Типы и виды суставов человека. Синдесмология
Суставы объединяют кости скелета в единое целое. Двигаться человеку помогают более 180 различных суставов. Вместе с костями и связками их относят к пассивной части двигательного аппарата.
Суставы можно сравнить с шарнирами, в задачу которых входит обеспечение плавного скольжения костей относительно друг друга. При их отсутствии кости будутпросто тереться друг о друга, постепенно разрушаясь, что является очень болезненным и опасным процессом. В организме человека суставы играют тройную роль: они содействуют сохранению положения тела, участвуют в перемещении частей тела относительно друг друга и являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.
Каждый сустав имеет различные элементы, облегчающие подвижность одних частей скелета и обеспечивающие крепкую сопряжённость других. Ко всему прочему, присутствуют некостные ткани, защищающие сустав и смягчающие межкостное трение. Строение сустава весьма интересно.
Основные элементы сустава:
Полость сустава;
Эпифизы костей, образующих сустав. Эпифиз — закруглённый, чаще расширенный, концевой отдел трубчатой кости, формирующий сустав со смежной костью посредством сочленения их суставных поверхностей. Одна из суставных поверхностей обычно выпуклая (располагается на суставной головке), а другая вогнутая (формируется суставной ямкой)
Хрящ - ткань, которая покрывает концы костей и смягчает их трение.
Синовиальный слой - некое подобие сумки, выстилающей внутреннюю поверхность сустава и выделяющей синовий - жидкость, которая питает и смазывает хрящи, так как суставы не имеют кровеносных сосудов.
Суставная капсула - похожий на муфту, фиброзный слой, обволакивающий сустав. Она придает костям устойчивость и предотвращает их чрезмерное смещение.
Мениски - два твердых хряща, по форме напоминающих полумесяцы. Они увеличивают площадь соприкосновения между поверхностями двух костей, как, пример, - коленный сустав.
Связки - фиброзные образования, которые укрепляют межкостные соединения и ограничивают амплитуду движения костей. Они располагаются с внешней стороны суставной капсулы, но в каких-то суставах располагаются внутри для обеспечения лучшей прочности, как, пример, круглые связки в тазобедренном суставе.
Сустав - это удивительный природный механизм подвижного сопряжения костей, где окончания костей соединяются в суставной сумке. Сумку снаружи составляет достаточно прочная фиброзная ткань - это плотная защитная капсула со связками, которые помогают контролировать и удерживать сустав, не допуская смещения. Изнутри суставную сумку составляет синовиальная мембрана .
Эта мембрана производит синовиальную жидкость - смазку сустава, вязкоупругой консистенции, которой даже у здорового человека не так уж много, но она занимает всю полость сустава и способна выполнять важные функции:
1. Это природная смазка, предоставляющая суставу свободу и легкость движения.
2. Она уменьшает трение костей в суставе, и, таким образом, защищает хрящи от истирания и износа.
3. Действует как ударопоглотитель и амортизатор.
4. Работает в качестве фильтра, обеспечивая и поддерживая питание хряща, при этом защищая его и синовиальную мембрану от воспалительных факторов.
Синовиальная жидкость здорового сустава обладает всеми указанными свойствами во многом благодаря гиалуроновой кислоте, находящейся в синовиальной жидкости, а также в хрящевой ткани. Именно данное вещество помогает Вашим суставам в полном объёме выполнять свои функции и позволяет Вам вести активную жизнь.
Если сустав воспален или болен, то в синовиальной оболочке капсулы сустава вырабатывается больше синовиальной жидкости, которая также содержит воспалительные агенты, усиливающие припухлость, отёк, боль. Биологические воспалительные агенты разрушают внутренние структуры сустава.
Окончания суставов костей покрывает упругий тонкий слой гладкого вещества - гиалинового хряща . В суставном хряще не содержится кровеносных сосудов и нервных окончаний. Хрящ, как было сказано, получает питание из синовиальной жидкости и из находящейся под самим хрящом костной структуры - субхондральной кости.
Хрящ в основном выполняет функцию амортизатора - уменьшает давление на сопрягающиеся поверхности костей и обеспечивает плавное скольжение костей относительно друг друга.
Функции хрящевой ткани
1. Уменьшать трение между поверхностями суставов
2. Амортизировать толчки, передаваемые на кость во время движения
Хрящ составляют специальные хрящевые клетки - хондроциты
и межклеточное вещество - матрикс
. Матрикс состоит из рыхло расположенных волокон соединительной ткани - основного вещества хряща, которое образуют специальные соединения - гликозаминогликаны.
Именно, соединенные белковыми связями, гликозаминогликаны, формирующие более крупные структуры хрящей - протеогликаны - являются наилучшими природными амортизаторами, так как они имеют способность восстанавливать первоначальную форму, после механического сдавливания.
Ввиду особого строения хрящ напоминает губку - впитывая жидкость в спокойном состоянии, он выделяет её в суставную полость при нагрузке и тем самым как бы дополнительно "смазывает" сустав.
Такое распространённое заболевание, как артроз нарушает равновесие между образованием нового и разрушением старого строительного материала, образующего хрящ. Хрящ (строение сустава) превращается из прочного и эластичного в сухой, тонкий, тусклый и шероховатый. Подлежащая кость утолщается, становится более неровной и начинает расти в стороны от хряща. Это способствует ограничению движения и становится причиной деформирования суставов. Происходит уплотнение суставной капсулы, а также её воспаление. Воспалительная жидкость наполняет сустав и начинает растягивать капсулу и суставные связки. От этого появляется болезненное ощущение скованности. Визуально можно наблюдать увеличение сустава в объёме. Боль, а впоследствии и деформация поверхностей суставов при артрозе, приводит к тугой подвижности сустава.
Суставы различают по числу суставных поверхностей:
- простой сустав (лат. articulatio simplex) — имеет две суставные поверхности, например межфаланговый сустав большого пальца;
- сложный сустав (лат. articulatio composita) — имеет более двух суставных поверхностей, например локтевой сустав;
- комплексный сустав (лат. articulatio complexa) — содержит внутрисуставной хрящ (мениск либо диск), разделяющий сустав на две камеры, например коленный сустав;
- комбинированный сустав — комбинация нескольких изолированных суставов, расположенных отдельно друг от друга, например височно-нижнечелюстной сустав.
По форме суставные поверхности костей сравнивают с геометрическими фигурами и соответственно с этим различают суставы: шаровидный, эллипсоидный, блоковидный, седловидный, цилиндрический и др.
Суставы с движением
. Плечевой сустав : сочленение, обеспечивающее наибольшую амплитуду движений тела человека, - это сочленение плечевой кости с лопаткой при помощи суставной впадины лопатки.
. Локтевой сустав : соединение плечевой, локтевой и лучевой костей, позволяющее делать вращательное движение локтем.
. Коленный сустав : сложное сочленение, обеспечивающее сгибание и разгибание ноги и вращательные движения. В коленном суставе сочленяются бедренная и большеберцовая кости - две самые длинные и прочные кости, на которые, вместе с надколенником, расположенном в одном из сухожилий четырехглавой мышцы, давит почти весь вес скелета.
. Тазобедренный сустав : соединение бедренной кости с костями таза.
. Лучезапястный сустав : образован несколькими сочленениями, расположенными между многочисленными мелкими плоскими костями, соединенными крепкими связками.
. Голеностопный сустав : в нем очень важна роль связок, которые не только обеспечивают движение голени и стопы, но также поддерживают вогнутость стопы.
Различают следующие основные виды движений в суставах:
- движение вокруг фронтальной оси — сгибание и разгибание;
- движения вокруг сагиттальной оси — приведение и отведение движения вокруг вертикальной оси, то есть вращение: кнутри (пронация) и кнаружи (супинация).
Кисть человека содержит: 27 костей, 29 суставов, 123 связки, 48 нервов и 30 названных артерий. В течение жизни мы совершаем движения пальцами миллионы раз. Движение кисти и пальцев обеспечивают 34 мышцы, только при движении большого пальца задействуются 9 разных мышц.
Плечевой сустав
Он самый подвижный у человека и образован головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки.
Суставная поверхность лопатки окружена кольцом фиброзного хряща — так называемой суставной губой. Через полость сустава проходит сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча. Плечевой сустав укрепляет мощная клювовидноплечевая связка и окружающие мышцы — дельтовидная, подлопаточная, над- и подостные, большая и малая круглые. В движениях плеча принимают участие также большая грудная и широчайшая мышцы спины.
Синовиальная оболочка тонкой суставной капсулы образует 2 внесуставных заворота — сухожилия двуглавой мышцы плеча и подлопаточной мышцы. В кровоснабжении этого сустава принимают участие передняя и задняя артерии, огибающие плечевую кость, и грудоакромиальная артерия, венозный отток осуществляется в подмышечную вену. Отток лимфы происходит в лимфатические узлы подмышечной области. Плечевой сустав иннервируется ветвями подмышечного нерва.
В плечевом суставе возможны движения вокруг 3 осей. Сгибание ограничивается акромиальным и клювовидным отростками лопатки, а также клювовидно-плечевой связкой, разгибание-акромионом, клювовидно-плечевой связкой и капсулой сустава. Отведение в суставе возможно до 90°, а с участием пояса верхних конечностей (при включении грудино-ключичного сустава) — до 180°. Прекращается отведение в момент упора большого бугра плечевой кости в клювовидно-акромиальную связку. Шаровидная форма суставной поверхности позволяет человеку поднимать руку, отводить ее назад, вращать плечо вместе с предплечьем, кистью внутрь и наружу. Такое разнообразие движений руки стало решающим шагом в процессе эволюции человека. Плечевой пояс и плечевой сустав в большинстве случаев функционируют как единое функциональное образование.
Тазобедренный сустав
Он самый мощный и сильно нагружаемый сустав в организме человека и образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости. Тазобедренный сустав укреплен внутрисуставной связкой головки бедренной кисти, а также поперечной связкой вертлужной впадины, охватывающей шейку бедренной кости. Снаружи в капсулу вплетаются мощная подвздошно-бедренная, лобково-бедренная и седалищно-бедренная связки.
Кровоснабжение этого сустава осуществляется через артерии, огибающие бедренную кость, ветвями запирательной и (непостоянно) ветвями верхней прободающей, ягодичных и внутренней половой артерий. Отток крови происходит по венам, окружающим бедренную кость, в бедренную вену и через запирательные вены в подвздошную вену. Лимфоотток осуществляется в лимфатические узлы, расположенные вокруг наружных и внутренних подвздошных сосудов. Тазобедренный сустав иннервируется бедренным, запирательным, седалищным, верхним и нижним ягодичными и половыми нервами.
Тазобедренный сустав — разновидность шаровидного сустава. В нем возможны движения вокруг фронтальной оси (сгибание и разгибание), вокруг сагиттальной оси (отведение и приведение) и вокруг вертикальной оси (наружная и внутренняя ротация).
Данный сустав испытывает большую нагрузку, поэтому неудивительно, что поражения его занимают первое место в общей патологии суставного аппарата.
Коленный сустав
Один из крупных и сложно устроенных суставов человека. Его образуют 3 кости: бедренная, большеберцовая и малоберцовая. Стабильность коленному суставу обеспечивают внутри- и внесуставные связки. Внесуставными связками сустава являются малоберцовая и большеберцовая коллатеральные связки, косая и дугообразная подколенные связки, связка надколенника, медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника. К внутрисуставным связкам относятся передняя и задняя крестообразные связки.
Сустав имеет много вспомогательных элементов, таких как мениски, внутрисуставные связки, синовиальные складки, синовиальные сумки. В каждом коленном суставе имеются по 2 мениска — наружный и внутренний. Мениски имеют вид полулуний и выполняют амортизационную роль. К вспомогательным элементам этого сустава относятся синовиальные складки, которые образуются синовиальной мембраной капсулы. Коленный сустав также имеет несколько синовиальных сумок, часть из которых сообщается с полостью сустава.
Каждому приходилось восхищаться выступлениями спортивных гимнасток и артистов цирка. О людях, способных залезать в небольшие ящики и неестественно выгибаться, говорят, что у них гуттаперчевые суставы. Разумеется, это не так. Авторы «Оксфордского справочника органов тела» уверяют читателей, что «у таких людей суставы феноменально гибки» — в медицине это называется синдромом гипермобильности суставов.
По форме сустав является мыщелковым суставом. В нем возможны движения вокруг 2 осей: фронтальной и вертикальной (при согнутом положении в суставе). Вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, вокруг вертикальной оси — вращение.
Коленный сустав очень важен для передвижения человека. При каждом шаге за счет сгибания он дает возможность ноге шагнуть вперед без удара о землю. Иначе нога выносилась бы вперед за счет поднятия бедра.
По данным Всемирной организации здравоохранения от болей в суставах страдает каждый 7-й житель планеты. В возрасте от 40 до 70 лет заболевания суставов наблюдаются у 50% людей и у 90% людей старше 70 лет.
По материалам www.rusmedserver.ru , meddoc.com.ua
Классификацию суставов можно проводить по следующим принципам: 1) по числу суставных поверхностей, 2) по форме суставных поверхностей и 3) по функции.
По числу суставных поверхностей различают:
1. Простой сустав
(art. simplex), имеющий только 2 суставные поверхности, например межфаланговые суставы.
2. Сложный сустав
(art. composite), имеющий более двух сочленовных поверхностей, например локтевой сустав. Сложный сустав состоит из нескольких простых сочленений, в которых движения могут совершаться отдельно. Наличие в сложном суставе нескольких сочленений обусловливает общность их связок.
3. Комплексный сустав
(art. complexa), содержащий внутрисуставной хрящ, который разделяет сустав на две камеры (двухкамерный сустав). Деление на камеры происходит или полностью, если внутрисуставной хрящ имеет форму диска (например, в височно-нижнечелюстном суставе), или неполностью, если хрящ приобретает форму полулунного мениска (например, в коленном суставе).
4. Комбинированный сустав
представляет комбинацию нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно друг от друга, но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы и др. Так как комбинированный сустав представляет функциональное сочетание двух или более анатомически отдельных сочленений, то этим он отличается от сложного и комплексного суставов, каждый из которых, будучи анатомически единым, слагается из функционально различных соединений.
По форме и по функции классификация проводится следующим образом. Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения. Количество же осей, вокруг которых происходят движения в данном суставе, зависит от формы его сочленовных поверхностей. Так, например, цилиндрическая форма сустава позволяет производить движение лишь вокруг одной оси вращения. При этом направление данной оси будет совпадать с осью расположения самого цилиндра: если цилиндрическая головка стоит вертикально, то и движение совершается вокруг вертикальной оси (цилиндрический сустав); если же цилиндрическая головка лежит горизонтально, то и движение будет совершаться вокруг одной из горизонтальных осей, совпадающих с осью расположения головки, - например, фронтальной (блоковидный сустав).
В противоположность этому шаровидная форма головки дает возможность производить вращение вокруг множества осей, совпадающих с радиусами шара (шаровидный сустав).
