МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Травматология и ортопедия:
Травматология и ортопедия
Артроскопия плечевого сустава
Болезни рук и реабилитация при них
Болезни танцоров и их реабилитация
Военная травматология
Детская ортопедия
КТ, МРТ, УЗИ суставов, мышц, связок
КТ, МРТ, УЗИ травм суставов, мышцы, связок
КТ, МРТ, УЗИ болезней суставов, мышцы, связок
Общая травматология
Общая ортопедия
Оперативные доступы
Операции на коленном суставе
Сочетанная травма
Травма головы
Травма шеи
Травма плеча и ключицы
Травма предплечья
Травма кисти
Травма грудной клетки - груди
Травма позвоночника
Травма живота
Травма таза
Травма бедра
Травма голени
Травма стопы
Черепно-мозговая травма
Книги по травматологии
Книги по хирургии
Форум
 

Функциональная анатомия коленного сустава

Коленный сустав является самым большим суставом в организме. Одновременно это и один из наиболее сложных суставов: он образован тремя костями (бедренной, малоберцовой и большеберцовой) и двумя сочленениями (большеберцово-бедренным и надколенно-бедренным). Коленный сустав расположен в среднем сегменте нижней конечности и имеет большое значение для ежедневной активности, прежде всего, во время ходьбы.

Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 1. Вогнутая поверхность менисков повышает стабильность коленного сустава, увеличивая площадь соприкосновения с мыщелками бедренной кости.

Большеберцово-бедренное сочленение сформировано двумя большими мыщелками бедренной кости, лежащими на относительно плоской поверхности большеберцовой кости. В результате этого коленный сустав предрасположен к нестабильности. Движения в большеберцово-бедренном сочленении могут совершаться без ограничений в четырех различных направлениях: сгибание-разгибание, поворот кнаружи-внутрь, наружная-внутренняя ротация, и перед-нее-заднее смещение (или скольжение). Амплитуда движений у разных людей может отличаться. Каждое движение стабилизируется и ограничивается мышцами (динамическое ограничение) и связками (статическое ограничение). Дополнительные мягкотканные структуры, такие как мениски, благодаря своей вогнутой форме, повышают стабильность коленного сустава за счет увеличения суставной конгруэнтности большеберцового плато и бедренных мыщелков (рис. 1).

Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 2. Пателлофеморальный сустав образован выпуклостью надколенника, лежащего внутри бороздки блока бедренной кости.

Геометрия суставных поверхностей также способствует стабильности коленного сустава (например, вогнутый блок бедренной кости и выгнутая суставная поверхность надколенника надколенно-бедренного сочленения) (рис. 2).

Коленный сустав стабилизируется двумя парами больших связок (медиальная и латеральная коллатеральные связки, передняя и задняя крестообразные связки) и многочисленными мелкими или капсулярными связками. Хотя изолированное повреждение какой-либо связки практически не встречается, растяжение одной связки определяется как травма, при которой выявляются клинические признаки повреждения только одной из четырех больших связок коленного сустава.

Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 3. Медиальная и латеральная коллатеральные связки лежат параллельно продольной оси коленного сустава и стабилизируют варусно-вальгусные воздействия.
Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 4. Передняя и задняя крестообразные связки проходят в полости коленного сустава, но представляют собой экстрасиновиальные структуры.

Медиальная и латеральная коллатеральные связки проходят вдоль продольной оси коленного сустава. Их основное предназначение — предупреждение вальгусного или варусного смещения большеберцовой кости относительно бедренной кости (рис. 3).

Передняя и задняя крестообразные связки находятся в полости сустава вне синовиальной оболочки (рис. 4).

Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 5. Задняя крестообразная связка соединяет задние поверхности бедренной и большеберцовой костей. Она действует как ось вращения коленного сустава.
Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 6. Передняя крестообразная связка оборачивается вокруг задней крестообразной связки по мере своего прохождения спереди назад изнутри и кнаружи — от задневерхней поверхности наружного мыщелка бедренной кости к межмыщелковой ямке большеберцовой кости.

Диаметр задней крестообразной связки примерно на 50% превышает диаметр передней крестообразной связки. Связка выполняет две функции. Она действует как связующее звено между наружной поверхностью медиального мыщелка бедренной кости и задней межмыщелковой ямкой большеберцовой кости. Вокруг этой связки большеберцовая кость может совершать движения по типу «воротной петли» (рис. 5). Задняя крестообразная связка предупреждает заднее смещение большеберцовой кости по бедренной кости.

Функция передней крестообразной связки может быть определена в соответствии с ее расположением в коленном суставе. Связка проходит спереди назад и изнутри кнаружи от передней межмыщелковой ямки большеберцовой кости вдоль передней ости большеберцовой кости к заднемедиальной межмыщелковой поверхности латерального мыщелка бедренной кости. Она предупреждает переднее смещение большеберцовой кости по бедренной кости. Эта связка «оборачивается вокруг» задней крестообразной связки и напрягается при внутренней ротации большеберцовой кости относительно бедренной кости (рис. 6).

Она также предупреждает избыточную внутреннюю ротацию большеберцовой кости относительно бедренной кости. Поэтому целостность передней крестообразной связки подвергается риску при повреждениях, связанных с избыточным переднем смещением или внутренней ротацией большеберцовой кости, а также при избыточных движениях коленного сустава в одной или нескольких плоскостях. При разболтанности сустава создается избыточное напряжение внутрисуставных структур, что может привести к ускоренной эрозии суставных поверхностей и менисков, а также к повышению продукции синовиальной жидкости при раздражении синовиальной ткани (синовит).

Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 7. Баланс между структурами, стабилизирующими коленный сустав для предупреждения переднего смещения большеберцовой кости по бедренной кости, и силами, вызывающими это смещение («передний выдвижной ящик»).

Внутри коленного сустава существует баланс сил, предупреждающий переднее смещение большеберцовой кости по бедренной кости («передний выдвижной ящик»). Баланс сил, дестабилизирующих коленный сустав, и сил, создающих сопротивление переднему смещению большеберцовой кости, можно представить следующим образом (рис. 7). Передняя стабильность коленного сустава обеспечивается, главным образом, за счет передней крестообразной связки. Ее функция дополняется динамическим напряжением подколенного сухожилия и поддерживающим действием заднего рога мениска, а также усиливается за счет сгибания коленного сустава, которое повышает эффективность напряжения подколенного сухожилия и создает более выгнутую поверхность мыщелков бедренной кости, увеличивая тем самым площадь контакта с менисками.

Действиями, дестабилизирующими коленный сустав, являются натяжение четырехглавой мышцы, создающее силу, направленную вперед при разгибании нижней конечности, и разогнутое положение коленного сустава, при котором стабилизирующее действие подколенного сухожилия уменьшается.

Функциональные последствия повреждения передней крестообразной связки можно уменьшить за счет повышения напряжения подколенного сухожилия и избегания разгибания коленного сустава, благодаря чему вероятность переднего подвывиха коленного сустава снижается (неустойчивость в коленном суставе или «выгибание»). Однако способность человека использовать такую компенсацию зависит от его физических возможностей и видов нагрузки.

Например, при разгибании коленного сустава во время приземления после прыжка вероятность возникновения переднего подвывиха большеберцовой кости больше, чем при ходьбе или даже беге. Резкое вправление этого подвывиха при контакте с землей и сгибании коленного сустава дает ощущение скольжения костей внутри него в тот момент, когда большеберцовая кость и задний рог мениска (особенно латерального) возвращаются в нормальное положение относительно бедренной кости. Это внезапное вправление обычно приводит к «выгибанию» коленного сустава или ощущению неустойчивости в нем. Лабораторное исследование в точности продемонстрировало это действие. Отдаленными результатами таких повторных случаев являются усталость изгиба и разрыв задних рогов менисков, а также преждевременная остеоартритическая дегенерация суставных поверхностей коленного сустава.

Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 8. Функцией надколенника как сесамовидной кости в комплексе четырехглавая мышца — сухожилие надколенника, является смещение четырехглавой мышцы кпереди, увеличивающее эффективность ее сокращения при разгибании в коленном суставе на 25%.

Надколенник имеет самый толстый суставной хрящ по сравнению с любой костью в организме. Это связано со значительными нагрузками (иногда в 6 раз, превышающими вес тела), которые эта кость испытывает во время бега, прыжков и подъеме по лестнице. Надколенник представляет собой сесамовидную кость, расположенную в сухожилии четырехглавой мышцы. Фактически, он смещает сухожилие четырехглавой мышцы кпереди, увеличивая тем самым эффективность ее сокращения на 25% (рис. 8).

Из-за очень больших нагрузок, которые испытывает надколенник, питательные вещества из синовиальной жидкости проникают в суставной хрящ глубже, чем в любую другую суставную поверхность. Это и позволяет хондроцитам суставной поверхности надколенника формировать уникальный по своей толщине хрящ. Тазобедренные суставы расположены на большем расстоянии друг от друга, чем коленные суставы. Это приводит к образованию вальгусного угла между бедренной и большеберцовой костью, равного приблизительно 7°. Поскольку четырехглавая мышца лежит вдоль оси бедренной кости, то при ее сокращении возникает сила, смещающая надколенник в латеральном направлении. Это создает тракционную нагрузку на парапателлярные мягкие ткани с медиальной стороны, выдвигающую надколенник из блока бедренной кости в положение латерального подвывиха. Это смещение или тенденция к латеральному движению ограничивается косыми волокнами широкой медиальной мышцы.

Любое нарушение в балансе этих сил в пользу латерального смещения надколенника приведет к ряду потенциально патологических состояний: чрезмерному растяжению медиальных парапателлярных мягких тканей (капсула, складка), бесконтактной деградации медиального суставного фасеточного хряща надколенника и чрезмерной компрессионной нагрузке латеральной фасетки надколенника со вторичной эрозией суставного хряща или ущемлением мягких тканей. Последние два состояния приводят к преартритическому перерождению, называемому хондромаляцией надколенника.

Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок 9. Угол Q отражает тенденцию надколенника к смещению в латеральном направлении. Этот угол образован срединной осью бедренной кости и линией, проведенной от центра надколенника к бугристости большеберцовой кости. Пателлофеморальный латеральный подвывих и вызванное им смещение приводят к увеличению угла Q более 15°. В норме угол Q у женщин убычно на несколько градусов больше, чем у мужчин.
Функциональная анатомия коленного сустава
Рисунок А. Измерение угла Q.

Вероятность развития этих изменений можно предположить по результатам измерения угла между четырехглавой мышцей и сухожилием надколенника. Этот угол называется угол Q (рис. 9) (см. рис. А).

Видео анатомия коленного сустава

- Также рекомендуем "Осмотр коленного сустава"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 21.12.2021

Медунивер Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.