Бедренная кость: строение и функции¶

Бедренная кость (лат. femur) — самая длинная, крупная и прочная трубчатая кость скелета человека, проксимальным концом сочленяющаяся с тазовой костью (вертлужной впадиной), а дистальным — с большеберцовой костью и надколенником, образуя коленный сустав. У взрослого человека длина бедренной кости составляет около четверти роста и может достигать 45–50 см, а масса — 300–400 г. Кость выдерживает осевые нагрузки до 1,5–2 тонн и выполняет опорную, локомоторную и защитную функции, являясь основным рычагом нижней конечности.

¶Анатомия и строение

Бедренная кость имеет удлинённое тело (диафиз) и два утолщённых конца (эпифиза), покрытых суставным хрящом. На проксимальном эпифизе расположена головка бедренной кости (caput femoris) — гладкая сферическая поверхность, покрытая гиалиновым хрящом, которая сочленяется с вертлужной впадиной таза. В центре головки находится небольшая ямка (fovea capitis), к которой прикрепляется связка головки бедренной кости, несущая кровеносный сосуд, питающий эпифиз.

Головка соединена с телом кости шейкой (collum femoris) длиной 3–4 см, образующей с диафизом шеечно-диафизарный угол. В норме этот угол у взрослого человека составляет 115–135° (в среднем около 127°), что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки. Увеличение угла называется вальгусной деформацией (coxa valga), уменьшение — варусной (coxa vara). Шейка — наиболее уязвимая зона для переломов, особенно у пожилых людей с остеопорозом.

Ниже шейки расположены два костных выступа — вертелы (трохантеры): большой (trochanter major) и малый (trochanter minor). Большой вертел пальпируется под кожей латеральнее бедра, к нему прикрепляются ягодичные мышцы; малый вертел, расположенный медиально и ниже, является местом прикрепления подвздошно-поясничной мышцы. Между вертелами спереди проходит межвертельная линия, сзади — межвертельный гребень.

Диафиз бедренной кости имеет треугольное сечение, слегка изогнут кпереди и расширяется книзу. По задней поверхности тела проходит шероховатая линия (linea aspera) — гребень с двумя губами (латеральной и медиальной), служащий местом прикрепления многочисленных мышц бедра. В верхней части linea aspera переходит в ягодичную бугристость, а в нижней — разделяется на надмыщелковые гребни, ограничивающие подколенную поверхность.

Дистальный эпифиз образует два мыщелка (condylus medialis et lateralis) с суставными поверхностями для сочленения с большеберцовой костью. Медиальный мыщелок крупнее латерального, что компенсирует физиологический вальгус коленного сустава (угол 170–175°). Между мыщелками сзади находится межмыщелковая ямка, спереди — надколенниковая (пателлярная) поверхность для сочленения с надколенником. По бокам мыщелков расположены надмыщелки (epicondyli), к которым прикрепляются коллатеральные связки коленного сустава.

¶Внутреннее строение

Как и другие длинные трубчатые кости, бедренная кость состоит из компактного (кортикального) вещества, образующего плотную стенку диафиза, и губчатого вещества в эпифизах и метафизах. Компактная пластинка диафиза достигает толщины 6–8 мм — это самая толстая кортикальная кость в теле человека. Внутри диафиза находится костномозговая полость, заполненная у взрослого человека жёлтым костным мозгом (жировой тканью); красный костный мозг, отвечающий за кроветворение, сохраняется в губчатом веществе эпифизов.

Губчатое вещество проксимального эпифиза организовано в систему трабекул (костных балок), ориентированных по линиям максимальной нагрузки. Различают дугообразные (компрессионные) и поддерживающие (тракционные) трабекулы, образующие так называемую архитектуру Вардона — прочную пространственную решётку, способную перераспределять нагрузку с головки на кортикальный слой. При остеопорозе трабекулы истончаются, что резко снижает прочность шейки бедра.

