Коленный сустав является самым крупным, сложным и уязвимым в опорно-двигательной системе человека. Его функционирование обеспечивается совместной работой костных структур, внесуставных и внутрисуставных мягкотканных образований.
- В формировании коленного сустава принимают участие три костных образования: мыщелки бедренной кости, мыщелки большеберцовой кости и надколенник.
Мыщелки бедренной кости представляют собой два закругленных возвышения, покрытые слоем хряща. На передней поверхности мыщелков располагается межмыщелковая борозда, по которой скользит надколенник. Кзади мыщелки разделены межмыщелковой вырезкой.
Мыщелки большеберцовой кости образуют плоскую поверхность, так называемое плато, которое сочленяется с мыщелками бедренной кости. Посередине мыщелки большеберцовой кости разделены межмыщелковым возвышением, к которому прикрепляются крестообразные связки и мениски. Поверхность мыщелков большеберцовой кости также выстлана хрящем.
На передней поверхности коленного сустава, между мыщелками бедренной кости располагается надколенник («коленная чашечка»). Это кость трёхгранной формы, находящееся в толще сухожилия, разгибающего голень.
Это сухожилие образовано слиянием четырех мышц передней поверхности бедра – так называемой четырехглавой мышцы. Далее это сухожилие проходит по краям надколенника, образуя внутреннюю и наружную связки, удерживающие надколенник (надколеннико-бедренные связки).
Их функция – удержание надколенника при движениях и предотвращение смещения надколенника кнаружи при сгибании колена.
Снизу от надколенника начинается связка надколенника, которая крепится к передней части большеберцовой кости (к бугристости большеберцовой кости).
Изнутри надколенник покрыт толстым слоем хряща, который нужен для того, чтобы скользить по хрящу мыщелков бедренной кости. Надколенник повышает эффективность тяги мышц, работая как блок.
Кроме того, надколенник действует как щит, закрывающий сустав от травм.
- Основными внутрисуставными структурами являются внутренний и наружный мениски, а также передняя и задняя крестообразные связки.
Мениски – это хрящевые прослойки полулунной формы, располагающиеся между бедренной и большеберцовой костью. В коленном суставе всего два мениска – внутренний (медиальный) и наружный (латеральный). Каждый из них условно делится на три части: заднюю (задний рог), среднюю (тело) и переднюю (передний рог).
Наружный мениск меньше в диаметре, чем внутренний, но шире и толще последнего. Он прикрепляется к обеим крестообразным связкам, к внутреннему мыщелку бедренной кости посредством мениско-бедренных связок.
Внутренний мениск прикреплен по наружному краю к капсуле коленного сустава и большеберцовой коллатеральной связке с помощью венечной связки. Он более тонкий и менее подвижный, поэтому повреждается чаще, чем наружный. Передние рога менисков соединены между собой поперечной связкой. При разгибании мениски смещаются кпереди, при сгибании – кзади.
Кровоснабжение менисков осуществляется при помощи менисковой артерии. При этом сосудистая сеть имеется только в наружной части мениска.
Мениски участвуют в амортизации и равномерном распределении нагрузок на суставные поверхности, а также играют важную роль в стабилизации коленного сустава.
Кроме того они помогают равномерно распределяться по суставу синовиальной жидкости, способствуя увлажнению и питанию хряща.
Также мениски содержат нервные рецепторы, сигнализирующие нашему мозгу в каком положении находится коленный сустав.
Другими важными структурами, располагающимися в коленном суставе, являются передняя и задняя крестообразные связки.
Передняя крестообразная связка (ПКС) находится в самом центре коленного сустава. Она покрыта синовиальной оболочкой. Сверху ПКС прикрепляется к внутренней поверхности наружного мыщелка бедра, после чего идёт вниз и прикрепляется к углублению на большеберцовой кости.
В её строении условно выделяют два пучка: передне-внутренний, натягивающийся при сгибании, и задне-наружный, несущий основную нагрузку при разгибании. Таким образом в любом положении коленного сустава ПКС находится в натяжении.
ПКС выполняет стабилизирующую функцию и удерживает голень от смещения кпереди и её ротацию.
Задняя крестообразная связка (ЗКС) более прочная и короткая, чем ПКС.
