АНАТОМИЯ СУСТАВОВ

Сустав - это сложный орган, в построении которого принимают участие костная, хрящевая и собственно соединительная ткани. Основными элементами сустава являются суставные поверхности, покрытые суставным хрящом, суставная капсула и суставная полость (см. рис 1.). Кроме них в суставе имеются вспомогательные образования различного анатомического строения и функционального значения, одни из которых являются более или менее постоянными для многих суставов, другие встречаются только в некоторых, нередко даже в каком-либо одном.

Рис. 1Схема строения сустава: 1 – надкостница, 2 – кость, 3 – суставная капсула, 4 – суставной хрящ, 5 – суставная полость

Суставные поверхностибольшинства суставов покрыты гиалиновым хрящом. Исключение составляют височно-нижнечелюстные и грудино-ключичные суставы, в которых суставные поверхности покрыты волокнистым хрящом. Толщинасуставного хряща в суставах неодинакова и находится в прямой зависимости от функциональной нагрузки, испытываемой суставом. Чем больше нагрузка, тем толще хрящ.

Суставный хрящ - это материал высокой прочности, однородный, гладкий и блестящий. Под микроскопом он похож на губку с крошечными отверстиями. Образован хрящ из особых клеток - хондроцитов и межклеточного вещества. Его волокна могут менять направление, приспосабливаться к длительным нагрузкам, тем самым, увеличивая износоустойчивость хрящевой ткани. Видимо, поэтому природе не было нужды делать хрящ массивным. Он тонок, толщина его колеблется от 0,2 до 6 мм в разных суставах.

Хрящ - ткань постоянно обновляющаяся. Та его часть, которая соединена с костью, все время растет, приходит на смену трущейся, разрушающейся ткани. Чем больше движений совершается в суставе, тем сильнее стирается хрящевая поверхность и тем соответственно быстрее растет хрящ. Таким образом, происходит «текущий ремонт» сочленяющихся частей сустава. Суставной хрящ выполняет защитную функцию, предотвращая от разрушения кости, а в опорных суставах является амортизатором. Кроме того, хрящ, обеспечивает легкость скольжения суставных поверхностей. В то же время именно с него начинается старение костно-суставного аппарата. Нарушение физического развития, обмена веществ в организме, избыточный вес, нерациональный пищевой режим (преобладание жирной или соленой пищи), продолжительные физические нагрузки на суставы - все это способствует развитию дистрофических процессов в хряще, потере его эластических свойств и функции идеальной смазки. Поверхность хряща при этом напоминает наждачную бумагу. Уменьшается его объем, исчезают плавность и динамичность движений, в результате чего человек вынужден вести малоподвижный образ жизни.

Суставная капсула (сумка) - многослойная соединительнотканая оболочка, которая прикрепляется по краям суставных поверхностей или несколько отступает от них, герметично закрывая полость сустав. Синовиальная оболочка образует синовиальные складки, иногда заполненные жиром, и синовиальные ворсины, обращенные в суставную полость. Клетки синовиальной оболочки вырабатывают тягучую прозрачную жидкость - синовию. Ее в суставе 2 – 3 см³.

Синовия - прекрасная смазка. Увлажняя суставные поверхности, она уменьшает трение между ними и предотвращает преждевременное изнашивание. Синовия обеспечивает питание бессосудистого хряща, а также поглощает и растворяет чужеродные клетки (барьерная функция). Вязкость синовии изменяется в соответствии с нагрузкой и температурой окружающей среды, но количество ее остается неизменным. При беге, быстрой ходьбе вязкость снижается и соответственно уменьшается трение в суставах. При переходе на спокойный шаг вязкость возрастает. В обездвиженном суставе уже через пару недель количество синовии заметно уменьшается.

Суставная полость - закрытое, ограниченное синовиальной оболочкой щелевидное пространство, расположенное между суставными поверхностями костей, содержащая прозрачную вязкую синовию. В полости сустава поддерживается отрицательное давление, что увеличивает силу сцепления молекул синовиальной жидкости, позволяющее прижимать суставные поверхности друг к другу.

Помимо обязательных, в суставе могут встречаться и вспомогательные образования. К ним относятся суставные связки, внутрисуставные диски, мениски и губы.

Суставные связки представляют пучки плотной соединительной ткани, расположенные в толще или на поверхности суставной сумки. Это местные утолщения ее фиброзного слоя. Связки перекидываются через сустав и прикрепляются к костям, тем самым укрепляют сочленение. Если связки расположены в плоскости движения, то их роль заключается в ограничении размаха движений. Большинство связок не эластичны, но очень прочны. В некоторых суставах (коленный, тазобедренный) имеются внутрисуставные связки.

Суставные губы состоят из волокнистого хряща, кольцевидно охватывающего края суставных впадин, площадь которых они дополняют и увеличивают. Суставные губы придают суставу большую прочность, но уменьшают размах движений.

Диски и мениски представляют собою сплошные и полулунной формы хрящевые прокладки, расположенные между суставными поверхностями, а по краям срастающиеся с суставной сумкой. Поверхности дисков и менисков повторяют форму суставных концов костей, прилегающих к ним с обеих сторон. Диски и мениски играют роль амортизаторов и содействуют разнообразию движений.

Характер и величина движений в суставе зависят от формы сочлененных поверхностей. На размах движений влияют степень соответствия друг другу суставных поверхностей, наличие внутрисуставных хрящей, натяжение суставных сумок и сопротивление, оказываемое мышцами.

