Мышцы разгибатели голени в коленном суставе

Четырехглавая мышца бедра является разгибателем коленного сустава. Это единственная мышца, способная произвести подобное движение. Четырехглавая мышца является второй по мощности после ягодичной. Площадь поперечного сечения ее активной части равна 148 см2, она укорачивается на 8 см и развивает силу, эквивалентную 42 кг. Она втрое сильнее сгибателей, чего и следовало ожидать, так как эта мышца вынуждена постоянно противодействовать силе тяжести. Однако, как мы уже видели, при гиперэкстензии в коленном суставе для поддержания вертикального положения тела четырехглавая мышца не нужна, но, как только начинается малейшее сгибание, она активно включается в действие, чтобы предупредить падение, обусловленное сгибанием ноги в колене.

Как следует из ее названия, четырехглавая мышца (рис. 237) имеет четыре мышечных брюшка, прикрепляющихся с помощью общего сухожилия к бугристости большеберцовой кости ТТ:

Три моносуставные мышцы: промежуточная 1, латеральная 2 и медиальная 3, широкие мышцы
Одна двусуставная: прямая мышца бедра 4.

Все три односуставные мышцы являются исключительно разгибателями коленного сустава, но обладают и некоторой латеральной составляющей — у широких мышц. Следует упомянуть, что медиальная мышца является более мощной, простирается дистальнее, чем латеральная, и благодаря своему относительному преобладанию препятствует наружному вывиху надколенника. В норме сбалансированное сокращение этих широких мышц создает результирующую силу, направленную кверху по продольной оси бедра. Но при дисбалансе, если, например, латеральная мышца преобладает над неполноценной медиальной, надколенник смещается кнаружи. Это один из механизмов привычного вывиха надколенника, который всегда бывает латеральным. Можно устранить эту тенденцию путем целенаправленного укрепления медиальной широкой мышцы.

Надколенник — это сесамовидная кость, включенная в разгибательный аппарат колена и окутанная сухожилием четырехглавой мышцы бедра сверху и коленной связкой снизу. Его функция заключается в повышении эффективности действия четырехглавой мышцы путем перемещения кпереди силы действия ее тяги. Это можно легко увидеть на схеме сил с участием надколенника и без него.

Сила Q четырехглавой мышцы, воздействующая на надколенник (рис. 238, схема с надколенником), может быть разложена на два вектора: силу

Q1, действующую в направлении оси сгибания-разгибания и стремящуюся прижимать надколенник к блоку, и силу Q2, действующую по линии связки надколенника. В свою очередь, сила Q2, воздействующая на бугристость большеберцовой кости, также может быть разложена на два перпендикулярных друг другу вектора: силу Q3, действующую в направлении оси сгибания-разгибания и удерживающую в контакте бедренную и большеберцовую кости, и тангенциальную силу Q4, представляющую собой единственный компонент, эффективно участвующий в разгибании, под действием которого большеберцовая кость перемещается кпереди под бедренной.

Представим себе, что надколенник был удален (рис. 239, схема, где осуществлена его резекция). Будем рассуждать так же, как рассуждали раньше. Сила

Q (предположим, что она равна прежней силе Q) действует тангенциально к надколенной поверхности бедренной кости и прямо по отношению к передней бугристости большеберцовой кости. Поэтому ее можно разложить на два вектора: Q5, который прижимает большеберцовую кость к бедренной, и Q6 — единственный компонент, осуществляющий разгибание. Обратите внимание на то, что тангенциальный компонент Q6 относительно ослаблен, а центростремительный компонент Q5 относительно усилен.

