1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности коленного сустава

Какие элементы содержит коленный сустав: особенности строения и функции

На коленный сустав человека возлагается чрезмерная физическая нагрузка. Обусловлено это его анатомическими особенностями и расположением. Природой продумана каждая часть сочленения, однако под воздействием определенных факторов не исключено развитие заболеваний. Коленный сустав страдает из-за лишнего веса человека, усиленных физических нагрузок и травм. Травмировать колено просто, а процесс восстановления занимает длительный период. Правильное поддержание организма минералами и микроэлементами позволяет предотвратить негативные последствия поражений и травм.

Анатомия коленного сустава

Анатомические особенности сочленения

Анатомия колена представленными несколькими частями. В основе данного сочленения лежат следующие элементы.

Кости и мышцы являются основными частями сочленения, за счёт их происходит формирование всей структуры. Мениски отвечают за подвижность колена. Нервные окончания и развитая сеть кровеносных сосудов делают сочленение чувствительным к различным воздействиям. Связки и хряща соединяют мышечную систему с костями. На эти части возлагается вся нагрузка.

Строение колена является самым сложным по сравнению с другими сочленениями человеческого организма. Этот соединительный компонент считается самым большим как по сложности, так и по размерам. С одной стороны – это хорошо, с другой – серьезная проблема при назначении лечебной тактики.

В основе колена лежит три кости: берцовая, бедренная и большеберцовая. Они находятся под надежной защитой коленной чашечки. Коленные суставы отвечают за подвижность, обеспечивая функцию сгибания и разгибания. Гладкий хрящ ответственный за комфортное скольжение. Он соприкасается со всеми тремя костями.

Помимо хрящей, в колене находятся мениски – специальные прослойки, обеспечивающие амортизирующий эффект. Это важно во время тяжелых физических нагрузок. Мениски находятся в основании берцовой и бедренной кости.

Анатомия менисков коленного сустава

С наружной стороны сочленение покрыто специальной оболочкой. Её внутренняя часть получила название «синовиальная сумочка». В ней находится суставная жидкость. Её главной функцией является смазывание хрящей для более мягкого скольжения. Специальная жидкость не допускает травмирования и перетирание сочленений.

Функция связок заключается в плотной фиксации кости и прилегании её к менискам. В коленном сочленении находятся передняя, задняя и две боковых связки. Благодаря такому специфическому расположению часто фиксируется их повреждение. Для нормализации работы связочного аппарата достаточно использования фиксирующей повязки.

Анатомия коленного сустава человека сложна. Природа мудро выстроила это сочленение как важный рабочий механизм костной системы человека.

Костная система сочленения

Кости коленного сустава включают в себя большеберцовый и бедренный элемент. Это основные элементы костной системы. Помимо них, в основе колена фиксируется округлая косточка, её называют коленной (или надколенной) чашечкой. Соединительный элемент образован костями.

Внизу бедренной кости фиксируется два возвышения шарообразной формы, их называют мыщелками. Сверху элементы покрыты хрящом, это позволяет образовать специальную суставную поверхность. Большеберцовая кость включает в свой состав аналогичные компоненты. Её отличительной чертой является плоская форма, называемая плато. Представлена она двумя половинами: медиальной и латеральной. Мыщелок коленного сустава имеет характерный желобок. Он обеспечивает мягкое скольжение надколенника.

В основе соединительного элемента нет малоберцовой кости. Она локализуется на голени и располагается исключительно латерально. Соединение происходит за счёт небольшого сустава, особенностью которого является малая подвижность.

Сустав колена покрыт специальным хрящом, его толщина составляет 6 мм. Это гладкая ткань, белого оттенка, с блестящим и плотным покрытием. Основной её функцией является уменьшение трение костей во время двигательной активности. Колено человека включает в себя связки плотной консистенции. Их главной задачей является фиксация костей. Обеспечивается это сразу несколькими типами связок. Благодаря своему взаимодействию они способствуют укреплению суставной капсулы.

Схема строения сочленения имеет много нюансов.

ЭлементыФункции
Передняя связка.Обеспечивает удержание большеберцовой кости. Это позволяет ей не соскакивать вперед во время движения.
Задняя связка.Удерживает бедренную и большеберцовую кость, благодаря чему она не соскальзывает назад.
Мениски.Располагаются между двумя основными костями. Они отвечают за стабильность и распределение веса человека по всему соединительному элементу.

Устройство коленного сустава имеет массу особенностей. Если характеризовать его простым, «немедицинским» языком, то сочленение – это своеобразный шар. Он является концом бедренной кости. Ровная поверхность сочленения представлена плато, а мениски выступают в роли прокладок. Они занимают всё свободное пространство между плато и мыщелками.

Мыщелок коленного сустава обеспечивает равномерное распределение нагрузки.

Особенности мышечной системы

Мышечная система располагается вокруг соединительного элемента, её главной задачей является бесперебойная двигательная активность. Представлена она передней, задней и медиальной группой мышц. В совокупности они образовывают важный элемент, который называется «гусиная лапка».

Передняя группа представлена сгибателями бедра, задняя – разгибателями, а медиальная – проводящими мышцами. Самой мощной структурой является четырехглавая мышца. Она делится на 4 основные части, которые локализуются в области от бедренной кости к наколеннику. В этой области фиксируется превращение связки в бугристую большеберцовую кость. Промежуточная мышца состоит из ответвлений четырехглавого компонента. Она крепится к капсуле колена и тем самым образует его мышечный элемент. Отвечает за сгибание и разгибание бедра.