Она начинается на наружной поверхности внутреннего мыщелка и прикрепляется к задним отделам большеберцовой кости, частично вплетая свои волокна в заднюю часть капсулы коленного сустава.
Она также покрыта синовиальной оболочкой и имеет два пучка: передне-наружный и задне-внутренний. ЗКС ограничивает заднее смещение и переразгибание голени, а также ограничивает её ротацию.
К наиболее важным внесуставным мягкотканным образованиям относятся синовиальная оболочка, фиброзная капсула, боковые (коллатеральные) связки и мышечно-сухожильные комплексы, такие как: четырёхглавая мышца бедра (квадрицепс), икроножная мышца, двуглавая мышца бедра, полусухожильная, полумембранозная, нежная, портняжная, подколенная мышцы и подвздошно-большеберцовый тракт. Данные структуры являются динамическими стабилизаторами коленного сустава.
По краям суставных поверхностей коленного сустава прикрепляется капсула. Изнутри она покрыта синовиальной оболочкой. В коленном суставе она образует складки, наиболее значимыми из которых являются супрапателлярная, медиопателлярная, инфрапателлярная.
Кроме складок, синовиальная оболочка образует завороты (синовиальные сумки), увеличивающие объем коленного сустава.
Также она продуцирует синовиальную жидкость, выполняет роль смазки, облегчая скольжение суставных поверхностей, и является источником питательных веществ для внутрисуставных структур.
Медиальная (большеберцовая или внутренняя) коллатеральная связка является основным внутренним стабилизатором коленного сустава. Снизу она прикрепляется к большеберцовой кости. Сверху связка начинается от внутреннего мыщелка бедренной кости. Состоит она из двух порций: поверхностной и глубокой. Поверхностная часть содержит длинные волокна.
Глубокая часть состоит из более коротких волокон, тесно связанных с внутренним мениском, и образующих мениско-бедренную и мениско-большеберцовую (венечную) связки. Внутренней коллатеральная связка удерживает голень от отклонения кнаружи и препятствует чрезмерному вращению голени кнаружи.
При сгибании коленного сустава она смещается кзади (при этом более натянуты её передние волокна) и при разгибании – кпереди (более натянуты задние волокна).
Латеральная коллатеральная (наружная боковая или малоберцовая) связка удерживает голень от отклонения кнутри, а также ограничивает вращение голени кнутри. Снизу она в основном прикрепляется к головке малоберцовой кости.
Сверху связка начинается от наружного мыщелка бедренной кости. В отличие от внутренней боковой связки наружная связка не связана с мениском, а между ними находится тонкая жировая подушка.
Как мы уже отметили, основная роль этой связки — удерживание голени от отклонения кнутри.
Связки коленного сустава, анатомия собственной, поперечной, боковой, подколенной связки
Связки коленного сустава обеспечивают его стабильность и фиксацию колена в правильном положении.
Связки являются очень важным элементом коленного сустава и играют важную роль в обеспечении двигательной функции колена
Анатомия связок коленного сустава
Стабильность коленного сустава обеспечивается большим количеством связок, среди которых можно выделить пять основных видов:
- передняя крестообразная связка;
- задняя крестообразная связка;
- внутренняя боковая связка (большеберцовая коллатеральная);
- наружная боковая связка (малоберцовая коллатеральная);
- связка надколенника.
Дополнительно к связкам, в стабилизации сустава берут участие мениски, сухожилия, подвздошно-большеберцовый тракт и двуглавая мышца бедра.
Не стоит путать связки и сухожилия. Фиксация связок происходит к костям коленного сустава, таким образом, связки, так сказать, соединяют кости и стабилизируют их. Сухожилия — очень прочная соединительная ткань из пучков коллагеновых волокон, с помощью которой происходит фиксация мышцы к кости. Коленный сустав окружают сухожилия голени и бедра.
Коленные сухожилия соединяют надколенник и четырехглавую мышцу бедра, а подколенное сформировано тремя мышцами, расположенными сзади бедра и подколенной чашечкой.
Каждая из связок имеет особенности строения и выполняет свою функцию.
