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 - место где соединяются кости человека. Суставы необходимы для обеспечения подвижности соединений костей, а также они обеспечивают механическую поддержку.
Образованы суставы суставными поверхностями эпифизов костей, которые покрыты гиалиновым хрящем, суставной полостью, в которой содержится небольшое количество синовиальной жидкости, а также суставной сумкой и синовиальной оболочкой. Кроме того, коленный сустав содержит мениски, которые представляют собой хрящевые образования, обладающие амортизирующим эффектом.
Суставные поверхности имеют покрытие, состоящее из гиалинового или волокнистого суставного хряща, толщина которого составляет от 0,2 до 0,5 мм. Гладкость достигается за счёт постоянного трения, при этом хрящ играет роль амортизатора.
Суставная капсула (суставная сумка) покрыта наружной фиброзной мембраной и внутренней синовиальной мембраной и имеет соединение с соединяющимися костями у краев суставных поверхностей, при этом она закрывает герметично суставную полость, тем самым защищая ее от внешних воздействий. Наружный слой суставной капсулы намного прочнее внутреннего, так как состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, волокна которой расположены продольно. В некоторых случаях суставная капсула имеет соединение при помощи связок. Внутренний слой суставной капсулы состоит из синовиальной мембраны, ворсинки которой вырабатывают синовиальную жидкость, которая обеспечивает увлажнение сустава, уменьшает трение и питает сустав. В данной части сустава больше всего нервов.
Суставы окружают околосуставные ткани, к которым относят мышцы, связки, сухожилия, сосуды и нервы.
Связки суставов состоят из плотной ткани, они необходимы для контроля амплитуды движения суставов и располагаются на наружной стороне суставной капсулы, за исключением коленного и тазобедренного суставов, где связи находятся также внутри, обеспечивая дополнительную прочность.
Кровоснабжение суставов происходит по суставной артериальной сети, в которую входит от 3 до 8 артерий. Иннервация суставов обеспечивается спинномозговыми и симпатическими нервами. Иннервацию имеют все элементы сустава, за исключением гиалинового хряща.
Суставы классифицируются функционально и структурно.
Структурная классификация суставов разделяет суставы по типу соединений костей, а функциональная классификация суставов разделяет суставы по способам двигательных функций.
Структурная классификация суставов делит их по типу соединительной ткани.
Существует три вида суставов по структурной классификации :
- Волокнистые суставы - имеют плотную регулярную соединительную ткань, богатую коллагеновыми волокнами.
- Хрящевые суставы - соединения образованы хрящевой тканью.
- Синовиальные суставы - кости в данном типе суставов имеют полости и соединяются плотной нерегулярной соединительной тканью, образующей суставную капсулу, которая как правило имеет дополнительные связки.
Функциональная классификация суставов делит суставы на следующие типы:
- Синартрозные суставы - суставы, которые почти полностью лишены подвижности. Большинство из синартрозных суставов это волокнистые суставы. Они например соединяют кости черепа.
- Амфиартрозные суставы - суставы, которые обеспечивают умеренную подвижность скелета. К таким суставам можно отнести например межпозвоночные диски. Данные суставы являются хрящевыми суставами.
- Диартрозные суставы - суставы, которые обеспечивают свободное движение соединений. К таким суставам относят плечевой сустав, бедренный сустав, локтевой сустав и другие подобные. Данные суставы имеют синовиальное соединение. При этом диартрозные суставы подразделяются на шесть подгрупп в зависимости от типа движения: шаровидные суставы, ореховидные (чашеобразные) суставы, блоковидные (шарнирные) суставы, поворотные суставы, мыщелковые суставы, суставы, соединяющие по взаимной рецепции.
Также суставы делятся по количеству осей движения: моноосевые суставы , двухосевые суставы и многоосевые суставы . Делятся суставы также по одной, двум и трем степенями свободы. Также суставы делят по типу суставных поверхностей: плоские, выпуклые и вогнутые.
Существует разделение суставов по их анатомическому строению или по биомеханическим свойствам. В данном случае суставы делят на простые и сложные, все зависит от количества костей, которые участвуют в строении сустава.
- Простой сустав - имеет две подвижные поверхности. К простым суставам можно отнести плечевой сустав и тазобедренный сустав.
- Сложный сустав - сустав, который имеет три или более подвижные поверхности. К такому суставу можно отнести лучезапястный сустав.
- Сложносочлененный сустав - данный сустав имеет две или более подвижные поверхности, а также суставной диск или мениск. К такому суставу можно отнести коленный сустав.
Анатомически суставы делятся на следующие группы:
- Суставы рук
- Лучезапястные суставы
- Локтевые суставы
- Подмышечным суставы
- Грудинноключичные суставы
- Позвонковые суставы
- Височно-нижнечелюстные суставы
- Крестцово-подвздошные суставы
- Тазобедренные суставы
- Коленные суставы
- Стопные суставы
Болезни суставов
Заболевания суставов называется артропатия . Когда расстройство суставов сопровождается воспалением одного или нескольких суставов это называется артритом . При этом когда в воспалительный процесс включаются несколько суставов, заболевание носит название полиоартрит , а когда воспаляется один сустав это называется моноартрит .
