Устройство коленного сустава


Строение коленного сустава человека, вальгусная и варусная деформация

Коленный сустав, наряду с тазобедренным, является самым большим и мощным сочленением человеческого скелета. Он объединяет кости бедра и голени, обеспечивающие размах движений при ходьбе. Сочленение имеет сложное комплексное строение, в котором каждый элемент обеспечивает функционирование колена в частности и способность ходить в целом.

Из каких костей состоит коленный сустав человека

Устройство коленного сустава человека объясняет причину возникающих патологий, помогает понять этиологию и течение воспалительных и дегенеративных заболеваний. Даже небольшие отклонения от нормы в любом элементе сочленения могут стать причиной болевого синдрома и ограничения подвижности.

Анатомия

В формировании сочленения участвуют три кости коленного сустава: бедренная, большеберцовая и коленная чашечка. Внутри сустава, на плато большеберцовой кости расположены мениски – амортизирующие хрящевые прокладки, увеличивающие стабильность структуры и обеспечивающие рациональное распределение нагрузки. Во время движения мениски пружинят – сжимаются и разжимаются, обеспечивая плавность походки и защищая элементы сочленения от истирания. Несмотря на небольшой размер, значение менисков очень велико — при их разрушении снижается стабильность колена и неизбежно наступает артроз.

Как выглядит разрушение гиалинового хряща

Помимо костей и менисков, составными элементами сочленения являются суставная капсула, образующая завороты коленного сустава и синовиальные сумки, и связки. Формирующие сустав колена связки образованы соединительной тканью. Они фиксируют кости, укрепляют сочленение и ограничивают объем движений. Связки обеспечивают стабильность сустава и препятствуют смещению его структур. При травмах происходит растяжение или разрыв связок.

Иннервация колена осуществляется подколенным нервом. Он находится сзади сочленения и является частью седалищного нерва, проходящего к стопе и голени. Седалищный нерв обеспечивает чувствительность и двигательную способность ноги. За кровоснабжение отвечают подколенные артерия и вена, повторяющие ход нервных ветвей.

Строение коленного сустава

Основными суставообразующими элементами принято считать следующие:

  • мыщелки бедренной кости
  • плато большеберцовой кости
  • коленная чашечка
  • мениски
  • суставная капсула
  • связки

Непосредственно коленный сустав образован головками бедренной и большеберцовой кости. Головка большеберцовой кости почти плоская с небольшим углублением, и ее называют плато, в котором выделяют медиальную, расположенную по срединной линии тела, и латеральную части.

Головка бедренной кости состоит из двух больших округлых выступов шарообразной формы, каждый из которых получил название мыщелок коленного сустава. Расположенный с внутренней стороны мыщелок коленного сустава называют медиальным (внутренним), а противоположный – латеральным (наружным). Суставные головки не совпадают по форме, и их конгруэнтность (соответствие) достигается за счет двух менисков – медиального и латерального соответственно.

Суставная полость представляет собой щель, которая ограничена головками костей, менисками и стенками капсулы. Внутри полости находится синовиальная жидкость, которая обеспечивает оптимальное скольжение при движении, уменьшает трение суставных хрящей и питает их. Входящие в сочленение поверхности костей покрыты хрящевой тканью.

Мыщелки и капсула сустава

Гиалиновый хрящ коленного сустава белого цвета, блестящий, плотный, толщиной 4-5 мм. Его предназначение – снижение трения между суставными поверхностями при движении. Здоровый хрящ коленного сустава имеет идеально гладкую поверхность. Различные заболевания (артрит, артроз, подагра и пр.) приводят к повреждению поверхности гиалинового хряща, что, в свою очередь, становится причиной болей при ходьбе и ограничения объема движений.

Коленная чашечка

Сесамовидная кость или коленная чашечка закрывает сустав колена спереди и защищает его от травм. Она расположена в сухожилиях четырехглавой мышцы, не имеет фиксации, обладает подвижностью и может смещаться во всех направлениях. Верхняя часть надколенника имеет округлую форму и называется основанием, вытянутую нижнюю часть называют верхушкой. С внутренней стороны колена находится гусиная лапка — место соединения сухожилий 3-х мышц.

Капсула сустава

Суставная сумка коленного сустава представляет собой фиброзный футляр, ограничивающий снаружи суставную полость. Она крепится к большеберцовой и бедренной костям. Капсула имеет слабое натяжение, за счет чего в колене обеспечивается большая амплитуда движений в разных плоскостях. Суставная сумка питает элементы сочленения, защищает их от внешнего воздействия и изнашивания. Расположенный с внутренней стороны колена задний отдел капсулы толще и напоминает решето – через многочисленные отверстия проходят кровеносные сосуды, и обеспечивается кровоснабжение сочленения.