Портняжная мышца лежит в основе коленного сочленения. Она пересекает бедренную кость и направляется к большеберцовому элементу. Её отличительной чертой является наличие двух составляющих, благодаря которым осуществляется сгибание и разгибание бедра и голени.

Строение коленного сустава человека представлено и тонкой мышцей. Она плотно прилегает к сочленению и помогает приводить в действие бедра и сгибать голень. Помимо представленных мышечных элементов, в суставе находится двуглавая, полуперепончатая и подколенная мышцы.

Мышцы в совокупности отвечают за двигательную активность голени.

Как происходит кровоснабжение

Кровоснабжение коленного сустава осуществляется за счёт развитой сосудистой сетки. Она образована четырьмя артериями:

Все они взаимодействуют между собой, образовывая не одно сосудистое сплетение. Согласно исследованиям специалистов, в коленном элементе находится 13 сетей. Все они располагаются по поверхности сустава и в его отделах. Артериальная сеть костного элемента играет важнейшую роль в процессе коллатерального кровообращения.

Уникальная анатомическая форма коленного сустава состоит их трёх основных отделов. Первый представлен суставными артериями, они играют немаловажную роль в процессе окольного кровообращения. В их основе лежит немалое количество сосудов.

Второй отдел представлен суставными артериями колена. Они дают довольно хорошие результаты в силу достаточности коллатеральных сосудов. Отдел номер три – это суставные ветви. При возникновении перебойных процессов в кровообращении на данном участке вероятны осложнения.

Сосудистая сеть хорошо развита. Это обусловлено уникальным расположением вен и сосудов. Они локализуются на передневнутренней поверхности в два слоя, отвечают за кровообращение в большой подкожной вене.

Суставные и мышечные вены представлены одноименными артериями.

Коленный сустав – анатомические характеристики

Строение коленного сустава довольно сложное, он имеет развитую иннервацию, разветвленную кровеносную сеть. В его функционировании участвуют многочисленные связки и мышцы бедра и голени. Коленный сустав является одним из самых крупных суставов в организме человека. Каждый день он испытывает большую нагрузку при ходьбе, беге, длительном стоянии.

К сожалению, из-за перегрузок сустав часто подвергается травмам, что в будущем может привести к возникновению заболеваний и даже инвалидности. Лечение в таких случаях очень длительное, комплексное и многоэтапное. Для того чтобы восстановить двигательную функцию нижних конечностей, пациенту потребуется много сил, времени и терпения. Он должен находиться под постоянным врачебным наблюдением.

Кости коленного сустава

Сустав колена формируют две крупные трубчатые кости: одна находится внизу — большеберцовая, вторая расположена сверху — бедренная. Эти костные структуры обладают большой прочностью и толерантностью к различным физическим нагрузкам. Кроме этого, дополнительную защиту коленному суставу обеспечивает прочная кость округлой формы, которая называется коленной (надколенной) чашечкой.

На нижнем участке бедренной кости находятся две небольшие шарообразные возвышенности. Данные образования называются мыщелками. Они покрыты хрящевой тканью, участвуют в формировании суставной плоскости. У большеберцовой кости также есть суставная поверхность, но она имеет плоскую форму и в медицинской литературе именуется большеберцовое плато. При совершении движений эти две плоскости взаимодействуют между собой.

Большеберцовое плато состоит из двух половинок:

  • медиальное плато — расположено на внутренней стороне большеберцовой кости;
  • латеральное плато находится снаружи.

Надколенная чашечка перемещается по углублению, которое образуют два возвышения бедренной кости.

С анатомической точки зрения малоберцовая кость не является составной частью коленного сустава, поскольку находится на голени. Малоберцовая кость расположена снаружи от большеберцовой кости и соединяется с ней небольшим суставным сочленением.

Основание каждой кости, участвующей в образовании сустава, покрыто хрящевой тканью. В среднем ее толщина составляет 5—6 мм. Поверхность хряща блестящая, гладкая, уплотненная. Хрящевая ткань необходима для уменьшения трения костей между собой в процессе двигательной активности. Также она выполняет амортизирующую и защитную функцию.

Связки колена

Между костями коленного сустава находится соединительная ткань, которая фиксирует их между собой. Связочный аппарат коленного сустава имеет сложное анатомическое строение. Ввиду больших нагрузок его связки прочные, они фиксируют сочленение и предохраняют его от различных травм и повреждений.

Внутри коленного сустава также расположены связки, а именно задняя крестообразная и передняя крестообразная. Основная функция этих связочных элементов – укрепление сустава. Они фиксируют бедренную и большеберцовую кости изнутри, предотвращая их смещение друг относительно друга при излишних нагрузках.

Все связки являются очень важными элементами в строении колена и обеспечивают устойчивость и целостность сустава.

Хрящевые образования — мениски

Мениски, так же как и связки, сформированы из соединительной ткани.

Они служат для укрепления коленного сустава и обеспечения плавности движений в нем. Хрящевые образования осуществляют функцию прокладки, которая способствует пропорциональному распределению веса человека, обеспечивает амортизацию при движениях. Строение мениска можно рассмотреть на фото.

При повреждении мениска вес начинает неправильно распределяться, и как следствие начинаются дегенеративные изменения суставных структур.

По своей структуре мениск имеет разную толщину. В центральной части он более тонкий и уплотняется к периферии. Такая особенность приводит к образованию незначительного углубления на плоскости плато, что необходимо для равномерного распределения нагрузки и обеспечения устойчивости. Связки и мениски являются важнейшими составными частями коленного сустава, при их повреждении функции нижних конечностей значительно страдают, а человек испытывает выраженную боль.

