Анатомия человека (с основами динамической и спортивной морфологии) - Иваницкий М. Ф. 2008

Учение о костях и их соединениях
Общая часть

Учение о костях

Твердой опорой тела человека является скелет, состоящий из костей и их соединений. Скелет защищает от повреждений более глубоко расположенные структуры (например, костный мозг, центральную нервную систему, сердце и некоторые органы: легкие, органы малого таза и др.). Движения костей возможны благодаря действию мышц, прикрепляющихся к ним. Помимо опорной, защитной и двигательной функций кости скелета имеют большое значение в минеральном обмене и кроветворении. Именно в костях содержатся основные запасы минеральных веществ организма (кальции фосфор и др.), здесь они откладываются в случае их избытка, и отсюда они черпаются при необходимости. Костный мозг, находящийся в костях, участвует в образовании форменных элементов крови.

Каждая входящая в состав скелета кость представляет собой орган, построенный в основном из костной ткани, но содержащий также и другие виды тканей: плотную волокнистую соединительную ткань, которая образует надкостницу, хрящевую, покрывающую суставные поверхности костей, нервную.

В состав скелета человека входит 206 костей - 85 парных (всего 170) и 36 непарных. У мужчин они составляют 18% общей массы тела, у женщин - 16%, а у новорожденного - 14%. В связи с тем, что с возрастом происходит некоторое обезвоживание костной ткани, удельный вес самих костей увеличивается.

Строение костей. На распилах костей можно видеть, что, основу их составляет компактное и губчатое костное вещество, построенное из отдельных костных пластинок. В каждой костной пластинке волокна лежат параллельно друг другу и ориентированы в одном определенном направлении. В соседних костных пластинках направление волокон почти взаимно перпендикулярное, в результате чего обеспечивается высокая прочность пластинчатой костной ткани.

В большинстве костей костные пластинки образуют остеоны. Каждый остеон состоит из 5-20 концентрически расположенных костных пластинок, как бы вставленных друг в друга цилиндров. В центре остеона находится полость — канал остеона, в котором расположены сосуды и нервы. Калибр каналов остеонов неодинаков — от 1/5 до 1/50 доли миллиметра, в зависимости от величины кости и от положения канала по отношению к ее наружной поверхности. Более крупные кости обладают

более широкими костными каналами. Поверхностно лежащие каналы обычно шире тех, которые лежат глубже. В стенках цилиндров в особых полостях расположены костные клетки - остеоциты. Пространства между соседними остеонами замыкают вставочные пластинки неправильной формы.

Губчатое вещество построено из костных перекладин, которые расположены в определенном направлении и, переплетаясь, образуют своеобразные сети. Каждая кость имеет механически обусловленные особенности строения: ход ее пластинок и перекладин соответствует направлению линий сжатия в данном участке скелета (рис. 13). Направления костных пластинок двух соседних костей являются как бы продолжением друг друга, прерываемым в суставах. В частности, в таком комплексе костей, как скелет стопы, где каждый ее свод состоит из ряда самостоятельных костей, общее направление костных пластинок имеет дугообразную форму. Аналогичное явление можно подметить и на других участках скелета. Ячейки между перекладинами губчатого вещества заполнены костным мозгом.

Снаружи кости покрыты надкостницей. Она представляет собой соединительнотканную оболочку, состоящую из двух слоев наружного, волокнистого, и внутреннего, костеобразующего. Надкостница богата кровеносными сосудами и нервами, дающими ответвления внутрь кости. Благодаря наличию в надкостнице чувствительных окончаний нервов кость при ушибе болезненна. Надкостница выполняет защитную, трофическую (питательную), нерворегуляторную и костеобразовательную функции. За счет клеток внутреннего слоя надкостницы происходит рост кости в толщину и срастание ее при переломах.

Рис. 13. Схема расположения костных пластинок и балок губчатого вещества в верхне бедренной кости.

Внутри кости находится костный мозг. Он бывает красный и желтый. Красный костный мозг является кроветворным органом. Он вырабатывает красные кровяные тельца и все зернистые формы белых кровяных телец. У новорожденного имеется только красный костный мозг. У взрослого человека он находится в губчатом веществе костей (в эпифизах трубчатых костей, в позвонках, ребрах, грудине, тазовых костях и костях черепа). Желтый костный мозг находится в полостях диафизов трубчатых костей. Он богат жировыми клетками.