Капсула коленного сустава имеет две оболочки: внутреннюю синовиальную и наружную фиброзную. Плотная фиброзная оболочка выполняет защитные функции. Она имеет простое строение и прочно зафиксирована. Синовиальная оболочка вырабатывает жидкость, получившую соответствующее название. Она покрыта небольшими выростами – ворсинками, которые увеличивают площадь ее поверхности.

В местах контакта с костями сочленения синовиальная оболочка образует небольшое выпячивание — заворот коленного сустава. Всего выделяют 13 заворотов, которые классифицируют в зависимости от места расположения: медиальный, латеральный, передний, нижний, верхний заворот. Они увеличивают полость сочленения, а при патологических процессах служат местами скопления экссудата, гноя и крови.

Сумки коленного сочленения

Синовиальные сумки являются важным дополнением, благодаря которому мышцы и сухожилия могут свободно и безболезненно двигаться. Выделяют шесть основных сумок, которые имеют вид небольших щелевидных полостей, образованных тканью синовиальной оболочки. Внутри они содержат синовиальную жидкость и могут сообщаться с полостью сочленения или нет. Сумки начинают образовываться после рождения человека, под влиянием нагрузок в области коленного сочленения. С возрастом увеличивается их количество и объем.

Синовиальные сумки коленного сустава

Биомеханика колена

Коленный сустав предоставляет опору всему скелету, принимает на себя вес тела человека и испытывает наибольшую нагрузку при ходьбе и движении. Он выполняет много разнообразных движений, в связи с чем обладает сложной биомеханикой. Колену доступно сгибание, разгибание и круговые вращательные движения. Сложная анатомия коленного сустава человека обеспечивает его широкий функционал, слаженную работу всех элементов, оптимальную подвижность и амортизацию.

Патологии коленного сочленения

Патологические изменения костно-мышечной системы могут быть вызваны врожденной патологией, травмами и заболеваниями. Основными признаками, сигнализирующими о наличии нарушений, является:

  • воспалительный процесс;
  • болезненные ощущения;
  • ограничение подвижности.

Степень поражения элементов сочленения вкупе с причиной их возникновения определяет локализацию и интенсивность болевого синдрома. Боли могут диагностироваться периодически, носить постоянный характер, появляться при попытке согнуть/разогнуть колено или быть следствием физических нагрузок. Одним из последствий протекающих воспалительно-дегенеративных процессов служит деформация коленного сустава, приводящая к тяжелым заболеваниям вплоть до инвалидности.

Аномалии развития коленного сочленения

Встречается вальгусная и варусная деформация коленных суставов, которая может быть врожденной или приобретенной. Диагноз ставится с помощью рентгеновского снимка. В норме ноги стоящего человека прямые и расположены параллельно друг другу. При вальгусной деформации коленного сустава они искривлены – с наружной стороны появляется открытый угол в области колена между голенью и бедром.

Х-образная деформация коленей

Деформация может затронуть одно или два колена. При двухстороннем искривлении ноги своей формой напоминают букву «Х». Варусная деформация коленных суставов искривляет кости в противоположную сторону и форма ног напоминает букву «О». При данной патологии сустав колена развивается неравномерно: суставная щель уменьшается с внутренней стороны и расширяется с наружной. Затем изменения затрагивают связки: наружные растягиваются, а внутренние атрофируются.

Каждый вид искривления является сложной патологией, требующей комплексного лечения. Если ее не лечить, довольно высок риск формирования чрезмерной подвижности колена, привычных вывихов, тяжелых контрактур, анкилозов и патологий позвоночника.

Вальгусная и варусная деформация у взрослых

Она является приобретенной патологией и чаще всего появляются при деформирующем артрозе. При этом хрящевая ткань сочленения подвергается разрушению и необратимым изменениям, приводящим к потере подвижности колена. Также деформация может стать следствием травм и воспалительно-дегенеративных заболеваний, вызвавших изменения структуры костей, мышц и сухожилий:

  • сложный перелом со смещением;
  • разрыв связок;
  • привычный вывих колена;
  • иммунные и эндокринные заболевания;
  • артрит и артроз.
О-образная деформация суставов

У взрослых лечение деформированного коленного сустава неразрывно связано с основной причиной и носит симптоматический характер. Терапия включает следующие пункты:

  1. обезболивающие препараты;
  2. НПВС — нестероидные противовоспалительные средства;
  3. глюкокортикостероиды;
  4. сосудорегулирующие препараты и венотоники;
  5. хондропротекторы;
  6. ЛФК;
  7. физиотерапевтическое лечение;
  8. массаж.

Медикаментозное лечение направлено на устранение болевого синдрома, восстановление хрящей, улучшение обмена веществ и питания тканей, сохранение подвижности сочленения.

