Коленный сустав принцип работы

Коленный сустав, наряду с тазобедренным, является самым большим и мощным сочленением человеческого скелета. Он объединяет кости бедра и голени, обеспечивающие размах движений при ходьбе. Сочленение имеет сложное комплексное строение, в котором каждый элемент обеспечивает функционирование колена в частности и способность ходить в целом.

Из каких костей состоит коленный сустав человека

Устройство коленного сустава человека объясняет причину возникающих патологий, помогает понять этиологию и течение воспалительных и дегенеративных заболеваний. Даже небольшие отклонения от нормы в любом элементе сочленения могут стать причиной болевого синдрома и ограничения подвижности.

Анатомия

В формировании сочленения участвуют три кости коленного сустава: бедренная, большеберцовая и коленная чашечка. Внутри сустава, на плато большеберцовой кости расположены мениски – амортизирующие хрящевые прокладки, увеличивающие стабильность структуры и обеспечивающие рациональное распределение нагрузки. Во время движения мениски пружинят – сжимаются и разжимаются, обеспечивая плавность походки и защищая элементы сочленения от истирания. Несмотря на небольшой размер, значение менисков очень велико — при их разрушении снижается стабильность колена и неизбежно наступает артроз.

Как выглядит разрушение гиалинового хряща

Помимо костей и менисков, составными элементами сочленения являются суставная капсула, образующая завороты коленного сустава и синовиальные сумки, и связки. Формирующие сустав колена связки образованы соединительной тканью. Они фиксируют кости, укрепляют сочленение и ограничивают объем движений. Связки обеспечивают стабильность сустава и препятствуют смещению его структур. При травмах происходит растяжение или разрыв связок.

Иннервация колена осуществляется подколенным нервом. Он находится сзади сочленения и является частью седалищного нерва, проходящего к стопе и голени. Седалищный нерв обеспечивает чувствительность и двигательную способность ноги. За кровоснабжение отвечают подколенные артерия и вена, повторяющие ход нервных ветвей.

Строение коленного сустава

Основными суставообразующими элементами принято считать следующие:

мыщелки бедренной кости
плато большеберцовой кости
коленная чашечка
мениски
суставная капсула
связки

Непосредственно коленный сустав образован головками бедренной и большеберцовой кости. Головка большеберцовой кости почти плоская с небольшим углублением, и ее называют плато, в котором выделяют медиальную, расположенную по срединной линии тела, и латеральную части.

Головка бедренной кости состоит из двух больших округлых выступов шарообразной формы, каждый из которых получил название мыщелок коленного сустава. Расположенный с внутренней стороны мыщелок коленного сустава называют медиальным (внутренним), а противоположный – латеральным (наружным). Суставные головки не совпадают по форме, и их конгруэнтность (соответствие) достигается за счет двух менисков – медиального и латерального соответственно.

Суставная полость представляет собой щель, которая ограничена головками костей, менисками и стенками капсулы. Внутри полости находится синовиальная жидкость, которая обеспечивает оптимальное скольжение при движении, уменьшает трение суставных хрящей и питает их. Входящие в сочленение поверхности костей покрыты хрящевой тканью.

Мыщелки и капсула сустава

Гиалиновый хрящ коленного сустава белого цвета, блестящий, плотный, толщиной 4-5 мм. Его предназначение – снижение трения между суставными поверхностями при движении. Здоровый хрящ коленного сустава имеет идеально гладкую поверхность. Различные заболевания (артрит, артроз, подагра и пр.) приводят к повреждению поверхности гиалинового хряща, что, в свою очередь, становится причиной болей при ходьбе и ограничения объема движений.

Коленная чашечка

Сесамовидная кость или коленная чашечка закрывает сустав колена спереди и защищает его от травм. Она расположена в сухожилиях четырехглавой мышцы, не имеет фиксации, обладает подвижностью и может смещаться во всех направлениях. Верхняя часть надколенника имеет округлую форму и называется основанием, вытянутую нижнюю часть называют верхушкой. С внутренней стороны колена находится гусиная лапка — место соединения сухожилий 3-х мышц.

Капсула сустава

Суставная сумка коленного сустава представляет собой фиброзный футляр, ограничивающий снаружи суставную полость. Она крепится к большеберцовой и бедренной костям. Капсула имеет слабое натяжение, за счет чего в колене обеспечивается большая амплитуда движений в разных плоскостях. Суставная сумка питает элементы сочленения, защищает их от внешнего воздействия и изнашивания. Расположенный с внутренней стороны колена задний отдел капсулы толще и напоминает решето – через многочисленные отверстия проходят кровеносные сосуды, и обеспечивается кровоснабжение сочленения.