Читать еще:  Особенности препарата артра

Суставная капсула

Капсула является одним из главных элементов в строении сустава, так как она необходима для защиты суставных структур от воздействия внешних факторов. Внутренний слой ее покрыт синовиальной мембраной, а сама капсула устроена так, что позволяет совершать колену активные движения в разные стороны.

Задняя стенка капсулы более плотная, в ней имеются каналы для прохождения кровеносных сосудов и сопровождающих их нервных волокон.

Суставная капсула состоит из несколько оболочек:

  1. Фиброзная оболочка составляет наружный слой. В состав данной оболочки входит коллагеновое вещество.
  2. Синовиальная оболочка выстилает капсулу изнутри. Данная оболочка способна вырабатывать синовиальную жидкость, которая является питательной средой для хрящевой ткани. Выполняет защитную функцию от механических повреждений, необходима для обеспечения подвижности сустава. Синовиальная мембрана тормозит распространение воспалительного процесса и не дает возможность развиваться распространенной инфекции.

Синовиальные сумки

Синовиальные сумки локализуются около сухожилий и под мышцами. Полость сумки заполнена синовиальной жидкостью, которая уменьшает вероятность травмирования сухожилий и мышц при движениях. Выделяют следующие виды сумок:

  • надколенниковая сумка находится между сухожилием и бедренной костью;
  • преднадколенниковая сумка находится между надколенником и кожей, в процессе движения она скользит по надколеннику;
  • поднадколенниковая сумка располагается между коленной чашечкой и надколенником;
  • подколенная сумка;
  • полуперепончатая сумка располагается между икроножной и полуперепончатой мышцей.

Мышечное окружение коленного сустава

Для правильной работы и функционирования суставного сочленения необходимы мышцы. Выделяют три основных мышечных группы:

  • мышцы для сгибания бедра;
  • мышцы для разгибания бедра;
  • приводящие бедренные мышцы.

Четырехглавая мышца расположена на передней поверхности бедра и является самой большой и мощной. Крепится к коленной чашечке и большеберцовой кости. Из элементов четырехглавой мышцы, которые прикрепляются капсуле сустава, формируются мышцы колена. Главная функция данной мышцы – движения голени и бедра.

Следующая очень важная мышца — это портняжная, которая проходит по передне-внутренней поверхности бедра и прикрепляется к большеберцовой кости. С помощью этой мышцы голень может совершать движения вперед и назад.

От лобковой кости до большеберцовой кости проходит тонкий мышечный тяж. Эта межсуставная мышца необходима для того, чтобы сустав в колене мог сгибаться.

Под коленом также расположены мышечные волокна, предназначенные для сгибания, разгибания голени и вращения коленом. За счет подколенных мышц можно вращать голенью как по часовой, так и против часовой стрелки. Икроножные мышцы прикрепляются к мыщелкам бедренной кости. Они обеспечивают возможность производить сгибание нижней конечности в области колена и голеностопа.

Передача нервных импульсов и кровоснабжение колена

Иннервация коленного сустава отличается разветвленностью и сложностью строения. За обеспечение чувствительности отвечают следующие нервы: малоберцовый, седалищный и большеберцовый. За иннервацию в задней части колена отвечают ответвления большеберцового нерва. Малоберцовый нерв обеспечивает передачу нервных импульсов по передне-наружной поверхности колена и голени.

Мениски также имеют свое кровоснабжение и иннервацию. Нервные волокна, пронизывающие хрящевое тело, в основном покрыты миелиновой оболочкой, но есть также и безмякотные нервные стволы. Они отличаются различной скоростью проведения нервных импульсов.

Нервные окончания, которые находятся в менисках, значительно менее чувствительны, чем нервы в других частях коленного сустава. При травмирующем воздействии на колено начинают развиваться некробиотические и дегенеративно-дистрофические изменения в его суставных структурах. При повреждении нервных волокон, участвующих в иннервации суставной капсулы и других структур сочленения, страдает также и кровоснабжение колена, постепенно развиваются необратимые изменения.

Основная цель системы кровоснабжения — это питание и поддержание жизнедеятельности всех структур колена. Сосудистая система коленного сустава отличается наличием развитой сети анастомозов, богатым капиллярным кровоснабжением. Благодаря этому, структуры коленного сочленения хорошо и надежно снабжаются кровью. Самые крупные артериальные и венозные сосуды проходят по задней поверхности бедра, колена и голени, концентрируясь в подколенной ямке.

Параллельно с кровеносными сосудами размещаются лимфатические протоки. Они имеют связь с паховыми лимфатическими узлами. Основная роль этих образований состоит в борьбе с проникшими инфекционными агентами.

Травмы колена

Колено очень часто подвержено механическому воздействию, со стороны окружающей среды, и поэтому очень часто травмируется. Особенно часто травмы встречаются у спортсменов.

Согласно классификации существуют следующие разновидности травмирования:

  1. Ушиб — это самое простое и легкое повреждение. Возникает вследствие удара об какую-либо поверхность.
  2. Полный или частичный разрыв мениска. Лечение проводится только в условиях стационара путем хирургического вмешательства.
  3. Растяжение или разрыв связок. Возникает в результате серьезной травмы.
  4. Вывих. Встречается редко.
  5. Перелом. Характерен для людей пожилого возраста.
  6. Нарушение структуры хряща.

