Движение нижней конечности при ходьбе не ограничивается сгибанием и разгибанием суставов. В реальности это сложный трёхмерный процесс, включающий также ротационные движения.
Одним из важных элементов этой системы является ротационная механика голени.
Голень соединяет стопу и коленный сустав и выполняет роль промежуточного звена в передаче механических сил. Через неё проходят как осевые нагрузки, так и вращательные компоненты движения.
Ротация голени возникает в результате взаимодействия нескольких факторов: движения стопы, положения бедренной кости и работы мышц нижней конечности.
Одним из основных источников ротации является движение стопы.
Когда стопа переходит в пронацию в фазе опоры, таранная кость изменяет положение внутри голеностопного сустава. Это движение передаётся на большеберцовую кость и вызывает её внутреннюю ротацию.
Таким образом, пронация стопы сопровождается внутренней ротацией голени.
По мере продвижения шага стопа начинает переходить в супинацию. В этот момент таранная кость меняет положение, и большеберцовая кость начинает вращаться наружу.
Таким образом, супинация стопы сопровождается наружной ротацией голени.
Эта последовательность ротационных движений является нормальной частью кинематики шага.
Внутренняя ротация голени помогает конечности адаптироваться к поверхности и распределить нагрузку в момент принятия веса тела.
Наружная ротация, возникающая позже, способствует формированию жёсткой структуры стопы для эффективного отталкивания.
Но ротационная механика голени определяется не только движением стопы.
Коленный сустав также участвует в этом процессе. При сгибании колена большеберцовая кость может вращаться относительно бедренной.
Кроме того, важную роль играет так называемый механизм «винтового замка» коленного сустава.
При разгибании колена происходит небольшая наружная ротация большеберцовой кости относительно бедра. Это движение стабилизирует сустав в положении полного разгибания.
При начале сгибания происходит обратное движение — небольшая внутренняя ротация голени.
Этот механизм позволяет коленному суставу переходить из стабильного положения разгибания в более подвижное положение сгибания.
Таким образом, ротационная механика голени формируется под влиянием нескольких уровней кинематической цепи.
Снизу на неё влияет движение стопы.
Сверху — положение бедренной кости и работа мышц бедра.
Если эти элементы работают согласованно, ротационные движения голени остаются в физиологическом диапазоне.
Однако при нарушении работы одного из звеньев кинематической цепи ротационная механика может изменяться.
Например, при выраженной или длительной пронации стопы внутренняя ротация голени может усиливаться. В таких условиях коленный сустав начинает испытывать повышенные ротационные нагрузки.
Это может влиять на распределение давления между медиальным и латеральным отделами коленного сустава.
Кроме того, ротационная позиция голени влияет на движение надколенника в пателлофеморальном суставе. Положение надколенника зависит от относительного положения бедра и большеберцовой кости.
Если голень находится во внутренней ротации, траектория движения надколенника может изменяться. Это способно увеличивать контактное давление в отдельных участках пателлофеморального сустава.
Современные исследования в области clinical biomechanics и gait analysis подтверждают важность ротационных компонентов движения нижней конечности.
Поэтому при анализе механических причин боли в колене всё чаще рассматривается вся кинематическая цепь нижней конечности.
Голень в этой системе играет роль промежуточного ротационного звена.
Через неё передаются движения, возникающие на уровне стопы, и одновременно реализуются ротационные механизмы коленного сустава.
Таким образом, ротационная механика голени является важным элементом кинематики нижней конечности и напрямую связана с механическими условиями работы коленного сустава.