Капсула коленного сустава имеет две оболочки: внутреннюю синовиальную и наружную фиброзную. Плотная фиброзная оболочка выполняет защитные функции. Она имеет простое строение и прочно зафиксирована. Синовиальная оболочка вырабатывает жидкость, получившую соответствующее название. Она покрыта небольшими выростами – ворсинками, которые увеличивают площадь ее поверхности.

В местах контакта с костями сочленения синовиальная оболочка образует небольшое выпячивание — заворот коленного сустава. Всего выделяют 13 заворотов, которые классифицируют в зависимости от места расположения: медиальный, латеральный, передний, нижний, верхний заворот. Они увеличивают полость сочленения, а при патологических процессах служат местами скопления экссудата, гноя и крови.

Сумки коленного сочленения

Синовиальные сумки являются важным дополнением, благодаря которому мышцы и сухожилия могут свободно и безболезненно двигаться. Выделяют шесть основных сумок, которые имеют вид небольших щелевидных полостей, образованных тканью синовиальной оболочки. Внутри они содержат синовиальную жидкость и могут сообщаться с полостью сочленения или нет. Сумки начинают образовываться после рождения человека, под влиянием нагрузок в области коленного сочленения. С возрастом увеличивается их количество и объем.

Синовиальные сумки коленного сустава

Биомеханика колена

Коленный сустав предоставляет опору всему скелету, принимает на себя вес тела человека и испытывает наибольшую нагрузку при ходьбе и движении. Он выполняет много разнообразных движений, в связи с чем обладает сложной биомеханикой. Колену доступно сгибание, разгибание и круговые вращательные движения. Сложная анатомия коленного сустава человека обеспечивает его широкий функционал, слаженную работу всех элементов, оптимальную подвижность и амортизацию.

Патологии коленного сочленения

Патологические изменения костно-мышечной системы могут быть вызваны врожденной патологией, травмами и заболеваниями. Основными признаками, сигнализирующими о наличии нарушений, является:

воспалительный процесс;
болезненные ощущения;
ограничение подвижности.

Степень поражения элементов сочленения вкупе с причиной их возникновения определяет локализацию и интенсивность болевого синдрома. Боли могут диагностироваться периодически, носить постоянный характер, появляться при попытке согнуть/разогнуть колено или быть следствием физических нагрузок. Одним из последствий протекающих воспалительно-дегенеративных процессов служит деформация коленного сустава, приводящая к тяжелым заболеваниям вплоть до инвалидности.

Аномалии развития коленного сочленения

Встречается вальгусная и варусная деформация коленных суставов, которая может быть врожденной или приобретенной. Диагноз ставится с помощью рентгеновского снимка. В норме ноги стоящего человека прямые и расположены параллельно друг другу. При вальгусной деформации коленного сустава они искривлены – с наружной стороны появляется открытый угол в области колена между голенью и бедром.

Х-образная деформация коленей

Деформация может затронуть одно или два колена. При двухстороннем искривлении ноги своей формой напоминают букву «Х». Варусная деформация коленных суставов искривляет кости в противоположную сторону и форма ног напоминает букву «О». При данной патологии сустав колена развивается неравномерно: суставная щель уменьшается с внутренней стороны и расширяется с наружной. Затем изменения затрагивают связки: наружные растягиваются, а внутренние атрофируются.

Каждый вид искривления является сложной патологией, требующей комплексного лечения. Если ее не лечить, довольно высок риск формирования чрезмерной подвижности колена, привычных вывихов, тяжелых контрактур, анкилозов и патологий позвоночника.

Вальгусная и варусная деформация у взрослых

Она является приобретенной патологией и чаще всего появляются при деформирующем артрозе. При этом хрящевая ткань сочленения подвергается разрушению и необратимым изменениям, приводящим к потере подвижности колена. Также деформация может стать следствием травм и воспалительно-дегенеративных заболеваний, вызвавших изменения структуры костей, мышц и сухожилий:

сложный перелом со смещением;
разрыв связок;
привычный вывих колена;
иммунные и эндокринные заболевания;
артрит и артроз.

О-образная деформация суставов

У взрослых лечение деформированного коленного сустава неразрывно связано с основной причиной и носит симптоматический характер. Терапия включает следующие пункты:

обезболивающие препараты;
НПВС — нестероидные противовоспалительные средства;
глюкокортикостероиды;
сосудорегулирующие препараты и венотоники;
хондропротекторы;
ЛФК;
физиотерапевтическое лечение;
массаж.

