Сгибание коленного сустава аппараты
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
Анатомия коленного сустава
Колено включает массу деталей. Каждая выполняет весьма важные функции. При травмировании любого элемента сочленения нарушается функционирование всего колена. Анатомия коленного сустава и связок представлена нижеприведенными элементами, которые лучше рассматривать на фото:
- Связочный аппарат;
- кости (большеберцовая, бедренная, надколенник);
- хрящи (мениск);
- система кровоснабжения (2 главных кровеносных сосуда, сеть сосудов более мелкого диаметра);
- сухожилия;
- нервные волокна (подколенный, малоберцовый, большеберцовый нервы);
- мышечный аппарат. Его составляют следующие мышцы: икроножная, подколенная, полусухожильная, двуглавая, полуперепончатая, подошвенная, тонкая, портняжная.
Коленный сустав: особенности строения, функции
Функция колена
Колена человека выполняют широкий спектр движений. Благодаря слаженному функционированию каждого элемента оно выполняет такие движения:
- Разгибание;
- сгибание;
- незначительные повороты по сторонам.
Соединение колена отвечает за подвижность нижней конечности. Также ему следует поддерживать координацию. Не менее важной функцией считается – ответственность за правильное положение тела в пространстве.
Связки коленного сустава
Строение колена сложное. Чтобы удерживать каждую косточку сочленения на своем месте, в области колена сформирован связочный аппарат. Этот механизм довольно прочный. Его работа обеспечивает отсутствие ограничений траектории движений. Также благодаря рассматриваемым элементам колена сохраняется его функциональность, конфигурация.
Аппарат связок включает такие элементы:
- Задние. Они представлены надколенником, дугообразной, подколенной, поддерживающей (латеральная, медиальная) связки);
- боковые (коллатеральные связки мало-, большеберцовая);
- внутрисуставные (крестообразные 2, поперечная).
Лигаментоз крестообразных связок коленного сустава: лечение и профилактика
Передняя крестообразная связка
Рассматриваемый тип связок подобен канатам. Они необходимы для связи бедренной кости с большеберцовой. Локализованы указанные элементы между двумя мыщелками кости бедра, большеберцовым плато. Название связок произошло от их расположения. Они пересекаются, формируя букву «Х».
Роль передней связки заключается в удержании сочленения колена. Она фиксирует наружный мыщелок поверхности большеберцовой кости. Благодаря прочности связок предупреждено смещение голени кпереди. Они защищают соединение от серьезных травмирований.
Из двух указанных связок передняя считается более слабой. В норме ее длинна 38 мм, ширина – 10 мм. Включает связка много коллагеновых пучков. Основным структурным белком для большей части соединительных тканей выступает коллаген.
Основной задачей передней крестообразной связки считается защита кости (большеберцовой) от движения вперед. Благодаря прочности передней связки невозможно чрезмерное выпрямление сочленения колена. При сгибании в 900 невозможно сдвигаться кости назад. Ее удерживает передняя крестообразная связка.
Задняя крестообразная связка
Направляется данный элемент от задней части межмыщелкового пространства в области берцовой кости. Далее он идет сверху, спереди передней связки. Крепление выполнено спереди среднего мыщелка бедра.
Сгибание коленного сустава сопровождается натяжением рассматриваемой связки. Она важна для предупреждения движений большеберцовой кости назад. Во время разгибания колена указанная связка занимает вертикальное положение. Во время сгибания ей свойственно горизонтальное положение. Она необходима для предупреждения чрезмерного сгибания сочленения.
Когда колено согнуто, рассматриваемый элемент выполняет функцию стабилизатора кости бедра. Более уязвимой указанная связка считается при согнутом сочленении. Ее чаще повреждают при ДТП, в случае, когда один автомобиль таранит второй сзади.
Латеральная связка
В строении коленного сустава присутствует и наружная связка. Указанный элемент колена необходим для соединения наружного мыщелка бедра, головки кости (малоберцовой). Находится он под кожными покровами и идет по внешней поверхности соединения. Основной функцией считается предупреждение смещения голени кнутри (варусная деформация).
Медиальная связка
Медиальная коллатеральная связка травмируется чаще других связок, находящихся в районе колена. Указанный элемент соединяет надмыщелок бедра и кость. Она служит для предупреждения вальгусного отклонения (наружное отклонение голени).
Участки связки, расположенные более глубоко, соединяют медиальный мениск и кость бедра. Из-за данной особенности анатомии есть риск сочетанного травмирования указанных структур.
Поперечная связка
Указанный элемент коленного сустава представляет собой внутрисуставную связку сочленения колена. Ее функция в соединении передних концов медиального, латерального мениска.
Наружные связки коленного сустава
Наружная (латеральная) связка в сочленении колена важна для стабилизации сочленения. Она предотвращает слишком сильное расширение наружной щели сочленения. Также благодаря ей осуществляется частичное предохранение от лишнего смещения голени вперед.
Соединяет рассматриваемый элемент наружную поверхность латерального мыщелка бедра с головкой малоберцовой кости.
Связка надколенной чашечки
Указанный элемент необходим для стабилизации костей соединения колена. Благодаря ему обеспечивается нормальное функционирование колен. Сочленение способно выполнять свои функции (вращение, разгибание, сгибание).
Связка надколенника крепится к бугристости кости (большеберцовой) ниже надколенника. Указанный элемент охватывает надколенник. Он удерживает надколенник на анатомически правильном месте, обеспечивая его способность смещения при движениях коленным соединением.
Малоберцовая коллатеральная связка
Этот элемент также известен, как наружная боковая связка. Ее отделяет подкожная жировая клетчатка от капсулы сочленения. Ее функция, как мы писали выше, заключается в предотвращении отклонения голени кнутри. Благодаря соединению с дуговидной подколенной связкой, подколенными мышцами создается специфическая конструкция, которая отвечает за регулирование голени при наклонах, поворотах кнаружи.
Большеберцовая коллатеральная связка
Указанный элемент несет ответственность за стабилизацию медиального отдела сочленения. Он противодействует получаемой нагрузке. Указанная структура травмируется чаще внешней связки.
Косая подколенная связка
Указанный элемент располагается в районе задней части суставной сумки соединения колена. Она представлена продолжением волокон сухожилия полуперепончатого мышечного волокна. Проходит указанная структура позади капсулы.
Дугообразная подколенная связка
Располагается рассматриваемая структура на задней поверхности колена. Она начинается одновременно от двух костей. Крепится элемент к задней поверхности кости (большеберцовая). Затем он продолжается вверх, загибается к внутренней стороне. Отмечается частичное крепление к косой подколенной связке.
Связки, укрепляющие мениск
Сочленение колена очень подвижно. На него к тому же ежечасно оказываются сильные нагрузки: кости сжимаются, связки, капсулы – растягиваются, хрящ – сдавливается, трется. Мениск выступает в качестве амортизатора, своеобразной прокладки между эпифизами костей. Этот элемент колена наиболее уязвим. Поэтому необходима система связок, которые бы укрепляли рассматриваемый амортизатор коленного соединения.
Передний, задний рог мениска укрепляются посредством связок. В средней части отсутствует сращение с капсулой колена. Там мениск укрепляет фиброзное растяжение подколенной мышцы.
Поперечная связка
Указанный элемент расположен спереди менисков. Он их соединяет. Указанная связка стабилизирует передние рога менисков в процессе выполнения полного разгибания колена.
Передняя мениско-бедренная связка
Указанная связка направляется к латеральному мыщелку кости бедра. Начинается она от латерального мениска. В составе указанных элементов присутствуют пучки коллагеновых волокон. Они нужны для торможения движений мениска кзади. Также эти пучки повышают конгруэнтность с поверхностью сочленения мыщелка кости бедра.
Задняя мениско-бедренная связка
Задняя связка, как и передняя направляется к латеральному мыщелку кости бедра. Начинается она от латерального мениска. В составе указанных элементов присутствуют пучки коллагеновых волокон. Они нужны для торможения движений мениска кзади. Также эти пучки повышают конгруэнтность с поверхностью сочленения мыщелка кости бедра.
Какую роль в колене играют связки
Так, как сочленения колена считается очень подвижным, требуется ограничение подвижности его элементов. Именно эту функцию выполняют все связки колена. Также связки удерживать кости соединения вместе. Они оказывают помощь при поворотах, ходьбе, приседаниях. Связки обеспечивают стабильность сочленения.
Чем отличается связка от сухожилия
Различать такие структуры, как связки и сухожилия просто необходимо. Есть основное отличие указанных элементов:
- Связки необходимы для удержания костей внутри сочленения. Крепление связок к костям осуществляется посредством двух концов. Они отвечают за прочность при движениях, но самостоятельно движение не производят.
- сухожилия предназначены для крепления мышечных волокон к костям нижних конечностей. Крепление сухожилий осуществляется посредством одного конца. С их помощью мышцы кости связаны. Они участвуют в выполнении движений.
Травмы связок
Чаще всего травмирование колен происходит при занятии спортом. Наиболее опасными считаются контактные виды спорта (хоккей в зале, футбол, горнолыжный спорт).
Особенно значимой травмой считается разрыв связок. Также есть и другие повреждения колен: травмирование мягких тканей, костных структур, которые сформировали сочленение колена. Степень тяжести различных повреждений отличается. Травмирования могут быть представлены легкими ушибами или внутрисуставными раздробленными, многооскольчатыми переломами. Чаще всего травмирования колен провоцируют удары в указанную область ил падение на нее.
Люди при подобных травмированиях страдают от нижеприведенных симптомов:
- Cильные боли;
- отечность сочленения;
- ограничение подвижности.
Для точного диагностирования любой развивающейся или возникшей внезапно травмы специалисты назначают точные методы диагностики. Они могут быть представлены следующими методами обследований:
- МРТ;
- КТ;
- УЗИ соединения;
- рентгенография;
- артроскопия.
Разница между МРТ и КТ и Отличия УЗИ от МРТ коленного сустава
К какому врачу обращаться
Обычно при травмировании связок в коленном суставе пациенты обращаются за квалифицированной помощью к травматологу (когда имело место какое-либо травмирование соединения) или к терапевту, который на основе увиденных симптомов направляет пациента к другим узкопрофильным специалистам:
- Хирурги;
- ревматологи;
- травматологи;
- ортопеды.
Сколько стоит лечение, зависит от степени тяжести травмы.
Какие витамины принимать для поддержания связок
Обеспечить нормальное функционирование сочленений колен способно не только выполнение конкретного списка упражнений, но и соблюдение правильного питания, включение в рацион необходимых витаминов, минералов. Чтобы удерживать сочленения в нормальном состоянии, людям необходимо обогащать их всеми необходимыми витаминами. Для укрепления коленных суставов и связок необходимы нижеприведенные витамины:
- А;
- С;
- В;
- В6;
- Е;
- Д3;
- К;
- омега 3;
- коллаген;
- селен;
- пептиды;
- пивные дрожжи.
Упражнения для укрепления связок в коленном суставе
Укреплять каждый элемент колена необходимо ежедневно. На данное сочленение оказываются сильные нагрузки ежедневно. Особое внимание состоянию сочленения стоит уделить людям, которые уже перенесли определенные повреждения связок коленного сустава. Им необходимо укрепить мышечный корсет, связочный аппарат, сухожилия. Упражнения для колен должен подбирать исключительно лечащий врач, специалист.
Укрепить связки помогут нижеприведенные упражнения:
- Стойка на одной ноге. Необходимо стоять прямо, не двигаться. Допускается в некоторых случаях опора на стул, чтобы легче скорректировать равновесие. Ноги следует каждый раз менять, когда равновесие теряется.
- Стойка на нестабильной поверхности. Ее цель в удержании равновесия. Подобное упражнение усиливает нагрузку на компоненты колена, укрепляя его.
- Стойка вслепую. Заключается в питании подушки с последующим закрыванием глаз ладонью. В данном случае важно удержать равновесие. Тело при закрытых глазах полагается на проприорецепторы. При этом улучшается реакция мышц бедра.
Какие продукты питания положительно и отрицательно влияют на связки
Проблемы с сочленением колена, всеми его элементами могут возникать по абсолютно разным причинам. В качестве провокаторов могут выступать травмы, перенесенные болезни, неправильный образ жизни. На здоровье, состояние связок коленного сустава существенное влияние оказывает питание. Продукты питания по-разному воздействуют на состояние всех элементов опорно-двигательного аппарата.
Меню обязательно должно включать витамины, минеральные вещества, способствующие укреплению, восстановлению тканей костей, связок. Также правильно составленное меню облегчает течение многих болезней сочленений.
Организм должен регулярно получать ценные элементы, чтобы все органы, системы правильно функционировали. Весьма важной группой считаются мукополисахариды. Они представляют собой сложные биополимеры, выполняющие роль смазки. На них лежит ответственность за эластичность соединительной ткани, ее регенерацию. Эти элементы присутствуют в связках, хрящах.
Также организм обязательно должны насыщать нижеприведенные ценные вещества:
- Коллаген. Он способствует поддержанию прочности костей, эластичности соединительной ткани;
- белок. Его организм использует в качестве строительного элемента для тканей хрящей;
- кальций. Указанный элемент представлен структурным компонентом тканей костей;
- сера. Этот элемент необходим для выработки коллагена, мукополисахаридов внутри хрящей, связок;
- витамин С. Благодаря ему предотвращается развитие артрита, улучшается состояние сочленений. Он оказывает антиоксидантный эффект;
- жирные кислоты омега-3. Благодаря им связки, сочленения защищены от повреждений. Эти кислоты помогают убрать отечность;
- витамин Е. Благодаря ему структуры опорно-двигательного аппарата омолаживаются. Он выступает в роли антиоксиданта;
- фосфор. Указанный элемент обеспечивает подвижность соединений;
- витамин Д. Предназначен для всасывания кальция. Он предупреждает вымывание из тканей указанного элемента. Под его воздействием улучшается состояние суставов, связок;
- железо. Благодаря его наличию организм очищается от фосфатных соединений, негативно воздействующих на ткани костей;
- В12. Указанный витамин способствует подавлению воспалительных процессов. Он незаменим в рационе людей с проблемами опорно-двигательной системы.
Можно поддерживать здоровье на уровне, принимая определенные витаминно-минеральные комплексы.
Чтобы поддерживать здоровье в надлежащем состоянии в меню стоит включать нижеприведенные продукты:
- Кисломолочные продукты. Они представлены источником белка, кальция. Благодаря этим веществам укрепляются связки и прилегающие ткани. Рекомендовано потребление продуктов с незначительным количеством жира;
- морепродукты, рыба. В составе указанных продуктов содержатся жирные кислоты, фосфор;
- яблоко. Его полезно включать в меню из-за его насыщенности коллагеном. Этот компонент предупредит артроз, артрит, другие заболевания;
- оливковое масло. В нем присутствуют антиоксидантные соединения. Благодаря ему клетки не разрушаются, купируются воспалительные процессы;
- яйца, красное мясо. Благодаря им организм насыщается железом, происходит его очищение от излишков неорганического фосфора;
- соя. Продукт представлен источником белка, пищевых волокон;
- орехи. В них присутствуют ценные жирные кислоты;
- авокадо. В нем имеются масла, предотвращающие истончение хрящей;
- вишня. Она содержит антоцианы, способные оказывать противовоспалительное действие. Полезными являются многие ягоды;
- цитрусовые. Под их воздействием ускоряется метаболизм, организм насыщается аскорбиновой кислотой.
Выводы
Колено имеет довольно сложную анатомию. Рассматриваемое сочленение включает множество элементов, каждый из которых выполняет очень серьезную роль. Связки колена необходимы для обеспечения прочности сочленения при выполнении движений нижними конечностями. Опорно-двигательную систему необходимо постоянно развивать, укреплять, подпитывать необходимыми витаминами, минералами.
Источник