Тазобедренного сустава внутрисуставные связки

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!

Соединения в скелете свободной части нижней конечности представлены тазобедренным суставом, коленным суставом, соединениями костей голени, голеностопным суставом и многочисленными соединениями в скелете стопы — подтаранным, таранно-пяточно-ладьевидным, пяточно-кубовидным и др., а также предплюсне-плюсневым, плюснефаланговыми и межфаланговыми суставами.

Тазобедренный сустав (articulatio coxae) по форме ореховидный, составленный вертлужной впадиной с ее хрящевыми вертлужными губами (labrum acetabulare) и головкой бедренной кости. В целом сустав более глубокий, чем плечевой, что обеспечивает большую его прочность, но несколько сокращает свободу движений в нем. В суставе возможны движения вокруг трех осей: сагиттальной (отведение и приведение бедра), фронтальной (сгибание и разгибание бедра) и вертикальной оси (вращение наружу и внутрь).

Рис. 52. Тазобедренный сустав вид спереди 1 — подвздошно-бедренная связка; 2 — суставная сумка; 3 — лобково-реберная связка; 4 — запирательная мембрана

 На тазовой кости суставная сумка (capsula articularis) (рис. 52, 53) прикрепляется по краям вертлужной впадины, при этом вертлужная губа находится в полости сустава. На шейке бедренной кости капсула сустава прикрепляется на 3/4 длины ее верхней поверхности. На передней поверхности шейки она прикрепляется по межвертельной линии, а на нижней фиксируется у основания малого вертела. На задней поверхности шейки капсула тазобедренного сустава не доходит до межвертельного гребня и может быть прикреплена на различном расстоянии — от половины и менее длины шейки до 2/3 ее длины.

Рис. 53. Тазобедренный сустав фронтальный разрез 1 — круговая зона; 2 — связка головки бедренной кости; 3 — связка вертлужной впадины; 4 — суставная сумка

Рис. 54. Коленный сустав вид спереди 1 — надколенник; 2 — большеберцовая коллатеральная связка; 3 — связка надколенника; 4 — малоберцовая коллатеральная связка; 5 — бугристость малоберцовой кости; 6 — бугристость большеберцовой кости

В глубоких слоях капсулы тазобедренного сустава находится связка, охватывающая шейку бедренной кости и составляющая основу фиброзного слоя суставной сумки, — круговая зона (zona orbicularis) (рис. 53). Ее пучки прикрепляются на нижней передней подвздошной ости. С прилежащими участками тазовых костей круговая зона соединяется при помощи седалищно-бедренной и лобково-бедренной связок.

Седалищно-бедренная связка (lig. ischiofemorale), ограничивающая вращение бедра вовнутрь, соединяет задние отделы суставной капсулы с телом седалищной кости.

Лобково-бедренная связка (lig. pubofemorale) (рис. 52), ограничивающая отведение бедра, проходит от верхней ветви лобковой кости к малому вертелу.

Самая мощная в скелете подвздошно-бедренная связка (lig. iliofemorale) (рис. 52) расположена на передней поверхности тазобедренного сустава. В связке, достигающей толщины 7—8 мм и ширины 7—8 см, выделяют латеральную и медиальную части. Она проходит от передней нижней ости подвздошной кости, прикрепляется на медиальной и передней поверхностях большого вертела (по межвертельной линии, доходя до малого вертела) и ограничивает возможное разгибание в суставе (предотвращает движение бедренной кости вокруг фронтальной оси назад).

Коленный сустав (articulatio genus) блоковидный, образован проксимальным эпифизом большеберцовой кости и суставными поверхностями мыщелков бедренной кости. Основные движения происходят вокруг фронтальной оси (сгибание-разгибание). Сгибание и разгибание в коленном суставе дополняются возможностью небольшого по амплитуде вращения голени вокруг ее вертикальной оси.

Сустав малоконгруэнтный (то есть суставные поверхности в нем не вполне соответствуют друг другу по форме): мыщелки большеберцовой кости вогнуты не столь значительно по сравнению с заметно выпуклыми мыщелками бедренной кости. Кроме того, поскольку латеральный мыщелок бедренной кости меньше медиального, при сочленении костей образуется небольшой угол, открытый кнаружи. Неконгруэнтность суставных поверхностей компенсируется за счет серповидных внутрисуставных хрящей — латерального и медиального менисков (menisci lateralis et medialis) (рис. 55, 56). Внутренний край менисков свободен, передние и задние их поверхности сращены с большеберцовой костью (спереди и сзади от межмыщелкового возвышения). Передние концы менисков связывает поперечная связка колена (lig. transversum genus).

Рис. 55. Коленный сустав с удаленной суставной капсулой 1 — бедренная кость; 2 — задняя крестообразная связка; 3 — передняя крестообразная связка; 4 — малоберцовая коллатеральная связка; 5 — медиальный мениск; 6 — латеральный мениск; 7 — большеберцовая коллатеральная связка; 8 — большеберцовая кость; 9 — связка надколенника; 10 — надколенник

С утолщенными наружными краями менисков прочно сращена суставная капсула (capsula articularis) (рис. 56). Таким образом, полость сустава (cavitas articulare) (рис. 56) делится на два отдела: бедренно-менисковый и большеберцово-менисковый. На костях суставная капсула прикрепляется на передней стороне бедренной кости — на 4—5 см выше суставного хряща, с боков проходит между мыщелками и надмыщелками, оставляя последние свободными, а сзади достигает суставной поверхности мыщелков, проходя непосредственно по краю хряща. Капсула сустава прикреплена также по краям хрящевой поверхности надколенника, а на большеберцовой кости прикрепляется ниже мыщелков по краю суставного хряща.

Сращение фиброзного и синовиального слоев суставной капсулы прерывается в области верхушки надколенника, где они разделены скоплением жировой ткани, образующим крыловидные складки (plisa alaris) (рис. 56). Кроме того, в местах перехода синовиальной оболочки с составляющих сустав костей образуется порядка 12—13 синовиальных сумок; большинство, находясь под сухожилиями мышц, снижает их трение о кость; через некоторые из этих сумок между собой сообщаются передние и задние отделы полости сустава.

Помимо поперечной связки, внутри сустава находятся передняя (lig. cruciatum anterius) (рис. 55, 56) и задняя (lig. cru-ciaum posterius) (рис. 55, 56) крестообразные связки, проходящие под фиброзным слоем суставной сумки, но вне ее синовиальной оболочки, которая, начинаясь с мыщелков бедра, захо- дит на переднюю поверхность крестообразных связок, охватывая их спереди и с боков (тем самым синовиальная оболочка разделяет наружный и внутренний отделы коленного сустава). Крестообразные связки соединяют бедренную и большеберцовую кости. Передняя крестообразная связка, начинаясь от внутренней поверхности латерального мыщелка бедренной кости, прикрепляется перед межмыщелковым возвышением большеберцовой кости. Задняя крестообразная связка начинается от наружной поверхности медиального мыщелка бедренной кости и прикрепляется позади межмыщелкового возвышения.

Рис. 56. Коленный сустав вертикальный разрез 1 — бедренная кость; 2 — суставная капсула; 3 — суставная полость; 4 — надколенник; 5 — медиальный мениск; 6 — крыловидная складка; 7 — передняя крестообразная связка; 8 — задняя крестообразная связка; 9 — связка надколенника; 10 — большеберцовая кость

Большеберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale tibiale) (рис. 54, 55) — веерообразная связка, укрепляющая сустав с медиальной стороны. Она сращена с капсулой и медиальным мениском сустава; начинаясь от медиального надмыщелка бедренной кости, эта связка веерообразно прикрепляется к медиальному мыщелку большеберцовой кости.

Малоберцовая коллатеральная связка (lig. collaterale fibulare) (рис. 54, 55) по форме веретенообразная, укрепляет сустав с латеральной стороны. С капсулой сустава не связана. Соединяет латеральный надмыщелок бедренной кости с головкой малоберцовой кости.

Связка надколенника (lig. patellaes) (рис. 54, 55, 56), которая является частью сухожилия четырехглавой мышцы бедра, фиксируясь на бугристости большеберцовой кости, укрепляет коленный сустав спереди. Сзади суставную капсулу укрепляют подколенные связки — дугообразная и косая.

Межберцовый сустав (articulatio tibiofibularis) соединяет проксимальные эпифизы большеберцовой и малоберцовой костей. По форме сустав плоский, допускает незначительные скользящие движения. Капсула сустава, прикрепляющаяся по краю суставных поверхностей, укреплена передней и задней связками головки малоберцовой кости (ligg. capitis fibulae anterius et posterius).

Дистальные эпифизы большеберцовой и малоберцовой костей голени соединяются передней и задней межберцовыми связками (ligg. tibiofibularia anterius et posterius) (рис. 57).

Голеностопный сустав (articulatio talocruralis) (рис. 58) образован нижней суставной поверхностью большеберцовой кости, а также медиальной и латеральной лодыжками, охватывающими боковые поверхности блока таранной кости. Сустав блоковидный, вращение в нем происходит вокруг фронтальной оси. Обширная суставная сумка прикрепляется по краю хрящевой поверхности образующих сустав костей.

Голеностопный сустав укрепляется прочными связками и сухожилиями, которые окружают его со всех сторон.

Дельтовидная связка (lig. deltoideum) (рис. 57) наиболее прочная, укрепляет сустав с внутренней стороны. Связка проходит веерообразно от медиальной лодыжки к ладьевидной, таранной и пяточной костям.

Рис. 57. Связки и суставы стопы тыльная поверхность 1 — передняя межберцовая связка; 2 — передняя таранно-малоберцовая связка; 3 — дельтовидная связка; 4 — пяточно-малоберцовая связка; 5 — межкостная таранно-пяточная связка; 6 — боковая таранно-пяточная связка; 7 — раздвоенная связка; 8 — тыльные предплюсне-плюсневые связки; 9 — тыльные плюсневые связки; 10 — капсула плюснефалангового сустава; 11 — капсула межфалангового сустава; 12 — коллатеральные связки

Пяточно-малоберцовая (lig. calcaneofibulare) (рис. 57), передняя таранно-малоберцовая (lig. talofibulare anterius) (рис. 57) и задняя таранно-малоберцовая (lig. talofibulare posterius) (рис. 58) связки укрепляют сустав с наружной стороны. Все три связки проходят от латеральной лодыжки соответственно к пяточной кости и к переднему и заднему краям таранной кости.

Подтаранный, таранно-пяточно-ладьевидный, пяточно-кубовидный и клиноладьевидный суставы соединяют соответствующие кости предплюсны.

Цилиндрический подтаранный сустав (articulatio subtalaris) (рис. 58) образован таранной и пяточной костями. Капсула сустава, проходящая по краю суставных поверхностей, укреплена боковой таранно-пяточной связкой (lig. talocalcaneum laterale) (рис. 57). В пазухе предплюсны залегает межкостная таранно-пяточная связка (lig. talocalcaneum interossum) (рис. 57, 58).

Не сообщающиеся между собой таранно-ладьевидный и пяточно-кубовидный суставы объединяют в поперечный сустав предплюсны (articulatio tarsi transversa), сустав Шопара (рис. 58). Таранно-ладьевидный сустав укрепляется связками, соединяющими ладьевидную кость с кубовидной, пяточной и таранной. Дополнительно сумка сустава укреплена сухожилиями передней и задней большеберцовых мышц. Пяточно-кубовидный сустав укрепляется тыльной и подошвенной связками, а также мощной раздвоенной связкой (lig. bifucatum) (рис. 57, 58), соединяющей пяточную кость с кубовидной и ладьевидной. Эта связка, прикрывающая часть капсулы сустава, является «ключом» к суставу Шопара.

Пяточно-кубовидный сустав (articulatio calcaneocuboidea) (рис. 58) седловидный, образован суставными поверхностями соответствующих костей. Движения в суставе происходят вокруг продольной оси, при этом возможны скользящие (вращательные) смещения, увеличивающие амплитуду движений, обеспечиваемых двумя другими суставами: подтаранным и таранно-пяточно-ладьевидным.

Таранно-пяточно-ладьевидный сустав (articulatio talocalcaneonavicularis) (рис. 58) шаровидный, образован головкой таранной кости, передней суставной поверхностью пяточной и впадиной ладьевидной костей. Сустав функционирует вместе с цилиндрическим подтаранным суставом. Помимо мощной межкостной связки, соединяющей таранную и пяточную кости, капсулу сустава укрепляют связки, расположенные на тыльной и подошвенной сторонах стопы.

Рис. 58. Связки и суставы стопы распил через голеностопный сустав 1 — голеностопный сустав; 2 — задняя таранно-малоберцовая связка; 3 — подтаранный сустав; 4 — межкостная таранно-пяточная связка; 5 — раздвоенная связка; 6 — таранно-пяточно-ладьевидный сустав; 7 — пяточно-кубовидный сустав; 8 — поперечный сустав предплюсны; 9 — клиноладьевидный сустав; 10 — предплюсне-плюсневые суставы; 11 — межкостная клиноплюсневая связка; 12 — межкостные плюсневые связки; 13 — плюснефаланговые суставы; 14 — межфаланговые суставы стопы

Клиноладьевидный сустав (articulatio cuneonavicularis) (рис. 58) плоский, допускающий скользящие движения. Сустав образуют передняя суставная поверхность ладьевидной и задние суставные поверхности клиновидных костей. Суставная капсула, прикрепляющаяся по краю суставных поверхностей, укрепляется межкостными, подошвенными и тыльными связками.

Предплюсне-плюсневые суставы (articulationes tarsometatarsales) (рис. 58) плоские, с возможностью незначительных скользящих движений. Укрепляются тыльными, подошвенными и межкостными связками. Межкостные плюсневые связки (ligg. metatarsea interossea) (рис. 58) находятся между основаниями плюсневых костей, а тыльные (ligg. tarsometatarsea dorsalia) (рис. 57) — на тыльной поверхности суставов. К предплюсне-плюсневому суставу относятся три не сообщающихся между собой соединения (кубовидной кости с IV и V плюсневыми и клиновидных костей с I, II и III плюсневыми костями). Вместе они образуют поперечно расположенный сустав Лисфранка, укрепляемый межкостной клиноплюсневой связкой (lig. cuneometatarseum interosseum) (рис. 58), соединяющей медиальную клиновидную кость с основанием II плюсневой кости. Помимо связок, соединяющих названные кости в единый предплюсне-плюсневой сустав, суставная капсула укрепляется сухожилиями прилежащих мышц.

Плюснефаланговые суставы (articulationes metatarsophalangeales) (рис. 58) шаровидные, образованы соединением оснований проксимальных фаланг с головками соответствующих костей плюсны. В суставах возможны небольшие по амплитуде движения вокруг фронтальной и вертикальной осей (сгибание-разгибание и отведение-приведение). Вспомогательные связки тормозят возможные боковые смещения. Плюснефаланговые суставы укреплены глубокой поперечной плюсневой связкой, а также коллатеральными и подошвенными связками.

Межфаланговые суставы стопы (articulationes interphalangeales pedis) (рис. 58) блоковидные, соединяют головки вышерасположенных фаланг с основаниями нижерасположенных. Межфаланговые суставы обеспечивают сгибание-разгибание пальцев; укреплены коллатеральными связками.