В объяснении причин, некоторых особенностей строения отдельных костей, необходимо учитывать взаимное формообразующие влияние костей, суставов и мышц.
Известно, что трубчатое строение кость имеет - для лучшей выдержки разносторонних нагрузок. Это положение не вызывает споров. В то же время то, что тригранность формы тел большинства длинных трубчатых костей в современной анатомической литературе, объясняется непосредственным давлением окружающих мышц, что вызывает ряд вопросов. Кроме этого, отклонение от цилиндрической в сторону призматической формы длинных трубчатых костей наблюдается с 3-го месяца внутриутробного развития человека, что свидетельствует о наследственно закрепленной целесообразности именно такой формы этих костей, независимо от окружающих мышц, которые на этой стадии развития еще не прилегают к костям и нарастание массы основных групп, которое происходит на IV-V месяцах развития плода.
Если рассмотреть форму длинной трубчатой кости с позиции теории сопротивления материалов, то оказывается, что трехгранная форма балки, расположенной в месте возможного изгиба конструкции, с условием, что одна грань балки обращена в сторону касательного напряжения растяжения, является наиболее эргометрично выгодной. Такие напряжения возникают, например, в костях, дистальные концы которых участвуют в образовании одноосных блокоподобных суставов, причем со стороны, противоположной ограничению движений дистальных отделов конечности. В частности, предплечья не разгибается в локтевом суставе назад далее продольной оси верхней конечности соответственно в нижней половине плечевой кости существует передний край; стопа не сгибается в голеностопном суставе назад далее продольной оси нижней конечности. Как при полном сгибании, так и при полном разгибании дистальных отделов конечности, горизонтальная составляющая вектора силы, действующей на дистальный конец кости, в приведенных выше примерах всегда направлена назад, что при закрепленном проксимальном конце вызывает возникновение напряжения растяжения по переднему краю кости.
Наверное, закладка у плодов асимметричной по конструктивным свойствам трехгранной формы трубчатой кости является универсальной для млекопитающих, поскольку в постнатальном периоде легко приспосабливается к любым дефинитивным формам конечностей. При необходимости, в процессе развития кость вращается вокруг продольной оси на небольшой угол, так чтобы один из краев оказался со стороны напряжения растяжения, и костная стенка в этом месте утолщалась. Такой процесс наблюдается с большеберцовой костью человека: у ранних плодов края и поверхности берцовых костей расположены почти в той плоскости, что и костей предплечья, только в конце плодного периода происходит супинация доминирующей большеберцовой кости.
Вообще, кости человека характеризуются пластичностью и способностью к перестройке, что особенно выражено у детей. Нарастание костной ткани точно по переднему краю большеберцовой кости приводит к ее выравниванию, если она изогнута во фронтальной плоскости.
Также интересно то, что отдельные мышцы и связки прикрепляются не к костному выступу (апофизу), а к углублению (ямке). Неубедительным представляется распространенное в анатомической литературе объяснение, что ямки на костях возникают из-за прикрепления мышц к костям без сухожилий, когда мышечные пучки непосредственно вплетаются в надкостницу. Мышечное волокно не может прикрепляться к надкостнице без промежуточной, хотя бы тонкой, прослойки соединительной ткани.
Наиболее вероятным является также биомеханическое объяснения существования ямок в месте прикрепления мышц и связок. Благодаря прикреплению к углублению на кости достигается равномерное напряжение всех соединительнотканных и мышечных волокон при значительном объеме (большом угле) движений кости и достаточно широком месте прикрепления. Широкое начало от костного выступа при большом угле движений кости может привести к перерастяжению и надрыву краевых волокон связок или мышц.
Комментарии