Следовательно, между числом осей и формой сочленовных поверхностей имеется полное соответствие: форма суставных поверхностей определяет характер движений сустава и, наоборот, характер движений данного сочленения обусловливает его форму (П. Ф. Лесгафт).
Здесь мы видим проявление диалектического принципа единства формы и функции. Исходя из этого принципа, можно наметить следующую единую анатомо-физиологическую классификацию суставов.
Одноосные суставы .
1. Цилиндрический сустав , art. trochoidea. Цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси - вращение, rotatio; такой сустав называют также вращательным.
2. Блоковидный сустав , ginglymus (пример - межфаланговые сочленения пальцев). Блоковидная суставная поверхность его представляет собой поперечно лежащий цилиндр, длинная ось которого лежит поперечно, во фронтальной плоскости, перпендикулярно длинной оси сочленяющихся костей; поэтому движения в блоковидном суставе совершаются вокруг этой фронтальной оси (сгибание и разгибание). Направляющие бороздка и гребешок, имеющиеся на сочленовных поверхностях, устраняют возможность бокового соскальзывания и способствуют движению вокруг одной оси. Если направляющая бороздка блока располагается не перпендикулярно к оси последнего, а под некоторым углом к ней, то при продолжении ее получается винтообразная линия. Такой блоковидный сустав рассматривают как винтообразный (пример - плечелоктевой сустав). Движение в винтообразном суставе такое же, как и в чисто блоковидном сочленении. Согласно закономерностям расположения связочного аппарата, в цилиндрическом суставе направляющие связки будут располагаться перпендикулярно вертикальной оси вращения, в блоковидном суставе - перпендикулярно фронтальной оси и по бокам ее. Такое расположение связок удерживает кости в их положении, не мешая движению.
Двухосные суставы .
1. Эллипсовидный сустав , articulatio ellipsoidea (пример - лучезапястный сустав). Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая. Они обеспечивают движения вокруг 2 горизонтальных осей, перпендикулярных друг другу: вокруг фронтальной - сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной - отведение и приведение. Связки в эллипсовидных суставах располагаются перпендикулярно осям вращения, на их концах.
2. Мыщелковый сустав , articulatio condylaris (пример - коленный сустав). Мыщелковый сустав имеет выпуклую суставную головку в виде выступающего округлого отростка, близкого по форме к эллипсу, называемого мыщелком, condylus, отчего и происходит название сустава. Мыщелку соответствует впадина на сочленовной поверхности другой кости, хотя разница в величине между ними может быть значительной. Мыщелковый сустав можно рассматривать как разновидность эллипсовидного, представляющую переходную форму от блоковидного сустава к эллипсовидному. Поэтому основной осью вращения у него будет фронтальная. От блоковидного мыщелковый сустав отличается тем, что имеется большая разница в величине и форме между сочленяющимися поверхностями. Вследствие этого в отличие от блоковидного в мыщелковом суставе возможны движения вокруг двух осей. От эллипсовидного сустава он отличается числом суставных головок. Мыщелковые суставы имеют всегда два мыщелка, расположенных более или менее сагиттально, которые или находятся в одной капсуле (например, два мыщелка бедренной кости, участвующие в коленном суставе), или располагаются в разных суставных капсулах, как в атлантозатылочном сочленении. Поскольку в мыщелковом суставе головки не имеют правильной конфигурации эллипса, вторая ось не обязательно будет горизонтальной, как это характерно для типичного эллипсовидного сустава; она может быть и вертикальной (коленный сустав). Если мыщелки расположены в разных суставных капсулах, то такой мыщелковый сустав близок по функции к эллипсовидному (атлантозатылочное сочленение). Если же мыщелки сближены и находятся в одной капсуле, как, например, в коленном суставе, то суставная головка в целом напоминает лежачий цилиндр (блок), рассеченный посередине (пространство между мыщелками). В этом случае мыщелковый сустав по функции будет ближе к блоковидному.
3. Седловидный сустав , art. sellaris (пример - запястно-пястное сочлене ние I пальца). Сустав этот образован 2 седловидными сочленовными поверхностями, сидящими "верхом" друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперек другой. Благодаря этому в нем совершаются движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: фронтальной (сгибание и разгибание) и сагиттальной (отведение и приведение). В двухосных суставах возможен также переход движения с одной оси на другую, т. е. круговое движение (circumductio).
Многоосные суставы .
1. Шаровидные. Шаровидный сустав, art. spheroidea (пример - плечевой сустав). Одна из суставных поверхностей образует выпуклую, шаровидной формы головку, другая - соответственно вогнутую суставную впадину. Теоретически движение может совершаться вокруг множества осей, соответствующих радиусам шара, но практически среди них обыкновенно различают три главные оси, перпендикулярные друг другу и пересекающиеся в центре головки: 1) поперечную (фронтальную), вокруг которой происходит сгибание, flexio, когда движущаяся часть образует с фронтальной плоскостью угол, открытый кпереди, и разгибание, extensio, когда угол будет открыт кзади; 2) переднезаднюю (сагиттальную), вокруг которой совершаются отведение, abductio, и приведение, adductio; 3) вертикальную, вокруг которой происходит вращение, rotatio, внутрь, pronatio, и наружу, supinatio. При переходе с одной оси на другую получается круговое движение, circumductio. Шаровидный сустав - самый свободный из всех суставов. Так как величина движения зависит от разности площадей суставных поверхностей, то суставная ямка в таком суставе мала сравнительно с величиной головки. Вспомогательных связок у типичных шаровидных суставов мало, что определяет свободу их движений. Разновидность шаровидного сочленения - чашеобразный сустав , art. cotylica (cotyle, греч. - чаша). Суставная впадина его глубока и охватывает большую часть головки. Вследствие этого движения в таком суставе менее свободны, чем в типичном шаровидном суставе; образец чашеобразного сустава мы имеем в тазобедренном суставе, где такое устройство способствует большей устойчивости сустава.
2. Плоские суставы , art. plana (пример - artt. intervertebrales), имеют почти плоские суставные поверхности. Их можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом, поэтому движения в них совершаются вокруг всех трех осей, но объем движений вследствие незначительной разности площадей суставных поверхностей небольшой.
Связки в многоосных суставах располагаются со всех сторон сустава.
Тугие суставы - амфиартрозы. Под этим названием выделяется группа сочленений с различной формой суставных поверхностей, но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в частности короткие укрепляющие связки (пример - крестцово-подвздошный сустав).
Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом, что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами - амфиартрозами (BNA). Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения между костями.
К этим суставам можно отнести также плоские суставы, art. plana, у которых, как отмечалось, плоские суставные поверхности равны по площади. В тугих суставах движения имеют скользящий характер и крайне незначительны.
Биомеханика суставов .
В организме живого человека суставы играют тройную роль: 1) они содействуют сохранению положения тела; 2) участвуют в перемещении частей тела в отношении друг друга и 3) являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.
Так как в процессе эволюции условия для мышечной деятельности были различными, то и получились сочленения различных формы и функции. По форме суставные поверхности могут рассматриваться как отрезки геометрических тел вращения: цилиндра, вращающегося вокруг одной оси; эллипса, вращающегося вокруг двух осей, и шара - вокруг трех и более осей.
В суставах движения совершаются вокруг трех главных осей.
Различают следующие виды движений в суставах:
1. Движение вокруг фронтальной
(горизонтальной) оси - сгибание (flexio), т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание (extensio), т. е. увеличение этого угла.
2. Движения вокруг сагиттальной
(горизонтальной) оси - приведение (adductio), т. е. приближение к срединной плоскости, и отведение (abductio), т. е. удаление от нее.
3. Движения вокруг вертикальной
оси, т. е. вращение (rotatio): кнутри (pronatio) и кнаружи (supinatio).
4. Круговое движение
(circumductio), при котором совершается переход с одной оси на другую, причем один конец кости описывает круг, а вся кость - фигуру конуса.
Возможны и скользящие движения суставных поверхностей, а также удаление их друг от друга, как это, например, наблюдается при растягивании пальцев.
Характер движения в суставах обусловливается формой суставных поверхностей . Объем движения в суставах зависит от разности в величине сочленяющихся поверхностей . Если, например, суставная ямка представляет по своему протяжению дугу в 140°, а головка в 210°, то дуга движения будет равна 70°. Чем больше разность площадей суставных поверхностей, тем больше дуга (объем) движения, и наоборот. Движения в суставах, кроме уменьшения разности площадей сочленовных поверхностей, могут ограничиваться еще различного рода тормозами, роль которых выполняют некоторые связки, мышцы, костные выступы и т. п. Так как усиленная физическая (силовая) нагрузка, вызывающая рабочую гипертрофию костей, связок и мышц, приводит к разрастанию этих образований и ограничению подвижности, то у различных спортсменов замечается разная гибкость в суставах в зависимости от вида спорта. Например, плечевой сустав имеет больший объем движений у легкоатлетов и меньший у тяжелоатлетов. Если тормозящие приспособления в суставах развиты особенно сильно, то движения в них резко ограничены. Такие суставы называют тугими..
На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи , увеличивающие разнообразие движений. Так, в височно-нижнечелюстном суставе, относящемся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, благодаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода движения.
Закономерности расположения связок
. Укрепляющей частью сустава являются связки, ligamenta, которые направляют и удерживают работу суставов; отсюда их делят на направляющие и удерживающие. Число связок в теле человека велико, поэтому, чтобы лучше их изучить и запомнить, необходимо знать общие законы их расположения.
1. Связки направляют движение
суставных поверхностей вокруг определенной оси вращения данного сустава и потому распределяются в каждом суставе в зависимости от числа и положения его осей.
2. Связки располагаются: а) перпендикулярно данной оси вращения
и б) преимущественно по концам ее.
3. Они лежат в плоскости данного движения сустава
. Так, в межфаланговом суставе с одной фронтальной осью вращения направляющие связки располагаются по бокам ее (ligg. collateralia) и вертикально. В локтевом двуосном суставе ligg. collateralia также идут вертикально, перпендикулярно фронтальной оси, по концам ее, a lig. anulare располагается горизонтально, перпендикулярно вертикальной оси. Наконец, в многоосном тазобедренном суставе связки располагаются в разных направлениях.
ПОЗВОНОЧНЫЙ СТОЛБ КАК ЦЕЛОЕ
Позвоночный столб является частью осевого скелета и представляет важнейшую опорную конструкцию тела, он поддерживает голову, и к нему прикрепляются конечности. От позвоночного столба зависят движения туловища. Позвоночный столб выполняет также защитную функцию по отношению к спинному мозгу, который располагается в позвоночном канале. Указанные функции обеспечиваются сегментарным строением позвоночного столба, в котором чередуются жесткие и подвижно-эластические элементы.
Длина позвоночного столба у взрослого мужчины среднего роста (170 см) составляет примерно 73 см, причем на шейный отдел приходится 13 см, на грудной - 30 см, на поясничный - 18 см, на крестцово-копчиковый - 12 см. Позвоночный столб у женщин в среднем на 3-5 см короче и составляет 68-69 см. Длина позвоночного столба составляет около 2/5 всей длины тела взрослого человека. В старческом возрасте длина позвоночного столба уменьшается примерно на 5 см и больше вследствие увеличения изгибов позвоночного столба и уменьшения толщины межпозвоночных дисков.
В позвоночном столбе выделяют шейную, грудную, поясничную, крестцовую и копчиковую части. Первые три состоят из разделенных позвонков, связанных между собой сложной системой соединений. В двух последних частях происходит полное или неполное слияние костных элементов, что обусловлено их преимущественно опорной функцией.
Характерной особенностью позвоночного столба человека является его S-образная форма, обусловленная наличием четырех изгибов. Два из них обращены выпуклостью вперед - это шейный и поясничный лордозы, и два обращены назад - грудной и крестцовый кифозы.
Изгибы позвоночного столба намечаются во внутриутробном периоде. У новорожденного позвоночник имеет небольшую дорсальную изогнутость со слабовыраженными лордозом и кифозом. После рождения форма позвоночного столба изменяется в связи с развитием статики тела. Шейный лордоз появляется, когда ребенок начинает держать голову, его формирование связано с напряжением шейных и спинных мышц. Сидение усиливает кифоз грудной части позвоночника. Выпрямление тела, стояние и хождение вызывают образование поясничного лордоза. После рождения усиливается характерная для человека изогнутость крестца, которая имеется уже у плода 5 месяцев. Окончательное моделирование шейного и грудного изгибов происходит к 7 годам, а поясничный лордоз полностью развивается в период полового созревания. Наличие изгибов повышает рессорные свойства позвоночного столба.
Выраженность изгибов позвоночного столба индивидуально изменчива. У женщин поясничный лордоз выражен более отчетливо, чем у мужчин.
От формы позвоночного столба зависит осанка человека. Различают три формы осанки:
1) нормальную,
2) с резко выраженными изгибами спины,
3) со сглаженными изгибами (так называемая «круглая спина»).
Увеличение грудного кифоза приводит к сутулости. К 50 годам изгибы позвоночника начинают сглаживаться. У некоторых людей в старости развиваются общий кифоз позвоночного столба. Причиной этих изменений осанки является уплощение межпозвоночных дисков, ослабление связочного аппарата позвоночника, снижение тонуса мышц-разгибателей спины. Этому способствует сидячий образ жизни, неправильный режим работы и отдыха. Физические упражнения позволяют долго сохранять форму позвоночника и хорошую осанку. Недаром у военных и спортсменов в пожилом возрасте сохраняется правильная осанка тела.
СОЕДИНЕНИЕ ПОЗВОНКОВ И ДВИЖЕНИЯ ПОЗВОНОЧНОГО СТОЛБА
Позвонки соединены между собой как непрерывно, посредством хрящевых и фиброзных соединений, так и с помощью суставов. Между телами позвонков располагаются межпозвоночные диски. Каждый диск состоит из фиброзного кольца, расположенного по периферии, и студенистого ядра, занимающего центральную часть диска. Внутри диска часто имеется небольшая полость. Фиброзное кольцо построено из пластинок, расположение волокон в которых сходно с ориентацией волокон в остеонах. Студенистое ядро состоит из слизистой ткани и может изменять свою форму. При нагрузке позвоночного столба повышается внутреннее давление в ядре, однако оно не может сжиматься. Межпозвоночный диск в целом играет роль амортизатора при движениях, благодаря нему происходит равномерное распределение сил между позвонками. Через межпозвоночные диски передается до 80% веса вышележащих частей тела.
Наибольшая высота отдельных дисков в шейном отделе позвоночного столба 5-6 мм, в грудном – 3-4 мм, в поясничном – 10-12 мм. Толщина диска меняется в переднезаднем направлении: так между грудными позвонками диск тоньше спереди, между шейными и поясничными позвонками, наоборот, - тоньше сзади.
Предельная прочность межпозвоночных дисков при сжатии составляет в среднем возрасте 69-137 кг/см 2 , тогда как у тел позвонков она составляет всего 26 кг/см 2 . Поэтому при чрезмерных нагрузках, как, например, у летчиков при катапультировании, чаще повреждаются тела позвонков, чем соединяющие их диски.