Строение всех связок представлено коллагеновыми волокнами. На фото продемонстрировано, как выглядят эти коллагеновые волокна под микроскопом
Передняя крестообразная связка
Передняя крестообразная связка удерживает голень от смещения спереди и внутрь.
Эта связка расположена в центре коленного сустава, сверху происходит ее фиксация к наружному мыщелку бедренной кости, после чего она опускается вниз, где осуществляется ее фиксация к большеберцовой кости.
В нижней части некоторые волокна связки соединяются с менисками. Перпендикулярно передней крестообразной связке, сзади от нее,находится задняя крестообразная связка.
Средняя длина передней связки становит приблизительно три сантиметра, а ширина — 7-12 миллиметров.
Анатомия передней крестообразной связки в основном состоит из коллагеновых волокон, которые практически не растягиваются. Эти волокна внутри связки закручены по спирали.
Строение передней крестообразной связки представлено двумя пучками: передневнутренний и задненаружный. Такое строение связки обеспечивает лучшую стабильность в суставе под разными углами сгибания.
Передняя крестообразная связка практически не имеет кровеносных сосудов. Однако в ней находятся нервные окончания, которые сигнализируют мозгу о том, в каком положении (согнутом или разогнутом) находится коленный сустав.
Самыми распространенными механизмами разрыва передней крестообразной связки являются такие виды:
- Отклонение голени кнаружи и кручение бедра внутрь;
- Отклонение голени внутрь и кручение бедра наружу;
- внешнее вращение голени;
- в результате прямого удара по колену, бедру или голени.
На фото слева представлено повреждение передней крестообразной связки, на фото справа –большеберцовой коллатеральной
Задняя крестообразная связка
Задняя крестообразная связкарасполагается сзади передней крестообразной. Эта связка не дает голени смещаться сзади.
Фиксация задней крестообразной связки сверху осуществляется к внутреннему мыщелку бедренной кости, после чего она опускается вниз и прикрепляется к большеберцовой кости.
Строение задней крестообразной связки представлено тремя пучками: передненаружный, задневнутренний, пучок Хамфри. При разогнутом колене передненаружный пучок расслаблен, а задневнутренний натянут, при согнутом колене оба пучка натягиваются. Пучок Хамфриснизу прикрепляется сзади к наружному мениску.
Самый распространенный механизм разрыва — удар по голени спереди.
На фото справа представлено повреждение задней крестообразной связки
Малоберцовая наружная связка
Эту связку еще называют латеральной коллатеральной.
Фиксация малоберцовой наружной связки в основном осуществляется к головке малоберцовой кости. Сверху связка начинается от наружного мыщелка бедренной кости.
Наружная связка натянута при выпрямленном колене и расслаблена при сгибании. Эта связка не связана с мениском, между ними находится тонкая жировая подушка.
Анатомия связки представлена коллагеновыми волокнами.
Повреждение наружной связки сопровождается острой болью и чаще всего случается впоследствии отклонения голени внутрь.
Большеберцовая внутренняя связка
Можно встретить еще одно название этой связки — медиальная коллатеральная связка.
Фиксация связки осуществляется снизу к большеберцовой кости. Сверху связка начинается от внутреннего мыщелка бедренной кости.
- В отличие от наружной связки внутренняя связка прочно соединена с внутренним мениском коленного сустава.
- Внутренняя связка имеет сложную анатомию.
- В строении большеберцовой внутренней связки можно выделить три части.
- поверхностная часть (поверхностная медиальная коллатеральная связка). Это самая крупная часть комплекса наружных связок. Сверху она имеет овальную форму, ее фиксация осуществляется и крепится к внутреннему мыщелку бедренной кости. Снизу связка обретает более плоскую форму, расщепляется на две ножки, которые крепятся к мыщелку большеберцовой кости;
- задняя косая связка, которая располагается сзадиповерхностной связки и тесно связана с сухожилием полуперепончатой мышцы;
- глубокая медиальная коллатеральная связка, которая соединяется с внутренним мениском коленного сустава.
Наиболее распространенным механизмом повреждения внутренней большеберцовой связки является удар по наружной стороне ноги при разогнутом коленном суставе. Также заболевание внутренней связки может произойти в результате непрямой травмы, когда человек оступается или поскальзывается, при падении с кручением на ноге, когда голень и стопа фиксированы, а корпус тела отклоняется наружу.
