Коленный сустав: строение (анатомия)

Коленный сустав – анатомия и подробное строение

Коленный сустав строение имеет очень сложное, так как состоит из множества элементов. Это и связки, и нервные волокна, и мышцы, и сосуды, и хрящи. Именно коленный сустав представляет собой наиболее крупный сустав из всего организма, поэтому и принимает на себя большую часть нагрузки. Кроме того он позволяет человеку нормально передвигаться: бегать, прыгать, ходить.

Строение коленного сустава особенное, из-за чего сочленение очень уязвимо. Следовательно, легко подвергается травмированию и различным патологиям. Если повредить этот сустав, то придется лечить достаточно длительное время, а иногда это приводит и к инвалидности. Работа колена основана на шарнирном соединении, благодаря чему человек может сгибать, разгибать и вращать ногу. Все это возможно благодаря связочному аппарату.

Основные части

В первую очередь нужно отметить, что толщина хряща составляет от 5 до 6 мм. Ткань хряща располагается поверх костей и задней части чашечки. Каждый хрящ обладает гладкой и блестящей поверхностью, которая способствует амортизации и снижению трения при движении. Костная система зафиксирована соединительными тканями. А чтобы укрепить суставную капсулу и предотвратить боковые движения, находятся 2 основные связки: внутренняя и наружная (медиальная и латеральная). В центральной части располагаются крестообразные связки, отвечающие за движение вперед/назад. Передние и задние такие связки удерживают большеберцовую кость от соскальзывания.

В коленном суставе есть 2 трубчатые кости (большеберцовая и бедренная), а также коленная чашечка впереди. В нижней части сустава находятся 2 мыщелка, которые покрыты хрящевой тканью. Именно они активно взаимодействуют с поверхностным слоем большеберцового плато. Плато в свою очередь бывает латеральное и медиальное. Мыщелки способствуют образованию пателлофеморального углубления, благодаря которому передвигается коленная чашечка.

Строение коленного сустава мениск:

Мениски – это хрящевые образования, обеспечивающие устойчивость коленному суставу и распределяющие равномерно вес человека на поверхности большеберцового плато. Располагаются мениски между окончаниями костей и внешне напоминают ткань хряща. Но их структура гораздо эластичней. Вообще, мениски выступают в роли своеобразной прокладки для нормального функционирования колена. Например, при повреждениях данного элемента, все хрящи начинают деформироваться, следовательно, и стабильность сустава нарушается.

Мышечная система

Коленный сустав не может обойтись без прилегающих мышц, которые сгибают, разгибают и приводят в действие колено. Наиболее крупная мышца организма располагается в передней части бедра и называется она четырехглавая. Она крепится непосредственно к коленной чашке и поверхностному слою большеберцовой кости. Коленная мышца является продолжением четырехглавой и закрепляется на суставной капсуле.

Есть еще и портняжная мышца, которая огибает чашечку и закрепляется на большеберцовой косточке. Данная мышца помогает нижней конечности совершать движения вперед/назад. В помощь портняжному элементу приходит двусуставная мышца, начинающаяся у лобковой части. Она достаточно тонкая, но проходит немного дальше от поперечной оси. Чтобы колено вращалось, а голень сгибалась, под коленом находятся подколенные и полусухожильные мышцы.

Иннервация

В действительности, иннервационная схема коленного сустава обладает огромным количеством всевозможных переплетений:

1. Малоберцовый, большеберцовый и седалищный нервы способствуют чувствительности. Большеберцовые нервы иннервируют колено сзади при помощи суставных ветвей, малоберцовые – спереди наружную часть чашечки.
2. В мениски нервные сплетения проникают одновременно с кровеносной системой. Их путь располагается вдоль периферии тела хряща.
3. Пучки нервов в менисках способствуют образованию мякотных и безмякотных нервных волокон.
4. Нервная система коленного сустава, хоть и развита не сильно, но играет огромную роль в функционировании колена. Например, если один из нервов в суставной капсуле деформируется, то наступает склероз.
5. Кровеносные сосуды в коленном суставе соединяются благодаря сети анастомозов. Именно сосуды полноценно питают все элементы коленного сустава.
6. Венозная сеть, которая находится в околосуставной клетчатке, берет начало в суставной сумке.
7. Большие сосуды располагаются сзади. Они обеспечивают отток крови периферийно и возвращают поток непосредственно к сердцу.

