Строение колена | Суставы

Строение колена

Колено является очень сложным суставом по своему строению. Каждый его элемент играет невероятно важную роль в жизнедеятельности человека (и кости, и связки коленного сустава, и его нервы). Ведь от их функциональности зависит подвижность ног. Даже небольшие проблемы с любой частью колена может привести к скованности движений или вообще невозможностью их осуществлять.

Структуры колена

Строение колена подразумевает наличие в нём следующих главных структур:

  1. крупные кости;
  2. нервы;
  3. мышцы;
  4. важные кровеносные сосуды;
  5. связки;
  6. мениски.

Кости колена

Двумя важными трубчатыми костями, формирующими весь коленный сустав, считаются:

  1. большеберцовая (расположена снизу);
  2. бедренная (находится сверху).

Помимо них, спереди колена находится округлая косточка, которая носит название коленной или надколенной чашечки.

Внизу бедренной кости можно заметить 2 возвышения. Каждое из них обладает шарообразной формой. Они носят название мыщелки. Сверху они покрыты хрящом, тем самым образуя суставную поверхность. У большеберцовой кости тоже есть своя суставная поверхность, но плоской формы. Это большеберцовое плато. Оно состоит ровно из двух половин:

  1. медиальное плато, которое находится ближе всего к срединной линии тела человека;
  2. латеральное плато, которое расположено чуть дальше от него.

Бедренные мыщелки собой формируют характерный желоб. Именно по нему скользит надколенник. Такой «ход» носит название пателлоферморальное углубление.

Анатомия коленного сустава не подразумевает включение в себя малоберцовой кости. Она расположена непосредственно на голени. Причем находится строго латерально большеберцовой кости. Между собой они соединяются при помощи небольшого сустава, который обладает малой подвижностью.

В любом суставе окончания костей покрыты суставным хрящом. В колене его толщина равна не более 6 мм. Эта ткань гладкая, имеет белый цвет, блестящая и плотная. Её главная функция – уменьшить трение костей в суставе во время совершения движений. Она также помогает амортизировать ударные нагрузки.

Мениски и связки колена

Связки коленного сустава представляют собой образования плотной консистенции из соединительной ткани. Они необходимы для того, чтобы зафиксировать концы нескольких костей, соединив их между собой. У коленного сустава находится несколько связок. Они позволяют дополнительно укрепить суставную капсулу. При этом ограничиваются боковые движения в суставе.

Внутри колена тоже натянуты связки. Это передняя крестообразная и задняя крестообразная связка. Их главная цель – ограничить чрезмерное движение костей коленного сустава вперёд и назад.

  1. Строение передней связки подразумевает, что она удерживает именно большеберцовую кость. Таким образом, она не соскальзывает вперёд относительно бедренной кости.
  2. Задняя же имеет такое строение, что позволяет удержать бедренную и большеберцовую кости на месте, защищая от соскальзывания назад.

Абсолютно все связки в колене – это важные структуры. С их помощью обеспечивается стабильность всего сустава. Ещё 2 образования из соединительной ткани есть в колене. Они похожи на связки. Это мениски. Оба расположены между двумя основными костями. Их основные функции:

  • Увеличить стабильность;
  • Распределить весь вес человека на более большую площадь.

Как действуют и зачем необходимы мениски легко представить, если предположить, что сустав представляет собой шар, который находится на плоскости. Этот шар – конец бедренной кости. А ровная поверхность – это большеберцовое плато. Мениски же – это прокладки, которыми заполнено пространство между плато и мыщелками. Благодаря ним вес тела рационально распределяется по всей бедренной кости. Если бы их не было, то вся масса приходилась бы на одну единственную точку. Соответственно, сустав защищён от слишком высоких нагрузок.

В случае повреждения менисков будет неправильное распределение веса. Есть вероятность, что строение суставного хряща может измениться.

Мышцы колена

Без мышц было бы невозможно движение в коленном суставе. Именно они приводят кости к активности. Мышцы, ответственные за разгибание сустава находятся на передней поверхности бедра. Когда они сокращаются, то нога разгибается в колене. Они позволяют нам ходить. Среди мышц-разгибателей основную роль выполняет четырёхглавая мышца.