По бокам сустава расположены наружная (малоберцовая) и внутренняя (большеберцовая) связки
Связка надколенника
Это самая мощная и крепкая связка коленного сустава, ее еще называют связкой коленной чашечки. Она опускается от надколенника вниз и прикрепляется к бугристости большеберцовой кости.
Связка берет участие в разгибании коленного сустава.
Кровоснабжение связки осуществляется из поднадколенникового жирового тела, а также из поддерживающих связок через нижнюю коленную артерию.
Повреждение этой связки — редкая, но очень тяжелая травма. Специалисты утверждают, что в норме надколенную связку взрослого человека порвать почти невозможно. А таким повреждениям обязательно предшествуют заболевания связки – тендинит. Также, спровоцировать такую травму могут сухожильные заболевания.
Кроме описанных наиболее крупных связок, не маловажную роль играют поперечная связка колена, которая соединяет и стабилизирует передние части латерального и медиального менисков, косая подколенная связка, которая проходит поперечно от медиальной поверхности большеберцовой кости до латерального мыщелка бедренной кости к заднему отделу капсулы сустава.
Болезни связок
Существуют такие виды болезней связок коленного сустава:
- воспаление (тендинит);
- растяжение;
- разрыв (полный, частичный, отрыв от места крепления).
Случаются также комбинированные повреждения связок. Сочетание дегенеративных и разрушительных процессов, локализированных в местах прикрепления связок, называется энтезопатией. Эта болезнь возникает при запущенности воспалительных процессов, которые приводят к дегенеративным изменениям связок.
Энтезопатия сопровождается такими симптомами:
- тугоподвижность сустава;
- постоянные боли ноющего характера;
- повышение температуры над поврежденной областью;
- боль при напряжении мышц;
- резкая боль при ощупывании коленной области.
Диагностика энтезопатии осуществляется с помощью узи. В основном энтезопатия лечится медикаментозно и дополнительно с применением физиотерапевтических процедур. При несвоевременном лечении энтезопатия может привести к дегенеративному изменению связок и сухожильных волокон.
Разрывание связок сопровождается следующими симптомами:
- резкая, острая боль;
- опухлость колена;
- гемартроз, который проявляется покраснением, синюшностью колена;
- местное повышение температуры;
- ограничение двигательных способностей, иногда из-за большой боли – невозможностью опереться на поврежденную ногу;
- полное разрывание сопровождается нестабильностью сустава.
Боль при повреждениях связок устраняется путем прикладывания холодного компресса к поврежденному месту. Если боль не проходит, можно воспользоваться нестероидными противовоспалительными средствами (Ибупрофен, Индометацин, Диклофенак, Вольтарен).
При частичных надрывах, разрывах, которые не влекут за собой нестабильность сустава, — связки обычно срастаются сами. Хуже всего срастется задняя крестообразная связка, практически никогда не срастается сама надколенная связка.
Повреждения связок колена всегда сопровождаются устойчивой, иногда даже острой, болью
Анатомия связок коленного сустава: малоберцовая и большеберцовая (медиальная) коллатеральные, подколенная, поперечная
Стабильность и фиксирование колена в правильном, анатомическом положении обеспечивается связочным аппаратом. Строение связок коленного сустава довольно сложное, определяется особенностями положения сочленения. Составляющие аппарата делят на две группы – наружную и внутрисуставную.
Группа наружных связок
Анатомия связок коленного сустава
Малоберцовая коллатеральная связка фиксируется к головке малоберцовой кости. Верхняя точка располагается на наружном мыщелке бедренной кости.
Если колено находится в выпрямленном состоянии, малоберцовая соединительная ткань натягивается, когда человек сгибает его — расслябляется. С мениском этот элемент никак не связан, они отделены друг от друга тонкой жировой прослойкой.
Ткань образовывают коллагеновые волокна, которые собраны в пучки. Они особенно подвержены повреждению, которое сопровождается ярко выраженной болью. Чаще всего такая клиническая картина встречается при резком отклонении голени вовнутрь.