Медикаментозное лечение направлено на устранение болевого синдрома, восстановление хрящей, улучшение обмена веществ и питания тканей, сохранение подвижности сочленения.

Вальгусная и варусная деформация у детей

Проявляющаяся к 10-18 месяцам приобретенная варусная или вальгусная деформация коленных суставов у детей связана с отклонениями в формировании опорно-двигательной системы ребенка. Как правило, деформация диагностируется у ослабленных детей, имеющих мышечную гипотонию. Она появляется в результате нагрузки на ноги на фоне слабого мышечно-связочного аппарата. Причиной такого отклонения может быть недоношенность ребенка, внутриутробная гипотрофия, врожденная слабость соединительной ткани, общая слабость организма, перенесенный рахит.

Причиной вторичной патологии, вызвавшей аномалии в формировании коленного сустава, выступают нейромышечные заболевания: полинейропатии, ДЦП, миодистрофии, полиомиелит. Деформация сочленения не только вызывает искривление ног, но и крайне пагубно сказывается на всем организме.

Довольно часто страдают стопы и тазобедренные сочленения, с возрастом развиваются плоскостопие и коксартроз.

Лечение вальгусной и варусной деформации у детей включает:

ограничение нагрузок;
ношение ортопедической обуви;
использование ортезов и туторов;
массаж;
физиопроцедуры, наиболее часто — парафиновые обертывания;
занятия лечебной физкультурой.

Заключение

Имеющий сложное строение коленный сустав несет большую нагрузку и выполняет множество функций. Он является непосредственным участником хождения и влияет на качество жизни. Внимательное отношение к своему организму и забота о здоровье всех его составляющих элементов позволит избежать боли в коленях и надолго сохранить активный образ жизни.

Источник

Здравствуйте, друзья мои!

Это самая первая статья в рубрике, касающейся здоровья суставов и связок. Здесь я расскажу про коленный сустав, его заболевания и травмы. Постепенно мы подробно рассмотрим всё, что касается операций на коленном суставе. А начнём с самых основ. Большой путь начинается с малого. Это относится ко всему. Вот и нам, сперва неплохо было бы разобраться, что представляет собой сустав и как он работает. Постараюсь объяснить всё максимально просто. Если Вам нужны какие-то глубокие знания в этом вопросе, то найти на просторах интернета научную статью со всеми заумными терминами, думаю, не составит труда.

Так что же такое коленный сустав, как он устроен и почему с ним случаются различные неприятности? Коленный сустав считается одним из самых сложных суставов в человеческом организме, но вместе с тем, в нём нет ничего сложного. Во всяком случае, нам, обычным людям, для его рассмотрения и понимания достаточно общей информации.

Итак, коленный сустав — это просто две кости (бедренная и большеберцовая), которые соединены связками. Связки — прочные, эластичные и достаточно крепкие волокна, которые направляют и тормозят движение в суставах в определённых положениях. В центре сустава кости скреплены двумя связками, расположенными крест-накрест относительно друг друга. Это крестообразные связки: передняя и задняя. Ещё две большие связки (боковые) расположены с наружной и внутренней сторон сустава. Дам определения: внутренняя медиальная коллатеральная связка и наружная латеральная коллатеральная связка.

Пошли дальше. Головки соединяемых костей покрыты хрящом, который защищает кости от ударов и трений. Внутри сустава, в виде полумесяцев, расположены два мениска. Они расположены по краю сустава и обеспечивают дополнительную защиту хрящей и соответственно костей от тех же трений и ударов. Кроме того, они придают суставу дополнительную устойчивость.

kolenniy_sustav

Весь этот механизм закрывается так называемой суставной сумкой, прочной и надёжной. Ну и, наверное, все слышали про внутрисуставную (синовиальную) жидкость, она заполняет как масло всю полость суставной сумки, смазывает все части конструкции сустава и в идеале сводит к нулю трения всех частей этого механизма.

Спереди сустав, как щитом, закрыт коленной чашечкой, или надколенником, который держится при помощи связок и сухожилий. Внутренняя сторона надколенника покрыта хрящом.

И ещё одна вещь. Не путайте: связки и сухожилия – это не одно и то же.

Связки — это эластичные соединения между костями, а сухожилия — это соединения между мышцей и костью.

Мышцы так устроены, что постепенно переходят в сухожилия и уже сухожилия крепятся к костям. Когда Вы сгибаете, например, ногу, то управляете мышцами, а они тянут за собой кости, сгибая и разгибая суставы. Вот в общем-то и всё по строению сустава.

