Движение ноги в коленном суставе
Движения человека в обычной жизни и на тренировках связаны с разгибанием ног. В этом процессе задействованы различные группы мышц, способствующие их нормальному функционированию.
Колено и его физиология
Каждая часть человеческого скелета выполняет конкретную функцию. Нижние конечности отвечают за двигательную активность. Травмы и повреждения могут стать причиной полной неподвижности.
Какая мышца разгибает ногу в колене? Это квадрицепс, в структуру которого входят:
- прямая – пролегает от ягодиц до колена и позволяет бедру сгибаться и выпрямляться в сидячем положении;
- промежуточный элемент способен увеличиваться и выталкивать прямую мышцу наверх;
- наружный и внутренний элементы находятся по обе стороны от первой составляющей.
За сгибание отвечают двуглавая (или бицепс бедра), перепончатая, полусухожильная мышцы. В совокупности они образуют заднюю группу мышц бедра.
Строение колена включает:
- кости;
- хрящи;
- мениски;
- нервные окончания.
Костная ткань имеет 4 разновидности. Покрыты соединительной тканью, которая предназначена для уменьшения нагрузки. Это бедренная, большая берцовая кости, а также надколенник и мыщелки.
При движении сустав испытывает трение. Этот процесс смягчают хрящи, которые за счет синовиальной жидкости остаются эластичными и гладкими.
Мениски служат амортизатором коленного сустава. Располагаются между мыщелками и большеберцовой костью и распределяют нагрузку. Спортивные травмы, падения – основные причины повреждений и удаления менисков по медицинским показаниям.
Задняя поверхность колена состоит из различных нервных окончаний, которые обеспечивают чувствительность всей ноги. Поэтому травмы могут привести к временной или длительной потери подвижности.
Механика коленного сустава
Это соединение – крупная анатомическая структура человеческого организма. Его строение включает следующие элементы:
- передний – соединяет зону большой берцовой кости и выпуклость бедра;
- задний – располагается возле первого участка сустава и защищает нижнюю часть ноги от смещения;
- медиальный – поддерживает надколенники;
- латеральный – расположен между малоберцовой костью и внешним выступом верхушки конечности, создает механизм, регулирующий наклоны и вращение голени, противодействует нагрузкам.
Анатомия коленного сустава дает представление об особенностях его структуры, лечения и реабилитации в случае возможных повреждений. Он является самым чувствительным и слабозащищенным среди остальных составляющих опорно-двигательного аппарата человека.
Работа всех частей в совокупности обеспечивает нормальное движение ноги. В этом случае квадрицепс или четырехглавая мышца бедра – подвижной фиксатор.
Медиальный комплекс охраняет колено от внешних факторов. Латеральная связка тесно соединена с мениском. Это не только способствует усилению капсулы колена, но и защищает от внутренних действий.
Какая мышца сгибает коленный сустав? Двуглавая, которая состоит из полусухожильной и полуперепончатой. Они ограждают ногу от воздействий внешней среды и оберегают от появления смещений назад и вперед. В совокупности двуглавая мышца бережет мениск.
Мышечные структуры
Колено – выпуклая часть, которая соединяет бедро с нижней частью ноги. Мышцы разделяют на 3 класса:
- передний;
- средний;
- задний.
Они работают и в тазобедренном суставе. Выполняют функции движения и покоя, как и ягодичная мышца.
Передняя группа
Предоставляет возможность сгибать ногу в коленном суставе. В ее составе выделяют:
- портняжную;
- четырехглавую;
Первая мышца распространяется от верха передней тазовой к большеберцовой кости и идет вниз к широкой фасции голени. Она позволяет согнуть бедро.
Последний комплекс – сильный разгибатель ноги. Типы четырехглавой группы:
- Прямая мышца бедра – самая растянутая. Идет от ягодичных костей и выходит на поверхности верхней части ноги. Ее особенность – наличие двух суставов. Она подтягивает бедро к грудине и выпрямляет колено при неподвижном тазе.
