Анатомия человека связки. Суставы, связки, волокнистые (фиброзные) суставы. Собственные синдесмозы таза дополняют его стенки

Имеющиеся в теле человека многочисленные соединения костей целесообразно представить в виде классификации. В соответствии с данной классификацией существуют два основных вида соединений костей — непрерывное и прерывное, каждое из которых в свою очередь подразделяется на несколько групп (Гайворонский И. В., Ничипорук Г. И., 2005).

Виды соединений костей

Непрерывные соединения (синартрозы, synarthrosis)	Прерывные соединения (диартрозы, diarthrosis; синовиальные соединения или суставы, articulationes synoviales)
I. Фиброзные соединения (articulationes librosae): связки (ligamenta); мембраны (membranae); роднички (fonticuli); швы (suturae); вколачивания (gomphosis) II. Хрящевые соединения (articulationes cartilagineae): соединения с помощью гиалинового хряща (временные); соединения с помощью фиброзного хряща (постоянные) III. Соединения с помощью костной ткани (synostosis)	По осям вращения и форме суставных поверхностей: По количеству суставных поверхностей: простой (art. simplex); сложный (art. composite) По одномоментной совместной функции: комбинированный (art. combinatoria)

Следует отметить, что рельеф костей нередко отражает конкретный вид соединения. Для непрерывных соединений на костях характерны бугристости, гребни, линии, ямки и шероховатости, а для прерывных — гладкие суставные поверхности различной формы.

Непрерывные соединения костей

Различают три группы непрерывных соединений костей — фиброзные, хрящевые и костные.

I. Фиброзные соединения костей , или соединения с помощью соединительной ткани, — синдесмозы. К ним относятся связки, мембраны, роднички, швы и вколачивания.

Связки — это соединения с помощью соединительной ткани, имеющие вид пучков коллагеновых и эластических волокон. По своему строению связки с преобладанием коллагеновых волокон называются фиброзными, а связки, содержащие преимущественно эластические волокна, — эластическими. В отличие от фиброзных, эластические связки способны укорачиваться и возвращаться к исходной форме после прекращения нагрузки.

По длине волокон связки могут быть длинными (задняя и передняя продольные связки позвоночного столба, надостистая связка), соединяющими несколько костей на большом протяжении, и короткими, соединяющими соседние кости (межостистые, межпоперечные связки и большинство связок костей конечностей).

По отношению к капсуле сустава различают внутрисуставные и внесуставные связки. Последние рассматривают как внекапсулярные и капсулярные. Связки как самостоятельный вид соединения костей могут выполнять различные функции:

• удерживающую или фиксирующую (крестцово-бугорная связка, крестцово-остистая, межостистые, межпоперечные связки и т. д.);
• роль мягкого скелета, так как являются местом начала и прикрепления мышц (большинство связок конечностей, связок позвоночного столба и т. д.);
• формообразующую, когда они вместе с костями формируют своды или отверстия для прохождения сосудов и нервов (верхняя поперечная связка лопатки, связки таза и т. д.).

Мембраны — это соединения с помощью соединительной ткани, имеющие вид межкостной перепонки, заполняющей в отличие от связок обширные промежутки между костями. Соединительнотканные волокна в составе мембран, преимущественно коллагеновые, располагаются в таком направлении, которое не препятствует движению. Роль их во многом сходна со связками. Они также удерживают кости относительно друг друга (межреберные мембраны, межкостные мембраны предплечья и голени), служат местом начала мышц (эти же мембраны) и формируют отверстия для прохождения сосудов и нервов (запирательная мембрана).

Роднички — это соединительнотканные образования с большим количеством промежуточного вещества и редко расположенными коллагеновыми волокнами. Роднички создают условия для смещения костей черепа в процессе родов и способствуют интенсивному росту костей после рождения. Наибольших размеров достигает передний родничок (30 х 25 мм). Он закрывается на втором году жизни. Задний родничок имеет размер 10 х 10 мм и полностью исчезает к концу второго месяца после рождения. Еще меньшие размеры имеют парные клиновидные и сосцевидные роднички. Они зарастают до рождения или в первые две недели после рождения. Роднички ликвидируются за счет разрастания костей черепа и формирования между ними шовной соединительной ткани.

Швы — это тонкие прослойки соединительной ткани, располагающиеся между костями черепа, с содержанием большого количества коллагеновых волокон. По форме швы бывают зубчатые, чешуйчатые и плоские, они служат зоной роста костей черепа и оказывают амортизирующее действие при движениях, предохраняя головной мозг, органы зрения, слуха и равновесия от повреждений.

Вколачивания — соединения зубов с ячейками альвеолярных отростков челюстей с помощью плотной соединительной ткани, имеющей специальное название — периодонт. Хотя это очень прочное соединение, оно обладает еще и выраженными амортизационными свойствами при нагрузке на зуб. Толщина периодонта составляет 0,14—0,28 мм. Состоит он из коллагеновых и эластических волокон, ориентированных на всем протяжении перпендикулярно от стенок альвеолы к корню зуба. Между волокнами залегает рыхлая соединительная ткань, содержащая большое количество сосудов и нервных волокон. При сильном сжимании челюстей за счет давления зуба-антагониста периодонт сильно сдавливается, и зуб погружается в ячейку до 0,2 мм.

С возрастом количество эластических волокон уменьшается, и при нагрузке периодонт повреждается, нарушается его кровоснабжение и иннервация, зубы расшатываются и выпадают.

II. Хрящевые соединения костей — синхондрозы. Эти соединения представлены гиалиновым или фиброзным хрящом. Сравнивая названные хрящи друг с другом, можно отметить, что гиалиновый хрящ отличается большей упругостью, но меньшей прочностью. С помощью гиалинового хряща соединяются метафизы и эпифизы трубчатых костей и отдельные части тазовой кости. Фиброзный хрящ в основном состоит из коллагеновых волокон, поэтому отличается большей прочностью и меньшей упругостью. Таким хрящом соединяются тела позвонков. Прочность хрящевых соединений повышается также за счет того, что надкостница с одной кости переходит на другую, не прерываясь. В области хряща она превращается в надхрящницу, которая в свою очередь прочно срастается с хрящом и подкрепляется связками.

По длительности существования синхондрозы могут быть постоянными и временными, т. е. существующими до определенного возраста, а затем заменяющимися костной тканью. В нормальных физиологических условиях временными являются метаэпифизарные хрящи, хрящи между отдельными частями плоских костей, хрящ между основной частью затылочной и телом клиновидной костей. Эти соединения в основном представлены гиалиновым хрящом. Постоянными называются хрящи, образующие межпозвоночные диски; хрящи, расположенные между костями основания черепа (клиновидно-каменистый и клиновидно-затылочный), и хрящ между I ребром и грудиной. Указанные соединения представлены в основном фиброзным хрящом.

Главное назначение синхондрозов — смягчение толчков и напряжений при сильных нагрузках на кость (амортизация) и обеспечение прочного соединения костей. Хрящевые соединения в то же время обладают большой подвижностью. Объем движений зависит от толщины хрящевой прослойки: чем она больше, тем больше и объем движений. В качестве примера можно привести разнообразные движения в позвоночном столбе: наклоны вперед, назад, в стороны, скручивание, пружинящие движения, которые особенно развиты у гимнастов, акробатов и пловцов.

III. Соединения с помощью костной ткани — синостозы. Это самые прочные соединения из группы непрерывных, но полностью утратившие упругость и амортизационные свойства. В нормальных условиях синостозированию подвергаются временные синхондрозы. При некоторых заболеваниях (болезнь Бехтерева, остеохондроз и т. д.) окостенение может происходить не только во всех синхондрозах, но и во всех синдесмозах.

Прерывные соединения костей

Прерывными соединениями являются суставы или синовиальные соединения. Сустав — это прерывное полостное соединение, образованное сочленяющимися суставными поверхностями, покрытыми хрящом, заключенными в суставную сумку (капсулу), внутри которой содержится синовиальная жидкость.

Сустав должен обязательно включать три основных элемента: суставную поверхность, покрытую хрящом; суставную капсулу; полость сустава.

1. Суставные поверхности — это участки кости, покрытые суставным хрящом. У длинных трубчатых костей они находятся на эпифизах, у коротких — на головках и основаниях, у плоских — на отростках и теле. Формы суставных поверхностей строго детерминированы: чаще на одной кости имеется головка, на другой — ямка, реже они плоские. Суставные поверхности на сочленяющихся костях по форме должны соответствовать друг другу, т. е. быть конгруэнтными. Чаще суставные поверхности выстланы гиалиновым (стекловидным) хрящом. Фиброзным хрящом покрыты, например, суставные поверхности височно-нижнечелюстного сустава. Толщина хряща на суставных поверхностях составляет 0,2—0,5 см, причем в суставной ямке он толще по краю, а на суставной головке — в центре.