Мышцы-сгибатели находятся позади бедра, а также в области колена. Когда они сокращаются, то нога сгибается в коленном суставе.

Вспомогательный аппарат мышц

Синовиальные сумки являются важными дополнениями и вспомогательными образованиями для мышечного аппарата. Они представляют собой небольшие щелевидные полости, которые образованы при помощи специальной синовиальной оболочкой. Внутри каждой такой сумки находится синовиальная жидкость. Они располагаются между выступающими участками костей, мягкими тканями, непосредственно в клетчатке.

Такие сумки могут быть нескольких вариантов:

  1. подкожные расположены на выпуклом месте сустава. Они часто подвергаются частым и резким сгибаниям;
  2. подфасциальные находятся непосредственно под фасцией;
  3. подмышечные, что лежат под мышцами;
  4. подсухожильные находятся под сухожилиями соответственно.

Начинают появляться синовиальные сумки уже после рождения человека, в течение жизни. Их количество увеличивается с возрастом. Их объём также со временем только растёт. Появляются такие сумки вследствие нагрузки, трения и давления в области коленного сустава. Таким образом, опорно-двигательный аппарат приспосабливается. Синовиальные сумки в области коленного сустава развиваются в большом количестве, т.к. это очень подвижный сустав. Некоторые сумки могут сообщаться непосредственно с полостью сустава. Другие – нет.

Для исследования синовиальной сумки во врачебной практике используют инструментальные и клинические методики. Сначала специалист производит визуальный осмотр и пальпацию. При поражении такой синовиальной сумки, врачу важно установить функциональность и сохранность самого сустава, насколько он активен.

Среди инструментальных методов часто применяют:

  • рентгенографию;
  • артропневмографию;
  • пункцию.

Некоторые патологии затрагивают и синовиальные сумки. Это такие пороки развития, как:

  • бурсит или воспаление. Проявляется эта проблема припухлостью, болезненностью в этом месте, повышением температуры. При этом нарушается функция соответствующего сустава. Лечение такого недуга направлено на устранение воспалительного процесса, а также его причин. Для этого дополнительно сустав иммобилизуется, а также назначается физиотерапия. В случае, когда бурсит носит гнойный характер, то единственный выход из сложившейся ситуации – хирургическое вмешательство.
  • Артрит – ещё одна причина, из-за которой поражается коленный сустав. Это могут быть реактивные, хронические, острые артриты. Каждый из них подразумевает своё лечение. При этом прогноз обычно благоприятный, если вовремя начать предпринимать какие-либо терапевтические действия.
Читать также:  Состав колена

Нервы колена

Строение колена подразумевает, что крупнейшим нервом там служит подколенный. Он находится сзади сустава. Это часть большого седалищного нерва, проходящего в стопе и голени. Его главная задача – обеспечить чувствительность и двигательную способность всех этих областей ноги.

Несколько выше колена подколенный нерв разделяется на 2:

  1. Малоберцовый нерв сначала охватывает головку крупной малоберцовой кости, а затем проходит на голени (снаружи и сбоку);
  2. Большеберцовый нерв. Находится позади голени.

В случае, если происходит травма колена, то нередко именно эти нервы подвергаются повреждению.

Кровеносные сосуды колена

Согласно анатомии колена, крупнейшие его кровеносные сосуды находятся позади. Они же создают кровоток ещё и в стопе, и голени. Это такие важные сосуды, как:

  • Подколенная вена. Именно по ней кровь движется от периферии к сердцу;
  • Артерия подколенная, по которой кровь движется от сердца.

Типичные травмы

Более 20 миллионов человек каждый год обращаются за помощью к медикам в связи с проблемами в коленном суставе. Строение колена очень сложное. Поэтому травмы, которые возникают, могут быть разнообразными. Вот лишь часто встречающиеся варианты:

  1. Ушибы – наиболее лёгкая травма. Она возникает в связи с ударом колена сбоку или впереди. Скорее всего ушиб происходит вследствие падения человека или удара о что-либо.
  2. Повреждения или разрывы менисков. Часто наблюдаются у спортсменов. Нередко такое повреждение требует моментального хирургического вмешательства.
  3. Растяжение связок или их разрывы. Возникают из-за действия на колено серьёзной травматической силы (падение, автомобильные аварии и т.д.).
  4. Вывихи. Появляются достаточно редко. Чаще всего это следствие сильных травм колена.
  5. Переломы. Большее количество случаев приходится на людей преклонного возраста. Такую серьёзную травму они получают вследствие падения.
  6. Повреждение хряща. Такая проблема является частым спутником вывиха, ушиба коленного сустава.

Лечение подобных травм может происходить несколькими методами. Терапия включает в себя:

  • Предоставление покоя больному колену. Поэтому придётся на некоторое время прекратить активные тренировки. При необходимости даже придётся некоторое время использовать костыли;
  • Холодные компрессы, которые помогают справиться с отёком. Это могут быть примочки в виде марли, смоченной в холодной воде или же обычный лёд, который можно сделать самостоятельно;
  • Возвышенное положение конечности.

Очень важно при получении травмы сразу же отправиться к врачу. Лечить проблему необходимо начать как можно раньше. В противном случае есть вероятность на всю жизнь получить проблему с коленом. А самым серьёзным последствием является полное обездвиживание сустава. Поэтому рисковать своим здоровьем не стоит и затягивать проблемы с коленным суставом нельзя.

Строение колена

В суставе возможны движения [1][2] :

фронтальная ось — сгибание и разгибание стопы;

сагиттальная ось — незначительное отведение и приведение.

Большеберцовая и малоберцовая кости охватывают блок таранной кости наподобие вилки. Суставная капсула сзади и по бокам прикрепляется к краям сочленяющихся поверхностей, а спереди на полсантиметра отступает от них. Связки располагаются на боковых поверхностях сустава [3] :

на внешней стороне сустава расположены передняя и задняя таранно-малоберцовые и пяточно-малоберцовая связки — все они расходятся веерообразно, начинаясь на латеральной лодыжке: передняя таранно-малоберцовая связка (лат. ligaméntum talofibuláre antérius) крепится к шейке таранной кости, задняя таранно-малоберцовая связка (лат. ligaméntum talofibuláre postérius) — к заднему отростку таранной кости, а пяточно-малоберцовая связка (лат. ligaméntum calcaneofibuláre) спускается вниз, оканчиваясь на наружной поверхности пяточной кости;

на внутренней стороне голеностопного сустава расположена дельтовидная (медиальная) связка (лат. ligaméntum deltoídeum seu mediále), которая начинается на внутренней (медиальной) лодыжке и делится на четыре части:

большеберцово-ладьевидная часть (лат. pars tíbionaviculáre) прикрепляется к ладьевидной кости стопы,

большеберцово-пяточная (лат. pars tíbiocalcánea) крепится к пяточной кости и

передняя и задняя большеберцово-таранные части (лат. pártes tíbiotaláres antérior et postérior), прикрепляющиеся к таранной кости.

Движения в голеностопном суставе — сгибание и разгибание, пронация и супинация, вращательные движения.

Подъемная сила мышц. Факторы влияющие на величину подъемной силы.

Силу мышц определяют по вели­чине того груза, который мышца при своем максимальном сокращении может поднять на определенную вы­соту. Такую силу принято называть подъемной силой мышцы. Сила раз­ных мышц неодинакова. Она зави­сит от числа мышечных волокон от площади поперечного сечения этих волокон. Сравнивая равновеликие веретенообразную мышцу с продоль­ным направлением длинных мышеч­ных волокон и перистую мышцу с косым направлением большего числа коротких мышечных волокон, мы установим, что перистая мышца сильнее. Показателем силы мышцы служит ее физиологический поперечник – площадь поперечного сечет всех ее мышечных волокон (рис. 32). Величину (размеры) мышцы характеризует ее анатомический поперечник, – поперечное сечение мышцы наиболее широкой ее части.

Вращающая сила мышцы зависит не только от ее физиологического поперечника и подъемной силы, но и от угла прикрепления мышцы к костям. Чем больше угол, по которым мышца прикрепляется к кости, тем большее действие она может оказать на эту кость. Для увеличения угла прикрепления мышц к костям служат блоки.

Читать также:  Форма плечевого сустава

Виды работы мышц (статическая, динамическая, уступающая, преодолевающая, удерживающая)

Статическая работа мышц — процесс сокращения мышц, необходимый для поддержания тела или его частей в пространстве. Она характеризуется тем, что напряжение мышц развивается без изменения длины последних и без активного перемещения движущихся звеньев (конечностей) и всего тела. В процессе труда статическая работа связана с фиксацией орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, а также с приданием человеку рабочей позы.Статическая работа мышц это такой процесс, при котором мышечные клетки возбуждаются, все мышечные волокна напрягаются, но в то же время не происходит сокращения их, а значит, мышца в течение определенного промежутка времени остается в напряженном упругом состоянии. Такая статическая работа мышц обеспечивает сохранение на протяжении определенного времени нужного положения тела человека или же его отдельных частей.

При статической работе повышается обмен веществ, увеличивается расход энергии, хотя и в меньшей степени, чем придинамической работе. Статическая работа более утомительна, чем динамическая, поскольку напряжение мышц длится непрерывно без пауз, не допуская их отдыха, Помимо этого, при статической работе кровообращение в работающих мышцах затруднено, происходит уменьшение в них объемного кровотока, уменьшение поступления кислорода и переход на анаэробное энергетическое обеспечение с накоплением большого количества молочной кислоты, пропорционально величине статического напряжения.

Статическая работа в зависимости от характера деятельности мускулатуры может быть разделена на два вида:

Статическая работа по удержанию орудий и предметов труда в процессе выполнения человеком производственных операции. Это достигается путем тетанического сокращения мышц, возникающего под влиянием мощных нервных импульсов.

Статическая работа, направленная на удержание позы. Эта работа обеспечивается за счет тонических сокращений, она отличается малыми затратами энергии и может продолжаться более длительное время.Ничто не утомляет нас больше, чем ста­тическая работа мышц.

Динамическая работа мышц, как показывает само название, есть работа движения. Наиболее характерными примерами такой работы могут служить бег, пилка дров, ручная косьба, игра в лаун-теннис. При динамической работе мышцы сокращаются ритмически, попеременно сгибатели и разгибатели. Например, при пилке дров рука сгибается благодаря сокращению бицепса, активно тратя при этом определенную энергию, но затем она пассивно разгибается благодаря активному сокращению разгибателя. Таким образом, мышцы то работают, то отдыхают. Если эта смена будет все более ускоряться, то и активное сокращение каждой также будет учащаться. Соответственно частоте и силе сокращения будет возрастать и трата энергии, а следовательно, и степень утомления мышцы.

Удерживающая работа выполняется вследствие напряжения мышц без изменения их длины (изометрический режим напряжения). Она ха­рактерна для поддержания статической позы тела, удержания какого-либо предмета (пр., штанги, гантели) и т.п.

Преодолевающая работа выполняется вследствие уменьшения длины мышц при их напряжении (миометрический режим напряжения). Пре­одолевающая работа мышц при выполнении двигательных действий встречает­ся чаще всего. Она даёт возможность перемещать собственное тело или какой-либо груз в соответствующих движениях, а также преодолевать силы трения или эластичного сопротивления (пр., сгибание-разгибание рук в упоре на брусьях).

Уступающая работа выполняется вследствие увеличения длины напряжённой мышцы(плиометрический режим напряжения). Благодаря усту­пающей работе мышц происходит амортизация в момент приземления в прыж ках, беге и т.п. Нередко в уступающих фазах движения проявляются макси­мальные величины силы. В частности, установлено, что в уступающем режиме мышцы могут проявить силу на 50-100% больше, чем в удерживающем и пре­одолевающем режимах.

Одно- дву- и многосуставные мышцы. Особенности их работы.

Односуставная мышца прикрепляется к смежным костям и действует на один сустав. Двух- и многосуставные мышцы чаще всего располагаются более поверхностно, имеют более длинные сухожилия, которые перекидываются через два и большее число суставов. Некоторые мышцы не перекидываются через суставы и не действуют на них. Они только одним своим концом прикрепляются к костям (мимические, мышцы языка, промежности), другим вплетаются в кожу или другие ткани.

Тонус и состояние мышц.

Тонус (от лат. tonus — напряжение) — рефлекторное напряжение мышц, которое зависит от характера достигающих их нервных импульсов (нервно-мышечный тонус) и от происходящих в них метаболических процессов (собс­твенный тонус мышц).В норме мышца не бывает совершенно расслабленной. Это обусловлено тем, что в ответ на эфферентную импульсацию, поступающую из головного мозга, и на афферентную, обусловленную раздражением проприорецепторов, попереч­нополосатые мышцы находятся в постоянном напряжении (тонусе), которое принято называть контрактильным или фазическим мышечным тонусом.От контрактильного мышечного тонуса и возникающей при его повышении спастики следует отличать пластический тонус мышц, характеризующийся мы­шечной ригидностью. При повышении тонуса мышц по пластическому типу мышечное сопротивление, выявляемое при пассивных движениях, равномер­но, как при сгибании-разгибании свинцовой трубки (симптом свинцовой труб­ки). Пластический тонус мышц определяется состоянием экстрапирамидных подкорковых структур (см. главу 5).Мышечный тонус обеспечивает подготовку к движению, сохранность рав­новесия и позы. При сохранении фиксированной позы и при движениях воз­никает сокращение одних мышц и расслабление других. Соотношение тону­са мышц, агонистов и антагонистов (их реципрокность) изучал английский физиолог Ч. Шеррингтон (Sherrington Ch., 1857-1952). При нарушении ин­нервации мышцы тонус ее снижается. Если же периферические двигательные нейроны и сопряженные с ними спинальные рефлекторные дуги сохранны, а нарушен контроль за состоянием периферических двигательных нейронов со стороны церебральных структур, мышечный тонус обычно повышается.Состояние тонуса мышц оценивается в процессе наблюдения за активными движениями больного, при осмотре и ощупывании его мышц, при пассивных изменениях положения в пространстве частей тела больного. Снижение или отсутствие мышеч­ного тонуса называется гипотонией или атонией мышц; высокий мышечный тонус — мышечной гипертонией.При параличах и парезах изменяется контрак-тильный мышечный тонус. В случае гипотонии (и тем более атонии) мышцы вялые, дряблые, рельеф их не контурируется, при пассивных движениях от­сутствует мышечное сопротивление, при этом объ­ем движений можс1 быть избыточным (симптом Ольшанского), суставы разболтаны. Со временем в таких случаях развивается гипотрофия мышц.

Читать также:  Коленный сустав схема

Разгибание туловища (мышцы спины).

Строение и нестабильность коленного сустава, его лечение

Коленный сустав один из самых сложных суставов у человека, который объединяет надколенник, бедренную и большеберцовую кости в единую подвижную систему. Работа её обеспечивается при помощи хрящей, связок, мышц и сухожилий.

Коленный сустав значительно отличается от строения других суставов. Это объясняется его функциональными особенностями.

Именно коленный сустав перераспределяет вес человека на голеностоп и стопу, компенсирует прыжки и падения.

Значительную нагрузку коленный сустав несет на протяжении всей жизни человека: постоянное сгибание-разгибание при ходьбе по лестнице, во время приседаний и тому подобное.

Коленный сустав соединяет бедренную трубчатую кость с большеберцовой. Впереди находится так называемый надколенник. Это кость небольшого размера, она имеет округлую форму.

Низ бедренной кости заканчивается двумя шарообразными выпуклостями. Они называются мыщелки и покрыты суставным хрящом. Именно они и образуют поверхность сустава на бедренной кости. При этом бедренные мыщелки образуют желоб, по которому двигается надколенник.

Большоберцовая кость имеет плоскую поверхность. Она также покрыта хрящевыми образованиями, которые имеют более жесткую структуру.

Суставной хрящ плотный, эластичный, гладкий. Его толщина в колене варьируется от 5 до 6 мм. Основные функции:

  • снижение трения при движении;
  • компенсация нагрузок при прыжках и падениях.

В примитивном рассмотрении коленный сустав выглядит как шар (мыщелки бедренной кости), лежащий на плоской поверхности (большоберцовая кость). Стабильность сустава достигается за счет менисков.

Мениск – это образование из хрящевидной ткани, имеющее клиновидную форму. К краям они толще, в центре – тоньше. Структура ткани – волокнистая.

