Metatarsalarna
Med undantag av den första är metatarsalarna långa och smala, med kraftig bas och litet huvud. De artikulerar alla proximalt med den distala tarsalraden via de tarsometatarsala synoviallederna och distalt med baserna på de proximala falangerna i de synoviala metatarsophalangeallederna. Varje ben klassificeras som ett långben och består av ett tresidigt skaft, en stor, relativt fyrkantig proximal bas och ett litet, lateralt komprimerat distalt huvud. Skaftet är prismatiskt i tvärsnitt och smalnar gradvis av från basen till huvudet med en svag längsgående kurva så att den plantära sidan är konkav och den dorsala ytan är konvex. Eftersom det är ett långt ben är det inte förvånande att metatarsalerna har använts för att bestämma både kön och storlek (Byers et al., 1989; Smith, 1997; Bidmos, 2008; Cordeiro et al., 2009).
Den första metatarsalen är betydligt robustare än de fyra laterala benen och detta är ett direkt resultat av att den är involverad i gångens tåavsättningsfas, där den ansvarar för drivkraften för framåtdrivning och viktstöd. Resten av metatarsalbenen har endast en stödjande roll genom att bevara kroppens balans. Det finns därför en tendens till att benen minskar i storlek från medial till lateral. Som sådan är den vanliga längdformeln för metatarsalerna att metatarsal två är den längsta, följt i fallande storleksordning av den tredje, fjärde, femte och slutligen den första, som är den kortaste (men mest robust) (Aiello och Dean, 1990).
Arterietillförseln till metatarsalerna har fått ganska mycket uppmärksamhet på grund av att dessa ben är inblandade i autonoma neuropatier som lepra (Brand, 1966; Jopling och McDougall, 1988). Man har studerat de näringsrika foraminernas läge och riktning i ett försök att klarlägga ursprunget till de arteriella kärl som försörjer benet (Huber, 1941; Jaworek, 1973; Shereff, 1991). Detta sker ofta genom perfusion med hjälp av olika substanser som akryl, gelatinfärgämnen, radioopaka barium och polyesterhartser (Shereff et al., 1987; Barker, 1993; Crock, 1996). Patake och Mysorekar (1977) drog slutsatsen att varje metatarsal normalt har ett enda näringsforamen i den mellersta tredjedelen av skaftet, som är riktat mot huvudet på den första metatarsalen och baserna på de andra fyra metatarsalarna. Ali (1991) konstaterade att foramen normalt sitter på den femte metatarsalens mediala yta och på de laterala ytorna på det första och andra benet. Foramenets placering i den tredje och fjärde metatarsalen rapporterades vara mycket varierande.
Den första metatarsalen är den kortaste men mest robusta av metatarsalarna med en särskilt stor diameter i det dorsoplantära planet, vilket gör det möjligt för benet att motstå de icke obetydliga böjningspåfrestningar som uppstår vid ”toe-off”. Det är artikulerat proximalt med den mediala kilbenet och distalt med den första proximala falangen. Även om den proximala delen av dess laterala yta ofta kommer i kontakt med den andra metatarsalen, bildar den sällan en ledfasett. Skaftet sägs ha en prismatisk form med tre ytor som skiljs åt av rundade kanter. Den dorsala ytan är svagt konvex och har i allmänhet inget anmärkningsvärt utseende. Den plantära (mediala) ytan är djupt konkav i sitt proximala område och avgränsas lateralt av en kraftig ås som bågar mellan huvudet och basen. Den laterala ytan är relativt platt distalt och svagt konkav proximalt och är den plats där det mediala huvudet på den första dorsala interosseösa muskeln fäster. Den första metatarsalens bas är stor och har en karakteristisk njurformad form för artikulation med den mediala kilbenet. Ytan är konvex längs den mediala gränsen och konkav längs den laterala gränsen, med en fördjupning (hilum) närmare plantarytan, så att det bildas två ledfacetter, där den plantara tenderar att vara den mindre. Man kan ofta se en tvärgående kam som löper genom ledytan så att det bildas två helt skilda konkava ledfacetter för artikulationen med den mediala kilbenet (Singh, 1960). Tibialis anterior fäster vid basens mediala/plantära aspekt och peroneus longus fäster vid en oval, uppruggad framträdande del på den laterala aspekten. Huvudet är stort och expanderar i mediolateral riktning. Ledytan sträcker sig en bit ut på den dorsala sidan för att möjliggöra en större grad av dorsalflexion, vilket är viktigt i fotfasen vid gång (Joseph, 1954). Ubelaker (1979) identifierade ledfacetter på den dorsala sidan av metatarsalaxlarna i förhistoriska lämningar från Ecuador och han ansåg att dessa var tecken på frekvent knäböjning, eftersom ett sådant yrke skulle kunna innebära långa perioder av hyperdorsalflexion av tårna.
Den distala ledytan sträcker sig ännu längre ut på plantarytan och uppvisar parvisa parallella djupa spår för de mediala (tibiala) och laterala (fibulära) sesamoidbenen, som skiljs åt av en intersesamoidal kam. Den mediala rännan är alltid bredare och djupare än den laterala rännan. Dessa är konstanta pedalsesamoider, och efter patella är de de största i kroppen (Pfitzner, 1892; Bizzaro, 1921). Den mediala sesamoiden förekommer i den kombinerade senan av abductor hallucis och det mediala huvudet av musklerna flexor hallucis brevis, medan den laterala finns i den kombinerade senan av adductor hallucis och det laterala huvudet av musklerna flexor hallucis brevis. Den mediala sesamoiden är vanligtvis större än den mer rundade och mindre laterala sesamoiden och de är båda konkava på sin dorsala sida och konvexa på plantarytan.19 De är intrakapsulära och stabiliseras av ett sammanbindande tjockt fibröst intersesamoidalt ligament, som bildar en ränna för passage av flexor hallucis longus senan (Orr, 1918). På detta ställe tjänar sesamoiderna till att skydda den långa halluciala böjsenan genom att bilda en tunnel så att senan skonas vid belastning och krafterna absorberas av de små sesamoiderna. Den mediala sesamoiden tenderar att fungera som en stötdämpare eftersom den ligger direkt under metatarsophalangealleden och är därför mer benägen att frakturera, eftersom den ligger direkt i linjen för maximal viktöverföring (Freiberg, 1920; Inge och Ferguson, 1933). Frakturer tenderar att uppstå till följd av akut slagtrauma eller kronisk viktbärande belastning och är vanligast hos idrottsmän och nya värnpliktiga (Potter et al., 1992; Heim et al., 1997). Symptomen är invalidiserande smärta vid gång, särskilt i slutet av varje steg, när tårna är i dorsalflexion och kroppsvikten överförs till området kring fotbollen (Powers, 1934). Medfödd avsaknad av de halluciala sesamoiderna är mycket sällsynt (Kanatli et al., 2006) och det är troligare att man ser en variation i antalet benkomponenter som utgör sesamoidstrukturen (två-, tre- eller fyrdelad). Upprepade trauman mot sesamoiderna ses oftast hos kvinnor som vanligen bär höga klackar och tillbringar långa perioder med att stå eller gå i dem (Hubay, 1949).
Den andra metatarsalen är den längsta och artikulerar proximalt med de tre cuneiformerna och den tredje metatarsalen och distalt med den andra tåns proximala phalanx. Skaftet är grovt triangulärt i kontur, är något tillplattat på sin dorsala sida, och ger fäste till det laterala huvudet av den första dorsala interosseus på sin mediala sida och till det mediala huvudet av den andra dorsala interosseus på sin laterala sida. Basen på denna metatarsal sticker ut längre proximalt än någon av de andra och är därför kilad i ett utrymme som proximalt avgränsas av den intermediära cuneiformen och som är insprängt mellan den mediala och laterala cuneiformen. Detta arrangemang främjar stabiliteten och gör den andra strålen till den styvaste och mest stabila i foten (Manter, 1946; Sammarco, 1988). Den mellanliggande kilformens ledyta är triangulär och lätt konkav, med en förträngning på den laterala sidan. Ledytan för den mediala kilfenan tenderar att vara begränsad till ett litet område på den dorsomediala vinkeln, men den kan vara ganska varierande i storlek (Singh, 1960). Ledytan för den laterala cuneiformen kan vara enkel eller parvis och är vanligtvis sammanhängande med ledytorna för den tredje metatarsalen, även om den ibland skiljs åt av en liten kam. Det sneda huvudet av adductor hallucis fäster vid basens plantaryta, liksom en del av tibialis posterior-senen. Huvudet är längre i sitt dorsoplantära än i sitt mediolaterala plan och sticker ut ytterligare på plantarytan via en lateral kondyl. En inkonstant sesamoid kan förekomma vid den andra metatarsophalangealleden (MTP-leden) och tenderar att ligga på huvudets mediala sida (Bizzaro, 1921; Holland, 1928; Burman och Lapidus, 1931; Lapidus, 1940). Bizzaro (1921) rapporterade en incidens på 1-1,6 % för denna sesamoid. Den laterala aspekten av huvudet visar i allmänhet ett välutvecklat fäste för de tvärgående metatarsalligamenten och motsvarande plats är ofta inte väl markerad på den mediala sidan. Dorsala tuberkler finns för fastsättning av de starka kollaterala ligamenten och i allmänhet är den mediala större och mer proximalt belägen, för att leda ligamentet på den första metatarsalen.
Den tredje metatarsalen artikulerar distalt med det proximala falanget på den tredje tån och proximalt med den laterala cuneiformen och den andra och fjärde metatarsalen. Skaftet är vridet längs sin långa axel så att ledytan på huvudet inte ligger i samma plan som de mer mediala metatarsalerna, där den dorsala aspekten är avböjd medialt och den plantära aspekten lateralt (Singh, 1960). Som ett resultat av detta är den dorsala ytan inte tillplattad som hos de två första metatarsalarna utan uppvisar en längsgående kam som markerar gränsen för en liten hålighet på den laterala sidan. Den andra dorsala interosseusmuskelns laterala huvud är fäst vid dess mediala yta och den tredje dorsala interosseusmuskelns första plantära och mediala huvud är fäst vid dess laterala aspekt. Den platta basen är ungefär triangulär i kontur, även om den plantära kanten kan vara längre än den som finns på den andra metatarsalen, som vanligtvis är mer spetsig i profil. En fördjupning finns vanligen på den laterala kanten mot den plantara aspekten, som bildas av fästet för det starka intermetatarsala ligamentet som ansluter till den fjärde metatarsalen. Det finns normalt två separata facetter för artikulation med den andra metatarsalen, där den mer dorsalt belägna i allmänhet är större, även om det inte är ovanligt att den plantära facetten saknas (Singh, 1960). Det finns en enda stor välvd fasett vid den dorsala kanten av den laterala ytan för artikulation med den fjärde metatarsalen. Det snedställda huvudet på adductor hallucis och ett senfäste från tibialis posterior fäster vid basens plantaravsnitt. Huvudet är mindre än andra metatarsalens, både i det dorsoplantära och mediolaterala planet. Den laterala plantarkondylen är större än den mediala och den mediala dorsalknölen är mer distalt belägen och starkare utvecklad än sin laterala motsvarighet. En inkonstant sesamoid i den tredje MTP-leden har rapporterats (Burman och Lapidus, 1931; Lapidus, 1940).
Den fjärde metatarsalen är mindre än den tredje och artikulerar distalt med den fjärde tåns proximala falang och proximalt med cuboiden, den laterala cuneiformen och den tredje och femte metatarsalen. Liksom för den tredje metatarsalen är axeln på skaftet vriden så att den dorsala ytan uppvisar en längsgående kam, som markerar en tydlig lateral konkavitet längs skaftets längd. Det laterala huvudet av den tredje dorsala interosseusmuskeln och den andra plantar interosseusmuskeln är fäst vid den mediala sidan, medan det mediala huvudet av den fjärde dorsala interosseusmuskeln är fäst vid den laterala ytan. Basen har en snett orienterad fyrsidig facett för artikulation med cuboid. Den mediala aspekten visar en stor välvd fasett längs dess dorsala kant, som ofta är räfflad i dorsoplantär riktning så att den distala delen artikulerar med den tredje metatarsalen och den proximala delen artikulerar med den laterala cuneiformen. Det finns en enda fasett på den laterala sidan för artikulation med den femte metatarsalen, som avgränsas av ett djupt spår för det starka intermetatarsala ligamentet. Det snedställda huvudet av adductor hallucis och ett senfäste från tibialis posterior fäster vid basens plantaravsnitt. Huvudet liknar i både form och storlek det tredje metatarsalens huvud. Den laterala plantarkondylen är större än den mediala och återigen har en sällsynt inkonstant sesamoid rapporterats på den mediala aspekten (Burman och Lapidus, 1931; Lapidus, 1940). Den mediala dorsalknölen är mer distalt belägen och starkare utvecklad än sin laterala motsvarighet.
Den femte metatarsalen artikulerar distalt med den femte tåns proximala falang och proximalt med cuboiden och den fjärde metatarsalen. Skaftet uppvisar en väldefinierad dorsal kam, som gradvis sluttar ner till en lateral kant som är tydligt konkav. Den fjärde dorsala interosseusmuskeln och den tredje plantära interosseusmuskeln är fästa på den mediala ytan av skaftet. Basen har en väldefinierad tuberkel (styloid process) på sin laterala sida som är lätt att palpera i levande tillstånd och som är fäst vid peroneus brevis-muskeln. Basens proximala yta artikulerar med cuboiden via en snedställd triangulär facett, som är kontinuerlig på den mediala ytan med artikulationen för den fjärde metatarsalen. Peroneus tertius är fäst vid den mediala aspekten av basens dorsala yta och kan sträcka sig distalt till den mediala kanten av skaftet. Senan till abductor digiti minimi rinner i basens plantaravsnitt och flexor digiti minimi brevis är fäst vid tuberkelns plantaravsnitt. Huvudet är det minsta av alla metatarsalarna och är snett placerat. Den laterala plantarkondylen är placerad mer distalt än den mediala men de är lika välutvecklade. Inkonsekventa sesamoider förekommer vid denna led och de är lika sannolikt parade som enkla med en förekomst på cirka 5-10 % (Pfitzner, 1896; Bizzaro, 1921; Holland, 1928). Den femte metatarsalens skaft är också en erkänd plats för kroniska stressfrakturer (trötthetsfrakturer) hos nya värnpliktiga.