В глубоких слоях хрящ обызвествлен, прочно связан с костью. Этот слой называют омелотворенным, или пропитанным карбонатом кальция. Хондроциты (хрящевые клетки) в этом слое окружены соединительнотканными волокнами, расположенными перпендикулярно к поверхности, т. е. рядами или столбцами. Они приспособлены к сопротивлению силам давления на суставную поверхность. В поверхностных слоях преобладают соединительнотканные волокна в виде дуг, начинающихся и заканчивающихся в глубоких слоях хряща. Эти волокна ориентированы параллельно поверхности хряща. Кроме того, в этом слое имеется большое количество промежуточного вещества, поэтому поверхность хряща гладкая, будто отполированная. Поверхностный слой хряща приспособлен к сопротивлению силам трения (тангенциальным силам). С возрастом хрящ подвергается омелотворению, толщина его уменьшается, он становится менее гладким.

Роль суставного хряща сводится к тому, что он сглаживает неровности и шероховатости суставной поверхности кости, придавая ей большую конгруэнтность. В силу своей эластичности он смягчает толчки и сотрясения, поэтому в суставах, несущих большую нагрузку, суставной хрящ толще.

2. Суставная сумка — это герметическая капсула, окружающая суставную полость, прирастающая по краю суставных поверхностей или на незначительном удалении от них. Она состоит из наружной (фиброзной) мембраны и внутренней (синовиальной). Фиброзная мембрана в свою очередь состоит из двух слоев плотной соединительной ткани (наружного продольного и внутреннего кругового), в которых располагаются кровеносные сосуды. Она укреплена вне-суставными связками, которые образуют локальные утолщения и располагаются в местах наибольшей нагрузки. Связки обычно тесно связаны с капсулой, и отделить их можно только искусственно. Редко встречаются обособленные от капсулы сустава связки, например боковые болыиеберцовая и малоберцовая. В малоподвижных суставах фиброзная мембрана утолщена. В подвижных суставах она тонкая, слабо натянутая, а в некоторых местах настолько сильно истончена, что наружу даже выпячивается синовиальная мембрана. Так образуются синовиальные вывороты (синовиальные сумки), обычно располагающиеся под сухожилиями.

Синовиальная мембрана обращена в полость сустава, обильно снабжается кровью, изнутри выстлана синовиоцитами, способными выделять синовиальную жидкость. Синовиальная мембрана покрывает изнутри всю полость сустава, переходит на кости и внутрисуставные связки. Свободными от нее остаются только поверхности, представленные хрящом. Синовиальная мембрана гладкая, блестящая, может образовывать многочисленные отростки — ворсинки. Иногда эти ворсинки отрываются и как инородные тела попадают на межсуставные поверхности, вызывая кратковременную боль и препятствуя движению. Данное состояние называют «суставной мышью». Синовиальная мембрана может лежать непосредственно на фиброзной мембране или отделяться от нее подсиновиальным слоем или жировой прослойкой, поэтому различают фиброзную, ареолярную и жировую синовиальные мембраны.

Синовиальная жидкость по составу и характеру образования представляет собой транссудат — выпот плазмы крови и лимфы из капилляров, прилежащих к синовиальной мембране. В полости сустава эта жидкость смешивается с детритом отторгающихся клеток синовиоцитов и стирающегося хряща. Кроме того, в состав синовиальной жидкости входит муцин, мукополисахариды и гиалуроновая кислота, которые придают ей вязкость. Количество жидкости зависит от величины сустава и составляет от 5 мм3 до 5 см3. Синовиальная жидкость выполняет следующие функции:

• смазывает суставные поверхности (уменьшает трение при движениях, увеличивает скольжение);
• сцепляет суставные поверхности, удерживает их относительно друг друга;
• смягчает нагрузку;
• питает суставной хрящ;
• участвует в обмене веществ.

3. Полость сустава — это герметически закрытое пространство, ограниченное суставными поверхностями и капсулой, заполненное синовиальной жидкостью. Выделить полость сустава на неповрежденном суставе можно только условно, так как пустоты между суставными поверхностями и капсулой нет, она заполнена синовиальной жидкостью. Форма и объем полости зависят от формы суставных поверхностей и строения капсулы. В малоподвижных суставах она небольшая, в высокоподвижных — большая и может иметь вывороты, распространяющиеся между костями, мышцами и сухожилиями. В полости сустава давление отрицательное. При повреждении капсулы в полость проникает воздух, и суставные поверхности расходятся.

Кроме основных элементов, в суставах могут встречаться вспомогательные, которые обеспечивают оптимальную функцию сустава. Это внутрисуставные связки и хрящи, суставные губы, синовиальные складки, сесамовидные кости и синовиальные сумки.

1. Внутрисуставные связки — это фиброзные связки, покрытые синовиальной мембраной, которые связывают суставные поверхности в коленном суставе, в суставе головки ребра и тазобедренном суставе. Они удерживают суставные поверхности относительно друг друга. Эта функция особенно четко видна на примере крестообразных связок коленного сустава. При их разрыве наблюдается симптом «выдвижного ящика», когда при сгибании в коленном суставе голень смещается по отношению к бедру кпереди и кзади на 2-3 см. Связка головки бедра служит проводником сосудов, питающих суставную головку.
2. Внутрисуставные хрящи — это фиброзные хрящи, располагающиеся между суставными поверхностями в виде пластинок. Пластинка, полностью разделяющая сустав на два «этажа», называется суставным диском (discus articularis). При этом образуются две разделенные полости, как, например, в височно-нижнечелюстном суставе. Если полость сустава разделяется пластинками хряща только частично, т. е. пластинки имеют форму полулуния и краями сращены с капсулой, — это мениски (menisci), которые представлены в коленном суставе. Внутрисуставные хрящи обеспечивают конгруэнтность суставных поверхностей, увеличивая тем самым объем движений и их разнообразие, способствуют смягчению толчков, уменьшению давления на подлежащие суставные поверхности.
3. Суставная губа — это фиброзный хрящ кольцевидной формы, дополняющий по краю суставную ямку; при этом одним краем губа сращена с капсулой сустава, а другим переходит в суставную поверхность. Суставная губа встречается в двух суставах: плечевом и тазобедренном (labrum glenoidale, labrum acetabulare). Она увеличивает площадь суставной поверхности, делает ее глубже, ограничивая тем самым объем движений.
4. Синовиальные складки (plicae synoviales) — это богатые сосудами соединительнотканные образования, покрытые синовиальной оболочкой. Если внутри них скапливается жировая клетчатка, то образуются жировые складки. Складки заполняют свободные пространства полости сустава, имеющей большие размеры. Способствуя уменьшению полости сустава, складки косвенно увеличивают сцепление сочленяющихся поверхностей и тем самым увеличивают объем движений.
5. Сесамовидные кости (ossa sesamoidea) — это вставочные кости, тесно связанные с капсулой сустава и окружающими сустав сухожилиями мышц. Одна из поверхностей у них покрыта гиалиновым хрящом и обращена в полость сустава. Вставочные кости способствуют уменьшению полости сустава и косвенно увеличивают объем движений в нем. Они также являются блоками для сухожилий мышц, действующих на сустав. Самая большая сесамовидная кость — это надколенник. Мелкие сесамовидные кости часто встречаются в суставах кисти, стопы (в межфаланговых, запястно-пястном суставе 1-го пальца и др.).
6. Синовиальные сумки (bursae synoviales) — это небольшие полости, выстланные синовиальной мембраной, часто сообщающиеся с полостью сустава. Величина их составляет от 0,5 до 5 см3. Большое количество их встречается в суставах конечностей. Внутри них скапливается синовиальная жидкость, которая смазывает рядом расположенные сухожилия.

Движения в суставах могут осуществляться только вокруг трех осей вращения:

• фронтальной (ось, соответствующая фронтальной плоскости, разделяющей тело на переднюю и заднюю поверхности);
• сагиттальной (ось, соответствующая сагиттальной плоскости, разделяющей тело на правую и левую половины);
• вертикальной, или своей собственной оси.

Для верхней конечности вертикальная ось проходит через центр головки плечевой кости, головочку мыщелка плечевой кости, головку лучевой и локтевой костей. Для нижней конечности — по прямой линии, соединяющей переднюю верхнюю ость подвздошной кости, внутренний край надколенника и большой палец.

