Коленный сустав

Коленный сустав (лат. Articulatio genus).

Общее о бедренной и большой берцовой кости

Коленный сустав состоит из подвижного соединения бедренной и большой берцовой костей (рис. 228).



Первая является самой длинной костью нашего тела, длина которой имеет большое влияние на общую величину нашего тела и на пропорции. Она представляет собой спирально закрученную палку конструкции готического контрфорса (перенос тяжести тела на вертикаль). При взгляде со стороны она имеет полое спиралеобразное тело в форме S. Ее ближайший к туловищу конец (верхний) соединяется с ним через шейку бедра шарообразной головкой, образуя тазобедренный сустав. В месте перехода от тела бедренной кости к шейке образуются два важных выступа (место прикрепления боковых мышц), большой и малый вертел (oт лат. Trochanter major et minor). Нижний конец бедренной кости расширяется до трапециевидной формы. Суставное тело образовано в своей массе двумя суставными валиками (мыщелками), которые разделяет небольшой углубленный промежуток.

Большеберцовая кость имеет протяженную клинообразную форму, ее тело (ствол) - треугольный поперечный срез. Близкий к туловищу верхний конец выступает, как голова колонны над стволом, в качестве капители большеберцовой кости и представляет собой наклонную плоскость для мыщелков бедра (Tuberositas tibiae - бугристость большеберцовой кости) как место крепления разгибателя колена.

Клиновидное умеренное сужение тела кости по направленно к голеностопному суставу заканчивается каплевидным окончанием (внутренняя лодыжка = малоберцовая кость). Внутренняя сторона большеберцовой кости покрытa только кожей (следующие подробности и наименования можно рассмотреть на рис. 228; мы упоминаем малоберцовую кость в связи с построением голеностопного сустава).

Колено и его функции

Колено делит длину всей ноги на две почти равные части и благодаря сгибанию помогает преодолеть сопротивление земли, приближать центр тяжести опоры, сидеть на коленях, на корточках и через растяжку поддерживать равнозначные функции бедренного и голеностопного суставов. Сгибание укорачивает маятник ноги и вместе с этим увеличивается частота колебания, напоминая скольжение по земле во время шага.

Составные части, строение и конструктивная форма (рис. 229, 229/1)





В образовании конструктивной формы принимают участие различные составные части.

Парные валики бедренной кости (мыщелки) участвуют сообща, как горизонтально расположенный цилиндр с поперечной осью, имеющий функции сгибания - разгибания в направлениях этой плоскости. Выступ валиков (мыщелков бедренной кости), расположенный впереди, вытянут по всей плоскости соприкосновения с большеберцовой костью, расширяет и синхронизирует (одновременно) небольшую углубленную канавку, создавая поверхность скольжения надколенника (от лат. Facies patellaris - коленная чашка). Выступающие части обоих валиков закругляются спиралевидно друг к другу.

Капитель (суставная поверхность для соединения с бедренной костью) большеберцовой кости представляет собой две вогнутые овальные впадины на плоскости (Eminentia intercondylaris - возвышение между мыщелками большеберцовой кости - шероховатость), которые отделены друг от друга плоским конусообразным возвышением. Конус проникает внутрь смежного пространства этих мыщелков (Fossa intercondylica - межмыщелковая ямка бедренной кости) и помогает обеспечивать движение. Крестообразные связки (в смежном пространстве мыщелков), и внутренняя, и внешняя боковые связки фиксируют сустав. Последние ослабевают при наклоне и этим дают колену свободное вращение (наружное вращение голени). Неконгруэнтность (недостаточное совмещение) суставных поверхностей устраняется серповидными волокнистыми хрящами (Менисками).

Коленная чашка (надколенник) представляет собой короткую щитообразную выпуклую кость в виде обточенного треугольника, вершина которого находится чуть выше центра суставной щели. Ее задача заключается в связи, объединении между собой сухожилий разгибателей коленного сустава с лицевой стороны (выступающая вперед часть) при согнутом колене. Надколенник через прямую связку коленной чашки (в составе синовиальной оболочки коленного сустава) соединяется с бугристостью большеберцовой кости. Это переносит усилие разгибателя на большеберцовую кость.

