У человека тремя костями образованы следующие суставы. Виды суставов. I. Одноосные суставы

Общее строение и функции суставов

Суставы нашего организма - это подлинный шедевр инженерной мысли. Они сочетают достаточную простоту и компактность конструкции с высокой прочностью. Однако многие аспекты их функции изучены не до конца.

В организме человека насчитывается более 230 суставов. Они представлены в скелете повсюду, где происходят отчетливо выраженные движения частей тела: сгибание и разгибание, отведение и приведение, вращение...

Сочленения костей априори должны быть подвижными, чтобы человек мог реализовать двигательную функцию, и вместе с этим надёжно скреплены между собой. Роль таких «креплений» выполняют суставы.

И несмотря на то, что величина и форма суставов чрезвычайно разнообразны, в конструкции любого из них есть обязательные элементы. Это прежде всего две - как минимум - кости, ибо сустав не что иное, как способ соединения костей, который специалисты называют прерывистым. (Существует и непрерывное соединение. Так, например, соединены кости черепа, тела позвонков).

Прерывистое соединение позволяет сочленяющимся костям совершать движения относительно друг друга, разумеется, с помощью мышц. Суставные поверхности костей неодинаковы. По своей форме они могут напоминать шар, эллипс, цилиндр и другие геометрические фигуры. На обе сочленяющиеся поверхности «нанесен» материал высокой прочности - хрящ, толщина, которого в разных суставах колеблется от 0,2 до 6 миллиметров.

По внешнему виду однородный, гладкий и блестящий хрящ под электронным микроскопом напоминает губку с очень тонкими порами. Ткань хряща образована клетками-хондроцитами и межклеточным веществом, через посредство которого осуществляется снабжение хондроцитов питательными веществами, водой, кислородом. Наблюдения показали, что волокна межклеточного вещества могут менять свое направление, приспосабливаясь к длительно действующим нагрузкам. Такая динамичность волокон увеличивает износоустойчивость хрящевой ткани.

Место сочленения костей окружено суставной капсулой. Наружный слой капсулы прочный, волокнистый: внутренняя ее поверхность покрыта слоем эндотелиальных клеток, которые вырабатывают тягучую, прозрачную, желтоватого цвета жидкость - синовию.

Синовии в суставе, как говорится, кот наплакал: от одного до трех миллилитров. Но значение ее трудно переоценить. Во-первых, это прекрасная смазка: увлажняя суставные поверхности, она уменьшает трение между ними и тем самым предотвращает их преждевременное изнашивание. Одновременно синовия укрепляет сустав, создавая силу сцепления между суставными поверхностями. Она, словно буфер, смягчает толчки, которые кости испытывают при ходьбе, прыжках, различных движениях. Синовиальной жидкости принадлежит также существенная роль в обеспечении питания хрящевой ткани.

Установлено, что в каждом суставе поддерживается характерный для него уровень синовии. А вот состав ее не всегда одинаков. Например, с увеличением скорости движения в суставе вязкость синовии снижается, благодаря этому еще больше уменьшается трение между суставными поверхностями костей.

Исследуя функцию синовиальной оболочки, ученые пришли к выводу, что она работает как биологический насос. Экспериментаторы обнаружили в этой оболочке узкодифференцированные клетки типа А и В. Клетки типа В специализируются на выработке гиапуроновой кислоты, которая и сообщает синовии чудесное свойство способствовать осуществлению «движения без трения». Клетки типа А - это своеобразные уборщики: они отсасывают из синовиальной жидкости отработанные продукты жизнедеятельности клеток.

Однако специалистам известна лишь общая схема устройства и действия этого живого насоса. Основные его «узлы» и особенности его работы еще предстоит изучить.

С функцией биологического насоса тесно связано поддержание постоянного отрицательного давления внутри суставной полости. Это давление всегда ниже атмосферного (что увеличивает силу сцепления между суставными поверхностями, они плотнее прилегают друг к другу), но человек этого не ощущает. Однако все мы знаем людей, у которых суставы с возрастом становятся чувствительны к перепадам атмосферного давления. А вот чем объясняется такая чувствительность, исследователям не вполне ясно.

