Как должен выглядеть коленный сустав
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
В настоящее время существует множество методов обследования, применяемых при различных болезнях. Важнейшую роль в диагностике многих заболеваний опорно-двигательного аппарата играет рентгенография. А при обследовании колена без нее невозможно обойтись. Поэтому важно знать, что можно увидеть на рентгеновском снимке коленного сустава, как он выглядит на рентгенограмме в норме и как меняется картина при развитии патологии. Об этом поговорим далее.
Рентгенография коленного сустава: показания и противопоказания
Данное исследование необходимо при травмировании области колена, для постановки первичного диагноза, динамического наблюдения за восстановлением костной структуры после переломов.
Показания к рентгенологическому обследованию следующие:
- Наличие деформации в суставной области.
- Ограничение объема движений в коленном суставе.
- Наличие отечности, местное повышение температуры и покраснение кожи в области колена.
- Боль в коленном суставе в покое или при движениях.
- Подозрение на смещение костных структур.
Многие опасаются рентгенологического исследования, так как думают, что полученная при этом лучевая нагрузка окажет негативное влияние на организм. Однако, это далеко не так. Лучевая нагрузка при проведении рентгена соответствует допустимой суточной норме, которую в настоящее время каждый человек получает при использовании бытовых приборов, смартфонов и компьютеров. Негативные последствия возможны только при многократно повторяемых рентгеновских снимках, так как кости способны накапливать излучение. Необходимо отметить, что после проведения такого исследования женщинам не стоит планировать зачатие в течение месяца.
В год лучевая нагрузка должна быть не более 5 мЗв.
Противопоказаниями к рассматриваемому исследованию являются следующие моменты:
- Наличие металлических протезов в обследуемой области.
- Тяжелое состояние пациента, требующее реанимационных мероприятий.
- Беременность.
- Шизофрения и обострения других психических расстройств.
При наличии противопоказаний альтернативой рентгенологическому исследованию является цифровая рентгенография. Снимки при этом получаются лучшего качества, а пациент меньше подвергается действию облучения. Также можно провести магнитно-резонансную или компьютерную томографию, которые являются наиболее результативными методами обследования.
Рентген коленного сустава в норме и при различных заболеваниях
Рентгенологический снимок получают при пропускании рассеянных рентгеновских лучей через различные ткани. Чем больше плотность ткани, тем больше лучей она будет задерживать и тем лучше ее будет видно на пленке. Отчетливо на рентгенограмме можно различить костную ткань, хуже видны мягкие ткани. Сухожилия можно увидеть только в случае обеспечения необходимой жесткости рентгеновских лучей. Об изменениях толщины хрящевой ткани судят по расстоянию между костными структурами, а также по конфигурации замыкательных пластинок.
Интересным является тот факт, что близкорасположенные от аппарата объекты дают меньшие по размеру изображения, чем объекты, расположенные от него дальше. Это связано с рассеиванием лучей.
Что может показать исследование
Рентген коленной суставной области поможет установить следующие патологические изменения:
- Деформации, полученные при травмировании (переломы, вывихи).
- Врожденные аномалии строения суставных структур или костей.
- Наличие артрита или артроза. Эти заболевания можно диагностировать, измерив толщину тканей хряща и замыкательных пластинок. Они будут либо утолщены, либо истончены.
- Новообразования костной ткани.
Также с помощью рентгена травматологи контролируют протекание процессов регенерации при повреждении костных или суставных структур.
Как производят рентгенографию колена
Перед тем как сделать снимок, коленную область часто рекомендуют обнажить. Но в случае наличия повязки, в том числе, гипсовой, снимать ее не требуется.
Во время проведения исследования больному запрещается двигаться, так как изображение будет смазано, проявится динамическая нерезкость. Если изображение будет некачественным, постановка верного диагноза будет невозможна.
Рентген коленного сустава проводят как в двух, так и в одной проекции. Это зависит от предположительного диагноза. При переломе необходимо сделать рентгеновские снимки в двух проекциях. Кроме того, врач может провести прицельную рентгенографию при согнутой в колене нижней конечности.
После получения изображения рентгенолог его описывает и делает заключение о предполагаемом диагнозе. На основании полученных данных лечащий специалист назначает необходимые лечебные мероприятия.