Вальгусная и варусная деформация у детей

Проявляющаяся к 10-18 месяцам приобретенная варусная или вальгусная деформация коленных суставов у детей связана с отклонениями в формировании опорно-двигательной системы ребенка. Как правило, деформация диагностируется у ослабленных детей, имеющих мышечную гипотонию. Она появляется в результате нагрузки на ноги на фоне слабого мышечно-связочного аппарата. Причиной такого отклонения может быть недоношенность ребенка, внутриутробная гипотрофия, врожденная слабость соединительной ткани, общая слабость организма, перенесенный рахит.

Причиной вторичной патологии, вызвавшей аномалии в формировании коленного сустава, выступают нейромышечные заболевания: полинейропатии, ДЦП, миодистрофии, полиомиелит. Деформация сочленения не только вызывает искривление ног, но и крайне пагубно сказывается на всем организме.

Довольно часто страдают стопы и тазобедренные сочленения, с возрастом развиваются плоскостопие и коксартроз.

Лечение вальгусной и варусной деформации у детей включает:

  • ограничение нагрузок;
  • ношение ортопедической обуви;
  • использование ортезов и туторов;
  • массаж;
  • физиопроцедуры, наиболее часто — парафиновые обертывания;
  • занятия лечебной физкультурой.

Заключение

Имеющий сложное строение коленный сустав несет большую нагрузку и выполняет множество функций. Он является непосредственным участником хождения и влияет на качество жизни. Внимательное отношение к своему организму и забота о здоровье всех его составляющих элементов позволит избежать боли в коленях и надолго сохранить активный образ жизни.

nebolitsustav.ru

Как устроен коленный сустав

Коленный сустав это сложная анатомическая структура – самый крупный и сложно структурированный элемент  в организме человека. В большинстве источников указано, что состоит сустав колена из 3 костей, но это ошибочное представление о его анатомии. На самом деле колено включает в себя четыре кости (бедренная, большеберцовая, малоберцовая, надколенник), большое количество групп мышц и сухожилий.  Сустав колена (articulatio genus) изначально описывался как шарнирное соединение, но в реальности все получается значительно сложнее. Нужно рассматривать колено, как три в одном, потому что работа каждой отдельно взятой части сустава происходит самостоятельно.

>>> Уважаемые друзья, по мнению наших читателей эта статья получилась тяжелой для неподготовленного человека. Мы написали новую, которую читать значительно легче! Посмотреть…

Нижняя часть  бедренной кости – это поверхность сустава, она имеет выпуклую форму и выполнена  двумя мыщелками, латеральным и медиальным. В большинстве случаев, медиальный мыщелок больше латерального. Переходя одна в другую, передние поверхности мыщелков, образуют место соединения коленной чашечки и бедренной кости – надколенниковую поверхность. Нижняя и задняя их поверхность образуют большеберцовую поверхность и служат для сочленения  соответствующих мыщелков с большеберцовой костью, посредством хрящевой прокладки, имеющей форму полулуний – мениска. Они служат для углубления поверхности большой берцовой кости в месте соединения с мыщелками бедренной кости. Основное назначение менисков заключается в выполнение роли  амортизаторов, ведь они покрывают до 2/3 суставной поверхности, а так же участвуют в питании основного хряща. Мениски делятся на внутренний и наружный.  Медиальные и латеральные мениски соединяются, относительно друг друга, поперечной коленной связкой. В мениске определяются 3 основные части: тело, задний и передний рог. К аномалиям развития менисков, которые встречаются достаточно  редко, можно отнести латеральный дискоидный мениск, ведущим симптомом которого является «симптом щелкающего колена».

Большая берцовая кость

Трубчатая кость, состоящая из diaphysis и epiphyses. Diaphysis – это тело большеберцовой кости. Eepiphyses – проксимальный (расположенный ближе к бедру) и дистальный (расположенный ближе к стопе) конец кости. Медиальный мыщелок практически всегда больше латерального. Проксимальный отдел расширен в латеральной и медиальной плоскости, образуя два мыщелка с поперечным возвышением между ними. Верхние поверхности мыщелка покрыты хрящевой тканью и, при помощи сухожилий, мышц, соединены с  дистальным отделом бедренной кости, формируя при этом tibiofemoral  joint (тибио-феморальный сустав).

Малая берцовая кость

Трубчатая кость, проходит параллельно большеберцовой кости и намного тоньше её. Прикрепляется к большой берцовой кости при помощи связок с проксимального конца, дистальный конец образует часть лодыжки. Непосредственно к надколеннику она не примыкает, проксимальный конец ее не имеет мыщелок, но она тоже участвует в формирование коленного сустава, основная функция малой берцовой кости – обеспечение крепления для мышц разгибательного аппарата коленного сустава.