В заключение можно сказать, что коленный сустав состоит из различных тканей: хрящевой, костной, имеет сложный сухожильно-связочный аппарат, богатое кровообращение и развитую иннервацию. Каждый элемент имеет свои функции для обеспечения нормального функционирования сложной системы колена. Здоровье этого крупного сустава является чрезвычайно важным компонентом хорошей двигательной активности и высокого качества жизни человека.

Коленный сустав

Коленный сустав, art. genus, является самым большим и вместе с тем наиболее сложным из всех сочленений. Это обусловлено тем, что именно в этом месте сочленяются самые длинные рычаги нижней конечности (бедренная кость и кости голени), совершающие наибольший размах движений при ходьбе.

В его образовании принимают участие: дистальный конец бедренной кости, проксимальный конец большеберцовой кости и надколенник. Суставные поверхности мыщелков бедра, сочленяющиеся с tibia, выпуклы в поперечном и сагиттальном направлении и представляют отрезки эллипсоида. Facies articularis superior большеберцовой кости, сочленяющаяся с мыщелками бедренной кости, состоит из двух слабовогнутых, покрытых гиалиновым хрящом суставных площадок; последние дополняются посредством двух внутрисуставных хрящей, или менисков, meniscus lateralis et medialis, лежащих между мыщелками бедренной кости и суставными поверхностями большеберцовой кости.

Каждый мениск представляет трехгранную, согнутую по краю пластинку, периферический утолщенный край которой сращен с суставной капсулой, а обращенный внутрь сустава заостренный край свободен. Латеральный мениск более согнут, чем медиальный; последний по своей форме скорее напоминает полулуние, тогда как латеральный приближается к кругу. Концы обоих менисков прикрепляются спереди и сзади к eminentia intercondylaris. Спереди между обоими менисками протягивается фиброзный пучок, называемый lig. transversum genus.

Суставная капсула прикрепляется несколько отступя от краев суставных поверхностей бедра, большеберцовой кости и надколенника.

Поэтому на бедре она спереди поднимается вверх, обходя facies patellaris, по бокам идет между мыщелками и надмыщелками, оставляя последние вне капсулы, для прикрепления мышц и связок, а сзади опускается до краев суставных поверхностей мыщелков. Кроме того, спереди синовиальная оболочка образует большой заворот, bursa suprapatellaris, высоко простирающийся между бедренной костью и четырехглавой мышцей бедра. Иногда bursa suprapatellaris может быть замкнутой и обособленной от полости коленного сустава.

На большеберцовой кости капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей мыщелков. На надколеннике она прирастает к краям хрящевой его поверхности, вследствие чего он оказывается как бы вставленным в передний отдел капсулы, как в рамку. По бокам сустава находятся коллатеральные связки, идущие перпендикулярно фронтальной оси: с медиальной стороны, lig. collaterale tibiale (от epicondylus medialis бедра до края tibiae, срастаясь с капсулой и медиальным мениском), и с латеральной стороны, lig. collaterale fibulare (от epicondylus lateralis до головки fibulae).

На задней стороне капсулы коленного сустава находятся две связки, вплетающиеся в заднюю стенку капсулы — lig. popliteum arcuatum и lig. popliteum obliquum (один из 3 конечных пучков сухожилия m. semimembranosi).

На передней стороне коленного сочленения располагается сухожилие четерехглавой мышцы бедра, которое охватывает patella, как сесамовидную кость, и затем продолжается в толстую и крепкую связку, lig.patellae, которая идет от верхушки надколенника вниз и прикрепляется к tuberositas tibiae.

По бокам patella боковые расширения сухожилия четырехглавой мышцы образуют так называемые retinacula patellae (laterale et mediate), состоящие из вертикальных и горизонтальных пучков; вертикальные пучки прикрепляются к мыщелкам tibiae, а горизонтальные — к обоим epicodyli бедренной кости. Эти пучки удерживают надколенник в его положении во время движения.

Кроме описанных внесуставных связок, коленный сустав имеет две внутрисуставные связки, называемые крестообразными, ligg. cruciata genus. Одна из них — передняя, lig. cruciatum anterius, соединяет внутреннюю поверхность латерального мыщелка бедренной кости с area intercondylaris anterior tibiae. Другая — задняя, lig. cruciatum posterius, идет от внутренней поверхности медиального мыщелка бедренной кости к area intercondylaris posterior большеберцовой кости.

Выстилающая изнутри капсулу синовиальная оболочка покрывает вдающиеся в сустав крестообразные связки и образует на передней стенке сустава ниже надколенника две содержащие жир складки, plicae alares, которые приспособляются при каждом положении колена к суставным поверхностям, заполняя промежутки между ними.

Крестообразные связки делят полость сустава на переднюю и заднюю части, препятствуя в случае воспаления до определенного времени проникновению гноя из одной части в другую.

По соседству с суставом залегает ряд синовиальных сумок; некоторые из них сообщаются с суставом. На передней поверхности надколенника встречаются сумки, число которых может доходить до трех: под кожей — bursa prepatellaris subcutanea, глубже под фасцией — bursa subfascialis prepatellaris, наконец, под апоневротическим растяжением m. quadricipitis — bursa subtendinea prepatellaris. У места нижнего прикрепления lig. patellae, между этой связкой и большеберцовой костью, заложена постоянная, не сообщающаяся с суставом синовиальная сумка, bursa infrapatellaris profunda.

Читать еще:  Особенности строения молочной железы и возникновение рака

В задней области сустава сумки встречаются под местами прикрепления почти всех мышц.