Связочный аппарат позвоночного столба играет большую роль в его стабилизации. Выпрямленное положение тела поддерживается при небольшой активности собственных мышц спины. При максимальном сгибании туловища эти мышцы расслабляются, и вся нагрузка падает на связки. Поэтому поднятие тяжестей в таком положении опасно для связок и суставов позвоночника.
Движения позвоночного столба осуществляются за счет межпозвоночных дисков и дугоотростчатых суставов. Последние образованы суставными отростками соседних позвонков и относятся к плоским суставам. Форма суставных поверхностей допускает комбинированное скольжение в различных направлениях. Пара дугоотростчатых соединений вместе с межпозвоночным диском образует «сегмент движения» позвоночного столба. Движения в сегментах ограничиваются связками, суставными и остистыми отростками и другими факторами, поэтому объем движений в одном сегменте невелик. Однако в реальных движениях принимают участие многие сегменты, и суммарная их подвижность весьма значительна.
В позвоночном столбе при действии на него скелетных мышц возможны следующие движения: сгибание и разгибание, отведение и приведение (боковое сгибание), скручивание (вращение) и круговое движение.
Сгибание и разгибание происходит вокруг фронтальной оси. При сгибании тела позвонков наклоняются вперед, остистые отростки удаляются друг от друга. Передняя продольная связка расслабляется, а натяжение задней продольной связки, желтых связок, межостистых и надостной связок тормозят это движение. При разгибании позвоночный столб отклоняется назад, при этом расслабляются все его связки кроме передней продольной, которая при натяжении тормозит разгибание позвоночного столба.
Отведение и приведение совершаются вокруг сагиттальной. При отведении позвоночного столба натяжение желтых связок, капсул дугоотростчатых суставов и межпоперечных связок, расположенных на противоположной стороне, ограничивают это движение.
Вращение позвоночного столба имеет общий объем до 120º. При вращении студенистое ядро межпозвоночных дисков играет роль суставной головки, а натяжение фиброзных колец межпозвоночных дисков и желтых связок тормозит это движение.
Направление и амплитуда движений в различных частях позвоночного столба неодинаковы. Наибольшей подвижностью обладают шейные позвонки. Особое устройство имеют здесь соединения атланта и осевого позвонка. Образуемые ими атлантозатылочный и атлантоосевой суставы составляют в совокупности сложный комбинированный многоосный сустав, в котором происходят движения головы во всех направлениях. Атлант играет роль костного мениска.
Соединения атланта и осевого позвонка дополняются высокодифференцированным связочным аппаратом. Необходимо особо выделить поперечную связку атланта, которая образует синовиальное соединение с зубом осевого позвонка и препятствует его смещению назад, в просвет позвоночного канала, где располагается спинной мозг. Разрывы связок и вывихи в атлантоосевом суставе представляют смертельную опасность ввиду возможного повреждения спинного мозга. Движения между остальными шейными позвонками происходят вокруг всех трех осей. Объем движений увеличивается благодаря относительной толщине межпозвоночных дисков. Сгибание вперед сопровождается скольжением тел позвонков, так что вышележащий позвонок может перегибаться через край нижележащего.
Подвижность грудных позвонков ограничивается тонкими межпозвоночными дисками, грудной клеткой и расположением суставных и остистых отростков.
В поясничной части позвоночного столба толстые межпозвоночные диски допускают сгибание, разгибание и боковое сгибание. Вращение здесь почти невозможно ввиду расположения суставных отростков в сагиттальной плоскости. Наиболее свободны движения между нижними поясничными позвонками. Здесь находится центр большинства общих движений туловища.
Характерным для позвоночного столба является сочетание вращения с боковым сгибанием. Эти движения возможны в большей степени в верхних отделах позвоночника и сильно ограничены в нижних его отделах. В грудной части при боковом сгибании остистые отростки поворачиваются в сторону вогнутости позвоночника, а в поясничной части, наоборот, в сторону выпуклости. Максимум бокового сгибания приходится на поясничный отдел и его соединение с грудным отделом позвоночника. Сочетанное вращение выражается поворотом тел позвонков в сторону сгибания.
Некоторой подвижностью обладает также крестцово-копчиковое соединение у молодых людей, особенно у женщин. Это имеет существенное значение при родах, когда под давлением головки плода копчик отклоняется назад да 1-2 см и увеличивается выход из полости таза.
Объем движений позвоночного столба значительно уменьшается с возрастом. Признаки старения появляются здесь раньше и сильнее выражены, чем в других частях скелета. К ним относится дегенерация межпозвоночных дисков и суставных хрящей. Межпозвоночные диски становятся более волокнистым и, разрыхляются, утрачивают свою упругость и как бы выдавливаются за пределы позвонков. Имеет место обызвествление хрящей, а в некоторых случаях в центре дисков появляются окостенения, что приводит к срастанию соседних позвонков. Вслед за дисками изменяются позвонки. Тела позвонков становятся порозными, по их краям образуются остеофиты. Высота тел позвонков уменьшается, нередко они приобретают клиновидную форму, что приводит к уплощению поясничного лордоза. Ширина позвонков во фронтальной плоскости увеличивается по верхнему и нижнему краям; позвонки принимают вид «катушкообразных». Разрастание кости происходит по краям суставных поверхностей позвонков. Одним из наиболее частых проявлений старения позвоночного столба является окостенение передней продольной связки, которое хорошо выявляется на рентгенограммах.
Тазовые кости и крестец, соединяясь с помощью крестцово-подвздошного сустава и лобкового симфиза, образуют таз. Таз представляет собой костное кольцо, внутри которого находится полость, содержащая внутренности. Тазовые кости с развернутыми в стороны подвздошными крыльями представляют надежную опору для позвоночного столба и брюшных внутренностей. Таз делят на 2 отдела: большой таз и малый таз. Границей между ними является пограничная линия.
Большой таз ограничен сзади телом V поясничного позвонка, по бокам – крыльями подвздошных костей. Спереди большой таз стенок не имеет.
Малый таз представляет собой суженный книзу костный канал. Верхняя апертура малого таза ограничена пограничной линией, а нижняя апертура (выход из малого таза) ограничена сзади копчиком, по бокам – крестцово-бугорными связками, седалищными буграми, ветвями седалищных костей, нижними ветвями лобковых костей, а спереди лобковым симфизом. Задняя стенка малого таза образована крестцом и копчиком, передняя – нижними и верхними ветвями лобковых костей и лобковым симфизом. С боков полость малого таза ограничена внутренней поверхностью тазовых костей ниже пограничной линии, крестцово-бугорной и крестцово-остистой связками. На боковой стенке малого таза находятся большое и малое седалищные отверстия.
При вертикальном положении тела человека верхняя апертура таза наклонена кпереди и вниз, образуя с горизонтальной плоскостью острый угол: у женщин – 55-60°, у мужчин – 50-55°.
В строении таза взрослого человека четко выражены половые особенности. Таз у женщин ниже и шире, чем у мужчин. Расстояние между остями и гребнями подвздошных костей у женщин больше, так как крылья подвздошных костей у них более развернуты в стороны. Мыс у женщин меньше выступает вперед, чем у мужчин, поэтому верхняя апертура женского таза имеет более округлую форму. Угол схождения нижних ветвей лобковых костей у женщин составляет 90-100°, а у мужчин – 70-75°. Полость малого таза у мужчин имеет ясно выраженную воронкообразную форму, у женщин полость таза приближается к цилиндру. У мужчин таз более высок и узок, а у женщин он шире и короче.
Для родового процесса большое значение имеют размеры и форма таза. Знание размеров таза необходимо для предсказания течения родов.
При измерении большого таза определяют 3 размера :
1. Расстояние между двумя передними верхними подвздошными остями (distantia spinarum) – 25-27 см.
2. Расстояние между гребнями подвздошных костей (distantia cristarum) – 28-29 см.
3. Расстояние между большими вертелами бедренных костей (distantia trochanterica) – 30-32 см.
При измерении малого таза определяют следующие размеры :
1. Наружный прямой размер – расстояние от симфиза до углубления между V поясничным и I крестцовым позвонками – 20-21 см. Для определения истинного прямого размера входа в малый таз, истинной, или гинекологической, конъюгаты (расстояние между мысом и наиболее выступающей кзади точкой лобкового симфиза) вычитают 9.5-10 см, получают 11 см.
2. Расстояние между передневерхней и задневерхней остями подвздошной кости (боковая конъюгата) – 14.5-15 см.
3. Для определения поперечного размера входа в малый таз (13.5-15 см) делят distantia cristarum пополам или вычитают из него 14-15 см.
4. Размер выхода из малого таза – расстояние между внутренними краями седалищных бугров (9.5 см) плюс 1.5 см на толщину мягких тканей – всего 11 см.
5. Прямой размер выхода из малого таза – расстояние между копчиком и нижним краем симфиза (12-12.5 см) и минус 1.5 см на толщину крестца и мягких тканей – всего 9-11 см.
СТОПА КАК ЦЕЛОЕ
Кости стопы обладают значительно меньшей подвижностью, чем кости кисти, так как приспособлена для выполнения опорной функции. Десять костей стопы: ладьевидная, три клиновидные, кубовидная, пять плюсневых костей - соединены между собой с помощью «тугих» суставов и служат твердой основой стопы. Согласно концепции Дж.Пизани, в анатомо-функциональном отношении стопа делится на пяточную и таранную части. Пяточная часть, в которую входит пяточная, кубовидная, IV и V плюсневые кости, выполняет преимущественно пассивную статическую функцию. Таранная часть, представленная таранной, ладьевидной, клиновидными, I, II, III плюсневыми костями, несет активную статическую функцию.
Кости стопы, сочленяясь между собой, образуют 5 продольных и 2 поперечных (предплюсневый и плюсневый) свода.
I - III продольные своды стопы не касаются плоскости опоры при нагрузке на стопу, поэтому они являются рессорными , IV, V - прилежат к площади опоры, их называют опорными. Предплюсневый свод находится в области костей предплюсны, плюсневый - в области головок плюсневых костей. Причем в плюсневом своде плоскости опоры касаются головки только первой и пятой плюсневых костей. Благодаря сводчатому строению стопа опирается не всей подошвенной поверхностью, а имеет постоянные 3 точки опоры: пяточный бугор сзади и головки I и V плюсневых костей спереди. Все продольные своды стопы начинаются на пяточной кости. И отсюда линии сводов направляются вперед вдоль плюсневых костей. Наиболее длинным и высоким является 2-й продольный свод, а наиболее низким и коротким - 5-й. На уровне наиболее высоких точек продольных сводов формируется поперечный свод.
Своды стопы удерживаются формой образующих их костей, связками (пассивные затяжки сводов топы) и мышцами (активные затяжки). Для укрепления продольных сводов в качестве пассивных затяжек большое значение имеют длинная подошвенная связка, подошвенная пяточно-ладьевидная связка, подошвенный апоневроз. Поперечный свод стопы удерживается поперечно расположенными связками подошвы (глубокой поперечной плюсневой связкой, межкостными плюсневыми связками). Мышцы также способствуют удержанию сводов стопы. Продольно расположенные мышцы и их сухожилия, прикрепляющиеся к фалангам пальцев, укорачивают стопу и тем самым способствуют «затяжке» ее продольных сводов, а поперечно лежащие мышцы, суживая стопу, укрепляют ее поперечный свод. При расслаблении активных и пассивных затяжек своды стопы опускаются, стопа уплощается, развивается плоскостопие.
Благодаря сводчатому строению стопы тяжесть тела равномерно распределяется на всю стопу, уменьшаются сотрясения тела при ходьбе, беге, прыжках, так как своды играют роль амортизаторов. Своды также способствуют приспособлению стопы к ходьбе и бегу по неровной местности.
Контрольные вопросы к лекции :
1. Развитие соединений костей в филогенезе.
2. Классификация соединения костей.
3. Функциональная анатомия синдесмозов.
4. Функциональная анатомия синхродрозов, синостозов, полусуставов.
5. Классификация суставов по количеству суставных поверхностей и форме суставных поверхностей.
6. Классификация суставов по количеству осей движения.
7. Общая характеристика комбинированных суставов и комплексных суставов.
8. Строение главных и вспомогательных элементов суставов.
9. Основные закономерности биомеханики суставов.
10Функционально-морфологические особенности позвоночного столба как целого.
Суставы в зависимости от числа костей, участвующих в их формировании, подразделяются на простые и сложные.
1. Простой сустав (articulatio simplex) образован суставными поверхностями двух костей. Например, в формировании плечевого сустава участвуют головка плечевой кости и суставная впадина лопатки;
2. Сложный сустав (articulatio composita) состоит из трех и более простых суставов, окруженных общей капсулой. Примером может служить локтевой сустав, который складывается из суставных поверхностей плечевой, локтевой и лучевой костей.
3. Комбинированный сустав формируется из двух или более суставов, которые анатомически разобщены, но функционируют одновременно. Примером могут служить правый и левый височно-нижнечелюстные суставы.
Форма суставных поверхностей
Каждый сустав человека имеет определенную геометрическую форму, которая напоминает цилиндр, эллипсоид, шар или сложную гиперболическую поверхность (блоковидный сустав), Форма суставных поверхностей определяет объем движений в суставе и по ней можно оценивать его функциональные особенности. Главным условием для оценки движений в суставе является разница величин двух суставных поверхностей сочленяющихся костей. Образованию соответствующей суставной поверхности способствуют мышцы, расположенные в виде мышечных групп: сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие и др. Закон о единстве формы и функции без особых доказательств подтверждается на примере строения суставов.
Для понимания особенностей движения в суставах необходимо представить их биомеханическую классификацию.
Суставы с одной осью движения
1. Цилиндрический сустав (articulatio trochoidea) является конгруэнтным суставом, в котором форма и величина сочленованных поверхностей соответствуют друг другу и представляют отрезок поверхности тела вращения с одной осью. Классическим примером служит сочленение между локтевой и лучевой костями, где ось вращения проходит от головки лучевой кости к головке локтевой кости. Вокруг этой оси совершается вращение внутрь (pronatio) и кнаружи (supinatio).
2. Блоковидный сустав (ginglymus) представляет поверхность цилиндра с углублением для соединения с валиком суставной впадины другой кости. Наличие углубления и валика в суставе обеспечивает большую прочность и движения совершаются только по одной оси, проходящей по длиннику этого блока. К блоковидным относятся, например, голеностопный и межфаланговые суставы.
3. Винтообразный сустав (articulatio cochlearis) представляет разновидность блоковидного. Отличие от последнего заключается в том, что направляющий валик и соответствующее углубление образуют винтообразное направление на цилиндрической поверхности винтообразного сустава. К таким суставам относится локтевой.
Суставы с двумя осями движения
1. Мыщелковый сустав (articulatio condylaris) представляет промежуточную форму эллипсоидного и блоковидного суставов. Такую форму имеют коленный и височно-нижнечелюстный суставы. В коленном суставе движения возможны по двум осям только при согнутом коленном суставе.
