По числу суставных поверхностей различают:
1. Простой сустав (art. simplex), имеющий только 2 суставные поверхности, например межфаланговые суставы.
2. 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.
3. 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).
4. 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).
Суставы с одной осью движения
1. Цилиндрический сустав (articulatio trochoidea) является конгруэнтным суставом, в котором форма и величина сочленованных поверхностей соответствуют друг другу и представляют отрезок поверхности тела вращения с одной осью. Классическим примером служит сочленение между локтевой и лучевой костями, где ось вращения проходит от головки лучевой кости к головке локтевой кости. Вокруг этой оси совершается вращение внутрь (pronatio) и кнаружи (supinatio).
2. Блоковидный сустав (ginglymus) представляет поверхность цилиндра с углублением для соединения с валиком суставной впадины другой кости. Наличие углубления и валика в суставе обеспечивает большую прочность и движения совершаются только по одной оси, проходящей по длиннику этого блока. К блоковидным относятся, например, голеностопный и межфаланговые суставы.
3. Винтообразный сустав (articulatio cochlearis) представляет разновидность блоковидного. Отличие от последнего заключается в том, что направляющий валик и соответствующее углубление образуют винтообразное направление на цилиндрической поверхности винтообразного сустава. К таким суставам относится локтевой.
Суставы с двумя осями движения
1. Мыщелковый сустав (articulatio condylaris) представляет промежуточную форму эллипсоидного и блоковидного суставов. Такую форму имеют коленный и височно-нижнечелюстный суставы. В коленном суставе движения возможны по двум осям только при согнутом коленном суставе.
2. Эллипсоидный сустав (articulatio ellipsoidea) - суставная головка и впадина имеют форму яйца. Движения совершаются по двум осям, проходящим поперечно к длиннику эллипса. Такую форму имеет сустав между затылочной костью и I шейным позвонком.
3. Седловидный сустав (articulatio sellaris) характеризуется тем, что в нем нельзя различить суставную головку и впадину. Эти седловидные поверхности равнозначны и прилежат перпендикулярно друг к другу. Движения в подобном суставе совершаются по двум взаимно перпендикулярным осям. У человека имеется седловидный сустав между I пястной костью I пальца руки и трапециевидной костью запястья, а также пяточно-кубовидный сустав.
Суставы с многими осями движения
1. Шаровидный сустав (articulatio spheroidea), в котором суставная головка составляет отрезок шара. Площадка соответствующей суставной впадины значительно меньше. Разница площади суставных поверхностей и обеспечивает размах движений в суставе: они совершаются по трем взаимно перпендикулярным осям, которые можно провести в различных плоскостях, поэтому число движений может быть бесконечно. Как правило, в шаровидных суставах капсула обширна и не укреплена связками, что способствует хорошей подвижности сустава. Например, плечевой сустав, образованный головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки, не имеет связок.
2. Чашеобразный сустав представляет разновидность шаровидного сустава. Он построен так, что головка кости находится в глубокой суставной впадине. На краях ее располагается губа из волокнистой соединительной ткани, которая еще больше охватывает головку кости. Движения совершаются по всем осям, но в меньшем объеме, чем в шаровидном суставе (например, тазобедренный сустав).
3. Плоский сустав (articulatio plana) имеет малоизогнутые суставные поверхности, соответствующие друг другу. Эти поверхности представляют отрезки большого шара, поэтому движения в плоских суставах совершаются по всем осям в виде скольжения с незначительным объемом. Плоские суставы образуют сочленения суставных отростков между позвонками. Незначительные смещения многих межпозвоночных суставов, объединяясь, обеспечивают большую амплитуду движений позвоночника, что позволяет производить круговое движение (circumductio).
4. Полуподвижный сустав (amphiarthrosis) образован равными суставными поверхностями. У таких суставов они конгруэнтные. Суставы укреплены короткими прочными связками, что ограничивает амплитуду движения до 4-7°. В этих суставах значительно затухают толчки и сотрясения.
Строение сустава
Синовиальные соединения (суставы), articulationes synoviales , являются наиболее совершенными видами соединения костей. Они отличаются большой подвижностью, разнообразием движений. В каждый сустав входят суставные поверхности костей, покрытые хрящом, суставная капсула, суставная полость с небольшим количеством синовиальной жидкости. В некоторых суставах есть еще вспомогательные образования в виде суставных дисков, менисков и суставной губы.