В коленном суставе возможны движения: сгибание, разгибание, вращение. По своему характеру он представляет собой мыщелковый сустав. При разгибании мениски сжимаются, ligg. collateralia et cruciata сильно натягиваются, и голень вместе с бедром превращается в одно неподвижное целое. При сгибании мениски расправляются, a ligg. collateralia благодаря сближению их точек прикрепления расслабляются, вследствие чего при согнутом колене появляется возможность вращения вокруг вертикальной оси. При вращении голени внутрь крестообразные связки затормаживают движение. При вращении кнаружи крестообразные связки, наоборот, расслабляются. Ограничение движения в этом случае происходит за счет боковых связок.

Устройство и расположение связок коленного сустава у человека способствует длительному пребыванию его в вертикальном положении. (У обезьян же связки коленного сустава, наоборот, затрудняют вертикальное положение и облегчают сидение «на корточках»).

Коленный сустав получает питание из rete articulare, которая образована аа. genus superiores medialis et lateralis, aa. genus ihferiores medialis et lateralis, a. genus media (из a. poplitea), a. geniis descendens (из a. femoralis), aa. recurrentes tibiales anterior et posterior (из a. tibialis anterior). Венозный отток происходит по одноименным венам в глубокие вены нижней конечности — vv. tibiales anteriores, v. poplitea, v. femoralis. Отток лимфы происходит по глубоким лимфатическим сосудам в nodi lymphatici poplitei. Иннервируется капсула сустава из nn. tibialis et peroneus communis.

Сагиттальный срез коленного сустава, изображение, взвешенное по протонной плотности, с подавлением сигнала от жировой ткани (магнитно-резонансная томография):
1 — латеральный мыщелок большеберцовой кости; 2—латеральный мениск;
3 — икроножная мышца, латеральная головка; 4 — латеральный мыщелок бедренной кости;
5— эпифмзарный хрящ: 6 — двуглавая мышца бедра; 7 — латеральная широкая мышца бедра.
а — Рентгенограмма коленного сустава в прямой проекции:
1 — медиальный мыщелок бедренной кости: 2 — латеральный мыщелок бедренной кости; 3 — медиальный падмышелок;
4 — латеральный малмышелок; 5— надколенник: 6 — нижний полюс надколенника; 7 — верхний полюс надколенника;
5 — медиальный мыщелок большеберцовой кости; 9 — латеральный мыщелок большеберцовой кости: 10 — медиальный межмышелковый бугорок;
11 — латеральный межмыщелковый бугорок; 12 — головка малоберцовой кости: 13 — суставная щель коленного сустава.
б — Рентгенограмма коленного сустава в боковой проекции:
1 — медиальный мыщелок бедренной кости; 2 — латеральный мыщелок бедренной кости: 3 — межмышелковая ямка бедренной кости;
4 — надколенник; 5 — головка малоберцовой кости: 6 — подколенная ямка; 7- бугристостьбольшеберновой кости;
8 — передняя поверхность диафиза болымебериовой кости; 9 — задняя поверхность диафиза большеберновой кости;
10 — суставная щель коленного сустава; 11 — латеральный мыщелок большеберновой кости; 12 — медиальный мыщелок большеберновой кости.

Коленный сустав: анатомия и физиология

К олено является крупнейшим и, пожалуй, одним из самых сложных суставов человеческого организма. С одной стороны, оно должно обеспечивать сгибание и разгибание ноги, её подвижность, причём во всех направлениях, поддерживать координацию и правильное положение тела в пространстве. С другой, коленный сустав как одна из связующих частей нижних конечностей должен быть максимально устойчивым и прочным, чтобы выдерживать массу человеческого тела, не деформироваться и не травмироваться при интенсивных нагрузках. Природа позаботилась об этом балансе, продумав анатомию коленного сустава до мелочей: в структуре этого сочленения нет ни единой лишней детали, поэтому каждый, даже самый незначительный сбой или травма приводит к серьёзному ограничению нормальных функций целой конечности. Как устроено колено, от чего зависит его функциональность и как сохранить здоровье сложнейшего и крайне важного сустава, избежав травм и возрастных изменений? Небольшой медицинский ликбез поможет найти ответы на столь животрепещущие вопросы современной ортопедии!

Анатомия колена: структурные и физиологические особенности крупнейшего сустава человеческого организма

Анатомическое строение коленного сустава включает все ключевые элементы опорно-двигательного аппарата: нервные волокна, мышцы, связочный аппарат и, конечно же, костно-хрящевые структуры. Чтобы разобраться, как работает этот механизм, следует тщательно изучить каждый из этих элементов, его структурные особенности и роль в подвижности нижних конечностей.

Кости и хрящи, образующие коленный сустав: анатомия и ключевые функции

В состав колена входят три кости:

  • Бедренная. Она присоединяется к суставу дистальным концом и выполняет функцию своеобразной опоры ноги.
  • Большеберцовая. Эта трубчатая кость примыкает к колену проксимальным концом и отвечает в первую очередь за подвижность конечности.
  • Надколенник, или коленная чашечка. Самая крупная сесамовидная кость человеческого организма оберегает коленный сустав от возможных травм, возникших вследствие бокового смещения (например, при неудачном вывихе, подворачивании ноги и других подобных травмах).

К слову, нормальный надколенник формируется у человека не сразу: в младенческом возрасте эта косточка ещё недостаточно развита и представлена эластичными хрящевыми образованиями. Подобная анатомическая особенность защищает подвижных непосед от серьёзных травм: в период активного ползания и частых падений эластичные хрящики препятствуют повреждению костей, однако, риск перелома коленной чашечки при этом существенно снижается.