Суставная поверхность одной из сочленяющихся костей, имеющая форму головки, может быть представлена в виде шара, эллипса, седла, цилиндра или блока. Каждой из этих поверхностей соответствует и суставная ямка. Следует отметить, что суставная поверхность может быть образована несколькими костями, придающими ей в совокупности определенную форму (например суставная поверхность, сформированная костями проксимального ряда запястья).

1 — эллипсоидный; 2 — седловидный; 3 — шаровидный; 4 — блоковидный; 5 - плоский

Движения в суставах вокруг осей вращения определяются геометрической формой суставной поверхности. Например, цилиндр и блок вращаются только вокруг одной оси; эллипс, овал, седло — вокруг двух осей; шар или плоская поверхность — вокруг трех.

Количество и возможные виды движений вокруг существующих осей вращения представлены в таблицах. Так, вокруг фронтальной оси отмечаются два вида движений (сгибание и разгибание); вокруг сагиттальной оси также два вида движений (приведение и отведение); при переходе с одной оси на другую возникает еще одно движение (круговое, или коническое); вокруг вертикальной оси — одно движение (вращение), но у него могут быть подвиды: вращение внутрь или наружу (пронация или супинация).

Оси вращения, количество и виды возможных движений

Максимальное количество возможных видов движений в суставах, зависящее от количества осей вращения и формы суставной поверхности

Осность сустава	Форма суставной поверхности	Реализуемые оси вращения	Количество движений	Виды движений
Одноосный	Блоковидный	Фронтальная	2	Сгибание, разгибание
	Вращательный (цилиндрический)	Вертикальная	1	Вращение
Двуосный	Эллипсовидный, седловидный	Сагиттальная и фронтальная	5	Сгибание, разгибание, приведение, отведение, круговое движение
	Мыщелковый	Фронтальная и вертикальная	3	Сгибание, разгибание, вращение
Многоосный	Шаровидный, плоский	Фронтальная, сагиттальная и вертикальная	6	Сгибание, разгибание, приведение, отведение, круговое движение, вращение

Таким образом, существуют всего 6 видов движений. Возможны и дополнительные движения, такие как скользящие, пружинящие (удаление и сближение суставных поверхностей при сжатии и растяжении) и скручивание. Эти движения относятся не к отдельным суставам, а к группе комбинированных, например межпозвоночных.

Исходя из классификации суставов, необходимо дать характеристику каждой отдельной группе.

I. Классификация суставов по осям вращения и форме суставных поверхностей:

Одноосные суставы — это суставы, в которых совершаются движения только вокруг какой-либо одной оси. Практически такой осью является либо фронтальная, либо вертикальная. Если ось фронтальная, то в этих суставах совершаются движения в виде сгибания и разгибания. Если же ось вертикальная, то возможно только одно движение — вращение. Представителями одноосных суставов по форме суставных поверхностей являются: цилиндрический (articulatio trochoidea) (вращательный) и блоковидный (ginglymus). Цилиндрические суставы осуществляют движения вокруг вертикальной оси, т. е. совершают вращение. Примером таких суставов являются: срединный атлантоосевой сустав, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы.

Блоковидный сустав похож на цилиндрический, только располагается не вертикально, а горизонтально и имеет на суставной головке гребешок, а на суставной ямке — выемку. За счет гребешка и выемки невозможны смещения суставных поверхностей в стороны. Капсула у таких суставов свободна спереди и сзади и всегда укреплена боковыми связками, не препятствующими движениям. Работают блоковидные суставы всегда вокруг фронтальной оси. Примером явпяются межфаланговые суставы.

Разновидностью блоковидного сустава является улитковый (articulatio cochlearis), или винтообразный, сустав, у которого выемка и гребешок скошены, имеют винтовой ход. Примером улиткового сустава служит плечелоктевой сустав, работающий также вокруг фронтальной оси. Таким образом, у одноосных суставов имеется один или два вида движения.

Двуосные суставы — суставы, работающие вокруг двух из трех имеющихся осей вращения. Так, если движения совершаются вокруг фронтальной и сагиттальной осей, то такие суставы реализуют 5 видов движений: сгибание, разгибание, приведение, отведение и круговое движение. По форме суставных поверхностей эти суставы являются эллипсоидными или седловидными (articulatio ellipsoidea, articulatio sellaris). Примеры эллипсоидных суставов: атлантозатылочный и лучезапястный; седловидного: запястно-пястный сустав 1-го пальца.

Если движения осуществляются вокруг фронтальной и вертикальной осей, то возможно реализовать только три вида движений — сгибание, разгибание и вращение. По форме это мыщелковые суставы (articulatio bicondyllaris), например коленный и височно-нижнечелюстной суставы.

Мыщелковые суставы — это переходная форма между одноосными и двуосными суставами. Основной осью вращения в них является фронтальная. В отличие от одноосных суставов в них больше разность площадей суставных поверхностей, а в связи с этим и объем движений увеличивается.

Многоосные суставы — это суставы, движения в которых осуществляются вокруг всех трех осей вращения. Они совершают максимально возможное количество движений — 6 видов. По форме это шаровидные суставы (articulatio spheroidea), например плечевой. Разновидностью шаровидного сустава является чашеобразный (articulatio cotylica), или ореховидный (articulatio enarthrosis), например тазобедренный. Для него характерна глубокая суставная ямка, прочная капсула, укрепленная связками, объем движений в нем меньше. Если поверхность шара имеет очень большой радиус кривизны, то она приближается к плоской поверхности. Сустав с такой поверхностью называется плоским (articulatio plana). Для плоских суставов характерны небольшая разность площадей суставных поверхностей, крепкие связки, движения в них резко ограничены или вообще отсутствуют (например в крестцово-подвздошном суставе). В связи с этим данные суставы называют малоподвижными (амфиартрозами).

II. Классификация суставов по количеству суставных поверхностей.

Простой сустав (articulatio simplex) — это сустав, имеющий только две суставные поверхности, каждая из которых может быть образована одной или несколькими костями. Например, суставные поверхности межфаланговых суставов образованы только двумя костями, а одна из суставных поверхностей в лучезапястном суставе образована тремя костями проксимального ряда запястья.

Сложный сустав (articulatio composita) — это сустав, в одной капсуле которого находится несколько суставных поверхностей, следовательно, несколько простых суставов, способных функционировать как вместе, так и отдельно. Примером сложного сустава является локтевой сустав, имеющий 6 отдельных суставных поверхностей, образующих 3 простых сустава: плечелучевой, плечелоктевой, проксимальный лучелоктевой. Некоторые авторы к сложным суставам относят и коленный сустав. Учитывая суставные поверхности на менисках и надколеннике, они выделяют такие простые суставы, как бедренно-менисковый, мениско-большеберцовый и бедренно-надколенниковый. Мы считаем коленный сустав простым, так как мениски и надколенник являются вспомогательными элементами.

III. Классификация суставов по одномоментной совместной функции.

Комбинированные суставы (articulatio combinatoria) — это суставы, анатомически разобщенные, т. е. находящиеся в различных суставных капсулах, но функционирующие только вместе. Например, височно-нижнечелюстной сустав, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы. Следует подчеркнуть, что в истинных комбинированных суставах нельзя совершить движение только в одном из них, например только в одном височно-нижнечелюстном суставе. При комбинации суставов с различными формами суставных поверхностей движения реализуются по суставу, имеющему меньшее число осей вращения.

Факторы, определяющие объем движений в суставах.

