Коленный сустав строение и функции

Сегодня мы раскроем тему: "Коленный сустав строение и функции". Наши специалисты собрали и обработали полезную информацию по теме и представляем ее в удобном для чтения виде.

Колено — идеальный рычажно-шарнирный механизм

Колено человека — уникальный сустав, способный выполнять сложные пространственные движения. Такого подвижного и одновременно устойчивого соединения нет ни у одного четвероногого животного. Столь сложные анатомические особенности и функциональные особенности колено приобрело в процессе эволюции, с того момента как человек стал прямоходящим. Рассмотрим строение коленного сустава человека, чтобы лучше понять, как он работает.

Коленный сустав: анатомия и функции

Коленный сустав состоит:

  • из двух трубчатых костей (бедренной и большеберцовой) и одной сесамовидной кости (надколенника) (малоберцовая кость голени не входит в сустав);
  • семи наружных и трех внутрисуставных связок;
  • латерального и медиального менисков;
  • суставной (синовиальной) капсулы;
  • нескольких синовиальных сумок (бурс).

Главные кости коленного сустава

Суставные поверхности обеих трубчатых костей (эпифизы) имеют по два мыщелка — концевых расширений. Один из них внутренний (медиальный), другой мыщелок наружный (латеральный). Мыщелки бедра имеют выпуклую форму, между ними находится углубление. Соответственно, мыщелки большеберцовой кости — вогнутой формы с возвышением посредине. Таким образом, образуется идеальный мыщелковый замок эпифизов. Поверхности мыщелков покрыты гладким хрящевым слоем (гиалиновым хрящом), что обеспечивает гладкое беспрепятственное скольжение в суставе.

Поверхности сочленения не примыкают плотно друг к другу: между ними остается суставная щель, которая хорошо различимая при рентгенографии.

Трубчатые кости сустава соединены четырьмя связками — двумя боковыми наружными (латеральной и медиальной) и двумя внутренними (передней и задней крестообразной связками).

Надколенник (синоним — коленная чашечка) расположен в передней части колена. Его роль двояка: он должен максимально защищать колено и в то же время обеспечивать полную его подвижность. Необходимость в надколеннике и усложняет строение колена:

Надколенник подвешен при помощи трех связок — собственной и двух поддерживающих. Это обеспечивает его свободу и в тоже время удерживает в анатомически правильном положении.

[3]

Внутренняя поверхность коленной чашечки, как и прочие суставные поверхности, покрыта гиалиновым хрящом.

Суставная капсула колена

Суставная капсула представляет из себя мягкотканную эластичную двухслойную оболочку, сумку, в которой двигается сустав.

Верхний слой ее состоит из фиброзной ткани, а внутренний из синовиальной мембраны. Синовиальная оболочка пронизана сетью кровеносных сосудов, через которые в сустав поступают важные вещества. Кроме того, сама оболочка вырабатывает особую жидкость (синовию), в которой содержатся:

  • хондроитинсульфат (основной компонент хряща);
  • гликозаминогликан (гиалуроновая кислота), повышающую вязкость, благодаря чему синовия превращается в смазку для суставов.

Не с костей, а именно с синовиальной оболочки часто начинаются дегенеративно-дистрофические процессы в суставах. Она принимает прямое участие в патогенезе артроза. Патологии синовиальной оболочки, врожденные или приобретенные, обедняют синовию, порождая в ней дефицит главных компонентов, что нарушает процесс регенерации хряща, приводит к затрудненным движениям и хрусту в суставах.

Суставная капсула образует многочисленные завороты и карманы, что увеличивает ее объем, позволяет обойти все элементы сустава и способствует лучшей циркуляции синовии.

Кроме внутренних карманов, в области колена имеется множество поверхностных и глубоких сумок (бурс), находящихся между сухожилиями, под ними и недалеко от них. Подробнее о бурсах в этой статье.

Связки колена

Анатомия коленного сустава представлена девятью связками, у каждой из которых свое назначение.

Общая роль связок — надежная стабильность сустава: ни одна из его частей во время сгибания, разгибания отведения, приведения или вращения не должна уйти за пределы допустимого ограничения. Запас прочности связки позволяет превышать эти пределы, но благодаря нашей нервной системе, регулирующей все движения ОДС, в момент опасного приближения к анатомическому барьеру в суставе возникает резкая боль. Если бы этого не было, человек бы постоянно травмировал себя. Если же прилагаемое внешнее усилие превышает запас прочности связки, в ней происходит разрыв.

Почему столь часты спортивные травмы? Во время соревнования в кровь спортсмена выбрасывается много адреналина, и он перестает просто чувствовать боль, и может даже не заметить, что порвалась связка или мениск.

Связки бедренной и большеберцовой костей

Бедренная и большеберцовая кости укреплены:

  • двумя боковыми (коллатеральными) связками — наружной (латеральной) и внутренней (медиальной);
  • передней крестцовой связкой (ПКС);
  • задней крестцовой связкой (ЗКС).

Наружную коллатеральную связку называют также малоберцовой: она начинается от надмыщелка бедренной кости и идет до головки м/б* кости. С суставной капсулой она не соединяется.

Внутренняя коллатеральная связка (синоним: большеберцовая) соединяет внутренний надмыщелок бедренной кости с внутренней поверхностью б/б* кости. Она более широкая и мощная, чем наружная, покрывает суставную капсулу, соединяясь с ней спереди и сзади, и прикрепляется к медиальному мениску.

Роль коллатеральный связок — ограничений боковых перегибаний и ротации колена.