Снизу анатомия колена представлена хрящевыми мыщелками, которые соприкасаются с поверхностью большеберцового плато, способствуя правильному формированию особого углубления. Именно это углубление является ключевым звеном в механизме сгибания и разгибания коленного сустава.

Поскольку примыкающие друг к другу трубчатые кости, формирующие колено, несоразмерны ни по площади, ни по форме поверхности, между ними необходимо что-то, что будет компенсировать эту несовместимость, выполняя функцию своеобразного амортизатора. Именно эту роль играют мениски — небольшие гибкие образования, которые поддерживают устойчивость сустава, равномерно распределяя нагрузку на прилежащие поверхности костей. Свободные края позволяют им беспрепятственно передвигаться в полости сустава.

Несмотря на то, что анатомическое строение менисков напоминает хрящевую ткань, да и во многих справочниках их относят именно к хрящам, сами образования немного отличаются от обычных хрящиков: они более гибкие, поскольку включают высокий процент эластиновых волокон. Именно благодаря этому им удаётся обеспечивать полноценное взаимодействие костей под высокой нагрузкой, препятствуя их истиранию и деформации. Поэтому при малейшей травме менисков страдает весь сустав, включая костные структуры.

Связки колена

Связочный аппарат коленного сустава служит прочнейшим механизмом, который удерживает каждую косточку в определённой позиции, не ограничивая при этом возможную траекторию движений. Именно благодаря связкам колено не «разлетается» при первом же неудачном шаге, сохраняя свою конфигурацию и функциональность.

Связки, расположенные в области коленного сочленения, представлены следующими группами:

  • боковые — коллатеральная мало- и большеберцовая;
  • задние — надколенника, поддерживающая медиальная и латеральная, подколенная, дугообразная;
  • внутрисуставные — поперечная и две крестообразные.

Несмотря на то, что каждая из этих групп по-своему функциональна и незаменима, наибольшее значение для подвижности сустава имеют крестообразные связки — передняя и задняя. Передние крестообразные связочные волокна удерживают коленный сустав, фиксируют наружный мыщелок поверхности большеберцовой кости и препятствуют излишнему смещению голени вперед, что, в свою очередь, позволяет защитить сустав от серьёзной травмы. Задняя связка, напротив, ограничивает смещение голени назад и прикрепляется к задней мыщелковой ямке. Такой баланс позволяет обеспечить разумное физиологичное вращение коленного сустава, предотвратив при этом патологическую подвижность.

Растянуть и уж тем более разорвать крестообразные связки довольно сложно: они расположены внутри самого колена и надёжно защищены прилегающими тканями. Тем не менее, при неадекватных физических нагрузках и патологической траектории движения такая травма вполне возможна, поэтому следует соблюдать аккуратность и разумно подходить к составлению графика занятий, ведь восстановление колена в этом случае — процесс крайне длительный и трудоёмкий.

Коленный сустав: анатомия и физиология мышечного аппарата

Попеременное сокращение и расслабление мышц заставляет колено двигаться в трёх плоскостях, обеспечивая тем самым подвижность и устойчивость нижней конечности. Именно поэтому основная классификация мышечного аппарата основана не на анатомии или локализации каждой группы, а на возложенных на неё функциях:

  1. Сгибание колена. Такое движение обеспечивается благодаря сбалансированной и полноценной работе самой обширной группы мышц коленного сустава. В неё входят двуглавая, полусухожильная, полуперепончатая, подколенная, икроножная, подошвенная, портняжная и тонкая мышцы.
  2. Разгибание сустава. Эта функция возложена всего на одну, зато самую крупную мышцу ноги — четырёхглавую. Она состоит из прямой, латеральной, медиальной и промежуточной широких мышечных волокон.
  3. Пронация — движение ноги внутрь. Ограниченное «заваливание» голени к внутренней оси обеспечивается подколенной, полусухожильной, тонкой, портняжной, полуперепончатой, а также медиальной головкой икроножной мышцы.
  4. Супинация — движение кнаружи. Выворот голени наружу возможен благодаря сокращению двуглавой и латеральной головки икроножной мышцы.

Иннервация тканей, прилегающих к коленному суставу

Нервные волокна коленного сустава представляют собой сложнейшую взаимосвязанную сеть, благодаря которой обеспечивается полноценное функционирование нижних конечностей. Несмотря на то, что иннервационная сеть колена не слишком развита, каждый её элемент играет ключевую роль, а значит, при малейшем сбое «выключается» вся система подвижности сустава.

Нервная система, локализованная в области колена, представлена следующими волокнами:

  • Пучки нервов мениска проникают в ткань вдоль периферии тела самого хряща, по ходу кровеносных сосудов колена. Эти нервы способствуют образованию безмякотных и мякотных волокон, поддерживая нормальную иннервацию тканей сустава.
  • Большеберцовый нерв с помощью суставных ветвей обеспечивает чувствительность задней поверхности колена.
  • Малоберцовый нерв иннервирует переднюю часть колена, включая чашечку.

Анатомия кровеносных сосудов колена

Два ключевых кровеносных сосуда, расположенных в области коленного сустава, локализованы на задней поверхности, то есть под коленом (именно поэтому и вену, и артерию в анатомических справочниках называют подколенными). Артерия транзиторно переносит кровь от сердца к низлежащим участкам ноги — голени и стопе, а одноимённая вена, в свою очередь, возвращает обеднённую кровь к сердцу. Впрочем, этими сосудами представлена далеко не вся кровеносная система колена: от них отходит множество сосудиков меньшего диаметра, соединённых между собой сетью анастомозов. Благодаря им обеспечивается питание мышц и тканей, примыкающих к коленному суставу.

