CO TO JEST ŚCIĘGNO ACHILLESA?
Ścięgno Achillesa to inaczej ścięgno piętowe (ang. calcaneal tendon lub Achilles tendon).
Prosto mówiąc jest to ścięgno łączące mięsnie łydki z kością piętową. Jednak jego budowa i funkcje są o wiele bardziej skomplikowane, aniżeli się to wydaje. Co ciekawe – ścięgno Achillesa jest najgrubszym i najmocniejszym ścięgnem w Twoim ciele, a jednocześnie obarczone jest największym ryzykiem uszkodzeń. Taki paradoks.
MITYCZNE KORZENIE
Być może zastanawiasz się dlaczego ścięgno nosi nazwę mitycznego bohatera? Dostępne do wiadomości są dwie wersje.
Pierwsza z nich mówi o tym, że Achilles jako dziecko został zanurzony w wodach Styksu przez matkę – boginkę morską nimfę Tetydę. Dzięki temu jego ciało miało być nieśmiertelne i odporne na wszelkie ciosy. Niestety pięta, za którą trzymała go matka w czasie kąpieli, nie została zanurzona przez co stała się jego najsłabszym punktem.
Druga wersja mówi o tym, że podczas wojny trojańskiej Achilles został ugodzony w piętę zatrutą strzałą Parysa i w ten sposób został zabity.
BUDOWA
Ścięgno Achillesa, choć wydaje się nieskomplikowane, jest jednym z ciekawszych pod względem budowy anatomicznej ścięgnem.
Ma średnio 15 cm długości oraz do 2,5 cm średnicy w przekroju. Nie jest ono jednorodne jeśli chodzi o szerokości i grubości: wysoko jest płaskie, cieńsze i szerokie, przechodzi potem w owalne i i wąskie (ok. 4 cm nad przyczepem do kości piętowej), by potem znów nieco się rozszerzyć i spłaszczyć, przyczepiając się do niej. Przyczep ten może występować na różnych wysokościach i obejmować różną powierzchnię, co stanowi osobniczą cechę danego człowieka.
Zbudowane jest z włókien kolagenowych, nie są one jednak bardzo rozciągliwe. Ścięgno jest stosunkowo słabo ukrwione i na pewnej wysokości słabo unerwione, co wpływa na jego długi okres gojenia, gdy dochodzi np. do urazu w postaci zerwania.
MIĘŚNIE
Składa się z włókien końcowych mięśnia brzuchatego łydki (ang. gastrocnemius) oraz mięśnia płaszczkowatego (ang. soleus), który znajduje się nieco niżej w stosunku do tego pierwszego. Te dwa mięśnie tworzą mięsień trójgłowy łydki (ang. triceps surae). W 93% przypadków mięsień podeszwowy (ang. plantaris), który biegnie wzdłuż zewnętrznej krawędzi, może być mięśniem towarzyszącym, które wspomaga działanie ścięgna Achillesa.
Na tej podstawie można rzec, że ścięgno piętowe składa się z dwóch warstw, które w pewnym momencie łączą się w jedno. Częściowo jest to prawda. Na pewnej wysokości zakończenia mięśnia brzuchatego łydki łączą się z zakończeniami mięśnia płaszczkowatego poprzez rozcięgna, które się zespajają.
ROZCIĘGNO
Mięsień brzuchaty łydki (ang. gastrocnemius muscle) to powierzchowny mięsień ulokowany w tylnej części łydki. Składa się z dwóch głów: zewnętrznej i środkowowej, wraz z mięśniem płaszczkowatym tworzy mięsień trójgłowy łydki, a ten z kolei tworzy ścięgno Achillesa. Główną funkcją mięśnią brzuchatego łydki jest podeszwowe zginanie stopy w stawie skokowym i zginanie nogi w stawie kolanowym. Odpowiada on także ze szybkie ruchy nogi: skakanie, szybki bieg, ponieważ zbudowany jest z włókien szybkokurczliwych, w przeciwieństwie do mięśnia płaszczkowatego.
