Калмин лекции по анатомии

ный столб интактный или изменен незначительно. Заболевание проявляется в 2-5 лет.

6.Ризомономелореостоз – врожденная наследственная болезнь костей, характеризующаяся резким склерозом, гиперостозом и деформацией одной или нескольких длинных трубчатых костей (бедренной, большеберцовой, плечевой). Боль в пораженных суставах, позже ограничение подвижности суставов; нередко атрофия и кальциноз мягких тканей; минеральный обмен нормальный. Рентгенологически – продольные полосы кальциноза в пораженных конечностях.

7.Энхондроматоз – наличие в метафизах и диафизах длинных трубчатых костей или теле плоских костей очагов эмбриональной хрящевой ткани, соответственно которым при рентгенографическом исследовании выявляются различной формы и размеров очаги просветления. В основе лежит замедление и извращение оссификации эмбрионального хряща, заключающееся в отсутствии замещения хрящевого скелета костной тканью. Различают по распространенности процесса монооссальную, олигооссальную и полиоссальную формы, а по локализации – 4 формы: акроформу (поражение кистей и стоп), мономелическую (поражение костей одной конечности с прилежащей частью тазового или плечевого пояса), одностороннюю или преимущественно одностороннюю и двустороннюю формы. Наблюдаются укорочение (на 20-30 см) и искривление конечностей, в том числе лучевая и локтевая косорукость, локтевое отклонение запястья, варусное или вальгусное отклонение стопы, утолщение фаланг и ограничение подвижности пальцев. Заболевание осложняется переломами пораженных участков, иногда экзостозами. Рентгенологически – укорочение длинных и коротких трубча- тых костей, множественные односторонние энхондромы, видны четко ограниченные очаги овального или веерообразного просветления в метафизах длинных трубчатых костей, занимающие всю толщину кости. В коротких трубчатых костях хрящевые очаги занимают весь диафиз, вызывая его веретенообразное вздутие.

8.Несовершенный остеогенез (несовершенное костеобразование) – в основе лежит дефект костеобразования, связанный с недостаточностью мезенхимы. Характеризуется склонностью к переломам длинных труб- чатых костей, ребер и ключиц при минимальной травме. Переломы костей черепа, таза и фаланг встречаются крайне редко. Множественные переломы костей приводят к их укорочению и искривлению, образованию ложных суставов; кости голени могут приобретать саблевидную форму. Вследствие деформации конечностей может снижаться рост. Другие скелетные аномалии: кифосколиоз, воронкообразная или килевидная грудная клетка. У больных треугольное лицо, широкий лоб и выступающие виски. На втором десятилетии жизни отосклероз приво-

30

дит к снижению слуха. Слабость связочного аппарата и мышечная гипотония проявляются разболтанностью суставов и грыжами. Умственное развитие в пределах нормы. Рентгенологически выявляют остеопороз, истончение кортикального слоя, тонкие диафизы с расширенными метафизами, множественные костные мозоли. Тела позвонков имеют двояковогнутую форму («рыбьи позвонки»). Кости черепа истончены, швы расширены, с большим количеством добавочных (вормиевых) костей. Микроскопически отмечается истончение кортикального слоя трубчатых костей, разрежение и истончение костных балок губчатого вещества. В ряде случаев выявлена дисплазия эпифизов бедренных, большеберцовых и плечевых костей.

9.Остеопетроз (болезнь мраморных костей) – выявляется генерализованный склероз костной системы. Остеосклеротический процесс с поражением костномозговой полости приводит к тяжелой анемии. В результате склероза костей черепа развивается макроцефалия и гидроцефалия, смещение отверстий черепных нервов. Прорезывание зубов может задерживаться. Отмечаются выраженные аномалии формы зубов. Часто замедлены рост и физическое развитие. Биохимические показатели чаще нормальные, хотя возможны гипокальциемия и гиперфосфатемия. Рентгенография скелета выявляет однородный плотный склероз костей

âсочетании с расширением и деформацией метафизов. Во всех случа- ях определяется поражение костномозгового канала и трабекул. Эпифизы костей склерозированы, но контуры их нормальные. Череп утолщен, особенно в основании, снижена пневматизация сосцевидных и околоносовых синусов. Пястные и плюсневые кости выглядят как «кость

âкости», возможна частичная аплазия дистальных фаланг. Гистологи- ческое исследование костей выявляет облитерацию мозговой полости, выполненной гиалиновым хрящом. Повышена активность остеобластов и остеокластов. Больные обычно погибают в детском возрасте.

10.Точечная ризомелическая õондродисплазия – проявляется симметричным укорочением преимущественно верхних конечностей, тогда как нижние конечности вовлекаются в процесс непостоянно. Типичны отставание в росте, симметричное укорочение конечностей за счет проксимальных отделов (точечная минерализация), множественные контрактуры суставов, микроцефалия. Рентгенологически выявляются оссификация вентральной или дорсальной части позвонков, симметрич- ное укорочение и деформация метафизов плечевой и бедренной костей. Отмечается грубая дисплазия проксимальных метафизов длинных труб- чатых костей, в которых видны множественные кальцификаты, располагающиеся соответственно ядрам окостенения. Характерна расщелина позвонков в нижнегрудном или поясничном отделах позвоночного

31

столба. Отмечается тяжелая умственная отсталость. Большинство больных детей умирают на 1-м году жизни.

Литература

1.Жданов Д.А. Лекции по функциональной анатомии человека. – М.: Медицина, 1979. – 316 с.

2.Иванов Н.М. Нормальная анатомия: Курс лекций. – Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 1993. – 292 с.

3.Калмин О.В., Михайлов А.В., Степанов С.А., Лернер Л.А. Аномалии развития органов и частей тела человека. – Саратов: Изд-во Саратовского медицинского ун-та, 1999. – 184 с.

4.Морфология человека / Под ред. Б.А.Никитюка, В.П.Чтецова. – М.: Изд-во Московского университета, 1990. – 344 с.

5.Обысов А.С. Надежность биологических материалов. – М.: Медицина, 1971. – 104 с.

6.Сперанский В.С. Избранные лекции по анатомии. – Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1993. – 424 с.

7.(Alexander R.) Александер Р. Биомеханика / Пер. с англ. – М.: Мир, 1970. – 339 с.

ОБЩАЯ АРТРОЛОГИЯ

Артрология – учение о соединениях костей друг с другом. Вместе с остеологией и миологией артрология составляет раздел анатомии об опор- но-двигательном аппарате. Артрология подразделяется на общую и частную. Первая изучает различные типы соединений костей, классифицирует отдельные части суставов, вторая описывает частные формы соединений и сочленений между отдельными костями.

Все соединения делятся на две группы: непрерывные и прерывистые.

Непрерывные соединения

Непрерывные соединения, или синартрозы, являются филогенетически более древними и более просто устроены. В зависимости от вида ткани, которая участвует в соединении костей, их подразделяют на фиброзные, хрящевые и костные.

Фиброзные соединения, articulationes fibrosae, построены из оформленной плотной волокнистой (фиброзной) соединительной ткани. Эти соединения, в свою очередь, подразделяются на синдесмозы и швы.

К синдесмозам относят связки и мембраны. Те и другие состоят из волнообразно извитых пучков коллагеновых волокон и небольшого количества эластических волокон. Коллагеновые волокна являются основными носителями механических свойств связок и мембран. Они устроены аналогично волокнам костной ткани, имеют толщину от 20 до 250 мкм и состоят из

32

агрегатов молекул коллагена (мицеллярных цепочек). Коллагеновые волокна обладают большой упругостью и слабой растяжимостью. Модуль упругости коллагеновых волокон составляет 10 000 кг/см2, то есть на один порядок ниже, чем у компактной кости. При растяжении коллагеновые волокна удлиняются на 10-20% своей первоначальной длины. Предельная прочность на растяжение у коллагена весьма велика и достигает 500-1000 кг/см2. Поэтому связки могут выдерживать большую нагрузку. Например, подвздош- но-бедренная связка выдерживает нагрузку до 350 кг.

Некоторые связки состоят из соединительной ткани, в которой преобладают эластические волокна. Такого рода соединения известный анатом А.Раубер назвал в свое время синэластозами. Эластические волокна обладают небольшой упругостью и большой растяжимостью. Модуль упругости эластина составляет всего 6 кг/см2, поэтому эластические волокна растягиваются при небольшой нагрузке. Они могут удлиняться в 2.5 раза и после снятия нагрузки возвращаются в исходное состояние. Благодаря своей растяжимости эластические связки выполняют в опорно-двигательном аппарате рессорную функцию. Например, желтые связки, соединяющие дуги позвонков. Они создают сильное эластическое напряжение на дорсальной стороне позвоночного столба и способствуют его выпрямлению.

Швы представляют собой тонкие пластинки волокнистой соединительной ткани, расположенные между краями костей черепа. В зависимости от характера краев костей швы подразделяются на зубчатые, чешуйчатые и плоские.

Особым видом фиброзного соединения является вколачивание, гомфоз, gomphosis, или зубоальвеолярное соединение; корни зубов прикрепляются к зубной альвеоле посредством соединительнотканных волокон.

Хрящевые соединения, articulationes cartilagineae, называют также синхондрозами. В соединениях костей встречается два вида хряща: гиалиновый и волокнистый, или коллагеновый. Подобно тому как кость покрыта надкостницей, поверхность хряща покрыта надхрящницей, перихондрием. Расположенные в перихондрии соединительнотканные волокна имеют форму аркад и продолжаются в волокна самого хряща.

Хрящевая ткань характеризуется значительной упругостью и растяжимостью. Межпозвоночные диски при сжатии выдерживают 800-2200 кг у мужчин и 500-1000 кг у женщин; предельная нагрузка при растяжении составляет 150-225 кг. При этом диски удлиняются на 50-60% своей первона- чальной длины.

К хрящевым соединениям относятся синхондрозы черепа, расположенные между костями основания черепа, а также синхондрозы грудины, соединяющие с телом грудины ее рукоятку и мечевидный отросток. Большинство синхондрозов являются временными. Они существуют только до оп-

33

ределенного возраста, а затем хрящевая ткань заменяется костной, то есть образуется синостоз.

В качестве особого вида хрящевого соединения выделяют симфиз, symphysis. Он отличается от синхондроза тем, что в хряще имеется небольшая щелевидная полость. Симфиз представляет как бы переходную форму от непрерывных соединений к прерывистым. К симфизам относят сращение лобковых костей между собой. Полагают, что образование полости в хряще происходит вследствие его растяжения. В межпозвоночных дисках также находятся небольшие полости, поэтому в настоящее время их называют межпозвоночными симфизами.

Прерывистые соединения

Прерывистые соединения костей, или диартрозы, отличаются не только большей сложностью строения, но и функциональными качествами. В противоположность малоподвижным или совсем неподвижным непрерывным соединениям диартрозы допускают многообразные и направленные движения звеньев скелета. Возможность дифференцированных движений головы и конечностей у наземных позвоночных определяется степенью развития прерывистых соединений в их скелете.

Êдиартрозам относятся синовиальные соединения, articulationes synoviales, обычно называемые суставами, articulatio. Сустав представляет собой орган, в построении которого принимают участие хрящевая, костная

èсобственно соединительная ткань. В строении сустава можно выделить основные и вспомогательные элементы.

Êосновным элементам, которые имеются в любом синовиальном соединении, следует отнести суставные поверхности, суставной хрящ, суставную полость, суставную капсулу и синовиальную жидкость. Остановимся подробнее на каждом из перечисленных образований.

Суставные поверхности, facies articulares, располагаются на костях, участвующих в образовании сустава. Каждый сустав содержит, по крайней мере, одну пару сочленяющихся поверхностей. Одна из них, как правило, выпуклая, это – суставная головка, а другая – вогнутая – суставная впадина. Выпуклая поверхность имеет всегда большую протяженность, чем вогнутая.

Суставные поверхности покрывает суставной хрящ, cartilago articularis. Толщина хряща варьирует от 0.2 до 1.5 мм. На суставной впадине хрящ мягче, чем на суставной головке. Большинство суставных поверхностей покрыты гиалиновым хрящом, и лишь в некоторых суставах, например ви- сочно-нижнечелюстном и грудино-ключичном, имеется волокнистый хрящ. По краю суставного хряща фиброзный слой надкостницы продолжается непосредственно в поверхностный слой волокон самого хряща. Таким образом, вся кость вместе с суставным хрящом окружена единой фиброзной

34

оболочкой. Наружная поверхность хряща гладкая, и это позволяет суставным поверхностям легко перемещаться относительно друг друга. Благодаря своей эластичности суставной хрящ предохраняет концы костей от повреждения при толчках и сотрясениях.

Суставная капсула, capsula articularis, охватывает части костей, которые принадлежат суставу. Капсула прикрепляется по краям суставных поверхностей или несколько отступя от них и герметично закрывает сустав. Суставная капсула состоит из двух мембран: фиброзной и синовиальной. Фиброзная мембрана образует наружный слой. Она состоит из волокнистой соединительной ткани, содержащей много коллагеновых волокон. В фиброзную мембрану вплетаются связки, укрепляющие сустав; в этих местах суставная капсула бывает утолщена. В местах, свободный от прикрепления связок, фиброзная мембрана более тонкая, и здесь могут образовываться выпячивания суставной капсулы. Синовиальная мембрана представляет внутренний слой суставной капсулы. Она покрывает все образования, находящиеся в суставе, за исключением суставных хрящей. Эта оболочка тонкая, рыхло соединена с фиброзной и потому подвижна, содержит коллагеновые и эластические волокна. В некоторых суставах синовиальная мембрана образует складки, plicae synoviales, которые содержат жировую ткань

èвдаются в полость сустава, заполняя в ней свободные участки. Более мелкие выросты – синовиальные ворсинки, villi synoviales, увеличивают поверхность синовиальной мембраны, что, по-видимому, имеет значение для обменных процессов в суставе. Синовиальная мембрана богато снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами и нервами.

Синовиальная мембрана и суставные поверхности ограничивают суставную полость, cavitas articularis, которая обычных условиях имеет вид узкой щели, и лишь при заболеваниях, когда в суставе скапливается большое количество жидкости, объем суставной полости увеличивается настолько, что суставные поверхности могут разойтись.

Синовиальная жидкость, или синовия, synovia, вырабатывается синовиальной мембраной. В норме она содержится в полости сустава в небольшом количестве. Синовия играет роль смазки в суставах. Трение в суставах весьма значительно, коэффициент трения равен 0.01, то есть имеет такую же величину, как в смазываемых подшипниках. Однако способ смазки в суставах иной, чем те, которые применяются в технике. Как показали исследования, суставной хрящ напоминает губку, с очень тонкими порами

èпропитан синовией, которая может быть из него выжата. Такая структура суставного хряща позволяет осуществить неизвестную в технике «выжимающую смазку». Чтобы выжимающая смазка была достаточно эффективной, необходимо постоянное небольшое перемещение суставных поверхностей. Замечательными свойствами синовии являются ее вязкость и упругость. Вязкость синовиальной жидкости зависит от одного из ее компонен-

35

тов – гиалуроновой кислоты, которая входит в состав основного вещества соединительной ткани. При движениях в суставе вязкость синовии уменьшается в пятьсот раз; благодаря этому облегчается работа сустава. Упругость синовии можно продемонстрировать с помощью простого опыта. Если нанести на стеклянную пластинку каплю жидкости, взятой из сустава, и наложить сверху выпуклую линзу, то сближение линзы с пластинкой прекратится, когда между ними еще остается некоторый промежуток. Тонкий слой синовии между двумя поверхностями ведет себя как пленка из тонкой резины. Таким образом обеспечивается постоянной разделение суставных поверхностей, что играет важную роль в механизме сустава. Синовия выполняет также защитную и метаболическую функции, обеспечивает трофику суставного хряща, который лишен сосудов. Синовиальная жидкость уча- ствует в обмене веществ между содержимым сустава и сосудистым руслом синовиальной мембраны. При введении в полость сустава различных веществ они всасываются в сосуды синовиальной мембраны, причем движения в суставе значительно ускоряют всасывание. Между синовиальной мембраной, синовиальной жидкостью и суставным хрящом существует морфологическая и функциональная общность. На этом основании объединяют эти компоненты и выделяют понятие «синовиальная среда сустава».

К вспомогательным элементам сустава относят суставные диски, мениски, губы, связки, синовиальные сумки.

Суставной диск, discus articularis, представляет собой пластинку из волокнистого хряща, покрытую синовиальной мембраной, которая располагается в полости сустава между поверхностями сочленяющихся костей и срастается с суставной капсулой. Подобные образования имеются в височ- но-нижнечелюстном, грудино-ключичном и лучезапястном суставах.

Разновидностью диска являются суставные мениски, menisci articulares, находящиеся в коленном суставе. Они представляют собой изогнутые хрящевые пластинки полулунной и серповидной формы, укрепленные в суставе с помощью особых связок. Суставные диски и мениски ввиду своей эластичности смягчают удары и сотрясения, передающиеся на сустав. Они также играют определенную роль в механизме движений.

Суставная губа, labrum articulare, представляет собой кольцевидное образование из волокнистого хряща, которое прикрепляется по краю суставной впадины, углубляя ее и увеличивая ее поверхность. Суставные губы имеются в плечевом, тазобедренном и некоторых других суставах.

Большую роль в укреплении суставов и движениях в них играют связки. Совокупность их образует связочный аппарат сустава. По отношению к суставной капсуле выделяют 3 вида связок:

1.Внекапсульные связки, ligamenta extracapsularia – располагаются вне суставной капсулы, но часто вплетаются в нее.

36

2.Капсульные связки, ligamenta capsularia – представляют собой утолщения суставной капсулы.

3.Внутрикапсульные связки, ligamenta intracapsularia – находятся в суставной полости и покрыты синовиальной мембраной.

Вместе с суставной капсулой и мышцами связки обеспечивают укреп-

ление суставов и контакт суставных поверхностей костей. Многие связки тормозят и ограничивают движения в суставах. Имеются направляющие связки, которые оказывают влияние на ход движения в суставе, взаимодействуя при этом с другими его частями, например локтевая коллатеральная связка локтевого сустава. У ряда связок указанные функции сочетаются. Например медиальная (дельтовидная) связка голеностопного сустава выполняет укрепляющую, тормозящую и направляющую функции.

Можно выделить несколько закономерностей расположения связок:

1.Связки распределяются в каждом суставе в зависимости от числа и положения его осей вращения.

2.Связки располагаются перпендикулярно данной оси вращения и преимущественно по ее концам.

3.Связки лежат в плоскости данного движения сустава. Синовиальные сумки, bursae synoviales, представляют собой выпя-

чивания синовиальной мембраны в истонченных участках фиброзной оболочки сустава. Размеры и форма синовиальных сумок различны. Как правило, синовиальные сумки располагаются между поверхностью кости и движущимися возле нее сухожилиями мышц. Сумки устраняют трение друг о друга соприкасающихся поверхностей сухожилий, костей.

Таковы общие черты строения суставов. Одним из основных моментов, определяющих целостность сустава, является постоянный контакт суставных поверхностей как в покое, так и в движении. В укреплении суставов имеют значение следующие факторы:

1.Суставная капсула и связочный аппарат.

2.Мышцы, проходящие около сустава.

3.Слипчивость суставных поверхностей.

4.Атмосферное давление.

Îроли капсулы, связок и синовии было достаточно сказано. Значение мышц особенно велико для суставов, которые окружены мускулатурой, например для плечевого и тазобедренного. Однако электромиографические исследования показали, что стабильность суставов в определенных положениях достигается за счет связочного аппарата при минимальной активности мышц.

Необходимо отметить действие атмосферного давления. Благодаря герметичности суставов в суставной полости поддерживается отрицательное давление, равное 60-120 мм водяного столба. Вследствие этого атмосферное давление прижимает суставные поверхности друг к другу с силой, ко-

37

торая в тазобедренном суставе достигает 25 кг. Если изолировать сустав, удалить все мышцы и связки, то соединение суставных поверхностей сохраняется. Чтобы суставные поверхности разошлись, нужно рассечь суставную капсулу или ввести под давлением газ в полость сустава.

Классификация суставов

Классификация суставов основывается на анатомических и функциональных признаках. В зависимости от числа сочленяющихся поверхностей выделяют суставы простые и сложные.

Простой сустав, articulatio simplex, имеет только одну пару суставных поверхностей. Большая часть суставов человека относится к простым, например межфаланговые.

Сложный сустав, articulatio composita, включает две и более пар суставных поверхностей, например локтевой.

По функциональному признаку выделяют комплексные и комбинированные суставы.

Комплексным суставом, articulatio complexa, называют такой сустав, полость которого полностью или частично разделена на две части суставным диском или мениском. Например височно-нижнечелюстной сустав.

Комбинированные суставы, articulationes combinatae – это анатоми- чески изолированные суставы, которые всегда вместе участвуют в движениях. Например правый и левый височно-нижнечелюстные суставы.

Рассматривая суставы, можно видеть, что суставные поверхности имеют различную форму. Принято сравнивать форму суставных поверхностей с известными геометрическими телами – шаром, эллипсоидом, цилиндром. Однако идеальных геометрических поверхностей в организме не существует, поэтому уподобление суставов геометрическим телам в какой-то мере условно. Все суставные поверхности обладают некоторой кривизной, совершенно плоских поверхностей нет.

По форме суставных поверхностей выделяют следующие виды суста-

âîâ:

1.Плоский сустав, articulatio plana – его суставные поверхности можно рассматривать как участки шара большого радиуса. К плоским суставам относят дугоотростчатые, запястно-пястные суставы II – V пальцев, крестцово-подвздошный, межберцовый, предплюсне-плюсневые суставы.

2.Шаровидный сустав, articulatio spheroidea – также не совсем отвечает своему названию, так как его поверхности в разных участках имеют неодинаковую кривизну. Шаровидными являются сустав головки ребра, плечевой, плечелучевой, таранно-ладьевидный суставы.

38

3.Чашеобразный сустав, articulatio cotylica – представляет собой разновидность шаровидного. Имеется только один такой сустав – тазобедренный.

4.Эллипсоидный сустав, articulatio ellipsoidea – поверхности его можно сравнить с куском яичной скорлупы. К данному виду относятся клю- чично-акромиальный, лучезапястный суставы. Эллипсоидные поверхности, как и сфероидные, или вогнуты, или выпуклы во всех направлениях.

5.Седловидный сустав, articulatio sellaris – обладает противоположным свойством, суставные поверхности в одном направлении выпуклы, а в противоположном – вогнуты. Седловидными являются грудино-клю- чичный, запястно-пястный сустав I пальца, пяточно-кубовидный сустав.

6.Мыщелковый сустав, articulatio condylaris – соединение, при котором одна кость сочленяется с другой посредством двух раздельных поверхностей. Каждая из этих суставных поверхностей носит название мыщелка, независимо от того, является она выпуклой или вогнутой. К мыщелковым суставам относят коленный.

7.Блоковидный сустав, ginglymus – сустав с цилиндрическими суставными поверхностями. Ось выпуклой суставной поверхности перпендикулярна оси самой кости, а блок имеет небольшой гребешок, который направляет его движение. Таковыми являются межфаланговые суставы, плечелоктевой и голеностопный.

8.Цилиндрический сустав, articulatio trochoidea – ось выпуклой суставной поверхности идет в направлении продольной оси самой кости, а не перпендикулярно ей, как в блоковидном суставе. К вращательным относят атлантоосевой, реберно-поперечный, лучелоктевые и подтаранный суставы.

Биомеханика суставов

Форма суставов стоит в тесной связи с их функцией. В учении о суставах находит свое наглядное выражение диалектическое положение о единстве и взаимообусловленности строения и функции. Изучение движений в суставах – артрокинематика – является одним из разделов биомеханики.

В суставах осуществляется движение костей относительно друг друга. Каждая отдельно взятая кость, если рассматривать ее как физическое тело, может совершать поступательные движения по трем направлениям и вращаться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей. Соответственно этому она имеет 6 степеней свободы. В скелете кость утрачивает часть степеней свободы, поскольку суставы позволяют осуществлять лишь вращатель-

39