Передняя и задняя крестообразные связки (ПКС и ЗКС) находятся внутри суставной капсулы и пересекают полость сустава.

  • ПКС начинается от наружного края бугристости бедренной кости и кончается у передней поверхности б/б кости, вблизи от межмыщелкового возвышения;
  • ЗКС идет от внутреннего мыщелка бедренной кости и крепится между мыщелками б/б кости возле ее задней поверхности.

Назначение крестообразных связок:

  • ПКС защищает коленный сустав от переразгибания, то есть от смещения голени вперед;
  • ЗКС защищает от перегибаний колена с задним смещением голени.

Связки надколенника

Назначение их — свободное крепление коленной чашечки.

Передняя связка коленной чашки нашими ортопедами часто называется собственной связкой надколенника. Это продолжение сухожилия квадрицепса (четырехглавой мышцы), проходящего поверх надколенника и прикрепленного к нему в верхней части, а в нижней — к срединному бугру б/б кости.

Поддерживающие связки надколенника — две небольшие связки (медиальная и латеральная), являющиеся разветвлениями сухожилия квадрицепса, которыми коленная чашечка крепится недалеко от внутренней и наружной передней суставной поверхности б/б кости.

Задние связки коленного сустава

На задней области колена расположены две подколенные связки — косая и дугообразная. Их функция — поддержание стабильности колена в задних его отделах.

Косая связка продолжает сухожилие полуперепончатой мышцы и начинается возле медиального мыщелка б/б кости. Она частично крепится к бедренной кости и сращивается с задней поверхностью суставной капсулы.

Дугообразная связка начинается сзади, одновременно от головки малоберцовой кости и от наружного мыщелка бедра. Крепится к задней срединной поверхности б/б кости и дальше идет по дуге вовнутрь, соединяясь с косой подколенной связкой.

Читайте так же:  Уколы для восстановления хрящевой ткани суставов позвоночника

Десятая, самая маленькая связка, находится внутри сустава и соединяет два мениска колена. Она называется поперечной менисковой связкой.

Мениски коленного сустава

Коленный сустав строением своим напоминает идеальный рычажно-шарнирный механизм, в котором рычаги — это кости, мышцы и сухожилия, а шарнир — сам сустав с его шаровыми поверхностями. Однако колено еще более совершенный механизм, так как в нем предусматривается опоры и амортизаторы.

Опорно-амортизационную функцию выполняют мениски, наружный и внутренний. Эти выгнутые в форме полумесяца пластинки из более эластичного, чем все остальные хрящи, коллагена, прекрасно смягчают нагрузку на суставы из-за собственного веса тела и при движении.

При сгибании колена на мениски падает до 85% всей нагрузки. Они способны оказывать также стабилизирующее действие во время травмы: например, при разрыве ПКС голень не уйдет вперед, так как ее будет удерживать прикрепленный к коллатеральной внутренней связке медиальный мениск.

Мышцы колена

Без мышц наш рычаг оставался бы совершенно беспомощным.

За движение колена отвечают три вида мышц:

  • сгибатели;
  • разгибатели;
  • приводящие мышцы (внутренней стороны бедра).

  • Четырехглавая мышца: она занимает всю переднюю и часть боковой поверхности бедра и состоит из четырех головок — бедренных мышц (прямой, медиальной широкой, латеральной широкой, промежуточной широкой).
  • Портняжная мышца — одна из самых длинных мышц бедра передней группы: начинается от подвздошной кости (передняя верхняя ость), идет косо вниз по спирали, заходя на внутреннюю переднюю поверхность голени, и прикрепляется к бугристости б/б кости.

Разгибатели задней группы

Двуглавая мышца — состоит из двух головок, начинающихся от седалищной и бедренной костей, которые внизу переходят в сухожилие, прикрепляющееся к головке м/б кости.

Полусухожильная мышца расположена ближе к медиальной поверхности, граничит с наружной стороны с двуглавой, с внутренней — с полуперепончатой мышцей, а посредине закрыта большой ягодичной. Начинается от седалищного бугра, огибает медиальный мыщелок бедренной кости и крепится к бугристости б/б кости, образуя вместе с портняжной и тонкой мышцей треугольник, называемой гусиной поверхностной лапкой.

Полуперепончатая мышца также берет начало от седалищного бугра и, идя вниз, разветвляется на три пучка (один доходит до медиального мыщелка б/б кости, второй — до подколенной фасции, а третий переходит в медиальную связку колена. Перепончатая мышца участвует во вращательном вращении голени.

Приводящие мышцы

Большая приводящая мышца — самая большая из медиальных (внутренних мышц): начинается от нижних лобковых и седалищных костей. Мышечные волокна веерообразно направлены вниз и наружу, прикрепляясь к шероховатой линии бедра при помощи широких сухожилий вдоль всей медиальной губы.

Тонкая мышца — длинная подкожная мышца, самая медиальная. Начинается от лобковой кости и крепится к бугру б/б кости.

Заключение

Строение коленного сустава позволило человеку адаптироваться в окружающих его условиях. Однако современный темп жизни и большие нагрузки приводят к быстрому износу этого замечательного механизма. Растяжение и разрывы связок, вывихи надколенника, повреждения менисков и другие травмы выводят колено из строя надолго, и не всегда после них возвращается прежняя работоспособность коленного сустава. Не оставляйте без внимания непонятные боли, хруст, ограничение движений или, напротив, подозрительную свободу в колене. Многие травмы, особенно касающиеся мениска, могут быть скрытыми.

Как устроен коленный сустав, анатомия, строение и функции

Cодержание статьи:

Строение и функции коленного сустава – из чего он состоит?