Несовершенное совмещение суставных тел влечет за собой дифракцию (выгиб), вследствие чего открывается полость сустава (отсюда травмы в спорте!) (рис. 237 а, б).



При стоянии на ногах под связкой надколенника и ниже ее скапливается подкожная жировая ткань (Corpus adiposum infrapatellare - поднадколенниковое жировое тело) (рис. 238),



особенно у женщин, которая, тем не менее, может перемещаться во внутреннее пространство сустава (отсюда резкое подчеркивание коленной чашки) (рис. 246).



Как только колено начинает распрямляться, суставные валики (мыщелки) тотчас же выдвигают жировую подушечку, что предохраняет капсулу от ущемления.

Рис. 229 представляет последовательность развития элементарных составных частей конструкции и формы с их дифференциацией. Он в упрощенной форме показывает функциональные и конструктивные изменения, чтобы облегчить бесконечную работу по представлению.



Колено - это основной вопрос в изучении предмета анатомии, и он должен пониматься всесторонне.

Механика и пластика кленного сустава

Сгибание и разгибание коленного сустава происходит вдоль поперечной оси, благодаря пересечению боковых и крестообразных связок (рис. 229/1, 231).



Из максимально возможных 180°, колено из-за наличия мышц можно согнуть только на 130° (рис. 229/2 а).



Вместе с тем полный объем движений механизма сустава можно достичь с помощью других сил (собственно вес тела при опоре на колени, сидя или на корточках, а также с помощью рук) (рис. 229/2 а, б, в), и всего лишь 20° при пассивном сгибании. При этом механические процессы происходят следующим образом:

а) отклонение тела бедренной кости назад с изменением местоположения оси валика (мыщелка) (рис. 230 а, б);



б) начинающееся торможение переката с пятки на носок (благодаря вмешательству крестообразной связки), уменьшая внутрисуставное движение при повороте вокруг собственной оси. Это замедление движения (под действием крестообразных связок) при снижении местного движения и вращения следует понять со всех сторон (рис. 229/1, 230 в);

в) завершение изменения в расположении оси, вокруг которой совершается поворот, чтобы не защемить суставную поверхность большеберцовой кости (рис. 229/2 б, 230 г, 233).



Вместе с тем суставные поверхности находятся на расстоянии друг от друга. Мыщелки бедренной кости отчетливо выделяются. Коленная чашка как бы погружена вглубь, ее контуры становятся менее отчетливыми. Весь мощный, имеющий грани, как у куба, сустав колена подчеркнут коленной чашкой, которая углубляется вовнутрь и при этом выступает прямая связка надколенника (рис. 235, 236).





Дополнительная внешняя ротация (рис. 240) бедра, в отличие от более жестко посаженной голени, возможна потому, что в коленном суставе поворот вокруг вертикальной оси происходит только в связи с тем, что во время сгибания колена ослабевают боковые связки.



Поворот кнаружи в пять раз больше, чем ротация вовнутрь. Смысл механического процесса состоит в том, чтобы предоставить право ступне при передвижении на коленях (например, при ползании) находить благоприятные возможности опоры для тела.

Форма и вид корреляционных связей в коленном суставе (рис. 231, 232)





Из-за больших нагрузок, производимых собственным весом всего тела (смотри раздел 5.2), колено статично зафиксировано не только спереди, но и по бокам, что очень практично. Прежде всего это видно во взаимном продолжении ширины бедренной и большеберцовой кости. Они соединены внутренней связкой, которая на рис. 231 б сделала их заметными через утолщение линий. Так, например, на рис. 231 б эта взаимосвязь выражена, как цепь корреляционных точек, данная в цифровой последовательности: 1 и 1' должны показать точки начала цепи. Из этого относительно узкого места несущие линии расходятся лишь незначительно, ввиду статической необходимости. Они выделяются вперед точно в направлении середины обоих суставных мыщелков и входят над межмыщелковым возвышением большеберцовой кости. В точках 3 и 3' фиксируются статично и неподвижно. Точки 1-2-3-4 и 1'-2'-3'-4' корректируют друг друга и также статичны. Но так как суставы соответствуют высоким динамическим требованиям, то нельзя их ограничивать узким пространством: колено расслабляется, колеблясь от 2 и 2' до 3 и 3' очень широко. В статичном положении коленный сустав расслаблен и очень сильно выделяется, тем самым возвращаясь к своему нормальному состоянию при освобождении от нагрузки.

