Биомеханика суставов Классификация суставов

В организме человека суставы играют тройную роль: 1) они содействуют сохранению положения тела; 2) участвуют в перемещении частей тела в отношении друг друга; 3) являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.

Биомеханика суставов

Движения в суставах рассматриваются в трехмерной системе координат вокруг трех осей вращения – сагиттальной, поперечной и вертикальной. Различают следующие виды движений в суставах:

1. Движение вокруг поперечной (фронтальной) оси – сгибание (flexio), т.е уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание (extensio), т.е. увеличение этого угла.

2. Движение вокруг сагиттальной оси – приведение (adductatio), т.е. приближение к срединной плоскости, и отведение, т.е. удаление от нее (abductio).

3. Движение вокруг вертикальной оси, т.е. вращение (rotatio), которое включает поворот внутрь (pronatio) и поворот кнаружи (supianatio).

4. Круговое движение (circumductio), при котором происходит пересечение основных осей вращения в суставе, причем свободный конец кости движется по окружности.

Амплитуда движений (объем движений, величина подвижности, степень подвижности, размах движений) в суставах определяется максимальной величиной дуги в градусах, на которую отклоняется свободный конец кости, сочленяющейся в суставе. Амплитуда движения в суставах, при прочих равных условиях, зависит от разности в величине сочленяющихся поверхностей. Так, например, если суставная ямка представляет по своему протяжению дугу в 140 градусов, а головка в 210 градусов, то дуга будет равна 70 градусам. Чем больше разность по протяжению суставных поверхностей, тем больше дуга (амплитуда) движения и наоборот. Например, в плечевом суставе площадь суставной поверхности головки плечевой кости значительно больше, чем площадь поверхности суставной впадины лопатки. Плечевой сустав является одним из наиболее подвижных. Подвижность бедра в тазобедренном суставе меньше, чем подвижность плеч, а т.к. площадь сочленяющихся в тазобедренном суставе поверхностей костей более соответствует одна другой, хотя оба сустава шаровидной формы, т.е. имеют три оси вращения. Если же обе сочленяющиеся поверхности равны между собой, то движения отсутствуют или очень незначительны, например, в суставах между клиновидными костями предплюсны, в крестцово-подвздошном суставе, в запястно-пястных суставах, в предплюсно-плюсневых (тугие суставы).

Величина подвижности в суставах, кроме степени соответствия сочленяющихся поверхностей по величине их площадей зависит от анатомических особенностей строения этих соединений: формы суставных поверхностей, наличия или отсутствия внутрисуставных хрящей, вне- и внутрикапсульных связок, костных выступов, окружающих суставов, анатомо-функционального состояния суставной капсулы, связок и мышц. Так, например, плечевой сустав является одним из наиболее подвижных. Шаровидной формы головка дает возможность производить вращение вокруг множества осей, совпадающих с диаметром шара. Площадь суставной поверхности головки плечевой кости значительно больше, чем площадь поверхности суставной впадины лопатки. Суставная капсула тонкая и большая по размеру. Связочный аппарат сустава представлен только клювовидно-плечевой связкой, которая идет от клювовидного отростка к капсуле сустава. Однако, подвижность в плечевом суставе ограничена так называемом плечевым сводом, который образуется клюво-акромиальной связкой и акромионом. Сгибание и отведение плеча возможно только до уровня плеч (т.е. на 90%), так как дальнейшее движение тормозится упором верхнего конца плечевой кости в плечевой свод. Если движение верхней конечности продолжается выше горизонтали, то тогда это движение совершается уже не в плечевом суставе, а в суставах плечевого пояса, причем лопатка делает поворот нижним углом кнаружи.

Тазобедренный сустав так же имеет головку шаровидной формы, однако подвижность бедра меньше подвижности плеча в плечевом суставе. Эта разница зависит от того, что, во-первых, пощади сочленяющихся в тазобедренном суставе поверхностей значительно более соответствуют одна другой, чем это имеет место в плечевом суставе, во-вторых, связочный аппарат тазобедренного сустава развит гораздо лучше, чем плечевого, и, в-третьих, тазобедренный сустав окружают значительно более мощные мышцы, сем мышцы, расположенные около плечевого сустава. Костным выступом, ограничивающим движение в тазобедренном суставе при отведении, является большой вертел, который упирается в верхний край вертлужной впадины. При супинированном бедре большой вертел уходит назад и не препятствует отведению, поэтому при движении “мах в сторону” бедро всегда стараются удержать в более супинированном положении.

Усиленная силовая нагрузка вызывает рабочую гипертрофию костных выступов, связок и мышц, что приводит к разрастанию этих образований и ограничению подвижности. Например, плечевой сустав имеет больший объем движений у легкоатлетов, а меньший - у тяжелоатлетов.

На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи, увеличивающие количество движений. Так, в височно-нижечелюстном и грудино-ключичном суставах, относящихся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, благодаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода движения.