¶Развитие и окостенение

Бедренная кость закладывается на 5–6-й неделе внутриутробного развития в виде хрящевой модели. Первичная точка окостенения появляется в диафизе на 7–8-й неделе эмбриогенеза. Вторичные точки окостенения возникают в разное время: в дистальном эпифизе — незадолго до рождения (важный признак доношенности новорождённого), в головке — на 1-м году жизни, в большом вертеле — к 4 годам, в малом вертеле — к 9–14 годам. Полное сращение эпифизов с диафизом (синостоз) завершается к 18–20 годам. Рост кости в длину происходит за счёт эпифизарных хрящевых пластинок, которые после завершения роста замещаются костной тканью.

¶Функции

Бедренная кость выполняет несколько ключевых функций:

Опорная — передаёт вес тела от таза к голени и стопе при стоянии и ходьбе.
Локомоторная — служит рычагом для мышц, обеспечивающих сгибание, разгибание, отведение, приведение и ротацию бедра.
Защитная — предохраняет бедренные артерию и вену, седалищный нерв и глубокие мышцы задней поверхности бедра.
Кроветворная — содержит красный костный мозг в губчатом веществе эпифизов.
Минеральная — депо кальция и фосфора, участвующих в минеральном обмене всего организма.

¶Переломы и клиническое значение

Переломы бедренной кости составляют около 6% всех переломов и делятся на переломы проксимального отдела (шейки, вертельной области), диафиза и дистального отдела. Наиболее распространены переломы шейки бедра, характерные для пожилых людей (старше 65 лет) с остеопорозом: в России ежегодно регистрируется более 100 тысяч таких переломов. Они плохо срастаются из-за нарушения кровоснабжения головки (сосуды проходят в связке головки и вдоль шейки) и требуют хирургического лечения — эндопротезирования тазобедренного сустава или остеосинтеза винтами. Без операции смертность в течение первого года достигает 20–30% из-за осложнений длительной иммобилизации (тромбоэмболия, пневмония, пролежни).

Переломы диафиза бедренной кости возникают при высокоэнергетической травме (ДТП, падение с высоты) и лечатся методом интрамедуллярного остеосинтеза — введением в костномозговой канал титанового стержня. Переломы дистального отдела чаще встречаются у молодых при спортивных травмах и лечатся накостными пластинами.

¶Врождённые патологии

К врождённым аномалиям бедренной кости относятся: врождённый вывих бедра (дисплазия тазобедренного сустава), варусная деформация шейки, укорочение или отсутствие кости (проксимальная фокальная недостаточность бедра). Дисплазия тазобедренного сустава встречается у 2–3% новорождённых и при ранней диагностике (УЗИ в 1–3 месяца) успешно лечится консервативно.

¶Интересные факты

Бедренная кость — самая длинная кость человека; у мужчин она в среднем на 2–3 см длиннее, чем у женщин, что используется в судебной антропологии для определения пола и роста по фрагментам скелета.
Прочность бедренной кости сопоставима с чугуном: при сжатии она выдерживает нагрузку около 8000 Н (примерно 800 кг).
Самая большая искусственная кость, когда-либо изготовленная для замены, — бедренная кость длиной более 60 см, установленная онкологическим пациентам при удалении опухоли с сохранением конечности.
В 2016 году российские травматологи впервые выполнили эндопротезирование тазобедренного сустава с использованием отечественного 3D-печатного имплантата, замещающего проксимальный отдел бедренной кости, разрушенный опухолью.

¶Источники

Привес М. Г., Лысенков Н. К., Бушкович В. И. Анатомия человека. — СПб.: Гиппократ, 2004.
Синельников Р. Д. Атлас анатомии человека. — М.: Медицина, 1996.
Каплан А. В. Переломы костей и суставов. — М.: Медицина, 1979.
Сапин М. Р., Никитюк Д. Б. Анатомия человека. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013.