- Медиальная – лежит на внутренней зоне передней части поверхности бедра. Движется к низу и переходит в толстые поджилки.
- Латеральная – крупнейшая из всех описываемых мышц бедра. Берет начало от сухожильной связки и объединяется с прямой.
- Промежуточная широкая мышца бедра – самая слабая и уязвимая из всех элементов квадрицепса. Находится между предыдущими видами. Прилепляется к началу надколенника.
Медиальный, или средний, комплекс содержит две разновидности, которые формируют внутренний слой бедра. Это:
- тонкая большая, которая идет вниз к колену. Способствует сгибанию ноги;
- большая приводящая, которая помогает двигать таз.
Задняя группа мышц верхней части ноги охватывает следующие элементы:
- Двуглавая мышца бедра – спиралеобразная и продолжительная. Исходит от верха медиального слоя седалищного бугра, далее вытянутый участок объединяется со второй головкой и уходит в плоское сухожилие. Она позволяет сгибать конечность, балансировать и выпрямлять коленный сустав.
- Полусухожильная работает в параллели с предыдущей. Приблизительно в центре бедра перескакивает в длинное сухожилие и связывается с медиальным слоем большеберцовой кости сверху.
- Полуперепончатая мышца начинается от седалищного бугра, а на середине верхней части ноги примыкает к мышечному брюшку.
Ключевая функция, которую реализует квадрицепс, – возможность выпрямлять конечность в колене.
Движение зависит от функционирования мышц не только бедра, но и голени. Они напрямую воздействуют и на суставы колена и стопы. Обеспечивают способность человека ходить прямо.
Латеральная группа
Длинная малоберцовая начинается от головки и внешней части одноименной кости. Она осуществляет сгибание стопы, фиксирует ее поперечный и продольный своды. Небольшая малоберцовая исходит от низа латентного слоя этой же кости. Амортизирует и позволяет стопе сгибаться.
Задняя группа, поверхностный слой
Содержит трехглавую и подошвенную мышцы голени. Первая несет ответственность за сгибание стопы, вторая – оказывает воздействие на коленный сустав во время ходьбы.
Трехглавая мышца содержит икроножную и камбаловидную. Первая простирается от коленного до голеностопного сустава, другая – проходит только через голень.
Сухожилие подошвенной лежит между этими мышцами. Они способствуют натяжению сустава колена и сгибанию голени и стопы.
Задняя группа, глубокий слой
В него входят четыре мышцы. Первый вид лежит в ямке под коленом. Исходит от внешней части латерального выступа и оберегает внутренний слой капсулы от ущемления.
К длинным мышцам относят сгибатель пальцев стопы. Он позволяет удерживать голень в вертикальном положении. Задняя большая берцовая способствует вращению ступни. Сгибатель большого пальца поворачивает стопу кнаружи.
Двигательная активность очень важна для нормальной жизнедеятельности людей. Это возможно благодаря функционированию ног. Подвижность нижней конечности вызывают мышцы бедра, колена и голени. Они работают в комплексе, сгибают и разгибают ноги, а также выпрямляют туловище, обеспечивая человеку прямохождение.
Источник
Строение колена человека
Коленный сустав является одним из наиболее сложных суставов человека. Он состоит из сочленения бедренной, большеберцовой костей и надколенника (чашечки).
Дистальный (нижний, наиболее удаленный от тела) конец бедренной кости представлен медиальным (внутренним) и латеральным (наружным) мыщелками.
Вид коленного сустава спереди (надколенник или коленная чашечка отведена вверх и кнутри).
Проксимальная (верхняя, наиболее ближняя к телу) часть большеберцовой кости также состоит из наружнего и внутреннего мыщелков, между ними — межмыщелкового возвышения, являющегося местом прикрепления крестообразных связок.
Вид коленного сустава сбоку (в сагитальной плоскости через центр сустава).
Мыщелки бедренной и большеберцовой костей разные по форме и не соответствуют друг другу. Для увеличения их конгруэнтности (соответствия) на мыщелках большеберцовой кости располагаются мениски (наружный и внутренний, которые в центральной части фиксированы к межмыщелковому возвышению, а поперечной связкой — друг к другу спереди. С боковых сторон мениски плотно фиксированы к капсуле сустава.
Вид на большеберцовую кость сверху (видны мениски, боковые связки, места прикрепления крестообразных связок).
При движениях в коленном суставе мениски смещаются в передней-заднем направлении, причем наружным мениск менее фиксирован и имеет большую амплитуду смещения, а внутренний — фиксирован больше наружного. Поэтому, при резком движении в коленном суставе наружный мениск благодаря своей подвижности повреждается реже, чем более фиксированный внутренний.
Связки коленного сустава
Основными структурами, стабилизирующими коленный сустав, являются: наружная и внутренняя коллатеральные связки, передняя и задняя крестообразные связки.
Связки коленного сустава.
Каждая из связок имеет разнонаправленный ход волокон и выполняет сложную функцию при разных углах сгибания в коленном суставе, когда разные пучки одной и той же связки укрепляют коленный сустав. Кроме указанных связок в стабилизации коленного сустава принимает участие капсула сустава, илиотибиальный тракт, мыщцы области коленного сустава посредством своих сухожилий. Это — подколенная мышца, четырехглавая, двуглавая мышцы бедра, полуперепончатая, полусухожильная мышцы, трехглавая мышца голени.
Повреждения коленого сустава
Для диагностики патологии коленного сустава помимо клинического осмотра ноги, необходимы рентгенограммы коленного сустава в двух проекциях. При необходимости врач назначает магнитно-резонансную томографию или компьютерную томографию коленного сустава. Ниже представлена магнитно-резонансная томография коленнго сустава (МРТ).
Магнитно-резонансная томография коленного сустава.
Данное исследование позволяет более детально рассмотреть строение колена человека — хрящ бедренной и большеберцовой костей, мениски, крестообразные связки, мышцы и так далее. На рисунке под цифрой 1 представлена бедренная кость, 2 — сухожилие четырехглавой мышцы, 3 — надколенник (коленная чашечка), 4 — связка надколенника, которая от надколенника идет к бугристости большеберцовой кости, 5 — большеберцовая кость, 6 — задний рог мениска (треугольной формы), 7 — трехглавая мышца голени (икроножная головка), 8 — сосудисто-нервный пучок, 9, 10 — мышцы задней поверхности бедра.
Магнитно-резонансная томография — это точное исследование, при котором на пленку или диск записывается множество срезов, проходящих через коленный сустав с шагом 1-1,5 мм. На пленке распечатываются не все срезы, поэтому попросите у врача функциональной диагностики записать исследование на диск.
Какие движения возможны в коленном сустав?
В коленном суставе возможно сгибание и разгибание, а при согнутом под углом 90 градусов коленном суставе — возможно также вращение голени и стопы внутрь и наружу (благодаря в основном подвижным менискам). При полностью разогнутом коленном суставе (нога прямая) коленный сустав является максимально фиксированным.
Таким образом, коленный сустав достаточно сложно устроен, и при травме коленного сустава необходим осмотр нижней конечности врачом травматологом-ортопедом для выявления клинических признаков повреждения внутрисуставных структур, в последующем для уточнения диагноза могут помочь рентгенограммы коленного сустава, магнитно-резонансная или компьютерная томография.
Источник
Запрос «Колено» перенаправляется сюда; см. также другие значения.
Коле́нный сустав, коле́но (лат. articulatio genus) — сустав, соединяющий бедренную кость, большеберцовую кость и надколенник.
Анатомия[править | править код]
В передней части сустава расположен надколенник (коленная чашечка). Надколенник и четырёхглавая мышца бедра соединены сухожилием, продолжением которого является связка надколенника. В связочный аппарат входят:
- боковые (малоберцовая и большеберцовая коллатеральные)
- задние (подколенная, дугообразная, связка надколенника, медиальная и латеральная поддерживающие)
- внутрисуставные (крестообразные, поперечная связка колена (между менисками)
Крестообразные связки
находятся в полости коленного сустава. К разрывам их приводят запредельные движения в коленном суставе.
- Передняя крестообразная связка (лат. lig. cruciatum anterius) начинается от задневерхней части внутренней поверхности наружного мыщелка (костного выступа) бедренной кости, пересекает полость коленного сустава и прикрепляется к передней части передней межмыщелковой ямки большеберцовой кости также в полости сустава. Эта связка стабилизирует коленный сустав и не даёт голени чрезмерно смещаться вперёд, а также удерживает наружный мыщелок большеберцовой кости.
- Задняя крестообразная связка коленного сустава (лат. lig. cruciatum posterius) начинается от передневерхней части боковой поверхности внутреннего мыщелка бедра, пересекает коленный сустав и прикрепляется к задней межмыщелковой ямке большеберцовой кости. Она стабилизирует коленный сустав, и удерживает голень от смещения назад.
Суставные поверхности костей покрыты хрящом. Между сочленяющимися поверхностями бедренной и большеберцовой костей имеются внутренний и наружный мениски, представляющие собой серповидные (формы полулуний) хрящи. Коленный сустав имеет несколько синовиальных сумок:
- наднадколенниковая
- глубокая поднадколенниковая
- подсухожильная портняжной мышцы
- подкожная преднадколенниковая
- подколенное углубление
Их число и размеры индивидуально варьируют. Находятся преимущественно между, под, около сухожилий. Синовиальная мембрана образует несколько складок, содержащие жировую ткань.
Является сложным (несколько суставных поверхностей), комплексным (содержит мениски). По форме является мыщелковым.
У человека коленное сочленение допускает движения сгибания и разгибания (фронтальная ось) — общий объём движений 151 градусов, а при согнутом положении (вследствие расслабления коллатеральных связок) — и вращение вокруг оси. Общий объём вращений составляет 15 градусов, пассивное вращение — 35 градусов. Связки играют роль ограничения движений сустава.
Травмы[править | править код]
Колено является наиболее частым местом спортивных травм (таких, например, как разрыв мениска или связки).
Травмы крестообразных связок[править | править код]
Разрыв передней крестообразной связки может произойти при действии силы, направленной вперед, на заднюю поверхность коленного сустава при согнутой и повернутой внутрь голени. Часто встречается не изолированный разрыв крестообразной связки, а так называемая «несчастная триада» или триада Турнера. Это разрыв передней крестообразной связки, разрыв внутренней (коллатеральной большеберцовой) боковой связки и разрыв внутреннего (медиального) мениска.
Разрывы крестообразных связок могут сопровождаться отрывными переломами костных пластинок в местах прикрепления связок или переломом межмыщелкового возвышения, что значительно затрудняет последующее лечение. Очень часто разрывы крестообразных связок происходят у спортсменов во время игры в футбол, при занятиях горнолыжным спортом, у борцов. Задняя крестообразная связка разрывается при резком разгибании голени в коленном суставе или при прямом ударе по передней поверхности голени, когда она согнута в коленном суставе.
Разрывы связок часто бывают сочетанными. Наиболее тяжёлым повреждением считается разрывы обеих крестообразных, обеих боковых и капсулы сустава. Это приводит к разболтанности коленного сустава и к утрате возможности ходьбы этой ногой. При разрыве крестообразных связок возникает резкая боль. Происходит кровотечение в сустав (гемартроз). Сустав увеличивается в размерах. Выявляется симптом «баллотирования» надколенника. Однако для некоторых пациентов сам момент травмы может пройти незамеченным. Позже появляется ощущение неустойчивости, разболтанности в коленном суставе.
Основным симптомом разрыва крестообразных связок считается симптом «выдвижного ящика». При помощи специальных приёмов врач смещает голень пациента вперед или назад. При разрыве передней крестообразной связки голень избыточно смещается вперёд — симптом «переднего выдвижного ящика», а при разрыве задней крестообразной связки голень легко смещается назад — симптом «заднего выдвижного ящика».
При застарелых разрывах связок симптом «выдвижного ящика» может стать нечётким вследствие развития вокруг места разрыва жировой клетчатки, которая отчасти стабилизирует коленный сустав. Диагноз уточняют при рентгенологическом исследовании. Иногда приходится прибегать к введению контраста в полость коленного сустава или к компьютерной или магнито-резонансной томографии. При необходимости проводят артроскопию: вводят зонд в полость сустава и осматривают сустав изнутри. В качестве первой помощи необходимо обезболить место повреждения, обездвижить коленный сустав с помощью шины и доставить пострадавшего в травмпункт.
Лечение разрыва крестообразных связок коленного сустава[править | править код]
Производится пункция коленного сустава для удаления крови из полости сустава. Удалив кровь, в сустав вводят раствор новокаина. После этого, предварительно убедившись, что движения в коленном суставе сохранены и разрыва менисков сустава нет, на ногу накладывают гипсовую повязку. Нога при этом несколько согнута в коленном суставе.
Длительность иммобилизации до одного месяца. Затем гипс снимают и назначают лечебную физкультуру, массаж и физиотерапевтическое лечение. Обычно сразу после травмы хирургическое восстановление целостности крестообразных связок не производят, так как возможны осложнения в виде контрактур коленного сустава. Однако, если произошёл отрывной перелом костного фрагмента и имеется его смещение, проводится срочное оперативное вмешательство. Костный фрагмент фиксируют к кости.
Показанием к отсроченной реконструкции связок служит разболтанность сустава, нарушение функции ходьбы. Проводится она через 5-6 недель после травмы. Связки не сшивают, это бесперспективно. Выполняется пластическая реконструкция. Для этого берут трансплантат из связки надколенника. Иногда прибегают к эндопротезированию связок с помощью искусственных материалов.
Однако срок службы искусственных связок ограничен. Операция может быть выполнена открытым способом, через широкий разрез и вскрытие полости сустава, полуоткрытым — через минимальный разрез или эндоскопическим способом. Эндоскопический способ пластики крестообразных связок является наименее травматичным. Движения в суставе начинают уже через несколько дней после операции, но большие нагрузки на сустав не рекомендуются в течение года.
Методика исследования[править | править код]
Применяются физикальные методы исследования: осмотр, пальпация, а также сбор анамнеза. Из инструментальных методов для визуализации изменений анатомических структур сустава большое распространение получило МР-исследование. Для оценки целостности и структуры костей, формирующих сустав, предпочтение отдаётся рентгенографии и компьютерной томографии.
В настоящее время для диагностики применяют также артроскопию.
Рентгенологическое исследование коленных суставов[править | править код]
Самым доступным, одним из информативных и распространённых исследований является рентгенологическое исследование.
Стандартные проекции, применяемые при рентгенографии коленного сустава – прямая (передне-задняя) и боковая. По мере необходимости их дополняют правой или левой косой, а также аксиальной проекциями. Основным правилом при рентгенологическом исследовании коленного сустава является полипозиционность[2][3].
Эффективность рентгенодиагностики повреждений коленного сустава напрямик зависит от качества рентгенограмм, критериями которого являются:
в прямой проекции: симметричность аксиальных сторон обоих мыщелков бедренной кости;
расположение межмыщелковых возвышений по центру межмыщелковой ямки; частичная маскировка головки малоберцовой кости метаэпифизом большеберцовой кости (примерно на 1/3 своего поперечного размера); наложение контуров надколенника на центральную область метаэпифиза бедренной кости.
в боковой проекции: возможность просмотра надколенно-бедренного сустава и бугристости большеберцовой кости.