Большеберцовая (медиальная) коллатеральная связка плотно соединена с внутренним мениском сочленения. Она берет начало у внутреннего мыщелка бедренной кости. Точка фиксирования снизу – большеберцовая кость.
Анатомическое строение довольно сложное. В нем выделяется три части:
- Поверхностная часть (медиальная коллатеральная). Верхняя зона овальной формы фиксируется к внутреннему мыщелку бедренной кости. У нижней более плоская форма, она расщепляется, образуя две «ножки», крепящиеся к мыщелку большеберцовой кости.
- Задняя (подколенная) косая примыкает к сухожилию полуперепончатой мышцы. Располагается сзади поверхностной части. Свое начало берет у медиально-заднего края внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Далее продвигается вверх и наружу. Завершается, частично вплетаясь в капсулу сочленения и соединяясь с задней частью бедренной кости.
- Глубокая медиальная коллатеральная соединена с внутренним мениском коленного сочленения.
Большеберцовая связочная ткань чаще всего повреждается в результате прямого удара разной амплитуды по наружной стороне нижней конечности при условии, что колено находилось в разогнутом состоянии.
Причиной нарушения целостности может послужить непрямая травма. Например, человек оступился при подъеме или спуске по лестнице, поскользнулся, упал с кручением на ноге.
Связка надколенника является самой крепкой в коленном сочленении. Она берет начало у надколенника и ниже крепится к бугристости большеберцовой кости. Анатомия связки надколенника обеспечивает надежное крепление чашечки и свободное скольжение по ней мыщелков кости (наряду с хрящевой тканью, которой выстлана ее внутренняя поверхность).
Соединительная ткань надколенника активно снабжается кровью из жирового тела, расположенного под коленной чашечкой. Еще один источник – поддерживающие связки, которые, в свою очередь, снабжаются кровью из нижней коленной артерии.
Вероятность повреждения надколенной связочной ткани минимальна, порвать ее практически невозможно. Провоцирующими факторами выступают тендинит и патологические состояния сухожилий.
Дугообразная подколенная связка располагается на задней поверхности сочленения. Начинается от головки малоберцовой кости.
Непосредственное место фиксации – тыльная сторона большеберцовой кости.
Отсюда, описывая дугу, она поднимается вверх и, обогнув внутреннюю сторону, частично прикрепляется к косой подколенной связке, обеспечивая фиксацию сочленения, снижение вероятности его смещения.
Поперечная связка колена соединяет и стабилизирует фронтальные части медиального и латерального менисков.
Латеральная и медиальная связка колена образуются сухожилиями четырехглавой мышцы бедра. Некоторая часть пучков отходят к надколеннику. Оставшаяся половина – к фронтальной поверхности большеберцовой кости, в непосредственной близости от хряща сустава.
Группа внутрисуставных связок
Соединительные ткани располагаются в глубине сустава. Они покрыты синовиальной мембраной. Получили название крестообразные за счет расположения относительно друг друга – крест-накрест.
Передняя крестообразная берет свое начало от наружного края выступа бедренной кости. Далее, прикрепившись к большеберцовой кости, пересекает суставную полость. Функционально предназначена для стабилизации коленного сустава, что исключает смещение бедра вперед относительно голени.
Задняя крестообразная располагается между задним межмыщелковым полем большеберцовой кости и медиальным мыщелком бедра. Функционально исключает смещение бедра назад относительно голени.
Благодаря крестообразным связкам мыщелки бедренной кости удерживаются на своем природном месте. Без них бедро смещалось бы при сгибании назад, а при разгибании – вперед, то есть, человек не смог бы перемещаться.
Анатомия связок коленного сустава
Коленный сустав один из самых сложных по строению в теле человека. Образуется слиянием поверхностей таких костей как бедренная, большеберцовая кости и наколенник.
Внутри сустава имеются мениск: медиальный и латеральный – которые выполняют функцию амортизации для коленного сустава.
Поскольку, на коленный сустав приходится большая нагрузка, он укреплен большим количеством связок. Все связки делятся на наружные и внутрисуставные.