Коленный сустав представляет собой крупное анатомическое образование, состоящее из нескольких элементов:

1 бедренной, большеберцовой кости и надколенника – своеобразного «стержня» сустава, на который наслаиваются другие детали конструкции;

2 мышечных волокон, фиксирующих костное сочленение в надлежащем положении;

3 крестообразных связок, регулирующих степень разворота, сгибания и разгибания колена;

4 капсулы из соединительной ткани, предохраняющей сустав от повреждения;

5 хрящей (менисков), выполняющих амортизирующую функцию;

6 нервных окончаний, выступающих в роли проводников мозговых импульсов;

7 кровеносных сосудов, поставляющих в ткани сустава кислород и питательные вещества.

Благодаря наличию указанных элементов человек может сгибать и разгибать ногу, супинировать (выворачивать наружу) и пронировать (выворачивать вовнутрь) конечность, а также совершать круговые движения голенью.

Из-за обилия составляющих и не совсем удачного с точки зрения защиты расположения коленный сустав периодически подвергается различного рода травмам и заболеваниям. Как только одна из «деталей» повреждается или отказывает по причине болезни, весь «механизм» выходит из строя, и человек в лучшем случае начинает испытывать трудности с передвижением, в худшем – становится инвалидом. К счастью, в подавляющем большинстве случаев до инвалидности дело не доходит: если человек не затягивает с лечением повреждений, спровоцированных травмой или заболеванием, вероятность обездвиживания конечности стремится к нулю. Гораздо хуже дело обстоит в том случае, если пострадавший предпочитает игнорировать состояние коленных суставов или занимается самолечением: избежать иммобилизации конечности в подобной ситуации вряд ли удастся.

Костное соединение коленного сустава

«Стержень» коленного сустава образуют две трубчатые кости, соединенные между собой посредством связок и мышц, — бедренная и большеберцовая кости, а также округлое костное формирование, расположенное в верхней части колена – надколенник.

Бедренную кость венчают два шарообразных элемента – бедренные мыщелки – которые вкупе с плоским сегментом большеберцовой кости образуют соединение, известное как большеберцовое плато. Поверхность бедренных мыщелков испещрена глубокими желобами – паллофеморальными углублениями – которые служат «рельсами» для надколенника, соединенного с бедренной и большеберцовой костьми посредством длинных волокон соединительной ткани – связок. Изнутри паллофеморальные желоба покрыты пятимиллиметровым слоем хрящевой ткани, облегчающей скольжение надколенника и предотвращающей истирание костей в процессе движения.

Соединительные элементы коленного сустава

Соединительные элементы коленного сустава представлены:

1 менисками – круглыми пластинками, расположенными между эпифизом бедренной кости и большеберцовым плато (основные функции – грамотное распределение веса человека, стабилизация коленного сустава, предотвращение истирания бедренной и большеберцовой костей в процессе движения);

2 передней и задней крестообразными связками, соединяющими бедренную кость с фронтальным сегментом большеберцовой кости (основная функция – предотвращение смещения большеберцовой кости в процессе движения);

3 боковыми коллатеральными связками (медиальной и латеральной).

Связки и мениски играют ключевую роль в процессе движения: когда волокна, из которых они состоят, разрываются в результате травмы или разрушаются под воздействием болезни, конечность иммобилизуется, вследствие чего человек вынужден передвигаться на костылях или в инвалидной коляске.

Мышечный аппарат коленного сустава

Мышечный аппарат коленного сустава образуют следующие виды волокон:

1 Мышцы передней группы, участвующие в сгибании бедра (четырехглавая и портняжная).

Читайте так же:  Дисфункция верхнечелюстного сустава лечение

2 Мышцы задней группы, задействуемые в процессе выпрямления бедра (двуглавая, полусухожильная и полуперепончатая).

3 Мышцы медиальной группы, выполняющие приводящую функцию (тонкая и большая приводящая).

[1]

Самым мощное и прочное волокно – четырехглавая мышца – представляет собой переплетение четырех мышц относительно небольшого размера. Она располагается с фронтальной стороны бедренной кости. В районе надколенника мышца переходит в связку, конец которой зафиксирован на бугристом участке большеберцовой кости. Одна из составляющих четырехглавой мышцы, промежуточное волокно, присоединяется к суставной капсуле, где преобразуется в коленную мышцу, благодаря сокращению которой человек сгибает бедро и разгибает голень.

Портняжное мышечное волокно берет начало у передней подвздошной оси, огибает бедренную кость и по внутренней стороне ноги устремляется к колену. Достигнув цели, мышца огибает сустав и прикрепляется к бугристому сегменту большеберцовой кости. Данное волокно, являющееся двусоставным, участвует не только в сгибании бедра и голени, но и в движении голени по направлению внутрь и наружу.

Тонкая мышца, берущая начало у лобка и оканчивающаяся у коленного сустава, участвует в приведении бедра и сгибании голени. Двуглавое, полусухожильное и полуперепончатое мышечные волокна регулируют приведение и отведение голени. В «ведении» подколенной мышцы, пересекающей подколенную ямку, находится процесс сгибания конечности и ее разворот по направлению вовнутрь.

Нервная и кровеносная сети

Нервные импульсы поступают в коленный сустав несколькими путями:

1 через подколенный нерв, разветвляющийся на большеберцовое и малоберцовое волокна, которые располагаются на задней и передней стороне голени соответственно;

2 через отростки седалищного нерва, иннервирующего не только колени, но и голень, а также ступни.