Форма костей. Она разнообразна и определяется помимо наследственно передаваемых особенностей функцией костей, влияниями внешнего характера (тягой мышц, прикрепляющихся к костям, действием силы тяжести, давящей на кости, условиями питания и пр.). В тех местах, где к костям прикрепляются мышцы, образуются шероховатости, бугристости, отростки. Чем сильнее развиты мышцы и связки, прикрепляющиеся к данному отростку или к шероховатости, тем обычно лучше они выражены. Поэтому по скелету можно в известной мере судить о крепости связок и о силе мышц того или иного субъекта. У взрослых эти шероховатости и выступы развиты лучше, чем у детей, у мужчин - лучше, чем у женщин. С учетом строения, функции и развития кости делятся на трубчатые, губчатые и смешанные (рис. 14). Трубчатые кости, в свою очередь, разделяются на длинные и короткие, а губчатые - на длинные, короткие, плоские и сесамовидные.

Трубчатые кости входят преимущественно в состав скелета конечностей, обеспечивая движения с большим размахом.

Особенностью трубчатых костей является то, что каждая из них имеет содержащую костномозговую полость среднюю часть — тело, или диафиз, и два расширенных конца, или эпифиза: проксимальный, расположенный ближе к туловищу, и дистальный, расположенный дальше от него. Участок кости между диафизом и эпифизом называется метафизом. На концах кости имеются суставные поверхности, покрытые на необработанной кости обычно гиалиновым хрящом (реже волокнистым), которые служат для соединения с соседними костями. Компактный слой в трубчатых костях особенно хорошо развит в области диафиза. Губчатое вещество расположено внутри кости, в основном в области проксимального и дистального эпифизов, где оно покрыто лишь тонким слоем компактного вещества. Стенки костномозговой полости образованы компактным веществом. В поверхностном слое компактного вещества под надкостницей находятся наружные окружающие пластинки, а во внутреннем слое, со стороны полости, - внутренние окружающие пластинки, охватывающие, как муфты, костномозговую полость; между окружающими пластинками располагается слой остеонов (см. рис. 7). Губчатые кости состоят в основном из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества.

В плоских костях губчатое вещество образует лишь тонкую прослойку между внутренней и наружной пластинками компактного вещества. В губчатом веществе плоских костей черепа проходят многочисленные вены, и оно имеет здесь название диплое.

В покровных костях черепа внутренняя (обращенная в полость черепа) пластинка - тонкая, плотная и хрупкая. При травмах черепа в некоторых случаях она трескается и дает острые осколки, которые могут легко повредить кровеносные сосуды и вызвать внутричерепные кровотечения, хотя на наружной поверхности кости повреждений может и не оказаться.

Рис. 14. Кости различной формы:

1 - длинная кость (плечевая); 2 - плоская кость (лопатка); 3 - короткие кости плюсны; 4 - кость неправильной формы (позвонок)

Смешанные кости состоят из слившихся частей разной формы и строения.

Химический состав костей. Свежая кость живого человека и трупа на 50% состоит из воды, в состав же остальной части входят органические (12,4%) и неорганические (21,85%) вещества. Кости, используемые на занятиях по анатомии, имеют иной состав, так как подвергаются предварительной обработке (вымачиванию, обезжириванию, высушиванию и отбеливанию). В этих костях органические вещества составляют 1/3, а неорганические около 2/3 всей массы.

Органическим веществом кости является оссеин, неорганическими веществами — известковые соли (фосфорнокислая и углекислая известь), а также хлористый натрий.

Соотношение в содержании составных частей кости у разных людей неодинаково и даже у одного и того же человека может меняться в зависимости от возраста, условий питания, занятий спортом и пр. В детском возрасте относительное содержание органических веществ в костях больше, вследствие чего они имеют меньшую твердость и большую гибкость; к старости относительное количество оссеина уменьшается, вместе с чем увеличивается хрупкость костей.