- Наружные связки коленного сустава:
- – малоберцовая коллатеральная связка;
- – большеберцовая коллатеральная связка;
- – косая подколенная связка;
- – дугообразная подколенная связка;
- – связка надколенника;
- – поддерживающие связки надколенника (медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника);
- Внутрисуставные связки:
- – передняя крестообразная связка;
- – задняя крестообразная связка;
Наружные связки коленного сустава
Малоберцовая коллатеральная связка – образуется от наружного надмыщелка бедренной кости и следует к наружной поверхности головки малоберцовой кости. Она не сращена с капсулой.
Большеберцовая коллатеральная связка – идет от внутреннего надмыщелка до внутренней поверхности большеберцовой кости. Сращена с капсулой сустава спереди и сзади. А по внутренней стороне прочно соединена с краем медиального мениска.
Функции коллатеральных связок– держать мыщелки бедра и берцовых костей вместе. Таким образом, защищая коленный сустав от бокового перегибания со стороны в сторону и ротации.
Связка надколенной чашечки (надколенника)– образуется сухожилиями четырехглавой мышцы бедра. Фиброзные тяжи этой связки, спускаясь вниз, крепятся к верхнему краю надколенника и его передней поверхности. А заканчиваются на бугристости большеберцовой поверхности, которая находится на передней поверхности кости.
Функция – служит для подвешивания чашечки, которая по внутренней поверхности выслана хрящом для лучшего скольжения мыщелков кости.
Медиальная (внутренняя) и латеральная (наружная) поддерживающие связки надколенника – также образуются сухожилиями четырехглавой мышцы бедра. Частично пучки направляются к надколеннику, а частично – к большеберцовой кости, передней ее поверхности, возле суставного хряща.
Функция – служит для подвешивания чашечки, как и в предыдущая связка.
Косая подколенная связка – проходит позади от капсулы сустава.
Образуется от сухожилий полуперепончатой мышцы и начинается у медиально-заднего края внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Далее следует кверху и наружу по задней поверхности капсулы, где заканчивается, частично вплетаясь в суставную капсулу, а частично крепится к бедренной кости по задней поверхности.
Дугообразная подколенная связка – также находится на задней поверхности коленного сустава.
Берет начало сразу от двух костей головки малоберцовой кости, с задней поверхности, и наружного надмыщелка бедра. Место прикрепления – задняя поверхность большеберцовой кости. От места прикрепления следуют по дуге, поднимаются вверх, изгибается во внутреннею сторону и, частично крепится к косой подколенной связке.
Внутрисуставные связки коленного сустава
Крестообразные связки являются внутрисуставными и укрыты синовиальной мембраной, и крестообразно перекрещиваются друг с другом.
Передняя крестообразная связка – укрыта синовиальной мембраной. Начинается от наружного края костного выступа бедренной кости, и прикрепляясь к большеберцовой кости, переднему межмыщелковому полю, проходит через полость сустава.
Функции – ограничивает движение бедренной кости вперед по отношению к голени.
Задняя крестообразная связка – натянута между медиальным мыщелком бедра и заднем межмыщелковом полем большеберцовой кости, и также проникает внутрь коленного сустава. Тоже покрыта синовиальной мембраной.
Функции – стабилизирует коленный сустав, что бы бедро не смещалась назад по отношению к голени.
Предотвращая сдвижение вперед-назад, крестообразные связки удерживают мыщелки бедренной кости на одном месте, как бы перекатывая их на мыщелках большеберцовой кости. Без крестообразных связок бедро будет сходить назад при сгибании и вперед при разгибании.
Коленный сустав: анатомия и физиология. Кости, связки, мышцы
Колено является крупнейшим и, пожалуй, одним из самых сложных суставов человеческого организма. С одной стороны, оно должно обеспечивать сгибание и разгибание ноги, её подвижность, причём во всех направлениях, поддерживать координацию и правильное положение тела в пространстве.
С другой, коленный сустав как одна из связующих частей нижних конечностей должен быть максимально устойчивым и прочным, чтобы выдерживать массу человеческого тела, не деформироваться и не травмироваться при интенсивных нагрузках.
Природа позаботилась об этом балансе, продумав анатомию коленного сустава до мелочей: в структуре этого сочленения нет ни единой лишней детали, поэтому каждый, даже самый незначительный сбой или травма приводит к серьёзному ограничению нормальных функций целой конечности.
Как устроено колено, от чего зависит его функциональность и как сохранить здоровье сложнейшего и крайне важного сустава, избежав травм и возрастных изменений? Небольшой медицинский ликбез поможет найти ответы на столь животрепещущие вопросы современной ортопедии!
Анатомия колена: структурные и физиологические особенности крупнейшего сустава человеческого организма
Анатомическое строение коленного сустава включает все ключевые элементы опорно-двигательного аппарата: нервные волокна, мышцы, связочный аппарат и, конечно же, костно-хрящевые структуры. Чтобы разобраться, как работает этот механизм, следует тщательно изучить каждый из этих элементов, его структурные особенности и роль в подвижности нижних конечностей.
Кости и хрящи, образующие коленный сустав: анатомия и ключевые функции
В состав колена входят три кости:
- Бедренная. Она присоединяется к суставу дистальным концом и выполняет функцию своеобразной опоры ноги.
- Большеберцовая. Эта трубчатая кость примыкает к колену проксимальным концом и отвечает в первую очередь за подвижность конечности.
- Надколенник, или коленная чашечка. Самая крупная сесамовидная кость человеческого организма оберегает коленный сустав от возможных травм, возникших вследствие бокового смещения (например, при неудачном вывихе, подворачивании ноги и других подобных травмах).
К слову, нормальный надколенник формируется у человека не сразу: в младенческом возрасте эта косточка ещё недостаточно развита и представлена эластичными хрящевыми образованиями.
Подобная анатомическая особенность защищает подвижных непосед от серьёзных травм: в период активного ползания и частых падений эластичные хрящики препятствуют повреждению костей, однако, риск перелома коленной чашечки при этом существенно снижается.
Снизу анатомия колена представлена хрящевыми мыщелками, которые соприкасаются с поверхностью большеберцового плато, способствуя правильному формированию особого углубления. Именно это углубление является ключевым звеном в механизме сгибания и разгибания коленного сустава.
Поскольку примыкающие друг к другу трубчатые кости, формирующие колено, несоразмерны ни по площади, ни по форме поверхности, между ними необходимо что-то, что будет компенсировать эту несовместимость, выполняя функцию своеобразного амортизатора.
Именно эту роль играют мениски — небольшие гибкие образования, которые поддерживают устойчивость сустава, равномерно распределяя нагрузку на прилежащие поверхности костей. Свободные края позволяют им беспрепятственно передвигаться в полости сустава.
Несмотря на то, что анатомическое строение менисков напоминает хрящевую ткань, да и во многих справочниках их относят именно к хрящам, сами образования немного отличаются от обычных хрящиков: они более гибкие, поскольку включают высокий процент эластиновых волокон. Именно благодаря этому им удаётся обеспечивать полноценное взаимодействие костей под высокой нагрузкой, препятствуя их истиранию и деформации. Поэтому при малейшей травме менисков страдает весь сустав, включая костные структуры.
Связки колена
Связочный аппарат коленного сустава служит прочнейшим механизмом, который удерживает каждую косточку в определённой позиции, не ограничивая при этом возможную траекторию движений. Именно благодаря связкам колено не «разлетается» при первом же неудачном шаге, сохраняя свою конфигурацию и функциональность.
Связки, расположенные в области коленного сочленения, представлены следующими группами:
- боковые — коллатеральная мало- и большеберцовая;
- задние — надколенника, поддерживающая медиальная и латеральная, подколенная, дугообразная;
- внутрисуставные — поперечная и две крестообразные.
Несмотря на то, что каждая из этих групп по-своему функциональна и незаменима, наибольшее значение для подвижности сустава имеют крестообразные связки — передняя и задняя.
Передние крестообразные связочные волокна удерживают коленный сустав, фиксируют наружный мыщелок поверхности большеберцовой кости и препятствуют излишнему смещению голени вперед, что, в свою очередь, позволяет защитить сустав от серьёзной травмы.
Задняя связка, напротив, ограничивает смещение голени назад и прикрепляется к задней мыщелковой ямке. Такой баланс позволяет обеспечить разумное физиологичное вращение коленного сустава, предотвратив при этом патологическую подвижность.
Растянуть и уж тем более разорвать крестообразные связки довольно сложно: они расположены внутри самого колена и надёжно защищены прилегающими тканями.
Тем не менее, при неадекватных физических нагрузках и патологической траектории движения такая травма вполне возможна, поэтому следует соблюдать аккуратность и разумно подходить к составлению графика занятий, ведь восстановление колена в этом случае — процесс крайне длительный и трудоёмкий.
Коленный сустав: анатомия и физиология мышечного аппарата
Попеременное сокращение и расслабление мышц заставляет колено двигаться в трёх плоскостях, обеспечивая тем самым подвижность и устойчивость нижней конечности. Именно поэтому основная классификация мышечного аппарата основана не на анатомии или локализации каждой группы, а на возложенных на неё функциях:
- Сгибание колена. Такое движение обеспечивается благодаря сбалансированной и полноценной работе самой обширной группы мышц коленного сустава. В неё входят двуглавая, полусухожильная, полуперепончатая, подколенная, икроножная, подошвенная, портняжная и тонкая мышцы.
- Разгибание сустава. Эта функция возложена всего на одну, зато самую крупную мышцу ноги — четырёхглавую. Она состоит из прямой, латеральной, медиальной и промежуточной широких мышечных волокон.
- Пронация — движение ноги внутрь. Ограниченное «заваливание» голени к внутренней оси обеспечивается подколенной, полусухожильной, тонкой, портняжной, полуперепончатой, а также медиальной головкой икроножной мышцы.
- Супинация — движение кнаружи. Выворот голени наружу возможен благодаря сокращению двуглавой и латеральной головки икроножной мышцы.
Иннервация тканей, прилегающих к коленному суставу
Нервные волокна коленного сустава представляют собой сложнейшую взаимосвязанную сеть, благодаря которой обеспечивается полноценное функционирование нижних конечностей. Несмотря на то, что иннервационная сеть колена не слишком развита, каждый её элемент играет ключевую роль, а значит, при малейшем сбое «выключается» вся система подвижности сустава.
Нервная система, локализованная в области колена, представлена следующими волокнами:
- Пучки нервов мениска проникают в ткань вдоль периферии тела самого хряща, по ходу кровеносных сосудов колена. Эти нервы способствуют образованию безмякотных и мякотных волокон, поддерживая нормальную иннервацию тканей сустава.
- Большеберцовый нерв с помощью суставных ветвей обеспечивает чувствительность задней поверхности колена.
- Малоберцовый нерв иннервирует переднюю часть колена, включая чашечку.
Анатомия кровеносных сосудов колена
Два ключевых кровеносных сосуда, расположенных в области коленного сустава, локализованы на задней поверхности, то есть под коленом (именно поэтому и вену, и артерию в анатомических справочниках называют подколенными).
Артерия транзиторно переносит кровь от сердца к низлежащим участкам ноги — голени и стопе, а одноимённая вена, в свою очередь, возвращает обеднённую кровь к сердцу.
Впрочем, этими сосудами представлена далеко не вся кровеносная система колена: от них отходит множество сосудиков меньшего диаметра, соединённых между собой сетью анастомозов. Благодаря им обеспечивается питание мышц и тканей, примыкающих к коленному суставу.
Физиология и патология колена: цепная реакция на травму
Травмы колена считаются одними из самых сложных в ортопедии, и неспроста: каждое мышечное или связочное волокно, каждый хрящ или косточка влияют на функциональность и подвижность сустава. Даже незначительное отклонение, например, лёгкое воспаление связки или ушиб, может запустить разрушительные процессы, для лечения которых потребуется длительная и серьёзная терапия.
Как известно, поверхности костей не могут соединяться, как паззл, обеспечивая полноценную подвижность. Поэтому при нарушении работы связочного аппарата, мышц или мениска, которые удерживают сустав в физиологичном положении, хрящевые ткани начинают постепенно истираться.
Как правило, такое разрушение становится отчетливо выраженным только на конечных стадиях: вначале ощущения при патологическом процессе можно списать на последствия вывиха или переутомления.
Именно поэтому любая боль, нетипичный звук при сгибании/разгибании или дискомфорт во время нагрузки требуют детальной диагностики коленного сустава и своевременной квалифицированной помощи.