Глава 1

Позвоночник и суставы: строение и функции

Для того чтобы понять, почему нас начинают беспокоить спина и суставы, нужно сначала разобраться, что же они собой представляют. Одна из главных составляющих существования человека – способность к движению. Эту функцию в нашем организме выполняет опорно-двигательный аппарат.

Опорно-двигательный аппарат в организме человека, аппарат движения, представлен костями, их соединениями и скелетными поперечно-полосатыми мышцами. Состоит он из активной части (мышц) и пассивной (скелетной системы).

Скелетная система

Скелетная система представляет собой кости, образующие с помощью соединений скелет.

206 костей, из которых состоит скелет человека, выполняют пять основных функций.

1. Защитная: скелетная система защищает многие жизненно важные органы – сердце, головной и спинной мозг и др.

Масса костей у мужчин больше, чем у женщин, и составляет от 9 до 18 % от общей массы тела. У женщин этот показатель равен 8,6–15 %.

2. Опорная: скелет оказывает поддержку мягким тканям, позволяя сохранять прямое положение тела, его форму.

3. Двигательная: кости формируют рычаги, к которым прикреплены мышцы.

4. Кроветворная: красный костный мозг кости отвечает за производство клеток крови.

5. Участие в обмене веществ: кости служат «хранилищем» для кальция, фосфора, натрия, калия и других минералов, жира (желтого костного мозга).

Соединениякостейскелета

В теле человека кости скелета посредством различных видов соединений (рис. 1) составляют общую функциональную систему.

Различают три вида соединений костей:

1) непрерывные:

Синартрозы (характеризуются большой прочностью и малой подвижностью);

Фиброзные: синдесмозы (связки и мембраны), швы, гомфозы (зубоальвеолярные вколачивания);

Хрящевые: синхондрозы – межпозвоночные диски, соединение между I ребром и грудиной;

Костные: синостозы – крестец, копчик, где позвонки срастаются друг с другом;

Симфиз (полусуставы): лобковый симфиз;

2) прерывистые (суставы), обладающие наибольшей подвижностью. Такое название суставы получили потому, что соединение костей разделено щелью;

3) переходные. К этой группе относятся полусуставы (гемиартрозы) – промежуточная форма между непрерывными и прерывными суставными соединениями (хрящевое соединение лобковых костей).

Все суставы имеют сходное строение (рис. 2), каждый включает в себя:

Суставные поверхности – концы соединяющихся костей;

Суставный хрящ (им покрыты суставные поверхности), уменьшающий трение поверхностей друг об друга, облегчающий скольжение и выполняющий функцию амортизатора;

Суставную капсулу (суставную сумку), окружающую каждый сустав. Она состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, внутренний слой которой выстлан тонкой синовиальной мембраной;

Суставную полость – пространство внутри суставной капсулы между суставными поверхностями;

Синовиальную жидкость, заполняющую суставную полость. Она играет роль смазочного материала, обеспечивает питание суставного хряща и вырабатывается синовиальной мембраной.

Суставы делятся на:

Простые – сочленяют две кости (плечевой, тазобедренный, межфаланговые);

Сложные – соединяют более двух костей (лучезапястный, голеностопный);

Комплексные – с дополнительными образованиями (дисками или менисками) в капсуле (коленный, грудино-ключичный, акромиально-ключичный);

Комбинированные – суставы с отдельными суставными сумками, но функционирующие одновременно (височно-нижнечелюстной).

Добавочные образования суставов (диски, мениски, суставные губы) играют роль амортизаторов, способствуют более равномерному распределению давления одной кости на другую.

Снаружи суставы укреплены связками, они:

Тормозят (ограничивают) движение, предотвращая травму сустава;

Направляют движения;

Укрепляют суставную сумку;

Утолщают суставную капсулу.

Существуют еще и внутрисуставные связки, например крестообразные в коленном суставе.

Подвижность суставов зависит от таких факторов, как:

Форма и конгруэнтность суставных поверхностей (чем больше соответствуют друг другу соединяющиеся поверхности, тем меньше подвижность);

Состояние добавочных образований суставов (чем толще капсула, прочнее связки, тем подвижность меньше);

Состояние окружающих мышц (при наличии спазма в мышце, окружающей сустав, уменьшается его подвижность);

Температура (чем она выше, тем больше подвижность);

Время суток (к вечеру подвижность увеличивается);

Возраст (у детей подвижность высокая, в пожилом возрасте она уменьшается);

Пол (у женщин подвижность выше).

Термины, использующиеся для описания движений.

Сгибание – движение, которое приводит к уменьшению угла между передними поверхностями сочлененных костей.

Разгибание – движение, которое приводит к увеличению угла между передними поверхностями сочлененных костей.

Отведение – движение от средней линии тела (совершается рукой или ногой).

Приведение – движение части тела к средней линии тела.