Какие направления и силы взаимосвязаны, наглядно демонстрируют оставшиеся рисунки на этой схеме. Насколько велико участие скелета колена в формировании его пластики, мы можем понять из рисунков (рис. 232-234).



ОБОБЩАЮЩИЙ ОБЗОР

1. Отдельные участки нижних конечностей человека соответствуют задним конечностям животных: таз, бедро, голень (большеберцовая и малоберцовая кости) и ступни (предплюсна, плюсна и фаланги).

2. Нижние конечности человека отличаются от задней конечности животного следующими важными признаками:

а) таз это опора для тела, расположенного вертикально, основа и защита для внутренних органов, формирующая объем и одновременно являющаяся местом основания прикрепления многочисленных мышц;
б) бедро и голень, соединяясь в колене, образуют ровную, прямую ногу, подобную колонне:
в) нога - самый длинный маятник, создающий большую длину шага:
г) стопа касается всей своей подошвой земли. Ее задача состоит в том, чтобы принимать нагрузку и отталкивать ее с помощью эластичного и упругого свода стопы.

3. Скелет ноги содержит три основных сустава с различной степенью двигательной способности:

а) тазобедренный сустав, расположенный близко к туловищу, обладает тремя осями основных движений:
- поперечная ось: сгибание-разгибание (поворот вперед - поворот назад);
- сагиттальная ось: приведение-отведение (аддукция-абдукция);
- продольная ось: поворот вовнутрь - поворот кнаружи (вращение вовнутрь - вращение кнаружи).

Группы мышц также относятся к аналогичным осям;

б) коленный сустав, приблизительно посередине между тазобедренным суставом и стопой, имеет две оси с двумя основными движениями:
- поперечная ось: сгибание (поворот назад) - разгибание (выпрямление);
- продольная ось: вращение вовнутрь и кнаружи в согнутом положении.

4. Основные задачи коленного сустава:

а) участие в подвижности всей ноги для преодоления препятствий на земле;
б) увеличение силы сопротивления через сгибание и разгибание. Приближение или отдаление от центра тяжести - от земли или к земле;
в) уменьшение маятника ноги для быстрого бега;
г) упругость при столкновении с землей (прыжок);
д) способность к разгибанию согнутой ноги (мышцы-разгибатели).

5. Строение коленного сустава:

а) тело сустава (мыщелки бедренной кости и суставная поверхность большеберцовой кости), которые не полностью совпадают;
б) подвижные мениски, увеличивают конгруэнтность сочленяющихся поверхностей;
в) связки. Боковые связки препятствуют растяжению, крестообразные - ограничивают прежде всего внутреннюю и внешнюю ротацию в состоянии покоя;
г) коленная чашка, направляющая нагрузку на суставную поверхность и располагающаяся в толще сухожилия четырехглавой мышцы (квадрицепса);
д) связка надколенника (коленной чашки) доходит до бугристости большеберцовой кости;
е) жировая подушка, находящаяся рядом со связкой надколенника препятствует зажиманию суставной капсулы (рис. 237).



6. Механизм коленного сустава позволяет делать активное сгибание на 130°, а также сжатие (сдавливание) угла еще на 50° (рис. 239 а), пассивное же сгибание на 150°, и дальнейшее сжатие угла до 30° (рис. 239 б).



При этом возможно сначала вращение бедра у его основания, а затем вращение только вокруг поперечной оси валика (мыщелков) бедренной кости. Поворот во-внутрь голени во время сгибания практически незначителен, чем при повороте наружу.

Сайт как научиться рисовать