Коленный сустав интересные факты

Коленный сустав — один из важнейших узлов в опорно-двигательном аппарате человека. Его главное качество — гибкость — должно сочетаться с совсем противоположным качеством — устойчивостью (стабильностью).

НЕСТАБИЛЬНОСТЬ коленного сустава может развиться исподволь, постепенно. Чаще всего это происходит при Х-образной форме коленных суставов (рис. 1). Даже в норме существует небольшой угол между вертикалью и осью голени (рис. 2). У женщин в связи с более широким тазом этот угол несколько больше, чем у мужчин. Если отклонение голени от вертикали больше 6-7°, это нарушает правильное нагружение сустава. С внутренней стороны сустава растягивается и ослабевает капсула и связка. С наружной стороны начинает быстро изнашиваться суставной хрящ. Если вовремя не остановить этот процесс, наступает критический момент, когда коленный сустав становится неустойчивым при ходьбе: при каждом шаге голень отклоняется кнаружи (рис. 3). Реже встречаются О-образные ноги (рис. 4). И в этих случаях может развиться нестабильность, но голень отклоняется в этом случае кнутри. При далеко зашедшей стадии нестабильности методом выбора является оперативное лечение.

Нестабильность коленного сустава может развиться остро, при травмах с разрывом связок и капсулы. Самым главным стабилизатором коленного сустава является передняя крестообразная связка, расположенная в его центре. Она перекрещивается с задней крестообразной связкой (отсюда их название). Слова «разрыв передней крестообразной связки» вселяют страх в сердца профессиональных спортсменов. Они означают, что предстоит сложная операция и длительная реабилитация с не всегда ясной перспективой восстановления. Так было еще недавно, лет 10 тому назад. В последнее десятилетие ситуация коренным образом изменилась: вместо старых методов с широким раскрытием сустава (артротомией) хирурги стали использовать новую артроскопическую технику, малотравматичную и почти не дающую осложнений. Сейчас применяют «родную» ткань, взятую из организма пострадавшего человека (чаще всего среднюю треть связки надколенника или сухожилие полусухожильной мышцы бедра). Эта ткань хорошо приживляется и полностью заменяет разорванную крестообразную связку.

Хирурги перестали применять после операции глухую гипсовую иммобилизацию. Вместо нее на коленный сустав надевают функциональный коленный брейс (рис. 5). Это особый вид наколенника с шарнирами по бокам. Специальное устройство позволяет хирургу в первые 2-3 недели после операции принудительно регулировать разрешенный объем сгибания коленного сустава, постепенно его увеличивая. Функциональный коленный брейс предупреждает случайные травмы, перегрузочные осложнения, защищая и разгружая оперированный сустав. С первых суток после операции больные (с надетым брейсом) выполняют упражнения для оперированного сустава. Уже через 3 недели после операции пациент ходит (с коленным брейсом), наступая на ногу.

Крестообразная связка повреждается не только у спортсменов, но и у «простых людей». В некоторых случаях при этом операцию делать не обязательно (имеются медицинские противопоказания, степень нестабильности не очень велика). И в этих случаях применение функционального коленного брейса (или более простого по устройству его аналога) (рис. 6а) обязательно. Функциональный коленный брейс устраняет смещение голени при ходьбе и даже позволяет бегать.

Еще одна форма нестабильности — синдром нарушения равновесия надколенника (Patella — по-латыни). Коленная чашка при физической нагрузке смещается с привычного места кнаружи — вверх. Этот вывих надколенника сопровождается резкой болью, ощущением катастрофы в коленном суставе, что заставляет пострадавшего упасть. Если надколенник самостоятельно встает на прежнее место, говорят о его привычном подвывихе. Чаще всего надколенник приходится вправлять хирургу, после чего накладывается гипсовая повязка.

Причины развития привычного вывиха надколенника: Х-образные колени, врожденные особенности строения надколенника (дисплазия) или его неправильное расположение (высокое стояние), слабость мышц внутренней поверхности бедра.

Как узнать, стабильна ли ваша коленная чашка?

Первый тест. Сядьте на стол, свесив ноги. Возьмите пальцами коленную чашку и медленно выпрямите коленный сустав. Если у вас «разболтанная» коленная чашка, то во время последних 10-15° разгибания она сместится кнаружи.

Второй тест. Сядьте на пол, выпрямите ногу, расслабьте мышцы. Возьмите коленную чашку двумя пальцами и с силой покачайте ее из стороны в сторону. Небольшое смещение надколенника имеется в норме, но если надколенник отклоняется кнаружи больше чем на 1,5 см, вероятность развития его привычного смещения велика.

Привычный вывих надколенника развивается чаще всего у девочек-подростков 14-16 лет. При консервативном лечении обязательно используется эластичный наколенник с пателлярным отверстием (рис. 6). Наколенник фиксирует коленный сустав, стабилизирует коленную чашечку, препятствуя ее смещениям при движениях и тем самым прекращает ее вывихивания.

Одного наколенника вместе с тем недостаточно для прекращения смещений надколенника. Рекомендуется система упражнений для преимущественного укрепления мышц внутренней поверхности бедра, плавание (только вольным стилем!), тренировка на велосипеде (велоэргометре). Занятия спортом и танцами противопоказаны.

Что полезно при Х-образных коленях?

1. Плавание вольным стилем (кролем).

2. Тренировка на велосипеде (велоэргометре).

3. Специальные упражнения для укрепления мышц передней и внутренней поверхности бедра.

4. Электростимуляция мышц внутренней поверхности бедра.

Некоторые упражнения для укрепления мышц — стабилизаторов надколенника

1. Тренировка на велоэргометре (рис. 7). Длительность 20-30 минут ежедневно. В летнее время лучше тренироваться на велосипеде. Это безопасный и полезный вид упражнений, укрепляющих все мышечные группы бедра.

2. Разгибание голени (рис. 8). Упражнение выполняется на специальном тренажере или с помощью утяжелителя весом 1-2 кг или другого груза, фиксированного над голеностопным суставом. Обе фазы движения (разгибание и сгибание голени) делаются медленно. Особое внимание уделяется полному разгибанию голени. Именно последние 10-15% разгибания тренируют внутреннюю головку четырехглавой мышцы бедра, которая своим действием препятствует смещению надколенника кнаружи. Упражнение ежедневно нужно повторять 3-5 раз до выраженного утомления мышц.

3. Подъем на ступеньку высотой 30-50 см (в зависимости от роста пациента) (рис. 9). Упражнение делается также до утомления, 3-5 раз в день.

4. Приведение бедра с утяжелителем (вес — 1-2 кг). Упражнение выполняется в и. п. лежа (рис. 10), так же 3-5 раз в день, до утомления.

При выполнении массажа и электростимуляции акцент делается на преимущественное укрепление мышц внутренней стороны бедра (рис. 11).

Смотрите также:

• Ледовое побоище (19.12.2007) →
• Упал… Очнулся… Гипс →
• Осторожно, гололед! →

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:

1. 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.
2. 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.
3. Пронация — движение ноги внутрь. Ограниченное «заваливание» голени к внутренней оси обеспечивается подколенной, полусухожильной, тонкой, портняжной, полуперепончатой, а также медиальной головкой икроножной мышцы.
4. 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.