Вращение – движение части тела без изменения угла сочленяющихся костей (например, вращение предплечья внутрь или наружу).

Суставные поверхности костей неодинаковы. Их форма зависит от того, какие движения выполняются в данном суставе (рис. 3).

Движения в суставах в зависимости от их формы классифицируются следующим образом.

Движения в одной плоскости (одноосные суставы):

Винтообразные (плечелоктевой);

Блоковидные (голеностопный, межфаланговые);

Цилиндрические (между I и II позвонками, лучелоктевые суставы).

Движения в двух плоскостях (двуосные суставы):

Мыщелковые (коленный сустав, пястно-фаланговые и плюснефаланговые суставы);

Седловидные (запястно-пястный сустав большого пальца);

Эллипсовидные (лучезапястный).

Движения в трех плоскостях (трехосные суставы):

Шаровидные (плечевой);

Чашеобразные (тазобедренный);

Плоские (межпозвоночные).

Скелет туловища

Скелет человека (рис. 4) разделяют на осевой и добавочный. К осевому, более сложно устроенному скелету относят позвоночный столб, грудную клетку и череп, к добавочному – кости верхних и нижних конечностей.

Осевой скелет

Череп состоит из 23 костей, соединенных между собой синантрозами – черепными швами. Нижняя челюсть соединена с черепом при помощи двух суставов.

Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки.

Позвоночный столб (рис. 5, 9) представлен 32–34 позвонками (рис. 6), которые как самостоятельные отдельные кости имеются только в скелете новорожденных. В позвоночном столбе взрослого человека различают 7 шейных, 12 грудных (рис. 7), 5 поясничных (рис. 8), 5 крестцовых позвонков, сросшихся в единую кость (крестец), и 3–5 копчиковых позвонков, сросшихся в копчик.

Позвонки в различных отделах позвоночного столба (позвоночника) имеют общий план строения, но для каждого из них характерны свои особенности.

Каждый позвонок имеет тело и дугу, которая замыкает позвоночное отверстие. При соединении позвонков эти отверстия формируют позвоночный канал, в котором размещается спинной мозг.

От дуги позвонка отходят отростки. Мы можем нащупать их у себя на спине. Как раз они и формируют «рисунок позвоночника», когда мы наклоняемся.

Два поперечных отростка отходят от дуги позвонка в стороны, и, наконец, две пары суставных отростков (верхние и нижние) формируют межпозвоночные суставы. К отросткам позвонков прикрепляются связки и мышцы.

Таким образом, между позвонками находятся два типа соединений – межпозвоночные суставы между суставными отростками и межпозвоночные диски между телами позвонков.

Межпозвоночные диски поглощают толчки и удары, возникающие при движениях, т. е. играют еще и роль амортизатора. Связано это с тем, что каждый диск имеет упругий пружинящий центр – пульпозное ядро, окруженное прочным фиброзным кольцом. Движение в пределах ядра позволяет позвонкам покачиваться друг относительно друга. Это обеспечивает гибкость, которая нужна для формирования физиологических изгибов и движений.

Крестцовые позвонки у взрослого человека срастаются друг с другом и образуют единую кость – крестец, имеющий форму треугольника. Копчиковые позвонки образуют копчик.

Свободные движения и амортизация возможны благодаря естественным изгибам позвоночника и мышцам спины, которые обеспечивают эти движения и поддерживают позвоночный столб в правильном положении.

Правильным считается такое положение позвоночника, когда имеются четыре естественных (физиологических) изгиба. В шейном и поясничном отделах позвонки несколько выгнуты вперед, а в грудном и крестцовом – назад. Распределяя вес тела на весь позвоночник, изгибы уменьшают вероятность повреждения и выполняют функцию амортизатора при ходьбе, беге, прыжках.

Когда все эти составные части здоровы (мышцы, суставы, межпозвоночные диски), а физиологические изгибы позвоночника достаточно выражены, мы выдерживаем вес собственного тела без признаков боли и дискомфорта.

Объем движений в межпозвоночных суставах очень невелик, однако за счет того, что этих суставов много, обеспечивается большое разнообразие движений (вращение, сгибание и разгибание, наклоны в стороны).

Добавочный скелет

Крупные суставы верхней конечности представлены на рисунке 10.

Плечевая кость относится к длинным трубчатым костям. Через локтевой сустав она соединяется с предплечьем. В состав предплечья входят две кости: локтевая и лучевая. Локтевая кость на предплечье расположена на одной стороне с мизинцем, а лучевая кость – на одной стороне с большим пальцем.

Кисть имеет ладонную и тыльную поверхности. В скелете кисти выделяют кости запястья, пястные кости и кости фаланг пальцев. Костная основа кисти состоит из 27 костей.

Плечевой сустав

Руки в плечевом суставе (рис. 11) имеют высокую подвижность, так как его конгруэнтность незначительна, капсула сустава тонкая и свободная, а связок почти нет. Поэтому здесь возможны частые (называемые привычными) вывихи и повреждения.

