Вены и артерии коленного сустава

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:

1. 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.
2. 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.
3. Пронация — движение ноги внутрь. Ограниченное «заваливание» голени к внутренней оси обеспечивается подколенной, полусухожильной, тонкой, портняжной, полуперепончатой, а также медиальной головкой икроножной мышцы.
4. 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.

Сердце и сосуды работают в норме, когда все артерии находятся в здоровом состоянии. Они своими сетями опутывают органы человека и решают одну задачу – обеспечить долгую работу сердца и организма в целом.

Артериальная сеть коленного сустава выдерживает интенсивный кровоток, поэтому должна быть прочной и надежной. От циркуляции крови зависит работа ног, позвоночника, органов, связанных с ногами по сетям. Замедление течения крови в артерии или ее перекрытие тромбами, пузырьками жира, становятся причиной заболеваний.

Функциональное назначение сети артерий под коленом

В кровеносной системе подколенная артерия продолжает сеть артерий бедра, которая под коленом разделяется на завершающие ветви – передние и задние сосуды. Так образуется коленная артериальная сеть, оплетающая голень ноги и ступню.

Функции артерий:

• Латеральная верхняя решает задачу кровоснабжения мышц бедра: широкой и двуглавой.
• Медиальная верхняя кровоснабжает мышцу бедра, которая в топографии артериальной сети называется широкой, расположена она ближе к срединной плоскости ноги.
• Средняя решает задачу кровоснабжения связок, менисков, синовии, капсульного компонента.
• Латеральная нижняя обеспечивает снабжение кровью икроножных и подошвенных мышц.
• Медиальная нижняя снабжает кровью икроножные мышцы, является составной частью ветвей подколенной артерии.
• Задняя большеберцовая продолжает анатомию подколенной артерии, расположена в специальном канале под коленом, где идут артерии и вены, кровоснабжает мышцы голени.

Ответвления артерий большой берцовой сети под ногой:

• Ветви мышц, направленные к голеностопу.
• Ветвь вокруг малоберцовой кости снабжает кровью соседние мышцы.
• Малоберцовые сосуды снабжают кровью треглавые, длинные и короткие мышцы. Здесь сеть распределяется на конечные разветвления, идущие по лодыжке и пятке и оплетающие пятку.
• Медиальная подошвенная разветвляется на сосуды поверхностного и глубокого расположения. Поверхностная сеть опутывает мышцу, водящую большим пальцем ноги, глубокая питает еще и короткие мышцы, сгибающие пальцы.
• Латеральная подошвенная на топографии выглядит как дуга подошвы, уходящая в основание плюсневых косточек. Разветвления опутывают мышцы, кости, связки ступни.

Таким образом обеспечивается полноценное питание кровью всех отделов нижней части ноги. Это важно для нормального функционирования и выдерживания нагрузки, которая ложится на ноги в течение дня. Питание колена обеспечивает сеть сосудов, ответвляющаяся от передней большеберцовой артерии.

Коллатерали в строении коленного сочленения

Коллатеральная связь в кровеносной системе под коленями – особая сеть, имеющая сложную структуру в снабжении кровью ноги от колена до ступни. Артерии подколенного назначения отходят от мыщелков бедра к коленному сочленению и переходят в его верхние кровеносные сосуды. Разветвление спереди на поверхности ноги составляет анастомоз с сосудами на голени и их ответвлениями.

Схема коллатеральных связей в структуре коленного сочленения включает анастомоз нижних артерий – парных сосудов, отходящих от подколенных артерий к верхним парным сосудам – они составляют артериальную сеть. В состав сети в ее дистальной части обязательно входят артерии голени, отдающие возвратное ответвление, соединяющееся с постоянной возвратной артерией.

Когда требуется перевязать подколенную артерию, коллатеральная сеть является соединением сосудов бедра и голени. Искусственное создание обращения крови коллатеральным путем распределяет выключенные ответвления, если того требует лечение после заболевания или травмы.

Артериальная составляющая кровоснабжения

Снабжение кровью коленных сочленений обеспечивают артериальные сети, параллельные на обеих ногах. Особую задачу решает средняя артерия колена, которой задана цель питать внутренние структуры сустава – мениски, синовиальные ткани, крестообразные связки.

К коленным сосудам от бедренных тянутся нисходящие артерии, а от большеберцовых – две возвратные. Отток крови обеспечивают вены с такими же наименованиями. Все они топографически располагаются в таких участках суставной капсулы, где обеспечивается наименьшее сдавливание, чтобы кровоснабжение в обе стороны осуществлялось на нормальной скорости.

От нормальных функций и целостности сети подколенных артерий зависят функции ног. Если вследствие травмы колена происходит разрыв артерии, открытый или закрытый, он сопровождается кровоизлиянием, что перекрывает питание всех мышц ног, всех структур коленного сочленения. При появлении гематомы на колене, болей и прихрамывания, следует обратиться к врачу.

Используются простые методы исследования – внешнее определение походки, осмотр колена в положении пациента лежа на спине, пальпация коленного сустава, определение состояния подкожной сосудистой сетки. При пальпации гематомы определяется ее глубина, возможность проникновения во внутренние структуры колена.

Нарушение кровоснабжения вследствие повреждений или заболеваний приводит к атрофии мышц бедра, голени, ступни. Это определяется визуально и измерением топографии движений колена.

Лечение патологий артериальной системы

Повреждения – наиболее частая форма патологии кровеносной системы ног. Это открытые порезы, разрывы ткани в результате серьезных травм, или закрытые травмы от ударов, ушибов, растяжений. Ушибы коленей сопровождаются внутренним кровоизлиянием, повреждением параартикулярных тканей.

Домашнее лечение при легких травмах: наложить давящую повязку, приложить холодный компресс, максимально разгрузить больную ногу. Спустя 2-3 дня можно ставить согревающие компрессы, принимать теплые ванны, процедуры УВЧ, ЛФК.

В ходе заболевания гемартрозом происходит кровоизлияние во внутреннюю полость сустава, повреждается синовиальная мембрана, разрываются ее сосуды. Необходима пункция с целью удаления крови из внутреннего пространства сустава и введение в 20 мл 2% раствора новокаина. После этого на больную ногу накладывается гипсовая лонгета на неделю. Далее врач назначает УВЧ, электрофорез, ЛФК. Восстановление функций кровеносной системы наступает в течение месяца.