Снабжают сустав кровью подколенные артерии и вены, расположение которых «отзеркаливает» схему размещения нервных окончаний.

Уязвимые места коленного сустава

Травмирующее воздействие или заболевание может спровоцировать:

1 смещение или разрыв суставной капсулы;

2 перелом или вывих костей;

3 воспаление, атрофию, разрыв связок, менисков, мышц;

4 избыточное выделение синовии – смазочного вещества, вырабатываемого клетками синовиальной оболочки, выстилающей капсулу изнутри.

Избежать возникновения указанных повреждений можно в том случае, если:

1 регулярно выполнять упражнения, способствующие укреплению мышечного и связочного аппарата колен;

2 носить удобную повседневную и спортивную обувь;

3 не вставать коленями на твердую поверхность;

4 отказаться от курения;

5 одеваться по погоде (переохлаждение едва ли не опаснее травм и заболеваний дегенеративно-дистрофического характера);

6 не класть на колени тяжелые предметы;

7 использовать защитные приспособления во время занятий спортом и в период активного досуга (катания на велосипеде, роликовых коньках, скейтборде);

8 сбалансированно питаться;

9 не переходить резко с шага на бег;

[2]

10 не поднимать тяжелые предметы методом рывка;

11 не носить стягивающие ноги брюки (в сидячем положении подобные штаны врезаются в кожу, перекрывая кровоток).

Синовиальная оболочка

Под термином синовиальная оболочка подразумевают внутренний слой суставной сумки, покрывающий все ее структуры. Она предназначена для:

1 защиты коленного сустава от воспаления;

2 выработки синовиальной жидкости из ворсинок, расположенных на ее поверхности. Благодаря которой элементы сустава не трутся друг об друга во время сгибания и разгибания ноги;

3 питания хряща и связочного аппарата. Происходит это за счет того, что синовиальная оболочка содержит большое количество кровеносных сосудов и нервных окончаний.

Заболевания синовиальной оболочки

Синовиальная оболочка очень чувствительна к различным внешним воздействиям. Малейшее повреждение кожных покровов, травмы колена или инфекционные процессы в организме способны спровоцировать воспаление синовиальной оболочки, так называемый, синовит. Помимо механических повреждений и инфекционных процессов данное заболевание может развиться вследствие нарушения обмена веществ, эндокринных заболеваний, гемофилии, а также аллергической реакции организма.

Еще одно достаточно распространенное заболевание коленного сустава — бурсит или, другими словами, воспаление синовиальной сумки. В группе риска находятся люди, которые профессионально занимаются активными видами спорта. При этом многократно возрастает нагрузка на нижние конечности, в частности, на колени. Кроме того, бурсит нередко возникает на фоне заболевания подагрой, артритом, гайморитом и прочими.

Существует также достаточно редкое заболевание синовиальной оболочки — хондроматоз. Клинически оно проявляется перерождением синовиальной оболочки в хрящевые узлы или костную ткань. Данный недуг может быть как врожденным, так и приобретенным, но вот причины его так до конца и не выявлены. Многие ученые считают, что данное заболевание развивается на фоне частых травм коленного сустава. В результате чего на поверхности суставных тканей образуются множественные рубцы, которые мешают нормальному питанию синовиальной оболочки. Однако независимо от причины возникновения того или иного недуга синовиальной оболочки, хочется отметить одно: только отказ от самолечения и своевременное обращение в медицинское учреждение позволит избавиться от последствий заболевания и вернуться к активной жизни.

Наиболее распространенные травмы колена

Среди механических повреждений коленного сустава можно выделить несколько часто встречающихся:

Видео (кликните для воспроизведения).

1 Разрыв крестообразной связки. Такой травме в большей мере подвержены спортсмены. Чаще всего разрыв связок происходит в результате резкого поворота тела при опоре на ногу или прямого удара в область коленного сустава. Иногда такая травма не ограничивается только разрывом связок и происходят переломы костных выступов или мест прикрепления связок к поверхности сустава.

2 Перелом менисков. При этом пострадавший испытывает резкую боль, сустав отекает, движения ногой оказываются затруднены. В качестве первой помощи необходимо использовать ледяной компресс, после чего не откладывая обратиться к врачу. Травма такой степени тяжести может привести к инвалидности.

3 Перелом костей коленного сустава. Классифицируют внесуставные и внутрисуставные переломы. Возникнуть они могут в результате падения с высоты или прямого удара в область колена. Среди симптомов можно выделить острую боль, отек и гематому в области коленного сустава. Помимо использования ледяного компресса для уменьшения отечности и болезненных ощущений, поврежденную ногу необходимо зафиксировать в одном положении, чтобы не допустить развития осложнений.

Шпаргалка по Сестринскому делу от «GABIYA»

17.Коленный сустав. Строение, форма, функции.

Коле́нный сустав, колено (лат. articulatio genus) — сустав, соединяющий бедренную кость,большеберцовую кость и надколенник.

В передней части сустава расположен надколенник (коленная чашечка). Надколенник и четырёхглавая мышца бедра соединены сухожилием, продолжением которого является связка надколенника. В связочный аппарат входят:

  • боковые(малоберцовая и большеберцовая коллатеральные)
  • задние(подколенная, дугообразная, связка надколенника, медиальная и латеральная поддерживающие)
  • внутрисуставные (крестообразные, поперечная связка колена(между менисками)

Крестообразные связки находятся в полости коленного сустава. К разрывам их приводят запредельные движения в коленном суставе.