Какие травмы бывают

Строение коленного сустава человека, как уже говорилось, сложное, поэтому и травмируется часто. Наиболее распространенными повреждениями считаются разрывы связок, менисков. Разрыв может получить любой представитель человечества при ударе, падениях или во время занятий спортом. Зачастую подобные повреждения сопровождаются переломами костей. Симптомы всех повреждений коленного сустава практически одинаковы. Это резкая боль, припухлость, скопление жидкости и покраснение. Иногда в момент травмирования признаки не проявляются, а лишь через несколько часов. Если повреждается коленный сустав, то от этого страдает и вся костная система нижних конечностей. Поэтому крайне важно своевременно обращаться за помощью к специалистам.

Патологические состояния

Причины дискомфорта в коленном суставе могут быть связаны с разными заболеваниями:

Гонарторз – заболевание, при котором разрушается хрящевая ткань коленного сустава. При этом происходит его деформация, нарушаются его функции. Патология развивается постепенно.

Менископатия может развиваться в любом возрасте. К её развитию приводят прыжки, приседания. В группу риска входят диабетики, пациенты с артритом и подагрой. Основной признак повреждения мениска – щелчок в коленном суставе, который провоцирует сильную и острую боль. При отсутствии терапии менископатия переходит в артроз.

Артриты поражают синовальные оболочки, капсулы и хрящи. Если заболевание не лечить, пациент утратит работоспособность. Артрит может проявляться в разных формах, протекая в остром и в хроническом характере. При этом пациент испытывает неприятные ощущения в колене. Наблюдается отек и покраснение. При появлении гноя поднимается температура тела.

Периатрит поражает околосуставные ткани, включая сухожилия, капсулы, мышцы. Чаще заболевание затрагивает области, на которые приходится максимальная нагрузка в процессе движения. Причина такого поражения – хроническая болезнь, переохлаждение, проблемы с эндокринной системой. Для периатрита характерна боль в коленном суставе и отек.

Тендинит проявляется в виде воспаления ткани сухожилия в месте её фиксации к кости. К причинам такого состояния относят активные виды спорта, включая баскетбол. Патология может поражать связки надколенника. Тендинит протекает в 2 формах – тендобурсит и тендовагинит.

Ревматоидный артрит – заболевание системного характера, которое проявляется воспалением соединительной ткани. К причинам его возникновения относят генетическую предрасположенность. Активное развитие болезни приходится на момент ослабления защитных сил организма. Патология поражает соединительную ткань в области суставов. При этом появляется отек, происходит активное деление воспаленных клеток.

Бурсит, подагра и прочие заболевания, поражающие колено

Бурсит – воспалительный процесс, протекающий внутри синовиальной сумки. Причина болезни – накопление экссудата, в котором находятся опасные микробы. Бурсит развивается после травмы колена. Заболевание сопровождается болью и скованными движениями. При этом пациент теряет аппетит, испытывая недомогание и слабость.

Подагра – хронический патологический процесс, протекающий в области коленного сустава. Для заболевания характерно отложение моноурата натрия, на фоне чего провоцируется приступ острой боли в суставе. Одновременно может краснеть кожа.

Болезнь Педжета проявляется нарушением процессов формирования костной ткани, что провоцирует деформацию скелета. Рассматриваемая патология может провоцировать боль в коленном суставе. Для её устранения назначается терапия НВПВ.

Фибромиалгия диагностируется редко. Она выражается симметричной болью в области мышц и скелета, которая часто появляется в колене. Такое состояние нарушает сон, провоцируя утомляемость и упадок сил. Дополнительно возникают судороги.

Остеомиелит связан с гнойно-некротическим процессом кости и тканей, расположенных вокруг неё. Заболевание развивается на фоне специальной группы бактерий, производящих гной. Патология может протекать в гематогенной и травматической форме. Дискомфорт в колене сопровождается общей слабостью, недомоганием, высокой температурой.