Главной причиной инвалидности у людей старше 55 лет являются артриты. Артрит бывает нескольких форм, каждая из которых вызвана различными причинами. Наиболее распространенной формой артрита является остеоартрит или дегенеративное заболевание суставов, которое возникает в результате травмы сустава, его инфицирования, либо в результате старости. Также согласно проведенным исследованиям стало известно, что неправильное анатомическое развитие также является причиной раннего развития остеоартрита.
Другие формы артрита, такие как ревматоидный артри т и псориатический артрит являются результатом аутоиммунных заболеваний.
Септический артрит вызывается инфекцией суставов.
Подагрический артрит вызывается отложением кристаллов мочевой кислоты в суставе, что вызывает последующее воспаление сустава.
Псевдоподагра характеризуется образованием с отложением ромбовидных форм кристаллов пирофосфата кальция в суставе. Данная форма артрита менее распространенная.
Также существует такая патология, как гипермобильность суставов. Данное нарушение наблюдается чаще всего у молодых женщин и характеризуется повышенной подвижностью суставов в результате растяжения суставных связок. При этом движение сустава может колебаться за рамками его анатомических пределов. Связано данное нарушение с структурным изменением коллагена. Он теряет прочность и становится более эластичным, что приводит его к частичной деформации. Считается, что это нарушение наследственное.
Сустав представляет прерывное, полостное, подвижное соединение, или сочленение, articulatio synovialis (греч. arthron - сустав, отсюда arthritis - воспаление сустава).
В каждом суставе различают суставные поверхности сочленяющихся костей, суставную капсулу, окружающую в форме муфты сочленовные концы костей, и суставную полость, находящуюся внутри капсулы между костями.
Суставные поверхности, facies articulares , покрыты суставным хрящом, cartilago articularis, гиалиновым, реже волокнистым, толщиной 0,2-0,5 мм. Вследствие постоянного трения суставной хрящ приобретает гладкость, облегчающую скольжение суставных поверхностей, а вследствие эластичности хряща он смягчает толчки и служит буфером. Суставные поверхности обычно более или менее соответствуют друг другу (конгруэнтны). Так, если суставная поверхность одной кости выпуклая (так называемая суставная головка), то поверхность другой кости соответствующим образом вогнута (суставная впадина).
Суставная капсула, capsula articularis , окружая герметически суставную полость, прирастает к сочленяющимся костям по краю их суставных поверхностей или же несколько отступя от них. Она состоит из наружной фиброзной мембраны, membrana fibrosa, и внутренней синовиальной, membrana synovialis.
Синовиальная мембрана покрыта на стороне, обращенной к суставной полости, слоем эндотелиальных клеток, вследствие чего имеет гладкий и блестящий вид. Она выделяет в полость сустава липкую прозрачную синовиальную жидкость - синовию, synovia, наличие которой уменьшает трение суставных поверхностей. Синовиальная мембрана оканчивается по краям суставных хрящей. Она часто образует небольшие отростки, называемые синовиальными ворсинками, villi synovidles. Кроме того, местами она образует то большей, то меньшей величины синовиальные складки, plicae synovidles, вдвигающиеся в полость сустава. Иногда синовиальные складки содержат значительное количество врастающего в них снаружи жира, тогда получаются так называемые жировые складки, plicae adiposae, примером которых могут служить plicae alares коленного сустава. Иногда в утонченных местах капсулы образуются мешкообразные выпячивания или вывороты синовиальной мембраны - синовиальные сумки, bursae synovidles, располагающиеся вокруг сухожилий или под мышцами, лежащими вблизи сустава. Будучи выполнены синовией, эти синовиальные сумки уменьшают трение сухожилий и мышц при движениях.
Суставная полость, сavitas articularis , представляет герметически закрытое щелевидное пространство, ограниченное суставными поверхностями и синовиальной мембраной. В норме оно не является свободной полостью, а выполнено синовиальной жидкостью, которая увлажняет и смазывает суставные поверхности, уменьшая трение между ними. Кроме того, синовия играет роль в обмене жидкости и в укреплении сустава благодаря сцеплению поверхностей. Она служит также буфером, смягчающим сдавление и толчки суставных поверхностей, так как движение в суставах - это не только скольжение, но и расхождение суставных поверхностей. Между суставными поверхностями имеется отрицательное давление (меньше атмосферного). Поэтому их расхождению препятствует атмосферное давление. (Этим объясняется чувствительность суставов к колебаниям атмосферного давления при некоторых заболеваниях их, из-за чего такие больные могут предсказывать ухудшение погоды.)
При повреждении суставной капсулы воздух попадает в полость сустава, вследствие чего суставные поверхности немедленно расходятся. В обычных условиях расхождению суставных поверхностей, кроме отрицательного давления в полости, препятствуют также связки (внутри- и внесуставные) и мышцы с заложенными в толще их сухожилий сесамовидными костями.