Mięsień płaszczkowaty (ang. soleus muscle) swoją nazwę zawdzięcza… rybie. Sola jest płaską i szeroką rybą morską, do której kształtu upodabnia się mięsień płaszczkowaty (nazwa polska nawiązuje do płaszczki). Podobnie jak mięsień brzuchaty, ten też jest mięśniem powierzchownym ukryty za mięśniem brzuchatym łydki. Wraz z nim tworzy mięsień trójgłowy łydki oraz ścięgno Achillesa. Jego główną funkcją jest zginanie stopy podeszwowo. Odgrywa on też kluczową rolę w utrzymaniu postawy stojącej: gdyby nie ciągłe jego napięcie podczas stania i ciągnięcie, ciało upadłoby do przodu. Jego długofalowa praca jest związana z budową – są to wolnokurczliwe włókna mięśniowe. W pozycji stojącej jest odpowiedzialny z pompowanie krwi do serca.
Mięsień podeszwowy (ang. plantaris muscle) jest mięśniem powierzchownym, który przebiega pomiędzy dwoma wspomnianymi wyżej. 8 do 12% ludzi go nie posiada. On nie wchodzi w „skład” ścięgna Achillesa, ale je wspomaga znacząco. Bierze udział w zginaniu stopy podeszwowo oraz w zginaniu kolana. Mięsień ten może dostarczać proprioceptywne informacje zwrotne do ośrodkowego układu nerwowego, dotyczące położenia stopy. Jego funkcja motoryczna jest tak minimalna, za to jego długie ścięgno może być łatwo przeszczepione w celu rekonstrukcji czegoś innego.
KALETKI
KALETKA
Pomiędzy przednią częścią ścięgna, a jego przyczepem, znajduje się kaletka ścięgna Achillesa (ang. bursa of the calcaneal tendon). Zapobiega ona nadmiernemu tarciu. Jednak to nie jedyna kaletka w tym miejscu – druga występuje pomiędzy przyczepem ścięgna do kości piętowej a skórą i nazywa się podskórną kaletką piętową (ang. subcutaneous calcaneal bursa). Chroni ona przyczep ścięgna.
Podczas pracy ścięgna, kaletki przesuwają się pomiędzy warstwami tkanek. Można to zaobserwować szczególnie na przykładzie kaletki ścięgna Achillesa, która schowana jest pomiędzy ścięgnem a kością piętową. Podczas zginania stopy do góry (zgięcie grzbietowe), kaletka przesuwa się do góry nieznacznie. Podczas zginania stopy w dół (zgięcie podeszwowe), kaletka przesuwa się w dół.
Kaletka ma również swoją ochronę w postaci tkanki tłuszczowej zlokalizowanej w okolicy przyczepu ścięgna Achillesa, tworzącej specyficzny, trójkątny kształt. Jest to tzw. poduszeczka Kargera, która ochrania kaletkę przed nadmiernym ciśnieniem oraz przed przesuwaniem się na boki.
PODUSZECZKA KARGERA
TRÓJKĄT KARGERA
Czy nie zastanawiało Cię, dlaczego po bokach ścięgna Achillesa jest pusto i można je złapać palcami przez skórę? Widać to najbardziej patrząc na stopę od tyłu. Wygląda to tak, jakby była tam pusta przestrzeń, ale tak nie jest!
Główną funkcją poduszeczki Kargera jest minimalizacja zmiany ciśnienia w kaletce ścięgna Achillesa podczas zgięcia grzbietowego a tym samym ochrona torebki stawowej przed przeciążeniem i pęknięciem. Twór ten zapobiega również przesuwaniu się innych struktur obocznych, co wpływa na minimalizację urazów.
POSKRĘCANE
Można powiedzieć, że ścięgno Achillesa ma budowę czterowiązkową. Oznacza to, że ścięgno tworzą cztery wiązki ścięgnowe, które są zakończeniami mięśni: trzy z nich pochodzą z mięśnia brzuchatego łydki i jedno z mięśnia płaszczkowatego. Co ważne, wiązki te nie są ułożone równolegle względem siebie, a są skręcone ze sobą w charakterystyczny sposób, co wpływa na funkcję ścięgna. Jak one są skręcone? Różnie. Bo nie jest to jednakowe dla każdego człowieka, aczkolwiek można wyróżnić pewne typy skręcenia włókien. 90° osiągają one przy przyczepie do kości piętowej.
Takie skręcenie wiązek daje ścięgnu dużą wytrzymałość, ponieważ jest ono w stanie przyjąć obciążenie 3,9 razy większe niż masa ciała podczas chodzenia i 7,7 razy większe niż masa ciała podczas biegu. Niestety, taka budowa wpływa też na jego urazy, które bywają trudne do leczenia i rekowalescencja trwa długo.
FUNKCJE
Misterna i zaawansowana konstrukcja ścięgna Achillesa pozwala Ci stać, chodzić, biegać, skakać, skręcać stopami na bok, opierać je na zewnętrznych i wewnętrznych brzegach.
Główną jednak funkcją ścięgna jest przekazywanie stopie (poprzez kość piętową) siły wytworzonej przez mięśnie łydki, a funkcją tych z kolei jest zginanie stopy podeszwowo. A zatem ścięgno Achillesa bierze czynny udział w zginaniu stopy w dół. Mięśnie łydki napinają się wtedy, ciągnąc ścięgno, a ono ciągnie kość piętową do góry. 93% tej siły przekazywane jest ścięgnu.
By jakiekolwiek RUCHY STOPY mogły zaistnieć, konieczna jest siła mięśni przekazywana poprzez ścięgna do kości. To niezwykła kooperacja.
JAK SPRĘŻYNA…
Ścięgno piętowe bierze udział w niemalże każdej aktywności ruchowej stopy.
Ruch zgięcia podeszwowego potrzebny jest podczas każdego kroku, gdy się poruszasz. Ścięgno gromadzi w sobie pewniej rodzaj energii, która spożytkowana jest na aktywność stopy. Jest to tzw. energia sprężysta. Ścięgno Achillesa jest jak sprężyna, która rozciągając się, musi się „ściągnąć”, by oddać nagromadzoną energię i to następuje właśnie w trakcie zgięcia podeszwowego: oddanie energii. By jednak ścięgno gromadziło energię i ją oddawało, konieczne jest by było odpowiednio sztywne, czyli odporne na działanie dużych sił, a za razem elastyczne, by wracało do swojego kształtu i sprężyste by uwalniało energię.
SZTYWNOŚĆ
ELASTYCZNOŚĆ
Obie te cechy są konieczne ścięgnom. Dzięki swojej sztywności ścięgna nie zrywają się, utrzymują również pewną stabilizację pomiędzy mięśniem a kością. Jednak ich elastyczność wpływa na to, że nie odkształcają się, zmieniąc strukturę, co przekładałoby się na ich funkcje.
Im mniejsza sztywność, tym większa elastyczność i sprężystość, by móc gromadzić energię efektywniej i ją potem oddawać. Jednak zbyt duża elastyczność i sprężystość, powoduje zbyt szybkie uwolnienie energii, która jest tak duża, że zrywa włókna – one pękają.
Między sztywnością a elastycznością muszą być odpowiednie proporcje, ponieważ one wpływają na efektywność ruchu: jak najmniejsze wytracanie energii, spójną pracę między mięśniem a kością, by zoptymalizować wydajność i ekonomię ruchu.
…I JAK GUMA
Ścięgno Achillesa jest też jak guma łącząca łydkę ze stopą. U zdrowego człowieka, którego stopy są w pełni funkcjonalne, guma ta rozciąga się i ściąga. Tak powstaje ruch stopy w górę i dół, który umożliwia chodzenie, bieganie, skakanie itd. Samo w sobie ścięgno ma odpowiednią budowę,długość, szerokość.
U dzieci ze stopą końsko-szpotawą sytuacja jest odwrotna. Poszczególne partie mięśni łydki mają nieco inną budowę strukturalną, są zwłókniałe, mniejsze, krótsze. Również ścięgno Achillesa jest grubsze, szersze i krótkie. Patologiczna ANATOMIA STOPY KOŃSKO-SZPOTAWEJ maja wpływ na wszystkie funkcje stopy.
Ścięgno Achillesa jest skrócone. Można je porównać do mocno napiętej gumy. Jest ono szersze, grubsze. Ma w ten sposób większą sztywność. Trudno jest je rozciągnąć, nawet wkładając w to wiele siły. Ono jest mało elastyczne, mimo, że sama budowa ścięgna Achillesa zawiera w sobie wiele włókien kolagenowych, który jest gęsto upakowany. Niestety, nie jest on na tyle wydolny, by samym tylko rozciąganiem można było przywrócić ścięgno do pierwotnej formy, czyli tej sprzed powstania wady.
Poprzez tę anomalię w budowie ścięgna, stopa zostaje zatrzymana w jedynej pozycji – w zgięciu podeszwowym bez możliwości ruchu w górę.