Киста Бейкера схожа на коленную грыжу. Её размеры варьируются, но не превышают несколько сантиметров. Киста формируется после сильного повреждения колена. К её появлению может привести артрит.

Заболевание Кёнига проявляется отделением хряща по кости и его перемещением в суставе колена. Такое явление затрудняет передвижение, вызывая сильную боль. Одновременно в суставе скапливается жидкость, возникает воспаление и отек.

Заболевание Осгуда-Шляттерла проявляется образованием шишки в области чашечки. Патология диагностируется у детей и взрослых. К основному симптому относят отек в области колена. Дополнительно возникает припухлость и резкая боль.

Как лечить колено

Особое строение коленного сустава лечение предполагает сложное и длительное. Прежде чем подобрать соответствующую методику, необходимо полноценно обследоваться. После получения результатов врач назначает индивидуальную терапию. Она зависит от места локализации травмы, существующей патологии и степени тяжести. Также учитываются возрастные показания и особенности организма.

ВАЖНО! Несвоевременное или неправильное лечение приводит к серьезнейшим осложнениям. Могут развиться такие патологии как артроз коленного сустава, артрит и так далее. В особо запущенных случаях происходит атрофирование нижней конечности.

Медикаментозная терапия

При незначительном повреждении коленного сустава лечение производится при помощи инъекций и таблеток. Как правило, врач назначает противовоспалительные нестероидные препараты. Например, «Мовалис», «Ибупрофен» и подобное. Инъекции применяются в основном для устранения болевых ощущений и для быстрого восстановления структуры. Обязательно пациент должен фиксировать больную ногу наколенником и прикладывать охлаждающие компрессы. Нельзя опираться на ногу, так как ей нужно полное спокойствие. Через несколько дней после ушиба назначаются физиотерапевтические процедуры. А во время восстановительного периода их дополняют специальной лечебной гимнастикой.

Если повреждение коленного сустава носит тяжелую форму, то применяется хирургическое вмешательство. Сегодня используется несколько инновационных методик, которые являются безболезненными и безопасными. Например, артроскопия или менискэктомия. В первом случае проделываются 2 маленьких отверстия, через которые вводится специальная оптическая система с инструментами. В ходе операции поврежденные элементы сшиваются изнутри. Во втором случае осуществляется удаление органа частично или локально.

Хотите получить такое же лечение, спросите нас, как?

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.

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.

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.

Читать еще:  Подагра: лечим травами, рецепты народной медицины

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.

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.

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.

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.

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.

Коленный сустав

Коленный сустав, art. genus, является самым большим и вместе с тем наиболее сложным из всех сочленений. Это обусловлено тем, что именно в этом месте сочленяются самые длинные рычаги нижней конечности (бедренная кость и кости голени), совершающие наибольший размах движений при ходьбе.

В его образовании принимают участие: дистальный конец бедренной кости, проксимальный конец большеберцовой кости и надколенник. Суставные поверхности мыщелков бедра, сочленяющиеся с tibia, выпуклы в поперечном и сагиттальном направлении и представляют отрезки эллипсоида. Facies articularis superior большеберцовой кости, сочленяющаяся с мыщелками бедренной кости, состоит из двух слабовогнутых, покрытых гиалиновым хрящом суставных площадок; последние дополняются посредством двух внутрисуставных хрящей, или менисков, meniscus lateralis et medialis, лежащих между мыщелками бедренной кости и суставными поверхностями большеберцовой кости.

Каждый мениск представляет трехгранную, согнутую по краю пластинку, периферический утолщенный край которой сращен с суставной капсулой, а обращенный внутрь сустава заостренный край свободен. Латеральный мениск более согнут, чем медиальный; последний по своей форме скорее напоминает полулуние, тогда как латеральный приближается к кругу. Концы обоих менисков прикрепляются спереди и сзади к eminentia intercondylaris. Спереди между обоими менисками протягивается фиброзный пучок, называемый lig. transversum genus.