2. Эллипсоидный сустав (articulatio ellipsoidea) - суставная головка и впадина имеют форму яйца. Движения совершаются по двум осям, проходящим поперечно к длиннику эллипса. Такую форму имеет сустав между затылочной костью и I шейным позвонком.
3. Седловидный сустав (articulatio sellaris) характеризуется тем, что в нем нельзя различить суставную головку и впадину. Эти седловидные поверхности равнозначны и прилежат перпендикулярно друг к другу. Движения в подобном суставе совершаются по двум взаимно перпендикулярным осям. У человека имеется седловидный сустав между I пястной костью I пальца руки и трапециевидной костью запястья, а также пяточно-кубовидный сустав.
Суставы с многими осями движения
1. Шаровидный сустав (articulatio spheroidea), в котором суставная головка составляет отрезок шара. Площадка соответствующей суставной впадины значительно меньше. Разница площади суставных поверхностей и обеспечивает размах движений в суставе: они совершаются по трем взаимно перпендикулярным осям, которые можно провести в различных плоскостях, поэтому число движений может быть бесконечно. Как правило, в шаровидных суставах капсула обширна и не укреплена связками, что способствует хорошей подвижности сустава. Например, плечевой сустав, образованный головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки, не имеет связок.
2. Чашеобразный сустав представляет разновидность шаровидного сустава. Он построен так, что головка кости находится в глубокой суставной впадине. На краях ее располагается губа из волокнистой соединительной ткани, которая еще больше охватывает головку кости. Движения совершаются по всем осям, но в меньшем объеме, чем в шаровидном суставе (например, тазобедренный сустав).
3. Плоский сустав (articulatio plana) имеет малоизогнутые суставные поверхности, соответствующие друг другу. Эти поверхности представляют отрезки большого шара, поэтому движения в плоских суставах совершаются по всем осям в виде скольжения с незначительным объемом. Плоские суставы образуют сочленения суставных отростков между позвонками. Незначительные смещения многих межпозвоночных суставов, объединяясь, обеспечивают большую амплитуду движений позвоночника, что позволяет производить круговое движение (circumductio).
4. Полуподвижный сустав (amphiarthrosis) образован равными суставными поверхностями. У таких суставов они конгруэнтные. Суставы укреплены короткими прочными связками, что ограничивает амплитуду движения до 4-7°. В этих суставах значительно затухают толчки и сотрясения.
Таким образом, рассмотрев строение суставов, необходимо учесть, что сравнение их суставных поверхностей с геометрической фигурой приблизительное. Размах движений в суставах во многом зависит от расположения связок, прикрепления мышц. Особенно важно представлять выполнение движений с включением нескольких суставов, составляющих последовательную кинематическую цепь.
Условия торможения движений в суставах
Многие связки оказывают тормозящее влияние на объем движений в суставах. Все связки построены из коллагеновых и эластических волокон. В связках преобладают коллагеновые волокна с большой прочностью и малой растяжимостью. Связки скрепляют суставные концы костей, ограничивают и направляют их движения. Эти функции объединяются с работой мышц. На препарате, где удалены мышцы и оставлены связки, объем движений в суставах всегда больше, чем на живом человеке, что зависит от тонуса мышц. Многие мышцы непосредственно начинаются от связок и при сокращении делают их более упругими и менее податливыми при растяжении (например, укрепление клювовидно-акромиальной связки клювовидно-плечевой мышцей, поддержание сводов стопы за счет напряжения коротких мышц стопы и мышц голени). Сухожилия мышц, или мышечные пучки, всегда перекидываются через сустав. В результате сокращения одной мышцы или целой группы (сгибатели) происходит растягивание другой группы мышц (разгибатели), которые сопротивляются этому растяжению и уменьшают объем движения. Помимо мышечного торможения, мышцы-разгибатели при выполнении сгибания обеспечивают постепенность и плавность движения в суставах. Помимо мышечного антагонизма, тормозящую роль движений в суставах играет винтовое отклонение, которое имеется в винтообразных суставах. В некоторых суставах встречается расхождение центров суставных поверхностей (полуподвижные сочленения). Наконец, встречаются суставные тормозы, которые создают условия движения в одну сторону и тормозят движения в другую сторону. Например, внутрисуставные связки коленного сустава ограничивают чрезмерное разгибание и не мешают сгибанию.
Кости в скелете соединены различными способами. Простейшим типом соединения, наиболее древним в филогенетическом отношении, можно считать связь посредством волокнистой соединительной ткани. Таким способом соединяются, например, части наружного скелета у беспозвоночных. Более сложная форма связи частей скелета - соединение посредством хрящевой ткани, например, в скелете рыб. Наиболее развитой формой соединения костей у животных, обитающих на суше, стало сочленение посредством суставов, которые давали возможность производить разнообразные движения. В результате длительного эволюционного процесса у человека сохранились все 3 типа соединений.
РАЗВИТИЕ СОЕДИНЕНИЙ КОСТЕЙ
Соединения костей развиваются в тесной взаимосвязи с развитием самих костей. У человека сначала образуются непрерывные соединения как более простые - на 6-й неделе внутриутробного периода. У зародыша в хрящевых закладках костей, где должны образовываться соединения, наблюдаются концентрация мезенхимы и сближение соединяющихся хрящевых моделей костей. Одновременно мезенхимная прослойка между ними превращается либо в хрящ, либо в фиброзную ткань.
При развитии синовиальных соединений или суставов на 8-9-й неделе у эмбриона на эпифизах происходит разрежение мезенхимы, что ведет к образованию суставной щели. К этому времени в диафизы хрящевых моделей костей проникают остеобласты, которые образуют костную ткань. Эпифизы остаются хрящевыми, а мезенхима, прикрывающая будущие суставные поверхности, превращается в гиалиновый суставной хрящ толщиной несколько миллиметров. В это же время начинает образовываться суставная капсула, в которой можно выделить 2 слоя: наружный фиброзный, состоящий из волокнистой
соединительной ткани, и внутренний эпителиальный - синовиальную мембрану. Из прилежащей к суставу мезенхимы, формирующей капсулу, образуются связки сустава.
Во второй половине эмбрионального периода образуются внутрисуставные компоненты: диски, мениски, внутрикапсульные связки за счет мезенхимы, втягивающейся в виде эластичной подушки между хрящевыми эпифизами трубчатых костей. Формирование суставной полости происходит не только в эмбриональном периоде, но и в постнатальном. В разных суставах образование внутрисуставной полости завершается в различные сроки.
ОБЩАЯ АРТРОЛОГИЯ
Кости могут соединяться одна с другой при помощи непрерывного соединения, когда щели между ними нет. Такое соединение называется синартрозом (synartrosis). Прерывное соединение, при котором между сочленяющимися костями находится полость и образуется сустав (articulatio), называется диартрозом, или синовиальным соединением (juncturae synovialis).
Непрерывные соединения костей - синартрозы
Непрерывные соединения костей (рис. 32) в зависимости от вида ткани, соединяющей кости, делят на 3 группы: фиброзные соединения (juncturae fibrosae), хрящевые соединения (juncturae cartilagina) и соединения посредством костной ткани - синостозы (synostoses).
К фиброзным соединениям относят синдесмоз, межкостную перепонку и шов.
Синдесмоз (syndesmosis) - это фиброзное соединение посредством связок.
Связки (ligamenta) служат для укрепления соединений костей. Они могут быть очень короткими, например межостистые и межпоперечные связки (ligg. interspinalia et intertransversaria), или, наоборот, длинными, как надостистая и выйная связки (ligg. supraspinale et nuchae). Связки - крепкие фиброзные тяжи, состоящие из продольных, косых и перекрывающихся пучков коллагеновых и небольшого количества эластических волокон. Они могут выдерживать большую нагрузку на растяжение. К особому виду связок относятся желтые связки (ligg. flava), образованные эластическими волокнами. Они обладают прочностью и
Рис. 32. Непрерывные соединения:
а - синдесмоз; б - синхондроз; в - симфиз; г, д, е - вколачивание (зубоальвеолярное соединение); ж - зубчатый шов; з - чешуйчатый шов; и - плоский (гармоничный) шов; к - межкостная перепонка; л - связки
крепостью фиброзных синдесмозов, вместе с тем им свойственна большая растяжимость и гибкость. Такие связки расположены между дугами позвонков.
К особому виду синдесмозов относят зубоальвеолярный синдесмоз или вклачивание (gomphosis) - соединение корней зубов с зубными альвеолами челюстей. Осуществляется фиброзными пучками периодонта, идущими в разных направлениях в зависимости от направления нагрузки на данный зуб.
Межкостные перепонки: лучелоктевой синдесмоз (syndesmosis radioulnaris) и межберцовый (syndesmosis tibiofibularis). Это соединения соседних костей посредством межкостных перепонок - соответственно межкостной перепонкой предплечья и межкостной перепонкой голени (membrane interossea cruris). Синдесмозы закрывают также отверстия в костях: например, запирательное отверстие закрывается запирательной мембраной (membrana obturatoria), есть атлантозатылочные мембраны - передняя и задняя (membrana atlantooccipitalis anterior et posterior). Межкостные мембраны закрывают отверстия в костях, увеличивают поверхность для прикрепления мышц. Мембраны образованы пучками коллагеновых волокон, малоподвижны, имеют отверстия для сосудов и нервов.
Шов (sutura) представляет собой соединение, в котором края костей прочно сочленяются небольшой прослойкой соединительной ткани. Швы встречаются только на черепе. В зависимости от формы краев костей черепа различают следующие швы:
Зубчатый (sut. serrata) - край одной кости имеет зубцы, входящие в углубления между зубцами другой кости: например, при соединении лобной кости с теменной;
Чешуйчатый (sut. squamosa) образуется путем наложения друг на друга косо срезанных костей: например, при соединении чешуи височной кости с теменной;
Плоский (sut. plana) - ровный край одной кости прилегает к такому же краю другой, характерен для костей лицевого черепа;
Схиндилез (расщепление; schindylesis) - острый край одной кости входит между расщепленными краями другой: например, соединение сошника с клювом клиновидной кости.
В хрящевых соединениях (juncturae cartilaginea) кости скрепляются между собой прослойками хряща. К таким соединениям относят синхондроз и симфиз.
Синхондроз (synchondrosis) образуется сплошными прослойками хряща. Это прочное и упругое соединение с незначительной подвижностью, которая зависит от толщины хрящевой прослойки: чем толще хрящ, тем больше подвижность, и наоборот. Синхондрозам свойственны рессорные функции. Примером синхондрозов является прослойка гиалинового хряща на границе эпифизов и метафизов в длинных трубчатых костях - так называемые эпифизарные хрящи, а также реберные хрящи, соединяющие ребра с грудиной. Синхондрозы могут быть временными или постоянными. Первые существуют до определенного возраста, например эпифизарные хрящи. Постоянные синхондрозы остаются в течение всей жизни человека, например между пирамидой височной кости и соседними костями - клиновидной и затылочной.
Симфизы (symphyses) отличаются от синхондрозов тем, что внутри соединяющего кости хряща имеется небольшая полость. Кости фиксируются еще и связками. Симфизы ранее называли полусуставами. Существуют симфиз рукоятки грудины, межпозвоночный симфиз и лобковый симфиз.
Если временное непрерывное соединение (волокнистое или хрящевое) замещается костной тканью, то оно называется синостозом (synostosis). Примером синостозов у взрослого человека являются соединения между телами затылочной и клиновидной костей, между крестцовыми позвонками, половинами нижней челюсти.
Прерывные соединения костей - диартрозы
Прерывные соединений костей - суставы (juncturae synovialis), или синовиальные соединения, диартроз, - образовались из непрерывных соединений и являются наиболее прогрессивной формой соединения костей. Каждый сустав имеет следующие составные части: суставные поверхности, покрытые суставным хрящом; суставную капсулу, охватывающую суставные концы костей и укрепленную связками; суставную полость, расположенную между сочленяющимися поверхностями костей и окруженную суставной капсулой, и суставные связки, укрепляющие сустав (рис. 33).
Суставные поверхности (facies articularis) покрыты суставным хрящом (cartilago articularis). Обычно одна из сочленяющихся суставных поверхностей выпуклая, другая вогнутая. По структуре хрящ может быть гиалиновым или, реже, волокнистым. Свободная поверхность хряща, обращенная в полость сустава, гладкая, что облегчает движение
Рис. 33. Схема строения сустава:
1 - синовиальная мембрана; синовиальный слой; 2 - фиброзная мембрана; фиброзный слой; 3 - жировые клетки; 4 - суставная капсула; 5 - гиалиновый суставный хрящ; 6 - минерализованный матрикс хряща; 7 - кость; 8 - кровеносные сосуды; 9 - суставная полость
костей относительно друг друга. Внутренняя поверхность хряща прочно связана с костью, через которую получает питание. Эластичность гиалинового хряща смягчает толчки. Кроме того, хрящи сглаживают все шероховатости сочленяющихся костей, придавая им соответствующую форму и увеличивая конгруэнтность (совпадение) суставных поверхностей.
Суставная капсула (capsula articularis) охватывает суставные поверхности костей и образует герметически замкнутую суставную полость. Капсула состоит из двух слоев: наружного - фиброзной мембраны (membrana fibrosa) и внутреннего - синовиальной мембраны (membrana synovialis). Фиброзная мембрана образована волокнистой соединительной тканью. В суставах, выполняющих обширные движения, капсула тоньше, чем в малоподвижных.
Синовиальная мембрана состоит из рыхлой соединительной ткани, которая покрыта слоем эпителиальных клеток. Синовиальная мембрана образует особые выросты - синовиальные ворсинки (villi synoviales), участвующие в продукции синовиальной жидкости (synovia). Последняя увлажняет суставные поверхности, уменьшая их трение. Помимо ворсинок, синовиальная мембрана имеет синовиальные складки (plicae synoviales), вдающиеся в полость сустава. В них может откладываться жир, и тогда они называются жировыми складками (plicae adiposae). Если синовиальная мембрана выпячивается наружу, то образуются синовиальные сумки (bb. synoviales). Они располагаются в местах наибольшего трения, под мышцами или сухожилиями. Кроме того, в больших суставах синовиальная мембрана может образовывать более или менее замкнутые полости - завороты синовиальной мембраны (recessus synoviales). Такие завороты, например, имеются в суставной капсуле коленного сустава.
Суставная полость (cavitas articularis) представляет собой щелевидное пространство, ограниченное суставными поверхностями костей и суставной капсулой. Оно заполнено небольшим количеством синовиальной жидкости. Форма и размеры суставной полости зависят от величины суставных поверхностей и мест прикрепления капсулы.
Помимо рассмотренных основных составных частей, имеющихся в каждом суставе, наблюдаются дополнительные образования: суставная губа, суставные диски, мениски, связки и сесамовидные кости.
Суставная губа (labrum articulare) состоит из волокнистой ткани, прикрепляющейся по краю суставной впадины. Она увеличивает площадь соприкосновения суставных поверхностей. Например, суставная губа имеется в плечевом и тазобедренном суставах.