Конструкция большинства суставов не ограничивается обязательными элементами и включает различные диски, мениски, связки и прочие «технические усовершенствования», которые природа создала в процессе эволюции. В коленном суставе, например, два мениска: наружный и внутренний. Благодаря этим серповидным хрящам совершаются вращательные и сгибательно-разгибательные движения в суставе, они служат также буферами, защищающими суставные поверхности от резких толчков. Роль их в физиологии и механике коленного сустава столь велика, что мениски иногда называют суставом в суставе.

Функция, возложенная на сустав, диктует конструкцию. Убедительнейшее тому доказательство - суставы кисти. В процессе трудовой деятельности человека суставной и связочный аппарат кисти достиг конструктивного совершенства. Разнообразные сочетания суставов - а их в кисти насчитывается более двадцати, включая блоковидные. эллипсоидные, шаровидные, седловидные, - позволяют производить дифференцированные движения.

Или, к примеру, такие суставы, как плечевой и тазобедренный. Оба они шаровидные, оба простые, так как каждый составлен двумя костями.

Попробуйте поднять руку через сторону вверх. Легко! Теперь поднимите ногу. А вот это гораздо сложнее, верно? Почему? Да потому, что в плечевом суставе относительно большой головке плечевой кости соответствует небольшая суставная впадина лопатки: головка приблизительно в три раза больше впадины. Емкость ее увеличивает волокнисто-хрящевое кольцо, так называемая суставная губа, которое присоединяется к краю впадины. Такое строение позволяет совершать в плечевом суставе движения практически во всех направлениях.

В тазобедренном суставе такой объем движений не предусмотрен. Здесь главное другое - прочность конструкции: ведь суставу постоянно приходится испытывать значительные и динамические и статические нагрузки.

В этом суставе впадина тазовой кости почти полностью охватывает головку бедра, что, естественно, ограничивает объем движений. Но не только поэтому тазобедренный сустав менее подвижен, чем плечевой. Если в плечевом суставе капсула весьма просторная и слабо натянутая, то в тазобедренном она менее объемна и очень прочна, в некоторых местах даже усилена добавочными связками.

А почему же гимнастам, акробатам, артистам балета, цирка ничего не стоит не только поднять ногу вертикально вверх, но проделать и более сложные движения? Это еще одно доказательство пластичности опорно-двигательного аппарата, его огромных потенциальных возможностей.

В чем секреты этой пластичности, высокой работоспособности суставов? Специалисты ведут исследования, которые помогут ответить на этот и другие вопросы. Результаты научных поисков имеют не только теоретический интерес. В них заинтересована практическая медицина: хирургия, ортопедия, трансплантология.

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:

1. они содействуют сохранению положения тела;
2. участвуют в перемещении частей тела в отношении друг друга и
3. 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:

1. Движение вокруг фронтальной (горизонтальной) оси - сгибание (flexio), т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание (extensio), т. е. увеличение этого угла.
2. Движения вокруг сагиттальной (горизонтальной) оси - приведение (adductio), т. е. приближение к срединной плоскости, и отведение (abductio), т. е. удаление от нее.
3. Движения вокруг вертикальной оси, т. е. вращение (rotatio): кнутри (pronatio) и кнаружи (supinatio).
4. 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:

1. по числу суставных поверхностей,
2. по форме суставных поверхностей и
3. по функции.

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).

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:

1. 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;
2. переднезаднюю (сагиттальную), вокруг которой совершаются отведение, abductio, и приведение, adductio;
3. 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.

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:

1. По количеству поверхностей.
2. По форме поверхностей.
3. 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:

1. 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.

1. 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.

Описание раздела

Суставы человека – это подвижные соединения двух и более костей. Именно благодаря им человек может передвигаться и выполнять различные действия. Они объединяют кости в единое целое, формируя скелет. Практически у всех суставов одинаковая анатомия, отличаются они только по форме и выполняемым движениям.

Сколько суставов у человека?