Читать еще:  Особенности основного действующего вещества

Физиология и патология колена: цепная реакция на травму

Травмы колена считаются одними из самых сложных в ортопедии, и неспроста: каждое мышечное или связочное волокно, каждый хрящ или косточка влияют на функциональность и подвижность сустава. Даже незначительное отклонение, например, лёгкое воспаление связки или ушиб, может запустить разрушительные процессы, для лечения которых потребуется длительная и серьёзная терапия.

Как известно, поверхности костей не могут соединяться, как паззл, обеспечивая полноценную подвижность. Поэтому при нарушении работы связочного аппарата, мышц или мениска, которые удерживают сустав в физиологичном положении, хрящевые ткани начинают постепенно истираться. Как правило, такое разрушение становится отчетливо выраженным только на конечных стадиях: вначале ощущения при патологическом процессе можно списать на последствия вывиха или переутомления. Именно поэтому любая боль, нетипичный звук при сгибании/разгибании или дискомфорт во время нагрузки требуют детальной диагностики коленного сустава и своевременной квалифицированной помощи.

Особенности строения коленного сустава

В человеческом организме именно сустав колена имеет самый большой размер. Строение коленного сустава настолько сложное и одновременно крепкое, что травматические вывихи голени происходят крайне редко. Ели сравнивать другие вывихи, то повреждение сустава колена составляют всего 2- 3% из всех случаев. Такие низкие показатели объясняются анатомо-физиологическими особенностями коленного сустава.

В медицинской литературе коленный сустав классифицируется, как двуостный, мыщелковый, комплексный и сложный.

Кости коленного сустава

Сустав колена является сочетанием поверхности большеберцовой кости, мыщелки бедренной кости, а также коленной чашечки.

Вся поверхность суставной кости покрыта гиалиновым хрящом, который выполняет защитную функцию. Благодаря ему уменьшается трение суставных поверхностей, которые сочленятся между собой. Что касается толщины гиалинового хряща на мыщелках костей, то она характеризуется своей неоднородностью. У мужчин этот показатель равен 4 на латеральном мыщелке и 4,5 на медиальном. Показатели толщины гиалинового хряща у женщин отличаются и имеют немного меньшие показатели. Что касается большеберцовой кости, то она также покрыта хрящами.

Связки сустава колена

Связки выполняют укрепляющую функцию. Бедренная и большеберцовая кости прочно крепятся крестообразными связками. Передняя и задняя связки коленного сустава находятся внутри суставной капсулы, то есть являются внутрисуставными.

Внутрисуставные связки состоят из таких связок:

  • косой дугообразной;
  • малоберцовой и большеберцовой коллатеральных;
  • латеральной и медиальной связок надколенника.

Хрящевые прослойки

Выше уже упоминался тот факт, что коленный сустав имеет сложное строение, так как включает в себя множество составляющих частей. Верхняя часть большеберцовой кости соединяется с хрящевой прослойкой, которая носит название мениска.

Коленный устав имеет два таких мениска. Они бывают внутренними и наружными, и соответственно называются медиальным и латеральным. Главная их функция – распределение нагрузки на поверхности большеберцовой кости. Благодаря своей эластичности, мениски способствуют амортизации движений.

Мениски, в равной степени, как и связки, выполняют функцию стабилизации суставной поверхности, ограничения подвижности, отслеживания положения колена, последнее выполняется благодаря определённым рецепторам.

Хрящевые прослойки крепятся к суставной капсуле при помощи связок большеберцовой кости. Медиальные мениски, в свою очередь, дополнительно крепятся к внутренней коллатеральной связке.

Предупреждения! Необходимо помнить, что медиальные мениски, из-за своей малоподвижности, часто повреждаются и разрываются.

У маленьких детей хрящевые прослойки коленного сустава наполнены кровеносными сосудами. С возрастом они остаются только во внешней части хрящей, при этом сохраняется незначительный заход внутрь. Почти вся часть мениска «питается» синовиальной жидкостью, а все остальная – кровеносным руслом.

Суставная сумка

Строение коленного сустава также состоит их суставной полости, которая герметично окружена суставной сумкой, приросшей к костям. Снаружи сумка плотно покрыта фиброзной тканью, что позволяет ей предохранять колено от повреждений внешнего характера. Пониженное давление внутри сумки позволяет поддерживать кость в сомкнутом положении.

Мышцы коленного сустава

Для правильного восстановления коленного сустава необходимо знать его строение. Коленный сустав состоит из таких мышц:

  • Портняжной. Именно эта мышца позволяет голени и бедру сгибаться, а также вращаться бедру наружу.
  • Четырехглавой. Уже с самого название стаёт понятно, что эта мышца имеет четыре головки – прямую, медиальную, латеральную широкую и промежуточную широкую мышцу бедра. Это одна из самых больших мышц человеческого организма. Разгибание голени, то есть выпрямление ноги, выполняется благодаря сокращению всех четырёх головок. Сгибание колена происходит при сокращении прямой мышцы.
  • Тонкой. Благодаря ей происходит поворот ноги внутрь в процессе сгибания голеностопа.
  • Двуглавой. Позволяет разгибать бедро, а также сгибать ногу в колене. Вращению голени кнаружи способствует согнутое положение этой мышцы.
  • Полусухожильной. Берёт участие в разгибании бедра и сгибании голени. Также играет немаловажную роль в процессе разгибания туловища.
  • Полуперепончатой. Выполняет функцию сгибания голеностопа и вращения его внутрь. Она незаменима при оттягивании сумки коленного сустава по мере его сгибания.
  • Икроножной. Берёт участие в процессе сгибания колена и голеностопного устава стопы.
  • Подошвенной. Её функции напоминают функции икроножной мышцы.

