مواضيع المحاضرة:
background image

508

  CHAPTER 10

 

third, as in the hand.

take place from the midline of the second digit and not the 

toes, performed by the interossei muscles, are minimal and 

The movements of abduction and adduction of the 

verse ligaments connect the joints of the five toes.

resemble those of the hand (see page 412). The deep trans

The metatarsophalangeal and interphalangeal joints closely 

sal joint of the big toe has a separate joint cavity.

sal, plantar, and interosseous ligaments. The tarsometatar

joints of the plane variety. The bones are connected by dor

The tarsometatarsal and intermetatarsal joints are synovial 

Tarsometatarsal and Intermetatarsal 

ligaments.

bones are connected by dorsal, plantar, and interosseous 

continuous with that of the cuneonavicular joint. The 

vial joints of the plane variety. Their joint cavities are 

The intercuneiform and cuneocuboid joints are syno

Intercuneiform and Cuneocuboid Joints

ous ligaments.

the two bones connected by dorsal, plantar, and interosse

The cuboideonavicular joint is usually a fibrous joint, with 

Cuboideonavicular Joint

The Lower Limb

-

-

Joints

-
-

Metatarsophalangeal and 

Interphalangeal Joints

-

Later, osteoarthritic changes occur in the metatarsophalan

 which is a lateral deviation of the great toe 

Metatarsophalangeal Joint of the Big Toe

Hallux valgus,

at the metatarsophalangeal joint, is a common condition. Its 

incidence is greater in women than in men and is associated 

with badly fitting shoes. It is often accompanied by the pres-

ence of a short 1st metatarsal bone. Once the deformity is  

established, it is progressively worsened by the pull of the 

flexor hallucis longus and extensor hallucis longus muscles. 

-

geal joint, which then becomes stiff and painful; the condition 

is then known as hallux rigidus.

C L I N I C A L   N O T E S

The Foot as a Functional Unit

assist the forward propulsive action of the gastrocnemius 

and toes (i.e., the takeoff point of the foot) and greatly 

exert their action on the bones of the forepart of the foot 

long flexor muscles and the small muscles of the foot can 

able and can adapt itself to uneven surfaces. Moreover, the 

the lever is segmented with multiple joints, the foot is pli

activities of the gastrocnemius and soleus muscles. Because 

forward propulsive action would depend entirely on the 

the foot could not adapt itself to uneven surfaces, and the 

pulsion (Fig. 10.66). However, with such an arrangement, 

body weight and serve well as a rigid lever for forward pro

bone instead of a series of small bones, it could sustain the 

walking and running. If the foot possessed a single strong 

weight and to serve as a lever to propel the body forward in 

The foot has two important functions: to support the body 

The Foot as a Weight Bearer  

and a Lever

-

-

and soleus  muscles (Fig. 10.66).

the following engineering methods used for its support 

Examination of the design of any stone bridge reveals 

Mechanisms of Arch Support

bones (Fig. 10.67).

atarsal bones and the cuboid and the three cuneiform 

 This consists of the bases of the met

Transverse arch:

(Fig. 10.67).

neum, the cuboid, and the 4th and 5th metatarsal bones 

 This consists of the calca

Lateral longitudinal arch:

bones, and the first three metatarsal bones (Fig. 10.63).

neum, the talus, the navicular bone, the three cuneiform 

 This consists of the calca

Medial longitudinal arch:

graph of the foot shows the bones that form the arches.

An examination of an articulated foot or a lateral radio

The Bones of the Arches

metatarsals.

of the first metatarsal and the heads of the remaining four 

in front, namely, the two sesamoid bones under the head 

the heel behind and six points of contact with the ground 

body weight on standing is distributed through a foot via 

From this description, it can be understood that the 

the two feet are placed together, a complete dome is formed.

likened to a half-dome, so that when the medial borders of 

its summit on the foot’s medial border. The foot has been 

an arch, with its base on the lateral border of the foot and 

the cuboid and cuneiform bones. This is, in fact, only half 

transverse arch involves the bases of the five metatarsals and 

the presence of the low-lying lateral longitudinal arch. The 

5th metatarsal head and least between these areas because of 

the lateral margin of the foot is greatest at the heel and the 

longitudinal arch. The pressure exerted on the ground by 

arched above the ground because of the important medial 

gin of the foot, from the heel to the 1st metatarsal head, is 

are in contact with the ground (Fig. 10.67). The medial mar

the metatarsal heads, and the pads of the distal phalanges 

that the heel, the lateral margin of the foot, the pad under 

made with the person in the standing position, one can see 

On examination of the imprint of a wet foot on the floor 

a large amount of subcutaneous fat on the sole of the foot.

child, the foot appears to be flat because of the presence of 

 (Fig. 10.67). In the young 

transverse arches

 and 

medial longitudinal, lateral longi

are present at birth: the 

in the form of an arch. The foot has three such arches, which 

A segmented structure can hold up weight only if it is built 

The Arches of the Foot

-

tudinal,

-

-

-

-

-

(Fig. 10.68):

with the thin edge of the wedge lying inferiorly. This 

porting the arch is to make the stones wedge shaped, 

 The most effective way of sup

The shape of the stones:

-


background image

 Basic Anatomy 

The cuboid is the keystone.

of the calcaneum and the proximal end of the cuboid. 