Ответим ещё на один важный вопрос. Что болит в суставах? Запомните, в суставах ничего не может болеть. Хрящи и мениски не имеют нервных окончаний и болеть не могут, иначе каждое движение отдавалось бы у нас болью. Не болят даже кости, там тоже нет нервных окончаний. Суставная жидкость болеть не может тем более.

А что же всё-таки болит? В случае с костью, нервные окончания подходят к надкостнице, тонкой оболочке, покрывающей кость снаружи, кроме сустава, той части, где находится хрящ. Сделано это для того, что бы мы не побежали на сломанной ноге, а приняли определённые меры: прекратили нагружать больную конечность. Люди, кстати, научились преодолевать такие моменты. Это делается, в основном, у спортсменов на крупных и важных соревнованиях (надеюсь, это оправданно). При травме принимается (колется) лекарство, блокирующее боль; нервные окончания отключаются, и спортсмен побежал, покатил, попрыгал (как хотите) дальше. Боли он не чувствует, а вот повреждённый орган начинает разрушаться ещё сильнее. Ну, дай Бог, что бы он выиграл и заработал побольше денег, на которые ему придётся интенсивно и долго лечиться. Ну и не верьте таким вещам как: «Спортсмен проявил неимоверную силу воли, преодолел боль и выиграл соревнования. За что ему слава и почёт. Берите с него пример». Даже с учётом полного обезболивания, повреждение, скорее всего, не было очень уж существенным. Физически невозможно убежать на сломанной ноге. И не пробуйте повторить такое самостоятельно, как говорится, трюки выполняются профессионалами.

Если же перелома нет, то болят различные крупные и мелкие связки, окружающие сустав и держащие его части (мениски внутри сустава удерживаются связками), а также суставная сумка, которая имеет нервные окончания. Когда мы травмируем сустав (падаем, ударяемся, нога резко пошла в другую несвойственную её позицию) мы травмируем связки, они опухают. Организм, что бы прекратить боль и начать процесс заживления, гонит в повреждённую область кровь. Сустав краснеет, пульсирует, увеличивается температура.

После травмы, в мышцах и связках, окружающих коленный сустав, может появиться спазм, препятствующий нормальному току крови и лимфы. В результате этого в тканях происходит накопление лимфы и тканевой жидкости, которые не могут самостоятельно выйти, появляется отёк.

У одних отёк сустава может быть довольно незначительным, у других — достигать больших размеров. Отёк нам говорит, что идёт воспалительный процесс. Правда, причины этого процесса могут быть разными.

Внутрисуставная жидкость не может свободно циркулировать, накапливается, давит на нервные окончания суставной сумки, боль усиливается. Если ничего страшного не произошло и вы, как я и сказал, просто повредили мелкие связки, то через некоторое время они заживают, отёк спадает, циркуляция жидкости налаживается, боль уходит. Опасность в том, что если Вы, например, повредили мениск, то процесс будет аналогичным. Через некоторое время боль также пройдёт по мере заживления связок, Вы успокоитесь и решите, что всё прошло и зажило, а мениск, повреждённый и не испытывающий боли, повлечёт за собой другие проблемы, которые сначала будут не заметны. Но об этом позже.

Вот и всё, что касается строения именно коленного сустава. Другие суставы нашего организма имеют как отличия, так и много общего, но устроены по одному принципу. Надеюсь, общее представление Вы получили. Лично я до травмы тоже абсолютно ничего этого не знал, да это меня как-то и не интересовало. Но жизнь, как говорится, заставила прояснить для себя некоторые вопросы.

На этом пока всё. Нам предстоит разбираться глубже и глубже, что бы знать возможные причины наших заболеваний, проблем и болей. Поняв и установив причины, мы можем искать пути решения. От этого не уйти. Ведь кто вооружён, тот защищён.

И запомните, найти причину болей, а тем более степень каких-то повреждений может только врач, на основании дополнительных анализов и обследования. А реальность такова, что не каждый врач может это сделать, даже с анализами и снимками, вот в чём трагедия. Но это темы других статей. Чувствую, Остапа понесло. Выявить причину и поставить правильный диагноз сложно даже врачу. Так что ищите толкового врача. А вот устранять это всё, приводить свой организм в дееспособное состояние, помочь ему преодолеть боли и восстановиться, должны будете только Вы сами, больше никто. И не сдаваться, даже если врачи сказали, что помочь не могут и не знают как.

Всего доброго, не болейте!