Jeśli jesteś właścicielem tej strony, możesz wyłączyć reklamę poniżej zmieniając pakiet na PRO lub VIP w panelu naszego hostingu już od 4zł!

Anatomia i biomechanika ścięgna Achillesa.

Budowa i funkcja ścięgna Achillesa

Ścięgno piętowe, zwane także ścięgnem Achillesa, jest najmocniejszym i najgrubszym ścięgnem ludzkiego organizmu o przekroju 1cm2. U dorosłego człowieka ma ono średnio długość ok 15 cm. Łączy mięśnie łydki z kością piętową i działając na staw skokowy umożliwia zgięcie podeszwowe stopy.


Anatomia

Ścięgno Achillesa składa się z włókien końcowych mięśni: brzuchatego łydki i płaszczkowatego, tworzących mięsień trójgłowy łydki. Mięsień brzuchaty łydki posiada dwie głowy: przyśrodkową, której przyczep początkowy znajduje się na tylnej, nadkłykciowej części kości udowej przyśrodkowo, oraz boczną, biegnącą analogicznie od strony bocznej kości udowej, splatając swoje włókna z przyczepem udowym więzadła pobocznego strzałkowego. Mięsień płaszczkowaty jest położony niżej, a swój początek ma na powierzchni tylnej głowy strzałki, górnej części kości strzałkowej, łuku ścięgnistym, kresie mięśnia płaszczkowatego kości piszczelowej oraz na powierzchni tylnej kości piszczelowej. Oba mięśnie przedstawia poniższy schemat (ryc. 1).

mięśnie podudzia

Około w połowie wysokości goleni, włókna ścięgniste pochodzące z obu brzuścców mięśnia brzuchatego łydki przechodzą w jedno szerokie, płaskie ścięgno, które jest początkiem części brzuchatej ścięgna Achillesa. Dodatkowo na poziomie około 1/3 dalszej łydki do włókien tych dołączają włókna pochodzące od mięśnia płaszczkowatego. Włókna te układają się stycznie do włókien mięśnia brzuchatego i podobnie jak one tworzą pasmo ścięgniste. Pasmo to biegnie po powierzchni i w głębi mięśnia płaszczkowatego. Na poziomie kilku-kilkunastu centymetrów nad brzegiem kości piętowej rdzenie ścięgniste mięśni brzuchatego i płaszczkowatego zaczynają łączyć się, a w okolicy dystalnej brzuścca mięśnia płaszczkowatego ich fuzja jest już na tyle zaawansowana, by można je było uznać za ścięgno Achillesa. Komponenta mięśnia brzuchatego jest więc dłuższa i wynosi 11-26 cm podczas, gdy 3-11 cm pochodzą od mięśnia płaszczkowatego. W około 93% przypadków przyśrodkowo od ścięgna piętowego, osobno, przyczepia się mięsień podeszwowy. Ścięgno Achillesa ulega rotacji. Przednie pasma ścięgna skręcają się biegnąc od boku w kierunku przyśrodkowym zaś tylne odwrotnie, od środka ku bokowi. Rotacja włókien jest największa na poziomie ok. 4-6 cm powyżej górnego brzegu kości piętowej. Całkowita rotacja ścięgna to ok. 90°. Przyczep końcowy ścięgna znajduje się na tylnej części kości piętowej zajmując dużą część guza piętowego. Anatomia przyczepu może różnić się u poszczególnych pacjentów. Ścięgno może przyczepiać się na różnych poziomach i obejmować różną powierzchnię. Pomiędzy ścięgnem, a tylnym kątem kości piętowej znajduje się, ułatwiająca ruch, kaletka ścięgna Achillesa. Może dodatkowo występować kaletka podskórna znajdująca się między ścięgnem, a skórą, co przedstawia ryc. 2.

kaletki maziowe

W przeciwieństwie do innych ścięgien, ścięgno Achillesa nie posiada pochewki ścięgnistej, lecz jest otoczone ościęgnem utworzonym z tkanki łącznej włóknistej. Struktura ta jest bogata w naczynia krwionośne i jest bardzo ważnym elementem w procesie gojenia. Oprócz otaczającej tkanki łącznej ścięgno czerpie źródło unaczynienia z brzuśców mięśni brzuchatego i płaszczkowatego oraz z połączenia kostno-ścięgnistego. Najsłabsze unaczynienie występuje poziomie ok. 4-5 cm powyżej górnego brzegu kości piętowej. W ścięgnie produkowany jest głównie kolagen typu I, za co odpowiadają tenocyty (przekształcone fibroblasty). Posiada on dużą wytrzymałość mechaniczną. W następstwie urazu następuje jednak wzrost produkcji kolagenu typu III, który jest mniej odporny na rozciąganie. W połowie długości między kostką przyśrodkową, a ścięgnem, pomiędzy blaszką powierzchowną i głęboką rozcięgna zginaczy, biegną nerw piszczelowy, tętnica i żyły piszczelowe tylne. W pobliżu ścięgna przebiega też nerw łydkowy, który krzyżuje się ze ścięgnem w odległości 8,7-12,4 cm proksymalnie od guza piętowego, biegnie w dół i na wysokości guza znajduje się około 11 mm bocznie i 18 mm grzbietowo od niego. Bocznie od ścięgna znajdują się również tętnica strzałkowa i żyła odstrzałkowa.