Связки и сухожилия мышц составляют вспомогательный укрепляющий аппарат сустава. В ряде суставов встречаются добавочные приспособления, дополняющие суставные поверхности, - внутрисуставные хрящи; они состоят из волокнистой хрящевой ткани и имеют вид или сплошных хрящевых пластинок - дисков, disci articulares, или несплошных, изогнутых в форме полумесяца образований и потому называемых менисками, menisci articulares (meniscus, лат. - полумесяц), или в форме хрящевых ободков, labra articularia (суставные губы). Все эти внутрисуставные хрящи по своей окружности срастаются с суставной капсулой. Они возникают в результате новых функциональных требований как реакция на усложнение и увеличение статической и динамической нагрузки. Они развиваются из хрящей первичных непрерывных соединений и сочетают в себе крепость и эластичность, оказывая сопротивление толчкам и содействуя движению в суставах.
Биомеханика суставов. В организме живого человека суставы играют тройную роль:
- они содействуют сохранению положения тела;
- участвуют в перемещении частей тела в отношении друг друга и
- являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.
Так как в процессе эволюции условия для мышечной деятельности были различными, то и получились сочленения различных формы и функции.
По форме суставные поверхности могут рассматриваться как отрезки геометрических тел вращения: цилиндра, вращающегося вокруг одной оси; эллипса, вращающегося вокруг двух осей, и шара - вокруг трех и более осей. В суставах движения совершаются вокруг трех главных осей.
Различают следующие виды движений в суставах:
- Движение вокруг фронтальной (горизонтальной) оси - сгибание (flexio), т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание (extensio), т. е. увеличение этого угла.
- Движения вокруг сагиттальной (горизонтальной) оси - приведение (adductio), т. е. приближение к срединной плоскости, и отведение (abductio), т. е. удаление от нее.
- Движения вокруг вертикальной оси, т. е. вращение (rotatio): кнутри (pronatio) и кнаружи (supinatio).
- Круговое движение (circumductio), при котором совершается переход с одной оси на другую, причем один конец кости описывает круг, а вся кость - фигуру конуса.
Возможны и скользящие движения суставных поверхностей, а также удаление их друг от друга, как это, например, наблюдается при растягивании пальцев. Характер движения в суставах обусловливается формой суставных поверхностей. Объем движения в суставах зависит от разности в величине сочленяющихся поверхностей. Если, например, суставная ямка представляет по своему протяжению дугу в 140°, а головка в 210°, то дуга движения будет равна 70°. Чем больше разность площадей суставных поверхностей, тем больше дуга (объем) движения, и наоборот.
Движения в суставах, кроме уменьшения разности площадей сочленовных поверхностей, могут ограничиваться еще различного рода тормозами, роль которых выполняют некоторые связки, мышцы, костные выступы и т. п. Так как усиленная физическая (силовая) нагрузка, вызывающая рабочую гипертрофию костей, связок и мышц, приводит к разрастанию этих образований и ограничению подвижности, то у различных спортсменов замечается разная гибкость в суставах в зависимости от вида спорта. Например, плечевой сустав имеет больший объем движений у легкоатлетов и меньший у тяжелоатлетов.
Если тормозящие приспособления в суставах развиты особенно сильно, то движения в них резко ограничены. Такие суставы называют тугими. На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи, увеличивающие разнообразие движений. Так, в височно-нижнечелюстном суставе, относящемся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, благодаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода движения.
Классификацию суставов можно проводить по следующим принципам:
- по числу суставных поверхностей,
- по форме суставных поверхностей и
- по функции.
По числу суставных поверхностей различают:
- Простой сустав (art. simplex) , имеющий только 2 суставные поверхности, например межфаланговые суставы.
- Сложный сустав (art. composite) , имеющий более двух сочленовных поверхностей, например локтевой сустав. Сложный сустав состоит из нескольких простых сочленений, в которых движения могут совершаться отдельно. Наличие в сложном суставе нескольких сочленений обусловливает общность их связок.
- Комплексный сустав (art. complexa) , содержащий внутрисуставной хрящ, который разделяет сустав на две камеры (двухкамерный сустав). Деление на камеры происходит или полностью, если внутрисуставной хрящ имеет форму диска (например, в височно-нижнечелюстном суставе), или неполностью, если хрящ приобретает форму полулунного мениска (например, в коленном суставе).
- Комбинированный сустав представляет комбинацию нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно друг от друга, но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы и др. Так как комбинированный сустав представляет функциональное сочетание двух или более анатомически отдельных сочленений, то этим он отличается от сложного и комплексного суставов, каждый из которых, будучи анатомически единым, слагается из функционально различных соединений.
По форме и по функции классификация проводится следующим образом.
Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения. Количество же осей, вокруг которых происходят движения в данном суставе, зависит от формы его сочленовных поверхностей. Так, например, цилиндрическая форма сустава позволяет производить движение лишь вокруг одной оси вращения. При этом направление данной оси будет совпадать с осью расположения самого цилиндра: если цилиндрическая головка стоит вертикально, то и движение совершается вокруг вертикальной оси (цилиндрический сустав); если же цилиндрическая головка лежит горизонтально, то и движение будет совершаться вокруг одной из горизонтальных осей, совпадающих с осью расположения головки, - например, фронтальной (блоковидный сустав). В противоположность этому шаровидная форма головки дает возможность производить вращение вокруг множества осей, совпадающих с радиусами шара (шаровидный сустав). Следовательно, между числом осей и формой сочленовных поверхностей имеется полное соответствие: форма суставных поверхностей определяет характер движений сустава и, наоборот, характер движений данного сочленения обусловливает его форму (П. Ф. Лесгафт).