1. Главный фактор — разность площадей сочленяющихся суставных поверхностей. Из всех суставов наибольшая разность площадей суставных поверхностей в плечевом суставе (площадь головки плечевой кости в 6 раз больше площади суставной впадины на лопатке), поэтому в плечевом суставе самый большой объем движений. В крестцово-подвздошном сочленении суставные поверхности по площади равны, поэтому движения в нем практически отсутствуют.
2. Наличие вспомогательных элементов. Например, мениски и диски, увеличивая конгруэнтность суставных поверхностей, увеличивают объем движений. Суставные губы, увеличивая площадь суставной поверхности, способствуют ограничению движений. Внутрисуставные связки ограничивают движения только в определенном направлении (крестообразные связки коленного сустава не препятствуют сгибанию, но противодействуют чрезмерному разгибанию).
3. Комбинация суставов. У комбинированных суставов движения определяются по суставу, имеющему меньшее число осей вращения. Хотя многие суставы, исходя из формы суставных поверхностей, способны выполнять больший объем движений, он у них ограничен из-за комбинации. Например, по форме суставных поверхностей латеральные атлантоосевые суставы — плоские, но в результате комбинации со срединным атлантоосевым суставом они работают как вращательные. Это же относится и к суставам ребер, кисти, стопы и др.
4. Состояние капсулы сустава. При тонкой, эластичной капсуле движения совершаются в большем объеме. Даже неравномерная толщина капсулы в одном и том же суставе сказывается на его работе. Например, в височно-нижнечелюстном суставе капсула тоньше спереди, чем сзади и сбоку, поэтому наибольшая подвижность в нем именно кпереди.
5. Укрепление капсулы сустава связками. Связки оказывают тормозящее и направляющее действие, так как коллагеновые волокна обладают не только большой прочностью, но и малой растяжимостью. В тазобедренном суставе подвздошно-бедренная связка препятствует разгибанию и повороту конечности кнутри, лобково-бедренная связка — отведению и вращению наружу. Самые мощные связки находятся в крестцово-подвздошном суставе, поэтому движений в нем практически нет.
6. Мышцы, окружающие сустав. Обладая постоянным тонусом, они скрепляют, сближают и фиксируют сочленяющиеся кости. Сила мышечной тяги составляет до 10 кг на 1 см2 поперечника мышцы. Если удалить мышцы, оставить связки и капсулу, то объем движений резко возрастает. Кроме непосредственного тормозящего действия на движения в суставах, мышцы оказывают и косвенное — через связки, от которых они начинаются. Мышцы при своем сокращении делают связки неподатливыми, упругими.
7. Синовиальная жидкость. Она оказывает сцепляющее воздействие и смазывает суставные поверхности. При артрозо-артритах, когда нарушается выделение синовиальной жидкости, в суставах появляются боль, хруст, объем движений уменьшается.
8. Винтовое отклонение. Имеется оно только в плечелоктевом суставе и оказывает тормозящее воздействие при движениях.
9. Атмосферное давление. Оно способствует соприкосновению суставных поверхностей с силой 1 кг на 1 см2, оказывает равномерное стягивающее воздействие, следовательно, умеренно ограничивает движения.
10. Состояние кожи и подкожной жировой клетчатки. У тучных людей объем движений всегда меньше из-за обильной подкожной жировой клетчатки. У стройных, подтянутых, у спортсменов движения совершаются в большем объеме. При заболеваниях кожи, когда теряется эластичность, движения резко уменьшаются, а нередко после тяжелых ожогов, ранений образуются контрактуры, также значительно препятствующие движениям.

Для определения объема движений в суставах существует несколько методик. Травматологи определяют его с помощью угломера. Для каждого сустава определены свои исходные положения. Исходным положением для плечевого сустава является положение руки, свободно свисающей вдоль туловища. Для локтевого сустава — полное разгибание (180°). Пронацию и супинацию определяют при согнутом под прямым углом локтевом суставе и при установке кисти в сагиттальной плоскости.

В анатомических исследованиях величину угла подвижности можно рассчитать по разности дуг вращения на каждой из сочленяющихся суставных поверхностей. Величина угла подвижности зависит от ряда факторов: пола, возраста, степени тренировки, индивидуальных особенностей.

Болезни суставов
В.И. Мазуров

Соединение костей нижних конечностей представлены связками и суставами. В отличие от межкостных соединений плечевого пояса и рук связки и суставы ног и тазового пояса человека менее подвижны. Эта особенность объясняется эволюционной функциональностью: таз и ноги Homo erectus несут опорную функцию, в то время как руки предназначены для выполнения тонких и точных движений, обеспечивают захват предметов.

В составе скелета нижней конечности, так же как и верхней, различают: пояс (тазовый пояс), с помощью которого происходит ее фиксация к скелету туловища, и свободную часть нижней конечности (ногу), которая состоит из трех основных сегментов (бедра, голени и стопы), подвижно соединенных между собой.

Нижние конечности сформировались у человека как органы опоры и движения. В силу этого они имеют очень прочное и практически неподвижное соединение костей тазового пояса со скелетом туловища, а также различные ограничители подвижности в главных суставах на ноге.

При ходьбе (основном виде локомоции у человека) происходит регулярное чередование фаз опоры на две ноги и фаз опоры на одну из ног. При отталкивании и перемещении одной ноги вперед происходит сгибание основных сегментов ноги (бедра, голени и стопы) в главных суставах.

В другой (опорной) ноге, напротив, происходит их разгибание и удерживание в выпрямленном состоянии по отношению к стопе. В силу этого соединения нижней конечности приспособлены преимущественно к сгибательным и разгибательным движениям, а также к амортизации толчков, возникающих при ходьбе.

В этой статье представлены фото, названия и описание суставов и связок ног человека.

Анатомия тазового пояса нижних конечностей человека: суставы и связки

Соединения костей тазового пояса нижних конечностей отличаются большой прочностью и крайне малой подвижностью.

Крестцово-подвздошный сустав (articulatio sacroiliaca) образован ушковидной поверхностью крестца и ушковидной поверхностью подвздошной кости. По форме этот сустав пояса нижних конечностей плоский (амфиартроз). Движения в суставе практически отсутствуют.

Суставная капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей, и ее укрепляют связки:

• Передняя крестцово-подвздошная связка (lig. sacroiliacum anterius ) - проходит по передней поверхности капсулы сустава;
• Задняя крестцово-подвздошная связка (lig. sacroiliacum posterius ) - проходит по задней поверхности капсулы сустава;
• Межкостная крестцово-подвздошная связка (lig. sacroiliacum interos-seum ) - заполняет углубление между бугристостями крестца и подвздошной кости. Это одна из самых мощных связок в теле человека.

Кроме того, подвздошная кость укреплена относительно позвоночного столба подвздошно-поясничной связкой (lig. iliolumbale) нижней конечности, натянутой от поперечного отростка V поясничного позвонка к гребню подвздошной кости.

Лобковый симфиз (symphysis pubica ) - хрящевое соединение между двумя тазовыми костями, в котором расположена узкая полость.

Лобковый симфиз укрепляется связками:

• Верхней лобковой связкой (lig. pubicum superius ) - проходит по верхнему краю хряща между лобковыми бугорками;
• Нижней лобковой связкой (lig. pubicum inferius ) - проходит по нижнему краю хряща и закругляет подлобковый угол.

Собственные синдесмозы таза дополняют его стенки:

• Запирательная мембрана (membrana obturatoria ) - закрывает одноименное отверстие. У верхнего края запирательного отверстия в области запирательной борозды остается запирательный канал (canalis obturatorius) для прохождения сосудисто-нервного пучка;
• Крестцово-остистая связка (lig. sacrospinale ) - начинается от вершины и задней поверхности седалищной ости и заканчивается у края крестца. Это соединение пояса нижней конечности ограничивает большую седалищную вырезку, образуя большое седалищное отверстие (foramen ischiadicum majus);
• Крестцово-бугорная связка (lig. sacrotuberale ) - начинается от медиальной поверхности седалищного бугра и прикрепляется к краям крестца и копчика. Обе вышеназванные связки вместе с малой седалищной вырезкой образуют малое седалищное отверстие (foramen ischiadicum minus).

Тазобедренный сустав (articulatio coxae ) пояса нижней кости человека образован вертлужной впадиной (acetabulum) тазовой кости, а именно ее полулунной поверхностью, которая дополняется вертлужной губой (labrum acetabuli), и головкой бедренной кости. Это соединение пояса нижней конечности шаровидное; его суставная ямка глубокая и почти полностью охватывает головку бедренной кости.

Капсула сустава прикрепляется по костному краю вертлужной впадины тазовой кости; на бедре спереди - по межвертельной линии, сзади - примерно на 1 см не достигая межвертельного гребня. Таким образом, шейка бедра находится внутри капсулы сустава и ее переломы будут внутрисуставными.

Тазобедренный сустав пояса нижних конечностей имеет плотную суставную капсулу и мощные связки, которые ограничивают объем движений нижней конечности, при этом повышают ее опорные свойства:

• Подвздошно-бедренная связка (lig. iliofemorale ) начинается от передней нижней подвздошной ости, опускается по передней поверхности капсулы сустава и прикрепляется к межвертельной линии. Это одна из самых мощных связок тела человека, которая препятствует чрезмерному разгибанию бедра, приведению и вращению его кнутри. Самые глубокие ее пучки переходят в круговую зону;
• Круговая зона (zona orbicularis ) залегает в толще суставной капсулы, прикрепляется на подвздошной кости к spina iliaca anterior inferior и охватывает петлей шейку бедра; связка удерживает головку бедра в суставе;
• Седалищно-бедренная связка (lig. ischiofemorale ) начинается от тела седалищной кости, направляется вверх до вертельной ямки бедра. Связка препятствует чрезмерному приведению бедра и вращению его кнутри;
• Лобково-бедренная связка (lig. pubofemorale ) начинается от верхней ветви лобковой кости; прикрепляется к малому вертелу и межвертельной линии. Препятствует чрезмерному отведению бедра и вращению его кнаружи.