Суставов у человека свыше 180 штук. Существуют такие виды суставов, в зависимости от части тела:

• височно-нижнечелюстные;
• соединения кисти и стопы;
• запястные;
• локтевые;
• подмышечные;
• позвоночные;
• грудные;
• тазобедренные;
• крестцовые;
• коленные.

В таблице количество суставных соединений в зависимости от части тела.

Классификация проводится по таким признакам:

• форма;
• число суставных поверхностей;
• функции.

По числу суставных поверхностей бывают простые, сложные, комплексные и комбинированные. Первые образуются из поверхностей двух костей, примером является межфаланговый сустав. Сложные являются соединениями из трех и более суставных поверхностей, например, локтевой, плечевой, лучевой.

В отличие от сложного, комбинированный отличается тем, что состоит из нескольких отдельных суставов, которые выполняют одну функцию. Примером может стать лучелоктевой или височно-нижнечелюстной.

Комплексный является двухкамерным, поскольку имеет внутрисуставный хрящ, который разделяет его на две камеры. Таким является коленный.

По форме сочленения бывают такие:

• Цилиндрические. Внешне они похожи на цилиндр. Примером является лучелоктевой.
• Блоковидные. Головка выглядит как цилиндр, снизу которого есть гребень, расположенный под углом 90˚. Под нее есть впадина в другой кости. Примером является голеностоп.
• Винтообразные. Это разновидность блоковидных. Отличием является спиралеобразное расположение бороздки. Это плечелоктевой сустав.
• Мыщелковые. Это коленный и височно-нижнечелюстной сустав. Суставная головка расположена на костном выступе.
• Эллипсоидные. Суставная головка и впадина яйцевидной формы. Примером является пястнофаланговый сустав.
• Седловидные. Суставные поверхности в форме седла, они располагаются перпендикулярно друг другу. Седловидным является запястно-пястное сочленение большого пальца.
• Шаровидные. Суставная головка в виде шара, впадина – выемка, подходящая по размеру. Пример этого вида – плечевой.
• Чашеобразные. Это разновидность шаровидных. Движения возможно во всех трех осях. Это тазобедренное сочленение.
• Плоские. Это суставы с незначительной амплитудой движения. К этому виду можно отнести сочленения между позвонками.

Есть еще разновидности в зависимости от подвижности. Выделяют синартрозы (фиксированные суставные соединения), амфиартрозы (частично подвижные) и диартрозы (подвижные). Большинство сочленений костей у людей являются подвижными.

Строение

Анатомически суставы сложены одинаково. Основные элементы:

• Суставная поверхность. Суставы покрыты гиалиновым хрящом, реже волокнистым. Его толщина 0,2-0,5 мм. Такое покрытие облегчает скольжение, смягчает удары и защищает капсулу от разрушения. При повреждении хрящевого покрытия появляются болезни суставов.
• Суставная капсула. Она окружает полость сустава. Состоит из наружной фиброзной и внутренней синовиальной мембраны. Функция последней – уменьшение трения за счет выделения синовиальной жидкости. При повреждении капсулы в суставную полость попадает воздух, что приводит к расхождению поверхности сустава.
• Суставная полость. Это закрытое пространство, которое окружено хрящевой поверхностью и синовиальной мембраной. Оно заполнено синовиальной жидкостью, которая также выполняет функцию увлажнения.

Вспомогательными элементами являются внутрисуставные хрящи, диски, губы, мениски, внутрикапсульные связки.

Сухожилия и связки укрепляют капсулу и способствуют движению сустава.

Самыми важными большими суставами человека являются плечевой, тазобедренный и коленный. У них сложное строение.

Плечевой – самый подвижный, в нем возможны движения вокруг трех осей. Он образован головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки. Благодаря его шаровидной форме возможны такие движения:

• поднятие рук;
• отведение верхних конечностей назад;
• вращение плеча вместе с предплечьем;
• движение кистью внутрь и наружу.

Тазобедренный подвергается сильным нагрузкам, он является одним из самых мощных. Образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости. Как и плечевой, тазобедренный имеет шаровидную форму. Также возможны движения вокруг трех осей.