Органические и неорганические составные вещества кости образуют друг с другом химическое соединение, так что отличить под микроскопом частицы оссеина от солей извести даже при большом увеличении невозможно. Но кислотой (соляной, азотной) можно растворить известковые соли — декальцинировать кость, т. е. освободить от солей кальция. После вымачивания в растворе кислоты кость, сохраняя свою форму, теряет твердость, делается мягкой и гибкой настолько, что ее можно завязать в узел. Наоборот, если из кости прожиганием удалить оссеин, то она, сохранив форму, станет хрупкой и при надавливании рассыплется в порошок.

Развитие скелета. Скелет закладывается в виде уплотненной зародышевой соединительной ткани — мезенхимы. В этой первоначальной стадии развития скелета еще нет подразделения его на отдельные участки. Позже большая часть скелета становится хрящевой, а затем хрящ замещается костной тканью. Так происходит развитие скелета туловища, конечностей, основания черепа. Это — вторичные кости. Вместе с тем кости крыши черепа, некоторые кости лицевого черепа и отчасти ключица, которые являются первичными, развиваются сразу на месте мезенхимного зачатка, т.е. хрящевая стадия развития у них отсутствует, а перепончатая сразу переходит в костную.

Развитие и рост кости включают процессы образования и разрушения костного вещества. Отложение костного вещества производят особые клетки — остеобласты, которые быстро размножаются, окружаются костным веществом и превращаются в костные клетки — остеоциты. Разрушение кости производят крупные многоядерные клетки — остеокласты.

Развитие кости на соединительнотканной основе происходит за счет эндесмального окостенения: появления точки окостенения в центре отдельных частей будущей кости. Большинство костей имеет не одну, а несколько таких точек окостенения.

Развитие и рост костей на месте хряща осуществляются путем так называемого перихондрального и энхондрального окостенения. Первое начинается снаружи, со стороны надкостницы, где костное вещество вырабатывают клетки надкостницы — остеобласты; второе - внутри хрящевой закладки будущей кости, где возникает ядро окостенения, происходит рассасывание хряща и замещение его перекладинами, построенными из костной ткани. Рост кости в толщину сопровождается не только отложением костного вещества снаружи, но и его рассасыванием со стороны полости кости, производимым остеокластами.

Рост длинных трубчатых костей в длину происходит за счет изменений в области эпифизарных хрящей, т.е. тех хрящевых прослоек, или пластинок роста, которые располагаются между диафизом эпифизами. Эти кости растут в длину с двух сторон, являясь диэпифизарными. Короткие трубчатые кости (фаланги пальцев, пястные, плюсневые) растут в длину за счет эпифизарного хряща с одной стороны, т.е. являются моноэпифизарными. Зоной продольного роста костей, имеющей, правда, меньшее значение, служит суставной хрящ, покрывающий эпифизы в пределах сустава. После окостенения эпифизарного хряща в конце второго 10-летия жизни изменения со стороны суставного хряща способны лишь незначительно увеличить длину кости.

У человека многие кости закладываются и развиваются в виде нескольких частей. В дальнейшем, сливаясь, они образуют одну монолитную кость. Например, тазовая кость развивается в виде трех крупных частей, каждая из которых, в свою очередь, называется костью. К 14—16 годам они сливаются в одну сплошную кость. Трубчатые кости состоят в процессе роста из трех основных частей, не считая отдельных ядер окостенения в местах образования костных выступов. Диафизы костей начинают окостеневать до рождения, эпифизы — после. Исключением являются дистальный эпифиз бедренной кости и проксимальный эпифиз большеберцовой кости, где точки окостенения появляются к моменту рождения (по их наличию можно судить о доношенности плода). Слияние всех этих частей происходит в различные сроки, заканчиваясь к 16— 18 годам жизни.

Короткие кости оссифицируются подобно тому, как это происходит в эпифизах трубчатых костей.

Плоские кости растут эндесмально (череп) или энхондрально (таз). После того как рост закончился, может наблюдаться срастание костей. Например, швы между отдельными костями крыши черепа с возрастом зарастают, и улиц старшего возраста этот его отдел обычно представляет собой как бы одну сплошную монолитную кость. Рост в толщину происходит за счет аппозиции (отложения) костного вещества по поверхности кости.