 Minimal shaping of the distal end 

Shape of the bones:

Maintenance of the Lateral Longitudinal Arch

and posterior and the medial ligament of the ankle joint.

 are the tibialis anterior 

Suspending the arch from above

flexor hallucis brevis (Fig. 10.68).

the medial part of the flexor digitorum longus, and the 

brevis, the abductor hallucis, the flexor hallucis longus, 

aponeurosis, the medial part of the flexor digitorum 

 are the plantar 

Tying the ends of the arch together

terior muscle play an important role in this respect.

tendinous extensions of the insertion of the tibialis pos

the plantar calcaneonavicular ligament (Fig. 10.68). The 

the dorsal ligaments. The most important ligament is 

plantar ligaments, which are larger and stronger than 

 by the 

The inferior edges of the bones are tied together

the keystone in the center of the arch (Fig. 10.68).

receives the navicular. The rounded head of the talus is 

ity of the proximal surface of the medial cuneiform bone 

receives the rounded head of the talus; the slight concav

talus; the concave proximal surface of the navicular bone 

 The sustentaculum tali holds up the 

Shape of the bones:

Maintenance of the Medial Longitudinal Arch

ods used to support the arches of the feet (Fig. 10.68).

Using the bridge analogy, one can now examine the meth

a cable above the level of the bridge.

depends on multiple supports suspending the arch from 

 Here, the maintenance of the arch 

A suspension bridge:

ration of the pillars and consequent sagging of the arch.

tie beam connecting the ends effectively prevents sepa

is large and the foundations at either end are insecure, a 

 When the span of the bridge 

The use of the tie beams:

bearing.

edges of the stones to separate when the arch is weight 

method effectively counteracts the tendency of the lower 

ing their lower edges together with metal staples. This 

is accomplished by interlocking the stones or bind

 This 

The inferior edges of the stones are tied together:

the center of the arch and is referred to as the “keystone.”

applies particularly to the important stone that occupies 

509

-

-

-

-

-

gastrocnemius, soleus,
and plantaris

gastrocnemius, soleus,
and plantaris

flexor hallucis
longus and
flexor digitorum
longus

A segmented lever

A simple lever

A

B

print of normal foot

print of flat foot

FIGURE 10.66

  The foot as a simple lever 

shown.

. Floor prints of a normal foot and a flat foot are also 

 and as a segmented lever 

(A)

(B)

sesamoid bone

first metatarsal

medial cuneiform

navicular

talus

sustentaculum tali

calcaneum

calcaneum

fifth metatarsal

lateral longitudinal arch

bases of metatarsal bones

intermediate cuneiform

lateral cuneiform

cuboid

medial cuneiform

transverse arch

cuboid

medial longitudinal arch

FIGURE 10.67

  Bones forming the medial longitudinal, lateral longitudinal, and transverse arches of the right foot.


background image

510

  CHAPTER 10

 

training to develop their muscle tone.

sustain their arches provided that they receive adequate 

Athletes, route-marching soldiers, and nurses are able to 

ligaments of the feet and results in fallen arches or flat feet. 

son is overweight, places excessive strain on the bones and 

Standing immobile for long periods, especially if the per

ing walking and running, all these muscles become active. 

arches. They are commonly totally inactive. However, dur

play no important role in the normal static support of the 

the peroneus longus, and the small muscles of the foot 

onstrated electromyographically that the tibialis anterior, 

factors is the most important? Basmajian and Stecko dem

bones, strong ligaments, and muscle tone. Which of these 

The arches of the feet are maintained by the shape of the 

gus tendon and the peroneus brevis.

 are the peroneus lon

Suspending the arch from above

longus tendon.

 is the peroneus 

Tying the ends of the arch together

this respect.

of the adductor hallucis are particularly important in 

of the foot; the dorsal interossei and the transverse head 

and the origins of the plantar muscles from the forepart 

deep transverse ligaments, the strong plantar ligaments, 

 by the 

The inferior edges of the bones are tied together

(Fig. 10.67).

cuneiform bones and the bases of the metatarsal bones 

 The marked wedge shaping of the 

Shape of the bones:

Maintenance of the Transverse Arch

gus and the brevis (Fig. 10.68).

 are the peroneus lon

Suspending the arch from above

part of the flexor digitorum longus and brevis.

aponeurosis, the abductor digiti minimi, and the lateral 

 are the plantar 

Tying the ends of the arch together

short muscles from the forepart of the foot (Fig. 10.68).

