Лекция 2. Суставы и связочный аппарат.

Учение о соединениях костей (артрология)

Скелет вместе с мышцами выполняет функции опоры и движения благодаря тому, что все кости соединены между собой и образуют подвижные костные рычаги. При этом кости образуют пассивную, а мышцы – активную часть опорно-двигательного аппарата. Характер соединений зависит от функции того или иного костного звена.

В теле человека все соединения костей делятся на три большие группы: непрерывные, полусуставы (симфизы) и прерывные (синовиальные) суставы.

Непрерывные соединения – это соединения костей с помощью различных видов соединительной ткани. При этом нет суставной щели или полость между костями. Непрерывные соединения весьма прочны, однако отсутствует их подвижность. Различают фиброзные (синдесмоз, межкостные перепонки, швы), хрящевые (синхондрозы) и костные соединения (синостозы) (рис. 15).

Симфизы (от греч. symphysis – срастание) также представляют собой хрящевые соединения без суставной капсулы с щелевидной полостью (межпозвоночные симфизы, лобковый симфиз и симфиз грудины). Соединяющиеся кости связаны волокнистым хрящом вплетающимся в надкостницу и в хрящ.

Суставы, или синовиальные соединения (articulationes synoviales), представляют собой прерывные соединения костей, у которых между соединяющимися костями всегда имеется «прерывность» – суставная щель. Каждый сустав имеет следующие анатомические элементы: суставные поверхности костей, покрытые суставным хрящом, суставную капсулу, суставную полость, синовиальную жидкость (рис. 16). Суставные поверхности покрыты, как правило, гиалиновым хрящом. Чем больше нагрузка, тем толще хрящ. Суставной хрящ состоит на 80% из воды, защищает суставные концы кости от механических воздействий, уменьшая давление и равномерно распределяя его.

Суставная капсула (capsula articularis), прикрепляющаяся вблизи краев суставных поверхностей сочленяющихся костей или на некотором расстоянии от них, прочно срастается с надкостницей, образуя замкнутую суставную полость. Капсула состоит из двух слоев.

Наружный слой представлен толстой прочной фиброзной мембраной. Местами фиброзная мембрана образует утолщения – связки, укрепляющие суставную капсулу, (в толще капсулы – капсульные связки или вне ее – внекапсульные связки). Связки не только укрепляют сустав, но и направляют, а также ограничивают движения. Они чрезвычайно прочны. Связки выполняют также функцию пассивных тормозов, ограничивая движения в суставе.

Внутренний слой суставной капсулы образован тонкой гладкой блестящей синовиальной мембраной, вырабатывающей синовиальную жидкость и гиалуроновую кислоту. Синовиальная жидкость смачивает покрытые хрящом суставные поверхности, устраняет их трение друг о друга и осуществляет трофику суставного хряща.

В норме у живого человека суставная полость представляет собой узкую щель, расположенную между покрытыми хрящом суставными поверхностями и ограниченную синовиальной мембраной.

Суставные поверхности редко полностью соответствуют друг другу по форме. Для достижения конгруэнтности (congruens – согласный между собою, соответствующий) в суставах имеется ряд вспомогательных образований – хрящевых дисков, менисков, губ (рис. 17). Диск, как правило, разделяет суставную полость на два этажа. Мениски – это несплошные хрящевые или соединительнотканные пластинки полулунной формы, расположенные между суставными поверхностями. Суставная губа, расположенная по краю вогнутой суставной поверхности, дополняет и углубляет ее. К вспомогательным образованиям суставов относятся и синовиальные сумки, синовиальные влагалища – небольшие полости, образованные синовиальной мембраной и заполненные синовиальной жидкостью.

В зависимости от количества суставных поверхностей суставы делятся на простые (две суставные поверхности), сложные (более двух), комбинированные и комплексные. Если 2 (или более) самостоятельных сустава функционируют совместно, то они называются комбинированными, например оба височно-нижнечелюстных сустава. Комплексные – это суставы, в которых между сочленяющимися поверхностями имеются диск или мениск, разделяющие полость сустава на два отдела.