Суставная капсула прикрепляется несколько отступя от краев суставных поверхностей бедра, большеберцовой кости и надколенника.

Поэтому на бедре она спереди поднимается вверх, обходя facies patellaris, по бокам идет между мыщелками и надмыщелками, оставляя последние вне капсулы, для прикрепления мышц и связок, а сзади опускается до краев суставных поверхностей мыщелков. Кроме того, спереди синовиальная оболочка образует большой заворот, bursa suprapatellaris, высоко простирающийся между бедренной костью и четырехглавой мышцей бедра. Иногда bursa suprapatellaris может быть замкнутой и обособленной от полости коленного сустава.

На большеберцовой кости капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей мыщелков. На надколеннике она прирастает к краям хрящевой его поверхности, вследствие чего он оказывается как бы вставленным в передний отдел капсулы, как в рамку. По бокам сустава находятся коллатеральные связки, идущие перпендикулярно фронтальной оси: с медиальной стороны, lig. collaterale tibiale (от epicondylus medialis бедра до края tibiae, срастаясь с капсулой и медиальным мениском), и с латеральной стороны, lig. collaterale fibulare (от epicondylus lateralis до головки fibulae).

Читать еще:  Полная замена тазобедренного сустава: возвращаем здоровье ногам с помощью современных протезов

На задней стороне капсулы коленного сустава находятся две связки, вплетающиеся в заднюю стенку капсулы — lig. popliteum arcuatum и lig. popliteum obliquum (один из 3 конечных пучков сухожилия m. semimembranosi).

На передней стороне коленного сочленения располагается сухожилие четерехглавой мышцы бедра, которое охватывает patella, как сесамовидную кость, и затем продолжается в толстую и крепкую связку, lig.patellae, которая идет от верхушки надколенника вниз и прикрепляется к tuberositas tibiae.

По бокам patella боковые расширения сухожилия четырехглавой мышцы образуют так называемые retinacula patellae (laterale et mediate), состоящие из вертикальных и горизонтальных пучков; вертикальные пучки прикрепляются к мыщелкам tibiae, а горизонтальные — к обоим epicodyli бедренной кости. Эти пучки удерживают надколенник в его положении во время движения.

Кроме описанных внесуставных связок, коленный сустав имеет две внутрисуставные связки, называемые крестообразными, ligg. cruciata genus. Одна из них — передняя, lig. cruciatum anterius, соединяет внутреннюю поверхность латерального мыщелка бедренной кости с area intercondylaris anterior tibiae. Другая — задняя, lig. cruciatum posterius, идет от внутренней поверхности медиального мыщелка бедренной кости к area intercondylaris posterior большеберцовой кости.

Выстилающая изнутри капсулу синовиальная оболочка покрывает вдающиеся в сустав крестообразные связки и образует на передней стенке сустава ниже надколенника две содержащие жир складки, plicae alares, которые приспособляются при каждом положении колена к суставным поверхностям, заполняя промежутки между ними.

Крестообразные связки делят полость сустава на переднюю и заднюю части, препятствуя в случае воспаления до определенного времени проникновению гноя из одной части в другую.

По соседству с суставом залегает ряд синовиальных сумок; некоторые из них сообщаются с суставом. На передней поверхности надколенника встречаются сумки, число которых может доходить до трех: под кожей — bursa prepatellaris subcutanea, глубже под фасцией — bursa subfascialis prepatellaris, наконец, под апоневротическим растяжением m. quadricipitis — bursa subtendinea prepatellaris. У места нижнего прикрепления lig. patellae, между этой связкой и большеберцовой костью, заложена постоянная, не сообщающаяся с суставом синовиальная сумка, bursa infrapatellaris profunda.

В задней области сустава сумки встречаются под местами прикрепления почти всех мышц.

В коленном суставе возможны движения: сгибание, разгибание, вращение. По своему характеру он представляет собой мыщелковый сустав. При разгибании мениски сжимаются, ligg. collateralia et cruciata сильно натягиваются, и голень вместе с бедром превращается в одно неподвижное целое. При сгибании мениски расправляются, a ligg. collateralia благодаря сближению их точек прикрепления расслабляются, вследствие чего при согнутом колене появляется возможность вращения вокруг вертикальной оси. При вращении голени внутрь крестообразные связки затормаживают движение. При вращении кнаружи крестообразные связки, наоборот, расслабляются. Ограничение движения в этом случае происходит за счет боковых связок.

