Мышечный каркас коленного сустава

При помощи суставов любой человек может перемещаться в пространстве, есть у них и свои болезни. Но наиболее сложно устроенным является коленный сустав, именно он часто страдает, не давая человеку полноценно жить. Но чтобы понять, какая именно составляющая вышла из строя в результате болезни, нужно знать, как устроен сустав, чем иннервируется и кровоснабжается. И для этого совсем не обязательно поступать в медицинский университет, штудировать книги по анатомии.

Широкому кругу лиц анатомия коленного сустава покажется сложной, однако это не совсем так. Главное, понять, что каждый элемент несет свою функцию, с ним могут быть связаны некоторые болезни. Остается только приступить к описанию того, из чего состоит колено человека.

Кости — основа всего

Опорой любого сустава являются кости, именно с них начинается формирование сустава, как такового. Но одних костей мало, однако об этом несколько позже. В образовании колен участвуют три кости, наиболее массивная – бедро, оно опирается на большую берцовую кость и спереди прикрыто надколенником. Надколенник по своему строению, функциям — структура поистине уникальная. В организме человека это наибольшая из сесамовидных костей, при помощи надколенника происходит формирование рычага. Сухожилия оплетают такие образования, которые ни с чем не соединяются.

Сверху коленный сустав формируется бедром, которое имеет две возвышенности. Каждая возвышенность округлой формы, все вместе они напоминают шар на конце кости – это мыщелки, которые сверху покрываются хрящом. По передней поверхности кости располагается желоб, именно по нему происходит скольжение надколенника.

Большая берцовая кость также имеет свою суставную поверхность, только она носит название плато. Состоит оно с двух половин, наружной и внутренней, разделенных специальным образованием или межмыщелковым возвышением.

У человека коленный сустав исключает участие малой берцовой кости, она располагается в области голени и непосредственно участвует в формировании голеностопного сустава.

Любой конец кости покрыт хрящом, за счет него обеспечивается нормальное скольжение костей. В колене толщина прокладки хряща равна не более 6 миллиметров. Поверхность гладкая, белесоватого цвета, блестит при свете, а на ощупь твердая. Во время движения поверхность смягчает движения. Дополнительно хрящ амортизирует движения во время их совершения.

Капсула колена

Капсула колена является оболочкой, которая крепится к костям, ограничивая полость коленного сустава от окружающих его тканей. Проходит она по краю суставной поверхности, в некоторых местах отступая на определенное расстояние. По наружной поверхности капсула плотная, а с внутренней стороны она гладкая, выстлана синовиальной мембраной. За счет наружной оболочки капсула обеспечивается плотностью и выносливостью. Внутренняя оболочка выделяет синовиальную жидкость, участвующую в смазывании, питании сустава. Жидкость предотвращает стирание хрящевой прослойки, а также воспалительный процесс в результате трения.

Мышечно-связочный аппарат

Одних костей для функционирования у человека маловато. Чтобы обеспечить полноценный объем движений, коленный сустав имеет систему связок и мышц. Связки представляют собой образования, плотные на ощупь, состоящие из соединительной ткани. Задача их состоит в том, чтобы зафиксировать концы костей человека. Дополнительно за счет связок укрепляется капсула, они препятствуют боковым движениям.

В полости колена есть также связки, которые, подобно тяжам, удерживают его в стабильном положении. Суть передней и задней крестообразных связок — ограничить подвижность вперед и назад. Передняя крестообразная связка позволяет удержать большую берцовую кость, чтобы она не смещалась вперед по отношению к бедренной. Задняя крестообразная связка препятствует смещению назад.

Без связок или при их болезни сустав не может полноценно функционировать, именно они обеспечивают стабильность. По бокам от колена есть также группа связок, которые носят название коллатеральных или боковых, они могут быть наружными или внутренними, с их помощью коленный сустав укрепляется дополнительно.

Еще в суставе есть мениски, которые играют роль прокладки между основными костями, устраняя несоответствие их суставных поверхностей. Также они увеличивают площадь суставной поверхности, равномерно распределяют вес человека.

Чтобы понять их функцию, можно привести один простой пример: вот достаточно представить шар, находящийся на ровной плоскости, с ним можно сравнить суставной конец бедренной кости человека. Поверхность сравнивается с плато, на котором лежит мениск. В свою очередь, если положить кусок ткани, то шар катиться не будет по поверхности, а будет лежать более устойчиво, ту же роль выполняет мениск. Когда коленный сустав травмирован, а мениск поврежден, то есть риск изменений суставных поверхностей, подобное происходит и в результате болезни.

Мышечный каркас

Мышцы обеспечивают полноценные движения коленного сустава, приводя его в состояние активности. Группа мышц, ответственная за разгибание, располагается по передней поверхности. Во время сокращения этой группы мышц нога в колене разгибается, за счет них есть возможность ходить. В основном мышцы-разгибатели представлены четырехглавой.

Мышцы, отвечающие за сгибание, располагаются по задней поверхности, а также в области самого коленного сустава. Во время сокращения этих мышц смещается мениск, колено сгибается.

Дополнительные образования

Помимо связок, коленный сустав содержит в своем составе синовиальные сумки, они дополняют собой строение. По своему строению сумки – это небольшие щелевидные полости, которые, по сути, являются дубликатурой синовиальной оболочки. В полости сумки происходит выработка синовиальной жидкости, которая питает, смазывает мениск, сам сустав.

Есть несколько вариантов сумок:

• Расположенные под кожей, именно они часто поддаются давлению, резкому сгибанию. Находятся подобные сумки на выпуклых поверхностях.
• Подфасциальные располагаются возле мышц.
• Подмышечные же — под толщей мышц.
• Есть подсухожильные сумки, их место расположения понятно из названия.

Появление синовиальных сумок происходит после рождения человека.
С возрастом строение усложняется, образований становится больше. Появляются они в результате давления, таким образом сустав приспосабливается. Строение сумок может быть таково, что с одними коленный сустав сообщается, а с другими нет.

Есть некоторые болезни, которые связаны с сумками, при этом может потребоваться обследование, после него назначается лечение. После внимательного осмотра проводится пальпация, затем, чтобы подобрать максимально правильное лечение, определяется объем движений в суставе. Зная строение, применяется рентген, пункция полости сустава.

Болезни сумок

Есть некоторые болезни, которые затрагивают полость сумок, всего их можно выделить две большие группы. Воспалительный процесс называется бурситом, проявляется он припухлостью, повышением температуры тела, лечение требуется незамедлительно. Нарушения приводят к тому, что функция сустава оказывается нарушенной. Лечение направлено на устранение воспалительного процесса и причин. Показаны физиотерапевтические методики, если же в полости сустава скапливается гной, показано оперативное лечение.

Второй патологией считается артрит, он может быть реактивным, острым или хроническим. Вовремя начатое лечение обеспечивает благоприятный прогноз.

Иннервация

Строение любого сустава или части тела невозможно без иннервации, кровоснабжения. Нервы приводят в действие мышцы, благодаря чему сустав двигается. Строение таково, что иннервация происходит из подколенной ямки сзади, где располагается одноименный нерв, именно он иннервирует все структуры и мышцы. Отходит подколенный нерв от седалищного, далее следуя на стопу и голень.

В подколенной ямке происходит деление на две ветви, одна носит название малоберцового нерва, охватывая головку малой берцовой кости, спускается по голени, по наружно-боковой поверхности. Большеберцовый нерв является второй ветвью, он иннервирует мышцы задней поверхности голени, где и проходит. Если происходит травматическое повреждение коленного сустава, вероятен большой риск повреждения именно этих нервов, что может затянуть лечение.

Кровоснабжение колена

Все группы мышц, частично мениск и прочие образования, требуют получения питательных веществ. Строение кровеносной системы сустава сложное, он питается восемью артериями. Важные сосуды располагаются по задней поверхности, они кровоснабжают мышцы голени, стопы, а также прочие анатомические образования.

Важнейшими сосудами является подколенная вена, по ней кровь оттекает от мышц, костей в сторону сердца. По подколенной артерии кровь поступает непосредственно к коленному суставу. Разветвление этой артерии имеет сложное строение. Частично артерии кровоснабжают мениск, в частности, периферическую его часть.

Наиболее характерные травмы и аспекты анатомии

Травмы коленного сустава являются не такими редкими в практике врача — травматолога, их лечение порой длится на протяжении продолжительного времени, что связано с некоторыми анатомическими особенностями. Есть характерные повреждения, которые встречаются наиболее часто, с ними нужно разобраться подробно.

Наиболее легкой травмой является ушиб, но часто за его маской скрывается поврежденный мениск. Травма, хоть и легкая, но при ней происходит кровоизлияние в мышцы, капсулу за счет интенсивно разветвленного кровоснабжения.

Поврежденный мениск часто встречается у профессиональных спортсменов, но и простой человек не застрахован от этой травмы. Если вовремя не провести лечение, то состояние может привести к болезни – деформирующему остеоартрозу.
Также часто повреждается мениск при растяжении или разрыве связочного аппарата. Лечение должно быть оперативным при разрыве, в противном случае, вышеописанной болезни, нестабильности колена просто не избежать.

Вывих в колене встретить можно достаточно редко, сопровождается он разрывом крестообразных связок, лечение такой проблемы только оперативное. Перелом иногда сопровождается травмой мышцы, происходит по причине болезни под названием остеопороз, когда снижается уровень минерализации кости. При повреждении хряща нередко повреждается мениск, возможен разрыв мышц.

Что делать

Если повреждение не предусматривает проведение операции, необходимо создать полный покой для мышц, связок. На время потребуется пользоваться костылями, при сильном растяжении положено наложить гипс. Если есть растяжение мышцы или связок, на место повреждения кладется холодный компресс, воспользоваться можно холодной водой или предметами из морозилки. Конечности на некоторое время придается возвышенное положение.

Зная анатомические особенности коленного сустава, можно эффективно лечить многие заболевания. Для врача анатомия имеет значение не только в плане диагностики патологии, но и для проведения оперативного лечения. Не обязательно быть медиком, чтобы, учитывая строение колена, оказать первую медицинскую помощь.

Анатомы, говоря о колене, обычно подразумевают коленный сустав. Действительно, главной частью колена является коленный сустав. Но колено, как часть ноги, образуют еще мышцы бедра и голени (в основном их сухожилия), которые окружают коленный сустав. Поэтому рассмотрим сначала эти мышцы и их сухожилия.

Окружение коленного сустава

Мышцы и их сухожилия, окружающие коленный сустав, приходят как со стороны бедра, так и со стороны голени. Топографически их можно разделить на три группы. К передней группе относятся мышцы-сгибатели бедра: четырехглавая мышца бедра и портняжная мышца. Медиальную

группу составляют мышцы, приводящие бедро: тонкая мышца и большая приводящая мышца.
К задней группе относятся разгибатели бедра: двуглавая мышца бедра, полусухожильная и полуперепончатая мышцы.

Четырехглавая мышца бедра — одна из наиболее массивных мышц человеческого тела. Она располагается на передней поверхности бедра и имеет четыре головки, которые рассматривают как самостоятельные мышцы: прямая мышца бедра, латеральная

широкая мышца, медиальная широкая мышца и промежуточная широкая мышца.

Прямая мышца бедра начинается от передней нижней подвздошной ости, направляется по передней поверхности бедра вниз и в нижней трети бедра соединяется с остальными головками четырехглавой мышцы бедра. Прямая мышца является сильным сгибателем бедра. При дистальной

опоре она сгибает таз по отношению к бедру.

Местом начала
трех широких мышц бедра являются передняя, наружная и
внутренняя поверхности бедренной кости. Все четыре головки четырехглавой мышцы
прикрепляются к
надколеннику. Кроме того,
промежуточная широкая
мышца бедра частично прикрепляется к капсуле коленного сустава, образуя так называемую мышцу коленного сустава. От надколенника к бугристости большеберцовой кости идет связка надколенника, являющаяся продолжением сухожилия четырехглавой мышцы бедра, которая таким образом прикрепляется к этой бугристости.
Четырехглавая мышца
бедра хорошо видна под кожей, особенно ее медиальная
и латеральная широкие головки. Обращает на себя внима
ние тот факт, что медиальная
широкая мышца спускается
ниже, чем латеральная. Общее
направление волокон четырехглавой мышцы таково, что ее
строение несколько напоминает перистое. Если провести
равнодействующую этой
мышцы, то видно, что по отношению к ней волокна прямой мышцы бедра расходятся сверху вниз, в то время как волокна широких мышц бедра (медиальной и латеральной) идут сверху вниз и кнутри, т. е. по направлению к срединной плоскости бедра. Эта особенность строения четырехглавой мышцы бедра способствует увеличению ее подъемной силы. Наблюдая сокращение этой мышцы на живом человеке, можно видеть, что
в первый момент движения мышца подтягивает кверху надколенник и фиксирует его. При расслаблении мышцы надколенник несколько опускается, причем становится возможным производить его смещение.

Функция надколенника тесно связана с функцией четырехглавой мышцы бедра, для которой он является сесамовидной костью, что способствует увеличению плеча силы четырехглавой мышцы бедра и, следовательно, увеличению ее момента вращения.

Функция четырехглавой мышцы бедра состоит в разгибании голени и сгибании бедра.

Портняжная мышца — наиболее длинная мышца человеческого тела. Она начинается от передней верхней подвздошной ости, проходит спереди тазобедренного сустава, книзу и кнутри сперва по передней, а затем по внутренней поверхности бедра, обходит коленный сустав с внутренней стороны и прикрепляется к бугристости болыпеберцовой кости.

Функция этой мышцы состоит в том, что, являясь двусуставной, она производит сгибание бедра и сгибание голени. Имея несколько спиральный ход, портняжная мышца не только сгибает бедро, но и супинирует его. Сгибая голень, она ее также пронирует.
Данная мышца бывает хорошо видна под кожей на всем протяжении при согнутом, отведенном и супинированном бедре, а также при разогнутой голени в виде тяжа между четырехглавой мышцей бедра с одной стороны и приводящими мышцами с другой. Портняжная мышца хорошо прощупывается в верхнем отделе бедра.

Тонкая мышца начинается от нижней ветви лобковой кости и, спускаясь вниз в виде довольно тонкого мышечного тяжа, прикрепляется к бугристости боль-шеберцовой кости. Из всех приводящих мышц — это единственная двусуставная мышца. Функция тонкой мышцы состоит в том, что она, проходя около коленного сустава, несколько сзади и снутри от его поперечной оси, приводит бедро и способствует сгибанию голени в коленном суставе.

Большая приводящая мышца — наиболее крупная из мышц, приводящих бедро. Она начинается от се­далищного бугра и наружной поверхности ветви седалищной кости, а прикрепляется к шероховатой линии бедра и медиальному надмыщелку бедренной кости.

Основная функция мышцы — приведение бедра. Кроме того, она играет большую роль как мышца, разгибающая бедро или таз по отношению к бедру. Эта функция мышцы увеличивается по мере сгибания бедра, так как при этом равнодействующая мышцы от­ходит кзади от поперечной оси тазобедренного сустава, плечо силы становится больше и ее мо­мент вращения вместе значи -тельно возрастает. Наоборот, при разогнутом положении бед­ра направление равнодействую­щей этой мышцы почти совпада­ет с поперечной осью тазо-бедренного сустава, вследствие чего момент вращения в отношении этой оси приближается к нулю.

В месте прикрепления на голени сходятся три мышцы: портняжная, полусухожилъная и тонкая, образуя так называемую поверхностную гусиную лапку, в области которой расположена хорошо выраженная синовиальная сумка.

Мышцы бедра непосредственно под паховой связкой образуют бедренный треугольник. Его верхнюю границу составляет паховая связка, внутреннюю — длинная приводящая мышца бедра, а наружную — портняжная мышца. На дне этого треугольника находятся две мышцы: под-вздошно-поясничная и гребенчатая. Книзу треугольник переходит в переднюю бедренную борозду, в которой проходят сосуды и нервы.

В нижней трети бедра между внутренней широкой мышцей бедра и большой приводящей мышцей перекидывается плотная соединительнотканная пластинка, которая превращает переднюю бедренную борозду в приводящий канал. По этому каналу сосуды с бедра переходят в подколенную ямку.

Двуглавая мышца бедра расположена на наружной стороне задней поверхности бедра. Как показывает само название, эта мышца имеет две головки, из которых длинная начинается от седалищного бугра, а короткая — от нижней части шероховатой линии бедра и латеральной межмышечной перегородки. Двуглавая мышца бедра, проходя сзади поперечной оси коленного сустава, прикрепляется к головке малоберцовой кости.

Функция мышцы заключается в разгибании бедра, сгибании голени и ее супинации

. По мере сгибания голени сухожилие этой мышцы отходит кзади, благодаря чему момент вращения ее увеличивается. В области подколенной ямки двуглавая мышца бедра хорошо прощупывается снаружи.

Полусухожильная мышца расположена на внутренней стороне задней поверхности бедра. Она имеет общее начало с длинной головкой двуглавой мышцы бедра на седалищном бугре. Полусухожильная мышца проходит около коленного сустава сзади и снутри и прикрепляется к бугристости большебер-цовой кости, участвуя в образовании поверхностной гусиной лапки.

Функция этой мышцы заключается в разгибании бедра, сгибании голени и ее пронации

, которая в наибольшей мере возможна при согнутой голени.

Коленный сустав, правый (рентгеновский снимок). (Коленный сустав в состоянии сгибания.) 1 — бедренная кость 2 — межмыщелковая яма бедренной кости 3 — латеральный мыщелок большеберцовой кости 4 — медиальный мыщелок большеберцовой кости 5 — головка малоберцовой кости б — большеберцовая кость 7 — бугристость большеберцовой кости 8 — медиальный мыщелок большеберцовой кости 9 — латеральный мыщелок большеберцовой кости 10 — надколенник

Полуперепончатая мышца начинается на седалищном бугре, проходит до голени и прикрепляется к подсуставному краю медиального мыщелка большеберцовой кости. Кроме того, сухожилие этой мышцы дает ответвления к косой подколенной связке и к фасции

подколенной мышцы. Три пучка сухожилйяу-идущие к трем названным образованиям, составляют так называемую глубокую гусиную лапку.

Функция полуперепончатой мышцы состоит в разгибании бедра и сгибании голени. Как и предыдущая мышца, она участвует по мере сгибания голени в ее пронации.

Трехглавая мышца голени располагается на задней поверхности голени и имеет три головки. Две из них составляют поверхностную часть этой мышцы и называются икроножной мышцей, а глубокая образует так называемую камбаловидную мышцу. Все три головки переходят в одно общее, пяточное (ахиллово) сухожилие, которое прикрепляется к бугру пяточной кости.
Местом начала икроножной мышцы являются медиальный и латеральный мыщелки бедра. Медиальная головка ее развита лучше и спускается несколько ниже, чем латеральная. Функция этих головок двояка: сгибание голени в коленном суставе и сгибание стопы в голено-стопном.

Камбаловидная мышца начинается от задней поверхности верхней трети тела большеберцовой кости, а также от сухожильной дуги, находящейся между большеберцовой и малоберцовой костями. Эта мышца расположена глубже и несколько ниже икроножной мышцы. Проходя сзади голено-стопного и подтаранного суставов, камбаловидная мышца вызывает сгибание стопы.
Трехглавая мышца голени хорошо видна под кожей и легко прощупывается. Пяточное сухожилие значительно выступает кзади от поперечной оси голено-стопного сустава, благодаря чему трехглавая мышца голени имеет по отношению к этой оси большой момент вращения.

Медиальная и латеральная головки икроножной мышцы участвуют в образовании подколенной ямки, имеющей форму ромба. Ее границами служат: сверху и снаружи — двуглавая мышца бедра, сверху и снутри — полуперепончатая мышца, а снизу — две головки икроножной мышцы и подошвенная мышца. Дном ямки являются бедренная кость и капсула коленного сустава. Через подколенную ямку проходят нервы и сосуды, питающие голень и стопу.

Подколенная мышца — короткая плоская мышца, непосредственно прилежащая сзади к коленному суставу. Она начинается от латерального мыщелка бедра, ниже икроножной мышцы, и сумки коленного сустава, идет вниз и внутрь и прикрепляется к большеберцовой кости выше линии камбаловидной мышцы.

Функция этой мышцы заключается в том, что она способствует не только сгибанию голени, но и ее пронации. Ввиду того что эта мышца частично прикрепляется к капсуле коленного сустава, она ее оттягивает кзади по мере сгибания голени.

Коленный сустав

В образовании коленного сустава принимают участие мыщелки бедра, верхняя суставная поверхность большеберцовой кости и надколенник.

Коленный сустав является мыщелковым суставом. Из разогнутого положения он работает как блоковидный сустав. По мере сгибания голени благодаря уменьшению радиуса кривизны суставной поверхности мыщелков бедренной кости в нем могут происходить также движения, несколько сходные с движениями в шаровидном суставе (небольшие пронация, супинация и циркумдукция).

Мыщелки бедра выпуклы по направлению книзу и кзади. Соответственно им на мыщелках большеберцовой кости имеются небольшие вдавления. Равномерность давления мыщелков
бедра на мыщелки большеберцовой кости (например, при положении стоя) увеличивается благодаря наличию двух менисков: медиального и латерального, которые увеличивают конгруентность
суставных поверхностей в коленном суставе. Они способствуют смягчению толчков при движениях, изменяя не только свое положение, но и форму. При сгибании и разгибании ноги в коленном
суставе движение в основном происходит между мыщелками бедра и менисками, в то время как при пронации и супинации — между менисками и большеберцовой костью. Мениски имеют
приблизительно полулунную форму. Их наружный край утолщен, по направлению же к центру они истончаются, их внутренний край острый.

Медиальный мениск больше латерального, что связано с большей величиной внутреннего мыщелка бедренной кости. Оба мениска спереди соединены между собой при помощи поперечной связки колена, а своими концами прикреплены к межмыщелковому возвышению большеберцовой кости.

Капсула коленного сустава имеет большие размеры, но в значительной своей части тонка. Коленный сустав укреплен целым рядом связок. Большеберцовая и малоберцовая коллатеральные связки соответс