих частей, что могло бы случиться, так как хрящ лежит свободно в полости сустава, не соединенной с суставной сумкой. Синовиальная оболочка сустава срастается с сухожильем подколенной мышцы и вследствие передвижения сухожилья образует синовиальное выпячивание, которое, следуя за движением сухожилья, опускается вниз до верхнего сустава большеберцовой кости с малоберцовой; в некоторых случаях даже наблюдается сообщение между этими двумя суставами. На уровне коленного сустава сухожилье подколенной мышцы направляется к средней линии конечности и, выходя из-под фиброзной капсулы, посылает к ней два продолжения: одно направляется вверх - к косой подколенной связке (lig. popli-teum obliquum, рис. 67-5), образуя наружную часть дугообразной подколенной связки (lig. popliteum arcuatum, рис. 67-9), а другое идет вниз - к головке малоберцовой кости (retinaculum lig. arcuata, рис. 67-10). Выйдя из-под фиброзной сумки уже в виде мышечного брюшка, подколенная мышца располагается по задней поверхности большеберцовой кости, доходит до уровня косой (иначе называемой подколенной) линии этой кости и прикрепляется по внутреннему краю большеберцовой кости, над подколенной линией.

При верхней опоре и фиксированном бедре подколенная мышца помогает сгибанию и содействует повороту голени кнутри. При нижней опоре и фиксированной голени она в некоторых положениях помогает сгибанию в коленном суставе, производимому икроножной мышцей, например, в момент перехода тела из стоячего в сидячее положение.

Иннервация: большеберцовый нерв (n. tibialis, LI_V-V и D_I).

К сгибающим мышцам коленного сустава при нижней опоре относится трехглавая мышца голени.

Трехглавая мышца голени (m. triceps surae, рис. 70-1). При описании этой мышцы встречаются различные взгляды на нее. Одни анатомы принимают ее две поверхностные головки, называемые икроножной мышцей, за самостоятельную мышцу, третью же - камбаловидную, или внутреннюю икроножную, выделяют тоже как отдельную мышцу. Другие же объединяют все три головки в одну ввиду того, что все эти части сливаются в одно толстое ахиллово сухожилье (tendo Achillis) и потому называют ее трехглавой мышцей голени. В данном изложении мы будем держаться последнего взгляда.

Две поверхностные головки относятся к мышцам, переходящим через два сустава: коленный и голеностопный. Третья головка - камбаловидная - относится только к голеностопному суставу.

Рис. 70. Мышца заднего поверхностного слоя голени. (Шпальтегольц.) Трехглавая мышца голени: 1 - икроножная мышца, 2 - камбаловидная мышца, 3 - сухожилье общего длинного сгибателя пальцев, 4 - длинная малоберцовая, 5 - короткая малоберцовая, 6 - подошвенная мышца, 7 - сухожилье полуперепончатой мышцы, 8 - слизистая сумочка между внутренней головкой икроножной мышцы и сухожильем полуперепончатой мышцы

Две первые головки, составляющие собственно икроножную мышцу (m. gastrocnemius, рис. 70-7), по строению и началу имеют между собой большое сходство. Обе они начинаются с мыщелков бедренной кости и имеют одинаковое расположение волокон. Внутренняя головка толще и длиннее, она начинается выше на бедренной кости и ниже кончается. Внутренний край верхнего сухожилья внутренней головки соприкасается с сухожильем полуперепончатой мышцы (рис. 70-7), и между ними находится слизистая сумочка (рис. 70-8). Между сухожильем внутренней головки и поверхностью внутреннего мыщелка тоже существует слизистая сумочка, часто сообщающаяся с коленным суставом или с описанной выше сумочкой, находящейся между сухожильями двух мышц. Иногда в сухожильи как внутренней, так и наружной головки находятся сесамовидные косточки, которые увеличивают угол подхождения тяги мышцы к мыщелкам бедра. Обе головки икроножной мышцы направляются вниз к средней линии голени и, сближаясь между собой, сразу переходят в одно общее широкое сухожилье. Окончание мышечных волокон той и другой головки очень резко выражено дугообразной линией, ниже которой идет их общее сухожилье. Оно, направляясь вниз, суживается и, утолщаясь, сливается с сухожильем камбаловидной головки, образуя ахиллово сухожилье, которое прикрепляется к нижней части задней поверхности пяточного бугра. Между сухожильем и прилегающей верхней частью пяточного бугра всегда находится слизистая сумочка

Третья головка трехглавого сгибателя голени - камбаловидная мышца (m. soleus, s. gastrocnemius internus, рис. 71-1) - располагается глубже описанных двух головок; она начинается от обеих костей голени: от нижней губы косой линии большеберцовой кости и от верхней половины ее внутреннего края, также от головки, от верхней трети наружного края и от задней поверхности малоберцовой кости и кроме того от сухожильного свода между обеими костями, под которым проходят нервные и сосудистые стволы голени. От всех мест прикрепления камбаловидной мышцы начинается сухожильная пластинка, которая тянется по передней поверхности мышцы и дает продолжения в глубину ее, заметные на всем ее протяжении. Короткие мышечные волокна, обычно не превышающие 2-3 см длины, по медиальной и латеральной поверхности начинаются прямо от соответствующих костей, а спереди - от поверхности всей передней сухожильной пластинки. Волокна направляются косо кзади и книзу и переходят также в широкую сухожильную пластинку, которая покрывает почти всю заднюю поверхность мышцы и, суживаясь книзу, переходит в ахиллово сухожилье.