Суставной диск (discus articularis) и суставной мениск (meniscus articularis) представляют собой волокнистые хрящи, располагающиеся в полости сустава. Если хрящ разделяет полость сустава полностью на 2 этажа, что наблюдается, например, в височно-нижнечелюстном суставе, то говорят о диске. Если разделение полости сустава неполное, то говорят о менисках: например, мениски в коленном суставе. Суставные хрящи способствуют конгруэнтности сочленяющихся поверхностей и ослабляют действие толчков.
Внутрикапсульные связки (ligg. intracapsularia) состоят из волокнистой ткани и соединяют одну кость с другой. Со стороны полости сустава они покрыты синовиальной мембраной суставной капсулы,
которая отделяет связку от полости сустава: например, связка головки бедренной кости в тазобедренном суставе. Связки, укрепляющие суставную капсулу и лежащие в ее толще, называются капсульными (ligg. capsularia), а расположенные вне капсулы - внекапсульными (ligg. extracapsularia).
Сесамовидные кости (ossa sesamoidea) располагаются в капсуле сустава или в толще сухожилия. Их внутренняя поверхность, обращенная в полость сустава, покрыта гиалиновым хрящом, наружная сращена с фиброзным слоем капсулы. Примером сесамовидной кости, располагающейся в капсуле коленного сустава, является надколенник.
Виды суставов
Суставы подразделяют в зависимости от формы и числа сочленяющихся поверхностей или функций (числа осей, вокруг которых в суставе производятся движения). Различают следующие формы движений в суставах:
Движение вокруг фронтальной оси: уменьшение угла между сочленяющимися костями - сгибание (flexio), увеличение угла между ними - разгибание (extensio);
Движение вокруг сагиттальной оси: приближение к срединной плоскости - приведение (adductio), отдаление от нее - отведение (abductio);
Движение вокруг вертикальной оси: вращение кнаружи (supinatio); вращение кнутри (pronatio); круговое вращение (circumductio), при котором вращающийся сегмент конечности описывает конус.
Объем движений в суставах обусловлен особенностями формы сочленяющихся костных поверхностей. Если одна поверхность маленькая, а вторая большая, то объем движений в таком суставе большой. В суставах с почти одинаковыми по площади суставными поверхностями объем движений значительно меньше. Кроме того, объем движений в суставе зависит от степени его фиксации связками и мышцами.
Форму суставных поверхностей условно сравнивают с геометрическими телами (шар, эллипс, цилиндр). Их классифицируют по форме и различают шаровидные, плоские, эллипсовидные, седловидные, блоковидные и другие суставы. По числу осей выделяют многоосные, двуосные, одноосные суставы. Форма суставных поверхностей определяет также функциональную подвижность суставов и, следовательно,
число осей. По форме и числу осей можно выделить: одноосные суставы - блоковидные, цилиндрические; двухосные суставы - эллипсовидные, мыщелковые, седловидные; многоосные суставы - шаровидные, плоские. Движения в суставе обусловлены формой его суставных поверхностей (рис. 34).
Одноосные суставы. В цилиндрическом суставе (articulatio cylindrica) суставная поверхность одной кости имеет форму цилиндра, а сочленяющаяся поверхность другой кости - впадину. В лучелоктевом суставе движения совершаются внутрь и наружу - пронация и супинация. Цилиндрическим суставом является сочленение атланта с осевым позвонком. Другая форма одноосных суставов - блоковидная (ginglymus). В этом суставе одна из сочленяющихся поверхностей выпуклая с бороздкой посредине, другая суставная поверхность вогнутая и имеет посредине гребешок. Бороздка и гребешок предупреждают боковое скольжение. Примером блоковидного сустава являются межфаланговые суставы пальцев, обеспечивающие сгибание и разгибание. Разновидность блоковидного сустава - винтообразный сустав (articulatio cochlearis), в котором борозда на сочлененной поверхности располагается несколько косо по отношению к плоскости, перпендикулярной оси вращения. При продолжении этой борозды образуется винт. Такими суставами являются голеностопный и плечелоктевой.
Двухосные суставы. Эллипсовидный сустав (articulatio ellipsoidea) по форме суставных поверхностей приближается к эллипсу. В этом суставе возможны движения вокруг двух осей: фронтальной - сгибание и разгибание, и сагиттальной - отведение и приведение. В двухосных суставах возможно круговое вращение. Примеры двухосных суставов - лучезапястный и атлантозатылочный. К двухосным относят также седловидный сустав (articulatio sellaris), сочлененные поверхности которого напоминают по форме седло. Движения в этом суставе такие же, как и в эллипсовидном. Примером подобного сустава является запястно-пястный сустав большого пальца кисти. Мыщелковый сустав (articulatio bicondylaris) относится к двухосным (по форме суставных поверхностей он приближается к эллипсовидному). В таком суставе возможны движения вокруг двух осей. Примером служит коленный сустав.
Многоосные (трехосные) суставы. Шаровидный сустав (articulatio sphenoidea) обладает наибольшей свободой движения. В нем возможны
Рис. 34.1. Синовиальные соединения (суставы). Виды суставов по форме и числу осей вращения:
а - одноосные суставы: 1, 2 - блоковидные суставы; 3 - цилиндрический сустав; б - двухосные суставы: 1 - эллипсовидный сустав; 2 - мыщелковый сустав; 3 - седловидный сустав;
в - трехосные суставы: 1 - шаровидный сустав; 2 - чашеобразный сустав; 3 - плоский сустав
Рис. 34.2. Схемы движений в суставах:
а - трехосные (многоосные) суставы: 1 - шаровидный сустав; 2 - плоский сустав; б - двухосные суставы: 1 - эллипсовидный сустав; 2 - седловидный сустав; в - одноосные суставы: 1 - цилиндрический сустав; 2 - блоковидный сустав
движения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей: фронтальной, сагиттальной и вертикальной. Вокруг первой оси происходят сгибание и разгибание, вокруг второй - отведение и приведение, вокруг третьей - вращение наружу и внутрь. Примером является плечевой сустав. Если суставная впадина глубокая, как в тазобедренном суставе, где головка бедренной кости глубоко ею охватывается, то такой сустав называют чашеобразным (articulatio cotylica). К многоосным суставам относится плоский сустав (articulatio plana), суставные поверхности которого изогнуты незначительно, представляют собой отрезки окружности большого радиуса. Это, например, суставы между суставными отростками позвонков.
Если в образовании сустава принимают участие 2 кости, то сустав называется простым (articulatio simplex), если 3 и более - сложным (articulatio composita). Примером простого сустава является плечевой, сложного - локтевой. Комбинированные суставы - совокупность нескольких сочленений, в которых движения совершаются одновременно. Например, движение в одном височно-нижнечелюстном суставе невозможно без движения в другом.
В фиксации суставов имеет значение ряд факторов: сцепление суставных поверхностей, их укрепление капсульно-связочным аппаратом, тяга мышц и сухожилий, прикрепляющихся в окружности суставов.
Сочленения имеют выраженные индивидуальные, возрастные и половые особенности. Подвижность в соединениях костей зависит от индивидуальных особенностей строения этих соединений. Она неодинакова у людей различного возраста, пола и тренированности.
Кровоснабжение и иннервация суставов
Суставы кровоснабжаются ветвями основных артериальных стволов, которые проходят рядом. Иногда на поверхности сустава образуется сосудистая сеть нескольких артерий, например артериальные сети локтевого и коленного суставов. Отток венозной крови происходит в венозные сосуды, которые сопровождают одноименные артерии. Иннервация суставов осуществляется ближайшими нервами. Они посылают в суставную капсулу нервные ветви, образующие в ней ряд ответвлений и концевые нервные аппараты (рецепторы). Отток лимфы происходит в близлежащие региональные лимфатические узлы.
СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ ТУЛОВИЩА
Соединение позвоночного столба
Тела позвонков соединяются при помощи межпозвоночного симфиза (symphysis intervertebralis); между телами позвонков располагаются межпозвоночные диски (disci intervertebrals). Межпозвоночный диск относится к фиброзно-хрящевым образованиям. Снаружи он образован фиброзным кольцом (anulus fibrosus), волокна которого идут в косом направлении к смежным позвонкам. В центре диска располагается студенистое ядро (nucl. pulposus), являющееся остатком спинной струны (хорды). Вследствие эластичности диска позвоночный столб амортизирует толчки, которые тело испытывает при ходьбе и беге. Высота всех межпозвоночных дисков составляет 1/4 всей длины позвоночного столба. Толщина дисков не везде одинакова: наибольшая в поясничном отделе, наименьшая - в грудном.
По телам позвонков проходят 2 продольные связки - передняя и задняя (рис. 35). Передняя продольная связка (lig. longitudinale a nterius) располагается на передней поверхности тел позвонков. Она начинается от переднего бугорка дуги атланта и тянется до I крестцового позвонка. Эта связка препятствует чрезмерному разгибанию позвоночника. Задняя продольная связка (lig. longitudinale posterius) идет внутри позвоночного канала от тела II шейного позвонка до I крестцового. Она препятствует чрезмерному сгибанию позвоночника.
Соединения между дугами и отростками относятся к синдесмозам. Так, между дугами позвонков натянуты прочные желтые связки (ligg. flava), между остистыми отростками позвонков - межостистые связки (ligg. interspinalia), которые на верхушках отростков переходят в надостистые связки (ligg. supraspinalia), идущие в виде круглого продольного тяжа по всей длине позвоночного столба. В шейной области связки выше VII позвонка утолщаются в сагиттальной плоскости, выходят за пределы остистых отростков и прикрепляются к наружному затылочному выступу и гребню, образуя выйную связку (lig. nuchae). Между поперечными отростками позвонков расположены межпоперечные связки (ligg. intertransversaria).
Рис. 35. Соединения позвоночного столба: а - вид сбоку (частично удалена левая половина позвонков): 1 - тело позвонка; 2 - межпозвоночный диск; 3 - задняя продольная связка; 4 - передняя продольная связка; 5 - дугоотростчатый сустав (вскрыт); 6 - межостистая связка; 7 - желтая связка; 8 - надостистая связка; 9 -межпозвоночное отверстие;
б - вид сзади из позвоночного канала (удалены дуги позвонков): 1 - задняя продольная связка; 2 - межпозвоночный диск; в - вид со стороны позвоночного канала на дуги позвонков: 1 - дуга позвонка; 2 - желтая связка
Дугоотростчатые суставы
Нижние суставные отростки позвонка сочленяются с верхними суставными отростками нижележащего позвонка при помощи дугоотростчатых суставов (articulationes zygapophysiales). По форме суставных поверхностей они относятся к плоским, а в поясничном отделе позвоночника - цилиндрические.
Пояснично-крестцовый сустав (articulatio lumbosacralis) между крестцом и V поясничным позвонком имеет такое же строение, как сочленения позвонков между собой.
Крестцово-копчиковый сустав (articulatio sacrococcygeal) имеет некоторые особенности в связи с потерей копчиком характерного для позвонков строения. Между телами V крестцового и I копчикового позвонков находится межпозвоночный диск, как и в истинных соединениях позвонков, но внутри него вместо студенистого ядра небольшая полость. По передней поверхности копчика проходит вентральная крестцово-копчиковая связка (lig. sacrococcygeum ventrale), являющаяся продолжением передней продольной связки. По задней поверхности тел крестцовых позвонков и копчика идет глубокая дорсальная крестцовокопчиковая связка (lig. sacrococcygeum dorsale profundum) - продолжение задней продольной связки (lig. longitudinals posterius). Нижнее крестцовое отверстие закрыто поверхностной задней крестцово-копчиковой связкой (lig. sacrococcygeum posterius superficialis), идущей от дорсальной поверхности крестца вниз, на заднюю поверхность копчика. Она соответствует надостным и желтым связкам. Латеральная крестцово-копчиковая связка (lig. sacrococcygeum laterale) идет по боковой поверхности крестца и копчика.
СОЕДИНЕНИЕ I И II ШЕЙНЫХ ПОЗВОНКОВ МЕЖДУ СОБОЙ И С ЧЕРЕПОМ
Соединения мыщелка в затылочной кости с верхними суставными ямками атланта образуют комбинированный эллипсовидный атлантозатылочный сустав (articulatio atlantooccipitalis). В суставе возможны движения вокруг сагиттальной оси - наклоны головы в стороны и вокруг фронтальной оси - сгибание и разгибание. Соединение атланта и осевого позвонка образует 3 сустава: парный комбинированный плоский латеральный атлантоосевой сустав (articulatio atlantoaxial lateralis), расположенный между нижними суставными поверхностями атланта и верхними суставными поверхностями осевого позвонка; непарный цилиндрический срединный атлантоосевой сустав (articulatio atlantoaxialis medialis), между зубом осевого позвонка и суставной ямкой атланта. Суставы укреплены прочными связками. Между передней и задней дугами атланта и краем большого затылочного отверстия натянуты передняя и задняя атлантозатылочные мембраны (membranae atlantooccipitales anterior et posterior) (рис. 36). Между боковыми массами атланта перекидывается поперечная связка атланта (lig. trasversum atlantis). От верхнего свободного края поперечной связки проходит фиброзный
Рис. 36. Соединение шейных позвонков между собой и с черепом: а - шейный отдел позвоночного столба, вид с правой стороны: 1 - межостистая связка; 2 - желтые связки; 3 - выйная связка; 4 - задняя атлантозатылочная мембрана; 5 - передняя атлантозатылочная мембрана; 6 - передняя продольная связка;
б - верхняя часть позвоночного канала, вид сзади. Удалены дуги позвонков
и остистые отростки: 1 - латеральный атлантоосевой сустав; 2 - атлантозатылочный сустав; 3 - затылочная кость; 4 - покровная мембрана; 5 - задняя продольная связка; в - по сравнению с предыдущим рисунком удалена покровная мембрана: 1 - поперечная связка атланта; 2 - крыловидные связки; 3 - крестообразная связка атланта; г - по сравнению с предыдущим рисунком удалена крестообразная связка атланта:
1- связка верхушки зуба; 2 - крыловидная связка; 3 - атлантозатылочный сустав; 4 - латеральный атлантоосевой сустав;
д - срединный атлантоосевой сустав, вид сверху: 1 - поперечная связка атланта;
2- крыловидная связка
тяж к передней полуокружности большого затылочного отверстия. От нижнего края той же связки вниз, к телу осевого позвонка, идет фиброзный пучок. Верхние и нижние пучки волокон вместе с поперечной связкой образуют крестообразную связку атланта (lig. cruciforme atlantis). От верхней части боковых поверхностей зубовидного отростка отходят две крыловидные связки (ligg. alaria), направляющиеся к мыщелкам затылочной кости.