Плечевой сустав – трехосный шаровидный сустав, образованный головкой плечевой кости и суставной впадиной латерального конца ости лопатки. Сустав укрепляется клювовидно-плечевой связкой и мышцами. Движения в суставе возможны вокруг трех осей: сгибания (поднятия руки вперед до горизонтального уровня) и разгибания, отведения (до горизонтального уровня) и приведения, вращения всей конечности. В отведении и сгибании плеча выше горизонтального уровня участвует также грудино-ключичный сустав.

Локтевой сустав

Локтевой сустав (рис. 12) сложный, состоящий из плече-локтевого, плечелучевого и проксимального лучелоктевого суставов. Движение в нем осуществляется вокруг двух осей: сгибания, разгибания и вращения предплечья.

Крупные суставы нижней конечности представлены на рисунке 13.

Скелет свободной нижней конечности образован бедренной костью, надколенником, костями голени (большеберцовой и малоберцовой костями) и стопой.

Кости стопы разделяют на кости предплюсны, плюсны и кости фаланг пальцев. Скелет стопы имеет особенности, зависящие от ее роли как части опорного аппарата при вертикальном положении. Кости стопы образуют один поперечный и пять продольных сводов, обращенных вогнутостью к подошве, а выпуклостью – в тыльную сторону.

Наружный край стопы стоит ниже, почти касаясь поверхности опоры, и называется опорным сводом. Внутренний край приподнят и открыт с медиальной стороны. Это рессорный свод. Подобное строение стопы смягчает толчки и обеспечивает эластичность ходьбы. Поперечный свод расположен на уровне наивысших точек пяти продольных сводов. Уменьшение выраженности сводов стопы называется плоскостопием.

Тазобедренный сустав представлен на рисунке 14.

Тазобедренный сустав образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости. Внутри полости тазобедренного сустава находится связка головки бедра. Она играет роль амортизатора при движении.

Движения в тазобедренном суставе происходят вокруг трех осей: сгибания и разгибания, приведения и отведения, вращения внутрь и наружу.

Коленный сустав образован тремя костями: бедренной, большеберцовой и надколенником (в народе называемым коленной чашечкой). Суставные поверхности большеберцовой и бедренной костей дополнены внутрисуставными хрящами: полулунными медиальными и латеральными менисками. Мениски, являясь эластичными образованиями, амортизируют сотрясения, передающиеся от стопы по длине конечности при ходьбе, беге и прыжках.

Внутри полости сустава проходят передняя и задняя крестообразные связки, соединяющие бедренную и больше-берцовую кости. Они еще больше укрепляют сустав.

Коленный сустав – сложный блоковидно-вращательный сустав. Движения в нем следующие: сгибание и разгибание голени и, кроме этого, незначительные вращательные движения голени вокруг оси. Последнее движение возможно при полусогнутом колене.

Голеностопный сустав образован обеими костями голени и таранной костью стопы. Сустав укреплен связками, идущими со всех сторон от костей голени к таранной, ладьевидной и пяточным костям. По форме суставных поверхностей сустав относится к блоковидным. Производимые в суставе движения – сгибание и разгибание стопы, небольшие движения в стороны (отведение и приведение) – возможны при сильном подошвенном сгибании.

Рост и развитие костей происходит до 20-25 лет у мужчин и в 18-21 год у женщин. Суставы человека, как целостный орган, делают его подвижным, способствуют перемещению частей тела относительно друг друга, защищают внутренние органы. В человеческом организме их насчитывается больше 180, каждый из которых выполняет свою функцию.

Анатомия сустава у человека

Соединение костей - это взаимодействие суставной поверхности, синовиальной полости, вспомогательного аппарата. Скольжение в них обеспечивают волокнистые и гиалиновые хрящи. Суставная капсула имеет две части: внутреннюю синовиальную и внешнюю фиброзную оболочки. Ее основная функция - выделение синовии на суставные поверхности и их защита. Соответствие поверхностей обеспечивают вспомогательные элементы, к которым относятся связки, сухожилия мышц, хрящи. Анатомическая классификация суставов и характеристика - состоит из многих уровней.

Строение сустава и его функция определяется видами тканей, которые их образуют

Классификация, функция, локализация, строение

Cустав соединяет кости в единую систему в теле человека, которая позволяет ему перемещаться в пространстве и совершать работу. Сверху они покрыты элементами вспомогательного аппарата. По форме, размеру, функциональности, а также по количеству соединяемых поверхностей проводят систематику такие науки, как остеология и клиническая анатомия.

По функциональности

Кости черепа имеют между собой неподвижное соединение.