Кость представляет собой пластичное образование, в котором происходят регулируемые нервной системой и эндокринными железами процессы роста, обмена веществ и пр. В том месте, где кость получает большее и лучшее питание, она развивается быстрее. Наблюдения внеутробного развития кости показывают, что в местах более сильного давления на кость процессы окостенения протекают быстрее, чем в местах более слабого давления. Например, на ноге быстрее, чем на руке, в области нижних позвонков быстрее, чем в области верхних. Интенсивность роста, размеры и особенности рельефа костей зависят от механических нагрузок. В 70-х годах прошлого столетия П.Ф. Лесгафт сформулировал правило, в соответствии с которым рост костей определяется деятельностью окружающих мышц. Учитывая современные данные, можно уточнить функциональные законы роста костей:

а) механические нагрузки, стимулирующие рост костей, должны иметь ритмический характер воздействия;

б) активизация роста костей происходит при оптимальном уровне нагрузок; недостаточная или избыточная нагрузка тормозит их рост;

в) реакция растущей кости на механические нагрузки определяется (в числе прочих факторов) индивидуально своеобразными особенностями нормы реакции на нагрузку.

Занятия физическими упражнениями способствуют улучшению таких механических свойств кости, как сопротивляемость на излом, изгиб, сдавливание, растяжение, скручивание. В местах наибольшей нагрузки компактный слой увеличивается, изменяются направление и строение костных перекладин. Губчатое вещество кости становится более крупноячеистым.

Учение о соединениях костей

Соединения костей друг с другом подразделяют на непрерывные и прерывные, а непрерывные, в свою очередь, на фиброзные, хрящевые и костные. Прерывные соединения называют синовиальными или суставами.

Фиброзные соединения (синдесмозы) включают межкостные связки, межкостные перепонки и швы.

Межкостные связки служат для укрепления разных видов соединений костей (в частности, для укрепления суставов). Они представляют собой соединительнотканные тяжи, крепость которых обусловлена тем, что составляющие их волокна идут не параллельно, а имеют перекрестный и косой ход. Некоторые из связок могут выдерживать очень большую нагрузку на растяжение - более 100 кг. Построены они в основном из коллагеновых волокон. Но есть связки, содержащие значительное количество эластических волокон. Эти связки обладают меньшей крепостью, но большей растяжимостью.

Межкостные перепонки - это широкие соединительнотканные пластинки, которые на значительном протяжении соединяют расположенные по соседству кости, например кости предплечья (рис. 15) или голени, и закрывают некоторые костные отверстия, например запирательное отверстие тазовой кости. Они увеличивают поверхность места фиксации мышц.

Швы представляют собой небольшую прослойку соединительной ткани между двумя смежными костями. Они характерны для костей черепа. Принято различать зубчатые, чешуйчатые и плоские (см. рис. 15). Зубчатый шов образован выпячиваниями и углублениями по краям одной из соединяющихся костей черепа и соответствующими углублениями и выпячиваниями по краям другой кости (например, шов между двумя теменными костями). Чешуйчатый шов имеет ту особенность, что заостренный край одной кости, подобно чешуе или черепице, накладывается на заостренный край другой кости (например, соединение височной и теменной костей). Плоский шов характеризуется тем, что одна кость прилегает к другой без образования выступов (например, шов между носовыми костями).

2. Хрящевые соединения подразделяются на собственно хрящевые соединения, или синхондрозы, и сращения, или симфизы.

Синхондрозы представляют собой хрящевые прослойки меж костями. Они обладают значительной прочностью и упругостью, благодаря чему могут выполнять также функции рессорного характера. Подвижность этого вида соединений сравнительно невелика и зависит от высоты данной хрящевой прослойки. Примером синхондрозов могут служить межпозвоночные диски (см. рис. 15) между телами позвонков. Эти диски построены из волокнистого хряща. Увеличению их упругости способствуют студенистые ядра в центральной части межпозвоночных дисков.