Подвижность коленного сустава весьма большая. Если эти показатели измерить, то они будут следующими:

  • 130° — сгибания в активной фазе;
  • 160° — сгибание в пассивной фазе;
  • 10—12°- максимальное разгибание.

Особенности строения коленного сустава

В человеческом организме именно сустав колена имеет самый большой размер. Строение коленного сустава настолько сложное и одновременно крепкое, что травматические вывихи голени происходят крайне редко. Ели сравнивать другие вывихи, то повреждение сустава колена составляют всего 2- 3% из всех случаев. Такие низкие показатели объясняются анатомо-физиологическими особенностями коленного сустава.

В медицинской литературе коленный сустав классифицируется, как двуостный, мыщелковый, комплексный и сложный.

Кости коленного сустава

Сустав колена является сочетанием поверхности большеберцовой кости, мыщелки бедренной кости, а также коленной чашечки.

Вся поверхность суставной кости покрыта гиалиновым хрящом, который выполняет защитную функцию. Благодаря ему уменьшается трение суставных поверхностей, которые сочленятся между собой. Что касается толщины гиалинового хряща на мыщелках костей, то она характеризуется своей неоднородностью. У мужчин этот показатель равен 4 на латеральном мыщелке и 4,5 на медиальном. Показатели толщины гиалинового хряща у женщин отличаются и имеют немного меньшие показатели. Что касается большеберцовой кости, то она также покрыта хрящами.

Связки сустава колена

Связки выполняют укрепляющую функцию. Бедренная и большеберцовая кости прочно крепятся крестообразными связками. Передняя и задняя связки коленного сустава находятся внутри суставной капсулы, то есть являются внутрисуставными.

Внутрисуставные связки состоят из таких связок:

  • косой дугообразной;
  • малоберцовой и большеберцовой коллатеральных;
  • латеральной и медиальной связок надколенника.

Хрящевые прослойки

Выше уже упоминался тот факт, что коленный сустав имеет сложное строение, так как включает в себя множество составляющих частей. Верхняя часть большеберцовой кости соединяется с хрящевой прослойкой, которая носит название мениска.

Коленный устав имеет два таких мениска. Они бывают внутренними и наружными, и соответственно называются медиальным и латеральным. Главная их функция – распределение нагрузки на поверхности большеберцовой кости. Благодаря своей эластичности, мениски способствуют амортизации движений.

Мениски, в равной степени, как и связки, выполняют функцию стабилизации суставной поверхности, ограничения подвижности, отслеживания положения колена, последнее выполняется благодаря определённым рецепторам.

Хрящевые прослойки крепятся к суставной капсуле при помощи связок большеберцовой кости. Медиальные мениски, в свою очередь, дополнительно крепятся к внутренней коллатеральной связке.

Предупреждения! Необходимо помнить, что медиальные мениски, из-за своей малоподвижности, часто повреждаются и разрываются.

У маленьких детей хрящевые прослойки коленного сустава наполнены кровеносными сосудами. С возрастом они остаются только во внешней части хрящей, при этом сохраняется незначительный заход внутрь. Почти вся часть мениска «питается» синовиальной жидкостью, а все остальная – кровеносным руслом.

Суставная сумка

Строение коленного сустава также состоит их суставной полости, которая герметично окружена суставной сумкой, приросшей к костям. Снаружи сумка плотно покрыта фиброзной тканью, что позволяет ей предохранять колено от повреждений внешнего характера. Пониженное давление внутри сумки позволяет поддерживать кость в сомкнутом положении.

Мышцы коленного сустава

Для правильного восстановления коленного сустава необходимо знать его строение. Коленный сустав состоит из таких мышц:

  • Портняжной. Именно эта мышца позволяет голени и бедру сгибаться, а также вращаться бедру наружу.
  • Четырехглавой. Уже с самого название стаёт понятно, что эта мышца имеет четыре головки – прямую, медиальную, латеральную широкую и промежуточную широкую мышцу бедра. Это одна из самых больших мышц человеческого организма. Разгибание голени, то есть выпрямление ноги, выполняется благодаря сокращению всех четырёх головок. Сгибание колена происходит при сокращении прямой мышцы.
  • Тонкой. Благодаря ей происходит поворот ноги внутрь в процессе сгибания голеностопа.
  • Двуглавой. Позволяет разгибать бедро, а также сгибать ногу в колене. Вращению голени кнаружи способствует согнутое положение этой мышцы.
  • Полусухожильной. Берёт участие в разгибании бедра и сгибании голени. Также играет немаловажную роль в процессе разгибания туловища.
  • Полуперепончатой. Выполняет функцию сгибания голеностопа и вращения его внутрь. Она незаменима при оттягивании сумки коленного сустава по мере его сгибания.
  • Икроножной. Берёт участие в процессе сгибания колена и голеностопного устава стопы.
  • Подошвенной. Её функции напоминают функции икроножной мышцы.

Подвижность коленного сустава весьма большая. Если эти показатели измерить, то они будут следующими:

  • 130° — сгибания в активной фазе;
  • 160° — сгибание в пассивной фазе;
  • 10—12°- максимальное разгибание.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector