آناتومی کاربردی و بیو مکانیک

مجموعه مچ پا و پا از ۲۸ استخوان و ۲۵ مفصل تشکیل شده است.این مفاصل عبارتند از:

مفصل تیبیوفیبولار فوقانی و تحتانی

مفصل مچ پا ( تالوکروال )

مفصل ساب تالار ( تالوکالکانئال )

مفصل مید تارسال ( مجموعه تشکیل شده از تالوناویکولار و کالکانئوکوبوئید )

۵ مفصل تارسومتاتارسال

۵ مفصل متاتارسوفالنژیال

مفصل اینترفالنژیال

پا از لحاظ عملکردی به سه بخش تقسیم می‌شود:

1. بخش خلفی یا Hindfoot  شامل تالوس و کالکانئوس  است.
2. بخش میانی یا Midfoot  شامل ناویکولار ، کوبوئید و سه عدد کونی فرم است.
3. بخش قدامی یا Forefoot  شامل متاتارس‌ها و انگشتان است.

مفصل تیبیوفیبولار فوقانی

• مفصل سینویال و از نوع  Plance )لغزشی) می‌باشد.
• از اتصال سر فیبولا با سطح خلفی-خارجی تیبیا تشکیل شده است.
• توسط کپسول مفصلی پوشیده شده و به وسیله دو لیگامان تیبیوفیبولار قدامی و خلفی ساپورت می‌شود.
• حرکات این مفصل خیلی کم و شامل  Sliding به طرف بالا و پایین و همچنین  Rotation فیبولا می‌باشد.
• این مفصل از لحاظ آناتومی از مفصل تیبیوفیبولار تحتانی جدا، ولی از لحاظ عملکردی با یکدیگر و با مفصل مچ پا یک زنجیره حرکتی را می‌سازد.

مفصل تیبیوفیبولار تحتانی

• این مفصل غیر سینویال بوده و کپسول مفصلی ندارد.
• مفصل از نوع  Syndesmosis می‌باشد.
• این مفصل بین تیبیا و فاست فیبولا تشکیل می‌شود.
• مفصل تیبیوفیبولار استحکام زیادی دارد.
• عملکرد صحیح مچ پا به عملکرد و ثبات مفصل تیبیوفیبولار فوقانی و تحتانی وابسته است.
• ثبات این مفصل توسط لیگامان‌های فراوانی از جمله Crural Tibiofibular Interosseous Ligament ,  لیگامان تیبیوفیبولار قدامی و خلفی و همچنین غشای بین استخوانی تأمین می‌شود.

ساختار مفصل مچ پا (Ankle mortise or talocrural)

سطح مفصلی پروگزیمال:

• از سطح دیستال تیبیا و سطوح داخلی قوزک‌های فیبولا و تیبیا تشکیل شده است.
• مفصل مچ پا مانند یک لولا عمل می‌کند.
• مفاصل تیبیوفیبولار فوقانی و تحتانی در حرکت و ثبات این مفصل نقش دارند.

سطح مفصلی دیستال:

• از تنه استخوان تالوس تشکیل شده است.
• مفصل مچ پا متناجس‌ترین مفصل می‌باشد و بیشترین سطوح مفصلی را دارد.

‘

لیگامان‌های مفصل مچ پا

• کپسول مفصلی مچ پا بسیار باریک و در عین حال در جلو و عقب ضعیف می‌باشد، به همین علت ثبات مفصل بیشتر از طریق لیگامان های اطراف تأمین می‌شود.
• لیگامان های که مفصل تیبیوفیبولار فوقانی و تحتانی را حمایت می‌کنند بر ثبات مفصل مچ پا نیز مؤثر می‌باشد، این لیگامان‌ها عبارتند از:
•  تیبیوفیبولار فوقانی و خلفی، غشا بین استخوانی تیبیوفیبولار و غشای بین استخوانی تیبیوفیبولار کرورال.لیگامان های اطراف MCL  و LCL  جهت حفظ تطابق مچ و تالوس و کنترل ثابت داخلی و خارجی عمل می‌کنند.
• لیگامان  MCL یا دلتوئید از قوزک تیبیا شروع و به ناویکولار ، تالوس و کالکانئوس متصل می‌شود.
• این لیگامان بسیار قوی بوده و نیروهای وارده قبل از اینکه باعث پارگی  MCL شوند قوزک تیبیا را می‌شکنند.

• لیگامان LCL از سه لیگامان جدا از هم تشکیل شده که نیروهای ایجاد کننده واروس را کنترل می‌کند.
• این سه لیگامان عبارتند از: تالوفیبولار قدامی، تالوفیبولار خلفی و کالکانئوفیبولار.
• لیگامان های  LCL نسبت به  MCL ضعیف‌تر و آسیب‌پذیر‌تر هستند.

• لیگامان تالوفیبولار قدامی ضعیف‌ترین و در عین حال شایع‌ترین محل پارگی  LCL است که معمولاً آسیب آن با پارگی لیگامان کالکانئوفیبولار نیز همراه است.
• این آسیب همچنین منجر به بی ثباتی مچ پا در چرخش قدامی و طرفی (سوپینیشن و پرونیشن) می‌شود.
• در مقابل، لیگامان تالوفیبولار خلفی قوی‌ترین بخش لیگامان های  LCL محسوب می‌شود.

