а) Общая анатомия коленного сустава. Общие сведения:
• Самый крупный и наиболее сложный сустав:
о Шарнирный сустав с наибольшей амплитудой движений
о Бедренная и большеберцовая кости соприкасаются во всех положениях; контактирующие поверхности широкие
о Во всех положениях надколенник контактирует с бедренной костью
о Кости не блокируются; стабильность обеспечивается за счет связок, сухожилий, капсулы и менисков
• Движения в коленном суставе и взаиморасположение костных структур:
о В положении полного сгибания:
- Задние поверхности мыщелков бедренной кости соприкасаются с задними отделами мыщелков большеберцовой кости
- Латеральная фасетка надколенника контактирует с латеральным мыщелком бедренной кости
- Поддерживающие связки не натянуты, возможна ротация голени
о При разгибании:
- Надколенник скользит кверху по бедренной кости, контактируя сначала срединной, а затем нижней фасеткой
- Мыщелки бедренной кости перекатываются кпереди по мыщелкам большеберцовой кости и менискам
- Латеральный мыщелок бедренной кости в передне-заднем направлении короче, чем медиальный и достигает полного разгибания раньше
- Медиальный мыщелок бедренной кости продолжает скольжение, когда латеральный уже остановился и несколько ротируется кнутри по большеберцовой кости и мениску («доворачиваясь» на свое место), натягивает переднюю крестообразную связку (ПКС), коллатеральные связки и задние капсуллярные связки, превращая коленный сустав в жесткую опору
о Начало сгибания из положения полного разгибания:
- Требует небольшой внутренней ротации большеберцовой кости, которая обеспечивается подколенной мышцей
- «Размыкание» сустава позволяет завершить движение
Боковой вид коленного сустава, латеральные стабилизирующие структуры. Хорошо видны области начала передних и латеральных мышц голени.
Передне-латеральный вид, латеральные стабилизаторы коленного сустава и надколенника. Включают в себя в основном латеральную коллатеральную и дугообразную связки, связку надколенника, подвздошно-большеберцовый тракт и двуглавую мышцу бедра. Видны зоны начала мышц голени. Области прикрепления передней большеберцовой мышцы, мышцы длинного разгибателя пальцев и длинной малоберцовой мышцы простираются на несколько сантиметров дистальнее, чем показано на рисунке.
Передне-медиальная проекция, медиальные стабилизаторы коленного сустава и надколенника. Обратите внимание, что показаны только наиболее верхние отделы зон прикрепления компонентов гусиной лапки (портняжная, тонкая и полусухожильная мышцы), а также поверхностной медиальной коллатеральной связки. Области прикрепления этих структур на большеберцовой кости продолжаются на несколько сантиметров дистальнее.
Передне-медиальная проекция, медиальные стабилизаторы коленного сустава (прежде всего, глубокие и поверхностные волокна медиальной коллатеральной связки, затем—компоненты гусиной лапки), а также медиальные стабилизаторы надколенника (вверху медиальная бедренно-надколенниковая связка, в середине—медиальная поддерживающая связка надколенника и внизу—большеберцово-надколенниковая связка).
Показаны медиальный отдел коленного сустава и области начала/прикрепления ассоциированных мышц, сухожилий и связок.
Задняя косо-медиальная проекция. Обратите внимание на широкую область прикрепления полуперепончатой и подколенной мышц на заднемедиальной поверхности большеберцовой кости.
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: разгибатели (четыре порции четырехглавой мышцы бедра):
о Прямая мышца бедра:
- Начало передней головки: передняя нижняя подвздошная ость; начало задней головки: борозда, находящаяся непосредственно над вертлужной впадиной
- Прикрепление: надколенник и продолжается в связку надколенника
- Действие: пересекает тазобедренный и коленный суставы, сгибает тазобедренный и разгибает коленный сустав
- Иннервация: бедренный нерв
- Кровоснабжение: латеральная артерия, огибающая бедренную кость
о Латеральная широкая мышца бедра:
- Начало: верхний отдел межвертельной линии, передняя и нижняя границы большого вертела, верхний отдел латеральной губы шероховатой линии и латеральный отдел ягодичной бугристости бедренной кости
- Прикрепление: латеральные основание и край надколенника; также формирует латеральный удерживатель надколенника и латеральную порцию сухожилия четырехглавой мышцы бедра
- Действие: сгибание коленного сустава
- Иннервация: бедренный нерв
- Кровоснабжение: латеральная артерия, огибающая бедренную кость
о Медиальная широкая мышца бедра:
- Начало: нижний отдел межвертельной линии, спиральная линия, медиальная губа шероховатой линии, верхняя часть края медиального надмыщелка бедренной кости и медиальная межмышечная перегородка
- Прикрепление: медиальная часть основания и медиальный край надколенника; также формирует медиальную поддерживающую связку надколенника и медиальную порцию сухожилия четырехглавой мышцы бедра
- Действие: разгибание коленного сустава
- Иннервация: бедренный нерв
- Кровоснабжение: бедренная артерия, глубокая артерия бедра и медиальная верхняя коленная ветвь подколенной артерии
о Промежуточная широкая мышца бедра
- Начало: верхние 2/3 передней и латеральной поверхностей бедренной кости; также начинается от латеральной межмышечной перегородки бедра
- Прикрепление: латеральный край надколенника; также формирует глубокую порцию сухожилия четырехглавой мышцы бедра
- Действие: разгибание коленного сустава
- Иннервация: бедренный нерв
- Кровоснабжение: латеральная артерия, огибающая бедренную кость
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: сгибатели:
о Двуглавая мышца бедра:
- Начало: длинная головка-общим сухожилием с полусухо-жильной мышцей от верхне-медиального квадранта задней отдела седалищного бугра; короткая головка-латеральная губа шероховатой линии бедра, край латерального надмыщелка бедренной кости и латеральная межмышечная перегородка бедра
- Прикрепление: в основном к головке малоберцовой кости; также к латеральной коллатеральной связке и латеральному мыщелку большеберцовой кости
- Действие: сгибание коленного сустава, ротация голени кнаружи; длинная головка также участвует в разгибании тазобедренного сустава
- Иннервация: длинная головка-большеберцовый нерв; короткая головка - общий малоберцовый нерв
- Кровоснабжение: перфорантные ветви глубокой артерии бедра, нижняя ягодичная артерия и верхние мышечные ветви подколенной артерии
о Портняжная мышца:
- Начало: передняя верхняя подвздошная ость
- Прикрепление: передне-медиальный отдел метафиза большеберцовой кости возле ее бугристости
- Действие: пересекает тазобедренный и коленный суставы, выполняет их сгибание, ротирует бедро кнаружи, обеспечивая возможность сидеть «по-турецки»
- Иннервация: бедренный нерв
- Кровоснабжение: мышечные ветви бедренной артерии
о Тонкая мышца:
- Начало: нижний край лонного сочленения, нижняя ветвь лобковой кости и смежная ветвь седалищной кости
- Прикрепление: медиальный отдел метафиза большеберцовой кости непосредственно кзади от портняжной мышцы
- Действие: приведение бедра, сгибание коленного сустава и ротация согнутой голени медиально
- Иннервация: передняя ветвь запирательного нерва
- Кровоснабжение: запирательная артерия, медиальная артерия, огибающая бедренную кость, и мышечные ветви глубокой артерии бедра
о Полусухожильная мышца:
- Начало: единым сухожилием с длинной головкой двуглавой мышцы бедра от медиального квадранта заднего отдела седалищного бугра
- Прикрепление: медиальный отдел метафиза большеберцовой кости непосредственно кзади от тонкой мышцы
- Действие: пересекает тазобедренный и коленный суставы, выполняет разгибание тазобедренного и сгибание коленного суставов и внутреннюю ротацию голени в положении сгибания
- Иннервация: большеберцовый нерв
- Кровоснабжение: перфорантные ветви глубокой артерии бедра, нижняя ягодичная артерия и верхние мышечные ветви подколенной артерии
о Полуперепончатая мышца:
- Начало: верхне-латеральный квадрант седалищного бугра
- Прикрепление: широко прикрепляется к заднему и медиальному отделам медиального мыщелка большеберцовой кости
- Действие: пересекает тазобедренный и коленный суставы, выполняет разгибание тазобедренного и сгибание коленного суставов и внутреннюю ротацию голени в положении сгибания
- Иннервация: большеберцовый нерв
- Кровоснабжение: перфорантные ветви глубокой артерии бедра, нижняя ягодичная артерия и верхние мышечные ветви подколенной артерии
о Подколенная мышца:
- Начало: передний отдел подколенной борозды на латеральной поверхности латерального мыщелка бедренной кости
- Прикрепление: веерообразно на задней поверхности большеберцовой кости непосредственно выше подколенной линии
- Действие: сгибание коленного сустава и внутренняя ротация голени в начале сгибания
- Иннервация: большеберцовый нерв
- Кровоснабжение: медиальная нижняя коленная ветвь подколенной артерии и мышечные ветви задней большеберцовой артерии
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: поверхностные сгибатели коленного сустава:
о Икроножная мышца:
- Начало: медиальная головка - от задней внесуставной поверхности медиального мыщелка бедренной кости; латеральная - от заднего края латерального надмыщелка; головки сливаются, образуя единый мышечный массив
- Прикрепление: объединяясь с глубоким сухожилием камбаловидной мышцы и формируя ахиллово сухожилие, прикрепляется в средней трети задней поверхности пяточной кости
- Действие: сгибание коленного сустава и подошвенное сгибание голеностопного сустава
- Иннервация: большеберцовый нерв
- Кровоснабжение: икроножная ветвь подколенной артерии
о Подошвенная мышца:
- Начало: кверху и кнутри от места начала латеральной головки икроножной мышцы, а также от косой подколенной связки
- Прикрепление: средняя треть задней поверхности пяточной кости непосредственно кнутри от ахиллова сухожилия
- Действие: сгибание коленного сустава и подошвенное сгибание голеностопного сустава
- Иннервация: большеберцовый нерв
- Кровоснабжение: икроножные артерии
- Примечание: отсутствует в 7-10% случаев
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: внутренние ротаторы голени:
о Подколенная, тонкая, портняжная, полусухожильная, полуперепончатая
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: наружные ротаторы голени:
о Двуглавая мышца бедра
• Разгибательный аппарат:
о Сухожилие четырехглавой мышцы бедра, сливаясь с поддерживающими связками, формируют связку надколенника
Прямая задняя проекция: внесуставное прикрепление задней крестообразной связки в центральном отделе задней поверхности большеберцовой кости.
Задняя (косая) проекция коленного сустава: области прикрепления задних структур. Обратите внимание, что малоберцовая часть камбаловидной мышцы начинается проксимальнее большеберцовой.
• Внутренние структуры:
о Мениски
- Амортизация и стабилизация коленного сустава
о Крестообразные связки:
- Основные передне-задние стабилизаторы
о Медиальные поддерживающие структуры:
- Три слоя, включая гусиную лапку, медиальную коллатеральную связку, слои капсулы и заднюю косую связку
о Латеральные поддерживающие структуры:
- Три слоя, включая подвздошно-большеберцовый тракт, двуглавую мышцу бедра, поддерживающую связку четырехглавой мышцы бедра, малоберцовую коллатеральную связку, дугообразную подколенную связку и несколько мелких непостоянных заднелатеральных структур
Поверхностные задние мышцы и нервы. Обратите внимание, что общий малоберцовый нерв является частью системы глубоких нервов, однако проходит более поверхностно и, сопровождая двуглавую мышцу бедра и ее сухожилие, огибает шейку малоберцовой кости.
Взаиморасположение общего малоберцового нерва и сухожилия двуглавой мышцы бедра. На рисунке также представлен большеберцовый нерв и его многочисленные мышечные ветви. Обратите внимание, что подошвенная мышца проходит поверх подколенной мышцы (и подколенных сосудов, не показаны) и переходит в сухожилие на уровне соединения подколенной и камбаловидной мышц. Затем сухожилие подошвенной мышцы идет книзу и немного кнутри между камбаловидной мышцей и медиальной головкой икроножной мышцы (не показана). Икроножный нерв образуется из ветвей как общего малоберцового, так и большеберцового нервов и идет поверхностно вниз до слияния двух головок икроножной мышцы. Большеберцовый нерв лежит более глубоко: непосредственно позади задних большеберцовых сосудов.
• Нервы коленного сустава:
о Бедренный нерв отдает:
- Три ветви, по одной к каждой из широких мышц бедра и к передне-верхнему отделу сустава
- Наиболее крупным является нерв к медиальной широкой мышце бедра, который сопровождает нисходящую коленную артерию
о Общий малоберцовый нерв отдает:
- Латеральный верхний коленный нерв: нисходит в подколенную ямку и иннервирует верхне-латеральный отдел сустава, проходя под двуглавой мышцей бедра через латеральную межмышечную перегородку над мыщелком бедра
- Латеральный нижний коленный нерв: небольшой (часто отсутствует); ответвляется вместе с латеральным верхним коленным нервом и изгибаясь уходит книзу и кпереди над латеральной головкой икроножной мышцы, залегая между капсулой и малоберцовой коллатеральной связкой
- Возвратный коленный нерв: мелкие ветви достигают передне-нижнего отдела сустава
о Большеберцовый нерв отдает:
- Медиальный верхний коленный нерв: с медиальной стороны огибает бедренную кость, проходит поверх надмыщелка под большой приводящей мышцей, затем через медиальную широкую мышцу бедра к верхне-медиальному отделу сустава
- Средний коленный нерв: идет кпереди через фиброзную капсулу к крестообразным связкам
- Медиальный нижний коленный нерв: наиболее крупный; проходит по верхнему краю подколенной мышцы, уходит кпереди междутелом большеберцовой кости и медиальной коллатеральной связкой, изгибается кверху к нижнемедиальному отделу капсулы
о Запирательный нерв: через большую приводящую мышцу отдает коленную ветвь, которая достигнув подколенной артерии, идет к заднему отделу сустава
Сеть анастомозов вокруг коленного сустава. Подколенная артерия показана на протяжении от сухожильной щели большой приводящей мышцы проксимально до нижнего края подколенной мышцы дистально. На этом уровне подколенная артерия делится на переднюю и заднюю большеберцовые артерии. Передняя большеберцовая артерия представляет собой меньшую ветвь, которая проходит через щель в задней большеберцовой мышце и через межкостную перепонку, по которой идет вниз в переднем отделе голени. Выделяют четыре коленные ветви: латеральную верхнюю и нижнюю и медиальную верхнюю и нижнюю.
На рисунке передне-медиального отдела коленного сустава показана богатая сеть анастомозов, охватывающая коленный сустав. С каждой из сторон имеются две ветви подколенной артерии (верхняя и нижняя). Кроме того, имеются две дополнительные артерии. Нисходящая коленная артерия (ветвь бедренной артерии) идет сверху и медиально. Также имеется передняя возвратная ветвь передней большеберцовой артерии, которая идет книзу и латерально и здесь не показана.
• Сосуды коленного сустава: восемь артерий, формирующих крупные анастомозы:
о Подколенная артерия отдает пять коленных ветвей
о Передняя большеберцовая артерия отдает две возвратные ветви
о Бедренная артерия отдает нисходящую коленную ветвь
о Латеральная артерия, огибающая бедренную кость, отдает нисходящую коленную ветвь.