• Недвижимые соединения - синартрозы. Сюда входят череп и соединение с черепом.
• Амфиартроз - малоподвижные сочленения. К ним относятся симфизы и диски позвоночника.
• Диартроз - подвижные соединения. Пример - фаланги пальцев, локтевой, коленный, плечевой сустав и лучезапястный.

По числу суставных поверхностей

• Простой сустав - две поверхности.
• Сложный - две и больше составляющих.
• Комплексный - разделяется хрящом на камеры.
• Комбинированный - соединительный комплекс с общей функцией.

Есть еще два вида соединений: фиброзные и синовиальные. Коленный, локтевой, плечевой и тазобедренный, запястный, межхрящевые соединения шеи и позвоночника - являются примером синовиальных суставов. Движение в них обеспечивает . Прочность и неподвижность фиброзного соединения обеспечивают хрящевые ткани. Выделяют:

Мыщелковый сустав относится к группе двухосных.

• Одноосные образования двигаются вокруг, вдоль или параллельно одной оси - блоковидные и цилиндрические суставы.
• Двухосные - седловидный, эллипсовидный, мыщелковый.
• Трехосные - комбинированный, плоский, шаровидный.

Приведенная таблица характеризует типы и виды суставов:

Коленное сочленение имеет достаточно сложное строение.

Главная суставная точка пояса нижних конечностей человека. По форме является двухосным мыщелковым. Обеспечивает движение ноги в вертикальной и фронтальной плоскости. Это крупный и сложный сустав, принимающий на себя максимальную нагрузку. Имеет сложный состав, в котором соединяются:

• латеральный и медиальный мыщелок бедра;
• большеберцовая кость;
• надколенная чашечка;
• сухожилия мышцы;
• гиалиновый хрящ;
• суставная сумка;
• мениски;
• связки.

Голеностопный диартроз

Основные элементы сустава - таранная, малая и большая берцовые кости. Это блоковидное соединение с возможностью винтообразного движения. Голеностопный сустав самый уязвимый у человека. Связочный аппарат представлен: дельтовидной, пяточно-малоберцовой, передней и задней таранно-малоберцовой связками. Сухожилия обеспечивают подвижность во фронтальной оси движения и сагиттальной. Различают отделы:

• передний;
• задний - область ахиллова сухожилия;
• внутренний;
• наружный.

Шаровидный диартроз

Благодаря специфическому строению плечевое сочленение может двигаться с большим диапазоном.

Плечевой и тазобедренный - это крупные соединения. Они имеют округлую головку одной из соединяемых поверхностей и впадину для нее у второй. Соединениям доступны движения в трех осях: фронтальной, сагиттальной, вертикальной. Синовиальная полость с жидкостью в ней, обеспечивающей их подвижность, на полноту движений влияет размер суставных поверхностей.

Тазобедренный сустав и его значение

Шаровидный, чашеобразный, простой. Он устроен соединением вертлужной впадины тазовой кости и бедренной. Впадина выстлана гиалиновым хрящом. Соединение допускает движение в трех площадях: фронтальной, сагиттальной, вертикальной. Окружен седалищно-бедренной, подвздошно-бедренной, лобково-бедренной связками, а также связкой головки бедренной кости и круговой зоной.

Цилиндрический сустав

Пояс верхней части скелета человека объединяет такие суставы: грудино-ключичный, локтевой, плечелоктевой, . Локтевое соединение цилиндрического вида. Это блоковидный, одноосный, винтообразный сустав верхних конечностей человека. Боковые отклонения блокируются коллатеральными связками, а передняя группа мышц плеча обеспечивает движение в двух осях. Образован плече-локтевым блоковидным и плечелучевым цилиндрическим суставами, которые окружены связками и сухожилиями.

Эллипсовидный диартроз

Лучезапястное сочленение не выполняет вращательных движений.

Это двухосный вид соединения костей, похожий на шаровидный, но одной из поверхностей сочленения характерна форма эллипса, а вторая имеет вогнутую поверхность. К нему относится лучезапястный и нижнечелюстной диартроз. Подобный вид соединения позволяет совершать движения в двух перпендикулярных осях: фронтальной и сагиттальной, но не вращаться.

Содержание статьи

СУСТАВ. В анатомии суставом называют сочленение (соединение) двух или более костей. У млекопитающих сочленения делят обычно на три группы: синартрозы – неподвижные (фиксированные); амфиартрозы (полусуставы) – частично подвижные; и диартрозы (истинные суставы) – подвижные. Большинство суставов относится к подвижным сочленениям.

Неподвижные сочленения.

Синартроз – непосредственное соединение двух костей без щели между ними. В соединении может участвовать тонкий слой волокнистой соединительной ткани либо хрящ. В черепе существует четыре типа синартрозов. Швы – соединения между плоскими костями мозгового черепа; типичный пример – шов между теменной и лобной костями. Схиндилез – форма синартроза, при которой пластинка одной кости входит в щель или выемку другой кости. Этим способом соединены сошник (срединная кость лицевого черепа) и нёбная кость. Гомфоз – тип синартроза, при котором конический отросток одной кости входит в углубление другой кости. В человеческом теле нет такого сочленения двух костей, однако именно так соединяются зубы с челюстью. Синхондроз – непрерывное соединение костей посредством хряща; оно характерно для молодого возраста и встречается, например, между концами и средней частью длинных трубчатых костей; у взрослых эти хрящи окостеневают. Аналогичное сочленение между клиновидной костью, расположенной посредине основания черепа, и затылочной костью сохраняется у ребенка в течение нескольких лет после рождения.

Частично подвижные сочленения

имеют обычно фиброзно-хрящевой диск или пластинку (сюда относятся межпозвоночные диски) между двумя костными элементами, или же кости соединяются между собой плотными неэластичными связками. Первый тип называется симфизом, второй – синдесмозом. Сочленения между телами позвонков в виде межпозвоночных дисков являются типичными симфизами, а сочленение между верхними концами малоберцовой и большеберцовой костей голени – пример синдесмоза.

Подвижные сочленения

– самые распространенные у животных. В сочленениях этого типа (истинных суставах) костные поверхности покрыты суставным хрящом, а сам сустав заключен в капсулу из фиброзной соединительной ткани, выстланную изнутри синовиальной оболочкой. Клетки этой оболочки выделяют смазывающую жидкость, которая облегчает движения в суставе. К диартрозам относятся блоковидные и цилиндрические (стержневые, вращательные) суставы, а также шаровидные, плоские (движения носят скользящий характер), седловидные и мыщелковые (эллипсоидные).

Блоковидные суставы.

Типичный пример – суставы между фалангами пальцев. Движения ограничены одной плоскостью: вперед – назад. Кости лежат на одной прямой, от бокового смещения их удерживают прочные боковые связки. Височно-нижнечелюстной сустав тоже относится к блоковидным, хотя в нем возможны и скользящие движения. В коленном и голеностопном суставах возможно небольшое вращение, так что они не являются типичными блоковидными суставами, хотя основное движение в них вперед – назад.

Цилиндрические суставы

бывают двух типов. Примерами служат сустав между первым и вторым шейными позвонками (атлантом и аксисом) и сочленение между головкой лучевой кости и локтевой костью. В атланто-аксиальном суставе зубовидный отросток второго шейного позвонка входит в отверстие первого шейного позвонка, имеющего форму кольца, и удерживается связками так, что движение ограничено вращением вокруг отростка. В сочленении между головкой лучевой кости и локтевой костью кольцо состоит из радиальной выемки локтевой кости и круглой связки, удерживающей головку лучевой кости так, чтобы она могла вращаться. Другими словами, в атланто-аксиальном суставе стержень (зубовидный отросток) фиксирован, а кольцо вращается вокруг него, а в лучелоктевом суставе кольцо фиксировано, а внутри него вращается стержень.

Шаровидные суставы

обеспечивают наибольший диапазон движений: возможно и вращение, и сгибание, так что конечность может описать конус; движение ограничено только размерами сочленяющихся поверхностей. Примерами служат плечевой и тазобедренный суставы. Оба состоят из чашеобразного углубления, в котором расположена шарообразная головка.

Плоские суставы.

Это простейшая форма сустава; как правило, его образуют два плоских участка кости. Объем движений ограничивается связками и костными отростками по краям сочленяющихся поверхностей. Некоторые плоские суставы состоят из слегка вогнутой и слегка выпуклой поверхностей. Таковы суставы запястья и лодыжки, крестцово-подвздошный сустав, а также сочленения суставных отростков позвонков.

Седловидные суставы

напоминают всадника в седле, который может совершать движения вперед – назад и раскачиваться из стороны в сторону. Но не приподнявшись на стременах, всадник не сумеет совершить вращательное движение, да и тогда ему будут мешать ноги; точно также невозможно вращение и в седловидном суставе. Такой тип сустава встречается у человека только в основании большого пальца кисти: это запястно-пястный сустав, где седлом служит первая пястная кость, а всадником – кость-трапеция запястья.

Мыщелковые суставы.

По действию похожи на седловидные, т.е. в них возможно сгибание – разгибание, приведение – отведение, а также дуговое движение. Вращение невозможно. К этому типу принадлежит, например, лучезапястный сустав между лучевой, ладьевидной и полулунной костями запястья.

Сочленения у беспозвоночных.

У беспозвоночных встречаются многие типы сочленений, но они имеют свои особенности. Так, в месте сочленения раковин моллюсков часто бывают небольшие отростки в виде зубчиков, предотвращающие вращение створок раковин относительно друг друга или их разделение. Если суставами млекопитающих управляют две группы противодействующих мышц, то створками раковин может управлять лишь одна мышца, с противоположной стороны уравновешенная эластической соединительной тканью. У насекомых, крабов, раков и других членистоногих тело покрыто хитином – плотным кожистым веществом. На отдельных участках их покрова имеются сочленения, позволяющие взаимное перемещение частей тела. В этих местах эпидермис заворачивается внутрь, образуя складки, и не покрыт хитином. У некоторых иглокожих, а именно у морских ежей, множество сочленений расположено между известковыми пластинками, которые покрывают тело и формируют жевательный аппарат (т.н. аристотелев фонарь), причем эти пластинки соединяются так же, как теменные кости человеческого черепа. Иглы, особенно выраженные у морских ежей рода Arbacia , прикрепляются к наружному скелету с помощью шаровидных суставов, которыми управляют две группы мышц, одна из которых расположена циркулярно, а вторая радиально. В аристотелевом фонаре имеется своеобразный качающийся сустав между двумя элементами: дужкой челюсти и скобкой; сокращение мышц на наружной стороне фонаря опускает наружный конец скобки, соответственно ее внутренняя сторона поднимается и приподнимает крышу фонаря, создавая тем самым эффект насоса.

Болезни суставов.

Любой воспалительный процесс в суставах называют артритом. Различают много видов артритов, причинами которых являются инфекция, дегенеративные процессы, опухоли, травмы или нарушения обмена веществ. При ревматоидном артрите суставы опухают, болезненны и тугоподвижны. Чаще всего поражаются суставы кисти, коленные и бедренные суставы и позвоночник. Причина заболевания остается неясной. Синовит – воспаление синовиальной оболочки – очень болезненное состояние, которое возникает в результате травмы или попадания инфекции в суставную сумку. Нередко осложнением болезни суставов являются вывихи. К распространенным повреждениям относятся растяжение связок и вывих сустава с частичным разрывом связок. Очень болезненны травмы внутрисуставных хрящей, особенно в коленном суставе. Возникающие в суставе спайки ведут к анкилозу – неподвижности и заращению сустава.

Сустав - это подвижное сочленение двух или более костей скелета. Суставы объединяют кости скелета в единое целое. Суставы обеспечивают скелету человека подвижность. Любое движение является прежде всего движением суставов, поэтому их состояние особенно важно для организма.

В теле человека насчитывается множество суставов, выполняющих различные задачи, но основная их функция - обеспечение движений скелета, а также создание точек опоры.

Общее строение и функции суставов

Суставы нашего организма - это подлинный шедевр инженерной мысли. Они сочетают достаточную простоту и компактность конструкции с высокой прочностью. Однако многие аспекты их функции изучены не до конца.

В организме человека насчитывается более 230 суставов. Они представлены в скелете повсюду, где происходят отчетливо выраженные движения частей тела: сгибание и разгибание, отведение и приведение, вращение...

Сочленения костей априори должны быть подвижными, чтобы человек мог реализовать двигательную функцию, и вместе с этим надёжно скреплены между собой. Роль таких «креплений» выполняют суставы.

И несмотря на то, что величина и форма суставов чрезвычайно разнообразны, в конструкции любого из них есть обязательные элементы. Это прежде всего две - как минимум - кости, ибо сустав не что иное, как способ соединения костей, который специалисты называют прерывистым. (Существует и непрерывное соединение. Так, например, соединены кости черепа, тела позвонков).

Прерывистое соединение позволяет сочленяющимся костям совершать движения относительно друг друга, разумеется, с помощью мышц. Суставные поверхности костей неодинаковы. По своей форме они могут напоминать шар, эллипс, цилиндр и другие геометрические фигуры. На обе сочленяющиеся поверхности «нанесен» материал высокой прочности - хрящ, толщина, которого в разных суставах колеблется от 0,2 до 6 миллиметров.

По внешнему виду однородный, гладкий и блестящий хрящ под электронным микроскопом напоминает губку с очень тонкими порами. Ткань хряща образована клетками-хондроцитами и межклеточным веществом, через посредство которого осуществляется снабжение хондроцитов питательными веществами, водой, кислородом. Наблюдения показали, что волокна межклеточного вещества могут менять свое направление, приспосабливаясь к длительно действующим нагрузкам. Такая динамичность волокон увеличивает износоустойчивость хрящевой ткани.

Место сочленения костей окружено суставной капсулой. Наружный слой капсулы прочный, волокнистый: внутренняя ее поверхность покрыта слоем эндотелиальных клеток, которые вырабатывают тягучую, прозрачную, желтоватого цвета жидкость - синовию.

Синовии в суставе, как говорится, кот наплакал: от одного до трех миллилитров. Но значение ее трудно переоценить. Во-первых, это прекрасная смазка: увлажняя суставные поверхности, она уменьшает трение между ними и тем самым предотвращает их преждевременное изнашивание. Одновременно синовия укрепляет сустав, создавая силу сцепления между суставными поверхностями. Она, словно буфер, смягчает толчки, которые кости испытывают при ходьбе, прыжках, различных движениях. Синовиальной жидкости принадлежит также существенная роль в обеспечении питания хрящевой ткани.

Установлено, что в каждом суставе поддерживается характерный для него уровень синовии. А вот состав ее не всегда одинаков. Например, с увеличением скорости движения в суставе вязкость синовии снижается, благодаря этому еще больше уменьшается трение между суставными поверхностями костей.

Исследуя функцию синовиальной оболочки, ученые пришли к выводу, что она работает как биологический насос. Экспериментаторы обнаружили в этой оболочке узкодифференцированные клетки типа А и В. Клетки типа В специализируются на выработке гиапуроновой кислоты, которая и сообщает синовии чудесное свойство способствовать осуществлению «движения без трения». Клетки типа А - это своеобразные уборщики: они отсасывают из синовиальной жидкости отработанные продукты жизнедеятельности клеток.

Однако специалистам известна лишь общая схема устройства и действия этого живого насоса. Основные его «узлы» и особенности его работы еще предстоит изучить.

С функцией биологического насоса тесно связано поддержание постоянного отрицательного давления внутри суставной полости. Это давление всегда ниже атмосферного (что увеличивает силу сцепления между суставными поверхностями, они плотнее прилегают друг к другу), но человек этого не ощущает. Однако все мы знаем людей, у которых суставы с возрастом становятся чувствительны к перепадам атмосферного давления. А вот чем объясняется такая чувствительность, исследователям не вполне ясно.

Конструкция большинства суставов не ограничивается обязательными элементами и включает различные диски, мениски, связки и прочие «технические усовершенствования», которые природа создала в процессе эволюции. В коленном суставе, например, два мениска: наружный и внутренний. Благодаря этим серповидным хрящам совершаются вращательные и сгибательно-разгибательные движения в суставе, они служат также буферами, защищающими суставные поверхности от резких толчков. Роль их в физиологии и механике коленного сустава столь велика, что мениски иногда называют суставом в суставе.

Функция, возложенная на сустав, диктует конструкцию. Убедительнейшее тому доказательство - суставы кисти. В процессе трудовой деятельности человека суставной и связочный аппарат кисти достиг конструктивного совершенства. Разнообразные сочетания суставов - а их в кисти насчитывается более двадцати, включая блоковидные. эллипсоидные, шаровидные, седловидные, - позволяют производить дифференцированные движения.

Или, к примеру, такие суставы, как плечевой и тазобедренный. Оба они шаровидные, оба простые, так как каждый составлен двумя костями.

Попробуйте поднять руку через сторону вверх. Легко! Теперь поднимите ногу. А вот это гораздо сложнее, верно? Почему? Да потому, что в плечевом суставе относительно большой головке плечевой кости соответствует небольшая суставная впадина лопатки: головка приблизительно в три раза больше впадины. Емкость ее увеличивает волокнисто-хрящевое кольцо, так называемая суставная губа, которое присоединяется к краю впадины. Такое строение позволяет совершать в плечевом суставе движения практически во всех направлениях.

В тазобедренном суставе такой объем движений не предусмотрен. Здесь главное другое - прочность конструкции: ведь суставу постоянно приходится испытывать значительные и динамические и статические нагрузки.

В этом суставе впадина тазовой кости почти полностью охватывает головку бедра, что, естественно, ограничивает объем движений. Но не только поэтому тазобедренный сустав менее подвижен, чем плечевой. Если в плечевом суставе капсула весьма просторная и слабо натянутая, то в тазобедренном она менее объемна и очень прочна, в некоторых местах даже усилена добавочными связками.

А почему же гимнастам, акробатам, артистам балета, цирка ничего не стоит не только поднять ногу вертикально вверх, но проделать и более сложные движения? Это еще одно доказательство пластичности опорно-двигательного аппарата, его огромных потенциальных возможностей.

В чем секреты этой пластичности, высокой работоспособности суставов? Специалисты ведут исследования, которые помогут ответить на этот и другие вопросы. Результаты научных поисков имеют не только теоретический интерес. В них заинтересована практическая медицина: хирургия, ортопедия, трансплантология.

Классификация суставов

I. Суставы отличаются друг от друга количеством суставных поверхностей :

Количество суставных поверхностей

Простой сложный

комплексный комбинированный

1. Простой сустав, art. simplex – образован двумя суставными поверхностями (плечевой сустав).

2. Сложный сустав, art. composita – образован несколькими (три и более) суставными поверхностями (локтевой сустав, коленный сустав). Некоторые авторы относят коленный сустав к простым суставам, т.к. мениски (внутрисуставные хрящевые образования) и надколенник (сесамовидная кость) являются вспомогательными элементами.

