Особенности строения коленного сустава

Чтобы лучше понять, как возникают проблемы с коленным суставом, важно рассмотреть особенности строения коленного сустава и принцип работы его структурных единиц.

Анатомические термины

Для начала необходимо пояснить некоторые анатомические термины.

У многих частей тела есть дубликаты. Часто, чтобы описать их положение, используют воображаемую линию, проведенную через середину тела. Например, «медиальный» означает «расположенный ближе к средней линии». Или медиальная сторона колена – это внутренняя сторона, которая находится ближе к другому колену. Структуры на медиальной стороне тоже в своем названии содержат слово «медиальный». Например, медиальный мениск.

Противоположная сторона по отношению к медиальной – латеральная, то есть внешняя.

Такое же значение имеют и два других термина — проксимальный (указывающий на расположение органа или его части ближе к центру тела или к срединной его плоскости) и дистальный (участок тела, более отдалённый от его центра или срединной плоскости).

Термин «передняя часть» относится к передней части колена. Термин «задняя часть» — к задней.    

Особенности строения коленного сустава: основные элементы сустава

1. Суставные поверхности костей, покрытые хрящом.
2. Суставная полость.
3. Суставная капсула.
4. Синовиальная оболочка (синовиальная мембрана).
5. Синовиальная жидкость.

Кости, образующие коленный сустав

Коленный сустав – это место встречи двух основных костей ноги, бедренной и большеберцовой. Кроме того, в передней части есть и третья кость – надколенник, или коленная чашечка.

На конце бедренной кости находятся два крупных выступа – бедренные мыщелки. Эти мыщелки лежат на верхней поверхности большеберцовой кости – большеберцовом (тибиальном) плато. Между мыщелками расположена пателлофеморальная борозда, по которой скользит надколенник при движении конечности.

Малоберцовая кость, меньшая кость голени, не входит в состав коленного сустава. При помощи небольшого сустава она соединяется с большеберцовой костью.  

Суставные поверхности и суставная капсула

Суставные поверхности всех трех костей покрыты суставным хрящом. В большинстве крупных стыков толщина этого материала около 8 мм. Он белый, блестящий, эластичной консистенции. Суставной хрящ – это то самое скользкое вещество, которое позволяет поверхностям скользить относительно друг друга без повреждений. Вторая его функция – смягчение ударов при сильной вертикальной нагрузке. 

Сустав окружен суставной капсулой. Капсула прикрепляется к соединяющимся костям вблизи суставных поверхностей и герметично окружает суставную полость.

Стенка капсулы состоит из двух слоев. Наружный слой образован плотной соединительной тканью, в которую вплетены волокна связок и сухожилий близлежащих мышц. Он защищает сустав от механических повреждений. Внутренний слой представлен синовиальной мембраной. Мембрана вырабатывает специальную синовиальную жидкость, которая заполняет полость суставной капсулы (щелевидное герметически закрытое пространство). Жидкость питает сустав, увлажняет его и устраняет трение суставных поверхностей.

Мениски

Между бедренной и большеберцовой костью расположены две хрящевые прокладки – мениски. По структуре они отличаются от хряща, покрывающего поверхность сустава.

Помогая распределить вес тела на большую площадь, мениски выполняют роль амортизатора и стабилизатора колена.  

Представьте мяч, покоящийся на пластине. Мяч – это конец бедренной кости. Пластина – верхняя часть большеберцовой кости. Мениск как-бы окутывает мяч с одной стороны и заполняет пространство между ним и пластиной. Образуется своеобразная толстая подушка с утолщенными наружными краями и впадиной посередине для головки бедренной кости.

Таким образом, вес, переходящий от бедренной кости (и от всего тела), сосредоточен не в одной точке, а распределяется по всей поверхности большеберцовой кости.

Такое распределение веса очень важно, поскольку оно защищает суставной хрящ от чрезмерных усилий и преждевременной дегенерации. Впадина же создает ограниченное пространство для круглой части кости и не дает ей кататься по поверхности другой, что обеспечивает стабильность сустава.  

Особенности строения коленного сустава: околосуставные ткани

Околосуставные ткани – ткани, окружающие сустав: мышцы, сухожилия, связки, сосуды и нервы.

Связки коленного сустава

Связки – это прочные, плотные полоски ткани, которые укрепляют соединения между костями и обеспечивают стабильность сустава. Они могут располагаться на внешней или внутренней стороне сустава.

Две основные внешние связки коленного сустава – медиальная коллатеральная связка (МКС) и латеральная коллатеральная связка (ЛКС). МКС и ЛКС предотвращают слишком большое смещение колена в поперечном направлении.

Две основные внутренние связки коленного сустава протягиваются между бедренной и большеберцовой костью: передняя крестообразная связка (ПКС) и задняя крестообразная связка (ЗКС).

ПКС и ЗКС контролируют движение сустава вперед-назад. ПКС предотвращает скольжение большеберцовой кости слишком далеко вперед по отношению к бедренной кости. ЗКС не дает большеберцовой кости отодвинуться слишком далеко назад по отношению к бедренной кости. Работая вместе эти связки управляют возвратно-поступательным движением колена.

В отличии от других суставов коленный не имеет стабильной костной конфигурации. Например, тазобедренный сустав представляет собой шар, который находится внутри глубокой впадины. Голеностопный сустав имеет форму паза и шипа, фиксирующих друг друга. Коленный же сустав стабилизируется только при помощи связок и менисков.  

Сухожилия

Сухожилия – компонент мышцы, обеспечивающий ее соединение с костью. Основной функцией сухожилия является передача усилия мышц кости.

Самое большое сухожилие коленного сустава – сухожилие четырехглавой мышцы. Оно соединяется с надколенником, покрывает его и переходит в связку надколенника, которая соединяет надколенник с голенью.

Мышцы

Мышцы и структуры передней части бедра образуют аппарат разгибателей. Это четырехглавая мышца, сухожилия четырехглавой мышцы, надколенник, связка надколенника. Когда волокна четырехглавой мышцы сокращаются, механизм приводится в движение, и коленный сустав разгибается.

То, как надколенник входит в пателлофеморальную борозду и скользит по ней, влияет на общую функцию колена. Коленная чашечка работает как точка опоры, увеличивая силу четырехглавой мышцы при выпрямлении колена.    

Хамстринг – три мышцы задней поверхности бедра: полусухожильная, полуперепончатая и двуглавая мышца. Сухожилия мышц хамстринга образуют подколенное сухожилие. Кроме того, в верхней части эти мышцы соединяются и с другим суставом – тазобедренным. Их сокращение приводит к сгибанию коленного сустава и разгибанию тазобедренного.

Подвздошно-большеберцовый тракт (илиотибиальный тракт, tractus iliotibialis, ITB; син.: Мессиа фасция, мессиатов тракт) — утолщенная часть широкой фасции бедра и некоторые волокна большой ягодичной мышцы. Проходит по латеральной поверхности бедра. Сгибает, разгибает, отводит, а также латерально и медиально вращает бедро. Стабилизирует коленный сустав как при разгибании, так и при частичном сгибании, что особенно важно во время ходьбы и бега. Когда человек наклоняется вперед со слегка согнутым коленом, тракт является основной опорой колена против силы тяжести.

Синовиальные сумки

Синовиальные сумки (бурсы) – небольшие полости, расположенные между костью и мягкими тканями. Они образованы соединительной тканью, внутри выстланы синовиальной оболочкой и заполнены синовиальной жидкостью. Основная их функция – уменьшение трения между костями и мягкими тканями. В области коленного сустава расположено около 15 синовиальных сумок. Бурсы помогают мышцам и сухожилиям свободно скользить при движениях коленного сустава.

Более подробно о синовиальных сумках коленного сустава можно прочитать здесь.

Кроме синовиальных сумок к мягкотканному вспомогательному аппарату сустава относятся и жировые тела. Заполняя свободные пространства, жировые скопления играют важную роль и вместе с другими структурами обеспечивают правильную работу сустава. Более подробно о жировых телах можно прочитать здесь.

Вывод

Как вы убедились, коленный сустав – достаточно сложная нестабильная структура. Тем не менее, он должен выдерживать вес тела при стоянии, во время ходьбы и бега. Поэтому неудивительно, что жалобы на проблемы с коленями встречаются достаточно часто среди людей всех возрастов. Немного знаний о строении основных частей коленного сустава и околосуставных тканей может помочь максимально правильно подойти к составлению плана физических тренировок или вопросам реабилитации.

Тема «Особенности строения коленного сустава» дополняют тему «Сустав человека: строение и классификация«