На рентгенограммах между суставными поверхностями костей видна так называемая рентгеновская суставная щель. Рентгеновской она называется потому, что, будучи заполненной хрящом и прослойкой синовиальной жидкости, которые не дают изображения на рентгенограммах, она имеет вид более прозрачной полосы между суставными поверхностями.
Снимок, выполненный в положении максимального разгибания колена, является стандартным для передне-задней проекции. Он позволяет исследовать переднюю часть суставной щели. Прямой снимок коленного сустава может производиться как в положении лёжа, так и стоя. Когда суставная патология имеет механическую природу и предполагается повреждение связочного аппарата – предпочтительно производить рентгенографию стоя, как при нагрузке, так и в расслабленном состоянии, для исследования суставной щели и оси сустава.
Рентгенологическое исследование коленного сустава в прямой проекции обязательно дополняется боковым снимком. При боковой рентгенографии центральный луч проходит по суставной щели с уклоном на 10° в каудо-краниальном направлении. При этом края мыщелков бедренной кости накладываются друг на друга и их суставные поверхности смещаются в своей задней нижней части. Это позволяет хорошо различать их контуры и оценить состояние бедренно-надколенникового сочленения.
Боковой снимок коленного сустава производится либо в положении пациента лёжа на боку, в условиях полной расслабленности сустава, либо стоя, без нагрузки на исследуемый сустав. Лёгкое сгибание колена, равное 30° или 15°, позволяет определить состояние бедренно-надколенникового сочленения. Сгибание предназначено для визуализации надколенника в момент его внедрения в межмыщелковое пространство (трохлею).
Для выявления нестабильности надколенника снимок коленного сустава производится в момент сокращения четырёхглавой мышцы бедра. С помощью такого приёма возможна косвенная оценка состояния связочного аппарата и высоты стояния надколенника.
При подозрении на повреждение крестовидных связок дополнительно производится боковая рентгенограмма в условиях физиологической нагрузки. Для этого больного просят перенести вес тела на повреждённую конечность. При повреждениях крестообразных связок происходит смещение концов костей, составляющих коленный сустав, относительно друг друга в зависимости от повреждённой структуры. Так, смещение суставного конца бедренной кости относительно большеберцовой кости вперёд, более чем на 5 мм, говорит о разрыве задней крестообразной связки, тогда как при смещении назад следует предполагать разрыв передней крестообразной связки.
Так же существует укладка по Шпаченко Александру Борисовичу (аксиальная проекция). Применяется для получения снимков с возможностью просмотра надколенно-бедренного сустава и бугристости большеберцовой кости.
Этот тип укладки отличаться множеством способов размещения исследуемого сустава. Возможна корректировка как по углу сгиба коленного сустава так и по горизонтальном/вертикальном перемещении исследуемого сустава, что помогает добиться максимально качественного результата снимка. Больного садят на стул рядом с аппаратом немного выдвигая вперёд ногу которую нужно исследовать, вторую же ногу отводят в сторону противоположную первой. Так же можно поставить ногу на подставку для регулировки по вертикали. Кассету больной держит обеими руками максимально параллельно трубке аппарата, и как можно ближе к коленному суставу. Режим ставят такой же как и при боковой проекции.
Изображения[править | править код]
МРТ коленного сустава.
МРТ коленного сустава.
Рентгенограмма коленного сустава в боковой проекции.
Крестообразные связки.
Передний и латеральный вид колена.
Литература[править | править код]
- Колено, коленное сочленение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 Foundational Model of Anatomy
- ↑ Кишковский А.Н., Тютин Л.А., Есиновская Г.Н. Укладки для рентгенографии коленного сустава. В кн.“Атлас укладок при рентгенологических исследованиях”. Медицина, Ленинград 1987 стр. 379 – 486.
- ↑ Лагунова И.Г. Рентгенанатомия скелета. Медицина, Москва, 1981, стр. 320 – 335.
Ссылки[править | править код]
- 3D-анимация: костно-связочный аппарат колена на YouTube
- 3D-анимация: артерии коленного сустава на YouTube
- Сайт о заболеваниях коленных суставов
Источник