Кроме того, выделяют:

· комплексный сустав, art. complexa – если между сочленяющимися суставными поверхностями имеется дополнительное образование в виде диска или мениска (височно-нижнечелюстной сустав, коленный сустав);

· комбинированный сустав, art. combinatoria – представлен двумя анатомически изолированными суставами, но функционирующими совместно (височно-нижнечелюстной сустав).

II. Суставные поверхности напоминают отрезки различных геометрических фигур: цилиндр, эллипс, шар . Соответственно этому, суставы различают по форме : цилиндрический, эллипсовидный и шаровидный . Выделяют также разновидности вышеназванных форм суставов (см. ниже).

III. Форма суставных поверхностей определяет количество осей , вокруг которых происходит движение в суставах (рис. 4).

а б в г

Рис. 4. Оси вращения суставов

Цилиндрический сустав позволяет производить движение вокруг одной оси (а, б), эллипсовидный – вокруг двух осей (в), а шаровидный сустав осуществляет движения вокруг трех осей (г), а также круговые движения. Так как между формами суставных поверхностей и числом осей, вокруг которых возможно движение в суставе, имеется прямая зависимость, то на этой основе существует биомеханическая (анатомо-физиологическая) классификация суставов:

· суставы с одной осью движения (одноосные );

· суставы с двумя осями движения (двухосные );

· суставы с тремя и более осями движения (многоосные ).

Количество осей вращения

одноосные двуосные многоосные

цилиндрический овидный шаровидный

I тип II тип седловидный мыщелковый чашеобразный плоский

блоковидный винтообразный тугой

Одноосные суставы . Цилиндрический сустав, art. trochoidea – выпуклая суставная поверхность имеет вид цилиндра, другая поверхность представляет собой суставную впадину такой же формы. Ось сустава совпадает с продольной осью сочленяющихся костей. При этом, если в суставе отмечается движение стержня (оси) вокруг окружности (кольца) – цилиндрический сустав I типа (проксимальный и дистальный лучелоктевой сустав), и, наоборот, вращение окружности вокруг стержня – цилиндрический сустав II типа (срединный атлантоосевой сустав). Блоковидный сустав, art. ginglуmus – на выпуклой суставной цилиндрической поверхности есть костный гребешок, а на другой суставной поверхности (в суставной впадине) – направляющая бороздка. Движения в суставе происходят вокруг фронтальной оси – сгибание и разгибание (межфаланговые суставы, голеностопный сустав). Винтообразный (улитковый) сустав, art. cochlearis – разновидность блоковидного сустава. В нем направляющий гребешок и бороздка суставных поверхностей расположены под углом к оси вращения (плечелоктевой сустав).

Двухосные суставы. Эллипсовидный сустав, art. ellipsoidea – суставные поверхности представляют собой отрезки эллипса в виде головки и соответствующей ей ямки. Движения в суставе возможны вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, а вокруг сагиттальной оси – приведение и отведение (лучезапястный сустав). Седловидный сустав, art. sellaris – образован суставными поверхностями седловидной формы: вогнутость одной суставной поверхности расположена перпендикулярно вогнутости другой поверхности. Движения могут осуществляться вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, аналогично эллипсовидному суставу (запястно-пястный сустав большого пальца кисти). Мыщелковый сустав, art. bicondylaris – выпуклая суставная поверхность, находится на округлом отростке кости – мыщелке. Сустав представляет переходную форму от цилиндрического (блоковидного) к эллипсовидному суставу. В мыщелковом суставе имеются две суставные головки, а в эллипсовидном – одна. Движения в суставе возможны вокруг двух осей: вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, вокруг вертикальной оси – вращение (коленный сустав).

Многоосные суставы. Шаровидный сустав, art. sphаeroidea – выпуклая суставная поверхность называется головкой и имеет форму шара, вогнутая суставная поверхность имеет вид впадины, соответствующей головке. Движения в шаровидном суставе могут совершаться в большом объеме вокруг трех и более осей (плечевой сустав). Чашеобразный сустав, art. cotylica – разновидность шаровидного сустава. В этом суставе вогнутая поверхность (впадина) более охватывает головку, чем в обычном шаровидном. Разность угловых размеров суставных поверхностей головки и впадины невелика (по сравнению с шаровидным суставом, у которого суставная впадина имеет меньшие размеры, чем головка), поэтому объем движений в чашеобразном суставе ограничен (тазобедренный сустав). Плоский сустав, art. plana имеет слабо изогнутые суставные поверхности, которые напоминают отрезки шара большого диаметра. Движения в суставе могут осуществляться вокруг трех осей, но их объем ограничен из-за незначительной разницы в размерах и в кривизне суставных поверхностей (дугоотростчатые суставы).

Амфиартроз, amphyartrosis – тугой сустав, разновидность плоского, имеет практически конгруэнтные суставные поверхности, туго натянутую капсулу и крепкие связки. Движения крайне незначительны, носят скользящий характер (крестцово-подвздошный сустав).