Можно наметить следующую единую анатомо-физиологическую классификацию суставов .
Одноосные суставы.
Цилиндрический сустав, art. trochoidea. Цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси - вращение, rotatio; такой сустав называют также вращательным.
Блоковидный сустав, ginglymus (пример - межфаланговые сочленения пальцев). Блоковидная суставная поверхность его представляет собой поперечно лежащий цилиндр, длинная ось которого лежит поперечно, во фронтальной плоскости, перпендикулярно длинной оси сочленяющихся костей; поэтому движения в блоковидном суставе совершаются вокруг этой фронтальной оси (сгибание и разгибание). Направляющие бороздка и гребешок, имеющиеся на сочленовных поверхностях, устраняют возможность бокового соскальзывания и способствуют движению вокруг одной оси.
Если направляющая бороздка блока располагается не перпендикулярно к оси последнего, а под некоторым углом к ней, то при продолжении ее получается винтообразная линия. Такой блоковидный сустав рассматривают как винтообразный (пример - плечелоктевой сустав). Движение в винтообразном суставе такое же, как и в чисто блоковидном сочленении. Согласно закономерностям расположения связочного аппарата, в цилиндрическом суставе направляющие связки будут располагаться перпендикулярно вертикальной оси вращения, в блоковидном суставе - перпендикулярно фронтальной оси и по бокам ее. Такое расположение связок удерживает кости в их положении, не мешая движению.
Двухосные суставы.
Эллипсовидный сустав, articuldtio ellipsoidea (пример - лучезапястный сустав). Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая. Они обеспечивают движения вокруг 2 горизонтальных осей, перпендикулярных друг другу: вокруг фронтальной - сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной - отведение и приведение. Связки в эллипсовидных суставах располагаются перпендикулярно осям вращения, на их концах.
Мыщелковый сустав, articulatio condylaris (пример - коленный сустав). Мыщелковый сустав имеет выпуклую суставную головку в виде выступающего округлого отростка, близкого по форме к эллипсу, называемого мыщелком, condylus, отчего и происходит название сустава. Мыщелку соответствует впадина на сочленовной поверхности другой кости, хотя разница в величине между ними может быть значительной.
Мыщелковый сустав можно рассматривать как разновидность эллипсовидного, представляющую переходную форму от блоковидного сустава к эллипсовидному. Поэтому основной осью вращения у него будет фронтальная. От блоковидного мыщелковый сустав отличается тем, что имеется большая разница в величине и форме между сочленяющимися поверхностями. Вследствие этого в отличие от блоковидного в мыщелковом суставе возможны движения вокруг двух осей. От эллипсовидного сустава он отличается числом суставных головок.
Мыщелковые суставы имеют всегда два мыщелка, расположенных более или менее сагиттально, которые или находятся в одной капсуле (например, два мыщелка бедренной кости, участвующие в коленном суставе), или располагаются в разных суставных капсулах, как в атлантозатылочном сочленении. Поскольку в мыщелковом суставе головки не имеют правильной конфигурации эллипса, вторая ось не обязательно будет горизонтальной, как это характерно для типичного эллипсовидного сустава; она может быть и вертикальной (коленный сустав). Если мыщелки расположены в разных суставных капсулах, то такой мыщелковый сустав близок по функции к эллипсовидному (атлантозатылочное сочленение). Если же мыщелки сближены и находятся в одной капсуле, как, например, в коленном суставе, то суставная головка в целом напоминает лежачий цилиндр (блок), рассеченный посередине (пространство между мыщелками). В этом случае мыщелковый сустав по функции будет ближе к блоковидному.
Седловидный сустав, art. selldris (пример - запястно-пястное сочленение I пальца). Сустав этот образован 2 седловидными сочленовными поверхностями, сидящими «верхом» друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперек другой. Благодаря этому в нем совершаются движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: фронтальной (сгибание и разгибание) и сагиттальной (отведение и приведение). В двухосных суставах возможен также переход движения с одной оси на другую, т. е. круговое движение (circumductio).
Многоосные суставы.
Шаровидные. Шаровидный сустав, art. spheroidea (пример - плечевой сустав). Одна из суставных поверхностей образует выпуклую, шаровидной формы головку, другая - соответственно вогнутую суставную впадину.
Теоретически движение может совершаться вокруг множества осей, соответствующих радиусам шара, но практически среди них обыкновенно различают три главные оси, перпендикулярные друг другу и пересекающиеся в центре головки:
- поперечную (фронтальную), вокруг которой происходит сгибание, flexio, когда движущаяся часть образует с фронтальной плоскостью угол, открытый кпереди, и разгибание, extensio, когда угол будет открыт кзади;
- переднезаднюю (сагиттальную), вокруг которой совершаются отведение, abductio, и приведение, adductio;
- вертикальную, вокруг которой происходит вращение, rotatio, внутрь, pronatio, и наружу, supinatio.
При переходе с одной оси на другую получается круговое движение, circumductio. Шаровидный сустав - самый свободный из всех суставов. Так как величина движения зависит от разности площадей суставных поверхностей, то суставная ямка в таком суставе мала сравнительно с величиной головки. Вспомогательных связок у типичных шаровидных суставов мало, что определяет свободу их движений.
Разновидность шаровидного сочленения - чашеобразный сустав , art. cotylica (cotyle, греч.- чаша). Суставная впадина его глубока и охватывает большую часть головки. Вследствие этого движения в таком суставе менее свободны, чем в типичном шаровидном суставе; образец чашеобразного сустава мы имеем в тазобедренном суставе, где такое устройство способствует большей устойчивости сустава.
Плоские суставы, art. plana (пример - artt. intervertebrales), имеют почти плоские суставные поверхности. Их можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом, поэтому движения в них совершаются вокруг всех трех осей, но объем движений вследствие незначительной разности площадей суставных поверхностей небольшой. Связки в многоосных суставах располагаются со всех сторон сустава.
Тугие суставы - амфиартрозы. Под этим названием выделяется группа сочленений с различной формой суставных поверхностей, но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в частности короткие укрепляющие связки (пример - крестцово-подвздошный сустав). Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом, что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами - амфиартрозами (BNA). Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения между костями. К этим суставам можно отнести также плоские суставы, art. plana, у которых, как отмечалось, плоские суставные поверхности равны по площади. В тугих суставах движения имеют скользящий характер и крайне незначительны.
В каждом суставе различают основные элементы и добавочные образования.
К основным элементам относятся суставные поверхности соединяющихся костей, суставная капсула, окружающая концы костей и суставная полость, находящаяся внутри капсулы.
1) Суставные поверхности соединяющихся костей обычно покрыты гиалиновой хрящевой тканью (cartilago articularis), и, как правило, соответствуют друг другу. Если на одной кости поверхность выпуклая (суставная головка), то на другой она соответственно вогнутая (суставная впадина). Суставной хрящ лишен кровеносных сосудов и надхрящницы. Он состоит на 75-80% из воды, и 20-25% массы приходится на сухое вещество, около половины которого составляет коллаген, соединенный с протеогликанами. Первый придает хрящу прочность, вторые – упругость. Суставной хрящ защищает суставные концы костей от механических воздействий, уменьшая давление и равномерно распределяя его по поверхности.
2 ) Суставная капсула (capsula articularis), окружающая суставные концы костей, прочно срастается с надкостницей и образует замкнутую суставную полость. Капсула состоит из двух слоев: наружного-фиброзного и внутреннего - синовиального. Наружный слой представлен толстой прочной фиброзной мембраной, образованной волокнистой соединительной тканью, коллагеновые волокна которой направлены преимущественно продольно. Внутренний слой суставной капсулы образован тонкой гладкой блестящей синовиальной мембраной. Синовиальная мембрана состоит из плоской и ворсинчатой частей. Последняя имеет множество небольших выростов, обращенных в полость сустава,- синовиальные ворсинки , очень богатые кровеносными сосудами. Количество ворсинок и складок синовиальной оболочки прямо пропорционально степени подвижности сустава. Клетки внутреннего синовиального слоя выделяют специфическую, вязкую, прозрачную жидкость желтоватого цвета - синовию.
3) Синовия (synovia) увлажняет суставные поверхности костей, уменьшает трение между ними и является питательной средой для суставного хряща. По своему составу синовия близка к плазме крови, но содержит меньше белка и обладает большей вязкостью (вязкость в усл. ед.: синовия - 7, а плазма крови- 4,7). Она содержит 95% воды, остальная часть – белки (2,5%), углеводы (1,5%) и соли (0,8%). Количество ее зависит от функциональной нагрузки, падающей на сустав. Даже в таких крупных суставах, как коленный и тазобедренный, ее количество не превышает в среднем 2-4 мл у человека.
4) Суставная полость (cavum articulare) находится внутри суставной капсулы и заполнена синовией. Форма суставной полости зависит от формы сочленяющихся поверхностей, наличия вспомогательных приспособлений и связок. Особенностью суставной капсулы является то, что давление в ней ниже атмосферного.
СУСТАВ
Основные элементы Добавочные образования
1.Суставные поверхности 1.Суставные диски и мениски
соединяющихся костей 2.Суставные связки
2.Суставная капсула 3.Суставная губа
3.Суставная полость 4.Синовиальные сумки и влагалища
К добавочным образованиям сустава относятся:
1) Суставные диски и мениски (discus et meniscus articularis). Они построены из волокнистого хряща и расположены в полости сустава между соединяющимися костями. Так, например, мениски имеются в коленном суставе, а диск - в височно-челюстном. Они как бы сглаживают неровности сочленяющихся поверхностей, делают их конгруэнтными, амортизируют сотрясения и толчки при передвижении.
2) Суставные связки (ligamentum articularis). Oни построены из плотной соединительной ткани и могут располагаться как снаружи, так и внутри суставной полости. Суставные связки укрепляют сустав и ограничивают размах движения.
3) Суставная губа (labium articularis) состоит из хрящевой ткани, располагается в виде кольца вокруг суставной впадины и увеличивает ее размер. Суставную губу имеют плечевой и тазобедренный суставы.
4) К вспомогательным образованиям суставов относятся так же синовиальные сумки (bursa synovialis) и синовиальные влагалища (vagina synovialis) – небольшие полости, образованные синовиальной мембраной и заполненные синовиальной жидкостью.
Оси и виды движения в суставах
Движения в суставах совершаются вокруг трех взаимно перпендикулярных осей.
Вокруг фронтальной оси возможно:
А) сгибание (flexio ) , т.е. уменьшение угла между соединяющимися костями;
Б) разгибание (extensio ) , т.е. увеличение угла между соединяющимися костями.
Вокруг сагиттальной оси возможно:
А) отведение (abductio ) , т.е. удаление конечности от тела;
Б) приведение (adductio ) , т.е. приближение конечности к телу.
Вокруг продольной оси возможно вращение (rotatio):
А) пронация (pronatio ), т.е. вращение во внутрь;
Б) супинация (supinatio ), т.е. вращение наружу;
В) кружение (circumductio )
Фило-онтогенез соединений костей скелета
У круглоротых и рыб, ведущих водный образ жизни, кости соединены посредством непреравыных соединений (синдесмоз, синхондроз, синостоз). Выход на сушу привел к изменению характера движений, в связи с этим сформировались переходные формы (симфизы) и наиболее подвижные соединения – диартрозы. Поэтому у рептилий, птиц и млекопитающих доминирующим соединением являются суставы.
В соответствии с этим в онтогенезе все соединения костей проходят две стадии развития, напоминающие таковые в филогенезе, вначале непрерывные, затем прерывные (суставы). Вначале на ранней стадии развития плода все кости соединены друг с другом непрерывно, и лишь позднее (на 15-неделе плодного развития у крупного рогатого скота) в местах образования будущих суставов мезенхима, образующая прослойки между костями, рассасывается, образуется щель, заполненная синовией. По краям соединяющихся костей образуется суставная капсула, которая формирует суставную полость. К моменту рождения все виды соединения костей сформированы и новорожденный способен передвигаться. В молодом возрасте суставные хрящи гораздо толще, чем в старом, так как в старости происходит истончение суставных хрящей, изменение состава синовии и даже – может произойти анкилоз сустава, т.е. срастание костей и потеря подвижности.
Классификация суставов
Каждый сустав имеет определенную форму, величину, строение и совершает движения вокруг определенных плоскостей.
В зависимости от этого существуют несколько классификаций суставов: по строению, по форме суставных поверхностей, по характеру движения.
По строению различают следующие виды суставов :
1. Простые (art.simplex) . В их образовании принимают участие суставные поверхности двух костей (плечевой и тазо-бедренный суставы).
2. Сложные (art.composita ). В их формировании принимают участие три и более суставных поверхностей костей (запястный, заплюсневый суставы).
3. Комплексные (art. complexa) c одержат в суставной полости дополнительный хрящ в виде диска или мениска (коленный сустав).
По форме суставных поверхностей различают :
1. Шаровидные суставы (art. spheroidea ). Они характеризуются тем, что поверхность одной из соединяющихся костей имеет форму шара, а поверхность другой - несколько вогнута. Типичный шаровидный сустав- плечевой.
2. Эллипсоидные суставы (art. ellipsoidea ). Имеют суставные поверхности (и выпуклые, и вогнутые) в виде эллипса. Примером такого сустава является затылочно-атлантный сустав.
3. Мыщелковые суставы (art . condylaris ) имеют суставные поверхности в виде мыщелка (коленный сустав).
4. Седловидные суставы (art. sellaris) . Характеризуется тем, что их суставные поверхности напоминают часть поверхности седла. Типичный седловидный сустав - височно-челюстной.
5. Цилиндрические суставы (art. troch oidea ) имеют суставные поверхности в виде отрезков цилиндра, причем одна из них выпуклая, другая - вогнутая. Примером такого сустава является атлантно-осевой сустав.
6. Блоковидные суставы (ginglimus) характеризуются так, что проверхность одной кости имеет углубление, а поверхность другой - направляющий, соответственно углублению, выступ. В качестве примера суставов блоковидной формы можно привести суставы пальцев.
7. Плоские суставы (art. plana) характеризуются тем, что суставные поверхности костей хорошо соответствуют друг другу. Подвижность в них невелика (крестцово-подвздошный сустав).
По характеру движения различают :
1. Многоостные суставы. В них движение возможно по многим осям (сгибание-разгибание, аддукция-абдукция, супинация-пронация). Примером этих суставов могут быть плечевой, тазобедренный суставы.
2. Двуосные суставы. Движение возможно по двум осям, т.е. возможно сгибание-разгибание, аддукция-абдукция. Например, височно-челюстной сустав.
3. Одноосные суставы. Движение происходит вокруг одной оси, т.е. возможно только сгибание-разгибание. Например, локтевой, коленный суставы.
4. Безосные суставы. Не имеют оси вращения и в них возможно лишь скольжение костей по отношению друг к другу. Примером этих суставов может быть крестцово-подвздошный сустав и суставы подъязычной кости, в которых движение крайне ограничено.
5. Комбинированные суставы. Включают два или несколько анатомически изолированных сустава, которые функционируют вместе. Например, запястный и заплюсневый суставы.
Опорно-двигательный аппарат (ОДА) является весьма сложной системой, отвечающей за возможность перемещения тела человека в пространстве. Конструктивно она разделяется на две части – активную (мышцы, связки, сухожилия) и пассивную (кости и суставы).
Интересно! Скелет человека – своеобразный каркас, опора для всех остальных систем организма. У взрослого человека он состоит из 200 костей, соединения которых могут быть как неподвижные, так и подвижные.
Подвижное соединение костей обеспечивают суставы, которых насчитывается 360. По большей части они находятся в позвоночнике, где их количество достигает 147 штук; они обеспечивают сочленение позвонков между собой и с рёбрами.
Основное предназначение суставного соединения, кроме обеспечения подвижности костей, – амортизация, смягчение сотрясений и перегрузок, которые испытывает наш скелет.
Все сочленения нашего организма разделяются на следующие основные типы:
Обеспечивают максимально подвижное соединение между отдельными костями. Представляют собой самые сложные конструкции и состоят из нескольких основных частей. К синовиальным относятся суставные поверхности коленей, плеч, локтей, пальцев и т.д. Их анатомия, в зависимости от типа, выглядит следующим образом:
Фиброзные
В данном случае отдельные кости скреплены друг с другом с помощью хрящевой ткани. В результате соединение получается хоть и малоподвижным, но более прочным.
По-латыни «фибра» означает волокно, от чего и получил своё название этот тип соединения. Фиброзным способом сочленяются грудина, рёбра, межпозвонковые диски, а также кости таза и некоторые кости черепа.
Волокнистые
В данном случае кости соединяются между собой настолько жёстко, что практически составляют монолитную поверхность. При этом соединительная хрящевая ткань отвердевает так сильно, что теряет всякую эластичность. Подобным образом сочленяются крупные кости свода черепа (лобная, теменная, височная).
Классификация суставов человека
Синовиальные суставы человеческого скелета делятся на несколько типов. По причине большого количества различных суставных сочленений, для их дифференциации в биологии разработана «таблица суставов». В современной анатомии человека сочленения классифицируются по нескольким признакам:
- По количеству поверхностей.
- По форме поверхностей.
- По степеням свободы при движении.
Число поверхностей
Соединение костей может иметь несколько поверхностей суставного сочленения, в зависимости от чего они разделяются на следующие типы.
Простой сустав (симплекс)
Простые сочленения имеют всего две подвижные суставных поверхности, между которыми нет дополнительных включений. Пример подобных соединений – фаланги пальцев, плечевые или тазобедренные суставы. Так, простое соединение образуют суставная впадина лопатки и головка плечевой кости.
Сложный (композитный)
Такое соединение имеет больше двух суставных поверхностей. К такому типу относится локтевой сустав, который устроен более сложно, по сравнению с тем же плечевым. Также они могут иметь дополнительные включения – хрящевые или костные. Подобные конструкции носят названия комплексных и комбинированных суставов. Схема их строения отличается от простых тем, что в их конструкцию могут входить какие-либо дополнительные компоненты:
- Комплексные – содержат в своей структуре внутрисуставный хрящевой элемент (мениск, или хрящевой диск). Он разделяет сустав изнутри на две изолированные части. Пример комплексного сочленения –коленный сустав, в котором мениск делит внутрисуставную полость на две половины.
- Комбинированные – являются комбинацией нескольких изолированных друг от друга суставов, которые, несмотря на это, работают как единый механизм. Пример – височно-нижнечелюстной сустав, отвечающий за подвижность нижней челюсти. При этом, благодаря сложному механизму соединения, обеспечивается её подвижность сразу в нескольких направлениях: вверх-вниз, вперёд-назад, вправо-влево.
Характер движения (степени свободы) суставов человека
Сочленения отдельных костей могут обеспечивать им различную подвижность относительно друг друга. По степени подвижности они подразделяются на:
Одноосные
Обеспечивают движение соединяемых костей только по одной оси (только вперёд-назад или вверх-вниз).
Двухосные
Движение в них происходит в двух перпендикулярных плоскостях (например, в вертикальном и горизонтальном, либо в продольном и поперечном).
Многоосные
Подобное соединение костей, благодаря конструктивным особенностям, даёт им возможность движения по нескольким осям. Многоосные сочленения могут быть трёхосными и четырёхосными.
Безосные
Имеют плоские суставные поверхности, что позволяет смежным костям совершать весьма ограниченные скользящие или вращательные движения. Как правило, они обеспечивают сочленение коротких костей или костей, требующих особо прочного соединения.
Форма суставной поверхности
В зависимости от своей формы, все суставы разделены на несколько групп. Каждая из них имеет свои особенности – в частности, их форма определяет характер движения соединяемых костей. Поэтому все группы суставов связаны со степенью их подвижности.
Одноосные сочленения разделяются по форме суставных поверхностей на такие виды:
Суставные поверхности в данном случае расположены продольно, причём одна из них имеет вид оси, а другая – вид цилиндра с продольно срезанным основанием. Классический пример цилиндрического суставного соединения – срединный атлантоосевой, расположенный в шейных позвонках.
Блоковидный
Блоковидные соединения по своей форме напоминают цилиндрические, но суставные поверхности в них расположены не продольно, а поперечно. Для ограничения смещений костей в бок, они могут иметь специальные гребни и углубления, препятствующие свободе движения. К ним относятся соединения фаланг пальцев человека или локтевые сочленения копытных животных.
Винтообразный
По своей сути является разновидностью блоковидного сочленения. Рисунок винтообразной конструкции предполагает наличие на поверхностях эпифиза одной кости своеобразных борозд, входящих в соответствующие желоба на эпифизе второй кости. Благодаря этому, обеспечивается возможность движения по спирали, откуда и происходит второе наименование суставов такого типа – спиралевидные.
Двухосные соединения обеспечиваются следующими формами суставных конструкций.
Эллипсовидный
Соединяемая поверхность одной из костей имеет форму выпуклого, а другой – вогнутого эллипса. В скелете человека к эллипсовидным относятся атлантозатылочный сустав и сустав, соединяющий бедренную и большеберцовую кости.
Мыщелковый
Поверхность одной кости имеет форму сферы, а другой – вогнутую поверхность, в которой данная сфера и размещается. Мыщелковое сочленение обеспечивает подвижность костей в двух плоскостях: сгибание-разгибание и поворот вправо-влево. Этим мыщелковое соединение похоже на шаровидное. Но, в отличие от него, не позволяет совершать активные вращательные движения вокруг вертикальной оси. Пример – пястно-фаланговые и коленный сустав. 
Седловидный
Обе седловидно сочленяющиеся кости имеют на своих концах углубления в виде седла, при этом данные углубления расположены перпендикулярно друг к другу. Такое расположение даёт несколько больше возможностей при движении. Например, подобную конструкцию имеет пястно-запястный сустав большого пальца человека и приматов, что позволяет «противопоставлять» его остальным пальцам кистей рук.
Возможность подобного противопоставления, с точки зрения биологов, и стала одной из главных причин превращения обезьяны в человека. Наличие седловидного сустава позволило использовать нашим предкам руки в качестве активного хватательного механизма для удержания различных инструментов.
Многоосное сочленение осуществляется при помощи суставов следующей формы:
Шаровидный
В этом случае одна из костей имеет на своём окончании головку в виде шара, а противоположная кость – впадину. В результате движение возможно в любом направлении, что делает шаровидные суставы наиболее свободными в человеческом организме.
Другое их название – ореховидные, из-за схожести форм сферической головки с грецким орехом. Классический пример шаровидного соединения – плечевой сустав между лопаткой и плечевой костью.
Чашеобразный
Является одной из частных форм шаровидного соединения. Подобным образом сочленяется наиболее крупный сустав человека – тазобедренный. При этом сферическая головка помещается в особую «чашу» – вертлюжную впадину. Такое соединение даёт возможность человеку осуществлять движение бедром в четырёх направлениях:
- по фронтальной оси – сгибание-разгибание (при приседании, подъёме ноги к животу);
- по сагиттальной оси – отведение ноги в сторону и возвращение её в исходное положение;
- по вертикальной оси – некоторое смещение бедра относительно таза при вытягивании ноги;
- круговое вращение бедра;
Плоский
Обращённые друг к другу поверхности обоих костей в этом случае имеют плоскую или близкую к ней форму. Более точное определение – не «плоскость», а «поверхность сферы большого сечения». Подобные суставы дают возможность костям совершать движения по всем трём осям; однако, вследствие особенностей их конструкции, все эти движения крайне ограничены по амплитуде. По большей части они играют вспомогательную, буферную роль. Пример подобной структуры – межпозвонковые сочленения, суставы стопы и кисти. 
Амфиартрозы
Они же – «тугие суставы». Особая разновидность соединения, возможна при любой форме поверхности. Отличительной её особенностью является наличие короткой и туго натянутой капсулы, которая окружена со всех сторон крепкими, практически не растягивающимися связками.
Суставные поверхности обоих смыкающихся костей очень плотно прижимаются друг к другу. Подобная особенность конструкции значительно ограничивает их способность к смещению относительно друг друга. Амфиартрозом, к примеру, является крестцово-подвздошный сустав. Предназначение таких жёстких конструкций – амортизация толчков и ударов, испытываемых костями.
Вывод
Итак, мы рассмотрели, что такое сустав человека, сколько их в нашем теле, какие бывают виды и характеристики каждого сочленения, а также где они находятся.