Biomechanika

Podstawową funkcją ścięgien jest przekazanie siły utworzonej w mięśniach do kości, dzięki czemu możliwy jest ruch stawu. Spełniają one także funkcję ochronną łagodząc siły zewnętrze, zapobiegając w ten sposób uszkodzeniu mięśni. By spełniać swoje zadania muszą one być sztywne, czyli odporne na działanie dużych sił rozciągających, a także wystarczająco elastyczne, by nie ulec deformacji. Elastyczność ścięgna Achillesa stanowi ważny mechanizm magazynowania i uwalniania energii sprężystej, która poprawia wydajność i ekonomię ruchu. [8] Sztywność jest ważną właściwością ścięgien, zdefiniowaną jako odporność cięgien na zwiększenie długości. Sztywność ma znaczący wpływ na transmisję siły, siłę mięśni oraz pochłanianie i uwalnianie energii podczas poruszania. Optymalny poziom sztywności ścięgien ma zasadnicze znaczenie dla skutecznej interakcji mięśni i ścięgien oraz minimalizacji kosztów energetycznych lokomocji. Mniejsza sztywność ścięgna skutkuje większym jego wydłużaniem i większym magazynowaniem energii sprężystej, jednak nadmierne wydłużenie ścięgna prowadzi do jego częściowego lub całkowitego zerwania. Pole przekroju poprzecznego oraz długość ścięgna mają wpływ na jego właściwości mechaniczne. Im większy przekrój ścięgna, tym większe obciążenie jest ono w stanie wytrzymać. Im dłuższe włókna tkanki, tym większa ich rozciągliwość, co powoduje zmniejszenie sztywności ścięgna, bez zmniejszenia jego wytrzymałości. Zwiększony przekrój ścięgna obniża jego napięcie, co zmniejsza ryzyko jego zerwania przy gwałtownym rozciągnięciu. Obecne wyniki badań potwierdzają tezę, że właściwości mechaniczne ścięgna nie zależą od rodzaju podejmowanej aktywności sportowej. Funkcja ścięgna Achillesa jest złożona. Wchodzące w jego skład mięśnie działają na trzy stawy. Kurcząc się biorą udział w zgięciu stawu kolanowego, zginają podeszwowo staw skokowo-goleniowy, a także wykonują ruch supinacji w stawie skokowo-piętowym. Mięsień brzuchaty składa się głównie z włókien szybkokurczliwych i zgina kolano, oraz podeszwowo staw skokowy. W mięśniu płaszczkowatym dominują natomiast włókna wolnokurczliwe i należy on do mięśni posturalnych, których funkcją jest stabilizacja postawy ciała. Działa, kiedy środek ciężkości ciała przechodzi ku przodowi od stawu kolanowego i przeciwdziała pochylaniu się goleni do przodu. Negatywną cechą mięśni posturalnych jest tendencja do przykurczania się i psucia balansu mięśniowego. Jest również głównym zginaczem stawu skokowego. Podczas normalnego chodzenia staw skokowy dolny ulega pronacji, a następnie przekazuje wewnętrzną siłę obrotową do kości piszczelowej, lecz kolano nadaje zewnętrzną siłę obrotową. Oba połączone ruchy przekładają się na znaczący nacisk na ścięgno Achillesa. Ścięgno Achillesa może rozciągać się do 4% swojej długości nie ulegając uszkodzeniu. Przy tej wartości włókna po uwolnieniu powracają do swojego poprzedniego ułożenia. Powyżej 4% występują mikroskopijne uszkodzenia. Kiedy rozciągnięcie ścięgna wynosi 8-10% dochodzi do uszkodzeń międzywłóknistych i zerwania ścięgna.


Literatura:
1. Weatherall J.M., Mroczek K., Tejwani N. Acute Achilles Tendon Ruptures. Ortophedics, 2010;33(10):758-764
2. Doral M.N., Alam M., Bozkurt M., Turhan E., Atay O.A., Donmez G., Maffulli N. Functional anatomy of the Achilles tendon. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2010;18:638–643
3. Czyrny Z. Ultrasonografia ścięgna Achillesa – anatomia i patologie. Acta Clinica, 2002;3(2):251-272
4. Podgórski M., Nowak K. Zerwania ścięgna Achillesa– w świetle informacji zawartych w literaturze specjalistycznej. Kwart. Ortop., 2012;2:156–169
5. Phisitkul P. Endoscopic surgery of the Achilles tendon. Curr Rev Musculoskelet Med., 2012;5:156–163
6. Mazzone M.F., Mccue T. Common Conditions of the Achilles Tendon. Am Fam Physician, 2002;65:1805-10
7. Maquirriain J. Achilles Tendon Rupture: Avoiding Tendon Lengthening during Surgical Repair and Rehabilitation. Yale J Biol Med, 2011;84(3):289–300
8. Muraoka T., Muramatsu T., Fukunaga T., Kanehisa H. Elastic properties of human Achilles tendon are correlated to muscle strength. J Appl Physiol, 2005;99:665-669
9. Kurihara T., Sasaki R., Isaka T. Mechanical properties of achilles tendon in relation to various sport activities of collegiate athletes. 30th Annual Conference of Biomechanics in Sports, 2012:144-147
10. Kader D., Saxena A., Movin T., Maffulli N. Achilles tendinopathy: some aspects of basic science and clinical management. Br J Sports Med, 2002;36:239–249

Spis rycin:
1. Ryc. 1 Mięśnie tworzące ścięgno Achillesa. Źródło: http://www.leksykonmasazu.pl/slowko/miesnie-podudzia/2994
2. Ryc. 2 Kaletka ścięgna Achillesa oraz kaletka podskórna. Źródło: https://sinewtherapeutics.com/achilles-tendon-bursitis-information.html

Powrót na początek strony
Powrót do strony głównej