ПОЗВОНОЧНЫЙ СТОЛБ В ЦЕЛОМ
Позвоночный столб (columna vertebralis) состоит из 24 истинных позвонков, крестца, копчика, межпозвоночных дисков, суставного и связочного аппаратов. Функциональное значение позвоночника огромно. Он является вместилищем для спинного мозга, залегающего в позвоночном канале (canalis vertebralis); служит опорой тела, участвует в образовании грудной и брюшной стенок.
Между выше- и нижележащими позвонками имеются межпозвоночные отверстия (forr. intervertebralia), где лежат спинномозговые узлы, проходят сосуды и нервы. Межпозвоночные отверстия образованы нижней вырезкой вышележащего позвонка и верхней вырезкой нижележащего.
Позвоночник человека имеет изгибы в сагиттальной плоскости (см. рис. 18.1). В шейном и поясничном отделах позвоночник образует изгибы, направленные выпуклостью кпереди, - лордоз (lordosis), а в грудном и крестцовом отделах - изгибы, направленные кзади, - кифоз (kyphosis). Изгибы позвоночного столба придают ему рессорные свойства. Изгибы формируются в постнатальном периоде. На 3-м месяце жизни ребенок начинает поднимать голову, появляется шейный лордоз. Когда ребенок начинает сидеть, образуется грудной кифоз (6 мес). При переходе в вертикальное положение возникает поясничный лордоз (8-9 мес). Окончательное формирование изгибов заканчивается к 18 годам. Боковые изгибы позвоночника во фронтальной плоскости - сколиозы - представляют собой патологические искривления. В старческом возрасте позвоночник утрачивает физиологические изгибы, в результате потери эластичности образуется большой грудной изгиб, так называемый старческий горб. Кроме того, длина позвоночника может уменьшиться на 6-7 см. Движения в позвоночном столбе возможны вокруг 3 осей: фронтальной - сгибание и разгибание, сагиттальной - наклон вправо и влево, вертикальной - вращательные движения.
Рентгеноанатомия позвоночного столба
Для изучения строения позвоночного столба применяют рентгенографию в прямой и боковой проекциях.
На рентгенограммах в боковых проекциях видны тела позвонков и межпозвоночные щели, соответствующие межпозвоночным дискам, дуги позвонков, остистые и суставные отростки, суставные щели, межпозвоночные отверстия. Тени поперечных отростков накладываются на тени тел позвонков. Рентгенограммы позвоночного столба позволяют изучать его изгибы и особенности строения каждого отдела.
На рентгенограммах в прямых проекциях также видны детали строения позвонков и межпозвоночные щели, причем поперечные отростки в шейном и поясничном отделах позвоночника свободны от наложений, а в грудном совмещаются с задними концами ребер. Остистые отростки накладываются на тела позвонков. На рентгенограммах крестца и копчика видны крестцовые отверстия, пояснично-крестцовый и крестцово-подвздошные суставы.
СУСТАВЫ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ
Соединение ребер с грудиной и позвоночником
Семь истинных ребер соединяются с грудиной при помощи реберных хрящей, причем хрящ I ребра соединен синхондрозом с рукояткой грудины. Остальные 6 реберных хрящей (II-VII) образуют плоские грудино-реберные суставы (articulationes sternocostales). Между хрящами VI-VIII ребер имеются суставы, называемые межхрящевыми (articulationes interchondrales).
Ребра соединяются с позвонками при помощи реберно-позвоночных суставов (articulationes costovertebral), состоящих из двух суставов. Один из них - сустав головки (articulatio capitis costae), другой - реберно-поперечный сустав (articulatio costotransversaria) между реберным бугорком и поперечным отростком позвонка (рис. 37).
ГРУДНАЯ КЛЕТКА В ЦЕЛОМ
Грудная клетка (compages thoracis) образована 12 парами ребер с хрящами, 12 грудными позвонками, грудиной и суставно-связочным аппаратом. Грудная клетка участвует в защите органов, расположенных
Рис. 37. Соединение ребер с грудиной и позвоночником:
а - соединение с грудиной: 1 - реберные хрящи; 2 - лучистая грудино-реберная связка; 3 - ключица; 4 - межключичная связка; 5 - суставной диск грудиноключичного сустава; 6 - реберно-ключичная связка; 7 - полости грудино-реберных суставов; 8 - межхрящевые суставы;
б - с позвоночником: 1 - передняя продольная связка; 2 - реберная ямка на теле позвонка; 3 - реберная ямка на поперечном отростке позвонка; 4 - ребро; 5 - сустав головки ребра, укрепленный лучистой связкой
в грудной полости. Грудная клетка имеет 2 отверстия (апертуры) - верхнее и нижнее.
Верхняя апертура грудной клетки (apertura thoracis superior) ограничена сзади телом I грудного позвонка, с боков - I ребром, спереди - грудиной. Нижняя апертура грудной клетки (apertura thoracis inferior) ограничена сзади телом XII грудного позвонка, с боков и спереди - XI и XII ребрами, реберными дугами и мечевидным отростком. Правая и левая реберные дуги (arcus costales), образованные последними из рёбер, соединяющимися с грудиной (X), формируют подгрудинный угол (angulus infrasternalis), размеры которого определяются формой грудной клетки. Промежутки между соседними ребрами называются межреберными (spatium intercostale).
Форма грудной клетки различна и зависит от телосложения, возраста и пола. Различают две крайние формы грудной клетки: узкую и
длинную, с низким стоянием ребер и острым подгрудинным углом; широкую и короткую, с сильно расширенной нижней апертурой и большим подгрудинным углом. Грудная клетка женщины более округлая, круче и уже в нижнем отделе. У мужчин она по форме приближается к конусу, все ее размеры больше.
Рентгеноанатомия грудной клетки
На рентгенограмме грудной клетки в переднезадней проекции видны дорсальные отрезки ребер, имеющие направление латерально и вниз, и передние отрезки ребер, имеющие обратное направление. Реберные хрящи не дают теней. Отчетливо видны грудиноключичные суставы, грудина, межреберья.
Вопросы для самоконтроля
1.Перечислите виды соединений. Дайте их характеристику.
2.Какие бывают виды суставов по форме и числу осей? Охарактеризуйте каждый вид соединений.
3.Назовите непрерывные соединения костей.
4.Какие вы знаете дополнительные образования в суставе? Какую функцию они выполняют?
5.Как соединяются тела позвонков друг с другом?
6.Как соединяются I и II шейные позвонки между собой и с черепом?
7.Какие формы грудной клетки встречаются в зависимости от телосложения, возраста и пола?
СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ КОНЕЧНОСТЕЙ
Суставы верхней конечности
Суставы пояса верхней конечности
Акромиально-ключичный сустав (articulatio acromioclavicularis) образован акромиальным концом ключицы и акромионом лопатки. Суставная поверхность плоская. Движения в суставе возможны вокруг всех 3 осей, но их амплитуда очень небольшая. Внутри суставной полости имеется суставной диск (discus articularis). Сустав укрепляют следующие связки: клювовидно-ключичная (lig. coracoclaviculare), идущая от клювовидного отростка лопатки к нижней поверхности ключицы, а также
акромиально-ключичная (lig. acromioclaviculare), расположенная между ключицей и акромионом.
В поясе верхней конечности выделяют также клювовидно-акромиальную связку (lig. coracoacromiale) в виде треугольной пластины, расположенной между акромионом лопатки и клювовидным отростком. Эта связка является сводом плечевого сустава и ограничивает отведение руки кверху.
Грудиноключичный сустав (articulatio sternoclaviculars) (рис. 38) образован ключичной вырезкой грудины и грудинным концом ключицы. Для увеличения соответствия суставных поверхностей внутри полости сустава имеется суставной диск, делящий полость сустава на 2 отдела. Форма сочлененных поверхностей костей седловидная. По объему движений за счет диска сустав приближается к шаровидным. Возможны движения вокруг сагиттальной оси вверх и вниз, вокруг вертикальной - вперед и назад, а также вращение ключицы вокруг фронтальной оси и небольшое круговое движение. Сустав укрепляют следующие связки: реберно-ключичная (lig. costoclavicular), идущая от хряща I ребра к нижней поверхности ключицы; передняя и задняя грудиноключичные (ligg. sternoclaviculares anterius et posterius), проходящие спереди и сзади за счет диска сустава; межключичная связка (lig. interclaviculare), которая соединяет оба грудинных конца ключицы над яремной вырезкой.
Рис. 38. Грудиноключичный сустав, вид спереди. Правый сустав вскрыт фронтальным разрезом:
1 - суставный диск; 2 - межключичная связка; 3 - передняя грудиноключичная связка; 4 - ключица; 5 - реберно-ключичная связка; 6 -I ребро; 7 - рукоятка грудины
Суставы свободной верхней конечности Плечевой сустав
Плечевой сустав (articulatio humeri) (рис. 39) образован головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки. Между сочлененными поверхностями костей есть несоответствие, для увеличения конгруэнтности по краю суставной впадины формируется суставная губа (labrum glenoidale). Суставная капсула тонкая, свободная, начинается от края суставной губы и прикрепляется к анатомической шейке плечевой кости. Через полость сустава проходит сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча. Оно лежит в межбугорковой борозде плечевой кости и окружено синовиальной оболочкой. Сустав укрепляет клювовидно-плечевая связка (lig. coracohumerale), начинающаяся от клювовидного отростка лопатки и вплетающаяся в капсулу сустава. Плечевой сустав снаружи окружен мышцами. Сухожилия мышц, окру-
Рис. 39. Плечевой сустав, правый, вид спереди (капсула и связки сустава): 1 - клювовидно-плечевая связка; 2 - клювовидно-акромиальная связка; 3 - клювовидный отросток; 4 - лопатка; 5 - суставная капсула; 6 - плечевая кость; 7 - сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча; 8 - сухожилие подлопаточной мышцы; 9 - акромион
жающие сустав, не только укрепляют его, но и при движении в суставе оттягивают капсулу сустава, препятствуя ее ущемлению. По форме сочлененных поверхностей сустав относится к шаровидным. Движения в суставе возможны вокруг трех взаимно перпендикулярных осей: сагиттальной - отведение и приведение, вертикальной - пронация и супинация, фронтальной - сгибание и разгибание. В суставе возможны круговые вращения.
Локтевой сустав
Локтевой сустав (articulatio cubiti) является сложным и состоит из 3 суставов: плечелоктевого, плечелучевого и проксимального лучелоктевого. Они имеют общую полость и покрыты одной капсулой (рис. 40).
а б
Рис. 40. Локтевой сустав, вид спереди:
а - наружный вид: 1 - лучевая кость; 2 - сухожилие двуглавой мышцы плеча; 3 - кольцевая связка лучевой кости; 4 - лучевая коллатеральная связка; 5 - капсула сустава; 6 - плечевая кость; 7 - локтевая коллатеральная связка; 8 - локтевая кость; б - капсула сустава удалена: 1 - суставной хрящ; 2 - жировая ткань; 3 - синовиальная мембрана
Плечелоктевой сустав (articulatio humeroulnaris) образован блоком плечевой кости и блоковидной вырезкой локтевой кости. Сустав блоковидный, с винтообразным отклонением от срединной линии блока.
Плечелучевой сустав (articulatio humeroradial) - это сочленение головки плеча и ямки на головке лучевой кости, форма сустава шаровидная.
Проксимальный лучелоктевой сустав (articulatio radioulnaris proximalis) образован лучевой вырезкой локтевой кости и суставной окружностью лучевой кости. Форма сустава цилиндрическая. Движения в локтевом суставе возможны вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: фронтальной - сгибание и разгибание и вертикальной, проходящей через плечелоктевой сустав, - пронация и супинация.
В локтевом суставе имеются следующие связки: кольцевая связка лучевой кости (lig. annulare radii) в виде кольца охватывает головку плечевой кости; лучевая коллатеральная связка (lig. collaterale radiale) идет от латерального надмыщелка и переходит в кольцевую связку; локтевая коллатеральная связка (lig. collaterale ulnare) проходит от медиального надмыщелка к медиальному краю венечного и локтевого отростков локтевой кости.
Суставы предплечья
Кости предплечья в своих проксимальных и дистальных отделах соединены при помощи комбинированного сустава. Проксимальный лучелоктевой сустав рассмотрен выше.
Дистальный лучелоктевой сустав (articulatio radioulnaris distalis) образован головкой локтевой кости и локтевой вырезкой лучевой кости. Дополнительным образованием в суставе является суставной диск. Форма сустава цилиндрическая. Движения в суставе - пронация и супинация - возможны вокруг вертикальной оси, проходящей через головку лучевой и локтевой костей. Между межкостными гребнями лучевой и локтевой костей натянута сухожильная межкостная перепонка (membrana interossea antebrachii) с отверстиями для прохождения сосудов и нервов.
Между обеими костями предплечья имеется непрерывное соединение в виде межкостной перепонки.
Суставы кисти
Лучезапястный сустав (articulatio radiocarpea) является сложным (рис. 41). По форме суставных поверхностей он эллипсовидный. Его
Рис. 41. Суставы и связки кисти: а - вид спереди: 1 - дистальный лучелоктевой сустав; 2 - локтевая коллатеральная связка запястья; 3 - гороховидно-крючковая связка; 4 - гороховидно-пястная связка; 5 - крючок крючковидной кости; 6 - ладонные запястно-пястные связки; 7 - ладонные пястные связки; 8 - глубокие поперечные пястные связки; 9 - пястно-фаланговый сустав (вскрыт); 10 - фиброзное влагалище III пальца кисти (вскрыто); 11 - межфаланговые суставы (вскрыты); 12 - сухожилие мышцы - глубокого сгибателя пальцев кисти; 13 - сухожилие мышцы - поверхностного сгибателя пальцев кисти; 14 - коллатеральные связки; 15 - запястно-пястный сустав большого пальца кисти (вскрыт); 16 - головчатая кость; 17 - лучистая связка запястья; 18 - лучевая коллатеральная связка запястья;
19- ладонная лучезапястная связка;
20- полулунная кость; 21 - лучевая кость; 22 - межкостная перепонка предплечья; 23 - локтевая кость
образуют суставная поверхность лучевой кости, суставной диск и проксимальный ряд костей запястья (ладьевидная, полулунная, трехгранная). Суставной диск отделяет дистальный лучелоктевой сустав от лучезапястного. Возможны движения вокруг фронтальной оси - сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной оси - отведение и приведение.
Суставы запястья, межзапястные суставы (articulationes intercarpales) соединяют между собой кости запястья. Эти суставы укреплены межкостными и межзапястными связками (ligg. interossea et intercarpea), ладонными и тыльными межзапястными (ligg. intercarpea palmaria et dorsalia).
Рис. 41. Продолжение: б - фронтальный распил левого лучезапястного сустава и суставов костей запястья), вид спереди: 1 - лучевая кость; 2 - лучезапястный сустав; 3 - лучевая коллатеральная связка запястья; 4 - среднезапястный сустав; 5 - межзапястный сустав; 6 - запястно-пястный сустав; 7 - межпястный сустав; 8 - межзапястная связка; 9 - коллатеральная локтевая связка запястья; 10 - суставный диск;
11- дис тальный лучелоктевой сустав;
Сустав гороховидной кости (articulatio ossis pisiformis) - это сустав между гороховидной костью, расположенной в сухожилии локтевого разгибателя кисти, и трехгранной костью.
Запястно-пястные суставы (articulationes carpometacarpals) сложные. В них сочленяется второй ряд костей запястья с основаниями пястных костей. II-IV запястно-пястные суставы относятся к плоским суставам. Они укреплены ладонными и тыльными связками.
Запястно-пястный сустав большого пальца кисти (articulatio carpometacarpea pollicis) образован костью-трапецией и основанием I пястной кости; это седловидный сустав. Движения в суставе осуществляются вокруг двух осей: фронтальной - противопоставление (оппозиция) и обратное движение (репозиция) и сагиттальной - отведение и приведение.
Межпястные суставы (articulationes intermetacarpals) находятся между основаниями II-V пястных костей.
Пястно-фаланговые суставы (articulationes metacarpophalangeae) образованы головками пястных костей и ямками оснований проксимальных
фаланг пальцев. Пястно-фаланговые суставы II-V пальцев имеют шаровидную форму. Суставы укреплены связками. Движения в них возможны вокруг фронтальной оси - сгибание и разгибание, сагиттальной оси - отведение и приведение; возможны также вращательные движения, а в I пястно-фаланговом суставе - только сгибание и разгибание.
Межфаланговые суставы кисти (articulationes interphalangeae manus) образованы головками и основаниями средних фаланг, головками средних и основаниями дистальных фаланг. По форме это блоковидные суставы. По боковым поверхностям сустава проходят связки. Движения в суставе возможны вокруг фронтальной оси - сгибание и разгибание.
Различия в строении и функциях суставов верхней конечности
Различия формы суставов обусловлены функциональными особенностями верхней конечности. Так, строение суставов пояса верхней конечности зависит от индивидуальных особенностей. У лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом, появляется реберно-ключичный сустав между I ребром и ключицей на месте одноименной связки. У лиц с сильно развитой мускулатурой невозможно полное разгибание в локтевом суставе, что связано с чрезмерным развитием локтевого отростка и функциональной гипертрофией сгибателей предплечья. При недостаточно развитой мускулатуре возможно не только полное разгибание, но и переразгибание в суставе, как правило, у женщин. Подвижность суставов у женщин несколько больше, чем у мужчин. Особенно велика амплитуда движений в мелких суставах кисти и пальцев.
Рентгеноанатомия суставов верхней конечности
На рентгенограммах (см. рис. 28) верхней конечности суставы определяются в виде щелей между костями ввиду того, что суставной хрящ пропускает рентгеновские лучи лучше, чем костная ткань. Капсула и связки, также как и хрящ, обычно не видны.
Суставы нижней конечности
Суставы пояса нижней конечности
Сочленения костей таза бывают прерывными и непрерывными. Кости таза обладают сложным связочным аппаратом. От бокового края крестца и копчика к седалищному бугру проходит крестцово-бугорная связка (lig. sacrotuberale). Крестцово-остистая связка (lig. sacrospinale),
начинаясь там же, где и предыдущая, перекрещивается с ней и прикрепляется к седалищной ости. Обе связки превращают большую и малую седалищные вырезки в одноименные отверстия (for. ischiadica majus et minus), через которые проходят мышцы, сосуды и нервы. Запирательное отверстие закрыто фиброзной запирательной перепонкой (membrana obturatoria), исключая верхнелатеральный край, где остается небольшое отверстие, переходящее в запирательный канал (canalis o bturatorius), через который идут одноименные сосуды и нервы.
Лобковый симфиз (symphysis pubica) относится к особому типу синхондрозов и располагается в сагиттальной плоскости. Между обращенными друг к другу поверхностями лобковых костей, покрытых гиалиновым хрящом, находится межлобковый диск (discus interpubicus), имеющий небольшую полость.
Крестцово-подвздошный сустав (articulatio sacroiliaca) образован ушковидными суставными поверхностями крестца и подвздошной кости. По форме суставных поверхностей сустав относится к плоским. Суставные поверхности покрыты волокнистым хрящом. Сустав укрепляется прочными связками, что практически полностью исключает в нем движения.
Таз как целое
В образовании таза (pelvis) (рис. 42) принимают участие тазовые кости, крестец с копчиком, связочный аппарат. Таз подразделяется на большой (pelvis major) и малый (pelvis minor). Их разделяет пограничная линия (liпеа terminalis), идущая от мыса крестца к дугообразной линии подвздошных костей, далее по гребням лобковых костей и заканчивающаяся на верхнем крае симфиза.
Малый таз имеет два отверстия - апертуры: верхнюю (apertura pelvis superior), ограниченную пограничной линией, и нижнюю (apertura pelvis inferior).
Строение таза имеет резко выраженные половые различия: женский таз шире и короче, мужской - выше и уже. Крылья подвздошных костей таза женщин развернуты сильнее, вход в полость таза больше. Полость малого таза у женщин напоминает цилиндр, у мужчин - воронку. Мыс (promontorium) на тазе мужчин выражен резче и выдается вперед. Крестец у женщин широкий, плоский и короткий, у мужчин - узкий, высокий и изогнутый. Седалищные бугры у женщин больше развернуты в стороны, место соединения лобковых костей образует дугу, а нижние ветви седалищных и лобковых костей - прямой угол. В мужском тазе лобковые ветви, соединяясь, образуют острый угол.
Для физиологического родового акта большое значение имеют размеры женского таза. Прямой размер входа в малый таз - истинная, или гинекологическая, конъюгата (conjugata vera, sen conjugata gynecologica) составляет расстояние от мыса крестца до наиболее выступающей точки на задней поверхности лобкового симфиза и равен 11 см. Поперечный диаметр (diameter transversa) входа в малый таз равен 12 см. Это расстояние между наиболее удаленными точками пограничной линии. Косой диаметр (diameter obliqua) - расстояние между крестцово-подвздошным сочленением с одной стороны и гребнями лобковых костей - с другой. Расстояние от нижнего края симфиза до копчика называется прямым размером выхода из таза и равно 9 см. Оно во время родов увеличивается до 11-12 см.
Суставы свободной нижней конечности
Тазобедренный сустав
Тазобедренный сустав (articulatio coxae) (рис. 43) образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости. По форме сочленовных поверхностей тазобедренный сустав является шаровидным суставом ограниченного типа - чашеобразным суставом. Движения в нем менее обширны и возможны вокруг трех взаимно перпендикулярных осей: фронтальной - сгибание и разгибание, вертикальной - супинация и пронация, сагиттальной - отведение и приведение. Кроме того, возможно круговое вращение. Глубина суставной впадины увеличивается за счет хрящевой вертлужной губы (labrum acetabuli), окаймляющей край вертлужной впадины. Над вертлужной вырезкой
Рис. 42. Соединения костей пояса нижних конечностей:
а - вид спереди: 1 - передняя продольная связка; 2 - мыс; 3 - подвздошно-поясничная связка; 4 - передняя крестцово-подвздошная связка; 5 - паховая связка; 6 - подвздошно-гребенчатая дуга; 7 - крестцово-остистая связка; 8 - ямка вертлужной впадины; 9 - поперечная связка вертлужной впадины; 10 - запирательная мембрана; 11 - медиальная ножка; 12 - дугообразная связка лобка; 13 - лобковый симфиз; 14 - верхняя лобковая связка; 15 - запирательный канал; 16 - лакунарная связка; 17 - верхняя передняя подвздошная ость;
б - вид сзади: 1 - верхний суставной отросток крестца; 2 - подвздошно-поясничная связка; 3 - задняя крестцово-подвздошная связка; 4 - надостистая связка; 5 - задняя крестцово-подвздошная связка; 6 - большое седалищное отверстие; 7 - поверхностная задняя крестцово-копчиковая связка; 8 - крестцово-остистая связка; 9 - малое седалищное отверстие; 10 - крестцово-бугорная связка; 11 - запирательное отверстие; 12 - глубокая задняя крестцово-копчиковая связка; 13 - лобковый симфиз; 14 - седалищный бугор; 15 - седалищная ость; 16 - верхняя задняя подвздошная ость
Рис. 43. Тазобедренный сустав, правый:
а - фронтальным распилом вскрыта полость тазобедренного сустава: 1 - тазовая кость; 2 - суставный хрящ; 3 - полость сустава; 4 - связка головки бедренной кости; 5 - вертлужная губа; 6 - поперечная связка вертлужной впадины; 7 - связка - круговая зона; 8 - большой вертел; 9 - головка бедренной кости; б - связки сустава, вид спереди: 1 - нижняя передняя подвздошная ость; 2 - подвздошно-бедренная связка; 3 - суставная капсула; 4 - лобково-бедренная связка; 5 - запирательный канал; 6 - запирательная мембрана; 7 - малый вертел; 8 - бедренная кость; 9 - большой вертел
перекидывается прочная поперечная связка вертлужной впадины (lig. transversum acetabuli). Внутри сустава имеется внутрисуставная связка головки бедренной кости (lig. capitis femoris).
Капсула тазобедренного сустава начинается от краев вертлужной впадины и прикрепляется на эпифизе бедренной кости спереди к межвертельной линии сзади, не доходя до межвертельного гребня. Фиброзные волокна капсулы образуют вокруг шейки бедренной кости круговую зону (zona orbicularis). Капсула сустава укреплена внесуставными связками: подвздошно-бедренная связка (lig. iliofemorale) начинается от нижней передней подвздошной ости и прикрепляется к межвертельной линии; седалищно-бедренная связка (lig. ischiofemoral) идет от тела и бугорка седалищной кости к капсуле; лобково-бедренная связка (lig. pubofemorale) проходит от верхней ветви лобковой кости до малого вертела.
Коленный сустав
Коленный сустав (articulatio genus) (рис. 44) имеет самые большие суставные поверхности; это сложный сустав. В его образовании принимают участие мыщелки бедренной и большеберцовой костей и надколенник. По форме сочленяющихся поверхностей коленный сустав является мыщелковым (articulatio bicondylaris). Движения происходят вокруг двух осей: фронтальной - сгибание и разгибание и вертикальной (при полусогнутом колене) - пронация и супинация. Внутри полости сустава располагаются медиальный и латеральный мениски (meniscus medialis et lateralis), состоящие из волокнистого хряща. Спереди оба мениска связаны поперечной связкой колена (lig. transversum genus). Внутри фиброзной капсулы сустава лежат передняя и задняя крестообразные связки (lig. cruciatum anterius et posterius). Передняя начинается от латерального мыщелка, направляется вниз и внутрь, прикрепляется к переднему межмыщелковому полю. Задняя крестообразная связка идет от медиального мыщелка бедренной кости кнаружи и прикрепляется к заднему мыщелковому полю большеберцовой кости. Суставная капсула укреплена связками: малоберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale fibulare) идет от наружного мыщелка бедренной кости к головке малоберцовой кости; большеберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale tibiale) проходит от внутреннего мыщелка бедренной кости к мыщелку большеберцовой кости; косая подколенная связка (lig. popliteum obliquum) идет от внутреннего мыщелка большеберцовой
Рис. 44. Коленный сустав: а - вид спереди: 1 и 4 - латеральная и медиальная поддерживающие связки надколенника; 2 - сухожилие четырехглавой мышцы бедра; 3 - надколенник;
5- связка надколенника;
б - после вскрытия полости сустава: 1 - крыловидная складка; 2 - латеральный мениск; 3 - фиброзная мембрана капсулы сустава; 4 - синовиальная мембрана; 5 - наднадколенниковая сумка; 6 - задняя и7 - передняя крестообразные связки; 8 - поднадколенниковая синовиальная складка; 9 - медиальный мениск; 10 - надколенник;
в - сагиттальный распил сустава в сагиттальной плоскости: 1 - мениск; 2 - синовиальная сумка под задними мышцами бедра; 3 - наднадколенниковая сумка; 4 - преднадколенниковая сумка (подкожная); 5 - надколенник; 6 - поднадколенниковое жировое тело (продолжение кпереди крыловидных складок); 7 - связка надколенника; 8 - поднадколенниковая подкожная сумка; 9 - поднадколенниковая глубокая сумка
кости вверх и латерально к суставной капсуле; дугообразная подколенная связка (lig. рорliteum a rcuatum) начинается от латерального мыщелка бедренной кости и входит в состав косой связки. Связка надколенника (lig. patellae) идет от верхушки надколенника и прикрепляется к бугристости большеберцовой кости. С боков от этой связки располагаются медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника (retinaculi patellae mediate et laterale).
Синовиальная мембрана коленного сустава покрывает крестообразные связки, образуя складки с прослойками жировой клетчатки. Наиболее сильно развиты крыловидные складки (plicae alares). В синовиальной мембране имеются ворсинки.
Сама мембрана образует 9 заворотов: непарный передневерхний срединный и 8 парных - по 4 спереди и сзади: передневерхние и передненижние, задневерхние и задненижние (медиальные и латеральные). В коленном суставе выделяют ряд слизистых сумок (рис. 45): подкожную преднадколенниковую (b. subcutaneaprepatellaris), подфасциальную преднадколенниковую (b. subfascialis prepatellaris), подсухожильную преднадколенниковую (b. subtendinea prepatellaris), глубокую под-
Рис. 45. Синовиальные (слизистые) сумки коленного сустава, заполненные красителем (фото с препарата): 1 - фрагменты капсулы сустава; 2 - наднадколенниковая сумка; 3 - сухожилие четырехглавой мышцы бедра; 4 - надколенник; 5 - связка надколенника; 6 - полость сустава, окруженная синовиальной мембраной; 7 - медиальный мениск; 8 - большеберцовая коллатеральная связка; 9 - сухожилие одной из задних мышц бедра; 10 и 11 - сумки под задними мышцами бедра и голени
надколенниковую (b. infrapatellaris profunda), сообщающуюся с полостью сустава. На задней поверхности сустава сумки располагаются под сухожилиями мышц.
Суставы голени
Обе кости голени в проксимальном отделе образуют сочленение - межберцовый сустав (articulatio tibiofibularis), имеющий плоскую форму.
Суставы стопы
Голеностопный сустав (articulatio talocruralis) образован суставными поверхностями дистальных концов голени и блоком таранной кости (рис. 46). По форме сустав блоковидный, движения в нем возможны вокруг фронтальной оси - сгибание и разгибание. Капсула сустава прикрепляется по краю суставных поверхностей костей. С боков капсула укреплена связками: медиальной (дельтовидной) (lig. collaterale mediale; lig. deltoideum), передней и задней таранно-малоберцовыми (ligg. talofibulares anterius et posterius) и пяточно-малоберцовой (lig. calcaneofibulare).
Межпредплюсневые суставы (articulationes intertarseae) образуются между соседними костями предплюсны. К ним относятся тараннопяточно-ладьевидный сустав (articulatio talocalcaneonavicularis), поперечный сустав предплюсны (articulatio tarsi transversa), пяточно-кубовидный сустав (articulatio calcaneocuboidea), клиноладьевидный сустав (articulatio cuneonavicularis).
Предплюснеплюсневые суставы (articulationes tarsometatarsales) образованы костями предплюсны и плюсны. Они плоские и включают следующие суставы: между медиальной клиновидной и I плюсневой костями, между промежуточной и латеральной клиновидными костями и II-III плюсневыми костями, между кубовидной костью и IV-V плюсневыми костями. Суставы укреплены прочными подошвенными и тыльными связками.
Межплюсневые суставы (articulationes intermetatarsales) располагаются между обращенными друг к другу боковыми поверхностями четырех плюсневых костей; по форме сочленяющихся поверхностей это плоские суставы.
Плюснефаланговые суставы (articulationes metatarsophalangeae) образованы головками плюсневых костей и основаниями I-V фаланг. По форме сочленовных поверхностей эти суставы относятся к шаровидным, но подвижность в них ограничена.
Рис. 46. Суставы стопы:
а - вид стопы сверху: 1 - межфаланговые суставы; 2 - плюснефаланговые суставы; 3 - клиновидные кости предплюсны; 4 - кубовидная кость; 5 - пяточная кость;
6- таранная кость с блоком - суставной поверхностью голеностопного сустава;
7- поперечный сустав предплюсны; 8 - ладьевидная кость; 9 - предплюсне-плюсневые суставы;
б - вид стопы с медиальной стороны: 1 - тыльные предплюсне-плюсневые связки; 2 - связки между костями предплюсны (клиновидно-ладьевидные); 3 - коллатеральная медиальная связка (дельтовидная); 4 - длинная подошвенная связка; 5 - пяточно-ладьевидная связка
Межфаланговые суставы стопы (articulationes interphalangeae pedis) располагаются между отдельными фалангами пальцев и имеют блоковидную форму.
Движения в суставе совершаются вокруг фронтальной оси - сгибание и разгибание.
Различия в строении и функциях суставов нижней конечности
Суставы нижней конечности значительно различаются по величине и форме сочленовных поверхностей, а также по прочности связочного аппарата. У взрослых голеностопный сустав имеет большую подвижность в сторону подошвы, а у детей - в сторону тыла. Стопа ребенка больше супинирована. Когда ребенок начинает ходить, он опирается не на всю стопу, а на ее наружный край. Форма стопы может зависеть от профессии. У людей, занимающихся тяжелым физическим трудом, стопа широкая и короткая; у лиц, не занятых тяжелым трудом, она узкая и длинная. Стопа имеет сводчатое строение, выполняя опорную и рессорную функции. Различают 2 формы стопы: сводчатую и плоскую. Сводчатое строение стопы обеспечивает пружинящий эффект при ходьбе и поддерживается связками подошвы, в частности длинной подошвенной связкой (см. рис. 46, б). Плоская форма обусловливает развитие патологического состояния, называемого плоскостопием.
Рентгеноанатомия соединений костей нижней конечности
На рентгенограммах суставов нижней конечности определяются костные суставные поверхности, разграниченные суставной щелью. Толщина и прозрачность последней, в зависимости от состояния хряща, может изменяться с возрастом.
Вопросы для самоконтроля
1.С помощью каких суставов ключица соединяется с костями верхней конечности? Дайте характеристику этим суставам.
2.Какие движения возможны в плечевом суставе?
3.Как устроен локтевой сустав? Дайте характеристику каждому из суставов, его составляющих.
4.Как устроен лучезапястный сустав? Какие движения возможны в этом суставе?
5.Чем образован запястно-пястный сустав большого пальца? Какие движения в этом суставе осуществляются?
6.Какие виды соединений бывают в сочленениях костей таза? Дайте характеристику этим соединениям.
7.Перечислите размеры женского таза. Какое значение имеют эти размеры у женщин?
8.Перечислите внекапсульные и внутрикапсульные связки коленного сустава. Как эти связки влияют на движение в суставе?
9.Как построен голеностопный сустав? Какие движения в этом суставе возможны? Назовите связки, укрепляющие его.
10. Перечислите межпредплюсневые суставы.
СОЕДИНЕНИЯ ЧЕРЕПА
Кости черепа сочленяются по-разному: кости, формирующие свод, посредством фиброзных соединений - швов, а основание черепа - с помощью хрящевых соединений, синхондрозов черепа.
Нижняя челюсть прикрепляется к височным костям посредством височно-нижнечелюстных суставов.
Череп в целом
Как упоминалось выше, череп подразделяется на мозговой и лицевой. В первом выделяют свод и основание. На своде, сбоку, с каждой стороны имеется височная ямка, служащая местом фиксации височной мышцы, а спереди возвышение - лобный бугор.
В основании черепа, имеющем вид толстой пластины со сложным рельефом, различают наружное основание черепа (basis cranii externa), обращенное вниз, в сторону шеи, и внутреннее основание черепа (basis cranii interna), которое вместе со сводом черепа формирует полость черепа (cavitas cranii) - вместилище головного мозга.
Как наружное, так и внутреннее основание черепа пронизано большим количеством отверстий, каналов, щелей, в которых помещаются сосуды и нервы, связывающие головной мозг с организмом в целом.
На границе основания черепа с лицевым черепом имеются важные в практическом отношении ямки: подвисочная, располагающаяся тотчас ниже височной ямки свода, и крыловидно-нёбная - продолжение подвисочной вглубь, в медиальном направлении.
Кости лицевого черепа вместе с некоторыми костями основания черепа формируют глазницу (orbita) и костную носовую полость (cavitas nasalis ossea) - места нахождения соответственно глаза и связанных с ним структур и органа обоняния. Кости лицевого черепа: верхняя и нижняя челюсти, нёбные кости участвуют в образовании полости рта (cavitas oris).
КЛАССИФИКАЦИЯ СУСТАВОВ И ИХ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Классификацию суставов можно проводить по следующим принципам: 1) по числу суставных поверхностей, 2) по форме суставных поверхностей и 3) по функции.
По числу суставных поверхностей различают:
1. Простой сустав (art. simplex), имеющий только 2 суставных поверхности, например межфаланговые суставы.
2. Сложный сустав (art. composita), имеющий более двух сочленовных поверхностей, например локтевой сустав. Сложный сустав состоит из нескольких простых сочленений, в которых движения могут совершаться отдельно. Наличие в сложном суставе нескольких сочленений обусловливает общность их связок.
3. Комплексный сустав (art. complexa), содержащий внутри суставной сумки внутрисуставной хрящ, который разделяет сустав на две камеры (двухкамерный сустав). Деление на камеры происходит или полностью, если внутрисуставной хрящ имеет форму диска (например, в височно-нижнечелюстном сочленении) или неполностью, если хрящ приобретает форму полулунного мениска (например, в коленном суставе).
4. Комбинированный сустав представляет комбинацию нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно друг от друга, но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальное и дистальное лучелоктевые сочленения и др. Так как комбинированный сустав представляет функциональное сочетание двух или более анатомически отдельных сочленений, то этим он отличается от сложного и комплексного суставов, каждый из которых, будучи анатомически единым, слагается из функционально различных соединений.
По форме и по функции классификация проводится следующим образом.
Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения. Количество же осей, вокруг которых происходят движения в данном суставе, зависит от формы его сочленовных поверхностей. Так, например, цилиндрическая форма сустава позволяет производить движение лишь вокруг одной оси вращения. При этом направление данной оси будет совпадать с осью расположения самого цилиндра: если цилиндрическая головка стоит вертикально, то и движение совершается по вертикальной оси (цилиндрический сустав); если же цилиндрическая головка лежит горизонтально, то и движение будет совершаться по одной из горизонтальных осей, совпадающих с осью расположения головки, - например, фронтальной (блоковидный сустав).
В противоположность этому шаровидная форма головки дает возможность производить вращение вокруг множества осей, совпадающих с радиусами шара (шаровидный сустав).
Следовательно, между числом осей и формой сочленовных поверхностей имеется полное соответствие: форма суставных поверхностей определяет характер движений сустава и, наоборот, характер движений данного сочленения обусловливает его форму.
Здесь мы видим проявление диалектического принципа единства формы и функции.
Исходя из этого принципа, можно наметить следующую единую анатомо-физиологическую классификацию суставов.
Одноосные суставы. 1. Цилиндрический, или колесовидный сустав, art. trochoidea. Цилиндрическая или колесовидная суставная поверхность, расположенная своей осью вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение по одной вертикальной оси - вращение, rotatio; такой сустав называют также вращательным.
Davies различает два типа вращательного сустава, который он рассматривает как стержневой: при первом типе костный стержень вращается в кольце, образованном суставной впадиной и кольцевой связкой; пример - проксимальный лучелоктевой сустав, в котором луч совершает вращение кнутри (пронация) и кнаружи (супинация). При втором типе, наоборот, кольцо, образованное связкой и суставной впадиной, вращается вокруг костного стержня; пример - сочленение атланта с зубом аксиального позвонка. В этом суставе кольцо атланта вращается направо и налево вокруг зуба осевого позвонка.
2. Блоковидный сустав, ginglymus (пример - межфаланговые сочленения пальцев). Блоковидная суставная поверхность его представляет собой поперечно лежащий цилиндр, длинная ось которого лежит поперечно, во фронтальной плоскости, перпендикулярно длинной оси сочленяющихся костей; поэтому движения в блоковидном суставе совершаются вокруг этой фронтальной оси (сгибание и разгибание). Направляющие бороздка и гребешок, имеющиеся на сочленовных поверхностях, устраняют возможность бокового соскальзывания и способствуют движению вокруг одной оси.
Если направляющая бороздка блока располагается не перпендикулярно к оси последнего, а под некоторым углом к ней, то при продолжении ее получается винтообразная линия. Такой блоковидный сустав рассматривают как винтообразный (пример - плече-локтевой сустав). Движение в винтообразном суставе такое же, как и в чисто блоковом сочленении.
Согласно закономерностям расположения связочного аппарата в цилиндрическом суставе направляющие связки будут располагаться перпендикулярно вертикальной оси вращения, в блоковидном суставе - перпендикулярно фронтальной оси и по бокам ее. Такое расположение связок удерживает кости в их положении, не мешая движению.
Двухосные суставы. 1. Эллипсоидный сустав, articulatio ellipsoidea (пример - лучезапястный сустав). Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая. Они обеспечивают движения вокруг 2 горизонтальных осей, перпендикулярных друг другу: вокруг фронтальной - сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной - отведение и приведение. Связки в эллипсоидных суставах располагаются перпендикулярно осям вращения, на их концах.
2. Мыщелковый сустав, articulatio condylaris (пример - коленный сустав).
Мыщелковый сустав имеет выпуклую суставную головку в виде выступающего округлого отростка, близкого по форме к эллипсу, называемого мыщелком, condylus, отчего и происходит название сустава. Мыщелку соответствует впадина на сочленовной поверхности другой кости, хотя разница в величине между ними может быть значительной.
Мыщелковый сустав можно рассматривать как разновидность эллипсоидного, представляющую переходную форму от блоковидного сустава к эллипсоидному. Поэтому основной осью вращения у него будет фронтальная.
От блоковидного мыщелковый сустав отличается тем, что имеется большая разница в величине и форме между сочленяющимися поверхностями. Вследствие этого, в отличие от блоковидного, в мыщелковом суставе возможны движения вокруг двух осей.
От эллипсоидного сустава он отличается числом суставных головок. Мыщелковые суставы имеют всегда два мыщелка, расположенных более или менее сагиттально, которые или находятся в одной сумке (например, два мыщелка бедренной кости, участвующие в коленном суставе), или располагаются в разных суставных капсулах, как в атланто-затылочном сочленении.
Поскольку в мыщелковом суставе головки не имеют правильной конфигурации эллипса, вторая ось не обязательно будет горизонтальной, как это характерно для типичного эллипсоидного сустава; она может быть и вертикальной (коленный сустав).
Если мыщелки расположены в разных суставных капсулах, то такой мыщелковый сустав близок по функции к эллипсоидному (атланто-затылочное сочленение). Если же мыщелки сближены и находятся в одной капсуле, как, например, в коленном суставе, то суставная головка в целом напоминает лежачий цилиндр (блок), рассеченный по середине Iпространство между мыщелками). В этом случае мыщелковый сустав по функции будет ближе к блоковидному.
3. Седловидный сустав, art. sellaris (пример - запястно-пястное сочленение I пальца).
Сустав этот образован 2 седловидными сочленовными поверхностями, сидящими «верхом» друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперек другой. Благодаря этому в нем совершаются движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: фронтальной (сгибание и разгибание) и сагиттальной (отведение и приведение).
В двухосных суставах возможен также переход движения с одной оси на другую, т. е. круговое движение (circumductio).
Многоосные суставы . 1. Шаровидные. Шаровидный сустав, art. spheroidea (пример - плечевой сустав). Одна из суставных поверхностей образует выпуклую шаровидной формы головку, другая - соответственно вогнутую суставную впадину. Теоретически движение может совершаться вокруг множества осей, соответствующих радиусам шара, но практически среди них обыкновенно различают три главные оси, перпендикулярные друг другу и пересекающиеся в центре головки: 1) поперечную (фронтальную), вокруг которой происходит сгибание вперед, anteflexio, когда движущаяся часть образует с фронтальной плоскостью угол, открытый кпереди, и сгибание назад, retroflexio, когда угол будет открыт кзади; 2) передне-заднюю (сагиттальную), вокруг которой совершается отведение, abductio, и приведение, adductio; 3) вертикальную, по окружности которой происходит вращение, rotatio, внутрь и наружу. При переходе с одной оси на другую получается круговое движение, circumductio. Шаровидный сустав - самый свободный из всех суставов. Так как величина движения зависит от разности суставных поверхностей по протяжению, то суставная ямка в таком суставе мала сравнительно с величиной головки. Вспомогательных связок у типичных шаровидных суставов мало, что определяет свободу их движений.
Разновидность шаровидного сочленения - чашеобразный сустав, art. cotylica (cotyle, греч. - чаша). Суставная впадина его глубока и охватывает большую часть головки. Вследствие этого движения в таком суставе менее свободны, чем в типичном шаровидном суставе; образец чашеобразного сустава мы имеем в тазобедренном суставе, где такое устройство способствует большей устойчивости сустава.
2. Плоские суставы, art. plana (пример - artt. intervertebrals), имеют почти плоские суставные поверхности. Их можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом, поэтому движения в них совершаются по всем трем осям, но объем движений вследствие незначительной разности суставных поверхностей небольшой.
Связки в многоосных суставах располагаются со всех сторон сустава.
Тугие суставы - амфиартрозы. В ряде руководств под этим названием выделяется группа сочленений с различной формой суставных поверхностей, но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в частности короткие укрепляющие связки. Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом, что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами - амфиартрозами. Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения между костями. Пример - art. mediocarpea.
К этим суставам можно отнести также плоские суставы, art. plana, у которых, как говорилось, плоские суставные поверхности равны по своему протяжению. В тугих суставах движения имеют скользящий характер и крайне незначительны.