Устройство и расположение связок коленного сустава у человека способствует длительному пребыванию его в вертикальном положении. (У обезьян же связки коленного сустава, наоборот, затрудняют вертикальное положение и облегчают сидение «на корточках»).

Коленный сустав получает питание из rete articulare, которая образована аа. genus superiores medialis et lateralis, aa. genus ihferiores medialis et lateralis, a. genus media (из a. poplitea), a. geniis descendens (из a. femoralis), aa. recurrentes tibiales anterior et posterior (из a. tibialis anterior). Венозный отток происходит по одноименным венам в глубокие вены нижней конечности — vv. tibiales anteriores, v. poplitea, v. femoralis. Отток лимфы происходит по глубоким лимфатическим сосудам в nodi lymphatici poplitei. Иннервируется капсула сустава из nn. tibialis et peroneus communis.

Сагиттальный срез коленного сустава, изображение, взвешенное по протонной плотности, с подавлением сигнала от жировой ткани (магнитно-резонансная томография):
1 — латеральный мыщелок большеберцовой кости; 2—латеральный мениск;
3 — икроножная мышца, латеральная головка; 4 — латеральный мыщелок бедренной кости;
5— эпифмзарный хрящ: 6 — двуглавая мышца бедра; 7 — латеральная широкая мышца бедра. а — Рентгенограмма коленного сустава в прямой проекции:
1 — медиальный мыщелок бедренной кости: 2 — латеральный мыщелок бедренной кости; 3 — медиальный падмышелок;
4 — латеральный малмышелок; 5— надколенник: 6 — нижний полюс надколенника; 7 — верхний полюс надколенника;
5 — медиальный мыщелок большеберцовой кости; 9 — латеральный мыщелок большеберцовой кости: 10 — медиальный межмышелковый бугорок;
11 — латеральный межмыщелковый бугорок; 12 — головка малоберцовой кости: 13 — суставная щель коленного сустава.
б — Рентгенограмма коленного сустава в боковой проекции:
1 — медиальный мыщелок бедренной кости; 2 — латеральный мыщелок бедренной кости: 3 — межмышелковая ямка бедренной кости;
4 — надколенник; 5 — головка малоберцовой кости: 6 — подколенная ямка; 7- бугристостьбольшеберновой кости;
8 — передняя поверхность диафиза болымебериовой кости; 9 — задняя поверхность диафиза большеберновой кости;
10 — суставная щель коленного сустава; 11 — латеральный мыщелок большеберновой кости; 12 — медиальный мыщелок большеберновой кости.

Коленный сустав: анатомия и физиология

К олено является крупнейшим и, пожалуй, одним из самых сложных суставов человеческого организма. С одной стороны, оно должно обеспечивать сгибание и разгибание ноги, её подвижность, причём во всех направлениях, поддерживать координацию и правильное положение тела в пространстве. С другой, коленный сустав как одна из связующих частей нижних конечностей должен быть максимально устойчивым и прочным, чтобы выдерживать массу человеческого тела, не деформироваться и не травмироваться при интенсивных нагрузках. Природа позаботилась об этом балансе, продумав анатомию коленного сустава до мелочей: в структуре этого сочленения нет ни единой лишней детали, поэтому каждый, даже самый незначительный сбой или травма приводит к серьёзному ограничению нормальных функций целой конечности. Как устроено колено, от чего зависит его функциональность и как сохранить здоровье сложнейшего и крайне важного сустава, избежав травм и возрастных изменений? Небольшой медицинский ликбез поможет найти ответы на столь животрепещущие вопросы современной ортопедии!

Анатомия колена: структурные и физиологические особенности крупнейшего сустава человеческого организма

Анатомическое строение коленного сустава включает все ключевые элементы опорно-двигательного аппарата: нервные волокна, мышцы, связочный аппарат и, конечно же, костно-хрящевые структуры. Чтобы разобраться, как работает этот механизм, следует тщательно изучить каждый из этих элементов, его структурные особенности и роль в подвижности нижних конечностей.

Кости и хрящи, образующие коленный сустав: анатомия и ключевые функции

В состав колена входят три кости:

• Бедренная. Она присоединяется к суставу дистальным концом и выполняет функцию своеобразной опоры ноги.
• Большеберцовая. Эта трубчатая кость примыкает к колену проксимальным концом и отвечает в первую очередь за подвижность конечности.
• Надколенник, или коленная чашечка. Самая крупная сесамовидная кость человеческого организма оберегает коленный сустав от возможных травм, возникших вследствие бокового смещения (например, при неудачном вывихе, подворачивании ноги и других подобных травмах).

К слову, нормальный надколенник формируется у человека не сразу: в младенческом возрасте эта косточка ещё недостаточно развита и представлена эластичными хрящевыми образованиями. Подобная анатомическая особенность защищает подвижных непосед от серьёзных травм: в период активного ползания и частых падений эластичные хрящики препятствуют повреждению костей, однако, риск перелома коленной чашечки при этом существенно снижается.

Снизу анатомия колена представлена хрящевыми мыщелками, которые соприкасаются с поверхностью большеберцового плато, способствуя правильному формированию особого углубления. Именно это углубление является ключевым звеном в механизме сгибания и разгибания коленного сустава.

Поскольку примыкающие друг к другу трубчатые кости, формирующие колено, несоразмерны ни по площади, ни по форме поверхности, между ними необходимо что-то, что будет компенсировать эту несовместимость, выполняя функцию своеобразного амортизатора. Именно эту роль играют мениски — небольшие гибкие образования, которые поддерживают устойчивость сустава, равномерно распределяя нагрузку на прилежащие поверхности костей. Свободные края позволяют им беспрепятственно передвигаться в полости сустава.

Несмотря на то, что анатомическое строение менисков напоминает хрящевую ткань, да и во многих справочниках их относят именно к хрящам, сами образования немного отличаются от обычных хрящиков: они более гибкие, поскольку включают высокий процент эластиновых волокон. Именно благодаря этому им удаётся обеспечивать полноценное взаимодействие костей под высокой нагрузкой, препятствуя их истиранию и деформации. Поэтому при малейшей травме менисков страдает весь сустав, включая костные структуры.

Связки колена

Связочный аппарат коленного сустава служит прочнейшим механизмом, который удерживает каждую косточку в определённой позиции, не ограничивая при этом возможную траекторию движений. Именно благодаря связкам колено не «разлетается» при первом же неудачном шаге, сохраняя свою конфигурацию и функциональность.

Связки, расположенные в области коленного сочленения, представлены следующими группами:

• боковые — коллатеральная мало- и большеберцовая;
• задние — надколенника, поддерживающая медиальная и латеральная, подколенная, дугообразная;
• внутрисуставные — поперечная и две крестообразные.

Несмотря на то, что каждая из этих групп по-своему функциональна и незаменима, наибольшее значение для подвижности сустава имеют крестообразные связки — передняя и задняя. Передние крестообразные связочные волокна удерживают коленный сустав, фиксируют наружный мыщелок поверхности большеберцовой кости и препятствуют излишнему смещению голени вперед, что, в свою очередь, позволяет защитить сустав от серьёзной травмы. Задняя связка, напротив, ограничивает смещение голени назад и прикрепляется к задней мыщелковой ямке. Такой баланс позволяет обеспечить разумное физиологичное вращение коленного сустава, предотвратив при этом патологическую подвижность.

Растянуть и уж тем более разорвать крестообразные связки довольно сложно: они расположены внутри самого колена и надёжно защищены прилегающими тканями. Тем не менее, при неадекватных физических нагрузках и патологической траектории движения такая травма вполне возможна, поэтому следует соблюдать аккуратность и разумно подходить к составлению графика занятий, ведь восстановление колена в этом случае — процесс крайне длительный и трудоёмкий.

Коленный сустав: анатомия и физиология мышечного аппарата

Попеременное сокращение и расслабление мышц заставляет колено двигаться в трёх плоскостях, обеспечивая тем самым подвижность и устойчивость нижней конечности. Именно поэтому основная классификация мышечного аппарата основана не на анатомии или локализации каждой группы, а на возложенных на неё функциях:

1. Сгибание колена. Такое движение обеспечивается благодаря сбалансированной и полноценной работе самой обширной группы мышц коленного сустава. В неё входят двуглавая, полусухожильная, полуперепончатая, подколенная, икроножная, подошвенная, портняжная и тонкая мышцы.
2. Разгибание сустава. Эта функция возложена всего на одну, зато самую крупную мышцу ноги — четырёхглавую. Она состоит из прямой, латеральной, медиальной и промежуточной широких мышечных волокон.
3. Пронация — движение ноги внутрь. Ограниченное «заваливание» голени к внутренней оси обеспечивается подколенной, полусухожильной, тонкой, портняжной, полуперепончатой, а также медиальной головкой икроножной мышцы.
4. Супинация — движение кнаружи. Выворот голени наружу возможен благодаря сокращению двуглавой и латеральной головки икроножной мышцы.

Читать еще:  Перелом остистого и поперечного отростка позвоночника

Иннервация тканей, прилегающих к коленному суставу

Нервные волокна коленного сустава представляют собой сложнейшую взаимосвязанную сеть, благодаря которой обеспечивается полноценное функционирование нижних конечностей. Несмотря на то, что иннервационная сеть колена не слишком развита, каждый её элемент играет ключевую роль, а значит, при малейшем сбое «выключается» вся система подвижности сустава.

Нервная система, локализованная в области колена, представлена следующими волокнами:

• Пучки нервов мениска проникают в ткань вдоль периферии тела самого хряща, по ходу кровеносных сосудов колена. Эти нервы способствуют образованию безмякотных и мякотных волокон, поддерживая нормальную иннервацию тканей сустава.
• Большеберцовый нерв с помощью суставных ветвей обеспечивает чувствительность задней поверхности колена.
• Малоберцовый нерв иннервирует переднюю часть колена, включая чашечку.

Анатомия кровеносных сосудов колена

Два ключевых кровеносных сосуда, расположенных в области коленного сустава, локализованы на задней поверхности, то есть под коленом (именно поэтому и вену, и артерию в анатомических справочниках называют подколенными). Артерия транзиторно переносит кровь от сердца к низлежащим участкам ноги — голени и стопе, а одноимённая вена, в свою очередь, возвращает обеднённую кровь к сердцу. Впрочем, этими сосудами представлена далеко не вся кровеносная система колена: от них отходит множество сосудиков меньшего диаметра, соединённых между собой сетью анастомозов. Благодаря им обеспечивается питание мышц и тканей, примыкающих к коленному суставу.

Физиология и патология колена: цепная реакция на травму

Травмы колена считаются одними из самых сложных в ортопедии, и неспроста: каждое мышечное или связочное волокно, каждый хрящ или косточка влияют на функциональность и подвижность сустава. Даже незначительное отклонение, например, лёгкое воспаление связки или ушиб, может запустить разрушительные процессы, для лечения которых потребуется длительная и серьёзная терапия.

Как известно, поверхности костей не могут соединяться, как паззл, обеспечивая полноценную подвижность. Поэтому при нарушении работы связочного аппарата, мышц или мениска, которые удерживают сустав в физиологичном положении, хрящевые ткани начинают постепенно истираться. Как правило, такое разрушение становится отчетливо выраженным только на конечных стадиях: вначале ощущения при патологическом процессе можно списать на последствия вывиха или переутомления. Именно поэтому любая боль, нетипичный звук при сгибании/разгибании или дискомфорт во время нагрузки требуют детальной диагностики коленного сустава и своевременной квалифицированной помощи.

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

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.

Вернуться к оглавлению

Синовиальные сумки

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;

Вернуться к оглавлению

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:

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

Функции коленного сустава

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:

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

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.

Вернуться к оглавлению

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.