PROBLEM ZBYT SKRÓCONEGO ŚCIĘGNA ACHILLESA U DZIECI Z WADĄ JEST W STANIE ROZWIĄZAĆ JEDYNIE PRZEZSKÓRNA TENOTOMIA ŚCIĘGNA ACHILLESA.
PRZYWRACA ONA STOPIE NORMALNĄ FUNKCJONALNOŚĆ I ZDOLNOŚĆ DO RUCHU ZARÓWNO W GÓRĘ JAK I DÓŁ. NORMALNE FUNKCJONOWANIE ŚCIĘGNA W CHODZIE, BIEGU, SKAKANIU ORAZ INNYCH RUCHACH STOPY ZOSTAJE ODZYSKANE. NIESTETY, SPECYFIKA WADY JEST TAKA, ŻE ŚCIĘGNO TO POTRAFI SIĘ SKRACAĆ, GDY NIE JEST UTRZYMYWANE W POZYCJI BIERNEGO ROZCIĄGANIA. BY UTRZYMAĆ DOBROSTAN ŚCIĘGNA PO TENOTOMII, SZYNA DEROTACYJNA O POPRAWNEJ BUDOWIE POWINNA BYĆ ZASTOSOWANA.
UTRZYMUJE ONA PERMANENTNE ROZCIĄGANIE ŚCIĘGNA ACHILLESA, BY NIE SKRÓCIŁO SIĘ ONO PONOWNIE.
ŹRÓDŁA
WIEDZA:
1. Achilles tendon
2. Szaro P., Witkowski G. i inni: „Fascicles of the adult human Achilles tendon – an anatomical study.”
3. Blitz N.M. i inni: „Anatomical aspects of the gastrocnemius aponeurosis and its insertion: a cadaveric study.”
4. Bertolotto M. i inni: „High resolution ultrasound anatomy of normal Achilles tendon.”
5. Rong H.: „The structure of human Achilles tendon and its biomechanical significance.”
6. Strocchi R. i inni: „Human Achilles tendon: morphological and morphometric variations as a function of age.”
7. Czyrny Z.: „Ultrasonografia ścięgna Achillesa – anatomia i patologie.”
8. Van Gils C.C. i inni: „Torsion of the human Achilles tendon.”
9. Edama M. i inni: „The twisted structure of the human Achilles tendon.”
10. Maganaris C. i inni: „Biomechanics of the Achilles tendon.”
11. Doral M.N. i inni: „Functional anatomy of the Achilles tendon.”
12. Wren T.A. i inni: „Mechanical properties of the human achilles tendon.”
13. Muraoka T. i inni: „Elastic properties of human Achilles tendon are correlated to muscle strength.”
14. Spang C.: „The plantaris tendon in relation to the Achilles tendon in midportion Achilles tendinopathy.”
15. Pękala P.A. i inni: „The Achilles tendon and the retrocalcaneal bursa. An anatomical and radiological study.”
16. Rozcięgno
17. Theobald P. i inni: „The functional anatomy of Kager’s fat pad in relation to retrocalcaneal problems and other hindfoot disorders”
18. Dalmau-Pastor M. i inni: „Anatomy of the triceps surae: a pictorial essay.”
19. Ponseti I.V.: „Congenital Clubfoot. Fundamentals of treatment.” (2nd edition)
20. Lin T.W. i inni: „Biomechanics of tendon injury and repair.”
ZDJĘCIA I GRAFIKI:
1. Mityczny Achilles
2. Ścięgno Achillesa
3. Mięśnie tworzące ścięgno Achillesa: Blitz N.M. i inni: „Anatomical aspects of the gastrocnemius aponeurosis and its insertion: a cadaveric study.”
4. Mięśnie tworzące ścięgno Achillesa: Dalmau-Pastor M. i inni: „Anatomy of the triceps surae: a pictorial essay.”
5. Kaletki: Dalmau-Pastor M. i inni: „Anatomy of the triceps surae: a pictorial essay.”
6. Układ wiązek w ścięgnie Achillesa: Szaro P., Witkowski G. i inni: „Fascicles of the adult human Achilles tendon – an anatomical study.”
7. Ścięgno Achillesa w zgięciu podeszwowym
8. Ścięgno Achillesa widziane od tyłu
9. Pozostałe zdjęcia i grafiki: własne