Чем больше соответствие между суставными поверхностями, тем меньше размах движения. Так, в крестцово-подвздошном сочленении пригнанность суставных поверхностей полная и размах движения не превышает 4 - 6°. В плечевом суставе, где резко выражено несоответствие между суставными поверхностями лопатки и головки плечевой кости, размах движения достигает 70°. Внутрисуставные хрящи и хрящевые губы, увеличивая соответствие суставных поверхностей, уменьшают размах движений.

Свободные суставные сумки (плечевой сустав и др.) не препятствуют размаху, в то время как туго натянутые (межпозвоночные суставы) ограничивают его. Подвижность сустава увеличивается под влиянием тренировки (акробатов, спортсменов). У детей большинство суставов, как правило, более подвижно, чем у взрослых или пожилых людей.

Суставы - это динамические структуры организма и основные их свойства зависят от следующих факторов:

· степени кривизны поверхностей (чем больше кривизна, тем больше амплитуда движений);

· конгруэнтности суставных поверхностей (чем больше разность дуг головки и ямки, тем больше подвижность);

· длины, толщины, количества связок и их удаления от центра;

· расположения, размеров и форм костных упоров (чем дальше они от центра, тем больше подвижность сустава).

Формы сочленовных поверхностей близки к форме геометрических поверхностей тел вращения, получающихся от движения прямой или кривой линии вокруг неподвижной условной оси. Разные формы образующей линии дают разные тела вращения. Например, прямая образующая, вращаясь параллельно оси, опишет цилиндрическую фигуру, а образующая в виде полуокружностей дает шар. Суставная поверхность определенной геометрической формы позволяет совершать движения только несвойственным этой форме осям. Вследствие этого суставы классифицируются на одно-, двух- и трехосные (практически многоосные) (см. табл. №2).

Таблица 2

Прерывные (синовиальные) соединения (суставы)

Одноосные суставы бывают цилиндрическими и блоковидными.

Цилиндрический сустав имеет суставные поверхности в виде цилиндров, причем выпуклая поверхность (головка) охватывается вогнутой впадиной. Ось вращения проходит через центр головки параллельно поверхности цилиндра. В суставах эта ось часто совпадает с длинной осью кости, находящейся в вертикальной плоскости, и поэтому называется вертикальной или продольной осью. В цилиндрических суставах возможно вращение по оси внутрь и кнаружи. Примером может служить сочленение между лучевой и локтевой костями.

Блоковидный сустав представляет собой разновидность цилиндрического. Ось вращения проходит перпендикулярно длинной оси и горизонтальной плоскости и называется поперечной или фронтальной. В суставе возможны сгибание и разгибание. Примером являются межфаланговые суставы.

Двухосные суставы бывают седловидными и эллипсовидными. В этих суставах возможны движения вокруг двух, расположенных в одной плоскости, но взаимно перпендикулярных осях: сгибание и разгибание вокруг фронтальной оси, приведение и отведение вокруг сагиттальной. Примером эллипсовидного сустава может служить лучезапястный, седловидно – запястно-пястный сустав 1-го пальца руки.

Трехосные суставы бывают шаровидными и плоскими. Движения в них происходят вокруг трех взаимоперпендикулярных и пересекающихся в центре головки осей: фронтальной (сгибание и разгибание), вертикальной (вращение внутрь и наружу) и сагиттальной (приведение и отведение). Но через центр суставной головки можно провести бесконечное количество осей, из-за чего шаровидный сустав оказывается практически многоосным (например, плечевой).

Ореховидный сустав представляет собой разновидность шаровидного, с той лишь разницей, что суставная впадина в нем глубокая и охватывает большую часть головки. Движения здесь свободные, но сустав более крепок из-за наличия мощных связок (например, тазобедренный сустав).

Плоский сустав - это отрезок шара с очень большим радиусом, благодаря чему кривизна сочленяющихся поверхностей незначительна. Сустав малоподвижен и допускает лишь небольшое скольжение сочленяющихся поверхностей в различных направлениях (например, сустав между отростками грудных позвонков).

Функциональные особенности соединительного аппарата костей образовались в процессе эволюционного развития – в результате взаимодействия формы и функции.

Наибольшая сложность движений в суставах наблюдается у человека. Его двигательный аппарат способен совершать особенно тонкие и дифференцированные движения, появившиеся в связи с трудовой деятельностью.

Итак, количество движений в суставах многообразно. Одним из анатомо-функциональных качеств суставов является свобода движений. Суставы рук обладают внушительной степенью свободы (осуществляют 105 различных движений).

Главным врагом суставов является покой. Регулярность упражнений, разнообразие воздействий создают нужные формы и функции суставов. Обездвиженный сустав постепенно опутывается мощными пучками соединительной ткани, суставная щель уменьшается, исчезает необходимая кривизна суставной поверхности, перерождается хрящ и постепенно утрачивается способность скольжения, суставная жидкость «высыхает». Сустав перестает быть прерывистым соединением.

Вторым врагом сустава являются перегрузки. От чрезмерного стремления форсировать тренировку сустав повреждается либо одновременно, либо не успевает восстанавливать свои свойства после нагрузок, накапливает «усталость».

И, наконец, третий враг - однообразие движений. Во время академических занятий (6 ч), сидения в кресле (2-3 ч) позвоночник испытывает большую перегрузку, на него оказывают малозаметное, но предельно одностороннее статическое воздействие силы тяжести тела человека. Дело еще осложняется и тем, что мы забываем о сохранении правильной осанки.