  • Передняя крестообразная связка(лат. cruciatum anterius) начинается от задневерхней части внутренней поверхности наружного мыщелка (костного выступа) бедренной кости, пересекает полость коленного сустава и прикрепляется к передней части передней межмыщелковой ямки большеберцовой кости также в полости сустава. Эта связка стабилизирует коленный сустав и не дает голени чрезмерно смещаться вперед, а также удерживает наружный мыщелок большеберцовой кости.
  • Задняя крестообразная связкаколенного сустава (лат. cruciatum posterius) начинается от передневерхней части боковой поверхности внутреннего мыщелка бедра, пересекает коленный сустав и прикрепляется к задней межмыщелковой ямке большеберцовой кости. Она стабилизирует коленный сустав, и удерживает голень от смещения назад.
Читайте так же:  Бассейн при коксартрозе тазобедренного сустава

Суставные поверхности костей покрыты хрящом. Между сочленяющимися поверхностями бедренной и большеберцовой костей имеются внутренний и наружный мениски, представляющие собой серповидные(формы полулуний) хрящи. Коленный сустав имеет несколько синовиальных сумок:

  • наднадколенниковая
  • глубокая поднадколенниковая
  • подсухожильная портняжной мышцы
  • подкожная преднадколенниковая
  • подколенное углубление

Их число и размеры индивидуально варьируют. Находятся преимущественно между, под, около сухожилий. Синовиальная мембрана образует несколько складок, содержащие жировую ткань.

Является сложным(несколько суставных поверхностей), комплексным(содержит мениски). По форме является мыщелковым.

У человека коленное сочленение допускает движения сгибания и разгибания (фронтальная ось) — общий объём движений 150 градусов, а при согнутом положении, вследствие расслабления коллатеральных связок — и вращение вокруг оси. Общий объём вращений составляет 15 градусов, пассивное вращение — 35 градусов. Связки играют роль ограничения движений сустава.__________________________________________________________________________

Коленный сустав (articulatio genus) — сложный мыщелковый сустав, образованный суставными поверхностями мыщелков бедренной кости, надколенника и верхней суставной поверхностью большеберцовой кости (рис. 51).

Рис. 51. Коленный сустав (вскрыт):

1 — бедренная кость; 2 — большеберцовая коллатеральная связка; 3 — медиальный мыщелок; 4—задняя крестообразная связка; 5 — передняя крестообразная связка; 6 — медиальный мениск; 7—большеберцовая кость; 8 — связка надколенника; 9— надколенник; 10 — малоберцовая кость; 11 — малоберцовая коллатеральная связка

Суставные поверхности большеберцовой и бедренной костей дополнены внутрисуставными хрящами: медиальным и латеральным менисками. Концы менисков прикрепляются с помощью связок к межмыщелковому возвышению. Латеральный и медиальный мениски соединяются поперечной связкой колена. Капсула коленного сустава тонкая, свободная, обширная. Внутренняя синовиальная оболочка капсулы образует многочисленные складки, содержащие жировую клетчатку. Суставная капсула на бедренной кости, большеберцовой кости и подколеннике прикрепляется по краю суставных поверхностей, кроме надмыщелков. Коленный сустав укрепляется внутрисуставными — передняя и задняя крестообразные связки и внесуставными — малоберцовая и большеберцовая связки, косая и дугообразная подколенные связки, связка надколенника и латеральная поддерживающая связка подколенника.

В коленном суставе располагается несколько синовиальных сумок (надколенниковая и глубокая поднадколеннико-вая сумка, подколенное углубление, полусухожильная сумка портняжной мышцы, подкожная преднадколенниковая сумка).

Движения в коленном суставе происходят вокруг двух осей: вокруг фронтальной — сгибание и разгибание, вокруг вертикальной — вращение (при сгибании в коленном суставе).

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Строение коленного сустава

Чтобы разобраться в клинической роли той или иной патологии, необходимо знать анатомию человеческого организма. Это относится и к патологии костно-суставной системы.

Коленный сустав представляет собой самое крупное сочленение в человеческом организме. Ежедневно он испытывает огромные нагрузки и выполняет большой объем движений. Анатомическое устройство этого элемента скелета помогает выполнять его функции.

Анатомия коленного сустава представляет собой сложную и интересную схему, которая включает твердые и мягкие ткани, а также сосуды и нервы, обеспечивающие работу сочленения.

Кости, образующие сочленение

Коленный состав человека формируется при соединении в общей синовиальной капсулы двух крупнейших костей – бедренной и большеберцовой.

Бедренная кость является наиболее крупным элементом скелета человека. Она удерживает на себе не только внушительный мышечный объем, но и позволяет человеку прямо ходить на двух конечностях. На бедро падает вся масса верхней половины тела.

Дистальный (нижний) отдел кости участвует в формировании колена. Он состоит из двух частей – медиального и латерального мыщелков. Эти образования сверху покрываются синовиальным хрящом, они контактируют с соответствующими участками на верхней части большеберцовой кости.

Большеберцовая кость человека является одной из двух костей голени, между которыми натянута соединительнотканная перепонка. В отличие от предплечья, где обе кости выполняют равноценные задачи, малоберцовая кость голени не несет такой функциональной нагрузки, как большеберцовая. Последняя имеет проксимальный и дистальный эпифизы.

Проксимальный (верхний) участвует в формировании сустава. Верхний отдел кости образует большеберцовое плато, состоящее из двух частей. Медиальный мыщелок бедренной кости сочленяется с внутренней частью плато, а латеральный мыщелок – с наружной.

Строение коленного сустава является особенным еще и потому, что дополняет устройство третья кость – надколенник.

В народе эта кость часто называется коленной чашечкой. Она не прилежит к суставным поверхностям, однако прикрывает сочленение и выполняет защитную и ограничительную роли.

Хрящи и мениски

Каждое сочленение организма построено по одинаковым принципам. Суставные поверхности костей обязательно покрывает особый тонкий хрящ. Это позволяет сгладить движения, добиться исключения трения между костями. Такой хрящ покрывает и суставные поверхности в коленном суставе. Кроме сглаживания движений, эластичная структура хряща помогает ему амортизировать вертикальные нагрузки.

Особенностью коленного сустава является наличие менисков – особых хрящевых элементов, имеющих полулунную форму. Медиальный и латеральный мениски расположены под соответствующими мыщелками бедренной кости.

Химическое строение менисков несколько отличается от обычного гиалинового хряща. Они имеют более плотную и эластичную консистенцию и способны выдерживать сильные нагрузки.

Функции менисков, участвующих в образовании сустава:

  • Амортизация вертикальных нагрузок.
  • Равномерное распределение падающего на большеберцовую кость веса.
  • Повышение прочности и стабильности сочленения.
  • Увеличение объема движений.
  • Формирование основы для крестообразных связок.
  • Удержание сочленения от переразгибания.

Без менисков сложно представить правильную работу сочленения. Коленный сустав представляет собой комплексный механизм, где повреждение любого из элементов приводит к значительному ограничению функции.

Внутрисуставные связки

Одной из важнейших функций менисков является создание опоры (точки фиксации) для крестообразных связок. Эти соединительнотканные элементы располагаются внутри полости сустава и выполняют важнейшую роль:

Внешние связки

Строение колена невозможно представить и без соединительнотканных структур, покрывающих сустав снаружи. Ими являются коллатеральные связки. Коленный сустав человека покрыт:

Коленный сустав человека не зря окружен таким количеством мощнейших связочных элементов. Все перечисленные структуры призваны дополнить функцию такого образования, как капсула сустава.

Капсула сустава

Важнейшим элементом любого сочленения является его капсула. Эта структура выполняет следующие функции:

Несмотря на внушительные размеры капсулы, она в большей своей части является достаточно тонкой структурой. Это компенсируется описанными выше связками колена.

Читайте так же:  Заболевание связок тазобедренного сустава

Клиническая значимость капсулы крайне велика. При ее повреждениях возможны не только многочисленные травмы сочленения – от ушибов до вывихов, но и проникновение инфекции с развитием гнойного артрита.

Внутренней частью капсулы является синовиальная мембрана. Она покрывает все элементы сочленения изнутри, окутывает крестообразные связки и формирует особые складки – синовиальные сумки. Некоторые из них все же являются ограниченными полостями, не связанными с общей полостью.

Синовиальные сумки

Внутренняя оболочка капсулы переходит на многочисленные элементы сустава с формированием различных заворотов, карманов и сумок. Некоторые из них не имеют значимой клинической роли, другие выполняют функцию амортизаторов и сглаживают движения в сочленении.

13 заворотов внутри полости сочленения увеличивают её объем, позволяют в достаточном количестве циркулировать синовиальной жидкости, а при развитии воспаления являются местом скопления патологического экссудата.

Коленный сустав имеет следующие синовиальные карманы:

Перечисленные карманы располагаются внутри полости сочленения. Снаружи от нее имеются другие особые полости — сумки. Коленный сустав имеет следующие синовиальные сумки:

  • Поднаколенниковая.
  • Подкожная преднадколенниковая.
  • Подфасциальная преднадколенниковая.
  • Подапоневровротическая преднадколенниковая.
  • Глубокая поднадколенниковая.
  • Подколенное углубление.
  • Подсухожильная сумка медиальной икроножной мышцы.
  • Сумка полуперепончатой мышцы – сумка Броди.

Не все полости сообщаются с капсулой сочленения, это обусловлено индивидуальными анатомическими особенностями.

Костные и связочные структуры являются неподвижными элементами любого сустава в организме. За функцию подвижных сочленений отвечают окружающие их мышцы. Это касается и такого крупного элементу костно-суставной системы, как коленный сустав.

Какие мышцы приводят крупнейшее сочленение ног в движение? Они подразделяются на 3 категории.

Передняя группа, ответственная за сгибание колена:

Внутренняя группа – мышцы, приводящие бедро к телу:

  • Тонкая мышца – начинаясь от лобковой кости, этот небольшой пучок мышечных волокон достигает бугристости на большеберцовой кости.
  • Больная приводящая мышца – этот пучок волокон имеет довольно крупный размер. Он начинается на нижней поверхности тазовой кости и идет к коленному суставу. Вместе с полусухожильной и портняжной мышцей образует сухожилие, называемое поверхностной гусиной лапкой.

Мышцы-разгибатели на задней поверхности сочленения:

  • Двуглавая мышца бедра – начинается двумя головками от седалищной кости и бедра и направляется к малоберцовой кости в области проксимального эпифиза.
  • Полусухожильная мышца – находится очень близко вместе с предыдущей мышцей, начинается в области седалищного бугра, формирует поверхностную гусиную лапку.
  • Полуперепончатая мышца – начинается на седалищной кости и прикрепляется к фасции подколенной мышцы, формирует глубокую гусиную лапку.

Все эти структуры позволяют осуществлять колену большой объем движений.

Форма и движения

Разобрав особенности анатомии сочленения, можно выделить его основные характеристики. По форме коленный сустав является мыщелковым, блоковидным.

Форма колена обусловливает его роль в организме и максимальную амплитуду движений во всех плоскостях. Возможные движения:

  • Сгибание на 130 градусов. При пассивном движении возможно на 160 градусов.
  • Разгибание на 10–15 градусов.
  • Небольшая супинация – вращение кнаружи, пронация – вращение кнаружи.

Такая амплитуда обеспечивает плавную ходьбу и бег, позволяет совершать различные по объему движения и при этом удерживает сустав в стабильном состоянии тела без чрезмерных перегрузок.

Кровоснабжение

Кровоснабжение коленного сустава осуществляется благодаря крупной подколенной артерии. Этот сосуд является продолжением глубокой артерии бедра и находится на задней поверхности сочленения.

Артерия разделяется на ряд крупных веточек, окружающих сочленение со всех сторон. Такое ветвление позволяет обеспечить крупный элемент опорно-двигательного аппарата достаточным количеством кислорода и питательных веществ.

Венозная кровь собирается от тканей сочленения в венулы, которые также образуют венозную сеть. Она объединяется в подколенную вену, являющуюся одной из частей системы глубоких вен нижней конечности.

Клиническая роль

Говоря об анатомии колена, нельзя не упомянуть о роли его строения в клинике различных заболеваний коленных суставов.

Наличие крупных костных структур и покрывающего их хряща объясняет развитие в колене такого заболевания, как деформирующий артроз. При возрастающих на сустав нагрузках происходит следующее:

  • Повреждается ткань суставного хряща.
  • Микротрещины в хряще являются источником воспаления.
  • Воспалительный процесс приводит к разрастанию костной ткани.
  • Происходит деформация тканей.

Проникновение в синовиальную полость инфекции провоцирует развитие гнойного артрита, а многочисленные карманы и сумки предрасполагают к формированию гнойных затеков.

Наличие хрупких менисков и крестообразных связок объясняет многочисленные повреждения мениска. Особенно часто в патологический процесс вовлекаются латеральный мениск и передняя крестообразная связка.

Обильное кровоснабжение сустава объясняет частое развитие в этой области аутоиммунных процессов, приводящих к артриту.

Все перечисленные особенности анатомии должен учитывать лечащий врач для получения четкой клинической картины патологического процесса у к аждого больного .

Анатомическое строение коленного сустава и функции его элементов и структур

Коленный сустав – сложное по строению, крупное, одно из самых важных сочленений в организме. Он каждый день претерпевает значительные нагрузки – сгибается и разгибается, выдерживает вес тела. Чтобы понять механизм нарушения его работы, нужно не только рассмотреть колено вживую или по фото – важно знать анатомию.

Строение коленного сустава – костные структуры

Коленный сустав образован объемными трубчатыми костями – бедренной, большеберцовой. Первая находится сверху, вторая – под ней. Дополняет устройство колена надколенник, это – малая косточка круглой формы, по-другому ее нередко называют коленной чашечкой.

Характеристики основных костей таковы:

Важно знать! «Эффективное и доступное средство от боли в суставах реально помогает. » Читать далее.

  • Бедренная – самая крупная составляющая опорно-двигательного аппарата, способная держать много мышечных волокон. Именно ее нижняя часть (дистальная) формирует человеческое колено. Чтобы соединиться со второй костью, на бедренной предусмотрены медиальный и латеральный мыщелки.
  • Большеберцовая – принадлежит к костной структуре голени наряду с малоберцовой. В верхней зоне имеет эпифизы – проксимальный, дистальный. Первый образует большеберцовое плато, с внешней и внутренней частью которого соединяются мыщелки бедренной кости.

У мыщелков есть еще одна задача – они формируют «коридор» или «канал», по которому в процессе ходьбы и других движений перемещается надколенник. Правильное название канала – пателлофеморальное углубление.

Хрящевая ткань и мениски

Все суставные поверхности покрыты тонкой хрящевой прослойкой. Это – гиалиновый хрящ коленного сустава, который отвечает за амортизационную функцию. Он не дает конечности страдать от резких движений, ударов, сглаживает трение и вертикальные нагрузки (именно из-за разрушения хряща появляются боли и прочие неприятные ощущения при артрозе). Толщина хряща в норме – около 4 мм, он однороден по структуре, имеет гладкую поверхность.

Читайте так же:  Гнойный бурсит локтевого сустава лечение

Также строение коленей дополняется менисками – прочными хрящевыми элементами, которые находятся под мыщелками и называются соответственно. На вид они похожи на гиалиновые хрящи, но более плотные. Без менисков невозможно придать равновесие конечности, ведь они помогают распределить нагрузку на ногу по всему плато большеберцовой кости. Основная задача этих структур – не допустить превышения нагрузок на одной из сторон плато, и для этого они толще на периферии, чем в центре. Травмы и другие поражения менисков приводят к быстрому износу всего суставного аппарата.

Структура связок

Анатомия коленного сустава включает не только твердые структуры, но и мягкие ткани. Так, внутри суставной полости и на внешней ее стороне есть связки – образования из соединительнотканных клеток. Их работа заключается в удерживании костей друг с другом, в предотвращении разболтанности сочленения и недопущения движения его в стороны.

Связок у коленного сустава несколько. Внутри самого колена есть такие связки:

  • Передняя крестообразная. Берет начало от наружного мыщелка бедра, доходит до передней части внутреннего мениска. Она не допускает избыточного разгибания.
  • Задняя крестообразная. Направлена от второго мыщелка к латеральному мениску, по размеру намного меньше передней. Ее роль – предотвращение сильного сгибания нижней конечности.
  • Поперечная. Идет от одного мениска к другому, предназначается для еще большего упрочнения всей «конструкции».

С наружной стороны тоже есть свои связки – коллатеральные. Средняя (медиальная) является защитой от вывиха сочленения, латеральная поддерживает заднюю часть сустава. Имеется также подколенная связка и собственная связка надколенника, которые дополняют функции остальных.

Мышечный аппарат

Активность ноге придают мышечные волокна, которые объединяются в группы. Существуют сгибатели, которые помогают согнуть коленный сустав при движении, они расположены на задней части бедра и ниже. Также есть разгибатели – мышцы, которые подводят бедро назад и проходят по передней части ноги.

Самой крупной является четырехглавая мышца, которая расположена на бедренной области. Передняя часть бедра как раз сформирована этой мышцей, а последняя, в свою очередь, состоит из 4 мышечных пучков, окруженных фасциями (пленками). Рядом проходит портняжная мышечная группа, которая идет до верхней части большеберцовой кости.

Прочие мышцы ноги, помогающие фиксировать колено:

  • Тонкая. Пролегает от лобка до большеберцового плато.
  • Большая приводящая. От таза идет по передней части ноги непосредственно к суставной капсуле.
  • Двуглавая. От седалищной кости направлена к малоберцовой.
  • Полусухожильная. Располагается параллельно предыдущей.
  • Полуперепончатая. Крепится к оболочке подколенной мышцы.

Синовиальные сумки

Элементы колена настолько многочисленны, что перечислить их сложно. Важнейшая роль в работе нижних конечностей принадлежит сумкам коленного сустава – щелевидным полостям, ограниченным синовиальной оболочкой. Внутри их находится жидкость, называемая синовиальной (внутрисуставной).

У детей количество сумок меньше, чем у взрослых – с возрастом оно растет. Размеры этих полостей также увеличиваются, ведь аппарат конечности вынужден приспосабливаться под условия существования. У людей число сумок может быть разным, часть из них соединяются с полостью сочленения и «питаются» его жидкостью.

Вот основные синовиальные сумки коленного сустава:

  • Поднадколенниковая;
  • Преднадколенниковая подкожная и фасциальная;
  • Глубокая надколенниковая;
  • Наднадколенниковая;
  • Подколенная;
  • Подсухожильная;
  • Сумка Броди и т.д.

Сумки отвечают за улучшение скольжения костных поверхностей и движения мышц, а также за питание околосуставной клетчатки. Поскольку их патологии очень распространены, то при диагностике уделяют особенное внимание размерам, наличию припухлости, состоянию жидкости и прочим важным показателям.

Суставная капсула

Строение коленного сустава человека невозможно точно описать без суставной капсулы. Она предназначается для соединения воедино всех многочисленных элементов сочленения. Прочие задачи капсулы:

  • Предохранение от сильного сгибания, разгибания.
  • Поддержание нужного объема внутрисуставной жидкости, которая питает ткани хрящей.
  • Обеспечение определенной формы сустава.
  • Защита от травм, любых внешних негативных воздействий.

Капсула довольно тонкая, но свои функции осуществляет в полной мере. Это обеспечивается благодаря ее особенному строению. Внутри в ней есть синовиальная оболочка, которая и вырабатывает синовиальную жидкость – густую белую массу. Жидкость состоит из полисахарида гиалуроната и ряда других веществ. Именно этот полисахарид откладывается в хрящах и поддерживает их форму и толщину.

При возникновении воспаления в суставе синовиальная оболочка берет удар на себя – она ограничивает зону поражения и не дает ей распространяться дальше. На синовиальной оболочке есть ворсинки, которые усиливают продукцию жидкости. Снаружи капсула состоит из фиброзного слоя, представленного волокнами коллагена. Функция этой оболочки – придание прочности сочленению.

Кровоснабжение и иннервация

Нервные волокна в области колена сложные, переплетаются между собой. За строение колена человека и обеспечение его чувствительности отвечают нервные стволы – малоберцовый, ветви седалищного, большеберцовый, а также разнообразные их ответвления и корешки. Нервы проходят внутри мышц, в менисках – по периферии, проникая внутрь. Если нервы будут повреждены, нарушается работа всего сочленения.

Видео (кликните для воспроизведения).

Питающих крупных артерий в этой анатомической зоне организма четыре – бедренная, передняя большеберцовая, глубокая, подколенная. Они соединяются на определенных участках и формируют 13 сплетений. Если один из сосудов будет поврежден, его задачи на себя возьмут другие. Отводят кровь поверхностные и глубокие вены. Заболевания кровеносных сосудов со временем отражаются на качестве гиалиновых хрящей и приводят к поражению всего колена. Лечением заболеваний сустава занимаются ортопеды, неврологи, хирурги.

Источники


  1. Вологодина, Н. В. Артрит. Лечение народными средствами / Н. В. Вологодина. — М. : Феникс, 2006. — 256 c.

  2. Избранные лекции по клинической ревматологии. — М. : Медицина, 2011. — 272 c.

  3. Барчаи, Е. Анатомия для художников / Е. Барчаи. — М. : Эксмо, 2007. — 344 c.
  4. Мазуров, В. И. Подагра / В. И. Мазуров, М. С. Петрова, И. Б. Беляева. — М. : Феникс, 2009. — 128 c.
  5. Сергей, Владимирович Попов Реология крови при адъювантном артрите / Сергей Владимирович Попов. — Москва: СПб. [и др. ] : Питер, 2011. — 725 c.
Коленный сустав строение и функции
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here