Формирование костной системы и суставов у детей и подростков. Учебное пособие

правило, синовиальные сумки располагаются между поверхностью кости и движущимися возле нее сухожилиями отдельных мышц. Сумки устраняют трение друг о друга соприкасающихся поверхностей сухожилий, костей.

3.Симфизы(полусуставы)—третийвидсоединенийкостей, они имеют небольшую щель в хрящевой или соединительной прослойке между соединяющимися костями (переходная форма от непрерывных соединений к прерывным).

Биомеханика суставов

В суставах, в зависимости от строения (форма, изогнутость, размер) сочленяющихся поверхностей, движения могут совершаться вокруг различных осей. В биомеханике суставов выделяют следующие оси вращения: фронтальную, сагиттальную и продольную. Вокруг указанных осей можно производить различные виды движений. Вокруг фронтальной оси выполняют-

ся сгибание (flecxio) и разгибание (ехtensio). При сгибании один из костных рычагов относительно другого движется вокруг оси в таком направлении, что угол между сочленяющимися костями уменьшается (например, сгибание в локтевом суставе: уменьшается угол между плечом и предплечьем). Во время разгибания движение происходит в обратном направлении. Угол в суставе между костями увеличивается до 180°, происходит выпрямление (конечности или туловища) после положения при сгибании. Во-

круг сагиттальной оси осуществляются приведение (аdductiо) и

отведение(аbductiо).Вслучаеприведенияоднаизсочленяющихся костей приближается к срединной плоскости, при отведении удаляется от нее. При вращении (rotatio) кость вращается в ту или иную сторону вокруг своей продольной оси. Круговое движение (сircumductio) — это последовательное движение вокруг всех осей, при котором свободный конец движущейся кости или конечности, например кисть руки, описывает окружность.

Размах (объем) движений в суставах зависит прежде всего от разности угловых величин (выражают в угловых градусах), сочленяющихся поверхностей. Чем больше эта разность, тем больше размах движений. При почти равной протяженности суставных

21

поверхностей объем движений в суставах незначителен. На величину объема движений в суставах влияют также количество и расположение связок, укрепляющих сустав, положение и степень растяжимости мышц, окружающих сустав.

Классификация суставов осуществляется по нескольким признакам:

1.Взависимостиотчисласуставныхповерхностейвыделя-

ют простой сустав (articulatio simplex), образованный только двумя суставными поверхностями и сложный сустав(articulatio composita), образованный тремя и более суставными поверхностями.

2.По сложности различают комплексный и комбиниро-

ванный суставы. Комплексный сустав характеризуется наличи-

ем между сочленяющимися поверхностями суставного диска и мениска, который делит полость сустава на два этажа. Комбинированный сустав представлен двумя анатомически изолированными суставами, действующими совместно (например, правый и левый височно-нижечелюстные суставы).

3.По биомеханике выделяют три вида суставов: 1) суставы

содной осью движения (одноосные); 2) суставы с двумя осями движения (двуосные); З) суставы с многими осями движения, из которых три основные (многоосные, или трехосные). Различают два варианта одноосных суставов.

Суставы с одной осью движения (одноостные) включают два варианта . Цилиндрический сустав—выпуклая суставнаяповерх-

ность представляет собой отрезок поверхности цилиндра. Сочленяющаяся с ней суставная поверхность другой кости имеет суставнуювпадинутакойжеформы.Осьцилиндрическогосуставасовпадает с длинной осью сочленяющихся поверхностей (сочленение атланта с зубом осевого позвонка, проксимальный и дистальный лучелоктевойсуставы).Посколькудвижениевназванныхсуставах происходит вокруг продольной оси, оно называется вращением. Блоковидный сустав на суставной поверхности цилиндрической формы имеет костный гребешок, а на соответствующей суставной впадине — направляющая бороздка. Блоковидной формы суставная поверхность располагается поперечно по отношению к длин-

22

нику костей, образующих сустав. Это например, межфаланговые суставы кисти и стопы. Движение в блоковидном суставе происходит вокруг поперечной оси, расположенной во фронтальной плоскости. Вокруг нее возможны сгибание и разгибание.

Суставы с двумя осями движения (двуосные). Включают три варианта. Эллипсоидный сустав имеет суставные поверхности, по форме представляющие собой отрезки эллипса в виде головки

исоответствующей ей ямки. Движения в суставе возможны вокругдвухвзаимноперпендикулярныхосей.Примеромможетслужить лучезапястный сустав, имеющий две оси — фронтальную

исагиттальную. Вокруг фронтальной оси происходит сгибание

иразгибание, а вокруг сагиттальной — приведение и отведение. Седловидный сустав образован взаимозахватывающими суставными поверхностями седловидной формы. Выпуклость одной соответствует поверхности вогнутости другой. Движения аналогичны движениям в эллипсоидном суставе и осуществляются вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. Пример — сустав между пястной костью 1-го пальца кисти и костью-трапецией запястья. Мыщелковый сустав — выпуклаясуставная поверхность всегда располагается на выступающем отростке округлой формы, называемом мыщелком. Этот сустав представляет собой как бы переходную форму от блоковидного к эллипсоидному, однако в блоковидном суставе меньше разность в величине и форме сочленяющихся поверхностей, чем в мыщелковом. Последний от эллипсоидного отличается количеством суставных головок:

вэллипсоидном — одна, в мыщелковом — две. В мыщелковом суставе возможны движения вокруг двух осей. Пример — коленный сустав: вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, вокруг продольной вращение,

Многоосные суставы — шаровидные суставы: их выпуклая суставная поверхность (головка) имеет шаровидную форму, а вогнутая−формусоответствующейейвпадины.Суставнаявпадина имеет меньшие размеры, чем головка, поэтому движения в таком суставе могут совершаться свободно и вокруг множества осей. В суставах шаровидной формы возможны различные движения:

23

сгибание и разгибание (вокруг фронтальной оси), приведение и отведение (вокруг сагиттальной оси) и вращение (вокруг продольной оси). Вследствие большой разницы в размерах сочленяющихся поверхностей шаровидный сустав является самым подвижным из всех суставов. Пример — плечевой сустав.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СУСТАВОВ

Общая характеристика суставов детей и подростков

Суставные капсулы суставов новорожденного туго натянуты, а большинство связок отличается недостаточной дифференцировкой образующих их рыхло расположенных волокон. Наиболее интенсивно происходит развитие суставов в возрасте до 2–3 лет в связи с нарастанием двигательной активности ребенка. У детей 3–8 лет размах движений во всех суставах увеличивается, одновременно ускоряется процесс коллагенизации суставной капсулы, связок. В период с 9 и до 12–14 лет процесс перестройки суставного хряща замедляется. Формирование суставных поверхностей, капсулы и связок завершается в основном в подростковом возрасте (13–16 лет).

Характеристика отдельных суставов

Позвоночник. У новорожденного межпозвоночные диски имеют большие размеры, лучше выражены суставные отростки позвонков, тогда как тела позвонков, поперечные и остистые отростки развиты относительно слабо. Хрящевой слой, покрывающий верхнюю и нижнюю поверхности межпозвоночных дисков, у детей толще, чем у взрослых. Фиброзное кольцо хорошо развито, четко отграничено от студенистого ядра. Особенностью межпозвоночных дисков является их обильное кровоснабжение. Артериолы, проникающие в межпозвоночные диски, анастомозируют между собой в толще диска, а по его периферии — с артериолами надкостницы. Окостенение краевой зоны позвонков в подростковом и юношеском возрасте ведет к регрессу кровеносных сосудов межпозвоночного диска.

24

Грудная клетка колоколообразной формы, подгрудинный угол равен 90–95°. Вследствие почти горизонтального расположения ребер верхняя апертура грудной клетки находится в горизонтальной плоскости, а яремная вырезка грудины проецируется на уровне 1-го грудного позвонка. В грудном возрасте межреберные промежутки становятся шире вследствие опускания ребер. Величина подгрудинного угла уменьшается до 85–90°. К концу ясельноговозрастапереднезаднийипоперечныйразмерыгрудной клетки становятся одинаковыми, увеличивается угол наклона ре- бер.Подгрудинныйуголуменьшаетсядо60–70°.Яремнаявырезка грудины проецируется на уровне 1-го грудного позвонка. Только к концу младшего школьного возраста поперечный размер грудной клетки преобладает над переднезадним. В подростковом возрасте происходит окончательное формирование грудной клетки, уровень яремной вырезки соответствует 3-му грудному позвонку.

Плечевой сустав. Суставная впадина лопатки у новорожденного плоская, овальной формы, суставная губа невысокая. Суставная капсула натянута, срастается с короткой и хорошо развитой клювовидно-плечевой связкой, что ограничивает объем движений в суставе. В период ясельного возраста суставная впадина приобретает форму, типичную для взрослого человека. Суставная капсула становится более свободной, клювовидно-плечевая связка удлиняется.

Локтевой сустав. У новорожденного локтевая и лучевая коллатеральные связки связаны с фиброзными волокнами туго натянутой суставной капсулы. Кольцевая связка лучевой кости у новорожденного слабая. Окончательное формирование капсулы и связок локтевогосуставапроисходит к началуподростковогопериода.

Лучезапястный сустав, суставы кисти. У новорожден-

ного фиброзная мембрана капсулы лучезапястного сустава тонкая, местами между отдельными пучками ее волокон имеются промежутки, заполненные рыхлой клетчаткой. Суставный диск лучезапястного сустава непосредственно переходит в хрящевой дистальный эпифиз лучевой кости. Движения в лучезапястном суставе и суставах кисти ограничены вследствие недостаточного

25

соответствия сочленяющихся костей (угловатая форма хрящевых закладок). Только к завершению периода окостенения костей кистипроисходитполное(окончательное)формированиесуставных поверхностей, капсул и связок ее суставов.

Тазобедренный сустав. Вертлужная впадина у новорожденного овальной формы, глубина ее значительно меньше, чем у взрослого. Вследствие небольшой глубины вертлужной впадины большая часть головки бедренной кости расположена выше этой впадины. Суставная капсула тонкая, натянутая, подвздошно-бе- дренная связка развита хорошо; короткая седалищно-бедренная связка еще не сформировалась. В период ясельного возраста головка бедренной кости глубже погружается в полость сустава, круговая зона смещается в сторону шейки бедренной кости, в подростковом возрасте круговая зона уже занимает положение, типичное для взрослого человека (окружает шейку бедра).

Коленный сустав. Медиальный и латеральный мыщелки бедренной кости новорожденного почти одинакового размера, суставная капсула натянута, плотная, подколенные связки не сформированы, а мениски представляют собой тонкие соединительнотканные пластинки. Короткие крестообразные связки коленного сустава в этот период ограничивают размах движений в суставе. В период младшего школьного возраста мыщелки бедренной кости принимают форму, типичную для взрослого человека. Надколенниковая сумка у новорожденного не сообщается с полостью сустава, она формируется в течении первых лет жизни, но в 6 % случаев эта сумка остается и у взрослого независимой от полости коленного сустава.

Голеностопный сустав и суставы стопы. Капсула голено-

стопного сустава новорожденного очень тонкая, связки развиты слабо, особенно медиальная (дельтовидная). Линия поперечного сустава предплюсны почти прямая (у взрослого S-образной формы). С момента начала стояния, хождения, и окостенения костей стопы происходят постепенное укрепление и окончательное формирование суставных поверхностей, связочного аппарата и сводов стопы.

26

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Нормальная физиология. – М.: Медицинское информационное агентство, 2009. – 520 с.

2.Артюнина Г.П., Игнатькова С.А. Основымедицинских знаний. – М.: Академический проект, 2008. – 560 с.

3.Гаврипов П.Ф., Татаринов В.Г. Анатомия. – М.: Медицина, 1978. – 423 с.

4.Зилов В.Г., Смирнов В.М. Физиология детей и подростков. – М.: Мед. информ. агентство, 2008. – 572 с.

5.Краев А.В., Резцов О.В. Анатомия человека. В 2-х тт. – М.:

Медкнига, 2007. – 950 с.

6.Основы физиологии человека: Учебник для вузов: В 2-х тт: Т. 1 / Под ред. Н.А. Агаджаняна. – Изд. 3-е, перераб., доп. – М.:

РУДН, 2007. – 443 с.

7.Сапин М.Р. Атлас анатомии человека. В 3-х тт. – М.: Меди-

цина, 2006. – 888 с.

8.Сапин М. Р., Брыксина З.Г. Анатомия и физиология детей и подростков : учеб. пособие для студентов пед. вузов. – 6-е изд. –

М.:Academia, 2009. – 432 с.

9.Семенов Э.В. Физиология и анатомия: учеб. пособие. – М.: Ред. газ. «Моск. правда», 1997. – 470 с.

10.Смирнов В.М. Физиология человека: учебник для медицинских вузов. – М.: Медицина, 2002. – 605 с.

11.Смирнов В.М. Физиология в рисунках и таблицах: вопросы и ответы. – 4-е изд., исправ. и доп. – М.: МИА, 2009. – 456 с.

12.Фомин Н.А. Физиология человека. - 3-е изд. – М.: Просвещение; Владос, 1995. – 416 с.

13.Чумаков Б.Н. Физиология человека для инженеров: Учебник. – М.: Педагогическое общество России, 2006. – 256 с.

27

приложение

Рис. 1. Скелет человека

1 — череп; 2 — шейные позвонки; 3 — ключица; 4 — лопатка; 5 — плечевая кость; 6 — грудные позвонки; 7 — поясничные позвонки; 8 — подвздошная кость; 9 — крестец; 10 — копчик; 11 — лобковая кость; 12 — седалищная кость; 13 — бедренная кость; 14 — надколенник; 15 — предплюсна;

16 — плюсна; 17 — фаланги; 18 — большая берцовая кость; 19 — малая берцовая кость; 20 — фаланги; 21 — пясть; 22 — запястье; 23 — локтевая кость; 24 — лучевая кость; 25 — рёбра; 26 — грудина

28

Рис. 2. Сравнительные особенности телосложения детей и взрослых

Рис. 3. Трабекулярная (губчатая) кость

1 — линия сжатия (давления); 2 — линия растяжения.

29

Рис. 4. Точки окостенения на 3 месяце

1 – интерпариетальный центр; 2 — чешуйчатая часть височной кости; 3 — супраокципитальный центр; 4 — затылочная дуга; 5 — нервная дужка;

6 — ключица; 7 — лопатка; 8 — плечевая кость; 9 — ребра; 10 — подвздошная кость; 11 — бедренная кость; 12 — малоберцовая кость; 13 — большеберцовая кость; 14 — локтевая кость; 15 — лучевая кость; 16 — дистальная фаланга; 17 — верхняя челюсть; 18 — лобная кость; 19 — скуловая кость; 20 — нижняя челюсть.

30