Мышцы ног прокачивают кровь по венам, они являются периферическим сердцем для венозной системы. Слаженная работа мышц и вен нижних конечностей называется мышечно-венозным насосом или помпой. Венозная система нижних конечностей доставляет кровь от периферических тканей к сердцу.

Для  работы этой системы необходимы два основных условия: 1) нормальная работа венозных клапанов, которые предотвращающает рефлюкс или возврат крови под действием гравитации; 2) система импульсно-аспирационных насосов - мышечно-венозная помпа.

Мышечно-венозную помпу можно разделить на четыре составляющих. Их синхронную работу во время ходьбы описали Гарднер и Фокс около 30 лет назад:

• помпа стопы, боковые вены подошвы (латеральная плантарная сеть)
• помпа голени (камбаловидная мышца)
• икроножная мышца (работает в подколенной ямке, прокачивая кровь выше колена)
• помпа бедра (полусухожильная мышца, бицепс и квадрицепс бедра)

Второй и третий компоненты наиболее важны, вместе они выполняют основную работу по транспортировке венозной крови. 

Не меньшее значение имеет синхронизация работы этих насосов во время ходьбы: стопа, затем голень, подколенная ямка и, наконец, бедро.

Роль венозных клапанов

Венозные клапаны играют ключевую роль. Во время сокращения (состолы), мышцы проталкивают кровь по направлению вверх. Однако затем, во время расслабления мышц (диастолы) кровь под действием сил гравитации устремляется вниз. В этот момент закрываются створки венозных клапанов, которые предотвращают возврат крови (рефлюкс). Клапаны обеспечивают односторонний ток крови по направлению снизу вверх и из поверхностных вен в глубокие.

Венозные клапаны состоят из двух полулунных створок, прикрепляющихся к стенкам вены.

Клапаны есть как в глубоких, так и в поверхностных венах. В местах впадения мелких вен в более крупные всегда расположены клапаны, называемые остиальными (расположенные в устьях вен). Другие клапаны расположены по ходу вены на всем ее протяжении, они называются стволовыми.

Анатомические особенности клапанов создают ряд динамический эффектов.

Лурье и Кистнер впервые предложили концепцию описывающую локальную гемодинамику определяемую ориентацией и движением створок клапанов. Под действием мышечного насоса кровь, проходя через клапан образует джет или струю с максимальной скоростью кровотока в центре. Этот эффект создают створки клапанов, которые в момент максимального мышечного сокращения образуют воронку. Расположение клапанов также играет большую роль. Клапаны вен, сливающихся в более крупный ствол расположены под таким углом друг к другу, что их сруи сливаясь формируют спиральный поток. Таким образом клапаны оптимизируют кровоток, предотвращая гемодинамические проблемы при слиянии двух вен разного диаметра.

В отсутсвие нормальной работы венозных клапанов, работа мышечной помпы не будет давать результата. Кровоток становится разнонаправленным, образуются зоны замедления (стаз) и повышенного давления. Это приводит к развитию хронической венозной недостаточности.

Мышечно-венозная помпа работает как функциональная цепь: сначала мы наблюдаем как во время ходьбы, с каждым шагом опорожняются венозные резервуары стопы. Кровь беспрепятственно циркулирует между поверхностными и глубокими венами стопы.

Затем эту активность подхватывает насос камбаловидной мышцы голени. Наибольшее значение имеет латеральное венозное сплетение m. soleus, которое дренируется через малоберцовую вену. Более мелкие вены медиальной порции камбаловидной мышцы сообщаются с задней большеберцовой веной через горизонтальные коллатерали.

В подколенной ямке, несколько выше сустава, мы наблюдаем наиболее мощный венозный насос икроножной мышцы. Здесь происходит мощный выброс в подколенную вену, который проталкивает столб венозной крови вверх с формированием аспрационного эффекта ниже щели коленного сустава. Затем включаются мышцы бедра, главным образом бицепс и полумембранная мышца, венозные аркады которой образуют шунты между подколенной и глубокой бедренной венами, выполняя роль "клапана безопасности" и защищая подколенную вену от избыточного давления.

В последнюю очередь в работу вступает квадрицепс бедра, прокачивающий кровь в общую бедренную вену. Знание анатомии венозных насосов нижних конечностей, в особенности венозной помпы голени, объясняет механизм развития венозной недостаточности при нарушении подвижности голеностопного сустава и деформации стопы.