Суставные поверхности , fades articulares , в большинстве случаев у сочленяющихся костей соответствуют друг другу - они- конгруэнтные (от лат. congruens - соответствующий, совпадающий).
Суставной хрящ , cartilago articularis , как правило, гиалиновый, у отдельных суставов (височно-нижнечелюстной) - волокнистый, имеет толщину 0,2-6,0 мм. Он состоит из трех слоев (зон): поверхностного, zona superficidlis ; промежуточного, zona intermedia , и глубокого, zona profunda .
Суставная капсула , capsula articularis , прикрепляется к сочленяющимся костям вблизи краев суставных поверхностей или отступя на некоторое расстояние от них; она прочно срастается с надкостницей, образуя замкнутую суставную полость. Капсула имеет два слоя: наружный - фиброзная мембрана, membrana fibrosa (stratum fibrosum ), и внутренний - синовиальная мембрана, membrana synovialis (stratum synoviale ).
Суставная полость , cavum articulare , представляет собой щелевидное пространство между покрытыми хрящом суставными поверхностями. Она ограничена синовиальной мембраной суставной капсулы, содержит небольшое количество синовиальной жидкости.
Суставные диски и мениски , disci et menisci articulares , - это различной формы хрящевые пластинки, которые располагаются между не полностью соответствующими друг другу (инконгруэнтными) суставными поверхностями. Диск представляет собой обычно сплошную пластинку, сращенную по наружному краю с суставной капсулой, и, как правило, разделяет суставную полость на две камеры (два этажа). Мениски - это несплошные хрящевые или соединительнотканные пластинки полулунной формы, которые вклиниваются между суставными поверхностями.
Суставная губа , labrum articulare , расположена по краю вогнутой суставной поверхности, дополняет и углубляет ее (например, в плечевом суставе). Она прикреплена своим основанием к краю суставной поверхности, а внутренней вогнутой поверхностью обращена в полость сустава.
(10.12.14) Ирина
Здравствуйте. Расскажите, пожалуйста, какие бывают человека и чем они отличаются.
Различают по форме и количеству соединяемых поверхностей, а также функций, то есть количества осей, вокруг которых осуществляются движения. Говоря о суставах, можно выделить следующие типы движений:
- вокруг оси фронтальной, при которой угол между костями уменьшается (сгибание) или увеличивается (разгибание);
- вокруг оси сагиттальной: приближение или отдаление от серединной плоскости, то есть приведение и отведение;
- вокруг оси вертикальной: вращение наружу, внутрь и круговое.
В зависимости от количества костей, из которых состоит сустав, различают следующие его виды.
- Простой: образованный двумя костями (плечо).
- Сложный: не менее трех костей (локоть).
- Комбинированный: в виде совокупности сочленений, одновременно совершающих движения.
Количество суставных движений зависит от особенностей строения поверхностей сочленяющихся костей. Сочленение маленькой и большой поверхностей обеспечивает больший объем движений, чем в случае равных площадей составных поверхностей. Помимо этого, объем также зависит от того, насколько сустав зафиксирован мышцами и связками.
Суставные поверхности по своей форме условно напоминают различные геометрические тела. В соответствии с этим существует классификация по форме, определяющая следующие виды суставов:
- плоские;
- шаровидные;
- эллипсоидные;
- блоковидные;
- седловидные и т. д.
Типы суставов по количеству осей
От формы поверхностей также зависит подвижность суставов, то есть количество осей в сочленении. Суставы могут двигаться вокруг одной оси, двух, трех и более.В зависимости от этого суставные соединения делят на группы.
Одноосные суставы. В случае цилиндрических суставов цилиндрическая костная поверхность сочленяется с поверхностью в виде впадины. В частности, движения в локте совершаются наружу и внутрь. Другой разновидностью одноосных сочленений являются блоковидные, в которых одна поверхность является выпуклой и имеет в центре борозду, а вторая – вогнутая с гребешком. Гребешок и борозда препятствуют боковому скольжению. Винтообразное сочленение является подвидом блоковидного, при котором бороздка немного перекошена относительно оси вращения. К винтообразным относятся плечелоктевой и голеностопный суставы.
Двухосные соединения. Как видно из самого названия эллипсовидного сустава, формы поверхностей приближены к эллипсу. Поэтому движения могут осуществляться по двум осям:
- по фронтальной – разгибание и сгибание;
- по сагиттальной – приведение и отведение.
Кроме того, двухосные сочленения допускают вращение по кругу, например – лучезапястный и атлантозатылочный суставы. Седловидные сочленения также являются двухосными и способны выполнять те же движения, например – пястный сустав на большом пальце руки. Мыщелковые сочленения, такие как колено, также считаются двухосными, приближенными к эллипсовидным, но движения в них возможны вокруг двух осей.
Трех- или многоосные суставы. Наибольшая свобода движений характерна для шаровидного сочленения, позволяющего осуществлять движения вокруг сагиттальной, вертикальной и фронтальной осей. К таким движениям относятся разгибание и сгибание, приведение и отведение, а также вращение внутрь и наружу. В качестве примера можно привести плечевой сустав.
Суставы грудной клетки
Синовиальные соединения черепа
Суставы верхней конечности
Суставы нижней конечности
Суставы или синовиальные соединения (articulations synoviales) представлены в виде прерывных соединений костей. Они относятся к наиболее распространенным видам сочленения человеческих костей и необходимы для создания всех необходимых условий высокой подвижности тела. Простой сустав (articulation simplex) является таковым, если при его образовании участвовали две кости. Сложный сустав (articulation composita) является таковым, если образован из трех и более костей.
Каждый сустав состоит из обязательных структурных элементов и вспомогательных образований. Основные элементы позволяют соединениям относиться именно к ряду суставов. К ним относятся суставные хрящи и поверхности, суставные капсулы и полости. Вспомогательные образования позволяют суставам иметь определенные функциональные и структурные различия.
Суставный хрящ (cartilage articulares) состоит из гиалинового хряща, но иногда он может быть построен из волокнистого хряща. Он необходим для покрытия сочленяющихся и обращенных друг к другу костей. Одна поверхность такого сустава сращивается с поверхностью кости, а вторая часть свободно располагается в суставе.
Суставная капсула (capsula articularis) представлена в виде замкнутого чехла и необходима для сочленения обращенных друг к другу костей. Она состоит из волокнистой соединительной ткани и имеет два слоя – две мембраны. Наружная мембрана также состоит из волокнистой ткани и предназначается для выполнения механической роли. Внутри первая мембрана переходит во вторую – синовиальную мембрану. Здесь она образует синовиальные складки (stratum synoviale), выделяет в сустав синовию или синовиальную жидкость, которая питает сам суставной хрящ, а также поверхности костей, играет роль амортизатора и значительно изменяет подвижность сустава. Все это обеспечивается за счет вязкости синовиальной жидкости (synovia). При этом именно за счет синовиальных складок и ворсинок (vilii synoviales), которые обращены в суставную полость, рабочая поверхность мембраны значительно увеличивается.
Суставная полость (cavitas articularis) представляет собой узкую замкнутую щель, которая ограничена сочленяющимися костями и заполненной жидкостью капсулой. Данная полость не имеет возможности общения с атмосферой.
Вспомогательные же части и образования суставов довольно разнообразны. Они включают в себя связки, суставные диски, мениски и суставные губы. Следует более подробно рассказать о каждом из вышеперечисленных образований.
Связки суставов (ligamenta) представлены в виде пучков плотной соединительной волокнистой ткани. Они необходимы для укрепления суставной капсулы и ограничения направляющих движений костей в суставах. Различаются капсульные, вне капсульные связки и внутри капсулярные связки. Первый вид связок (capsularia) располагается в толще самой капсулы, а именно между фиброзной и синовиальной мембраной. Внекапсульные (extracapsularia) связки располагаются снаружи составной капсулы. Они гармонично вплетены в наружную часть фиброзного слоя. А внутрикапсулярные (intracapsularia) связки расположены именно внутри сустава, но отделены от его полости синовиальной оболочкой. В целом же, такие связки имеют практически все суставы в нашем теле.
Суставные диски (disci articulares) представляют собой прослойки волокнистого или гиалинового хряща, которые вклинены между суставными поверхностями. Они прикрепляются к суставной капсуле и разделяют ее на два этажа. Таким образом, диски увеличивают соответствие поверхностей, объем и разнообразие движений. Поэтому суставные диски играют роль амортизаторов и значительно снижают толчки и сотрясения, возникающие во время движения.
Суставные мениски (menisci articulares) представлены в виде серповидных образований из волокнистого хряща. Они необходимы для амортизации разнообразия движений. Например, в каждом коленном суставе имеется по два мениска, которые прикреплены к капсуле, расположенной к большеберцовой кости, а также другим более острым концом свободно расположены в полости сустава.
Суставная губа (labra articularia) представляет собой плотное образование из волокнистой соединительной ткани. Она располагается у края суставной впадины и необходима для ее углубления и повышения соответствия поверхностей. Суставная губа обращается непосредственно в полость самого сустава.
Суставы могут также различаться по форме и степени подвижности. По форме можно выделить шаровидные или чашеобразные суставы, плоские, эллипсовидные и седловидные, овоидные и цилиндрические, а также блоковидные и мыщелковые суставы.
Важно отметить, что именно от формы зависит характер возможных движений в суставе. Например, шаровидные и плоские суставы имеют образующую в виде отрезка окружности, поэтому они позволяют двигаться вокруг трех перпендикулярных друг к другу осей (фронтальная, сагиттальная и вертикальная). Поэтому плечевой сустав, имеющий шаровидную форму (articulations spheroideae), позволяет проводить сгибание и разгибание относительно фронтальной оси, а также совмещать это действие с сагиттальной осью или отводить и приводить действие относительно фронтальной плоскости. Также вокруг фронтальной оси можно проводить вращение относительно горизонтальной оси с поворотами внутрь или наружу. В плоских же суставах движения довольно ограничены, ведь плоская поверхность имеет вид малого отрезка окружности большого диаметра. Шаровидные же суставы позволяют совершать действия с довольно большой амплитудой вращения, а также с дополнением действий ведения по кругу. В последнем случае центром вращения будет являться шаровидный сустав, а движущаяся кость будет описывать так называемую поверхность конуса.
Двуосные суставы представляют собой те суставы, движения в которых могут производиться только вокруг двух осей одновременно. К ним можно отнести лучезапястные суставы в виде эллипсовидных суставов, а также запястно-пястный сустав первого пальца кисти в виде седловидного сустава.
К одноосным суставам относятся цилиндрические (articulations trochoideae) и блоковидные (ginglymus) виды суставов. В первом случае движение происходит параллельно оси вращения. Например, атлантоосевой срединный сустав с вертикальной осью вращения, которая проходит черед зуб второго шейного позвонка и проксимальный лучелоктевой сустав. Во втором случае образующая сустава является наколенной или скошенной по отношению к оси вращения. В качестве примера такого вида сустава может служить межфаланговый или плечелоктевой сустав.
Мыщелковые суставы (articulations bicondylares) представляют собой несколько измененные эллипсовидные суставы (articulations ellipsoideae).
В целом, бывают такие случаи, когда движения могут быть осуществимы только при одновременном движении соседних суставов. Они являются анатомически изолированными, но объединены общей функцией. Такая комбинация должна быть учтена при изучении строения скелета человека и при анализе структуры движений.
Человеческая кость настолько тверда, что способна выдержать около 10 тысяч килограмм, но если бы скелет состоял только из одной твердой кости, наше движение было бы невозможно. Природа решила эту проблему, просто разделив скелет на множество костей и создав суставы - места, где кости пересекаются.
Суставы человека выполняют достаточно важную функцию. Благодаря им кости, зубы и хрящи тела присоединяются друг другу.
Виды суставов человека
Их можно классифицировать по функциональности:
Сустав, который не допускает движения, известен как синартроз. Швы черепа и гомфос (соедининение зубов с черепом) являются примерами синартрозов. Соединения между костями называются синдесмозами, между хрящами - синхордрозами, костной тканью - синтостозами. Синартрозы образуются с помощью соединительной ткани.
Амфиартроз допускает небольшое движение соединенных костей. Примерами амфиартрозов служат межпозвоночные диски и лобковый симфиз.
Третий функциональный класс - свободноподвижные диартрозы. Они имеют самый высокий диапазон движения. Примеры: локти, колени, плечи и запястья. Практически всегда это синовиальные суставы.
Суставы скелета человека могут также быть классифицированы по своей структуре (по материалу, из которого они состоят):
Волокнистые суставы состоят из жестких волокон коллагена. К ним относятся и сустав, который соединяет локтевую и лучевую кости предплечья вместе.
Хрящевые суставы человека состоят из группы хрящей, которые связывают кости между собой. Примерами таких соединений будут суставы между ребрами и реберным хрящом, а также между межпозвоночными дисками.
Наиболее распространенный тип - синовиальный сустав - является заполненным жидкостью пространством между концами связываемых костей. Его окружает капсула жесткой плотной соединительной ткани, покрытой синовиальной мембраной. Синовиальная мембрана, из которой состоит капсула, производит масляную синовиальную жидкость, функция которой - смазывать сустав, уменьшая трение и изнашивание.
Есть несколько классов синовиальных суставов, например, эллипсоидный, блоковидный, седловидный и шаровидный.
Эллипсоидные суставы соединяют между собой гладкие кости и позволяют им скользить мимо друг друга в любом направлении.
Блоковидные суставы, например, локтевой и человека, ограничивают движение только в одном направлении так, что угол между костей можно увеличить или уменьшить. Ограниченное движение в блоковидных суставах обеспечивает больше силы и крепости костям, мышцам и связкам.
Седловидные суставы, такие как между первой пястной костью и костью-трапецией, позволяют поворачиваться костям на 360 градусов.
Плечевой и человека - единственные шаровидные суставы в теле. У них самый свободный диапазон движения, они единственные, которые могут повернуться вокруг своей оси. Однако недостаток шаровидных суставов состоит в том, что свободный диапазон движения делает их более восприимчивыми к дислокации, чем менее подвижные суставы человека. В этих местах чаще бывают переломы.
Некоторые синовиальные виды суставов человека необходимо рассмотреть отдельно.
Блоковидный сустав
Блоковидные суставы являются классом синовиальных. Это лодыжки, коленный и локтевой сустав человека. Обычно блоковидный сустав - связка двух или более костей, где они могут двигаться только по одной оси, чтобы сгибаться или выпрямляться.
Самые простые блоковидные суставы в теле - межфаланговые, они находятся между фалангами пальцев рук и ног.
Поскольку на них возложено мало массы тела и механической силы, они состоят из простого синовиального материала с крошечными дополнительными связками для укрепления. Каждая кость покрыта тонким слоем гладкого гиалинового хряща, предназначенного для уменьшения трения в суставах. Кости также окружены капсулой жесткой волокнистой соединительной ткани, покрытой синовиальной мембраной.
Человека всегда разное. Например, локтевой сустав является более сложным, формируется между плечевой костью, лучевой и локтевой костями предплечья. Локоть подвергнут более сильным нагрузкам, чем суставы пальцев и пальцев ног, поэтому содержит несколько сильных дополнительных связок и уникальных структур кости, которые укрепляют его структуру.
Локтевые и лучевые сопутствующие связки помогают держать локтевую и лучевую кости и укрепляют суставы. Ноги человека тоже состоят из нескольких крупных блоковидных суставов.
Подобный локтевому голеностопный сустав расположен между большой и малой берцовой костьми в голени и таранной кости в ноге. Ответвления большой берцовой малой берцовой кости формируют костистое гнездо вокруг таранной кости, чтобы ограничить движение ноги по одной оси. Четыре дополнительных связки, включая дельтовидную, скрепляют кости и укрепляют сустав, чтобы поддерживать вес тела.
Расположенный между бедром ноги и большой берцовой и малой берцовой костью голени, коленный сустав - самый большой и самый сложный блоковидный сустав в человеческом теле.
Локтевой сустав и голеностопный сустав, анатомия которых схожа, чаще всего бывают подвержены остеоартрозу.
Эллипсоидный сустав
Эллипсоидный сустав, также известный как плоский, является самой распространенной формой синовиальных суставов. Они образованы возле костей, имеющих гладкую или почти гладкую поверхность. Эти суставы позволяют костям скользить в любом направлении - вверх и вниз, влево и вправо, по диагонали.
Благодаря своей структуре эллипсоидные суставы гибкие, при этом их движение ограничено (для предотвращения травм). Эллипсоидные суставы покрыты синовальной мембраной, которая производит жидкость, служащую смазкой для сустава.
Большинство эллипсоидных суставов находятся в аппендикулярном скелете между кистевыми костями запястья, между запястными суставами и пястными костями кисти, между костями лодыжки.
Другая группа эллипсоидных суставов находится между гранями двадцати шести позвонков в межпозвонковых суставах. Эти соединения позволяют нам сгибаться, разгибаться и вращать туловищем, сохраняя при этом прочность позвоночника, который поддерживает вес тела и защищает спинной мозг.
Мыщелковые суставы
Существует отдельная разновидность эллипсоидных суставов - мыщелковый сустав. Его можно считать переходной формой от блоковидного вида сустава к эллипсоидному. От блоковидного сустава мыщелковый отличается большой разницей в форме и размерах сочленяющихся поверхностей, в результате чего возможно движение вокруг двух осей. От эллипсоидного сустава мыщелковый отличается лишь количеством суставных головок.
Седловидный сустав
Седловидный сустав является видом синовиальных суставов, где одна из костей сформирована как седло, а другая кость опирается на нее, как наездник на лошади.
Седловидные суставы более гибкие, чем шаровидные или эллипсоидные.
Лучшим примером седловидного сустава в теле является запястно-пястный сустав большого пальца, который сформирован между костью трапеции и первой пястной костью. В этом примере трапеция формирует округленное седло, на котором сидит первая Запястно-пястный сустав позволяет большому пальцу человека легко содействовать с другими четырьмя пальцами руки. Большой палец, конечно, чрезвычайно важен для нас, так как именно он позволяет нашей руке твердо захватывать объекты и использовать многие инструменты.
Шаровидный сустав
Шаровидные суставы являются специальным классом синовиальных суставов, которые обладают самой высокой свободой движения в теле благодаря их уникальной структуре. Тазобедренный сустав и плечевой сустав человека являются единственными шаровидными в человеческом теле.
Две основных составляющих шаровидного сустава: кость с шарообразной головкой и кость с чашеобразной выемкой. Рассмотрим плечевой сустав. Анатомия человека так устроена, что шарообразная головка плечевой кости (верхняя кость руки) вписывается в суставную впадину лопатки. Суставная впадина - это маленькая и неглубокая выемка, благодаря которой у плечевого сустава самый большой диапазон движения в человеческом теле. Она окружена кольцом гиалиновых хрящей, которые являются гибким укреплением кости, в то время как мышцы - манжеты вращающего устройства - удерживают плечевую кость внутри впадины.
Тазобедренный сустав несколько менее мобилен, чем плечо, но является более сильным и более стабильным суставом. Дополнительная стабильность тазобедренного сустава необходима, чтобы выдержать вес тела человека на ногах, выполняя действия, такие как ходьба, бег и т. д.
В тазобедренном суставе округленная, почти шарообразная головка бедра (бедренная кость) плотно прилегает к вертлужной впадине, глубокой выемке в тазовой кости. Достаточно большое количество жестких связок и сильных мышц держат головку бедренной кости на месте и сопротивляются самым сильным напряжениям в теле. Вертлужная впадина также предотвращает вывихи бедра, ограничивая движение кости в ее пределах.
На основе всего вышеизложенного можно составить небольшую таблицу. человека включать в нее не будем. Итак, в первой колонке таблицы указан тип сустава, во второй и третьей - примеры и их местонахождение соответственно.
Суставы человека: таблица
Тип сустава | Примеры суставов | Где находятся |
Блоковидный | Коленный, локтевой, голеностопный сустав. Анатомия некоторых из них приведена ниже. | Коленный - между бедренной, большеберцовой костьми и надколенником; локтевой - между плечевой, локтевой и лучевой костью; голеностопный - между голенью и стопой. |
Эллипсоидный | Межпозвонковые суставы; суставы между фалангами пальцев. | Между гранями позвонков; между фалангами пальцев ног и рук. |
Шаровидный | Тазобедренный и человека уделяет этому виду суставов особое внимание. | Между бедренной и тазовой костью; между плечевой костью и лопаткой. |
Седловидный | Запястно-пястный. | Между костью трапеции и первой пястной костью. |
Чтобы было понятнее, что собой представляют суставы человека, подробнее опишем некоторые из них.
Локтевой сустав
Локтевые суставы человека, анатомия которых уже упоминалась, требуют особого внимания.
Локтевой сустав - один из самых сложных суставов человеческого тела. Он образован между дистальным концом плечевой кости (точнее, ее суставными поверхностями - блоком и мыщелком), лучевой и блоковидной вырезками локтевой кости, а также головкой лучевой кости и ее суставной окружностью. Он состоит сразу их трех суставов: плечелучевого, плечелоктевого и проксимального лучелоктевого.
Плечелоктевой сустав находится между блоковидной вырезкой локтевой кости и блоком (суставной поверхностью) плечевой кости. Данный сустав относится к блоковидным и является одноосным.
Плечелучевой сустав образован между мыщелком плечевой кости и головкой плечевой кости. Движения в суставе совершаются вокруг двух осей.
Промаксимальный лучелоктевой соединяет лучевую вырезку локтевой кости и суставную окружность головки лучевой кости. Он также одноосный.
В локтевом суставе отсутствуют боковые движения. В целом он считается блоковидным суставом с винтообразной формой скольжения.
Самыми крупными из верхней части тела считаются локтевые суставы. Ноги человека тоже состоят из суставов, о которых просто нельзя не рассказать.
Тазобедренный сустав
Этот сустав находится между вертлужной впадиной на тазовой кости и бедренной костью (ее головкой).
Эта головка покрыта практически на всем протяжении, кроме ямки. тоже покрыта хрящом, но только около полулунной поверхности, остальная ее часть покрыта синовальной мембраной.
К тазобедренному суставу относятся такие связки: седалищно-бедренная, подвздошно-бедренная, лобково-бедренная, круговая зона, а также связка головки бедренной кости.
Подвздошно-бедренная связка берет начало у нижней передней подвздошной кости и заканчивается у межвертельной линии. Эта связка участвует в поддержании туловища в вертикальном положении.
Следующая связка, седалищно-бедренная, начинается у седалищной кости и вплетается в капсулу самого тазобедренного сустава.
Чуть выше, у верха лобковой кости, начинается лобково-бедренная связка, которая идет вниз к капсуле тазобедренного сустава.
Внутри самого сустава находится связка головки бедренной кости. Начало она берет у поперечной связки вертлужной впадины и заканчивается у ямки головки бедренной кости.
Круговая зона выполнена в виде петли: она прикреплена к нижней передней подвздошной кости и окружает шейку бедренной кости.
Тазобедренный и плечевой суставы являются единственными шаровидными в теле человека.
Коленный сустав
Данный сустав образуют три кости: надколенник, дистальный конец бедренной и проксимальный конец большеберцовой костей.
Капсула коленного сустава прикреплена к краям большеберцовой, бедренной костям и надколеннику. К бедренной кости она крепится под надмыщелками. На большеберцовой фиксируется по краю суставной поверхности, а к надколеннику капсула прикреплена таким образом, что вся его передняя поверхность находится вне сустава.
Связки этого сустава можно поделить на две группы: внекапсульные и внутрикапсульные. Также в суставе есть две боковые - большеберцовая и малоберцовая коллатеральные связки.
Голеностопный сустав
Он образован с помощью суставной поверхности таранной кости и суставных поверхностей дистальных концов малоберцовой и большеберцовой костей.
Суставная капсула практически на всем протяжении прикреплена к краю суставного хряща и отступает от него только на передней поверхности таранной кости. На боковых поверхностях сустава находятся его связки.
Дельтовидная, или медиальная связка, состоит из нескольких частей:
Задняя большеберцово-таранная, находится между задним краем медиальной лодыжки и задними медиальными отделами таранной кости;
Передняя большеберцово-таранная, находится между передним краем медиальной лодыжки и заднемедиальной поверхностью таранной кости;
Большеберцово-пяточная часть, простирается от медиальной лодыжки до опоры таранной кости;
Большеберцово-ладьевидная часть, берет начало от медиальной лодыжки и заканчивается у тыльной поверхности ладьевидной кости.
Следующая связка, пяточно-малоберцовая, простирается от наружной поверхности латеральной лодыжки до боковой поверхности шейки таранной кости.
Недалеко от предыдущей находится передняя таранно-малоберцовая связка - между передним краем латеральной лодыжки и боковой поверхностью шейки таранной кости.
И последняя, задняя таранно-малоберцовая связка берет начало у заднего края латеральной лодыжки и заканчивается у латерального бугорка отростка таранной кости.
В целом голеностопный сустав является примером блоковидного сустава с винтообразным движением.
Итак, теперь мы точно имеем представление о том, что же такое суставы человека. Анатомия суставов сложнее, чем кажется, и вы сами можете в этом убедиться.
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.