long and short plantar ligaments and the origins of the 

 by the 

The inferior edges of the bones are tied together

The Lower Limb

-

 

-

-

-

-

keystone

keystone

shape of stones

shape of bones

staples

short plantar ligament

long plantar ligament

calcaneonavicular ligament

strong plantar ligaments

tendon of flexor
hallucis longus

tie beam

peroneus longus

suspension bridge

tendon of flexor
hallucis longus

peroneus longus

FIGURE 10.68

  Different methods by which the arches of the foot may be supported.


background image

 Basic Anatomy 

511

Clinical Problems Associated with the Arches of the Foot

nal arch is unduly high. Most cases are caused by muscle imbal

 (clawfoot) is a condition in which the medial longitudi

Pes cavus

tendons are also permanently stretched. The causes of flat foot 

vicular, and medial ligaments of the ankle joint become perma

the deformity has existed for some time, the plantar, calcaneona

muscular support gives way, the ligaments are stretched, and 

periods (waitress or nurse), by overweight, or by illness, the 

(a long-route march by an army recruit), by standing for long 

port. When the muscles are fatigued by excessive exercise 

foot the tone of muscles is an important factor in arch sup

supporting the arches. It has been shown that in the active 

the foot, and the tone of muscles all play an important role in 

strong ligaments, especially those on the plantar surface of 

clinically the most important. The shape of the bones, the 

Of the three arches, the medial longitudinal is the largest and 

-

pain is produced.

Pes planus (flat foot) is a condition in which the medial longi-

tudinal arch is depressed or collapsed. As a result, the forefoot 

is displaced laterally and everted. The head of the talus is no 

longer supported, and the body weight forces it downward and 

medially between the calcaneum and the navicular bone. When 

-

-

nently stretched, and the bones change shape. The muscles and 

are both congenital and acquired.

-

-

ance, in many instances resulting from poliomyelitis.

C L I N I C A L   N O T E S

The Propulsive Action of the Foot

up, thereby increasing their efficiency. The body is then 

nal arches. The “slack” in the long flexor tendons is taken 

shortening the tie beams and heightening the longitudi

joints, and the plantar aponeurosis is pulled on, thus 

rises, the toes are extended at the metatarsophalangeal 

foot and the heads of the metatarsal bones. As the heel 

weight is borne successively on the lateral margin of the 

 As the body weight is thrown forward, the 

Walking

first metatarsal).

(including the two sesamoid bones under the head of the 

heel behind and the heads of the metatarsal bones in front 

 The body weight is distributed via the 

Standing Immobile

-

Bursae and Bursitis in the Lower Limb

times develops over the tendo calcaneus in response to badly 

excessive friction. For example, a subcutaneous bursa some

sus muscle, may enlarge in patients with osteoarthritis of the 

the patella beneath the quadriceps femoris muscle. The bursa, 

bursa extends proximally about three fingerbreadths above 

synovial fluid accumulate within the joint. The suprapatellar 

and they can become distended if excessive amounts of 

Two important bursae communicate with the knee joint, 

neum (long-distance runner’s ankle).

A variety of bursae are found in the lower limb where skin, ten-

dons, ligaments, or muscles repeatedly rub against bony points 

or ridges.

Bursitis, or inflammation of a bursa, can be caused by acute 

or chronic trauma, crystal disease, infection, or disease of a 

neighboring joint that communicates with the bursa. An inflamed 

bursa becomes distended with excessive amounts of fluid. The 

following bursae are prone to inflammation: the bursa over the 

ischial tuberosity; the greater trochanter bursa; the prepatellar 

and superficial infrapatellar bursae; the bursa between the ten-

dons of insertion of the sartorius, gracilis, and semitendinosus 

muscles on the medial proximal aspect of the tibia; and the bursa 

between the tendo calcaneus and the upper part of the calca-

which is associated with the insertion of the semimembrano-

knee joint.

The anatomic bursae described should not be confused with 

adventitious bursae, which develop in response to abnormal and 

-

fitting shoes. A bunion is an adventitial bursa located over the 

medial side of the head of the 1st metatarsal bone.

C L I N I C A L   N O T E S

thrown forward by the actions of the gastrocnemius and 

mechanisms described for walking (above).

ground. The forward thrust to the body is provided by the 

the forepart of the foot, and the heel does not touch the 

 When a person runs, the weight is borne on 

Running

ing the ankle joint.

action, the long flexor tendons also assist in plantar flex

of the strong action of the flexor digitorum longus. In this 

the toes extended so that they do not fold under because 

forward. The lumbricals and interossei contract and keep 

and short flexors of the foot, providing the final thrust 

a lever, and by the toes being strongly flexed by the long 

soleus (and plantaris) on the ankle joint, using the foot as 

-




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 123 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل