Stawy

Ścięgna mięśni krawieckiego, smukłego i półścięgnistego przekazują siły na przednio-przyśrodkową część kości piszczelowej. Wspólnie wspomagają zgięcie kolana i rotację wewnętrzną zgiętego podudzia, a podczas obciążania kończyny uczestniczą w dynamicznej kontroli koślawienia i rotacji zewnętrznej piszczeli. Udział każdego ze ścięgien zmienia się wraz z ustawieniem biodra, kolana i podudzia.

Ścięgno przenosi moment wytwarzany przez mięsień trójgłowy łydki na kość piętową, wywołując zgięcie podeszwowe stopy. Podczas chodu, biegu i skoku rozciąga się w fazie przyjmowania obciążenia, magazynuje energię sprężystą, a następnie oddaje jej część podczas wybicia. Wielkość odkształcenia zależy między innymi od siły mięśniowej, prędkości ruchu, ustawienia kolana i zakresu zgięcia grzbietowego stawu skokowego.

Krążki umożliwiają niewielkie ruchy między trzonami i rozkładają obciążenia w obrębie segmentu ruchowego. Pod wpływem kompresji jądro miażdżyste przekazuje ciśnienie na pierścień włóknisty i płytki graniczne, natomiast warstwy pierścienia przeciwstawiają się rozciąganiu, ścinaniu i skręcaniu. Małe przemieszczenia kolejnych segmentów sumują się w zgięcie, wyprost, zgięcie boczne i ograniczoną rotację odcinka lędźwiowego.

Niewielkie ślizgi i odkształcenia między sąsiednimi chrząstkami zwiększają podatność łuku żebrowego. Pozwalają przednim odcinkom dolnych żeber dostosowywać się do unoszenia i obniżania klatki piersiowej oraz do skrętu i zgięcia bocznego tułowia. Ruch jest mały w każdym połączeniu, lecz łącznie ułatwia zmianę kształtu dolnego obwodu klatki.

Krążki międzykręgowe przenoszą obciążenia osiowe i część sił ścinających, a jednocześnie pozwalają na niewielkie ruchy między sąsiednimi trzonami. Ruchy te sumują się w zgięcie, wyprost, rotację i zgięcie boczne odcinka piersiowego. Ich zakres jest współkształtowany przez stawy międzywyrostkowe, połączenia żeber oraz sztywność całej klatki piersiowej.

Segment L5-S1 przekazuje obciążenia z ruchomego odcinka lędźwiowego na kość krzyżową i obręcz miedniczną. Nachylenie podstawy kości krzyżowej wytwarza składową ścinającą skierowaną ku przodowi, której przeciwstawiają się krążek, stawy międzywyrostkowe, więzadła i napięcie mięśni tułowia. Dominują zgięcie i wyprost, natomiast rotacja osiowa jest ograniczana przez ustawienie powierzchni stawowych i aparat więzadłowy.

Łopatka ślizga się po tylno-bocznej powierzchni klatki piersiowej, wykonując elewację i depresję, protrakcję i retrakcję, rotację ku górze i ku dołowi oraz pochylenie i rotację wokół osi pionowej. Ruch ten powstaje dzięki skoordynowanej pracy stawów mostkowo-obojczykowego i barkowo-obojczykowego. Podczas unoszenia ramienia łopatka zmienia ustawienie panewki, zachowując korzystną orientację dla głowy kości ramiennej i mięśni obręczy barkowej.

Głowa kości strzałkowej wykonuje niewielkie ślizgi i rotacje względem kości piszczelowej. Ruchy te towarzyszą zgięciu i wyprostowi kolana oraz zmianom napięcia błony międzykostnej podczas pracy stawu skokowego. Połączenie pomaga rozpraszać siły skrętne przenoszone między dalszą częścią podudzia a kolanem.

Więzozrost utrzymuje kość skokową w widełkach utworzonych przez kość piszczelową i strzałkową, dopuszczając jedynie bardzo małe przemieszczenia. Podczas zgięcia grzbietowego szersza przednia część bloczka kości skokowej powoduje niewielkie rozchylenie widełek, ku górze skierowany ślizg i rotację zewnętrzną kości strzałkowej. Sprężyste odkształcenie więzozrostu pomaga zachować zgodność powierzchni i równomiernie przenosić obciążenie przez staw skokowo-goleniowy.

Spojenie przenosi siły między prawą i lewą połową przedniego pierścienia miednicy. Krążek międzyłonowy odkształca się pod wpływem kompresji, ścinania i niewielkich momentów skręcających, dopuszczając małe translacje i rotacje. Współpracując ze stawami krzyżowo-biodrowymi, stabilizuje miednicę podczas naprzemiennego obciążania kończyn.

Niewielkie ślizgi i rotacje między wyrostkiem barkowym a końcem barkowym obojczyka pozwalają łopatce zmieniać ustawienie względem obojczyka. Podczas unoszenia kończyny staw uczestniczy przede wszystkim w rotacji łopatki ku górze, jej pochyleniu tylnym oraz rotacji zewnętrznej. Przenosi również obciążenia z łopatki na obojczyk i dalej na staw mostkowo-obojczykowy.

Kulista głowa kości udowej porusza się w głębokiej panewce, umożliwiając zgięcie i wyprost, odwodzenie i przywodzenie oraz rotację. W łańcuchu zamkniętym ruch kości udowej jest sprzężony z ruchem miednicy i tułowia, co zwiększa funkcjonalny zakres kończyny. Podczas podporu jednonóż mięśnie odwodzące wytwarzają moment równoważący ciężar tułowia, a siła reakcji stawowej zależy od ustawienia kończyny, długości ramion dźwigni i aktywności mięśni.

Głowa XII żebra wykonuje niewielkie ślizgi i rotacje względem trzonu kręgu T12. Brak stawu żebrowo-poprzecznego zwiększa swobodę tylnego końca żebra w porównaniu z żebrami typowymi. Ruch ma charakter zbliżony do ruchu cyrklowego: przedni koniec żebra przemieszcza się głównie bocznie podczas zmian objętości dolnej części klatki i napięcia przepony oraz ściany brzucha.

Kolano jest zmodyfikowanym stawem zawiasowym, w którym zgięciu i wyprostowi towarzyszą toczenie, ślizg i rotacja kości piszczelowej względem udowej. W końcowej fazie wyprostu powstaje mechanizm ryglowania zwiększający stabilność, a mięsień podkolanowy inicjuje odblokowanie przy rozpoczęciu zgięcia. Łąkotki przemieszczają się wraz z kłykciami, zwiększają powierzchnię kontaktu i rozkładają nacisk, natomiast więzadła krzyżowe oraz poboczne prowadzą ruch i ograniczają nadmierną translację oraz rotację. W stawie rzepkowo-udowym wraz ze wzrostem zgięcia zmieniają się położenie rzepki, powierzchnia kontaktu i siła reakcji stawowej. Całkowite obciążenie kolana wynika z działania sił zewnętrznych, geometrii kończyny i momentów wytwarzanych przez mięśnie.

Staw przekazuje obciążenia z kręgosłupa na kości miedniczne i kończyny dolne, zachowując bardzo mały zakres ruchu. Najważniejsze przemieszczenia opisuje się jako nutację i kontrnutację kości krzyżowej, którym towarzyszą niewielkie rotacje i translacje. Klinowaty kształt kości krzyżowej, nieregularne powierzchnie i silne więzadła tworzą stabilność wynikającą z dopasowania struktur, a napięcie mięśni i powięzi zwiększa kompresję oraz opór wobec ścinania.

Połączenie dopuszcza niewielkie zgięcie i wyprost kości guzicznej względem kości krzyżowej, a zakres jest osobniczo zmienny. Odchylenie kości guzicznej ku tyłowi zwiększa wymiar przednio-tylny dolnej części kanału miednicy, natomiast ruch ku przodowi zmniejsza ten wymiar i zmienia napięcie przyczepionych tkanek dna miednicy. Ruchomość stawu pomaga tylnej części miednicy dostosowywać się do nacisku w siadzie oraz do zmian geometrii wychodu miednicy.

Kompleks łokciowy łączy zgięcie i wyprost w stawach ramienno-łokciowym i ramienno-promieniowym z pronacją oraz supinacją w stawie promieniowo-łokciowym bliższym. Bloczek kości ramiennej prowadzi ruch kości łokciowej, głowa kości promieniowej obraca się w więzadle pierścieniowatym, a staw ramienno-promieniowy przenosi część obciążenia osiowego z przedramienia. Wspólna torebka i układ więzadeł pobocznych zapewniają stabilność przy jednoczesnym zachowaniu ruchomości obu osi funkcjonalnych.

Połączenie wykazuje bardzo małą ruchomość i może z czasem ulec kostnieniu. Niewielkie odkształcenie chrząstki pozwala dolnemu końcowi mostka dostosowywać się do zmian kształtu przedniej ściany klatki podczas oddychania. Przenosi także siły między trzonem mostka a strukturami przyczepiającymi się do wyrostka mieczykowatego, w tym przeponą i przednią ścianą brzucha.

Staw porusza się przede wszystkim w zgięciu i wyproście wokół osi poprzecznej. Zginacz długi kciuka wytwarza moment zgięcia, a prostownik długi kciuka moment wyprostu. Więzadła poboczne ograniczają ruchy boczne. Zmiana kąta stawu precyzyjnie ustawia opuszkę kciuka i uzupełnia pozycję nadawaną przez stawy nadgarstkowo-śródręczny oraz śródręczno-paliczkowy.

Staw wykonuje głównie zgięcie i wyprost, stabilizując ustawienie paliczka dalszego względem podłoża. Zginacz długi palucha wytwarza moment zgięcia, a prostownik długi palucha moment wyprostu. Podczas późnej fazy podporu ruch stawu współdziała ze stawem śródstopno-paliczkowym i aparatem zginaczowym w przekazywaniu nacisku przez koniec palucha.

Staw umożliwia elewację i depresję, protrakcję i retrakcję oraz rotację osiową obojczyka. Podczas unoszenia ramienia obojczyk unosi się, cofa i obraca ku tyłowi, przenosząc ruch na łopatkę przez staw barkowo-obojczykowy. Krążek stawowy zwiększa zgodność powierzchni, dzieli jamę stawu i pomaga rozpraszać obciążenia przekazywane między kończyną górną a tułowiem.

Piąta kość śródręcza wykonuje niewielkie zgięcie, wyprost i rotację względem kości haczykowatej. Zgięcie połączone z rotacją ku dłoniowej stronie pogłębia łuk poprzeczny ręki i umożliwia jej objęcie przedmiotu. Ruch ten jest sprzężony z ustawieniem stawu śródręczno-paliczkowego palca małego i zwiększa zdolność łokciowej części dłoni do dopasowania się do kształtu chwytanego obiektu.