В полости тазобедренного сустава скелета нижний конечностей имеется связка головки бедра (lig. capitis femoris), она начинается в глубине вертлужной впадины и прикрепляются к ямке головки бедра. Связка окружена синовиальной оболочкой. Внутри связки проходит артерия к головке бедра. Эта связка также служит амортизатором в суставе.

Это соединение нижних конечностей человека многоосное, движения возможны вокруг трех осей, но объем движений ограничен, на что влияет глубокое положение суставной головки в суставной ямке и наличие крепких связок, укрепляющих капсулу сустава и ограничивающих движения. Движения в суставе: вокруг сагиттальной оси - отведение и приведение, вокруг поперечной оси - сгибание и разгибание, вокруг вертикальной оси - вращение кнутри (пронация) и вращение кнаружи (супинация); возможно круговое движение - циркумдукция.

Анатомия свободной части нижней конечности: особенности связок, суставов и сводов

Коленный сустав (articulatio genus ) образован мыщелками (медиальным и латеральным) бедренной кости и верхней суставной поверхностью на аналогичных мыщелках большеберцовой кости; в его образовании также участвует сесамовидная кость - надколенник.

По форме коленный сустав - мыщелковый, двухосный. Основные движения в нем - сгибание и разгибание (вокруг поперечной оси); однако в согнутом положении возможны незначительные вращательные движения (вокруг вертикальной оси).

Капсула сустава свободна; прикрепляется, отступя 2-3 см от края суставных поверхностей на бедре и большеберцовой кости.

Синовиальная оболочка в передней части сустава образует крыловидные складки (plicae alares ) - это парные образования, содержащие жировую ткань, которые играют роль амортизаторов.

Поднадколенниковая синовиальная складка (plica synovialis infrapatellaris) идет как продолжение крыловидных складок к межмыщелковой ямке бедра. Спереди в синовиальную складку сустава вдается поднадколенниковое жировое тело.

Кости в этом соединении свободной части нижней конечности удерживаются в сочленовном состоянии мощными связками, которые вместе с тем ограничивают боковые смещения костей, а также чрезмерное сгибание и разгибание.

В полости сустава ноги человека под названием articulatio genus расположены мощные крестообразные связки, служащие главным ограничителем разгибания голени. Между латеральным мыщелком бедра и передним межмыщелковым полем натянута передняя крестообразная связка (lig. cruciatum anterius); между медиальным мыщелком бедра и задним межмыщелковым полем - задняя крестообразная связка (lig. cruciatum posterius). Они покрыты синовиальной оболочкой, которая изолирует их от полости сустава.

Большеберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale tibiale ) - начинается от медиального надмыщелка бедра, спускается в виде широкой пластинки к медиальному краю большеберцовой кости. Связка сращена с капсулой и медиальным мениском.

Малоберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale fibulare ) ноги человека проходит между латеральным надмыщелком бедра и головкой малоберцовой кости.

Спереди сустава проходит сухожилие m. quadriceps femoris, в котором лежит надколенник. Большая часть волокон сухожилия проходит от верхушки надколенника к бугристости большеберцовой кости, и их выделяют как связку надколенника (lig. patellae). От капсулы сустава свободной части нижней конечности она отделена рыхлой жировой клетчаткой.

От обеих сторон надколенника отходят сухожильные пластинки, которые прикрепляются к мыщелкам большеберцовой кости: латеральная и медиальная поддерживающие связки надколенника (retinaculum patellae lat. et med.); они удерживают надколенник в его положении при движении в суставе.

Сзади капсула сустава укреплена косой подколенной связкой (lig. popliteum obliquum) - продолжение сухожильных волокон, проходящих здесь мышц, которые идут от медиального мыщелка большеберцовой кости латерально вверх и вплетаются в капсулу сустава.

Дугообразная подколенная связка (lig. popliteum arcuatum ) сустава конечности начинается от латерального надмыщелка-бедра, проходит до середины косой связки и вплетается в капсулу сустава.

В полости коленного сустава имеется медиальный мениск (meniscus medialis) полулунной формы и латеральный мениск (meniscus lateralis) овальной формы, которые подразделяют полость сустава на два этажа. Оба мениска сращены с капсулой сустава, внутренние концы их тонкие, наружные края толще.

Мениски увеличивают конгруэнтность поверхностей сочленяющихся костей. Мениски спереди соединяются между собой поперечной связкой колена. Кроме того, мениски прикрепляются к мыщелковому возвышению большеберцовой кости и к мыщелкам бедра передней и задней менискобедренными связками.

При переходе синовиальной оболочки с бедренной кости на мениски и с менисков на большеберцовую кость образуются карманы синовиальной оболочки.

Как показано на фото, коленный сустав ноги человека окружен синовиальными сумками:

Эти сумки облегчают трение между проходящими рядом с суставом сухожилиями мышц и другими анатомическими образованиями:

• Наднадколенниковая сумка (bursa suprapatellaris ) расположена выше надколенника, находится между четырехглавой мышцей бедра и бедренной костью: обычно сообщается с полостью сустава;
• Подкожная преднадколенниковая сумка (bursa subcutanea prepatellaris ) расположена впереди надколенника; встречаются также подфасциальная и подсухожильная сумки;
• Подкожная поднадколенниковая сумка (bursa subcutanea infrapatellaris ) расположена ниже надколенника; р глубокая поднадколенниковая сумка (bursa infrapatellaris profunda) расположена ниже надколенника, между его связкой и большеберцовой костью; сообщается с полостью сустава.

Межкостные края костей голени соединены межкостной мембраной голени (membrana interossea cruris).

Межберцовый сустав (articulatio tibiofibularis ) образован малоберцовой суставной поверхностью большеберцовой кости и суставной поверхностью головки малоберцовой кости; движения в нем практически отсутствуют.

В дистальном отделе голени имеется большеберцово-малоберцовый синдесмоз.

Стопа - единое биомеханическое образование, выполняющее функцию опоры для тела как при стоянии, так и при ходьбе и других видах локомоции.

Соединения костей свободной части нижней конечности играют основную роль в формировании стопы как той части ноги, которая предназначена для выполнения двух важных функций:

• Служить опорой для всего тела
• Выполнять отталкивание при ходьбе (и при беге).

Поэтому для стопы характерно развитие мощного связочного аппарата и существенное ограничение подвижности в суставах. Комплекс костей предплюсны и плюсны, соединенных между собой посредством малоподвижных суставов и прочных синдесмозов, образует твердую основу стопы.

Более того, стопа имеет сводчатую структуру, в результате чего средняя часть стопы приподнята над опорной поверхностью. Это обеспечивает амортизацию толчков при ходьбе и беге.

Ключевую роль в соединении стопы с голенью и всей ногой играет таранная кость. Она передает действие силы тяжести тела на опорную пяточную кость и в то же время обеспечивает сгибание и разгибание всей стопы - основные ее движения при ходьбе.

Таранная кость одновременно участвует в образовании трех суставов:

• Голеностопного (надтаранного),
• Сустава между таранной и пяточной костью (подтаранного)
• Сустава между таранной, пяточной и ладьевидной костями (таранно-пяточно-ладьевидный).

Сочетанная подвижность в этих трех суставах обеспечивает установку стопы как при стоянии, так и при ходьбе, что непосредственно влияет на формирование индивидуальной походки человека.

Голеностопный сустав (articulatio talocruralis ) образован малоберцовой костью (суставной поверхностью латеральной лодыжки), большеберцовой костью (нижней суставной поверхностью большеберцовой кости и суставной поверхностью медиальной лодыжки) и таранной костью (суставные поверхности блока таранной кости). По форме сустав блоковидный.

Суставная капсула тонкая, достаточно свободная, прикрепляется по краю суставных поверхностей.

Сустав укрепляют хорошо выраженные боковые связки. Анатомия боковых связок ноги следующая. С медиальной стороны проходит медиальная (дельтовидная) связка (lig. mediate (deltoideum).

Она начинается от медиальной лодыжки и заканчивается, расширяясь; имеет четыре отростка, которые направляются к os naviculare, os calcaneus, переднему и заднему краям os talus.