Теперь сравним эффективные силы в этих двух ситуациях (рис. 240, комбинированная схема) и отчетливо увидим, что

Q4 на 50% больше Q6, тем самым становится ясно, что надколенник, приподнимая сухожилие четырехглавой мышцы, как на козлах, увеличивает ее эффективность. Из этого также следует, что при отсутствии надколенника сила коаптации Q5возрастает, но этот благоприятный эффект нивелируется уменьшением амплитуды сгибания вследствие укорочения сухожилия четырехглавой мышцы и ее хрупкости. Таким образом, надколенник является очень полезным механическим элементом, поэтому к его удалению стараются прибегать как можно реже, и эта операция пользуется дурной репутацией.

«Нижняя конечность. Функциональная анатомия»

А.И. Капанджи

Источник

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!

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.

Как обезопасить колени во время практики йоги?

Выполнять выпад правильно

В асанах типа выпад необходимо отстраивать прямой угол у впередистоящей ноги и следить, чтобы колено не выходило за проекцию стопы. Когда угол в колене меньше чем 90 градусов, нагрузка на него увеличивается в 7 раз. Новичкам допускается удерживать угол больший, чем 90 градусов. При этом важно не «заваливать» колено внутрь, а направлять его в ту же строну, что и стопу. Не забывайте активизировать четырехглавую мышцу бедра и трехглавую мышцу (икроножную и камбаловидную мышцу) голени. Это убережет от травм мениска.

Еще один важный момент – это правильное распределение веса. Большую часть веса необходимо переносить на ногу, расположенную сзади. Это снимет излишнюю нагрузку с колена впередистоящей ноги.

В варианте выпада, когда пятка стоящей сзади ноги отрывается от пола (как в Вирабхадрасане 1), необходимо следить, что стопа этой ноги не заваливается внутрь. В противном случае возникает компрессия (сжатие) колена, что может привести к перенапряжению связок и сухожилий коленного сустава с внутренней стороны.

В асанах, где сзадистоящая нога стоит не на носке, а всей своей площадью (Паршвоттанасана, вариация позы Воина I) нужно следить за тем, чтобы она не заваливалась на внутреннее ребро. Вес должен быть равномерно распределён по всей площади стопы, а внешняя часть стопы должна быть прижата к полу.

Выполнять джану-бандху

Недопустимо выполнять асаны с расслабленными, неактивными ногами. Не стоит «выключать колено», то есть переразгибать его. Особенно это относится к тем, кто имеет гипермобильность коленного сустава.

Чтобы обезопасить колено, важно задействовать мышцы, окружающие коленный сустав. Для этого следует выполнять джану-бандха (коленный замок). Это предотвращает возникновение излишней нагрузки на головки бедренной и берцовой кости.

Джану-бандха – это одновременное напряжение всех мышц вокруг коленного сустава. Для выполнения этой бандхи необходимо напрячь мышцы передней поверхности бедра и мышцы задней поверхности бедра, и подтянуть их вверх по ноге. Начинающим обычно сложно одновременно отслеживать ощущения в разных группах мышц, поэтому им рекомендуется большее внимание концентрировать на четырехглавой мышце бедра. Именно она позволяет увести надколенник наверх и зафиксировать его. В противном случае (при расслабленной четырёхглавой мышце) надколенник опускается и легко может сместиться, что может привести к травмам.

При правильном выполнении джану-бандхи должно возникнуть ощущение, что вы подтягиваете коленную чашечку вверх по ноге при помощи черырехглавой мышцы бедра.

Выполнение джану-бандхи позволит укрепить колено и повысить его стабильность.

Соблюдать осторожность в асанах с максимальным сгибанием колена и одновременной боковой нагрузкой на него

В Баддха Конасане колени не должны быть выше уровня таза.
Недопустимо углублять асану или форсировать вход в неё в том случае, если вы чувствуете дискомфорт в колене. Боль в колене – это сигнал, что вы оказываете на него чрезмерную нагрузку.

Ротация в коленном суставе имеет свой естественный предел. Чтобы не превышать его, необходимо ограничить диапазон вращения.

