Metatarsienele
Cu excepția primului, metatarsienele sunt lungi și subțiri, cu baze robuste și capete mici. Toți se articulează proximal cu rândul distal al tarsului prin articulațiile sinoviale tarsometatarsale și distal cu bazele falangelor proximale la articulațiile sinoviale metatarsofalangiene. Fiecare este clasificat ca fiind un os lung și este alcătuit dintr-un arbore cu trei fețe, o bază proximală mare, relativ pătrată și un cap distal mic, comprimat lateral. Arborele este prismatic în secțiune transversală și se îngustează treptat de la bază spre cap, cu o ușoară curbură longitudinală, astfel încât fața plantară este concavă, iar suprafața dorsală este convexă. Fiind un os lung, nu este surprinzător faptul că metatarsienele au fost utilizate atât în determinarea sexului, cât și a staturii (Byers et al., 1989; Smith, 1997; Bidmos, 2008; Cordeiro et al., 2009).
Primul metatarsian este considerabil mai robust decât cele patru oase laterale, iar acest lucru este rezultatul direct al implicării sale în faza de pornire a piciorului în timpul mersului, unde este responsabil de împingerea propulsiei înainte și de susținerea greutății. Restul metatarsienelor oferă doar un rol de susținere, păstrând echilibrul corpului. Prin urmare, există o tendință de reducere a dimensiunii oaselor de la medial la lateral. Ca atare, formula comună a lungimii metatarsienelor este că metatarsianul doi este cel mai lung, urmat, în ordine descrescătoare a mărimii, de al treilea, al patrulea, al cincilea și, în cele din urmă, de primul, care este cel mai scurt (dar cel mai robust) (Aiello și Dean, 1990).
Alimentarea arterială a metatarsienelor a primit o atenție destul de mare datorită implicării acestor oase în neuropatii autonome, cum ar fi lepra (Brand, 1966; Jopling și McDougall, 1988). Poziția și direcția foraminelor nutritive au fost studiate în încercarea de a elucida originea vaselor arteriale care alimentează osul (Huber, 1941; Jaworek, 1973; Shereff, 1991). Acest proces este adesea întreprins prin perfuzie, folosind diverse substanțe, cum ar fi acrilice, coloranți de gelatină, bariu radioopac și rășini de poliester (Shereff et al., 1987; Barker, 1993; Crock, 1996). Patake și Mysorekar (1977) au concluzionat că fiecare metatarsian posedă în mod normal un singur foramen nutritiv în treimea mijlocie a arborelui, care este îndreptat spre capul primului metatarsian și spre bazele celorlalți patru metatarsieni. Ali (1991) a constatat că foramenul este situat în mod normal pe suprafața medială a celui de-al cincilea metatarsian și pe suprafețele laterale ale primului și celui de-al doilea os. Poziția foramenului în al treilea și al patrulea metatarsian a fost raportată ca fiind foarte variabilă.
