Чому гомілку складається з двох кісток

Можна відповісти на це питання, слідуючи роботам Поля Лe Кера (Pol Le Coer, 1938). Він описав функціонування гомілковостопного суглоба, що є, по суті, суглобом з «змінною геометрією».

Раніше були описані наслідки. випливають з особливою форми тіла таранної кістки - в формі блоку (рис. 53, вид на таранную кістка спереду), ширша попереду, ніж позаду, з увігнутою і скошеної зовнішньої щічкою. Від повного розгинання до повного згинання нижня суглобова поверхня великогомілкової кістки контактує з верхньої суглобової поверхнею таранної кістки в різному обсязі (рис. 54):

При розгинанні (синій контур) задня вузька частина блоку таранної кістки контактує з великогомілкової кісткою; площа контакту мінімальна;
При згинанні (червоний контур) великогомілкова кістка зчленовується з найбільш широкою частиною тіла таранної кістки.

Чому гомілку складається з двох кісток

Необхідність в подібному будові виникла через те, що при ходьбі навантаження на таранную кістка максимальна при згинанні, в момент, коли несуча нога переноситься вперед по відношенню до ноги, що стоїть на землі. В цей час контакт між двома кістками максимальний. А ось при розгинанні навантаження зменшується і стабільність менш необхідна. При цьому площа контакту мінімальна.

Така зміна ширини блоковидной поверхні тіла таранної кістки вимагає постійної підгонки розміру зазору між двома поверхнями щиколоток, чого можна домогтися тільки завдяки поділу «большеберцово-малоберцового паза» на дві частини, звідки випливає, що він повинен складатися з двох кісток.

Залишається вирішити один делікатне питання - постійна настройка зазору між кісточками. На стилізованої схемою (рис. 57) показані тіло таранної кістки і два крайніх положення межлодижечних щипців: розбіжні щипці при згинанні F (червоні стрілки) і змикаються при розгинанні Е (сині стрілки). Саме тут в роботу вступає пристосування (рис. 58, вид ззаду на скелет гомілки), яке можна назвати геніальним - задня великогомілкова м'яз 1, що є разгибателем гомілковостопного суглоба і прикріплюється до двох кісток. Таким чином, її скорочення зближує ці кістки. У момент розгинання гомілковостопного суглоба цей м'яз одночасно забезпечує розгинання і наближення латеральної щиколотки до медіальної, тобто пристосування до найменшого розміру тіла таранної кістки. За тим же принципом, але в меншій мірі працює згинач великого пальця 2. Таким чином, регулювання зазору межлодижечних щипців при розгинанні активно і має м'язову основу.

А ось при згинанні регулювання пасивно. Розбіжність щиколоток викликано поступовим збільшенням розміру тіла таранної кістки, яке контролюється зв'язками, і раніше названими м'язами, що протидіють згинанню гомілковостопного суглоба.

Варто відзначити, що вигин зовнішньої щічки таранної кістки є наслідком того, що тиск на фасетку малогомілкової кістки завжди перпендикулярно її поверхні, звідки випливає автоматична ротація малогомілкової кістки по своєї поздовжньої осі. Поява двох кісток в середньому відрізку всіх чотирьох кінцівок сягає корінням на 400 000 000 лет назад (рис. 59, перетворення плавника а в лапи b і с), коли в середині девонського періоду палеозойської ери наш далекий предок - маловідома кистеперая риба Остеноптерон (Eusthenopteron) (рис. 60) вийшла з води і внаслідок трансформації своїх плавців в лапи стала чотириногим, схожим на ящірку або сучасного крокодила. Поступова реорганізація її плавників зберегла для проксимального сегмента тільки ділянку h, а для середнього сегмента - дві сусідні ділянки, майбутні променева r і ліктьова u кістки або большеберцовая та малої гомілкових кістки для гомілки, за ними слідують кістки зап'ястя або Передплесно і п'ять променів пальців руки або ноги , утворюючи, таким чином, прототип для всіх хребетних.

"Нижня кінцівка. Функціональна анатомія"
А.І. Капанджі