Ко всем составляющим колена мениски прикрепляются с помощью усиленных связок так, что края менисков жестко закреплены, а сам мениск может смещаться. За счет этого достигается вращательное движение конечности.

Основная функция мениска – стабильная работа сустава и рациональное распределение веса тела.

Связки — плотная соединительная ткань, которая фиксирует движение костей относительно друг друга. Они идут от мыщелков бедренной кости, и, соответственно, перекрещиваясь между собой, крепятся спереди и сзади на большеберцовой кости. Такое строение препятствует смещению составляющих сустава.

Сухожилия — это не связки или их разновидность, они скрепляют мышцы с костями.

Из-за особенностей в строении и постоянных физических нагрузок коленный сустав легко травмируется. Группу риска возглавляют спортсмены.

Обычно нарушается хрящ или же рвутся связки. Рассмотрим несколько типичных травматических последствий, вызванных особенностями строения коленного сустава.

Разрыв мениска

Разрыв мениска может произойти происходит из-за:

  • неосторожного разгибания сустава;
  • первичной или вторичной травмы колена;
  • дегенеративных изменений.

Вторичная травма ведет к хроническим последствиям — мениски будут разрушаться при любой физической нагрузке. Легче всего ломается то место, которое уже было сломано, даже если оно успешно зажило.

Хрящ, мениск и весь сустав дегенерируют из-за:

  • подагры;
  • интоксикации;
  • нарушения обмена веществ;
  • излишней массы тела;
  • недостаточной физической нагрузки;
  • хронической или врождённой травмы;
  • чрезмерных силовых упражнений;
  • стоячей работы.

Комбинирование травмы

Возможна комбинированная травма, при которой хрящ подвергается травматическому воздействию вместе с мышцами, жировым телом, связками – всеми составляющими сустава. Из-за смещения оторванной части, связки может разрезать, а хрящ ломается, при этом развивается хондромаляция.

Симптоматика

Диагностировать повреждение сложно из-за своеобразности симптомов. Главное «затруднение» при диагностике заключается в симптомах реактивного воспаления. Самолечение недопустимо.

Сильная локальная боль в месте повреждения, невозможность сгибания и разгибания, отёчность, возникший ушиб или надрыв, наличие выпота или гемартроза – характерные признаки комбинированной травмы. Такие симптомы свидетельствуют о том, что мениск ущемлён или раздавлен, но он не отделился от капсулы. Если приступить к лечению на данном этапе, то от травмы можно полностью избавиться без каких-либо последствий. Но в любом случае необходимо быть осторожным, так как повторный разрыв мениска более чем вероятен при следующем повреждении или чрезмерной нагрузке.

Через две недели после полученной травмы, если не предпринималось никакого лечения, возникают следующие симптомы:

  • блокирование сустава;
  • сильная локальная боль;
  • инфильтрация капсулы;
  • выпот.

Диагностика

Чтобы поставить окончательный диагноз проводятся определённые тесты, которых достаточно много:

  • на разгибание (Ланд, Байков, Роше);
  • компрессионные;
  • медиолатеральный;
  • ротационный (Штейман-Брагард).

Чтобы определить, насколько повреждён коленный сустав, хрящ, мышцы или связки проводят блокаду сустава.

Главным симптомом, по которому у врача появляется подозрение на разрыв мениска, является локальная боль, которая только лишь усиливается при движении голени вовнутрь. Сопутствующие:

  • отёчность;
  • припухлость;
  • щелчок или перекат;
  • симптом блокады;
  • инфильтрация.

Также проводится рентгеновское обследование. На рентгенограмме можно увидеть, что отделы суставной щели сузились, как при деформирующем артрозе. В таких случаях лечение – параклинический метод.

Нельзя установить такой диагноз, особенно когда комбинированно повреждён не только мениск, но и хрящ, связки, мышцы, суставная сумка и другие элементы системы, исключительно по одному признаку – проводится несколько исследований и лишь потом выносится вердикт и назначается лечение.

Источники:

Анатомия колена: кости, мышцы, связки коленного сустава

http://studfiles.net/preview/3539398/page:20/

http://sustavus.com/stroenie/kolennyj-sustav/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector