Анатомическое строение коленного сустава человека

Суставы — это подвижные соединения костей скелета с наличием щели между сочленяющимися костями. Сустав является одним из видов сочленения костей; другой вид сочленения — непрерывное соединение костей (без суставной щели) — носит название синартроза. Суставы выполняют одновременно опорную и двигательную функции.

Анатомическое строение сутатва колена

Коленный сустав весьма уязвим из-за особенностей своего строения. Он может часто страдать от травм и различных патологий. При повреждениях сустава может понадобиться продолжительное время для лечения и реабилитации. Колено представляет собой шарнирное соединение, которое за счет связок позволяет сгибать, разгибать и вращать ногу.

Толщина коленного хряща равняется 5-6 мм. Его ткань покрывает поверхностей костей и обратную сторону коленной чашечки. Поверхность хряща гладкая и блестящая, что позволяет уменьшить трение при движении и повышает амортизацию. Костная система фиксируется с помощью соединительной ткани. Капсула сустава укрепляется за счет внутренней (медиальной) и наружной (латеральной) связок. Они также не позволяют двигаться суставу в стороны. Крестообразные связки находятся по центру и обеспечивают движение вперед/назад. Эти связки не допускают соскальзывания большеберцовой кости.

Коленный сустав состоит из большеберцовой и бедренной костей, а также коленной чашечки. В нижней части сустава располагается 2 мыщелка, покрытые хрящевой тканью. Они формируют пателлофеморальное углубление, которое обеспечивает движение коленной чашечки.

Коленный сустав [ править | править код]

Коленный сустав образован дистальным концом бедренной кости и проксимальным концом большеберцовой кости. Проксимальный конец большеберцовой кости также образует с малоберцовой костью межберцовый сустав, обеспечивающий некоторое скольжение этих двух костей друг относительно друга во время пронации и супинации стопы. Спереди к дистальному концу бедренной кости прилегает надколенник, образуя бедренно-надколенниковое сочленение, играющее важную роль в нормальном функционировании коленного сустава.

Биомеханика коленного сустава на рентгене

Коленный сустав относится к мыщелковым, и движения в нем происходят вокруг двух осей. Основные движения: сгибание и разгибание — осуществляются вокруг фронтальной оси (рис. 3.1), но, кроме того, во время сгибания большеберцовая кость вращается внутрь, а во время разгибания — наружу.

Сравнительно неглубокий коленный сустав укрепляется несколькими связками. Большеберцовая (медиальная) коллатеральная связка укрепляет его с медиальной стороны, предотвращая чрезмерное вальгусное смещение голени, а малоберцовая (латеральная) коллатеральная связка укрепляет его с латеральной стороны, предотвращая чрезмерное варусное смещение голени.

Рисунок 3.1. Объем движений в коленном суставе.

  • Вальгусное положение голени — смещение дистальной части голени латерапьно (как при Х-образном искривлении ног).
  • Варусное положение голени — смещение дистальной части голени медиально (как при О-образном искривлении ног).

Передняя крестообразная связка — связка, проходящая внутри коленного сустава от переднего края большеберцовой кости к заднему краю бедренной кости; ограничивает смещение большеберцовой кости вперед относительно бедренной кости, а также вращение большеберцовой кости.

Передняя и задняя крестообразные связки пересекаются внутри коленного сустава. Передняя крестообразная связка предотвращает смещение большеберцовой кости вперед относительно бедренной кости; задняя крестообразная связка предотвращает смещение большеберцовой кости назад. В связи с тем что крестообразные связки обеспечивают стабильность сустава при вращении большеберцовой кости, их травма часто приводит к переднелатеральной или переднемедиальной ротационной нестабильности коленного сустава.

Переднелатеральная нестабильность коленного сустава возникает при соскальзывании вперед латерального мыщелка большеберцовой кости; переднемедиальная нестабильность — при соскальзывании вперед медиального мыщелка большеберцовой кости. Эти виды ротационной нестабильности коленного сустава резко ограничивают физическую активность.

Внутрисуставные хрящи — мениски — увеличивают суставную поверхность большеберцовой кости и выступают в роли амортизатора, защищая большеберцовую и бедренную кость от соударений. Медиальный мениск несколько вытянут в переднезаднем направлении и прочно прикреплен к большеберцовой кости и большеберцовой коллатеральной связке. Латеральный мениск, напротив, имеет более округлую форму и обладает большей свободой движений, так как не прикреплен к малоберцовой коллатеральной связке. Травмы менисков с трудом поддаются лечению, так как мениски образованы из хряща, а хрящ лишен кровоснабжения и поэтому плохо заживает.

Разгибание ноги в коленном суставе происходит за счет сокращения сильной четырехглавой мышцы бедра. Она состоит из прямой мышцы бедра, а также медиальной, промежуточной и латеральной широких мышц бедра и прикрепляется общим сухожилием к надколеннику и к передней поверхности большеберцовой кости.

Мениски — внутрисуставные хрящи коленного сустава полулунной формы.

Четырехглавая мышца бедра — мышца на передней поверхности бедра, состоящая из прямой мышцы бедра, а также медиальной, промежуточной и латеральной широких мышц бедра.

Синовиальная сумка — заполненная жидкостью полость, служащая для уменьшения трения между анатомическими структурами.

Возможны ушибы этой мышцы во время занятий контактными видами спорта.

Сгибание ноги в коленном суставе обеспечивает задняя группа мышц бедра, состоящая из полу-сухожильной и полуперепончатой мышц с медиальной стороны и двуглавой мышцы бедра с латеральной стороны. Эти сухожилия нередко повреждаются во время спринтерского бега.

Читайте также:  Артрит стопы – симптомы, причины и лечение

Вокруг коленного сустава находятся несколько синовиальных сумок, уменьшающих трение сухожилий. К ним относятся наднадколенниковая, преднадколенниковая, глубокая и подкожная поднадколенниковая сумки. Наднадколенниковая сумка сообщается с полостью коленного сустава. При избыточном количестве жидкости в этой сумке коленный сустав заметно опухает. Преднадколенниковая сумка расположена спереди от сустава и часто страдает от ушибов.

Коленный сустав: анатомия и строение

Коленный сустав – это образование, которое имеет довольно сложное строение. В формировании этого сустава участвуют несколько костей, поэтому его называют комплексным. Что же собой представляет анатомия коленного сустава?

Анатомические особенности

Кости, формирующие колено:

  • бедренная кость;
  • большеберцовая кость;
  • коленная чашечка.

Внутри коленного сустава находятся хрящевые пластины – мениски. Они расположены на границе бедренной и большеберцовой кости.

Мениски, по сути, делят коленный сустав на две равные части.

Сустав имеет мыщелковый тип, это означает, что суставы костей, между которыми находится мениск, представлены мыщелками.

Суставное движение осуществляется в следующих направлениях:

  • вертикальная (сагиттальная) плоскость – движения выполняются в сгибательном и разгибательном направлении;
  • фронтальная плоскость;
  • горизонтальная плоскость – движения выполняются при согнутом суставе.

Приводящие и отводящие движения осуществляются в пределах всего пяти градусов

Кроме того, коленные суставы осуществляют скольжение и перекатывание.

Следующие элементы участвуют в формировании колена человека:

  • эпифизы костей, которые расположены с обоих сторон мениска;
  • капсула и полость сустава;
  • синовиальная сумка;
  • хрящевая пластина;
  • связки колена.

Поговорим об этих элементах детальнее.

Эпифизы бедренной и большеберцовой кости

Эпифиз бедренной кости формирует колено сверху, а эпифиз большеберцовой кости – с нижней стороны. Эпифиз представлен в виде расширенного концевого отдела, который участвует в образовании колена вместе с костью со смежной стороны.

Утолщения эпифизов бедренной кости – мыщелки – выпуклой формы, а мыщелки большеберцовой кости – вогнутой формы. Между поверхностями суставов расположены мениски, так как они не являются симметричными. Хрящевые пластины способны уравнять такое несоответствие.

Утолщения эпифизов обеих костей покрываются хрящом. Хрящевая ткань представлена гиалиновым веществом, который состоит из коллагенового вещества.

Коллаген обеспечивает прочность хрящевым тканям

Строение коленного сустава человека включает в себя такие элементы:

  • хондроциты – главные клетки хряща;
  • тканевая жидкость;
  • органические вещества;
  • ростковый слой, который способствует восстановлению хрящевой ткани.

Гиалиновый хрящ по толщине не превышает пяти миллиметров. Несмотря на постоянные трения сустава, хрящ всегда остается гладким. Хрящ обладает эластичными свойствами, которые оказывают амортизирующее воздействие.

Человеческий скелет имеет сложное строение. Каждый элемент выполняет определённую функцию, отвечая за нормальную жизнедеятельность. Так, область коленей, включающая костную ткань, связки, нервы, суставы, отвечает за подвижность конечностей.

Повреждение хотя бы одной составляющей может стать причиной ограниченности движения, либо полной неподвижности.

Поэтому, так важно знать анатомию коленного сустава и связок, чтобы суметь распознать признаки надвигающегося заболевания и вовремя приступить к лечению.

Элементы колена

Основные, составляющие части колена:

  1. крупные кости с мышцами, формирующие всю структуру коленной области;
  2. мениски, благодаря которым сустав двигается;
  3. нервы и кровеносные сосуды отвечают за чувствительность и реакцию на различные раздражители;
  4. связки с хрящами соединяют кости и мышцы. На эти элементы приходится основная нагрузка коленной области.

Анатомия коленного сустава очень сложная, и делает непростым лечение этого участка в случае различных заболеваний.

Чтобы проще разобраться с анатомией этого важного участка скелета, предлагаем рассмотреть строение коленного сустава в картинках, и ознакомиться с каждым составляющим элементом колена отдельно.

Костный участок

Название кости. Описание

Мне нравитсяКлассПоделиться

Коленный сустав – самый большой и сложный по своему строению в человеческом организме, его анатомия чрезвычайно сложна, ведь он должен не только выдерживать вес тела всего владельца, но и позволять ему совершать самые разнообразные движения: от танцевальных па до позы лотоса в йоге.

Коленный сустав (Articulatio genus, Артикуляцио генус) – это сложное костно-хрящевое образование, состоящее из множества различных элементов, благодаря которым, сустав становится подвижным, функциональным и, одновременно, подверженным множествам травм. Давайте разберемся, какое же строение коленного сустава.

Коленный сустав – это крупное и непростое по своей структуре образование, входящее в опорно-двигательный аппарат человека.

Он образован костями, мышечными и нервными волокнами, менисками, связочным аппаратом, сосудистой сетью.

Анатомия коленного сустава имеет свои особенности по сравнению с прочими крупными суставами.

Связки коленного сустава

Схема строения коленного сустава  очень сложна и включает в себя также связки. Связки обычно размещаются с внешней стороны капсулы сустава, но в коленном отделе они крепятся именно с внутренней стороны для большего обеспечения стабильности, прочности и выносливости. Передняя часть колена располагает, так называемый, надколенник – коленную чашечку. Коленная чашечка соединяется с сухожилием и четырехглавой мышцей бедра. В коленном суставе главными связками выступают: крестообразная связка, боковые связки. Они помогают соединить большеберцовую кость, бедренную кость и сам надколенник.

Связочная ткань – плотное образование, способное укрепить соединения костей и ограничить амплитуду совершаемых движений.

Детальное строение

Человеческий коленный сустав окружен мышцами, связками, менисками, костями, нервными окончаниями, кровеносными сосудами. Чтобы понимать, как происходит движение, и какие элементы при этом задействованы, должен быть изучен состав и анатомия колена.

Читайте также:  Эффективная гимнастика Норбекова для позвоночника

Кости

Изучая коленного сустава строение, взгляд сразу падает на область коленной чашечки, что служит своеобразной защитой. Она соединяется с бедренной косточкой и большеберцовой.

Анатомия коленного сустава человека устроена таким образом, что в самом низу бедренной косточки имеются 2 возвышения, которые называют мыщелками. Их форма шарообразна, при этом их покрывает хрящ, формируя суставный слой бедренной кости. Хрящевая ткань отличается гладкой структурой. Она отвечает за амортизирующие функции коленного сустава. Кроме того, благодаря ее наличию уменьшается трение костей при движении.

Стоит отметить, что мыщелки находятся в тесном контакте с остовом большеберцовой кости, имеющий название большеберцовый плат. Его формируют 2 половинки: латеральное и медиальное плато.

Связки

Устройство коленного сустава человека детально демонстрирует представленная ниже схема. С боковой его стороны располагаются связки. За счет их наличия капсула коленного сустава обладает повышенной прочностью. При разрыве всех связок может быть полностью утрачена стабильность. Самая сложная форма повреждения сопровождается потерей подвижности.

Большеберцовая кость сдерживается крестообразной связкой. Она позволяет избежать соскальзывания кости вперед. Предотвратить ее отхождение назад в сторону бедра дает возможность участие задней связки.

Разбирая коленный сустав строение, был сделан вывод, что основная нагрузка приходится на бедренно-надколенную связку. Еще существует мениско-надколенная связка и медиальная. Последняя призвана образовывать поддержку надколенника. При этом она имеет довольно сложное устройство. Волокна связки находятся под тремя оболочками:

  • внутренняя;
  • наружная;
  • промежуточная.

Связки, которые участвуют в образовании коленного сустава, окружены нервами, лимфатическими и кровяными сосудами.

Существуют еще мениски, которые часто путают со связками. Они заполняют межпространственную зону большеберцовой костной ткани и бедра, выступая своеобразной хрящевой прокладкой. Их функция состоит в обеспечении амортизации сустава и его стабилизации. В момент движения мениски сокращаются, в результате чего изменяется их форма.

Различают латеральный (внешний) и медиальный (внутренний) мениск. Первый отличается улучшенной подвижностью, поэтому довольно редко повергается травмированию. Второй имеет некоторые ограничения в плане подвижности, за счет чего люди часто повреждают его, когда травмируют коленный сустав. Больше информации о связках представлено на видео от автора Manya Neizvestnaya.

Мышцы

Разгибательные мышцы размещаются спереди бедра. В результате их сокращения отмечается разгибание ноги. Таким образом, обеспечивается ходьба.

Основной мышцей считается четырехглавая. Наличие надколенника, который сосредоточен в теле сухожилия, служит вспомогательной опорной точкой. Благодаря ему, удается менять силу и направленность четырехглавой мышечной ткани, что способствует разгибанию голени.

Сгибательные мышцы сосредоточены сзади бедра в зоне колена. За счет их сокращения осуществляется сгибание ноги.

На поверхности седалищного бугра имеется полуперепончатая мышца. Она соединяется с медиальным мыщелком большеберцовой косточки. Сухожилие данной мышцы разветвляется в сторону подколенной мышцы и ее косой связке. На основании тройного сухожилия, идущего к перечисленным образованиям, формируется гусиная лапка.

Кровеносные сосуды

Они проходят по задней стороне колена. Кровоснабжение коленного сустава образуют кровеносные сосуды, представленные подколенной веной и артерией По полости подколенной артерии кровоток направлен к периферии. Возвращается кровь к сердцу через подколенную вену.

Нервные окончания

Самым крупным считается подколенный нерв. Место его локализации – задняя сторона коленного сустава. Он выступает составляющим элементом седалищного нерва, проходящего через голеностоп. Кроме того, этот нерв имеет разветвление в виде большеберцового нервного окончания и малоберцового, которое отмечается в верхушке сустава.

Первый нервный отросток сосредоточен сзади голени, а второй – огибает тело малоберцовой кости, распространяясь на боковую и фронтальную часть голени. Их повреждение – частое явление при травмировании коленного сустава, требующее серьезное лечение.

Анатомия суставов: кровоснабжение и иннервация

Чтобы поддерживать физиологические возможности сустава, ему необходимо достаточное питание, которое в большей степени обеспечивается за счёт кровообращения. Артериальные сети, окружающие суставную капсулу, обычно состоят из разветвлений 3‒8 артерий различного диаметра, по ним к тканям поступают молекулы кислорода и питательных веществ. А венозное русло отвечает за полноценное выведение токсинов и продуктов распада из прилегающих тканей.

Иннервация сустава обеспечивается посредством переплетения симпатических и спинномозговых нервов. Нервные окончания содержатся практически в каждой анатомической единице, образующей сустав, за исключением гиалиновых хрящей. От их чувствительности зависит восприятие болевых ощущений и активация защитных механизмов организма.

Анатомия суставов: кровоснабжение и иннервация

Функции суставов

Ключевая функция суставов заключается в объединении костных образований в единую структуру. Вместе с костями и связками они образуют пассивную часть опорно-двигательного аппарата, которая приходит в движение при участии мышечных волокон. Благодаря суставам кости могут менять положение относительно друг друга, скользить и при этом не истираться. Малейшее истончение суставной ткани может привести к серьёзным последствиям, поскольку костные структуры при трении очень быстро изнашиваются, вызывают сильную болезненность и необратимую деформацию скелета.

Кроме того, суставы помогают поддерживать стационарную позицию тела в пространстве. Неподвижные сочленения обеспечивают постоянную форму черепа, малоподвижные позволяют принимать вертикальное положение, а подвижные относятся к органам локомоции, то есть передвижения организма.

Анатомия суставов: кровоснабжение и иннервация

Классификация суставов

В анатомии принято классифицировать суставы на несколько групп в зависимости от количества и формы суставных поверхностей, выполняемых функций и диапазона движений. По числу суставных поверхностей выделяют следующие виды суставов:

Анатомия суставов: кровоснабжение и иннервация
  • Простой имеет две суставные поверхности (например, фаланги пальцев). В его образовании принимают участие только две кости.
  • Сложный включает три и более суставных поверхности, поскольку образован как минимум тремя костями (например, локтевой).
  • Комплексный имеет внутрисуставной хрящевой элемент — мениск или диск. Он разделяет полость сустава на две независимые камеры (например, коленный).
  • Комбинированный — это комплекс нескольких отдельных суставов, принимающих участие в одном и том же действии (например, височно-нижнечелюстной). Каждый сустав в этом комплексе анатомически изолирован, однако физиологически не может справляться с поставленной задачей без «компаньона».
Читайте также:  Артроз и другие заболевания крестцово- подвздошных сочленений

Классификация по функциям и траектории движений основана на форме суставных поверхностей. Исходя из этого критерия, выделяют следующие группы:

  1. Одноосные суставы: цилиндрический, блоковидный и винтообразный. Цилиндрический сустав способен выполнять вращательные движения. По этому принципу устроено сочленение между первым и вторым шейными позвонками. Блоковидный сустав позволяет выполнять движения только по одной оси, например, вперёд/назад или вправо/влево. Разновидностью таких сочленений являются винтообразные суставы, в которых траектория движений выполняется немного косо, образуя своеобразный винт.
  2. Двухосные суставы: эллипсовидный, седловидный, мыщелковый. Эллипсовидный сустав образован суставными поверхностями, одна из которых имеет выпуклую форму, а другая — вогнутую. Благодаря этому в сочленениях данного типа может поддерживаться движение вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. Седловидный сустав в организме человека только один — запястно-пястный. Траектория движений в нём охватывает вращение, включая раскачивание из стороны в сторону и вперёд/назад. Мыщелковые суставы способны поддерживать аналогичную подвижность благодаря эллипсовидному отростку (мыщелку) на одной из костей и подходящей по размеру впадине на другой суставной поверхности.
  3. Многоосные суставы: шаровидный, чашеобразный, плоский. Шаровидные суставы — одни из самых функциональных, поскольку подразумевают наиболее широкий диапазон движений. Чашеобразные сочленения являются чуть менее подвижной версией шаровидных. А плоские суставы, наоборот, отличаются примитивным строением и минимальным объёмом движений.
Анатомия суставов: кровоснабжение и иннервация

Синовиальная жидкость

Сустав, как и любой механизм, для лучшего скольжения имеет в своей полости синовиальную жидкость. Ее состав внешне напоминает топленое масло, а количество примерно равно столовой ложке. Она является питающим составом для хрящей, в том числе и надколенника. Во время ходьбы хрящ у человека сжимается, а потом наподобие губки впитывает полезные вещества.

При нарушении продукции суставной жидкости у человека развивается заболевание, носящее название синовит. Количество жидкости резко увеличивается и может достигать значительных объемов. Капсула при этом сильно напрягается, сустав постоянно болит.

Сумки коленного сустава

Важное образование — сумки коленного сустава. Благодаря этому элементу, сухожилия с мышечной тканью двигаются свободно, безболезненно.

Выделяют следующие виды суставных сумок:

  • надколенниковая;
  • глубокая поднаколенниковая;
  • подкожная преднадколенниковая;
  • сумка полуперепончатой мышцы;
  • подколенной мышцы;
  • собственная сумка полуперепончатой мышцы.

Надколенник находится в окружении сухожилий, образованных мышечной тканью и связочным аппаратом. На схеме коленного сустава можно посмотреть расположение всех видов сумок.

Мышцы коленного сустава

Мышцы коленного сустава обеспечивают различные движения в нем, благодаря которому человек обладает способностью передвигаться. При фиксированном бедре, мышцы колена обеспечивают сгибание, разгибание, супинацию и пронацию (вращения) голени, а при фиксированной голени обеспечивают супинацию, пронацию, а также движение вперед и назад бедра.

Сгибание обеспечивается благодаря следующей группе мышц:

  • двуглавая мышцы бедра;
  • полусухожильная и полуперепончатая мышца бедра;
  • портняжная и тонкая мышца;
  • подколенная мышца;
  • икроножная мышца;
  • подошвенная мышца.

Разгибание обеспечивается благодаря следующей группе мышц;

  • прямая мышца бедра;
  • латеральная и медиальная широкая мышца бедра;
  • промежуточная широкая мышца бедра.

Пронация коленного сустава обеспечивается следующими мышцами:

  • полусухожильная и полуперепончатая;
  • портняжная и тонкая;
  • медиальная головка икроножной;
  • подколенная.

Супинация коленного сустава обеспечивается двуглавой мышцей бедра и латеральной головкой икроножной.

РАДЖАКАПОТАСАНА

1-й вариант ПРАВИЛЬНО. Этот вариант возможен, если оба бедра прижаты к полу. При этом нет опоры на голень, ротация в колене минимальна и без нагрузки веса тела. 2-й вариант НЕПРАВИЛЬНО. При недостатке растяжки, корпус наклоняется вперед и большая часть веса приходится на голень передней ноги. Колено оказывается скручено вокруг оси, согнуто вовнутрь и под большой нагрузкой. Это легко может травмировать латерально-коллатеральную (внешнюю боковую), крестообразную связки и медиальный мениск.

Эти и другие вопросы корректной практики и работы с суставами мы подробно разбираем и отстраиваем на занятиях в центре и особенно на Вводном курсе!Приходите!

РАДЖАКАПОТАСАНА

Екатерина Сиваковаведущий инструктор Аштанга Йога Центра

(с) Копирование и перепечатка материалов этой статьи

возможна только с согласия автора!

РАДЖАКАПОТАСАНА

NB нумерация приведенная на данной странице, может не соответствовать отдельным структурам в определенной плоскости, для просмотра корректной нумерации откройте серию и перейдите к полной версии.