Соединение костей тазобедренного сустава

На рентгеновских снимках анатомия тазобедренного сустава выглядит просто и понятно даже далёким от медицины людям, однако, всё не так банально, как кажется на первый взгляд. Хотя сочленение состоит всего из двух костей и визуально напоминает обычный шарнир, его полноценная работа включает гораздо больше возможностей, нежели простое вращение в строго ограниченном радиусе. Сустав обеспечивает полноценную ходьбу, поддерживает организм в вертикальном положении и помогает нижним конечностям справляться с высокими нагрузками. В чём заключаются анатомические особенности тазобедренного сочленения, от чего зависит нормальная физиология сустава и как она изменяется с возрастом? Давайте рассмотрим сложные вопросы ортопедической анатомии более наглядно и последовательно.

Базовая анатомия тазобедренного сустава: кости, образующие сочленение

Тазобедренный сустав человека образуют две кости, поверхности которых в идеале совпадают, словно кусочки паззла. Вертлужная впадина на поверхности подвздошной кости играет роль своеобразной лузы, в которую погружается шарообразный отросток бедренной кости — головка, полностью покрытая прочным и эластичным хрящиком. Такой комплекс напоминает шарнир, вращение которого достигается за счёт гармоничного совпадения размеров и форм примыкающих костно-хрящевых структур.

Мягкое и безболезненное скольжение между двумя довольно плотно примыкающими костями достигается благодаря особому строению хрящевых тканей. Комбинация коллагеновых и эластиновых волокон позволяет поддерживать жёсткую и одновременно упругую структуру хрящей, а молекулы протеогликанов и входящей в состав воды гарантируют необходимую податливость и эластичность. Кроме того, именно эти вещества отвечают за своевременное выделение оптимального количества суставной жидкости, которая служит амортизатором во время движения, защищая чувствительные хрящики от истирания.

Полость сустава ограничена специальной капсулой, основу которой составляют фиброзные волокна. Эти молекулы отличаются повышенной прочностью, благодаря чему даже под большим давлением сустав сохраняет свою целостность и первоначальную форму. Впрочем, этот резерв не безграничен, и на 100 % гарантировать невозможность вывиха, к сожалению, нельзя: при неадекватных нагрузках, сильнейшем давлении извне или резком смещении в пространстве столь нетипичная травма вполне реальна.

Тазобедренный сустав: анатомия связочного аппарата

Очень важную роль в функциональности тазобедренного сустава играют связки. Именно эти сверхпрочные волокна поддерживают оптимальную форму сустава, обеспечивают в должной мере подвижность и активность сочленения, защищают от травм и деформации. Связочный аппарат тазобедренного сустава представлен мощнейшими волокнами:

• Подвздошно-бедренная — самая мощная и прочная связка человеческого организма, способная выдержать неимоверную нагрузку без разрывов и растяжений. Экспериментальные опыты показали, что её волокна способны выдерживать нагрузку, сравнимую с тяжестью 3 центнеров. Именно благодаря этому сустав остаётся защищённым при интенсивных тренировках, неудачных движениях и прочих неприятных неожиданностях, затрагивающих подвижность бедренного сочленения.
• Седалищно-бедренная — куда более тонкая и мягкая связка, контролирующая степень пронации бедренной кости. Она как бы вплетается внутрь суставной капсулы, располагаясь от седалищной косточки вплоть до вертельной ямки.
• Лобково-бедренная связка отвечает за угол отведения свободной бедренной кости нижней конечности. Её волокна, как и седалищно-бедренная связка, проникают в суставную капсулу, однако, берут своё начало не у седалищной кости, а у лобкового сочленения.
• Круговая связка не покидает пределы суставной капсулы. Как следует из названия, она располагается по кругу, охватывая плотной петлёй головку и шейку бедренной кости и закрепляясь на передней поверхности нижней кости.
• Связка головки бедренной кости — самая оригинальная в анатомии тазобедренного сустава. В отличие от своих «коллег», она не защищает непосредственно сустав и не контролирует его подвижность; функции этой связки заключаются в сохранении кровеносных сосудов, которыми она пронизана. Такая особенность объясняется её расположением, совпадающим с траекторией сосудов: связка начинается у вертлужной впадины и заканчивается на головке бедренной кости.

Анатомические особенности и функции мышечного каркаса

Мускулатура тазобедренного сустава представлена волокнами различного рода и функциональности. Это связано в первую очередь с разнообразной траекторией движения, которую может выполнять бедро. Так, если классифицировать мышечные волокна на группы по функциям, в анатомии тазобедренного сустава следует выделить:

• Поперечную, или фронтальную, группу мышц, которая отвечает за сгибание и разгибание нижней конечности в области таза. Среди них присутствуют мышцы-сгибатели (портняжная, подвздошно-поясничная, гребенчатая, прямая, напрягатель широкой фасции) и мышцы-разгибатели бедра (большая ягодичная, большая приводящая, полусухожильная, полуперепончатая и двуглавая). Благодаря их скоординированной работе человек может садиться и вставать, присаживаться на корточки и принимать вертикальное положение, подтягивать ноги к груди и выпрямляться.
• Переднезадние, или сагиттальные, мышцы регулируют приведение-отведение ноги. К этой группе относятся приводящие (большая, короткая и длинная приводящие, тонкая и гребенчатая) и отводящие (внутренняя запирательная, напрягатель широкой фасции, близнецовая, грушевидная, средняя и малая ягодичные) мышечные волокна.
• Продольная группа мышц координирует вращение бедра. Здесь выделяют мышцы-супинаторы (близнецовая, грушевидная, подвздошно-поясничная, квадратная, портняжная, запирательная, большая ягодичная и задние группы средней и малой ягодичных волокон) и пронаторы (напрягатель широкой фасции, полусухожильная, полуперепончатая, передняя группа средней и малой ягодичных волокон).

Каждая из представленных в анатомии тазобедренного сустава мышц выполняет не только двигательную функцию: мощные волокна забирают на себя часть нагрузки при движениях. И чем более они натренированы, тем лучше справляются с давлением, разгружая тем самым сустав и выполняя амортизирующую функцию. Благодаря этому снижается ещё и вероятность травматизма при неудачных движениях, поскольку мышцы более мобильны и растяжимы, нежели ткани сустава.

Нервные волокна, примыкающие к тазобедренному суставу

Как и любой сустав организма человека, тазобедренное сочленение не отличается высокой организацией нервной системы: локализованные в этой области окончания в основном иннервируют мышечные волокна, регулируя степень чувствительности и скоординированную работу каждой группы мышц в ответ на внешнее воздействие. Условно все нервные волокна тазобедренной области можно разделить на 3 группы:

• передненаружные, к которым относятся ветви бедренного нерва;
• передневнутренние — ветви запирательного нерва;
• задние — ветви седалищного нерва.

Каждая группа локализована в определённом участке бедра, за который и отвечает в сложном устройстве нервной системы организма в целом и нижних конечностей в частности.

Кровообращение тканей тазобедренного сустава: анатомия артерио-венозного русла

В питании и снабжении кислородом тканей тазобедренного сустава принимают участие артерия круглой связки, восходящая ветвь латеральной и глубокая ветвь медиальной артерий, огибающих бедренную кость, а также определённые ветви наружной подвздошной, нижней подчревной, верхней и нижней ягодичных артерий. Причём значимость каждого из этих сосудов неодинакова и может изменяться с возрастом: если в юности сосуды круглой связки переносят ощутимое количество крови к головке бедра, то с годами этот объём снижается примерно до 20—30 %, уступая место медиальной огибающей артерии.

Физиологические возможности тазобедренного сустава

Тазобедренный сустав может выполнять движения сразу в трёх плоскостях — фронтальной, сагиттальной и вертикальной. Благодаря продуманному природой строению сустава человек может с лёгкостью сгибать и разгибать бедро, отводить его в сторону и приводить в исходное положение, вращать во всех направлениях, причём на довольно ощутимый угол, величина которого может варьировать в зависимости от анатомических особенностей и натренированности связочного аппарата. Но и это ещё не всё: тазобедренный сустав является одним из немногих соединений, способных переходить из фронтальной в сагиттальную ось, обеспечивая свободной конечности круговое движение в полном объёме. Именно от этой способности в первую очередь зависит подвижность человека, его физические данные и способности к определённым видам спорта (например, гимнастике, лёгкой атлетике, аэробике и т. д.).