В асанах типа Падмасана (поза Лотоса) и Баддха Конасана (поза связанного Угла или поза Бабочки) важно следить за тем, чтобы колени не находились выше уровня таза. Если колени выше таза, то недопустимо дотягивать их вниз силой. Напротив нужно поднять уровень таза, поместив под него кирпич для йоги или одеяло.

В Вирасане необходимо направлять носок чётко назад.

В асанах типа Вирасана (поза Героя) в случае, если таз не касается пола, не нужно держать его на весу или стараться опустить вниз любой ценой, при этом округляя поясницу. Чтобы выполнить позу травмобезопасно, также необходимо сесть на возвышенность нужной высоты. Важно держать седалищные кости на опоре и сохранять спину ровной. Также в Вирасане необходимо следить за положением стоп. Недопустимо разворачивать их в сторону. Необходимо направлять носки чётко назад. Это позволит ограничить ротацию голени кнаружи и не допустить чрезмерной амплитуды вращения.

Чтобы уменьшить нагрузку на колено при входе в Вирасану необходимо проворачивать наружу мышцы голени (при помощи рук). Во время выполнения асаны необходимо проворачивать передние поверхности бедра наружу (силой мышц).

В позе Голубя допустимо поместить под таз болстер, чтобы выровнять положение таза.

Ещё одна поза, где при недостаточном раскрытии тазобедренного сустава возникает чрезмерное давление на колено – это Эка Пада Раджакапотасана (поза Голубя). Если таз раскрыт не достаточно, то при выполнении этой позы таз окажется на весу, а большая часть веса перейдёт на голень согнутой ноги. В позе Голубя коленный сустав находится в положении внутренней ротации. И если перенести на него вес тела, это может привести к травме латеральной коллатеральной и крестообразной связок колена. Чтобы выполнить эту асану правильно и безопасно, допустимо поместить под таз болстер. Это позволит выровнять положение таза.

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.

Причины повреждений

Мышца подколенная травмируется из-за чрезмерной нагрузки на сустав или при постановке его в положение, не свойственное для человеческой анатомии. Этот элемент системы защищается другими тканями. Поэтому только серьезная травма может нарушить его функционирование. Причинами травм могут быть:

Ношение обуви на высоких каблуках. В таких случаях на сухожилие подколенной мышцы приходится дополнительное давление.
Резкий старт из статического положения. Остановка и перенос центра тяжести в таких случаях осуществляются за счет перенапряжения мышцы. В группу риска входят лыжники, футболисты, легкоатлеты, конькобежцы. Стоит сказать, что у натренированных людей мышца подколенная более-менее адаптирована под такие нагрузки. Поэтому травмы, как правило, возникают у новичков.
Неосторожное движение по пересеченной местности, необходимость преодолевать препятствия, резкий переход от шага к бегу и аналогичные факторы могут создавать условия для повреждения.

Мышца подколенная может беспокоить и после перенесенных хирургических вмешательств в сустав или патологий, отражающихся на его структуре. Кроме этого, на практике выявляются и врожденные нарушения. В таких случаях наблюдается недоразвитость мышечной ткани, перманентная контрактура (ограниченность движения) сустава разной тяжести.

Дополнительно

При обширных повреждениях, сопровождающихся кровоподтеком и разрывами, необходимо незамедлительно обратиться к доктору. Как правило, пациент оценивает серьезность повреждений исходя из собственных ощущений и по внешнему виду травмированной области. В большинстве случаев такой подход вполне оправдан. Однако если поврежденный участок выглядит нормально, сильная болезненность отсутствует, но вместе с тем способность полноценно сгибать/разгибать ногу долгое время отсутствует, необходимо обратиться к доктору.

Классификация болезни

Код по МКБ-10 для тендовагинита следующий: М65.2, М75.2-3, М76.0-76.7. Точный диагноз в медицинскую карту заносит врач после обследования.

