Анатомия человека строение коленного сустава
Колено является крупнейшим и, пожалуй, одним из самых сложных суставов человеческого организма. С одной стороны, оно должно обеспечивать сгибание и разгибание ноги, её подвижность, причём во всех направлениях, поддерживать координацию и правильное положение тела в пространстве. С другой, коленный сустав как одна из связующих частей нижних конечностей должен быть максимально устойчивым и прочным, чтобы выдерживать массу человеческого тела, не деформироваться и не травмироваться при интенсивных нагрузках. Природа позаботилась об этом балансе, продумав анатомию коленного сустава до мелочей: в структуре этого сочленения нет ни единой лишней детали, поэтому каждый, даже самый незначительный сбой или травма приводит к серьёзному ограничению нормальных функций целой конечности. Как устроено колено, от чего зависит его функциональность и как сохранить здоровье сложнейшего и крайне важного сустава, избежав травм и возрастных изменений? Небольшой медицинский ликбез поможет найти ответы на столь животрепещущие вопросы современной ортопедии!
Анатомия колена: структурные и физиологические особенности крупнейшего сустава человеческого организма
Анатомическое строение коленного сустава включает все ключевые элементы опорно-двигательного аппарата: нервные волокна, мышцы, связочный аппарат и, конечно же, костно-хрящевые структуры. Чтобы разобраться, как работает этот механизм, следует тщательно изучить каждый из этих элементов, его структурные особенности и роль в подвижности нижних конечностей.
Кости и хрящи, образующие коленный сустав: анатомия и ключевые функции
В состав колена входят три кости:
- Бедренная. Она присоединяется к суставу дистальным концом и выполняет функцию своеобразной опоры ноги.
- Большеберцовая. Эта трубчатая кость примыкает к колену проксимальным концом и отвечает в первую очередь за подвижность конечности.
- Надколенник, или коленная чашечка. Самая крупная сесамовидная кость человеческого организма оберегает коленный сустав от возможных травм, возникших вследствие бокового смещения (например, при неудачном вывихе, подворачивании ноги и других подобных травмах).
К слову, нормальный надколенник формируется у человека не сразу: в младенческом возрасте эта косточка ещё недостаточно развита и представлена эластичными хрящевыми образованиями. Подобная анатомическая особенность защищает подвижных непосед от серьёзных травм: в период активного ползания и частых падений эластичные хрящики препятствуют повреждению костей, однако, риск перелома коленной чашечки при этом существенно снижается.
Снизу анатомия колена представлена хрящевыми мыщелками, которые соприкасаются с поверхностью большеберцового плато, способствуя правильному формированию особого углубления. Именно это углубление является ключевым звеном в механизме сгибания и разгибания коленного сустава.
Поскольку примыкающие друг к другу трубчатые кости, формирующие колено, несоразмерны ни по площади, ни по форме поверхности, между ними необходимо что-то, что будет компенсировать эту несовместимость, выполняя функцию своеобразного амортизатора. Именно эту роль играют мениски — небольшие гибкие образования, которые поддерживают устойчивость сустава, равномерно распределяя нагрузку на прилежащие поверхности костей. Свободные края позволяют им беспрепятственно передвигаться в полости сустава.
Несмотря на то, что анатомическое строение менисков напоминает хрящевую ткань, да и во многих справочниках их относят именно к хрящам, сами образования немного отличаются от обычных хрящиков: они более гибкие, поскольку включают высокий процент эластиновых волокон. Именно благодаря этому им удаётся обеспечивать полноценное взаимодействие костей под высокой нагрузкой, препятствуя их истиранию и деформации. Поэтому при малейшей травме менисков страдает весь сустав, включая костные структуры.
Связки колена
Связочный аппарат коленного сустава служит прочнейшим механизмом, который удерживает каждую косточку в определённой позиции, не ограничивая при этом возможную траекторию движений. Именно благодаря связкам колено не «разлетается» при первом же неудачном шаге, сохраняя свою конфигурацию и функциональность.
