Мышцы производящие движение коленного сустава

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.

Сложное костно-хрящевое образование, которое состоит из большого количества разных элементов, представляет собой коленный сустав. Именно благодаря данным составляющим сустав становится многофункциональным и маневренным, но, к сожалению, подвластным разному травмированию. Строение, особенности и травмы – далее в нашей статье.

Характеристика

Коленный сустав является одним из крупных. Он входит в состав пояса нижних конечностей и гарантирует динамику и статику. Если у человека ограничена нормальная работоспособность, происходит резкое сокращение двигательной активности и снижение трудоспособности.

Анатомия

Если опираться на данные, полученные из анатомических источников, то можно сделать вывод, что коленный сустав имеет блоковидно-шаровидную форму. Образуется он из последующих эпифизов:

• нижнего бедренной кости;
• верхнего большеберцовой кости;
• надколенника – округленного отдела трубчатой кости.

Анатомия колена очень интересна и познавательна. В нем нет ничего лишнего, а каждая часть выполняет определенное и важное предназначение. Далее подробней рассмотрим этот момент.

Окружающие мышцы

Правильную работу гарантируют окружающие коленный сустав мышцы. Они размещены вокруг него и бывают:

• приводящие;
• сгибающие;
• разгибающие.

Именно они фиксируют колено. Отметим, что в суставе есть несколько типов мышц. Каждая из них имеет свою задачу и строение. Выделяют следующие мышцы:

• На фронтальной части бедра у человека находится четырехглавая мышца. Она является самой значительной в человеческом организме. Эта мышца крепится к поверхности большеберцовой кости и коленной чашечке.
• Мышца коленного сустава. Она отвечает за движение голени и бедра.
• Портняжная мышца. Помогает голени двигаться в разном направлении. Она через поверхность бедренной кости огибает коленную чашечку. Крепится к большеберцовой кости.
• У лобковой кости берет начало двусуставная тонкая мышца. Она крепится к большеберцовой кости. Классифицируется как мышца, сгибающая коленный сустав.
• Оказывают содействие сгибанию голени и вращению колена подколенные мышцы.
• Полусухожильные. Они дают возможность выполнять разгибательные и вращательные движения голени и бедра.
• За сгибание голени в голеностопе и колене ответствуют икроножные мышцы.
• Подколенные. Они гарантируют вращение и перегибание голени. Находятся с задней стороны колена.

Связки

Для чего они нужны? Каждый коленный сустав удерживается ими. Связки бывают внекапсульными и внутрикапсульными. Первые находятся вне полости. Вторые расположены внутри полости сустава.

К внекапсульным и внутренним связкам относится:

1. Большеберцовая коллатеральная связка. Берет собственное начало от медиального мыщелка и опускается вниз.
2. Малоберцовая. Начинается от латерального надмыщелка и опускается ниже.
3. Связка надколенника. Это продолжение сухожилия четырехглавой мышцы.
4. Медиальная и латеральная. Представляет собой пролонгирование четырехглавой мышцы.
5. Поддерживающая связки надколенника косая и дугообразная подколенная связка.
6. Крестообразные связки.
7. Поперечная.
8. Передняя и задняя менискобедренные.

Все перечисленные связки колена осуществляют свои предопределенные функции. Поэтому очень важно следить за их состоянием. При появлении отклонений или болевых ощущений, необходимо незамедлительно обращаться за квалифицированной врачебной помощью. В противном случае возможны серьезные осложнения и подавление двигательной активности.

Мышцы коленного сустава

В чем их функция? Мышцы, действующие на коленный сустав человека, отвечают за его работу. Именно благодаря этому каждый располагает возможностью передвигаться.

Гарантируется сгибание и разгибание, супинация и пронация, движение назад-вперед.

Все перечисленные выше функции поддерживаются следующими мышцами коленного сустава:

• двуглавой;
• полусухожильной;
• полуперепончатой;
• тонкой;
• портняжной;
• икроножной;
• подошвенной;
• прямой;
• медиальной;
• латеральной;
• промежуточной;
• подколенной.

Мениски

Что это такое? Это хрящевые образования трехгранной формы, которые служат специальной эластичной прокладкой и помогают перераспределять вес. Если бы их не было, вся тяжесть была бы сконцентрирована в единственном месте. Повреждение мениска влечет за собой истончение и деформацию хрящей, нарушение стабильности коленного сустава.

В человеческом организме существует два вида менисков, которые объединены между собой специальной поперечной связкой. Выделяют следующие виды:

1. Латеральный. Это обращенный наружу мениск. Он реже подвержен повреждениям вследствие своей значительной подвижности.
2. Внутренний. Расположен поблизости к внутренней боковой связке. Он отличается частой травматизацией, так как располагает меньшей лабильностью.

Коленный сустав имеет очень непростое устройство. Он принимает на себя огромную нагрузку, обеспечивая самые сложные действия.

Функциональные нагрузки

Нижние конечности чаще всего подвергаются различным травмам и патологиям. Основными его функциями считается сгибание, разгибание и предоставление опоры. Все эти функции гарантируют связки, кости, хрящи и мышцы коленного сустава.

Сухожилия ежедневно испытывают максимальные нагрузки. Сам коленный сустав считается шарнирным и имеет довольно непростую биомеханику. В результате этого обеспечивается большое количество различных движений.

Даже незначительные негативные признаки не должны оставаться без внимания, так как они могут свидетельствовать о формирующемся серьезном заболевании. Для того, чтобы не допустить серьезных осложнений, важно в положенное время начать лечение. Заботиться о конечностях и иметь представление об их анатомии необходимо каждому человеку.

Какие травмы бывают?

Как уже говорилось ранее, колено имеет непростое строение. Ежедневно мышцы, разгибающие коленный сустав и сгибающие его, подвергаются огромным нагрузкам. В результате этого случаются непредвиденные ситуации. Происходит травмирование.

Самыми распространенными травмами значатся разрывы связок и менисков. Причиной разрыва в основном являются удары, падения, а также занятия спортом. Часто такие травмы сопровождаются переломами. О том, что произошло повреждение коленного сустава, независимо от причины свидетельствуют фактически одинаковые признаки. К ним относится:

• возникновение резкой боли;
• припухлость в области повреждения;
• краснота и сосредоточение жидкости.

В отдельных случаях во время травмирования человек может вообще не замечать ни одного из перечисленных выше признаков. Они начинают проявляться только через несколько часов.

Причиной дискомфорта в коленном суставе могут являться различные заболевания, такие как артрит, бурсит, подагра, гонартоз или менинскопатия. Каждое заболевание оказывает негативное воздействие и может провоцировать серьезные последствия. Лечение в каждом отдельном случае назначается индивидуально, в зависимости от поставленного диагноза и запущенности патологии. Заболевания должны своевременно и профессионально диагностироваться. Во время лечения очень важно следовать всем назначениям врача. В этот период требуется обеспечить человеку полный покой и не нагружать конечности, так как это может значительно усугубить ситуацию.

Научно доказано, что при повреждении коленного сустава или развитии заболеваний, связанных с ним, негативное воздействие распространяется на всю костную систему нижних конечностей. Именно поэтому очень важно своевременно обратиться за грамотной врачебной помощью. Категорически воспрещается заниматься самолечением, так как это может послужить причиной развития серьезных осложнений.

Заключение

Итак, мы рассмотрели, как устроены мышцы коленного сустава человека. Как видите, это очень важная часть опорно-двигательного аппарата, которая имеет сложное строение и напрямую влияет на его работоспособность.