Рис. 71. Мышцы заднего поверхностного слоя голени. (Браус.) Трехглавая мышца голени: 1 - камбаловидная ее часть, 2 - дистальный отрезок икроножной мышцы, 3 - подошвенная мышца, 4 - подколенная мышца, 5 - фасция подколенной мышцы, в которую продолжаются волокна полуперепончатой мышцы, 6 - внутренняя головка икроножной мышцы, 7 - наружная головка икроножной мышцы, 8 - сухожилье полусухожильной мышцы, 9 - полуперепончатая мышца, 10 - глубокая фасция голени, 11 - поверхностная фасция голени, 12 - сухожилье подошвенной мышцы

Таким строением обусловливается наличие большого количества коротких волокон, что характерно для статической мышцы. Дуги движений, производимых камбаловидной мышцей, очень малы, но зато она может длительно противостоять растяжению, проявляя при этом значительную силу. Она играет главную роль в удерживании тела в вертикальном положении, не давая голени сгибаться вперед под влиянием тяжести тела, линия центра тяжести которого проходит большей частью спереди голеностопного сустава.

При верхней опоре и совместном напряжении всех трех головок трехглавая мышца голени действует на двуплечий рычаг, образуемый в этом случае стопой, и производит при этом главным образом подошвенное сгибание (разгибание). Не рассматривая пока действия этой мышцы на стопу, остановимся на разборе ее действия по отношению к коленному суставу. При нижней опоре трехглавая мышца голени своими икроножными головками будет производить сгибание в коленном суставе. Камбаловидная же мышца, натягивая ахиллово сухожилье, образует вместе с тем свод, который и служит опорой для действия икроножной мышцы. Проявление действия икроножной мышцы на сгибание коленного сустава невелико, но при увеличивающемся сгибании в связи с увеличением угла приложения силы увеличивается и ее действие; при максимальном сгибании колена оно является наибольшим.

Икроножная мышца в общем посредством комбинации с односуставной камбаловидной мышцей имеет значение, с одной стороны, для экономной работы при продолжительной ходьбе, с другой-для быстрых и резких сокращений (баллистических) при беге и прыжках. В приседании, где одновременно происходит и сгибание колена и подошвенное сгибание стопы (разгибание), икроножная мышца участвует главным образом в подошвенном сгибании.

Иннервация; большеберцовый нерв (n. tibialis, L_V и S_I-II).

Подошвенная мышца (m. plantaris, рис. 71-3), очень слабо развита, нередко совсем отсутствует. Начинается она от бедренной кости над наружным мыщелком, выше начала головки наружной икроножной мышцы, частью от сумки коленного сустава; располагается спереди икроножной, между ней и камбаловидной. Она имеет очень мало развитое мышечное брюшко, которое переходит в длинное тонкое сухожилье, направляющееся книзу и кнутри (рис. 71-12). Выходя из-под ахиллова сухожилья с внутренней стороны, сухожилье подошвенной мышцы или сливается с ним, или самостоятельно прикрепляется к пяточному бугру, срастаясь своими волокнами со стенкой слизистой сумочки, находящейся здесь между ахилловым сухожильем и пяточным бугром, или же оканчивается, срастаясь с глубокой пластинкой фасции голени.

Подошвенная мышца у человека представляет собой рудиментарную мышцу. Особенно сильно она развита у одно- и двухкопытных четвероногих: у них она переходит через пяточный бугор и сливается как с подошвенной фасцией, так и с сухожильями подошвенных сгибателей пальцев. У стопоходящих, а также у обезьян подошвенная мышца менее развита и уже имеет отношение только к подошвенной фасции; у человека же, в зависимости от его вертикального положения и давления тяжести тела на пяточный бугор, место ее перехода в подошвенную фасцию исчезает, и подошвенная мышца остается только на голени. В зависимости от места своего прикрепления подошвенная мышца оттягивает или заднюю стенку сумки коленного сустава, или стенку слизистой сумки ахиллова сухожилья, или, наконец, только фасцию голени.

Иннервация: большеберцовый нерв (n. tibialis, L_V и S_I-II).

Мышцы, поворачивающие голень кнаружи и кнутри

Все мышцы этого отдела уже были описаны выше.

При согнутом колене и при верхней опоре мышцами, поворачивающими голень, являются сгибатели колена: двуглавая мышца бедра, подколенная, полусухожильная, полуперепончатая, портняжная, внутренняя прямая.

К поворачивающим кнаружи относится только двуглавая мышца бедра, прикрепляющаяся к головке малоберцовой и большеберцовой кости, отчасти к фасции голени.

К мышцам, поворачивающим голень внутрь, относятся подколенная, полуперепончатая, полусухожильная, внутренняя прямая и портняжная.

Подколенная мышца (рис. 67-7), как уже известно, начинается на наружном мыщелке и прикрепляется по внутреннему краю большеберцовой кости, выше косой подколенной линии. Перекрещивая продольную ось голени в косом направлении, при верхней опоре она может производить поворот голени кнутри вместе со сгибанием.

Полуперепончатая мышца (рис. 63-9; 65-3), образуя своим дистальным сухожильем три пучка, сливается с сумкой коленного сустава, с задней пластинкой фасции голени и прикрепляется к внутреннему бугру большеберцовой кости. Остальные же мышцы - полусухожильная, портняжная и внутренняя прямая-образуют общее сухожильное растяжение, известное под названием гусиной лапки, и прикрепляются к переднему гребешку больше берцовой кости, тотчас под ее бугром. При согнутом колене сухожилья этих мышц перекрещивают продольную ось голени под прямым углом и, подходя снутри, в состоянии производить поворот голени кнутри.

Что же касается трехглавой мышцы голени, то, по мнению некоторых исследователей, она внутренней головкой икроножной мышцы может принимать участие в повороте кнутри.