Проксимальный отдел коленного сустава
Коленный сустав это сложная анатомическая структура – самый крупный и сложно структурированный элемент в организме человека. В большинстве источников указано, что состоит сустав колена из 3 костей, но это ошибочное представление о его анатомии. На самом деле колено включает в себя четыре кости (бедренная, большеберцовая, малоберцовая, надколенник), большое количество групп мышц и сухожилий. Сустав колена (articulatio genus) изначально описывался как шарнирное соединение, но в реальности все получается значительно сложнее. Нужно рассматривать колено, как три в одном, потому что работа каждой отдельно взятой части сустава происходит самостоятельно.
>>> Уважаемые друзья, по мнению наших читателей эта статья получилась тяжелой для неподготовленного человека. Мы написали новую, которую читать значительно легче! Посмотреть…
Костная анатомическая структура коленного сустава
Бедренная кость
Нижняя часть бедренной кости – это поверхность сустава, она имеет выпуклую форму и выполнена двумя мыщелками, латеральным и медиальным. В большинстве случаев, медиальный мыщелок больше латерального. Переходя одна в другую, передние поверхности мыщелков, образуют место соединения коленной чашечки и бедренной кости – надколенниковую поверхность. Нижняя и задняя их поверхность образуют большеберцовую поверхность и служат для сочленения соответствующих мыщелков с большеберцовой костью, посредством хрящевой прокладки, имеющей форму полулуний – мениска. Они служат для углубления поверхности большой берцовой кости в месте соединения с мыщелками бедренной кости. Основное назначение менисков заключается в выполнение роли амортизаторов, ведь они покрывают до 2/3 суставной поверхности, а так же участвуют в питании основного хряща. Мениски делятся на внутренний и наружный. Медиальные и латеральные мениски соединяются, относительно друг друга, поперечной коленной связкой. В мениске определяются 3 основные части: тело, задний и передний рог. К аномалиям развития менисков, которые встречаются достаточно редко, можно отнести латеральный дискоидный мениск, ведущим симптомом которого является «симптом щелкающего колена».
Большая берцовая кость
Трубчатая кость, состоящая из diaphysis и epiphyses. Diaphysis – это тело большеберцовой кости. Eepiphyses – проксимальный (расположенный ближе к бедру) и дистальный (расположенный ближе к стопе) конец кости. Медиальный мыщелок практически всегда больше латерального. Проксимальный отдел расширен в латеральной и медиальной плоскости, образуя два мыщелка с поперечным возвышением между ними. Верхние поверхности мыщелка покрыты хрящевой тканью и, при помощи сухожилий, мышц, соединены с дистальным отделом бедренной кости, формируя при этом tibiofemoral joint (тибио-феморальный сустав).
Малая берцовая кость
Трубчатая кость, проходит параллельно большеберцовой кости и намного тоньше её. Прикрепляется к большой берцовой кости при помощи связок с проксимального конца, дистальный конец образует часть лодыжки. Непосредственно к надколеннику она не примыкает, проксимальный конец ее не имеет мыщелок, но она тоже участвует в формирование коленного сустава, основная функция малой берцовой кости – обеспечение крепления для мышц разгибательного аппарата коленного сустава.
Надколенник
Коленная чашечка представляет собой плоскую, односторонне выпуклую кость. Структурно состоит из плотной губчатой ткани, с сверху, по внешней поверхности, ее покрывает тонкая костная пластиночка, надколенник имеет форму треугольника с закругленными у основания углами и остроконечной верхушкой. Основные функции надколенника – защита передней части коленного сустава и увеличение амплитуды движения нижней конечности. Состоит из передней, задней поверхности и трех границ. Передняя поверхность выпуклая с небольшими отверстиями необходимыми для прохождения кровеносных сосудов. На ней имеются множественные борозды. Покрывает переднюю поверхность коленной чашечки, расширенная часть сухожилия четырехглавой мышцы бедра, которая переходит в связку подколенника.
Мышечная анатомия сустава
Четырехглавая мышца бедра
- Мышца бедра прямая (M.rectus femoris).
- Мышца бедра широкая медиальная (M.vastus medialis).
- Мышца бедра широкая латеральная (M.vastus lateralis).
- Мышца бедра широкая промежуточная (M.vastus intermedius).
Все головки четырехглавой мышцы имеют свое начало, но в области коленного сустава они переходят в общее сухожилье, которое, накрывая надколенник, крепится к бугристости большеберцовой кости.
Подошвенная мышца
Берет свое начало от задней капсулы коленного сустава и латерального мыщелка бедренной кости. Спускается вниз и медиально, на уровне средней трети голени сухожилье подошвенной мышцы срастается с пяточным сухожильем.
Икроножная мышца, латеральная и медиальная головки
Латеральная икроножная мышца начинается с латерального мыщелка бедренной кости, медиальная – с медиального мыщелка. Они ограничивают подколенную ямку снизу. Под сухожильем каждой и головок располагается подсухожильная сумка, соответствующая названию головки икроножной мышцы.
Связки коленного сустава
Разделяются на внутрикапсульные и внекапсульные, соответственно, располагающиеся внутри суставной капсулы и вне полости сустава.
Внекапсульные связки сустава колена
- Связка большеберцовая коллатеральная (Lig. collaterale tibiale). Она начинается от медиального надмыщелка бедренной кости, далее спускается вниз, до верхнего эпифиза большеберцовой кости. На пути следования большеберцовая коллатеральная связка срастается с медиальным мениском и суставной капсулой.
- Связка малоберцовая коллатеральная (Lig. сollaterale fibulare). Начинается от латерального надмыщелка бедренной кости, далее спускается вниз до наружной поверхности малоберцовой кости. Малоберцовая коллатеральная связка, так же, как и tibiale, срастается с суставной капсулой.
- Косая подколенная связка (Lig. popliteum obliquum). Связка проходит от медиального мыщелка большеберцовой кости до латерального мыщелка бедренной кости, отдавая часть пучков в суставную капсулу.
- Дугообразная связка (Lig. popliteum arcuatym). Берет свое начало от латерального мыщелка кости бедра и головки малой берцовой кости и заканчивается на латеральном мыщелке большой берцовой кости. В средних отделах дугообразная связка прикрепляется к косой подколенной связке.
Внутрикапсульные связки коленного сустава
- передняя крестообразная связка (Lig. cruciatum anterius).
- задняя крестообразная связка (Lig. cruciatum рosterius).
- Связки менисков.
Связки менисков подразделяются на:
- поперечная связка колена (Lig. transversum genus). Служит для соединения передней поверхности мыщелков.
- передняя мениско – бедренная связка (Lig. meniscofemorale anterius). Соединяет передний отдел медиального мениска с латеральным мыщелком бедренной кости.
- задняя мениско – бедренная связка (Lig. meniscofemorale posterius). Берет свое начало от заднего отдела латерального мениска и следует до медиального мыщелка бедренной кости.
Кровоснабжение коленного сустава
Кровоснабжение в суставе колена напрямую связана с особенностями образа жизни. Ведя активный, подвижный образ жизни человек увеличивает число мышечных сокращений, улучшая артериальный кровоток, что не дает венозной крови застаиваться. Поскольку снабжение коленного сустава напрямую зависит от общего объёма поступившей в нижнюю конечность крови, то умеренные нагрузки, служат профилактикой целого ряда серьезных заболеваний двигательного аппарата нижней конечности.
Подколенная артерия
Это есть продолжение бедренной артерии и берет свое начало дистальнее приводящего канала. Проходит по дну подколенной ямки, примыкая к поверхности кости бедра, затем к суставной капсуле сустава, в нижнем отделе питает подколенную мышцу. Заканчивается подколенная артерия под краем камбаловидной мышцы.
По ходу артерия делится на ветви несущие кровь к коленному суставу и прилегающим к нему мышцам. К ветвям подколенной артерии относят:
- Верхняя коленная артерия, латеральная. Проходит над латеральным мыщелком, расходясь на более мелкие коллатерали.
- Верхняя коленная артерия, медиальная. Проходит над медиальным мыщелком, расходясь на более мелкие коллатерали.
- Средняя коленная артерия. Питает капсулу коленного сустава и разветвляется к оболочке синовиальной и крестообразным связкам.
- Нижняя коленная артерия, латеральная. Проходит по всей периферической поверхности коленного сустава, дистальней головки малой берцовой кости, залегает под коллатеральной связкой большой берцовой кости.
- Нижняя коленная артерия, медиальная. Проходит по медиальной периферии коленного сустава, залегая под коллатеральной связкой большой берцовой кости.
Подколенная вена
Образуется путем слияниязадней и передней большеберцовой вен, малой скрытой вены, которые проходя по голени, собирают кровь от мышц и костей области коленного сустава.
- Большая подкожная вена. Поднимаясь по направлению поверхности голени от стопы, собирает коллатеральные ветви, направляющиеся от кожи, и впадает в большую бедренную вену.
- Малая подкожная вена. Начинается от тыла стопы, поднимается по задней поверхности голени до подколенной ямки, там происходит слияние и образовывается подколенная вена.
Нервная периферическая иннервация коленного сустава
Периферический нерв, выполняющий иннервацию коленного сустава, является ветвью седалищного нерва. В области колена, на уровне верхнего угла подколенной ямки, происходит его разветвление на нерв большой берцовой кости и общий нерв малоберцовой кости. Эти ветви несут нервные волокна к мышцам, сухожильям, внутриполостным и внеполосным системам коленного сустава. В области подколенной чашечки образуется инфрапателлярный пучок, скопление большого количества нервных окончаний подкожно.
Синовиальная оболочка
Внутренний слой сумки колена, самый обширный из всех возможных в организме человека. Простирается от передней стороны бедренной кости до линии суставных хрящей.
Суставная капсула
Герметично закрывающая полость коленного сустава соединительная ткань называется суставной сумкой. Крепление ее происходит к: во-первых, бедренной кости, во-вторых, большой берцовой кости, в-третьих, к надколеннику. Поскольку в коленном суставе прилегание костных структур не является плотным, то в суставной капсуле образуются так называемая щель, или иначе говоря, суставная полость. В норме в полости сустава должно находиться небольшое количество серозной жидкости. Данная жидкость необходима для нормального функционирования колена, работая одновременно как смазка, увлажнитель и питательная среда.
Биологическая механика коленного сустава сравнима с работой петель дверного проема, с добавлением функции выдвижения вперед. В дополнении к этому на сустав колена возлагается нагрузка всей массы тела.
Основным аспектом для полноценной работы коленного аппарата является контроль массы тела, и ведение активного образа жизни. Оптимальными нагрузками для лиц любого возраста являются пешие прогулки по 20 – 30 минут со скоростью 5 – 6 км в час. Если у человека нет возможности ежедневно ходить пешком, то самым лучшим вариантом для замены такого рода нагрузок станет тренажер без ударных нагрузок на колени. К таким тренировочным средствам можно отнести велотренажеры и электромагнитные эллипсоиды.
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!
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:
- 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.
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.
Источник