Наиболее сложное строение у коленного суставного соединения. Он образован бедренной, большеберцовой и малоберцовой костью, играет большую роль в передвижении, поскольку вращения происходит по двум осям. Его форма – мыщелковая.

Коленный включает в себя множество вспомогательных элементов:

• наружный и внутренний мениск;
• синовиальные складки;
• внутрисуставные связки;
• синовиальные сумки.

Мениски выполняют роль амортизаторов.

Функции

Все суставы играют важную роль, без них человек не смог бы передвигаться. Они соединяют кости, обеспечивают их плавное скольжение, уменьшают трение. Без них кости разрушатся.

Кроме этого, они поддерживают положение тела человека, участвуют в передвижении и перемещении частей тела относительно друг друга.

Функции суставов человека определяются количеством осей. Каждой оси присущи выполняемые движения:

• вокруг поперечной происходит сгибание и разгибание;
• вокруг сагиттальной – приближение и удаление;
• вокруг вертикальной – вращение.

В одном суставном соединении может происходить сразу несколько типов движения.

Круговые вращения возможны при движении вокруг всех осей.

По количеству осей бывают такие разновидности суставных соединений:

• одноосные;
• двуосные;
• многоосные.

В таблице указаны возможные формы суставов согласно количеству осей.

Суставные соединения подвержены заболеваниям. Изменение их формы ведет к нарушению функционирования всего опорно-двигательного аппарата.

Очень важно своевременно обратиться за медицинской помощью. Поводом для беспокойства должны стать болезненные ощущения. Без суставов не существовало бы человеческого скелета, поэтому нужно поддерживать их нормальное функционирование.

Показать весь текст

В спортивной морфологии интересны два основных показателя суставов: возможное перемещение вокруг трех взаимно перпендикулярных осей и укрепляющий аппарат. Сустав представляет собой кинематическое соединение, состоящее из двух или более сочленяющихся костных поверхностей (рис. 5.2). Все суставы принято делить на простые, когда в одной суставной капсуле соединяется две суставные поверхности различной формы (шаровидные, эллипсовидные, цилиндрические и их разновидность – блоковидные, а также плоские).

Сложные – в суставной капсуле соединяется несколько суставных поверхностей, принадлежащих отдельным костям.

Комплексные - в суставной капсуле соединено две или более суставных поверхностей, но между ними вставлена суставная прослойка в виде полулуния (мениск) или диска, разделяющего полость сустава на две самостоятельные камеры (двухкамерные суставы). Вместо хрящевых образований могут находиться внутрисуставные связки, удерживающие кости одну возле другой и не позволяющие при движениях резко смещаться в сторону.

Комбинированные суставы – это два простых сустава, объединенных в одну кинематическую цепь. Примером могут служить правый и левый височно-нижнечелюстные суставы.

В суставах принято выделять по функции следующие связки: удерживающие – не позволяющие костям смещаться в стороны; направляющие - боковые связки, направляющие движение в одной плоскости - это, как правило, утолщение капсулы сустава.

Тренеру необходимо знать оси и плоскости возможных движений в суставах и объяснять их начинающим спортсменам для предотвращения травм. Особенно часто начинающие борцы травмируют локтевой сустав, производя его переразгибание, не зная, что разгибание в локтевом суставе не должно превышать 180°.

Суставная капсула – это сложное морфологическое сочетание грубых клейдающих (коллагеновых) волокон, эластиновых и рыхлой соединительной ткани, которые образуют плотный фильтр с множеством сложнейших функций – от механической, до анализаторной, сигнализирующей в ЦНС о растяжении капсулы, а значит, и о положении сустава. Капсула пронизана нервными стволиками, которые делятся до тончайших нервов со специализированными нервными окончаниями. В капсуле сустава по мере углубления к его внутренней синовиальной оболочке, располагаются кровеносные сосуды (артерии и вены), оканчивающиеся в ворсинках синовиальной оболочки сложнейшими капиллярными сетями. Ворсинки несут трофическую роль (притока и оттока крови).

Грудино-ключичный сустав.

Комплексный сустав седловидной формы с внутрисуставным диском, делящим суставную полость на две камеры (рис. 5.3)

Сустав укреплен тремя связками: грудино-ключичной передней и задней и межключичной. Допускает движения во всех трех осях. Движение вокруг вертикальной оси вперед и назад, движение вокруг сагиттальной оси вверх и вниз латерально и вращательные движения вокруг фронтальной оси при резком движении в плечевом суставе:
сгибание и разгибание. Активно работает этот сустав у штангистов при подрыве штанги, у метателей, у теннисистов.

Плечевой сустав.

Его иногда называет лопаточно-плечевой (рис. 5.4). Сустав простой, шаровидной формы с внутрисуставной хрящевой губой, окружающей суставную впадину на лопатке. Связок, как другие суставы, он не имеет, но окружен группой скелетных мышц и сухожилий, укрепляющих сустав. Над суставной головкой «нависают» клювовидный и акромиальный отростки лопатки, которые соединены акромиально-клювовидной связкой образующей над суставом свод.

Такое строение сустава создает возможность при больших нагрузках (гимнастика, борьба) произвести вывих головки плечевой кости вперед, назад, вниз, но никогда без переломов акромиального и клювовидного отростка не наблюдается вывиха вверх. Особенностью сустава является свободная его капсула, которая прикрепляется к лопаточной шейке (позади суставной губы) и к анатомической шейке плечевой кости. Это позволяет производить обширные движения вокруг основных осей в суставе. Имеющиеся выпячивания синовиальной оболочки вдоль сухожилия длинной головки двуглавой мышцы и под подлопаточной мышцей у детей могут ущемляться и давать болезненность. Плечевой сустав дополнительно укрепляется сухожилиями подлопаточной мышцы, сверху – надостной, сзади – подостной и малой круглой мышцами. Эти сухожилия называют «вращающей манжеткой плеча». Особенно эффективно работает это укрепление сустава при выполнении тодеса в фигурном катании. В тренировочном процессе, прежде всего, должны применяться специальные и укрепляющие упражнения для этих сухожилий и мышц.

Между головкой плечевой кости, сухожилием надостной мышцы и акромиальным отростком располагается синовиальная субакромиальная сумка, которая у юных спортсменов может ущемляться и быть основой длительных болей.

Локтевой сустав.

Сложный сустав, объединяющий в одной суставной капсуле три сустава, имеющих вместе две оси движения. Объединяются плечелоктевой, плечелучевой и локтелучевой суставы. По характеру движения их относят к блоковидному суставу, то есть одноосному. Суставная сумка сустава прикрепляется вверху вдоль полулунной вырезки локтевой и шейки лучевой костей. С наружной и внутренней стороны капсула утолщается, образуя боковые лучевую и локтевую связки. При травмах эти связки плотно прилегают к костям и делят сустав как бы на две камеры: переднюю и заднюю.

Тазобедренный сустав.

Комбинированный сустав, представленный круглой головкой бедренной кости, чашеобразной вертлужной впадиной, дополненной хрящевой суставной губой. Относят его к ореховидному суставу, так как головка бедренной кости плотно охватывается суставной губой. Этот сустав несет большую весовую нагрузку, но тем не менее обладает широкой амплитудой движения. Сустав биомеханически чрезвычайно устойчив, что обуславливается: 1) глубоким положением головки бедренной кости в вертлужной впадине; 2) прочной и плотной суставной капсулой; 3) мощными мышцами, окружающими сустав, сухожилия которых прикрепляются на довольно широком пространстве от середины шейки бедра до межвертельной бугристости и линии.

Вертлужная впадина срастается из тел трех костей – подвздошной, седалищной и лобковой. Верхняя и задняя поверхности суставной впадины утолщены и очень прочны, так как на них приходится основная сила тяжести тела.

Связочный аппарат сустава устроен весьма своеобразно (рис. 5.5). Связки, идущие от костей таза, переплетаются и образуют фиброзное кольцо, окружающее шейку бедренной кости, которая по диаметру меньше головки. Связки, вплетающиеся в это кольцо, «притягивают» бедренную кость к вертлужной впадине. Прочность связок может выдержать давление в 500 кг, а закрытость капсулы и смачивающая суставные поверхности жидкость образуют эффект, дополнительно удерживая кости плотно одна к другой.

Расположенные вокруг сустава три синовиальные сумки позволяют без трения передвигаться мышцам, окружающим сустав.

Спортивным морфологам и медицинским работникам следует обращать внимание на соотношение костных образований таза и бедра между собой, так как это признаки скрытых в глубине воспалительных процессов или следствий травм. Особое значение имеет походка. Изменение ее скрытые причины травм. Отклонения (не всегда постоянные) в походке наблюдаются у девочек при неумелом разучивании таких упражнений, как поперечный и продольный шпагат.

Тренеру следует обратить внимание на отклонения в подвижности при отведении и разгибании бедра. Иногда это первые симптомы нарушений, связанных с начинающимися микротравмами сухожилий, связок, окружающих сустав. Отклонение в линиях, соединяющих передне-верхние подвздошные ости и основные линии нижних конечностей, говорят об асимметричном развитии длин нижних конечностей. Ряд недостатков развития или болезненности при движениях компенсируются изгибами поясничного отдела позвоночника, асимметричной постановкой стоп и т.д.

Коленный сустав.

Это самый крупный из всех суставов с особенностями эмбриональной закладки и последующего развития (рис. 5.6). Относится он к сложным мыщелковым суставам с дополнительными внутрисуставными образованиями – менисками, связками. Капсула сустава плотна, но не сильно натянута между образующими сустав костями. Капсула сустава дополнительно укрепляется сухожилиями и собственными связками сустава, а также спереди сухожилием четырехглавой мышцы бедра. Эти связки и соединительно-тканные волокна наружной капсулы сустава часто травмируются при подкатах у футболистов, слаломистов, у борцов – при проведении болевого приема. Укрепляется также сустав крестообразными связками, которые лежат вне капсулы сустава и покрыты синовиальной оболочкой. Ранние занятия штангой и резкие низкие приседания являются причиной травм этих связок. По мнению опытных спортивных врачей и тренеров, для развития четырехглавой мышцы бедра совсем не обязательно совершать глубокие приседания, достаточно до 90-80°. При приседании травмируется передняя крестообразная связка.

Медиальный и латеральный мениски имеют клиновидную форму (на вертикальном разрезе). Широкой стороной мениски прикрепляются по всей периферии к капсуле сустава. Внутренний тонкий край обращен внутрь сустава и свободен. Спереди мениски соединяются связкой. Верхняя поверхность их вогнута соответственно выпуклости мыщелков бедренной кости, нижняя гладкая прилежит к мыщелкам большеберцовой кости. Следует обратить внимание, что бывает врожденная покатость верхней поверхности большеберцовой кости, что чревато травмами при занятиях спортом, даже таким, как волейбол (нападающий удар). Вокруг коленного сустава располагается семь синовиальных сумок, которые могут травмироваться. Причинами частых травм коленного сустава являются О-образные и Х-образные нижние конечности. Скажем, такая форма ног – одна из основных причин отказа заниматься парашютным спортом.

Голеностопный сустав.

Типичный блоковидный сустав, образованный таранной костью, ее блоком и «вилкой», образованной малоберцовой и большеберцовой костями, их лодыжками. Суставная капсула распространяется от большеберцовой кости больше кпереди, чем кзади. Сама капсула тонка, но она укреплена мощным связочным аппаратом, как с медиальной, так и с латеральной стороны. Связки почти сливаются в единое образование. Выделяют основные направления волокон. Таранно-малоберцовая передняя и задняя и малоберцово-пяточная. Среди связок можно выделить короткие, постоянно работающие волокна и слабонатянутые – извитые. При травмах рвутся прямые волокна, а длинные сохраняются, как бы удерживают кости при привычных вывихах. С медиальной стороны также имеется мощный связочный аппарат. Если супинация и вывих стопы – явление на фоне утомленных мышц частое, то пронация и вывих редки.

Вокруг голеностопного сустава образуются фасциальные удерживатели мышц, спускающихся с голени.