Движения в суставах совершаются вокруг фронтальной, сагиттальной и продольной осей вращения. Вокруг фронтальной оси выполняются сгибание и разгибание, при которых угол между сочленяющимися костями уменьшается или увеличивается (например, при сгибании в локтевом суставе угол между плечом и предплечьем уменьшается, а при разгибании увеличивается до 180°, конечность выпрямляется). Вокруг сагиттальной оси осуществляются приведение, при котором одна из сочленяющихся костей (конечность) приближается к срединной плоскости (к туловищу),

и отведение, при котором кость (конечность) удаляется от нее. При вращении кость поворачивается вокруг своей продольной оси в ту или иную сторону. Круговое движение – это последовательное движение вокруг всех осей, при котором свободный конец движущейся кости или конечности, например, кисть руки, описывает окружность.

Форма сочленяющихся поверхностей определяет количество осей, вокруг которых может совершаться движение. В зависимости от этого суставы делятся на одно-, двух- и многоосные.

Суставы цилиндрической и блоковидной формы являются одноосными. Эллипсовидный, мыщелковый и седловидный суставы являются двухосными. Шаровидный и плоский суставы – многоосные. Плоские суставы также относятся к многоосным. Движения в них, хотя и могут производиться вокруг трех осей, отличаются малым объемом (межзапястные, предплюснеплюсневые суставы).

Соединения костей черепа

Соединения костей черепа – это преимущественно фиброзные соединения (швы). В области лицевого черепа швы ровные, гладкие, плоские (гармоничные); в случае мозгового черепа швы зубчатые, между теменной костью и чешуей височной кости – чешуйчатый шов. Лишь нижняя челюсть образует с черепом синовиальное соединение – височно-нижнечелюстной сустав, подкрепленный связками.

Позвоночный столб образует с черепом атлант затылочный, срединный и латеральные атлантоосевые суставы.

Соединения костей туловища

Позвонки связаны между собой с помощью различного вида соединений. Между телами позвонков имеются межпозвоночные диски, толщина которых в грудном отделе 3–4 мм, в шейном – 5–6 мм, в поясничном – 10–12 мм. Диск состоит из расположенного в центре студенистого ядра (остаток хорды) окруженному фиброзным кольцом. Благодаря такому строению диски прочные, упругие, а соединенные ими позвонки обладают некоторой подвижностью.

Передняя и задняя продольные связки, образованные плотной волокнистой оформленной соединительной тканью, укрепляют соединения тел позвонков. Передняя связка проходит по передней поверхности тел позвонков, прочно срастается с межпозвоночными дисками. Задняя продольная связка проходит вдоль задней поверхности тел позвонков в позвоночном канале.

Суставные отростки позвонков соединены между собой и образуют дугоотростчатые суставы, остистые укреплены межостистыми и надостистой связками. Поперечные отростки соединены между собой межпоперечными связками.

Межпозвоночные диски у детей относительно толще, чем у взрослых людей, с возрастом их толщина уменьшается, они становятся менее эластичными, студенистое ядро уменьшается в размерах, периферическая зона фиброзного кольца частично замещается хрящом и даже окостеневает.

Позвоночник человека имеет изгибы. Выпуклости позвоночного столба, обращенные вперед, называются лордозами, назад – кифозами. Шейный лордоз переходит в грудной кифоз, который в свою очередь сменяется поясничным лордозом, а затем крестцово-копчиковым кифозом. Функциональная роль изгибов очень велика. Благодаря им удары, толчки и сотрясения, передающиеся позвоночнику при различных движениях, падении, ослабляются и не достигают черепа и, главное, мозга. Изгибы отличают позвоночник человека от позвоночника других животных и связаны с вертикальным положением тела и прямохождением.

Позвоночный столб человека обладает большой подвижностью. Этому способствуют упругие межпозвоночные диски, строение позвонков, их суставных отростков, связочного аппарата и мышц, а также большое число соединений, движения в которых на протяжении всего позвоночника как бы суммируются.

Движение позвоночника осуществляется вокруг трех осей:

1) поперечной оси – сгибание позвоночника вперед (флексия) и разгибание назад (экстензия); амплитуда этих движений 170–245°;

2) сагиттальной оси – боковое сгибание вправо и влево, общий размах движений около 165°;

3) продольной оси (вертикальной) – вращательные движения (ротация), общий размах – около 120° и круговое движение.

В шейном и поясничном отделах размах движений наибольший. Объем движений в шейном отделе: сгибание 70–79°, разгибание 95–105°, вращение 80–85°. В поясничном отделе толстые межпозвоночные диски способствуют большей подвижности (сгибание–разгибание – до 50°), строение суставных отростков задерживает ротацию и боковые движения.

Грудная клетка. Грудная клетка образована соединенными между собой грудными позвонками, ребрами и груди-

ной. Ребра сочленяются с позвонками с помощью реберно-позвоночных суставов. Благодаря таким соединениям составляющих ее костей грудная клетка обладает подвижностью. При вдохе и выдохе происходит вращение задних концов ребер в реберно-позвоночных суставах, одновременно смещаются и ребра, и грудина. При вдохе передние концы ребер и грудина поднимаются, межреберные промежутки расширяются, размеры грудной полости увеличиваются. При выдохе происходит опускание, ребер и грудины, уменьшение межреберных промежутков и объема грудной полости.

Грудная клетка имеет четыре стенки. Передняя стенка образована грудиной и реберными хрящами, боковые – ребрами, задняя – грудными позвонками и задними концами ребер. Грудная клетка человека по форме напоминает неправильной формы бочку, она расширена в поперечном направлении и уплощена в передне-заднем. Через верхнюю апертуру грудной клетки, которая ограничена первым грудным позвонком сзади, первой парой ребер и верхним краем грудины спереди, проходят трахея, пищевод, крупные кровеносные и лимфатические сосуды, нервы. Нижняя апертура грудной клетки, ограниченная XII грудным позвонком закрывается куполом диафрагмы.

Соединения костей нижней конечности

Две тазовые кости пояса нижних конечностей, соединяясь между собой с помощью лобкового симфиза и с крестцом сзади, образуют таз. Кости свободной нижней конечности соединяются между собой суставами, а бедренная кость с тазовой костью образует тазобедренный сустав. Кроме того, между диафизами костей голени натянута межкостная перепонка голени.

Крестцово-подвздошный сустав образован ушковидными поверхностями тазовой кости и крестца. Подвижность в этом суставе очень мала. Лобковый симфиз также укреплен связками. Передняя стенка таза короткая, это лобковый симфиз, образованный обращенными друг к другу симфизиальными поверхностями лобковых костей, которые покрыты хрящом и соединены между собой межлобковым диском, в котором находятся щель, и задняя поверхность лобковых костей. Задняя стенка таза длинная, сформирована крестцом и копчиком, боковые стенки образованы внутренними поверхностями тазовых костей и связками (крестцово-бугорной и крестцово-остистой). Расположенное на боковой стенке запирательное отверстие закрыто одноименной мембраной.

Малый таз ограничен ветвями лобковых и седалищных костей, седалищными буграми, крестцово-бугорными связками, крестцом и копчиком. У женщин таз шире и ниже, а все его размеры больше, чем у мужчин. Кости женского таза тоньше, чем у мужского. Крестец у мужчин более узкий и вогнутый, а мыс выдается вперед. У женщин крестец шире и более уплощен, мыс выражен в меньшей степени, чем у мужчин. Нижняя апертура (отверстие) женского таза шире,

Половые отличия женского таза сводятся в основном к его большим размерам, объему и увеличению нижней апертуры по сравнению с мужским тазом. Это связано с выполняемой функцией – таз является вместилищем развивающегося в матке плода, который во время родов покидает полость таза через нижнюю апертуру. Таз как целое претерпел в процессе эволюции значительные изменения в связи с прямохождением.

Стопа – орган опоры и передвижения – несет на себе всю тяжесть человеческого тела. Это накладывает существенный отпечаток на ее строение и характер соединения костей. Соединения костей стопы многочисленны. Суставы укреплены прочными связками. Толстая прочная медиальная (демгговидная) связка, которая начинается на медиальной лодыжке и прикрепляется к ладьевидной, таранной и пяточной костям, фиксирует голеностопный сустав с внутренней стороны стопы. От латеральной лодыжки отходят к соответствующим костям таранно-малоберцовые передняя и задняя, а также пяточно-малоберцовая связки. Суставы костей предплюсны укреплены тыльными и подошвенными связками, межкостными связками, среди которых особую роль играет чрезвычайно прочная короткая внутрисуставная межкостная таранно-пяточная связка. Наибольшей прочностью обладает длинная подошвенная связка, которая перекидывается между нижней поверхностью пяточной кости и основаниями II–V плюсневой кости.

У человека сводчатая стопа представлена пятью продольными и одним поперечным сводами (дугами), которые обращены выпуклостью кверху (рис. 14). Своды образованы сочленяющимися между собой костями предплюсны и плюсны. Каждый продольный свод начинается от одной и той же точки пяточной кости – пяточного бугра – и включает кости предплюсны и соответствующую плюсневую кость.

В результате формируется поперечный свод стопы. В его образовании принимают участие ладьевидная, клиновидные и кубовидная кости. Конструкция стопы в виде сводчатой арки у живого человека поддерживается благодаря форме костей, прочности связок и тонусу мышц. Для укрепления продольных сводов стопы наиболее важны длинная подошвенная связка, подошвенный апоневроз, подошвенная пяточно-ладьевидная связка, для поперечного свода – глубокая поперечная плюсневая и межкостные плюсневые связки.

		Рис. 16. Строение сустава: 1 – надкостница, 2 – кость, 3 – суставная капсула, 4 – суставной хрящ, 5 – суставная полость
Рис. 15. Непрерывные соединения костей и полусустав: А – синдесмоз: 1 – межкостная перепонка предплечья; Б – синхондроз: 2 – межпозвоночный диск; В – полусустав: 3 – лобковый симфиз

Рис. 17. Различные виды суставов, имеющие вспомогательные образования: А – коленный сустав, правый; на горизонтальном разрезе видны суставная капсула и крестообразные связки (отрезаны), а также проксимальный эпифиз большеберцовой кости с менисками: 1 – связка надколенника, 2 – поднадколеиниковая сумка, 3 – поперечная связка колена, 4 – суставная капсула, 5 – латеральный мениск, 6 – малоберцовая коллатеральная связка (перерезана), 7 – задняя крестообразная связка, 8– медиальный мениск, 9– большеберцовая коллатеральная связка (перерезана), 10 – передняя крестообразная связка; Б – грудино-ключичный сустав (правый сустав вскрыт): 1 – суставной диск, 2 – суставная капсула, 3 – межключичная связка, 4 – передняя грудино-ключичная связка, 5 – реберно-ключичная связка, 6 – ключица, 7 – I ребро, 8 – рукоятка грудины; В – акромиально-ключичным сустав (правый), связки лопатки: 1 – клювовидно-акромиальная связка, 2 – трапециевидная связка, 3 – коническая связка, 4 – акромиальный конец ключицы, 5 – клювовидный отросток, 6 – верхняя поперечная связка лопатки, 7 – лопатка, 8 – суставная губа, 9 – суставная впадина лопатки, 10 – акромион, 11 – акромиально-ключичный сустав, видна акромиально-ключичная связка