عملکرد مفصل مچ پا

• مفصل از نوع لولایی  (Hinge) و با یک درجه آزادی حرکت می‌باشد.
• حرکت اصلی مفصل  Dorsiflexion و  Plantar flexion می‌باشد.
• محور حرکتی مایل بوده و از قوزک فیبولا، تنه تالوس و قوزک تیبیا عبور می‌کند.به علت اینکه قوزک فیبولا نسبت به تیبیا پایین‌تر و عقب‌تر قرار دارد محور چرخش مچ پا:۱۰ درجه از صفحه فرونتال منحرف می‌باشد.
• ۶ درجه از صفحه عرضی منحرف شده.
• به دلیل انحرافات موجود در محور حرکتی، مفصل مچ پا در حین   Dorsiflexion مقداری به  Abduction و  Eversion و در حین حرکت  Plantar flexion نیز مقداری به  Addiction و  Inversion می‌رود.

حرکات مچ پا
Ankle Motions

دورسی فلکشن، پلانتار فلکشن ((Dorsi flexion – Plantar flexion

حرکت درسطح ساجیتال حول محور فرونتال

These motions occur in the sagittal plane around the frontal axis

) Inversion – Eversionاینورژن، اورژن(

حرکت درسطح فرونتال حول محور ساجیتال

Movement in the frontal plane around the sagittal axis is called inversion and eversion.

Adduction – Abduction(آبداکشن، آداکشن)

حرکت درسطح عرضی حول محور ورتیکال

These motions occur in the transverse plane around the vertical axis.

پرونیششن، سوپینیشن(Supination–Pronation)

plantar flexion + inversion + adduction

dorsi flexion + eversion + abduction

Talocural joint

Dorsiflexion/Plantarflexion

Talocalcaneal (Subtalar joint)

Inversion/eversion

Abduction/adduction

Transverse Tarsal Joint(Mid tarsal)
Dorsiflexion/Plantarflexion

Inversion/eversionAbduction/adduction

به طور کلی در کف پا سه نقطه هستند که تحمل کننده وزن می باشند. این نقاط عبارتند از :

1- زیر استخوان پاشنه

2- انتهای دیستال اولین استخوان کف پایی

3- انتهای دیستال پنجمین استخوان کف پایی

نقاط تحمل کننده وزن در کف پا و قوسها

بین این سه نقطه، سه قوس در کف پا وجود دارد :

1. قوس طولی داخلی(medial longitudinal arch)

2. قوس طولی خارجی (lateral longitudinal arch)

3. قوس عرضی (transverse arch)

قوس طولی داخلی

قوس طولی داخلی از استخوان‌های پاشنه، تالوس، ناویکولار و سه استخوان میخی و سه استخوان داخلی کف‌پایی تشکیل می‌شود

قوس طولی خارجی

قوس طولی خارجی از قوس طولی داخلی کم عمق تر است و از استخوان‌های پاشنه، کوبوئید، چهارمین و پنجمین استخوان‌های کف‌پایی تشکیل می‌شود.

قوس عرضی

قوس عرضی از سه استخوان میخی و استخوان کوبوئید تشکیل شده است و تا قسمت میانی استخوانهای کف پایی امتداد دارد.

عوامل نگهدارنده قوسهای کف پا

1. شکل استخوانها و ارتباط آنها با همدیگر

2. لیگامانها و نیام کف پایی

3. عضلات و تاندونها

لیگامان های کف پایی و انشعابات تاندونی عضله تیبیالیس خلفی مانند بستهای فلزی قسمتهای مختلف قوس را نگه می دارند.

                                                                                                           تاندون عضلات تیبیالیس پوستریور و تیبیالیس انتریور مانند کابل های هوایی از قوس طولی داخلی حمایت می کنند.

تاندون عضله خم کننده دراز انگشتان، عضله خم کننده دراز شست، نیام کف پایی و برخی از عضلات کف پایی همانند میله های مهار قوس کف پایی را حمایت می کنند.

   تاندون عضلات تیبیالیس پوستریور و تیبیالیس انتریور مانند کابل های هوایی از قوس طولی داخلی حمایت می کنند.

      تاندون عضله خم کننده دراز انگشتان، عضله خم کننده دراز شست، نیام کف پایی و برخی از عضلات کف پایی همانند میله های مهار قوس کف پایی را حمایت می کنند.

لیگامان و نیام کف پایی

           عضلات پرونئال (نازک نئی) بخصوص نازک نئی بلند نقش مهمی در حمایت قوسهای طولی خارجی و قوس عرضی دارند.

به غیر از عضلات extrinsic (عضلاتی که سر ثابت آنها خارج از کف پاست)، عضلات intrinsic (عضلاتی که سر ثابت آنها داخل کف پاست) نیز نقش بسیار مهمی در حمایت قوسهای کف پا دارند ، مثل عضلات ریز کف پایی

نقش قوس‌های کف پا

1. قوس ‌های پا وزن بدن را به نقاط تحمل وزن توزیع می‌کنند.

2. خاصیت فنری قوس‌های به ویژه قوس طولی داخلی، کمک زیادی در راه رفتن و دویدن می‌کند.

3. خاصیت فنری قوس‌ها، جذب کننده ضربات وارده به پا در طی قدم زدن و پریدن می‌باشد.

4. قوس‌های کف پا باعث حفاظت بافت نرم پا می‌شوند.