Три связки выделяются с латеральной стороны сустава: передняя таранно-малоберцовая связка (lig. talofibulare anterius), которая располагается впереди сустава; пяточномалоберцовая связка (lig. calcaneofibulare) идет от латеральной лодыжки к боковой стороне пяточной кости; задняя таранно-малоберцовая связка (lig. talofibulare posterius) проходит горизонтально позади сустава.

Основное движение в суставе совершается вокруг поперечной оси, проходящей через блок таранной кости: сгибание стопы (или подошвенное сгибание) - движение ее подошвенной поверхностью вниз; разгибание стопы (или тыльное сгибание) - движение ее тыльной поверхностью вверх. При положении стопы в состоянии подошвенного сгибания возможны ее незначительные отведение и приведение.

Подтаранный сустав (articulatio subtalaris ) образован таранной костью (задней пяточной суставной поверхностью) и пяточной костью (задней таранной суставной поверхностью). Суставная капсула свободная, укреплена связками: боковой таранно-пяточной и медиальной таранно-пяточной.

Таранно-пяточно-ладьевидный сустав (articulatio talocalcaneonavicularis ) образован таранной костью (средней и передней пяточными суставными поверхностями), пяточной костью (средней и передней таранными суставными поверхностями), головкой таранной кости (ладьевидной суставной поверхностью) и суставной поверхностью ладьевидной кости. Суставная капсула в анатомии этого сустава ноги прикрепляется по краю суставных поверхностей; ее укрепляют связки: подошвенная пяточно-ладьевидная и таранно-ладьевидная.

Подтаранный и таранно-пяточно-ладьевидный суставы образуют сложное комбинированное сочленение на стопе, в котором при подошвенном сгибании возможны очень ограниченные движения стопы: ее супинация в сочетании с приведением и пронация с отведением.

В пазухе предплюсны (sinus tarsi ) между таранной и пяточной костями проходит мощная межкостная таранно-пяточная связка (lig. talocalcaneum interosseum).

Обратите внимание на фото – эта связка ноги прочно соединяет кости между собой:

Пяточно-кубовидный сустав (articulatio calcaneocuboidea ) образован кубовидной суставной поверхностью пяточной кости и суставной поверхностью кубовидной кости. Суставная капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей, укрепляется связками: дорсальной пяточно-кубовидной, подошвенной пяточно-кубовидной и длинной подошвенной. Подвижность крайне ограничена.

Из соображений хирургической практики таранно-пяточно-ладьевидный сустав и пяточно-кубовидный сустав объединяют в поперечный сустав предплюсны (сустав Шопара). По линии этого сустава проводится ампутация дистально расположенной части стопы. Кости предплюсны в области этого сустава прочно соединяет раздвоенная связка (lig. bifurcatum), состоящая из lig. calcaneocuboideum и lig. calcaneonaviculare. Только путем пересечения этих связок возможна ампутация дистальной части стопы.

Клиноладьевидный сустав (articulatio cuneonavilcularis ) образован ладьевидной костью, клиновидными костями и кубовидной костью; крайне малоподвижный сустав. Между клиновидными костями также имеются малоподвижные плоские межклиновидные суставы.

Предплюсно-плюсневые суставы (articulationes tarsometatarles ) . В анатомии нижних конечностей выделяют три сустава: между медиальной клиновидной костью и I плюсневой костью, между промежуточной и латеральной клиновидными костями II и III плюсневыми костями; между кубовидной костью и IV-V плюсневыми костями. Суставы укреплены многочисленными связками и крайне малоподвижны.

Для практических целей три предплюсно-плюсневых сустава объединяются в один сустав Лисфранка, по линии которого также проводится ампутация дистальной части стопы. Ключевой связкой в этом суставе является межкостная связка (lig. interosseum), натянутая глубоко между медиальной клиновидной костью и основанием II плюсневой кости.

Межплюсневые суставы (articulationes intermetatarsales ) образованы суставными поверхностями оснований плюсневых костей и костями предплюсны, укреплены мощными связками, крайне малоподвижны.

Плюснефаланговые суставы (articulationes metatarsophalangeae ) образованы головками плюсневых костей и основаниями проксимальных фаланг. Суставные капсулы прикрепляются по краю суставных поверхностей, укреплены коллатеральными и подошвенными связками. Суставы малоподвижны.

Комплекс костей предплюсны и плюсны, соединенных между собой посредством малоподвижных суставов и прочных синдесмозов, выделяется как твердая основа стопы.

Межфаланговые суставы (articulationes interphalangeae ) блоковидные по форме. Суставные капсулы свободны, укреплены коллатеральными связками. Возможны сгибания и разгибания пальцев.

Будучи соединенными между собой, кости стопы образуют свод, обращенный выпуклостью кверху. Основными точками опоры на стопе служат пяточный бугор и головки плюсневых костей. Своды формируются в результате образования угла между телом пяточной кости и пяточным бугром, а удерживаются благодаря мощному связочному аппарату на стопе и работе мышц голени и стопы. Сводчатое строение стопы обеспечивает ее упругость и амортизацию толчков при ходьбе. Различают продольные и поперечный своды стопы.

Продольных сводов стопы пять, что соответствует числу плюсневых костей. Сводчатые дуги начинаются от пяточного бугра и расходятся вперед по выпуклым кверху радиусам через кости предплюсны и каждую из пяти плюсневых костей до ее головки.

Самым длинным и самым высоким является второй продольный свод, соответствующий II плюсневой кости. Медиальные своды (I-III) - рессорные; на них приходится основная нагрузка при ходьбе. Латеральные своды (IV-V) рассматриваются как опорные, обеспечивающие устойчивость стопы при движениях.

Поперечный свод стопы соединяет дуги продольных сводов на уровне головок плюсневых костей. В норме стопа опирается в переднем отделе преимущественно на головки I и V плюсневых костей. Головки II, III, IV плюсневых костей приподнимаются в виде свода над плоскостью опоры стопы.

В этой статье пойдет речь о связках. О связках, находящихся в составе нашего скелета, и о голосовых связках. Вы узнаете, что такое связки и поймете их предназначение в нашем организме.

Связки скелета

Связкой называется полоса соединительной ткани, соединяющая кости друг с другом, поддерживающая или укрепляющая сустав, и не дающая ему двигать в неправильном направлении. Это жизненно важная часть структуры всего скелета. Связки имеются в каждом суставе. Связки не служат для соединения мышц с костями, эту функцию выполняют сухожилия.

Связки эластичные, это дает им возможность растягиваться при движениях суставов. Спортсмены делают специально подобранные упражнения для растяжки, которые позволяют их суставам становиться более гибкими. Люди, обладающие необычайной гибкостью, обладают очень упругими связками, позволяющими их суставам искривляться и вытягиваться больше, чем у обычного человека.

Поддержание многих внутренних органов, в том числе матки, мочевого пузыря, печени и диафрагмы – это тоже функции связок. Помогают они формировать и поддерживать грудь.

Находясь под продолжительным напряжением, связки удлиняются. По этой причине, в случае вывиха сустава, он должен быть, как можно быстрее, возвращен в нормальное положение, чтобы избежать долговременного ущерба связок.

В отличие от большинства структур человеческого организма, связки исцелить себя не могут. Бывают случаи, когда после травм, сустав, который был поврежден, продолжает портиться. Он никак не реагирует на такое лечение, как скобки и физиотерапия. В таком случае приходится прибегнуть к реконструкции связок.

Голосовые связки

Состоят связки из соединительной и мышечной ткани, что повышает их эластичность. Между голосовыми связками есть пространство, которое называется голосовой щелью. При давлении на них воздуха, выходящего из легких, связки сближаются. Они натягиваются и начинают колебаться. В результате этого появляется голос. Это не все функции голосовых связок. Еще они препятствуют попаданию инородного тела в легкие и бронхи.

Что такое суставы?

Сустав — структура, обеспечи­вающая подвижное сочлене­ние костей млекопитающих позвоночных. У че­ловека в составе скелета более 200 костей. Некоторые кости прочно соединены друг с дру­гом (например, кости свода чере­па). Более 100 костей могут перемешаться относительно друг друга благодаря наличию связок, и др. Суще­ствуют различные классифи­кации суставов.

Сустав - подвижное соединение костей, позволяющее им переме­щаться относительно друг друга. Характер движения зависит от формы сустава.

Обычно они подразделяются по способу выполняемых ими движений, например, по направлению сме­щения: одноосные, двухосные и трехосные. Мыщелковые суставы (колен­ный, локтевой) допускают дви­жение в одной плоскости. В шаровидных суставах (плече­вой сустав) осуществляется движение вокруг трех осей и круговое движение. В сед­ловидных суставах (запяст-нопястный сустав большого пальца кисти) сочленяющие­ся поверхности костей име­ют седлообразную форму. Сус­тавные поверхности плоских суставов (межзапястные суста­вы) скользят друг над другом, не совершая при этом угловых и вращательных движений.