Связки, расположенные в области коленного сочленения, представлены следующими группами:
- боковые — коллатеральная мало- и большеберцовая;
- задние — надколенника, поддерживающая медиальная и латеральная, подколенная, дугообразная;
- внутрисуставные — поперечная и две крестообразные.
Несмотря на то, что каждая из этих групп по-своему функциональна и незаменима, наибольшее значение для подвижности сустава имеют крестообразные связки — передняя и задняя. Передние крестообразные связочные волокна удерживают коленный сустав, фиксируют наружный мыщелок поверхности большеберцовой кости и препятствуют излишнему смещению голени вперед, что, в свою очередь, позволяет защитить сустав от серьёзной травмы. Задняя связка, напротив, ограничивает смещение голени назад и прикрепляется к задней мыщелковой ямке. Такой баланс позволяет обеспечить разумное физиологичное вращение коленного сустава, предотвратив при этом патологическую подвижность.
Растянуть и уж тем более разорвать крестообразные связки довольно сложно: они расположены внутри самого колена и надёжно защищены прилегающими тканями. Тем не менее, при неадекватных физических нагрузках и патологической траектории движения такая травма вполне возможна, поэтому следует соблюдать аккуратность и разумно подходить к составлению графика занятий, ведь восстановление колена в этом случае — процесс крайне длительный и трудоёмкий.
Коленный сустав: анатомия и физиология мышечного аппарата
Попеременное сокращение и расслабление мышц заставляет колено двигаться в трёх плоскостях, обеспечивая тем самым подвижность и устойчивость нижней конечности. Именно поэтому основная классификация мышечного аппарата основана не на анатомии или локализации каждой группы, а на возложенных на неё функциях:
- Сгибание колена. Такое движение обеспечивается благодаря сбалансированной и полноценной работе самой обширной группы мышц коленного сустава. В неё входят двуглавая, полусухожильная, полуперепончатая, подколенная, икроножная, подошвенная, портняжная и тонкая мышцы.
- Разгибание сустава. Эта функция возложена всего на одну, зато самую крупную мышцу ноги — четырёхглавую. Она состоит из прямой, латеральной, медиальной и промежуточной широких мышечных волокон.
- Пронация — движение ноги внутрь. Ограниченное «заваливание» голени к внутренней оси обеспечивается подколенной, полусухожильной, тонкой, портняжной, полуперепончатой, а также медиальной головкой икроножной мышцы.
- Супинация — движение кнаружи. Выворот голени наружу возможен благодаря сокращению двуглавой и латеральной головки икроножной мышцы.
Иннервация тканей, прилегающих к коленному суставу
Нервные волокна коленного сустава представляют собой сложнейшую взаимосвязанную сеть, благодаря которой обеспечивается полноценное функционирование нижних конечностей. Несмотря на то, что иннервационная сеть колена не слишком развита, каждый её элемент играет ключевую роль, а значит, при малейшем сбое «выключается» вся система подвижности сустава.
Нервная система, локализованная в области колена, представлена следующими волокнами:
- Пучки нервов мениска проникают в ткань вдоль периферии тела самого хряща, по ходу кровеносных сосудов колена. Эти нервы способствуют образованию безмякотных и мякотных волокон, поддерживая нормальную иннервацию тканей сустава.
- Большеберцовый нерв с помощью суставных ветвей обеспечивает чувствительность задней поверхности колена.
- Малоберцовый нерв иннервирует переднюю часть колена, включая чашечку.
Анатомия кровеносных сосудов колена
Два ключевых кровеносных сосуда, расположенных в области коленного сустава, локализованы на задней поверхности, то есть под коленом (именно поэтому и вену, и артерию в анатомических справочниках называют подколенными). Артерия транзиторно переносит кровь от сердца к низлежащим участкам ноги — голени и стопе, а одноимённая вена, в свою очередь, возвращает обеднённую кровь к сердцу. Впрочем, этими сосудами представлена далеко не вся кровеносная система колена: от них отходит множество сосудиков меньшего диаметра, соединённых между собой сетью анастомозов. Благодаря им обеспечивается питание мышц и тканей, примыкающих к коленному суставу.
Физиология и патология колена: цепная реакция на травму
Травмы колена считаются одними из самых сложных в ортопедии, и неспроста: каждое мышечное или связочное волокно, каждый хрящ или косточка влияют на функциональность и подвижность сустава. Даже незначительное отклонение, например, лёгкое воспаление связки или ушиб, может запустить разрушительные процессы, для лечения которых потребуется длительная и серьёзная терапия.
Как известно, поверхности костей не могут соединяться, как паззл, обеспечивая полноценную подвижность. Поэтому при нарушении работы связочного аппарата, мышц или мениска, которые удерживают сустав в физиологичном положении, хрящевые ткани начинают постепенно истираться. Как правило, такое разрушение становится отчетливо выраженным только на конечных стадиях: вначале ощущения при патологическом процессе можно списать на последствия вывиха или переутомления. Именно поэтому любая боль, нетипичный звук при сгибании/разгибании или дискомфорт во время нагрузки требуют детальной диагностики коленного сустава и своевременной квалифицированной помощи.
Источник
Коленный сустав строение имеет очень сложное, так как состоит из множества элементов. Это и связки, и нервные волокна, и мышцы, и сосуды, и хрящи. Именно коленный сустав представляет собой наиболее крупный сустав из всего организма, поэтому и принимает на себя большую часть нагрузки. Кроме того он позволяет человеку нормально передвигаться: бегать, прыгать, ходить.
Строение коленного сустава особенное, из-за чего сочленение очень уязвимо. Следовательно, легко подвергается травмированию и различным патологиям. Если повредить этот сустав, то придется лечить достаточно длительное время, а иногда это приводит и к инвалидности. Работа колена основана на шарнирном соединении, благодаря чему человек может сгибать, разгибать и вращать ногу. Все это возможно благодаря связочному аппарату.
Основные части
В первую очередь нужно отметить, что толщина хряща составляет от 5 до 6 мм. Ткань хряща располагается поверх костей и задней части чашечки. Каждый хрящ обладает гладкой и блестящей поверхностью, которая способствует амортизации и снижению трения при движении. Костная система зафиксирована соединительными тканями. А чтобы укрепить суставную капсулу и предотвратить боковые движения, находятся 2 основные связки: внутренняя и наружная (медиальная и латеральная). В центральной части располагаются крестообразные связки, отвечающие за движение вперед/назад. Передние и задние такие связки удерживают большеберцовую кость от соскальзывания.
В коленном суставе есть 2 трубчатые кости (большеберцовая и бедренная), а также коленная чашечка впереди. В нижней части сустава находятся 2 мыщелка, которые покрыты хрящевой тканью. Именно они активно взаимодействуют с поверхностным слоем большеберцового плато. Плато в свою очередь бывает латеральное и медиальное. Мыщелки способствуют образованию пателлофеморального углубления, благодаря которому передвигается коленная чашечка.
Мениски
Строение коленного сустава мениск:
Мениски – это хрящевые образования, обеспечивающие устойчивость коленному суставу и распределяющие равномерно вес человека на поверхности большеберцового плато. Располагаются мениски между окончаниями костей и внешне напоминают ткань хряща. Но их структура гораздо эластичней. Вообще, мениски выступают в роли своеобразной прокладки для нормального функционирования колена. Например, при повреждениях данного элемента, все хрящи начинают деформироваться, следовательно, и стабильность сустава нарушается.
Мышечная система
Коленный сустав не может обойтись без прилегающих мышц, которые сгибают, разгибают и приводят в действие колено. Наиболее крупная мышца организма располагается в передней части бедра и называется она четырехглавая. Она крепится непосредственно к коленной чашке и поверхностному слою большеберцовой кости. Коленная мышца является продолжением четырехглавой и закрепляется на суставной капсуле.
Есть еще и портняжная мышца, которая огибает чашечку и закрепляется на большеберцовой косточке. Данная мышца помогает нижней конечности совершать движения вперед/назад. В помощь портняжному элементу приходит двусуставная мышца, начинающаяся у лобковой части. Она достаточно тонкая, но проходит немного дальше от поперечной оси. Чтобы колено вращалось, а голень сгибалась, под коленом находятся подколенные и полусухожильные мышцы.
Иннервация
В действительности, иннервационная схема коленного сустава обладает огромным количеством всевозможных переплетений:
- Малоберцовый, большеберцовый и седалищный нервы способствуют чувствительности. Большеберцовые нервы иннервируют колено сзади при помощи суставных ветвей, малоберцовые – спереди наружную часть чашечки.
- В мениски нервные сплетения проникают одновременно с кровеносной системой. Их путь располагается вдоль периферии тела хряща.
- Пучки нервов в менисках способствуют образованию мякотных и безмякотных нервных волокон.
- Нервная система коленного сустава, хоть и развита не сильно, но играет огромную роль в функционировании колена. Например, если один из нервов в суставной капсуле деформируется, то наступает склероз.
- Кровеносные сосуды в коленном суставе соединяются благодаря сети анастомозов. Именно сосуды полноценно питают все элементы коленного сустава.
- Венозная сеть, которая находится в околосуставной клетчатке, берет начало в суставной сумке.
- Большие сосуды располагаются сзади. Они обеспечивают отток крови периферийно и возвращают поток непосредственно к сердцу.
Какие травмы бывают
Строение коленного сустава человека, как уже говорилось, сложное, поэтому и травмируется часто. Наиболее распространенными повреждениями считаются разрывы связок, менисков. Разрыв может получить любой представитель человечества при ударе, падениях или во время занятий спортом. Зачастую подобные повреждения сопровождаются переломами костей. Симптомы всех повреждений коленного сустава практически одинаковы. Это резкая боль, припухлость, скопление жидкости и покраснение. Иногда в момент травмирования признаки не проявляются, а лишь через несколько часов. Если повреждается коленный сустав, то от этого страдает и вся костная система нижних конечностей. Поэтому крайне важно своевременно обращаться за помощью к специалистам.
Патологические состояния
Причины дискомфорта в коленном суставе могут быть связаны с разными заболеваниями:
- гонарторз;
- менинскопатия;
- артриты;
- бурситы;
- подагра.
Гонарторз – заболевание, при котором разрушается хрящевая ткань коленного сустава. При этом происходит его деформация, нарушаются его функции. Патология развивается постепенно.
Менископатия может развиваться в любом возрасте. К её развитию приводят прыжки, приседания. В группу риска входят диабетики, пациенты с артритом и подагрой. Основной признак повреждения мениска – щелчок в коленном суставе, который провоцирует сильную и острую боль. При отсутствии терапии менископатия переходит в артроз.
Артриты поражают синовальные оболочки, капсулы и хрящи. Если заболевание не лечить, пациент утратит работоспособность. Артрит может проявляться в разных формах, протекая в остром и в хроническом характере. При этом пациент испытывает неприятные ощущения в колене. Наблюдается отек и покраснение. При появлении гноя поднимается температура тела.
Периатрит поражает околосуставные ткани, включая сухожилия, капсулы, мышцы. Чаще заболевание затрагивает области, на которые приходится максимальная нагрузка в процессе движения. Причина такого поражения – хроническая болезнь, переохлаждение, проблемы с эндокринной системой. Для периатрита характерна боль в коленном суставе и отек.
Тендинит проявляется в виде воспаления ткани сухожилия в месте её фиксации к кости. К причинам такого состояния относят активные виды спорта, включая баскетбол. Патология может поражать связки надколенника. Тендинит протекает в 2 формах – тендобурсит и тендовагинит.
Ревматоидный артрит – заболевание системного характера, которое проявляется воспалением соединительной ткани. К причинам его возникновения относят генетическую предрасположенность. Активное развитие болезни приходится на момент ослабления защитных сил организма. Патология поражает соединительную ткань в области суставов. При этом появляется отек, происходит активное деление воспаленных клеток.
Бурсит, подагра и прочие заболевания, поражающие колено
Бурсит – воспалительный процесс, протекающий внутри синовиальной сумки. Причина болезни – накопление экссудата, в котором находятся опасные микробы. Бурсит развивается после травмы колена. Заболевание сопровождается болью и скованными движениями. При этом пациент теряет аппетит, испытывая недомогание и слабость.
Подагра – хронический патологический процесс, протекающий в области коленного сустава. Для заболевания характерно отложение моноурата натрия, на фоне чего провоцируется приступ острой боли в суставе. Одновременно может краснеть кожа.
Болезнь Педжета проявляется нарушением процессов формирования костной ткани, что провоцирует деформацию скелета. Рассматриваемая патология может провоцировать боль в коленном суставе. Для её устранения назначается терапия НВПВ.
Фибромиалгия диагностируется редко. Она выражается симметричной болью в области мышц и скелета, которая часто появляется в колене. Такое состояние нарушает сон, провоцируя утомляемость и упадок сил. Дополнительно возникают судороги.
Остеомиелит связан с гнойно-некротическим процессом кости и тканей, расположенных вокруг неё. Заболевание развивается на фоне специальной группы бактерий, производящих гной. Патология может протекать в гематогенной и травматической форме. Дискомфорт в колене сопровождается общей слабостью, недомоганием, высокой температурой.
Киста Бейкера схожа на коленную грыжу. Её размеры варьируются, но не превышают несколько сантиметров. Киста формируется после сильного повреждения колена. К её появлению может привести артрит.
Заболевание Кёнига проявляется отделением хряща по кости и его перемещением в суставе колена. Такое явление затрудняет передвижение, вызывая сильную боль. Одновременно в суставе скапливается жидкость, возникает воспаление и отек.
Заболевание Осгуда-Шляттерла проявляется образованием шишки в области чашечки. Патология диагностируется у детей и взрослых. К основному симптому относят отек в области колена. Дополнительно возникает припухлость и резкая боль.
Как лечить колено
Особое строение коленного сустава лечение предполагает сложное и длительное. Прежде чем подобрать соответствующую методику, необходимо полноценно обследоваться. После получения результатов врач назначает индивидуальную терапию. Она зависит от места локализации травмы, существующей патологии и степени тяжести. Также учитываются возрастные показания и особенности организма.
ВАЖНО! Несвоевременное или неправильное лечение приводит к серьезнейшим осложнениям. Могут развиться такие патологии как артроз коленного сустава, артрит и так далее. В особо запущенных случаях происходит атрофирование нижней конечности.
Медикаментозная терапия
При незначительном повреждении коленного сустава лечение производится при помощи инъекций и таблеток. Как правило, врач назначает противовоспалительные нестероидные препараты. Например, «Мовалис», «Ибупрофен» и подобное. Инъекции применяются в основном для устранения болевых ощущений и для быстрого восстановления структуры. Обязательно пациент должен фиксировать больную ногу наколенником и прикладывать охлаждающие компрессы. Нельзя опираться на ногу, так как ей нужно полное спокойствие. Через несколько дней после ушиба назначаются физиотерапевтические процедуры. А во время восстановительного периода их дополняют специальной лечебной гимнастикой.
Операция
Если повреждение коленного сустава носит тяжелую форму, то применяется хирургическое вмешательство. Сегодня используется несколько инновационных методик, которые являются безболезненными и безопасными. Например, артроскопия или менискэктомия. В первом случае проделываются 2 маленьких отверстия, через которые вводится специальная оптическая система с инструментами. В ходе операции поврежденные элементы сшиваются изнутри. Во втором случае осуществляется удаление органа частично или локально.
Хотите получить такое же лечение, спросите нас, как?
Источник