Как выглядит коленный сустав в норме
На рентгеновском снимке здорового коленного сустава обнаруживаются бедренная, большеберцовая кости, надколенник и, частично, малоберцовая кость. Они не имеют никаких патологических новообразований, суставные поверхности ровные. Трещин и осколков быть не должно. Составляющие сустав компоненты соответствуют друг другу. Щель сустава одинакова по ширине с обеих сторон, вкрапления и иные образования в ее просвете отсутствуют.
Рентгенограмма при заболеваниях колена
Что же покажет снимок при различных болезнях? На рентгенограмме при заболеваниях колена видны следующие патологические изменения:
- При артрозе щель сустава сужена неравномерно, деформирована в соответствии со стадией процесса. Кости разрастаются по суставному краю, образуя остеофиты. На границе с хрящем костная ткань уплотнена. Связки обызвествляются, хорошо прослеживаются на рентгеновских снимках.
- При переломах визуализируется повреждение костной ткани различной конфигурации и выраженности. Свежие трещины на снимке распознать сложно. Как и вдавления, они лучше видны через несколько дней после получения травмы.
- Для артрита характерно расширение суставной щели. Это является следствием воспалительного выпота в суставную полость. Для подтверждения данного диагноза часто используют УЗИ, МРТ.
- При вывихе отмечается смещение костей, при котором поверхность одной кости по форме не соответствует поверхности другой. Чаще вывихам подвергается коленная чашечка.
- Растяжение или повреждение связок можно заподозрить, увидев увеличение расстояния между костными поверхностями бедра и голени.
- Если нарушена целостность надколенного сухожилия, на снимке определяется смещенный надколенник. В некоторых случаях можно рассмотреть собственно сухожилие, особенно при его склерозировании или при соответствующей жесткости используемого излучения.
- При длительных дегенеративно-дистрофических процессах в суставе происходит разрастание костной ткани по боковым поверхностям сустава. Образующиеся остеофиты ведут к деформации костей.
- Новообразования могут быть выявлены в костях, других суставных структурах или в периартикулярных мягких тканях. Опухоли делятся на первичные и метастатические. Они визуализируются в виде образования, не имеющего четко очерченной формы, выходящего за границы костной ткани. Ткани вокруг новообразования разрушены.
- Остеопорозные изменения в костной ткани может заметить только специалист. Вследствие недостатка в костях кальция, их структура на снимке становится более прозрачной. Зато костные границы уплотняются, они подчеркнуты по сравнению с остальной структурой.
Рентген при редко встречающихся болезнях колена
Рентгенологическое исследование поможет диагностировать не только болезни, встречающиеся с большой частотой, но редкие заболевания. К ним относят кисты, инородные тела, попавшие в суставную полость при травме, остеомиелит, различные остеохондропатии, врожденные деформации колена, аномальные бугристости большеберцовой кости.
При этих заболеваниях рентгеновская картина имеет следующие особенности:
- Костно-тканевые кисты на снимке визуализируются в виде округлых просветлений.
- При остеомиелите определяются остеопорозные участки и дегенерация костной ткани. В некоторых случаях возможно выявление секвестров.
- Инородные тела удается обнаружить только в случае их высокой плотности.
- Болезнь Кенига, или остеохондропатия коленного сустава, не может быть диагностирована только по рентгенологическому обследованию. Это объясняется тем, что при остеоходропатии вследствие некроза одной из костей, образующих коленное сочленение, формируется суставная мышь. Но появление суставной мыши наблюдается и при других заболеваниях опорно-двигательного аппарата, поэтому потребуется дальнейшее обследование.
- При болезни Осгуда-Шлаттера на рентгеновском снимке большеберцовая кость имеет неровные, размытые очертания, определяется патологическая бугристость. Через некоторое время возможна фрагментация кости.
- Врожденные деформации костей можно заподозрить, если они выглядят асимметрично справа и слева по длине и толщине.
Рентгенологическое исследование в обязательном порядке назначается для диагностики артроза колена. Чтобы дополнительно проверить состояние хрящевой ткани и окружающих мышц, часто назначают УЗИ.
Заключение
Рентген по-прежнему востребован при диагностике различных заболеваний коленного сустава. Он наиболее доступен и достаточно информативен как при постановке первичного диагноза, так и при наблюдении в динамике при получении травмы коленной области. Альтернативой данному исследованию является его цифровой вариант, а также МРТ-исследование.
Источник