Функции локтевого сустава человека

Локтевой сустав относится к группе сложных, поскольку объединяет сразу три сочленения трёх разных костей: лучевой, локтевой и плечевой. Именно поэтому анатомия локтевого сустава человека невероятно сложна, ведь её следует рассматривать в контексте трёх разных суставов, объединённых одной суставной сумкой.

Всевозможные заболевания, отклонения в развитии и травмы также могут затрагивать один из участков локтя или все сразу — это зависит от тяжести и локализации патологии. Чтобы последовательно разобраться в этом вопросе, следует детально изучить каждую составляющую локтя, её особенности и строение — только таким образом можно понять основы анатомии этого важнейшего сочленения верхней конечности.

Локтевой сустав: анатомия и функции костей

Локоть человека образован тремя различными по объёму и плотности костями — локтевой, лучевой (их проксимальной частью) и плечевой (соответственно, дистальной).

Плечевая кость

Эта косточка является наглядным примером плотных и невероятно прочных трубчатых костей организма человека, форма которой плавно переходит с идеально круглой в верхней части до трёхгранной в нижней. Подобные особенности позволяют идеально сочленяться дистальным концом с костями предплечья, медиальным — примыкать к локтевой кости, а латеральной — соответственно, к лучевой. При этом медиальная поверхность имеет более гладкую структуру, а латеральная — шаровидную, что во многом объясняет физиологию и особенности траектории движения локтя.

Поверхность плечевой кости покрыта ямками и углублениями различной формы и размеров, благодаря которым формируется плотное взаимодействие элементов локтевого сустава. Так, к примеру, над медиальной поверхностью располагаются небольшие отверстия, в которые при сгибании попадают отростки локтевой кости — венечный и локтевой. Эти отростки как бы фиксируют локоть в пазах, поддерживая суставную сумку и защищая её от травм. В медиальных и латеральных надмыщелках, которые довольно легко прощупать у дистального конца кости, расположены места крепления мышечных волокон и связочного аппарата. А спиральная борозда служит местом расположения лучевого нерва, иннервирующего ткани верхней конечности.

Локтевая кость

Трёхгранная локтевая косточка — более объёмная и мощная, нежели лучевая. На верхнем конце она имеет значительное утолщение с блоковидной вырезкой, к которой плотно примыкает плечевая кость, как бы охватывая её. Латеральный край, соответственно, примыкает к лучевой кости.

Поверхность локтевой кости также является неоднородной, и не без причины. На передней и задней поверхности блоковидной вырезки расположены два отростка, которые ограничивают подвижность локтя и обеспечивают нормальную физиологию сустава — венечный и локтевой. Вслед за ними идёт специальная бугристость, которая необходима для более прочного крепления плечевой мышцы. А внизу, на дистальном конце, располагается головка с ещё одним отростком — медиальным шиловидным, благодаря которому частично поддерживается сочленение локтевой и лучевой косточек.

При желании анатомию локтевой кости можно рассмотреть не только на картинках, но и на собственной руке — эта косточка легко и безболезненно прощупывается под кожей на всём её протяжении, начиная с плотного мышечного скелета в верхней её части и заканчивая сухожильной сумкой в нижнем отделе. Определённое анатомическое строение вкупе с адекватным количеством мышечной и жировой ткани руки позволяет даже рассмотреть головку кости, которая в норме немного выпирает на внутренней задней поверхности. Всё это существенно облегчает выявление травм и аномалий строения верхней конечности — при должном умении медика корректный диагноз может быть поставлен ещё до проведения рентгена, который требуется скорее для уточнения клинической картины, нежели для диагностики.

Лучевая кость

Лучевая косточка совместно с локтевой образует предплечье, однако, в отличие от последней, она является менее прочной и имеет утолщённый нижний, а не верхний отдел. Подобное строение позволяет добиться баланса в строении предплечья и локтевого сустава. Небольшой диаметр и уязвимость этой кости требует особенной защиты со стороны организма, поэтому, как правило, её на всём протяжении окружают хорошо развитые мышечные волокна, надёжно закреплённые в ямках и бугристостях. Все это позволяет не только предотвратить появление травм и повреждений, но ещё и развить подвижность, немного расширив возможности нормальной физиологии локтевого сустава.

Отделы, образующие локтевой сустав

Поскольку локоть относится к сложным суставам и состоит из трёх костей, попарно соединённых друг с другом, в анатомии принято выделять три взаимосвязанных отдела этого сочленения, окружённых одной суставной сумкой:

• Плечелоктевой сустав. Он образован блоковидной структурой плечевой и вырезкой локтевой костей, которые в норме соединяются и плотно прилегают друг к другу как кусочки пазла. Он позволяет осуществлять движения предплечьем, сгибая и разгибая руку.
• Плечелучевой сустав. Это сочленение формируется в месте соприкосновения суставной ямки лучевой и мыщелковой головки плечевой костей. По форме он относится к шаровидным, однако особенности анатомического строения позволяют совершать движения не в трёх, а только в двух проекциях (сгибание — разгибание плюс вращение), поскольку третью ограничивает наличие примыкающей локтевой кости и прочный связочный аппарат.
• Проксимальный лучелоктевой сустав. Цилиндрическое сочленение лучевой и локтевой костей поддерживает возможности локтя, обеспечивая подвижность руки по продольной оси, то есть её вращение.

Кровоснабжение и иннервация прилегающей области

Полноценное питание локтевого сустава осуществляется за счёт мощной кровеносной сети, которая его окружает. Артериальная кровь поступает к мышечным волокнам, примыкающим к суставной поверхности, из верхней и нижней коллатеральных локтевых артерий, а также возвратной, срединной и лучевой. Обогатив клетки и ткани необходимым для поддержания физиологических функций кислородом и питательными веществами, она отправляется через одноимённые вены в бассейны вен верхних конечностей — плечевой, локтевой и лучевой. Аналогичным образом проходит и лимфоток локтевого сустава, продвигаясь по лимфатическим сосудам в локтевые лимфоузлы.

Иннервация капсулы, объединяющей отделы локтевого сустава, осуществляется крупнейшими нервными волокнами руки — ветвями локтевого, лучевого и срединного нервов. Это объясняет высокую чувствительность прилегающих к локтю тканей и особую болезненность полученных травм.

Мышцы и связки локтевого сустава

Особенности структуры и огромный функционал верхних конечностей во многом возможен благодаря особенностям анатомии локтевого сустава человека. Именно это сочленение поддерживает подвижность и обеспечивает полноценную деятельность верхней конечности, поэтому мышечно-связочный аппарат локтя просто не может иметь простую структуру. Рассмотрим каждый из указанных элементов, чтобы понимать взаимосвязь анатомического строения и физиологических возможностей локтевого сустава.

Мышечный аппарат

Большая прочность, физические возможности и гибкость руки обеспечиваются во многом благодаря мышцам, действующим на локтевой сустав. Поскольку движения, допустимые в локте, затрагивают две плоскости — сгибание/разгибание и пронацию/супинацию, — все мышечные волокна можно условно разделить на 3 весомые группы:

1. Мышцы-сгибатели локтевого сустава

Подобное движение возможно благодаря сокращению мышечных волокон, которые как бы подтягивают предплечье, уменьшая угол, образованный им и плечом. Самым мощным сгибателем верхней конечности является бицепс, расположенный параллельно плечевой кости. Кроме того, эта крупнейшая мышца способна частично принимать участие в супинации предплечья и повороте ладони.

Дополнительными мышцами, осуществляющими сгибание руки, являются плечевая и плечелучевая. Они (хоть и считаются вспомогательными) при травмировании бицепса способны компенсировать утраченные функции, выполняя движения рукой в полном объёме.

2. Разгибатели верхней конечности

Мышцы-антагонисты сгибателей выполняют прямо противоположную функцию, увеличивая угол между свободным концом предплечья и плечом верхней конечности. К ним относятся трёхглавая (трицепс) и локтевая мышца, а также напрягатель фасции предплечья. Трицепс, как и бицепс, параллелен плечевой кости, однако располагается не спереди, а кзади, от локтевого отростка до лопатки. Совместно с локтевыми мышечными волокнами он, сокращаясь, вызывает разгибание предплечья в локтевом суставе вплоть до момента, пока локтевой отросток не зафиксирует плечевую кость (максимально допустимое физиологичное разгибание руки).

3. Вращательные мышцы

Эта группа отвечает за вращение руки — пронацию и супинацию. К пронаторам, которые вращают предплечье в локтевом суставе внутрь и наружу, относятся круглый и квадратный пронаторы, а также частично плечелучевая мышца. А вторая группа — супинаторы, выполняющие движения предплечьем изнутри, — объединяет супинатор, плечелучевую мышцу и бицепс.

Связки локтя

Общая суставная сумка, окружающая локоть, не настолько прочна, чтобы удерживать все крупные кости верхней конечности в едином суставе, особенно с внутренней стороны. Высокие нагрузки на руки во время выполнения физической работы и спортивных тренировок неизменно приводили бы к повреждениям локтя, если бы не прочный связочный аппарат, надёжно удерживающий локоть и обеспечивающий его ограниченную подвижность. К нему относятся следующие волокна:

• Лучевая коллатеральная связка соединяет надмыщелок плечевой и головку лучевой костей, затем расщепляется на два пучка и, охватывая головку в своеобразное кольцо, закрепляется на лучевой вырезке локтевой кости. В процессе жизнедеятельности верхняя часть этого кольца постепенно сплетается с сухожилиями, отвечающими за разгибание, частично выполняя их функцию и предотвращая перерастяжение; а глубокие волокна формируют единую структуру с кольцевой связкой.
• Локтевая коллатеральная связка протянута от медиального надмыщелка плечевой до блоковидной вырезки локтевой кости. Совместно с лучевой коллатеральной эта связка ограничивает подвижность локтя, предотвращая боковые движения.
• Кольцевая связка представляет собой своеобразное «уплотнительное кольцо», которое охватывает суставную окружность головки лучевой кости, дополнительно фиксируя её у локтевой.
• Квадратная связка соединяет локтевую косточку с шейкой лучевой, надёжно фиксируя их друг у друга и препятствуя расхождению или перерастяжению.

Говоря о связочном аппарате локтевого сустава человека, невозможно не упомянуть о межкостной перепонке — особой структуре, которая анатомически хоть и не относится к связкам, но выполняет с ними единую функцию, фиксируя кости предплечья в отделах сустава. Она заполняет собой небольшую щель, образованную поверхностями лучевой и локтевой костей, и образует прочный лучелоктевой синдесмоз. Плотно переплетённые волокна этой перепонки имеют специальные отверстия, через которые проходят сосуды и нервы локтя, а края служат местом прикрепления некоторых мышечных волокон.

Физиология локтевого сустава человека

Нормальная физиология локтевого сустава человека подразумевает довольно обширную подвижность: даже без специальных тренировок кости предплечья и плеча могут вращаться на 90°, сгибаться на угол до 150° и разгибаться ещё на 10° в обратную сторону (то есть как бы за пределы локтя). Причём указанные градусы не являются пределом — при определённой сноровке и тщательных тренировках подвижность локтевого сустава можно увеличить в несколько раз, наглядно демонстрируя практически безграничные возможности человеческого тела.

Следует учитывать, что такая функциональность требует особенного внимания при нагрузках на локтевой сустав. Хотя он относится к группе свешивающихся и формально не служит опорой, размер и количество нагрузок от этого не уменьшается. В частности, это обусловлено физической работой, поднятием тяжестей, спортивными тренировками и другими видами активности, при которой задействованы верхние конечности. В результате этого любое неосторожное движение, выполненное без должной подготовки и разогрева связочно-мышечного аппарата, может быть чревато болезненной травмой локтя, требующей длительного лечения. Поэтому следует беречь собственный организм и регулярно укреплять его плавно нарастающими нагрузками в рамках физических упражнений — только таким образом можно развить локтевые суставы, сделав руки по-настоящему сильными, выносливыми и гибкими.