Строение сустава:

Суставы образуют прочные выдерживающие большую на­грузку концевые отделы кос­тей (суставные головки), по­крытые хрящом, форма кото­рых обуславливает направле­ние движения сустава. Сустав­ные головки покрывает плот­ное об­разование из соединительной ткани — суставная капсула, которая изнутри выстлана слизистой оболочкой, выделяю­щей вязкую жидкость, обеспе­чивающую скольжение суста­ва. Благодаря этой жидкости смягчается трение между кос­тями и уменьшается их износ. Внутри капсулы, связки при­держивают суставы. Благода­ря связкам, суставы не разру­шаются и им обеспечивается правильное движение.

Что такое связки?

Связки, в правиль­ном положении удерживают кости, об­разующие сустав. При большой нагрузке происходит разрыв связок (в данном случае прои­зошел разрыв связки колена).

Связки — плотные соедини­тельнотканные тяжи и пласти­ны, соединяющие кости скеле­та или отдельные органы. Рас­полагаясь преимущественно в области суставов, они укрепля­ют их, ограничивают или на­правляют движения в суставах. Движение суставов обеспечивают мыш­цы, сокращение которых костям переда­ют неэластичные сухо­жилия. Между тем связки, не­посредственно находящиеся в суставах, обеспечивают ста­бильность сустава. Связки мо­гут слегка растягиваться, при­давая суставу эластичность, что и защищает его от выви­хов. Важные функции выпол­няют связки, находящиеся вне суставов, такие как, связки орга­нов брюшной полости. Они поддерживают внутренние органы, а во время пищеварения обеспечивают необходимую эластичность желудка и по­движность кишечника, а так­же подвижность матки в пе­риод и т.п.

Строение связок:

Связки относятся к соедини­тельной ткани и в основном состоят из белков двух видов. Большую часть массы состав­ляет коллагеновый белок с длинной молекулой, напоми­нающей цепочку, поэтому коллагеновые волокна прочные. Они пронизаны «сетью» элас­тина. Необходимую подвижность и гибкость суставов обеспечивают связки, состоя­щие из тоненьких отдельных слоев, крестообразно распо­ложенных относительно друг друга. По этой причине суста­вы могут быть стабильными во всех плоскостях и однов­ременно достаточно гибкими, относительно друг друга могут быть подвижны только связки соеди­ненные между собой волокнами слоев эластина.

Связки стареют:

С возрастом эластичность связок постепенно снижает­ся. При каждом растяжении связок в них дополнительно образуется коллаген, и связки твердеют. Разумеется, в резуль­тате этого улучшается стабиль­ность сустава, однако снижа­ется его эластичность.

Заменители связок:

Сегодня хирургам при разрыве или перенап­ряжении связок неслож­но их заменить стекло или угольноволоконными протезами. Эти связ­ки во время операции закрепляются в малень­ких отверстиях, сделан­ных в кости.

НА ЗАМЕТКУ:

Суставы не всегда обра­зованы двумя костями. Локтевой сустав состо­ит из плечевой, локте­вой и лучевой костей. Коленный — из бедрен­ной, большой берцовой и малой берцовой кос­тей. А суставы запястья и предплюсны вообще образо­ваны большим количест­вом костей.

Изучение связок на большом материале убедило нас в том, что они развиваются при наличии растягивающей силы из тех участков мезенхимы, которые имеют не менее двух точек прикрепления. Эти точки прикрепления могут быть подвижными и неподвижными. В первом случае связки могут удерживать сочленяющиеся кости от их смещения; во втором случае - выполняют роль опоры для других образований: мышц, фасций, сосудов, нервов и т.д.

Где бы связки ни возникали, во всех случаях они «работают» на растяжение. Но если в связках отдельных костей растягивающая сила возникает вследствие бокового давления на них, то формирование связки между двумя костями обусловлено расхождением концов костей. Это расхождение (удаление друг от друга) сочлененных костей или их участков возникает в результате нетипичного или не соответствующего норме размаха движения (что бывает чаще) или же тракции (растягивания) по оси конечности (последнее - только при недостаточности стягивающей функции мышц). В результате соскальзывания одной кости относительно другой вперед, назад или в сторону возникают связки, удерживающие кости от направленного соскальзывания. Об этом же свидетельствует и тот факт, что наиболее мощные связки развиты на той стороне, где роль мышц как укрепляющего аппарата или совсем отсутствует, или ослаблена. Все эти положения нашли подтверждение в наших работах и наглядно иллюстрируются многочисленными примерами.

Так, передняя крестообразная связка коленного сустава формируется под действием растягивающей силы, возникающей при соскальзывании бедра назад. Дело в том, что при максимально разогнутой в коленном суставе конечности суставная поверхность большеберцовой кости наклонена назад под углом 7-8°. Зная вес тела субъекта, можно рассчитать силу, смещающую бедренную кость, по формуле:

где F - сила, смещающая бедро назад при разогнутой в коленном суставе нижней конечности; Р - вес тела; a - угол наклона плоскости суставной поверхности верхнего конца большеберцовой кости относительно горизонтальной плоскости.

Под действием этой силы в окружающей сустав соединительной ткани формируются противодействующие ей кол-лагеновые пучки. По мере нарастания такой силы противодействующие структуры становятся все более мощными и в конечном счете их можно выделить в виде передней крестообразной связки.

Задняя крестообразная связка у человека и многих млекопитающих хорошо выражена. Однако у лягушек, ящериц, черепах в коленном суставе только одна связка. Анализ положения костей и соотношения их суставных поверхностей у амфибий и рептилий показал, что во всех фазах движения в коленном суставе плоскость суставной поверхности верхнего конца большеберцовой кости наклонена назад. Следовательно, бедро под тяжестью тела может сместиться только назад. Смещению бедра вперед и вниз препятствует больше-берцовая кость.

Впервые в филогенетическом ряду две крестообразные связки в коленном суставе появляются у птиц. Взаимоотношение суставных поверхностей коленного сустава птиц таково, что бедренная кость в различные фазы статики и динамики может соскальзывать как вперед, так и назад. Это и послужило причиной формирования двух крестообразных связок.

Боковые и другие связки формируются также под действием сил растяжения, возникающих при смещении костей. Это можно хорошо проследить на опытах В.И. Савельева. Он брал труп, метил контрастными точками суставные концы костей в коленном суставе, производил привычные движения и на рентгенограммах замерял расстояние между заранее выбранными точками. Оказалось, что в разные фазы движения это расстояние меняется. Неодинаковое удаление одной и той же точки на бедре от больше-берцовой кости особенно резко выражено с латеральной стороны. Это привело к тому, что боковая (коллатеральная) малоберцовая связка состоит из мощных коллагеновых пучков разной ориентации. В отдельных случаях встречаются даже две (поверхностная и глубокая) связки, имеющие разные места прикрепления. При согнутой в коленном суставе конечности происходит натяжение поверхностной части связки; в это время глубокая ее часть расслаблена. При разогнутой в коленном суставе конечности поверхностная часть связки расслабляется, а глубокая максимально натягивается.

Очень наглядна функциональная роль связок в голеностопном суставе. Связки этого сустава формируются только с медиальной и латеральной сторон и совсем отсутствуют в направлении движения, где сконцентрированы почти все мышцы. Из этого следует, что в направлении движения укрепление сустава осуществляется мышцами, а связки препятствуют смещению костей в сторону. В опытах было показано, что при опоре на стопу в положении основной стойки (большеберцовая кость перпендикулярна подошве) связки не напряжены, даже слегка провисают. Если удалить мышцы, то стопа под действием собственного веса повисает на связках, а щель голеностопного сустава увеличивается на 1-2 мм. При сгибании и разгибании, по мере приближения к границе суставной поверхности блока таранной кости, связки расправляются. В момент, когда край суставной поверхности большеберцовой кости достигает передней или задней границы суставной поверхности блока (что бывает на грани размаха активных и пассивных движений), связки полностью расправляются, края суставных поверхностей на стороне движения плотно соприкасаются. Продолжение движения в этом направлении совершается уже в зоне размаха пассивных движений. В этом случае связки напрягаются настолько, что исчезает извитость коллагеновых пучков связки, а суставные поверхности на противоположной стороне расходятся. Примерно такие же данные были получены в эксперименте на коленном и локтевом суставах.

Анализ материала убеждает в том, что связки формируются не как ограничители в пределах размаха активных движений, а как укрепляющий аппарат, препятствующий смещению костей при определенном положении конечностей (или части тела) и за пределами размаха активных движений. В этом отношении интересны такие сравнения. У человека боковая болыиеберцовая связка коленного сустава по размерам превосходит боковую малоберцовую в 2-3 раза. Отличается она и по механическим свойствам. Так, боковая малоберцовая связка выдерживает на разрывной машине груз до 25 кг, а боковая болыиеберцовая - до 45-50 кг. Безусловно, такое усиление большеберцовой связки вызвано большей нагрузкой, приходящейся на нее при вальгусном (Х-образном) положении костей, наблюдающемся у человека. У некоторых животных (лошадь, бык, свинья и др.), например, нет такого выраженного вальгусного положения костей в коленном суставе. У них боковые связки коленного сустава по величине и выраженности не отличаются друг от друга.

Но если связки не препятствуют движению в пределах размаха активных движений, то они не остаются безучастными в пассивных движениях и напрягаются в момент достижения их предельного размаха. Из этого следуют два вывода.

• 1. Всякое целенаправленное движение будет способствовать укреплению связочного аппарата сустава. При этом движения небольшого объема, но со значительной силовой нагрузкой будут более эффективно укреплять связочный аппарат; движения большого размаха будут увеличивать диапазон растяжимости связок, что способствует расширению объема пассивных движений и более частому повреждению связок.
• 2. Движения запредельные (за границей возможных пассивных) могут привести к повреждению связок - вплоть до их разрыва. Именно поэтому разрыв связок происходит, как правило, при выключенных мышцах (подробно об этом см. в главе III).

Связки суставов являются частью фиброзной капсулы и порой выделяются из нее искусственно. Фиброзная капсула сустава еще меньше участвует в целенаправленных (активных) движениях. Об этом свидетельствуют эксперименты по определению размаха движений при удаленной фиброзной капсуле на голеностопном, коленном и локтевом суставах, проведенные в нашей лаборатории.

Учитывая происхождение связок, их функциональную роль, целесообразно классифицировать их в зависимости от локализации и отношения к фиброзной капсуле суставов. Предлагаемая нами классификация синдесмозов (оболочеч-ных сращений, к которым относятся и связки) представлена на рис. 4.

Итак, все связки выполняют одну функцию: удерживают органы или отдельные их части от расхождения (смещения). Однако по локализации связки опорно-двигательного аппарата можно подразделить на: связки одной кости, связки сочленений, межкостные мембраны, швы.

Связки одной кости . Возникают, как правило, в результате прикрепления мышц. Если место прикрепления мышцы имеет линейную протяженность и на этом протяжении есть костные выступы, то между костными выступами формируется соединительнотканный тяж (связка), выполняющий функцию сухожилия. Таковы поупартова связка (lig.inguinale), связки лопатки, дугообразные связки диафрагмы и др. Во время сокращения мышц эти связки напрягаются и «работают» на растяжение, выполняя роль сухожилий.

Связки сочленений . К этой категории относятся связки, удерживающие кости друг около друга (межкостные мембраны, швы) или способствующие укреплению сочленений (связки суставов, синхондрозов), а также поддерживающие связки (retinaculum flexorum, extensorum, peroneorum) на конечностях и др.

Межкостные мембраны . В организме представлены широко: желтая связка между дугами позвонков, межкостная перепонка предплечья, межкостная перепонка голени, межреберные перепонки, покровная мембрана в атлантозатылочном сочленении и многие другие. Все эти соединительнотканные перепонки формируются между удаленными друг от друга, но функционально связанными между собой костями, в результате чего между ними возникают такие соединения, которые допускают значительные смещения, но удерживают кости в пределах допустимого расхождения. Функция этих мембран отражается на их внутреннем строении. Это плоские образования, состоящие из однонаправленных крупных коллагеновых пучков - как правило, косорасположенных.

Связки суставов и хрящевых соединений (синхондрозов) . Самая многочисленная группа связок. Укрепление сочленений подобного рода обеспечивается в основном мышцами. Связочный аппарат усиливает прочность сочленений. Принципиальной разницы между связками суставов и синхондрозов нет, но в связи с разным объемом движения в указанных сочленениях связки суставов более разнообразны по расположению и форме.

Как было отмечено ранее, связки суставов являются в большинстве своем производными фиброзной капсулы суставов или (что более правильно) производными окружающей сустав мезенхимы. Если сустав со всех сторон окружен мышцами и они обеспечивают укрепление сустава, то связки отсутствуют или развиты слабо. Функцию дополнительной укрепляющей структуры сустава выполняет фиброзная капсула. Местами она истончается до рыхлых соединительнотканных образований, а местами усиливается разрастающимися коллагеновыми волокнами - тогда в ней можно выделить связку. Такова, например, фиброзная капсула плечевого сустава с единственной и мало контурируемой клю-воплечевой связкой. Но если места прикрепления мышц находятся далеко от сустава, то мышцы не в состоянии эффективно обеспечить его укрепление - особенно при значительной нагрузке. В этих условиях фиброзная капсула значительно, но всегда неравномерно разрастается, так как неравномерна и нагрузка на сустав. В подобных случаях можно выделить несколько мощных связок в составе самой капсулы. Хорошим примером может служить капсула тазобедренного сустава, в которой выделяют подвздошнобедрен-ную, седалищнобедренную, лобковобедренную и другие связки.

В тех случаях, когда края суставных поверхностей неровные или находятся на значительных расстояниях от соприкасающихся (трущихся) поверхностей сустава, между этими костными выступами образуются соединительнотканные тяжи, впоследствии преобразующиеся в мощные связки. Они удалены от фиброзной капсулы сустава (боковая, крестообразные и другие связки). Такое расположение связок возможно только в суставах с обширным объемом движения и значительным разрастанием суставных концов костей. В связи с этим мы рекомендуем различать капсу-лярные связки, идущие в составе фиброзной капсулы; вне-капсулярные - вынесенные за пределы капсулы; внутрикап-сулярные. Последние связки часто называют внутрисуставными, что, с нашей точки зрения, неверно. Дело в том, что так называемые внутрисуставные связки находятся не в полости сустава, а между фиброзной и синовиальной капсулами сустава. Поэтому их целесообразно именовать внут-рикапсулярными. Например, связка головки бедренной кости и крестообразные связки коленного сустава, хотя и расположены в полости сустава, но окутаны со всех сторон тонкой синовиальной капсулой и таким образом отгорожены от полости сустава.

К рассматриваемой группе относятся так называемые удерживающие связки (lig.retinaculaeperonealae). Происхождение этих связок иное: они являются уплотнителями фасций мышц вблизи суставов. Фасции мышц всегда имеют точки или линии сращения с надкостницей. Значение этих сращений в том, что фасции удерживают мышцы от смещения в момент сокращения. Сращения фасций с надкостницей на протяжении конечности выступают в виде межмышечных перегородок, а вблизи суставов - в виде удерживающих связок. Благодаря этим связкам сухожилия сокращающихся мышц во время сгибательных или разгибательных движений не удаляются от суставов.

Предлагаемая нами классификация связочного аппарата не только облегчает понимание функционального назначения связок, но и нацеливает врачей и тренеров на правильное планирование режимов физической активности - с целью укрепления связок, профилактики костно-суставного травматизма путем применения разных тренирующих режимов активных и пассивных движений.

Синовиальная капсула сустава . Этот элемент имеет важное значение. Синовиальная капсула состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, богатой жировыми скоплениями. Изнутри оболочка выстлана синовиальными клетками эндотелиального типа. В оболочке широко представлены кровеносные и лимфатические сосуды, нервные элементы. Синовиальные клетки отличаются большой реактивностью, обеспечивающей интенсивное продуцирование синовиальной жидкости. Вероятно, в этом процессе принимают участие и сосуды синовиальной оболочки. В результате высокой реактивности синовиальных клеток происходит их усиленное разрастание, что приводит к появлению синовиальных ворсинок. В тех местах, где синовиальная оболочка мало смещается и не сдавливается (свободное пространство), в ней происходит накопление жировых клеток. Местами оно настолько значительно, что образуются синовиально-жировые складки. Эти складки, как и синовиальные ворсинки, представляют собой выросты синовиальной оболочки и увеличивают общую поверхность синовиальной сумки сустава.

В последующих разделах книги - на основании, главным образом, собственных исследований автора, а также специальных источников - представления о строении, свойствах и функции суставов и их компонентов будут расширены и конкретизированы.