Primul metatarsian este cel mai scurt, dar și cel mai robust dintre metatarsieni, cu un diametru deosebit de larg în plan dorsoplantar, ceea ce permite osului să reziste la tensiunile de îndoire deloc neglijabile care apar în timpul „decolării”. Se articulează proximal cu cuneiformul medial și distal cu prima falangă proximală. Deși regiunea proximală a suprafeței sale laterale vine frecvent în contact cu al doilea metatarsian, rareori formează o fațetă articulară. Se spune că arborele are o formă prismatică, cu trei suprafețe care sunt separate prin margini rotunjite. Suprafața dorsală este ușor convexă și, în general, are un aspect neremarcabil. Suprafața plantară (medială) este profund concavă în regiunea sa proximală și este delimitată lateral de o creastă puternică care se arcuiește între cap și bază. Suprafața laterală este relativ plană în partea distală și ușor concavă în partea proximală și reprezintă locul de atașare a capului medial al primului mușchi interosos dorsal. Baza primului metatarsian este mare și are o formă caracteristică reniformă pentru articularea cu cuneiformul medial. Suprafața este convexă de-a lungul marginii mediale, iar concavitatea de-a lungul marginii laterale, cu adâncitură (hil) mai aproape de suprafața plantară, astfel încât se formează două fațete articulare, cea plantară tinzând să fie cea mai mică. O creastă transversală poate fi adesea observată traversând suprafața articulară, astfel încât se formează două fațete articulare concave destul de distincte pentru articularea cu cuneiformul medial (Singh, 1960). Tibialis anterior se atașează la aspectul medial/plantar al bazei, iar peroneus longus se atașează la o proeminență ovală ascuțită de pe aspectul lateral. Capul este mare și extins în direcție mediolaterală. Suprafața articulară se extinde pe o anumită distanță pe fața dorsală pentru a permite un grad mai mare de dorsiflexie, ceea ce este important în faza de „decolare” a piciorului în timpul mersului (Joseph, 1954). Ubelaker (1979) a identificat fațete articulare pe fața dorsală a arborelui metatarsian la rămășițele preistorice din Ecuador și a considerat că acestea sunt dovezi ale îngenunchierii frecvente, deoarece o astfel de ocupație ar putea implica perioade lungi de hiperdorsiflexie a degetelor de la picioare.
Suprafața articulară distală se extinde și mai mult pe suprafața plantară și prezintă caneluri adânci paralele și paralele pentru osul sesamoidian medial (tibial) și lateral (fibular), care sunt separate de o creastă intersesamoidală. Canelura medială este invariabil mai largă și mai adâncă decât canelura laterală. Aceștia sunt sesamoizii pedali constanți și, după rotulă, sunt cei mai mari din corp (Pfitzner, 1892; Bizzaro, 1921). Sesamoidul medial apare în tendonul combinat al mușchiului abductor hallucis și al capului medial al mușchiului flexor hallucis brevis, în timp ce cel lateral este prezent în tendonul combinat al mușchiului adductor hallucis și al capului lateral al mușchiului flexor hallucis brevis. Sesamoidul medial este de obicei mai mare decât sesamoidul lateral, mai rotunjit și mai mic, și ambele sunt concave pe fața dorsală și convexe pe suprafața plantară.19 Ele sunt intracapsulare și sunt stabilizate de un ligament intersesamoidal fibros gros de legătură, care formează un șanț pentru trecerea tendonului flexor hallucis longus (Orr, 1918). În această locație, sesamoizii au rolul de a proteja tendonul lung al flexorului halucelui lung, formând un tunel, astfel încât, la susținerea greutății, tendonul este cruțat, iar forțele sunt absorbite de micii sesamoizi. Sesamoidul medial tinde să acționeze ca un amortizor de șocuri, deoarece este situat direct sub articulația metatarso-falangiană și, prin urmare, este mai probabil să se fractureze, deoarece se află direct în linia de transfer maxim al greutății (Freiberg, 1920; Inge și Ferguson, 1933). Fracturile tind să apară ca urmare a unui traumatism prin impact acut sau a unor solicitări cronice de susținere a greutății și sunt cel mai frecvent întâlnite la sportivi și la noii recruți în armată (Potter et al., 1992; Heim et al., 1997). Simptomele constau în dureri invalidante la mers, în special la sfârșitul fiecărui pas, atunci când degetele de la picioare sunt în dorsiflexie și greutatea corpului este transferată în regiunea tălpii piciorului (Powers, 1934). Absența congenitală a sesamoidelor halluciale este foarte rară (Kanatli et al., 2006) și este mai probabil să se observe o variație în ceea ce privește numărul de componente osoase care alcătuiesc structura sesamoidă (bipartită, tripartită sau cvadripartită). Traumatismele repetate ale sesamoidelor sunt cel mai frecvent întâlnite la femeile care poartă în mod obișnuit tocuri înalte și petrec perioade prelungite stând în picioare sau mergând în ele (Hubay, 1949).
Al doilea metatarsian este cel mai lung și se articulează proximal cu cele trei cuneiforme și cu al treilea metatarsian și distal cu falanga proximală a celui de-al doilea deget. Arborele are un contur aproximativ triunghiular, fiind ușor aplatizat pe fața sa dorsală, și se atașează la capul lateral al primului interosos dorsal pe fața sa medială și la capul medial al celui de-al doilea interosos dorsal pe fața sa laterală. Baza acestui metatarsian se proiectează mai mult în sens proximal decât oricare dintre celelalte și este astfel încastrată într-un spațiu delimitat proximal de cuneiformul intermediar și încastrat între cuneiformele medial și lateral. Acest aranjament favorizează stabilitatea și face ca al doilea raion să fie cel mai rigid și mai stabil din picior (Manter, 1946; Sammarco, 1988). Fațeta articulară pentru cuneiformul intermediar este triunghiulară și ușor concavă, cu o constricție pe fața laterală. Suprafața articulară pentru cuneiformul medial tinde să se limiteze la o zonă mică pe unghiul dorsomedial, dar poate avea dimensiuni destul de variabile (Singh, 1960). Zona articulară pentru cuneiformul lateral poate fi unică sau pereche și este de obicei continuă cu suprafețele articulare pentru al treilea metatarsian, deși uneori este separată de o mică creastă. Capul oblic al adductorului hallucis se atașează de suprafața plantară a bazei, la fel ca și o alunecare a tendonului tibialis posterior. Capul este mai lung în plan dorsoplantar decât în plan mediolateral și se proiectează mai mult pe suprafața plantară prin intermediul unui condil lateral. Un sesamoid inconstant poate apărea la nivelul celei de-a doua articulații metatarsofalangiene (MTP) și tinde să fie localizat pe fața medială a capului (Bizzaro, 1921; Holland, 1928; Burman și Lapidus, 1931; Lapidus, 1940). Bizzaro (1921) a raportat o incidență de 1-1,6% pentru acest sesamoid. Aspectul lateral al capului prezintă, în general, un situs de fixare bine dezvoltat pentru ligamentele metatarsiene transversale, iar situsul corespunzător nu este adesea bine marcat pe partea medială. Tuberculii dorsali sunt prezenți pentru atașarea ligamentelor colaterale puternice și, în general, cel medial este cel mai mare și mai proximal, pentru a ghida ligamentul pe primul metatarsian.
Al treilea metatarsian se articulează distal cu falanga proximală a celui de-al treilea deget și proximal cu cuneiformul lateral și cu al doilea și al patrulea metatarsian. Arborele este răsucit de-a lungul axei sale lungi, astfel încât suprafața articulară a capului nu se află în același plan cu metatarsienele mai mediale, aspectul dorsal fiind deviat medial, iar cel plantar lateral (Singh, 1960). Ca urmare, suprafața dorsală nu este aplatizată ca la primele două metatarsiene, ci prezintă o creastă longitudinală care marchează limita unei ușoare scobituri pe fața laterală. Capul lateral al celui de-al doilea mușchi interosos dorsal este atașat de suprafața sa medială, iar primul mușchi plantar și capul medial al celui de-al treilea mușchi interosos dorsal sunt atașate de aspectul său lateral. Baza plană are un contur aproximativ triunghiular, deși marginea plantară poate fi mai lungă decât cea întâlnită la al doilea metatarsian, care este de obicei mai ascuțită în profil. Pe marginea laterală, spre partea plantară, se găsește de obicei o adâncitură, formată de atașarea ligamentului intermetatarsian puternic care se conectează la cel de-al patrulea metatarsian. În mod normal, există două fațete separate pentru articularea cu cel de-al doilea metatarsian, cea mai dorsală fiind, în general, cea mai mare, deși nu este neobișnuit ca fațeta plantară să fie absentă (Singh, 1960). Există o singură fațetă mare și arcuită la marginea dorsală a suprafeței laterale pentru articularea cu al patrulea metatarsian. Capul oblic al adductorului hallucis și o alunecare tendinoasă de la tibialis posterior se atașează la fața plantară a bazei. Capul este mai mic decât cel al celui de-al doilea metatarsian, atât în plan dorsoplantar, cât și mediolateral. Condilul plantar lateral este mai mare decât cel medial, iar tuberculul dorsal medial este situat mai distal și mai puternic dezvoltat decât omologul său lateral. A fost raportat un sesamoid inconstant al celei de-a treia articulații MTP (Burman și Lapidus, 1931; Lapidus, 1940).
Cel de-al patrulea metatarsian este mai mic decât al treilea și se articulează distal cu falanga proximală a celui de-al patrulea deget și proximal cu cuboidul, cuneiformul lateral și al treilea și al cincilea metatarsian. Ca și în cazul celui de-al treilea metatarsian, axa arborelui este răsucită, astfel încât suprafața dorsală prezintă o creastă longitudinală, care marchează o concavitate laterală distinctă pe toată lungimea arborelui. Capul lateral al celui de-al treilea mușchi interosos dorsal și al doilea mușchi interosos plantar sunt atașați de fața medială, în timp ce capul medial al celui de-al patrulea mușchi interosos dorsal este atașat de suprafața laterală. Baza are o fațetă cvadrilaterală orientată oblic pentru articularea cu cuboidul. Aspectul medial prezintă o fațetă mare arcuită de-a lungul marginii sale dorsale, care este frecvent canelată în direcție dorso-plantare, astfel încât partea distală se articulează cu al treilea metatarsian, iar partea proximală se articulează cu cuneiformul lateral. Există o singură fațetă pe fața laterală pentru articularea cu al cincilea metatarsian, care este delimitată de un șanț adânc pentru ligamentul intermetatarsian puternic. Capul oblic al adductorului hallucis și o alunecare tendinoasă de la tibialis posterior se atașează la fața plantară a bazei. Capul este similar atât ca formă, cât și ca dimensiune cu cel al celui de-al treilea metatarsian. Condilul plantar lateral este mai mare decât cel medial și, din nou, a fost raportat un sesamoid inconstant rar pe fața medială (Burman și Lapidus, 1931; Lapidus, 1940). Tuberculul dorsal medial este situat mai distal și mai puternic dezvoltat decât omologul său lateral.
Cel de-al cincilea metatarsian se articulează distal cu falanga proximală a celui de-al cincilea deget de la picior și proximal cu cuboidul și al patrulea metatarsian. Arborele prezintă o creastă dorsală bine definită, care coboară treptat spre o margine laterală care este marcant concavă. Al patrulea interosos dorsal și al treilea interosos plantar sunt atașate de suprafața medială a arborelui. Baza are un tubercul bine definit (proces stiloid) pe fața sa laterală, care este ușor de palpat în viață și de care este atașat mușchiul peroneus brevis. Suprafața proximală a bazei se articulează cu cuboidul prin intermediul unei fațete triunghiulare oblice, care se continuă pe suprafața medială cu articulația pentru al patrulea metatarsian. Peroneus tertius este atașat de aspectul medial al suprafeței dorsale a bazei și se poate extinde distal pe marginea medială a axei. Tendonul abductorului digiti minimi canalizează fața plantară a bazei, iar flexorul digiti minimi brevis este atașat de fața plantară a tuberculului. Capul este cel mai mic dintre toate metatarsienele și este așezat oblic. Condilul plantar lateral este situat mai distal decât cel medial, dar sunt la fel de bine dezvoltați. La această articulație apar sesamoizi neconstanți și este la fel de probabil ca aceștia să fie atât perechi, cât și unici, cu o frecvență de aproximativ 5-10% (Pfitzner, 1896; Bizzaro, 1921; Holland, 1928). Arborele celui de-al cincilea metatarsian este, de asemenea, o localizare recunoscută pentru fracturile cronice de stres (oboseală) la noii recruți.
.