Коленная чашечка представляет собой плоскую, односторонне выпуклую кость. Структурно состоит из плотной губчатой ткани, с сверху, по внешней поверхности, ее покрывает тонкая костная пластиночка, надколенник имеет  форму треугольника с закругленными у основания углами и остроконечной верхушкой. Основные функции надколенника – защита передней части коленного сустава и увеличение амплитуды движения нижней конечности. Состоит из передней, задней поверхности и трех границ. Передняя поверхность выпуклая с небольшими отверстиями необходимыми для прохождения кровеносных сосудов. На ней имеются множественные борозды. Покрывает переднюю поверхность коленной чашечки, расширенная часть сухожилия четырехглавой мышцы бедра, которая переходит в связку подколенника.

Мышечная анатомия сустава

Четырехглавая мышца бедра

  • Мышца бедра прямая (M.rectus femoris).
  • Мышца бедра широкая медиальная (M.vastus medialis).
  • Мышца бедра широкая латеральная (M.vastus lateralis).
  • Мышца бедра широкая промежуточная (M.vastus intermedius).

Все головки четырехглавой мышцы имеют свое начало, но в области коленного сустава  они переходят в общее сухожилье, которое, накрывая надколенник, крепится к бугристости большеберцовой кости.

Подошвенная мышца

Берет свое начало от задней капсулы коленного сустава и латерального мыщелка бедренной кости. Спускается вниз и медиально, на уровне средней трети   голени сухожилье подошвенной мышцы срастается с пяточным сухожильем.

Латеральная икроножная мышца начинается с латерального мыщелка   бедренной кости, медиальная – с медиального мыщелка. Они ограничивают подколенную ямку снизу.  Под сухожильем каждой и головок располагается подсухожильная сумка, соответствующая названию головки икроножной мышцы.

Связки коленного сустава

Разделяются на внутрикапсульные и внекапсульные, соответственно, располагающиеся внутри суставной капсулы и вне полости сустава.

Внекапсульные связки сустава колена
  • Связка большеберцовая коллатеральная (Lig. collaterale tibiale).  Она начинается от медиального надмыщелка бедренной кости, далее  спускается вниз, до верхнего эпифиза большеберцовой кости. На пути следования большеберцовая коллатеральная связка срастается с медиальным мениском и суставной капсулой.
  • Связка малоберцовая коллатеральная (Lig. сollaterale fibulare). Начинается от латерального надмыщелка бедренной кости, далее  спускается вниз до наружной поверхности малоберцовой кости.  Малоберцовая коллатеральная связка, так же, как и tibiale,  срастается с суставной капсулой.
  • Косая подколенная связка (Lig. popliteum obliquum). Связка проходит от медиального мыщелка большеберцовой кости до латерального мыщелка бедренной кости, отдавая часть пучков в суставную капсулу.
  • Дугообразная связка (Lig. popliteum  arcuatym). Берет свое начало от латерального мыщелка кости бедра и головки малой берцовой кости и заканчивается на латеральном мыщелке большой берцовой кости. В средних отделах дугообразная связка прикрепляется к косой подколенной связке.
Внутрикапсульные связки коленного сустава
  • передняя крестообразная связка (Lig. cruciatum anterius).
  • задняя крестообразная связка (Lig. cruciatum рosterius).
  • Связки менисков.

Связки менисков подразделяются на:

  • поперечная связка колена (Lig. transversum  genus). Служит для соединения передней поверхности мыщелков.
  • передняя мениско – бедренная связка (Lig. meniscofemorale anterius). Соединяет передний отдел медиального мениска с латеральным мыщелком бедренной кости.
  • задняя мениско – бедренная связка (Lig. meniscofemorale posterius). Берет свое начало от заднего отдела латерального мениска и следует до медиального мыщелка бедренной кости.

Кровоснабжение в суставе колена напрямую связана с особенностями образа жизни. Ведя активный, подвижный образ жизни человек увеличивает число мышечных сокращений, улучшая артериальный кровоток, что не дает венозной крови застаиваться. Поскольку снабжение коленного сустава напрямую зависит от общего объёма поступившей в нижнюю конечность крови, то умеренные нагрузки, служат профилактикой целого ряда серьезных заболеваний двигательного аппарата нижней конечности.

Подколенная артерия

Это есть продолжение бедренной артерии и берет свое начало дистальнее приводящего канала. Проходит по дну подколенной ямки, примыкая к поверхности кости бедра, затем к суставной капсуле сустава, в нижнем отделе питает  подколенную мышцу.  Заканчивается подколенная артерия под краем камбаловидной мышцы.

 По ходу артерия делится на ветви несущие кровь к коленному суставу и прилегающим к нему мышцам. К ветвям подколенной артерии относят:

  • Верхняя коленная артерия, латеральная. Проходит над латеральным мыщелком, расходясь на более мелкие коллатерали.
  • Верхняя коленная артерия, медиальная. Проходит над медиальным мыщелком, расходясь на более мелкие коллатерали.
  • Средняя коленная артерия. Питает капсулу коленного сустава и разветвляется к оболочке синовиальной и крестообразным связкам.
  • Нижняя коленная артерия, латеральная. Проходит по всей периферической поверхности коленного сустава, дистальней  головки малой берцовой кости, залегает под коллатеральной связкой большой берцовой кости.
  • Нижняя коленная артерия, медиальная. Проходит по медиальной периферии коленного сустава, залегая под коллатеральной связкой большой берцовой кости.

Образуется путем слияния задней и передней большеберцовой вен, малой скрытой вены, которые проходя по голени, собирают кровь от мышц и костей области коленного сустава.

  • Большая подкожная вена. Поднимаясь по направлению поверхности голени от стопы, собирает коллатеральные ветви, направляющиеся от кожи, и впадает в большую бедренную вену.
  • Малая подкожная вена. Начинается от тыла стопы, поднимается по задней поверхности голени до подколенной ямки, там происходит слияние и образовывается подколенная вена.

Нервная периферическая иннервация коленного сустава

Периферический нерв, выполняющий иннервацию коленного сустава, является ветвью седалищного нерва. В области колена, на уровне верхнего угла подколенной ямки, происходит его разветвление на нерв большой берцовой кости и общий нерв малоберцовой кости. Эти ветви несут нервные волокна к мышцам, сухожильям, внутриполостным и внеполосным системам коленного сустава. В области подколенной чашечки образуется инфрапателлярный пучок, скопление большого количества нервных окончаний подкожно.

Синовиальная оболочка

Внутренний слой сумки колена, самый обширный из всех возможных в организме человека. Простирается от передней стороны бедренной кости до линии суставных хрящей.

Суставная капсула

Герметично закрывающая полость коленного сустава соединительная ткань называется суставной сумкой. Крепление ее происходит к: во-первых, бедренной кости, во-вторых, большой берцовой кости, в-третьих, к надколеннику. Поскольку в коленном суставе прилегание костных структур не является плотным, то в суставной капсуле образуются так называемая щель, или иначе говоря, суставная полость. В норме в полости сустава должно находиться небольшое количество серозной жидкости. Данная жидкость необходима для нормального функционирования колена, работая одновременно как смазка, увлажнитель и питательная среда.

Биологическая механика коленного сустава сравнима с работой петель дверного проема, с добавлением функции выдвижения вперед. В дополнении к этому на сустав  колена возлагается нагрузка всей массы тела.

Основным аспектом для полноценной работы коленного аппарата является контроль массы тела, и ведение активного образа жизни. Оптимальными нагрузками для лиц любого возраста являются пешие прогулки по 20 – 30 минут со скоростью 5 – 6 км в час. Если у человека нет возможности ежедневно ходить пешком, то самым лучшим вариантом для замены такого рода нагрузок станет тренажер без ударных нагрузок на колени. К таким тренировочным средствам можно отнести велотренажеры и электромагнитные эллипсоиды.

sustavkolena.ru

Функции и строение колена

Самым большим и сложным по структуре считается коленный сустав. Именно это сочленение имеет наибольшую амплитуду движения при ходьбе и подвергается большой функциональной нагрузке и давлению. Образуют сочленение большеберцовая кость и бедро, покрытые надколенником. Внутри сустава содержатся многочисленные соединительнотканные структуры, действующие как амортизаторы. Из-за высокого уровня нагрузки, коленное соединение наиболее подвержено механическим травмам и заболеваниям. Для точного диагноза изучается проекция колена на рентгене, КТ, МРТ и результаты других обследований.

Анатомия и строение

Коленный сустав относится к сложным и комплексным сочленениям. Сочленение представляет собой мыщелковое устройство, в его структуре присутствует головка по форме округлого элипсовидного отростка. Колено устроено так, что мышцы спереди отсутствуют, а позади формируют ромбовидное углубление, где проходят нервные пучки и сосудистые сети. Анатомия коленного сустава включает мыщелки бедра, верхнюю поверхность большеберцовой кости и коленную чашечку, располагающуюся в передней области.

Большеберцовое плато формируют боковой и медиальный мыщелок, верхняя сторона большеберцовой кости. В состав сочленения входит особенная деталь — сесамовидная кость надколенник. Строение колена человека содержит слой хряща, который служит амортизатором и снижает трение при передвижении. Сверху скелет колен покрывает собственная фасция. Поражение коленки — тяжелая травма, которая исключает нагрузку на ногу в целом.

Норма толщины хрящей коленного соединения — 5 мм.

Топография связок колена

Связочный аппарат сочленения позволяет стабильно удерживать конечность в определенном положении.

Надколенник и квадрицепс связаны сухожилием, которое продолжается связкой коленной чашечки. Связки надколенника обеспечивают стабильность костей относительно друг друга во время движения и не позволяют смещаться слишком сильно. Крестообразные связки размещаются внутри коленного сочленения. Для предотвращения смещения голени вперед, передняя область большеберцовой кости скреплена с бедром волокнами передней связки.

Пучки задней крестообразной связки колена не позволяют икре слишком сильно смещаться назад. В результате разрыва этих структур блокируются произвольные движения поврежденной ноги, например, левой. Хрящевыми структурами разделяется бедренная кость от большеберцовой. Каждая из них в разрезе выглядит как серповидный трехгранный диск. Внутрисуставные мениски равномерно распределяют вес человека и стабилизируют коленки.

Капсула сустава

Фиброзная соединительная ткань покрывает коленный сустав и защищает его от повреждений и проникновения патогенных агентов. Основная функция суставной капсулы — защита. Поскольку уровень натяжения плотного футляра невысокий, движение осуществляется во всех плоскостях. Топографическая анатомия сумки:

  • Синовиальный шар — внутренний, выстилает сочленение изнутри и продуцирует синовию. Смазка питает хрящ. Оболочка увеличивает подвижность сочленения и обеспечивает защиту коленок от механических воздействий. Слой образован ворсинками.
  • Фиброзный капсульный шар покрывает снаружи коленный сустав.

Синовиальные сумки

У сочленения есть несколько синовиальных сумок, помогающих работе мускулатуры конечности.

Щелевидные пространства, сформированные суставной оболочкой, содержат в себе смазку. Сумки суставной щели причисляют к вспомогательному аппарату мышц. Выделяют следующие сумки коленного сустава, такие как:

  • надколенниковая — щель расположена между бедренной костью и сухожилием;
  • поднадколенниковая имеется под надколенником;
  • преднадколенниковая — можно найти между кожей и надколенником;
  • «гусиная лапка» локализуется между волокнами полуперепончатой и икроножной мышц;

Эпифизы костей

Дистальный конец бедра сверху, а эпифиз большеберцовой кости снизу формируют колено. Поверхности максимально соответствуют друг другу, что обеспечивает возможность движения. Утолщения бедра выпуклые, а мыщелки большеберцовой — вогнутые. Однако, поскольку концы не полностью идентичны, между ними расположены мениски. Суставные поверхности покрыты хрящом гиалинового типа. Гладкость коллагена обеспечивает низкий коэффициент трения костей друг о друга и предотвращает механические повреждения и износ.

Кровеносные сосуды и нервные окончания

Кровоснабжение колена обеспечивается сосудистой сетью, которую формируют бедренная, глубокая феморальная, передняя большеберцовая и подколенная артерии. Всего описано 13 сетей сустава. Пронизывая шары фасции, в суставную сумку проникают ветви артерий. Бедренно-подколенный канал (также его называют Гюнтеров канал) является местом прохождения сосудисто-нервного пучка. Поверхностное кровоснабжение хорошо развито на передней стороне, где сосудистый круг образуется ветвями добавочной и большой подкожной вены. Кровеносные сосуды колена сообщаются в 60%.

Сочленение имеет развитую сеть нервов.

Иннервация колена обеспечивается седалищным и ветвями подколенного нерва. Они проводят все виды чувствительности в спинной мозг. Большеберцовая ветвь проходит на дне подколенной ямки, которая имеет ромбовидные очертания, а пучок малоберцовой находится на передней поверхности. Нервные окончания проходят вдоль краев хрящей.

Полость сустава

Внутреннее пространство коленного сустава — замкнутая полость. Нормальный объем составляет при сгибе — около 35 мл, однако в движении увеличивается до 200 мл. Стенками щели служит синовиальная оболочка, стороны бедра и большеберцовых костей. Полость разделена на сообщающиеся камеры, формирует завороты коленного сустава и верхний и нижний этажи, которые сообщаются через щели в центре.

Мышцы коленна

Мышечный каркас коленного сочленения устроен следующими классами:

  • сгибатели;
  • разгибатели;
  • приводящие.

Квадрицепс относится к группе разгибателей и поднимает ногу вверх. Его продолжение — связка колена.

Функции коленного сустава

Сочленение имеет большую амплитуду сгибания и разгибания.

Движения коленного сочленения делаются в таких плоскостях, как:

  • вертикальная — разгибание и сгибание;
  • фронтальная — выведение;
  • горизонтальная — физиологические движения делаются исключительно при согнутой ноге;
  • ротация.

Амплитуда подъема, представлена в таблице:

Тип движенияНорма угла наклона, °
Сгиб40
Разгибание180
Ротация40

Колено работает только при слаженном функционировании всех элементов. Динамическим стабилизатором надколенника выступает квадрицепс, который разгибает ногу. Полусухожильная и полуперепончатая мышца предупреждает развитие синдрома переднего выдвижного ящика, защищает мениски и заднюю область фиброзной сумки. Хрящевые диски плотно сращены со связками, что усиливает капсулу на задней стороне и препятствует чрезмерному воздействию вращательных усилий. Крестовидные связки, производящие движения во фронтальной плоскости, обеспечивают качение и скольжение при сгибе. Медиальная боковая связка стабилизирует колено при отведении, а латеральная предупреждает чрезмерное расширение суставных щелей.

Частые болезни, их причины и проявления

Разрыв связок – одна из частых травм сочленения.

Самые часты патологии колена — травмы из-за чрезмерного действия механических факторов и дегенеративные изменения. Сюда относят переломы, разрывы связок и сухожилий, артрозы. Благодаря функциональным особенностям чаще всего повреждается не латеральный, а медиальный мениск. Проявляются травмы болью в покое и при движении, отечностью области, локальным покраснением кожи. При разрыве связок или менисков, появляется ограниченность движения в определенной плоскости и синдром «выдвижного ящика», когда голень возможно сместить вперед или назад.

К воспалительным патологиям, которые развиваются из-за действия патогенных агентов, относят артриты, бурситы, артрозы и другое. Иногда болезни могут быть результатом действия микроорганизмов, аутоиммунных процессов, нарушения метаболизма или развиваться на фоне травм. Нередко внутренние поражения вызывают скопление жидкости в суставе. Кроме локальных изменений (боли, припухлости, красноты, отечности), возникают и системные проявления в виде лихорадки, упадка сил и утомляемости. Специфические заболевания имеют свои характерные проявления.

Диагностика

Во время консультации у хирурга или ортопеда, доктор расспросит пациента о течении патологии, проведет визуальный осмотр и пальпацию. Помощь в постановке диагноза и подборе терапии оказывает дополнительное лабораторное и инструментальное обследование:

Забор пунктата – важное исследование, необходимое для постановки правильного диагноза.
  • Пункция внутрисуставной жидкости позволяет оценить ее количество, макро- и микроскопические особенности, наличие специфических маркеров заболеваний.
  • Рентген. Лучевая диагностика суставов в передней и боковой проекции подтверждает переломы, разрушения. На рентген-снимках изучается высота стояния надколенника для оценки состояния связок.
  • Для подтверждения накопления жидкости проводят УЗИ.
  • При дуплексном сканировании оценивается кровеносная сеть колена.
  • Цифровое КТ проводится, если подозревается повреждение мягких тканей.
  • Структура костей изучается на МРТ.
  • С целью оценки нервной проводимости работы мышц назначается электромиография.
  • В редких случаях проводится осмотр сустава во время артроскопии.
  • При подозрении на злокачественные образования проводится забор тканей на биопсию.

Ориентировочное лечение

Купирование состояния зависит от основной патологии. При воспалительных заболеваниях лечить следует антибиотиками, гормональными препаратами и НПВС. Артрит ревматоидной этиологии можно вылечить только базисной терапией. При развитии дегенеративных разрушений подбираются хондропротекторы, и в полость соединения вводят препараты гиалурона.

Строение коленного сустава важно учитывать при удалении патологических включений. Хирургическая коррекция назначается при переломах и разрывах соединительнотканных элементов. Злокачественные процессы излечиваются химио- и лучевой терапией. Функциональное лечение коленного сустава и послеоперационная реабилитация включает ЛФК, тейпирование, методы физиотерапии, использование ортопедической обуви и коррекцию массы тела.

osteokeen.ru

Как работает коленный сустав: кости и мышцы колена

Коленный сустав по праву является одним из самых массивных и сложных. Обусловлено это тем, что функционально он должен выдерживать регулярные нагрузки, давление и гарантировать возможность выполнения разнообразных движений, вне зависимости от их сложности.

Однако, вместе с этим, именно трудное, многоэлементное строение колена делает данный узел восприимчивым к основным рискам — увечьям и заболеваниям, имеющим разную этиологию.

В устройство коленного сустава человека входят:

  • кости;
  • нервы;
  • мышцы;
  • сосуды;
  • мениски;
  • связки

Функциональное назначение узла

Коленный сустав по форме и строению близок к шарнирным суставам. Это обеспечивает возможность осуществлять простые движения колена, типа сгибания и разгибания, и совершать более сложные движения. Подвижность голени обеспечивается именно коленом.

Более того, при сгибании ноги в связки под коленом ослабевают, в связи с чем становится возможным совершение вращений или круговых движений ногой.

Кости колена

Коленный сустав многокомпонентную анатомию. Большеберцовая кость совместно с бедренной являют основу колена. Они тесно взаимосвязаны и объединены многими мышечными тканями и связками. Надколенник практически покрывает сверху коленный сустав.

Бедро в своем основании имеет два округлых образования — бедренные мыщелки. Именно они, сочетаясь с большеберцовой костью, составляют большеберцовое соединение.

Надколенник связывается связками с основными коленными костями. Данный элемент колена располагается перед коленной чашечкой и гарантирует сохранность сустава при ударах и нагрузках. Подвижность надколенника достигается движением по паллофеморальному углублению, которое представлено углублениями в бедренных мыщелках. Важно, что места постоянного контакта покрыты хрящевой тканью, ввиду чего достигается требуемая амортизация и снижение коэффициента трения на стыке костей.

Соединительные элементы в строении колена

Наряду с костями, в устройство коленного сустава входят крестообразные связки. Помимо них, с боков размещена латеральная и медиальная коллатеральная связка коленного сустава. Во внутренней части размещены наиболее массивные и крепкие соединения – связки крестообразного вида.

Аналогичные задачи решает и задняя связка, но в данном случае она противодействует обратному взаимному смещению костей при движении. Поперечная связка колена и медиальная связка колена гарантируют надёжный контакт костей при любых обстоятельствах и способствуют его поддержанию. Поэтому, любое повреждение связок сказывается на снижении подвижности колена и функционировании ноги в целом.

Помимо этого, устройство колена человека включает пару образований — мениски. Они предназначены для разделения хрящей, расположенных в колене. Данные элементы строения крайне необходимы для обеспечения полноценной работоспособности колена.

Многие ошибочно думают, что мениски относятся к хрящам, но по своей анатомии они более схожи со связками. Мениски являются пластинами округлой формы, выполненными из соединительной ткани. Располагаются они на стыке большеберцового плато и берцовой кости. Они способствуют правильному распределению весовой нагрузки, переносом основной ее части на поверхность большой площади. Более того, мениски предопределяют то, как работает коленный сустав, ведь они выполняют задачи его стабилизации.

Коленные мышцы

Мышечная ткань является именно тем, чем обвязан коленный сустав. Они функционально гарантируют работоспособность колена в целом. Условно коленные мышцы можно классифицировать следующим образом:

  • передние мышцы, отвечающие за сгибание бедра. Представлены четырехглавой и портяжной мышцами;
  • задние мышцы, обеспечивающие разгибание. Группу составляют такие мышцы как: полуперепончатая, двуглавая и полусухожильные;
  • внутренние мышцы, состоящие из тонкой и большой приводящих бедренных мышц.

Одной крупнейших, крепких и нагруженных мышц считается четырехглавой. Ее анатомическое строение подразумевает разделение на 4 отдельные мышцы. Локализуется упомянутая мышца на внешней стороне бедра, соединена с надколенником. Именно там мышечные сухожилия становятся связками, которые далее присоединяются к стенке большеберцовой кости. Одна из самостоятельных мышц четырехглавой, соединена с коленной капсулой, составляя коленную мышцу, гарантирующую возможность подвижности бедра и голеностопа.

К коленным также относится портяжная мышца. Начинается от области наружной подвздошной оси и по бедру спускается к колену, где фиксируется на большеберцовой кости. Она отличается сложной анатомией и отвечает за обеспечение возможности сгибания бедра и голени. Помимо этого она отвечает за подвижности голени в продольном направлении.

Тонкая мышца, позволяющая выполнять сгибание голени и приведение бедра.

Чтобы сделать более подвижным коленный сустав, движения также гарантируют проходящие мышечные сухожилия, необходимые для продольных движений голеностопа.

За изгибание колена и за круговые движения сустава вовнутрь отвечает подколенная мышца.

Коленный сустав: кровоснабжение и иннервация

За обеспеченность колена нервными клетками отвечают разветвления седалищного нерва. Его же разветвления иннервируют стопу и голень.

За нервную чувствительность конкретно коленного сустава отвечает подколенные нервы, находящиеся с задней части сустава.

Кровоснабжение узла обеспечивается венами и артериями, находящимися под коленом.

Возможные травмы колена

Основываясь на локализации повреждения и механизмов проблем, могут возникать такие травмы:

  • костные переломы;
  • вывихи;
  • воспаления и  поражения дистрофического характера;
  • разрывы синовиальных пленок, растяжения связок и других.

Практически каждая патология существенно снижает маневренность колена.

Колено — многокомпонентная часть человеческого организма, выполняющая множество задач. Именно поэтому важно знать, как устроен коленный сустав и понимать, каким образом обезопасить его от травм.

Будьте здоровы!

doctorsustav.ru


Смотрите также