Классификация предполагает разделение болезни на виды, в зависимости от причин, характера воспалительного процесса и длительности течения. В зависимости от причины выделяют следующие категории болезни:

Инфекционный тип;
Асептический.

Крепитирующий тендовагинит относится к асептической форме. Сопровождается серозно-геморрагическим воспалением, скапливается гной. По характеру течения выделяют следующие формы:

Гнойный;
Серозный;
Серозно-фиброзный.

Гнойная форма тендовагинита является наиболее опасной. Внутри сухожилия начинается тяжелый инфекционный процесс. Начинается скопление гноя.

При серозной форме воспаления влагалища сухожилия патологический процесс охватывает внутренний лист синовиальной оболочки ткани. Выделяется серозная жидкость.

При серозно-фиброзных формах на листках оболочки образуется фибриновый налет. Из-за этого увеличивается трение сухожилий, что усиливает воспаление и неприятные симптомы.

Тендовагинит может быть острым, подострым и хроническим. Острая форма продолжается в течение одного месяца, при подострой симптоматика сохраняется до полугода. Хронический тендовагинит – это форма заболевания, которая продолжается более 6 месяцев.

Надколенник

Это единое комплексное сочленение, которое относится к мыщелковому типу, состоящее из бедренной большеберцовой кости с надколенниковой.

Коленный сустав обеспечивает движения в трех плоскостях:

Сагиттальной или главной плоскости. Она имеет амплитуду сгибательных и разгибательных движений (140-145 градусов).
Фронтальной. В ней движения выглядят как приведение/отведение ноги.
Третья отвечает за горизонтальную ротацию. Движения могут быть в положении сгибания. Отведение от нейтрального положения может составлять 15-20 градусов.

Дополнительными видом движения является скольжение, а также перекатывание мыщелков в направлении вперед-назад по отношению к бедру. Сложность биомеханического комплекса заключается во взаимном одновременном перемещении в различных направлениях. Внешнее чередование и передний ход большеберцовой кости обеспечивают разгибание конечности в пределах от 90 до 180 градусов.

Стабилизирующую роль в колене выполняют мягкие ткани, к которым относятся мениски, связочно-капсульный аппарат, а также мышечно-сухожильные структуры.

Массаж

После продолжительного периода бездействия может возникнуть атрофия мышц. В этой связи при щадящем режиме назначается массаж. Он способствует улучшению кровоснабжения, разогревает мышцу и не нагружает ее. Для его выполнения нужно сесть на стул. Ногу необходимо согнуть в колене и помассировать подколенную область со средним усилием. Движения должны быть осторожными. Необходимо избегать излишнего нажатия. В этой области находится множество хрупких элементов, поэтому применять какие-либо подручные средства крайне нежелательно. Массаж нужно выполнять пальцами.

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:

Большеберцовая коллатеральная связка. Берет собственное начало от медиального мыщелка и опускается вниз.
Малоберцовая. Начинается от латерального надмыщелка и опускается ниже.
Связка надколенника. Это продолжение сухожилия четырехглавой мышцы.
Медиальная и латеральная. Представляет собой пролонгирование четырехглавой мышцы.
Поддерживающая связки надколенника косая и дугообразная подколенная связка.
Крестообразные связки.
Поперечная.
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.

Помощь при травмах

В качестве основных симптомов повреждения мышцы выступают тянущая боль, дискомфорт в районе колена. Особенно сильно проявляются ощущения во время движения, при разгибании и сгибании ноги. Терапия растяжений основывается на естественной регенерации. Повреждения незначительного характера устраняются сами. Если же имеют место разрывы связок и тканей, необходимо дополнительное воздействие. Для ускорения восстановительного процесса следует обеспечить поврежденной ноге покой либо щадящий режим. Допускается применение НПВС для уменьшения боли и воспаления, если они есть.

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:

Латеральный. Это обращенный наружу мениск. Он реже подвержен повреждениям вследствие своей значительной подвижности.
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.