Обратной стороной медали является быстрый износ хрящевых поверхностей тазобедренного сустава. Тазовые и бедренные кости переносят максимальную нагрузку во время ходьбы, бега и других видов физической активности, соответственно, это давление переносится и на суставы. Ситуация может усугубляться чрезмерно высоким весом, слишком интенсивной физической активностью или, наоборот, пассивным образом жизни, при котором мышечный аппарат практически не защищает сустав от деформации. В результате этого хрящевые поверхности начинают истираться, воспаляться и становиться тоньше, появляется болезненность, а траектория движений значительно ограничивается. Даже малейшее отклонение в состоянии мышц, связок или костей тазобедренного сустава может привести к серьёзной патологии, которая впоследствии потребует длительного и интенсивного лечения. 

Впрочем, восстановление полноценной функции сочленения возможно не всегда: в некоторых случаях требуется оперативное вмешательство, при котором поражённые ткани заменяются протезом. Чтобы этого не произошло, стоит смолоду следить за состоянием опорно-двигательного аппарата, заниматься укреплением суставов, разумно и умеренно тренировать мышечный каркас и заботиться о правильном и полноценном питании организма. Только таким образом можно защитить суставы от разрушения, а себя — от болезненных ощущений, скованности движений и утомительного лечения!

Нижние конечности человека испытывают большие нагрузки при ходьбе. Тазобедренный шарообразный сустав нижних конечностей состоит из трех осей: поперечной, сагиттальной и вертикальной, связывает ногу с туловищем. Человек отводит, сгибает и разгибает ногу, вращает бедром.

Глубокое, стабильное расположение сустава между тазовой и бедренной костями образует крепкую основу из костных и хрящевых структур, сухожилий и мышечной ткани, при помощи которой человек может ходить прямо. Сустав — опора для позвоночника и таза, способного выдержать давление верхней части туловища.

Анатомия тазобедренного сустава

Сложное строение тазобедренного сустава человека создается хрящевыми, костными, и мышечными тканями. Тазобедренный сустав образован соединением головки бедренной кости с вертлужной впадиной тазовой кости. Вертлужная впадина соединяет подвздошную, лобковую и седалищную кости.

Сочетание формы головки и впадины исключает износ тканей. Прочная, гладкая и упругая хрящевая ткань фиксирует шейку кости. Капсульный мешок охватывает головку, шейку и впадину, образуя полость, выстланную соединительной тканью, заполненную жидкостью. Около сустава расположены три синовиальные бурсы: подвздошно-гребешковая, вертельная и седалищная. Сумка работает амортизатором, убирает трение.

Поверх сумки расположены связки и сухожилия. Мускулы фиксируют сочленение, укрепляют и отвечают за движения бедренного сустава. Суставная вертлужная губа крепит капсулу к тазовой и бедренной костям.

Волокна хрящевой ткани оплетают ямку тазовой кости и сдерживают внутри головку бедра. Размер поверхности впадины увеличен за счет губы на 10%.

В состав гиалинового хряща входят вода и коллаген. Внутренняя поверхность хрящевой ткани ближе к расположению головки состоит из гиалуроновой кислоты, остальная часть ткани рыхлая.

Прочные соединительные ткани внутри тазового углубления лежат в окружении синовиальной оболочки с жидкостью, обеспечивают сочленению скольжение и подвижность. Давление на бедро распределяется правильно, исключается травмирование.

Губа переходит в поперечную связку, в которой к головке бедра проходят нервы и сосуды. Капсула крепится подвздошно-поясничной мышцей.

Сложное строение каркаса создает прочность. С помощью сочленения, выдерживающего большие нагрузки, человек полноценно передвигается, бегает, приседает и плавает.

Связки бедра

Анатомия связок тазобедренного сустава человека образует слаженную систему. Выделяют следующие связки, выполняющие важные функции:

1. Подвздошно-бедренная связка — крепкая, принимает на себя нагрузку. Веерной формой начинается вверху сустава, касаясь кости бедра, исключает проворачивание сустава, держит тело в вертикальном положении.
2. Лобково-бедренная связка — маленькая, слабая, начинается в лобковой части тазовой кости, далее вниз к бедренной кости до малого вертела, тормозит отвод бедра.
3. Седалищно-бедренная — начало берет на передней поверхности седалищной кости и доходит до задней стороны сустава, пересекаясь с шейкой бедра. Волокна связки, направленные вверх и наружу, частично переплетают суставную сумку и останавливают движение бедра внутрь.
4. Связка головки бедренной кости состоит из рыхлой ткани, расположена в полости сустава с синовиальной жидкостью, не принимает на себя нагрузки. Связка отвечает за свободное передвижение, предотвращает вывих бедра, а также защищает сосуды, проходящие к головке.

Круговая зона связок из коллагеновых волокон крепится к середине шейки бедра. Пучок волокон препятствует отведению бедра, а круговое расположение ткани вращает бедро. Внутрисуставная треугольная связка — амортизатор, препятствует переломам дна суставной впадины.

Поперечная связка вертлужной впадины — внутренняя связка, уменьшает напряжение и деформацию хряща, сдерживает лобковую, седалищную кости, увеличивает площадь поверхности вертлужной впадины.

Работа связок, натянутых спиралевидно между тазом и бедром, а также мышечного каркаса взаимосвязана, сбалансирована, гарантирует целостность таза и вертикальное положение тела человека. Меры по укреплению связок — это регулярные упражнения и правильный образ жизни.

Костная структура бедра

Тазобедренный сустав относится к шаровидным. Рассмотрим, какими костями образован тазобедренный сустав. Сочленение тазобедренного сустава состоит из сочленения бедренной головки и вертлужной ямки тазовой кости. Тазовая кость состоит из седалищной, подвздошной и лобковой костей.

Давайте рассмотрим, какие кости образуют строение тазобедренного сустава. Лобковая — парная кость, состоит из тела, верхней, нижней ветви, расположенных под углом.

Сочленение поверхностей боковых сторон лобковой кости, соединенных посередине волокнисто-хрящевой тканью, называется лонное сочленение. Ветвистое соединение формирует мембрану — запирательный клапан. Передний отдел вертлужной впадины — тело.

Примечание. Углубление тазовой кости, имеющее форму полумесяца, совпадая с головкой бедренной кости, вместе создают поддержку, свободное движение сустава, исключая вывих. Хрящ покрывает поверхность впадины и головки, защищает от трения.

Седалищная кость — расположена на нижней поверхности таза, состоит из ветви и тела, примыкающего к лобковой и подвздошной костям в области впадины таза.

Подвздошная кость — верхняя часть таза, составлена из крыла и поверхности крестца. Она соединяет тела лобковой и седалищной кости, образует вертлужную впадину.

Бедро — крупная трубчатая кость. Верхний эпифиз называется головкой бедренной кости, сочленяет бедренную кость с голенью и тазом в вертлужной ямке. Бедренная головка закрыта впадиной на две трети, поэтому сустав называется ореховидным. Связка головки укрепляет соединение.

Строение тазобедренного сустава у женщин отличается от мужского таза. Функция деторождения женщины обуславливает различия. У женщин таз в поперечном и продольном направлении низкий, широкий и больше объемом. Кости тонкие и гладкие. Крылья подвздошной кости и седалищные бугры развернуты сильнее. Вход в малый таз поперечно-овальной формы, больше мужского, полость не сужается.

У мужчин полость воронкообразной формы. Угол лонного сочленения тупой — 90-100 градусов. Таз женщины наклонен больше, чем у мужчин на 10-15%. Мышцы, прикрепленные к костям таза женщины, массивнее для того, чтобы прочно поддерживать детородные органы во время беременности в правильном положении.

Читайте также:

Что показывает КТ тазобедренного сустава и пояснично-крестцового отдела позвоночника. Как лечить коксартроз тазобедренных суставов.

Мышцы бедра

Человек совершает разносторонние движения. Мышцы тазобедренного сустава, анатомия  бедренной кости тесно связаны. Особенность заключается в том, что без работы мышечной ткани костное соединение неподвижно.

Мышцы, двигающие нижнюю конечность, крепятся к верхнему концу бедренных и к выступам тазовых костей. Массивные мышцы фиксируют головку бедренной кости в вертлужной впадине. Кровеносные сосуды защищены от повреждения во время травм, предотвращается смещение осколков.

Вертикальная, переднезадняя и поперечная оси вращения сустава задействуют группы мышц, отвечающие за возможность человека сидеть, вращать бедром, наклонять тело, отводить и приводить бедро. Ягодичные и бедренные мышцы располагаются на передней поверхности бедра, обеспечивают человеку вертикальное положение тела.

Мышцы, сгибающие тазобедренный сустав, разгибающие коленный:

1. Подвздошно-поясничная мышца — идет с подвздошной и крестцовой кости, и на малом вертеле бедренной. Отводит вперед конечность.
2. Напрягатель широкой фасции бедра — веерообразная, расположена между тазобедренным и коленным суставом, срастается с ягодичной.
3. Гребешковая — короткая, веретенообразная, мясистая, расположена внутри угла тазобедренного сустава.
4. Проксимально — на гребне лонной, дистально — на диафизе бедренной кости. Функция — расширяет родовые пути.
5. Портняжная — плоская и длинная, лежит впереди от двуглавой мышцы бедра, образует бедренный канал.
6. Большая приводящая мышца — мясистая, веретенообразная, расположена на седалищной кости. Функция — наклоняет тело вперед.
7. Грушевидная и тонкая мышцы делают приведение ноги, поворачивают бедро наружу.

Мышцы-разгибатели тазобедренного, сгибающие коленный:

1. Ягодичная группа крепится в области таза, проксимально — на крыльях крестцовой и подвздошной костей, дистально — на вертелах бедренной. Малая и средняя ягодичные мышцы отводят ногу. Большая ягодичная, состоящая из пучков волокон, полуперепончатая и полусухожильная мышцы участвуют в возможности человека вставать.
2. Двуглавая мышца бедра идет по латеральной поверхности бедра, заканчивается тремя ветвями: коленной — на коленной чашечке, большеберцовой — на краниальном краю, пяточной — на пяточном бугре.
3. Полусухожильная мышца — толстая, расположена позади двуглавой мышцы, имеет крестцовую и седалищную головку.
4. Полуперепончатая — широкая, расположена на боковой поверхности бедра, идет по мыщелку бедренной кости, вплетается в ахиллово сухожилие.
5. Квадратная мышца бедра — короткая, расположена с медиальной стороны под двуглавой мышцей бедра. Идет по поверхности тела седалищной кости до диафиза бедра.

Ортопеды рекомендуют укреплять мышечный корсет. Крепкие мышцы делают фигуру привлекательной, предотвращают травмы связок, развивают кровеносную систему. Хороший кровоток и обеспечение микроэлементами сустава помогут избежать дегенеративных изменений.

Схема кровоснабжения

Стабильное снабжение полезными веществами требуется для сохранения функций таза и нижних конечностей. Система артерий проходит по мышцам до костного вещества, проникает в полость, питая хрящевую ткань. Кислород поставляют к тазу ягодичная и запирательная артерии. Отток крови идет по расположенным рядом подвздошной и глубокой венам.

Примечание. Медиальная и латеральная артерии, глубокая артерия, проходящие в бедренных тканях, обеспечивают необходимый кровоток и лимфоток к головке и шейке бедра.

Иннервация проходит как внутри, так и снаружи сустава. Болевые рецепторы проходят до полости сустава и сигнализируют о воспалительном процессе. Крупные нервы: бедренный, седалищный, ягодичный и запирательный. Тканевые метаболизмы происходят при нормальной работе мышечной и сосудистой систем.

Функциональное назначение сустава

В полости таза под защитой прочных костей находятся жизненно важные органы мочеполовой системы, репродуктивные и органы пищеварительной системы нижнего отдела брюшной полости. Для женщины во время беременности защита имеет особое значение — тазовое дно участвует в процессе вынашивания плода. Строение поддерживает матку в правильном положении.

Тазовая кость и крепкий бедренный сустав выполняют опорную функцию для верхней части тела, обеспечивая свободные движения в различных направлениях и плоскостях: функцию прямохождения, сгибание и разгибание ноги, поворачивание таза относительно нижних конечностей. Каркас удерживает все тело, формирует правильную осанку.

Тазобедренный сустав в здоровом состоянии прочный, обеспечивает человеку разные виды физической деятельности. Нарушение структуры и функций костей таза из-за болезней, травм приводит к снижению двигательной активности.

Важно проводить профилактические меры по оздоровлению и укреплению суставов. Физическая подготовка налаживает питание нижних конечностей, укрепляет суставы и предотвращает воспалительный процесс.

Заключение

Тазобедренный сустав удерживает колоссальную нагрузку верхней части туловища. Важно внимательно следить за здоровьем тазобедренного сустава, проводить диагностику и лечение у специалиста. Невнимательное отношение к здоровью суставов может привести к полному обездвиживанию, потере трудоспособности.

Если заниматься гимнастикой, то в старости можно избежать болей при двигательной активности. Упражнения по укреплению мышц таза помогают избежать травм связок, которые, становясь крепкими, развитыми, защищают капсулу. Правильное функционирование тазобедренного сустава поддерживает координацию движений человека, обеспечивает красивый рельеф ног и изящную походку.