Рис. 15. Непрерывные соединения костей:

1 - межпозвоночный диск (хрящевое соединение): 2 - зубчатый шов (один из видов фиброзного соединения); 3 - тот же шов при его зарастании (синостоз); 4 - кольцевая связка (фиброзное соединение); 5 - межкостная перепонка (фиброзное соединение); 6 - чешуйчатый шов; 7 - плоский шов; 8 - симфиз; 9 - соединение костей при помощи мышцы — синсаркоз

В тех местах, где на хрящ действует не только сила его сдавливающая, ной (временами) сила его растягивающая, имеется узкая щелевидная полость. У человека таким соединением является лобковый симфиз (см. рис. 15).

Фиброзные и собственно хрящевые соединения являются непрерывными в том смысле, что между соединяющимися костями нет щели, промежутка. Нет щели и между костями, соединяющимися друг с другом при помощи костной или мышечной ткани. Эти соединения также непрерывные (см. рис. 15). Первые из них называются синостозами, а вторые — синсаркозами.

Костные соединения (синостозы) возникают при окостенении швов между костями черепа, хрящевой ткани между крестцовыми позвонками, на месте эпифизарных хрящей, в тазовой кости и других костях.

4. Синовиальные соединения, или суставы, — это прерывные соединения. Они характеризуются целым рядом особенностей. В каждом суставе различают основные элементы и добавочные образования, или вспомогательный аппарат.

К основным элементам сустава относят: суставные поверхности соединяющихся костей, суставную капсулу, полость сустава и синовиальную жидкость.

Соединяющиеся в суставе поверхности костей покрыты слоем гиалинового (реже волокнистого) хряща, гладкая поверхность которого, обращенная в полость сустава, облегчает движение одной кости, относительно другой. Эластичность хряща в суставах способствует смягчению ударов и сотрясений, которые могут испытывать сочленяющиеся кости при ходьбе, прыжке и других движениях. Кроме того, благодаря эластическим свойствам хряща, его способности деформироваться увеличиваются подвижность в суставах и смазка суставных поверхностей под давлением. Определенную роль в этом играют также микроскопические особенности строения суставного хряща. На его поверхности, обращенной в полость сустава, имеются неровности: изгибы 1-гo порядка длиной около 1000 мкм, 2-го порядка — около 50 мкм. Под действием механической нагрузки неровности исчезают и поверхность суставного хряща сглаживается (изгибы 1-го порядка сглаживаются при удельном давлении 3,5 кг/см2, 2-го порядка— при 20 кг/см2). При этом вначале сплющиваются лишь краевые выпячивания волнистой поверхности и в глубине хряща давление относительно понижается. Туда и перемещается часть синовии. Между соприкасающимися поверхностями суставных концов костей, покрытых хрящом, остается часть жидкости, обладающая большой вязкостью и содержащая гиалуроновую кислоту, благодаря чему сустав продолжает функционировать и при большом сдавливании сочленяющихся поверхностей, хотя трение повышается. С уменьшением давления на хрящ жидкость из глубинных его частей вновь поступает в полость сустава и коэффициент трения суставных поверхностей снижается.

Поверхности хрящей обычно конгруэнтны, т.е. по своей форме соответствуют друг другу: если на одной кости имеется выпуклость, то на другой, сочленяющейся с ней, — вогнутость. Головки трубчатых костей покрыты более толстым гиалиновым хрящом в средней, самой выпуклой, части и более тонким — по периферии. У соответствующих головкам суставных впадин, наоборот, хрящ более тонкий в середине и более толстый по краям.

Суставная капсула, или сумка, имеет два слоя: наружный — фиброзный и внутренний — синовиальный, от названия которого суставы и получили наименование синовиальных соединений костей.

Фиброзный слой суставной капсулы представляет собой переход надкостницы одной из сочленяющихся костей в надкостницу другой. Пучки фиброзного слоя идут в различных направлениях; более поверхностно лежащие — продольно, более глубокие — поперечно.

Синовиальный слой построен из рыхлой соединительной ткани. Он доходит до суставных хрящей. Его внутренняя поверхность, обращенная в сторону сустава, гладкая и блестящая. Она покрыта слоем эндотелиальных клеток.

Толщина суставной капсулы не везде одинакова. Обычно в тех местах, где капсула не покрыта мышцами, она толще, в других — тоньше. Полость сустава представляет собой щелевидное пространство, ограниченное суставными поверхностями сочленяющихся костей и капсулой сустава. Она заполнена синовиальной жидкостью, которая вырабатывается эндотелиальным (синовиальным) слоем суставной капсулы.

Добавочными образованиями суставов являются синовиальные складки и ворсинки, внутрисуставные диски, мениски и губы, а также связки. Синовиальные складки — это выросты синовиального слоя капсулы, заполненные жировой тканью. Они занимают свободные пространства в суставе при несоответствии суставных поверхностей сочленяющихся костей и выполняют роль амортизаторов. Ворсинки в большом количестве находятся на внутренней поверхности синовиального слоя. Они являются источником образования и резорбции синовиальной жидкости.

Внутрисуставные диски — это хрящевые образования в виде пластинок, расположенные внутри полости сустава и разделяющие ее на две части (камеры). Диски обеспечивают большую подвижность в суставе. Мениски в отличие от дисков — не сплошные образования, они имеют в середине отверстие. Наружный край мениска утолщен и срастается с суставной капсулой, а внутренний, острый, свободен. Мениски улучшают конгруэнтность костей, амортизируют толчки и сотрясения, способствуют разнообразию движений. Суставные губы построены из волокнистого хряща. Они прикрепляются по краю суставных впадин. Суставные губы увеличивают площадь соприкосновения сочленяющихся поверхностей костей и способствуют более равномерному давлению одной кости на другую.

В укреплении суставов играют роль следующие факторы.

1. Натяжение вспомогательных связок. Связочный аппарат разных суставов построен не одинаково. В одних случаях связки представляют собой утолщенные места суставной сумки (например, подвздошно-бедренная связка), в других — они находятся на некотором, иногда довольно значительном, расстоянии от суставной сумки (например, крестцово-остистая и крестцово-бугорная связки), в третьих — расположены внутри сустава (например, крестообразные связки коленного сустава). Укрепляя суставы, связки одновременно играют роль тормоза, ограничивающего подвижность соединяющихся костей. С помощью систематических упражнений можно увеличить эластичность связочного аппарата и степень подвижности в суставе.

2. Тяга мышц, проходящих около того или иного сустава. Особенно это относится к тем суставам, подвижность в которых очень большая (плечевой сустав). У них сумка широкая и не может играть существенной роли в укреплении сустава.

3. Атмосферное давление. Оно также играет существенную роль в удержании одной суставной поверхности в соприкосновении с другой. Например, если на подвешенном трупе перерезать находящиеся около тазобедренного сустава мягкие ткани, не повреждая его сумки, то окажется достаточным одного атмосферного давления, чтобы удержать суставные поверхности в соприкосновении, хотя расхождению их будет способствовать сила тяжести самой нижней конечности; при повреждении же и суставной сумки воздух попадает в полость сустава, вследствие чего немедленно произойдет расхождение суставных поверхностей.

4. Прилипание одной суставной поверхности к другой. В тех суставах, где сочленяющиеся поверхности костей при плотном прилегании полностью соответствуют друг другу, имея одинаковые радиусы кривизны (конгруэнтные суставы, например тазобедренный), одну поверхность в соприкосновении с другой удерживает сила молекулярного притяжения. Склеивающее действие оказывает и синовиальная жидкость.

Форма суставов. Степень подвижности в том или ином суставе зависит от особенностей его строения, и прежде всего от формы суставных поверхностей костей. Суставы принято классифицировать по их форме (рис. 16).

Рис. 16. Виды синовиальных соединений суставов, различных по форме и по числу взаимно перпендикулярных осей вращения:

1 - шаровидный (плечевой), трехосный; 2 - ореховидный (тазобедренный), трехосный- 3 - эллипсовидный (лучезапястный), двухосный; 4 - седловидный (запястно-пястный 1-го пальца кисти), двухосный; 5 - блоковидный (межфаланговый), одноосный - 5а - сложный (локтевой), состоящий из трех суставов (а - плече-лучевой шаровидный, б - плечелоктевой, блоковидный, одноосный, в - проксимальный лучелоктевой, цилиндрический, одноосный); 6 - комбинированные (проксимальный и дистальный лучелоктевые), цилиндрические одноосные; 7 - плоские (между костями предплюсны: а - ладьевидная кость, б - медиальная клиновидная кость; в - промежуточная клиновидная кость, г - латеральная клиновидная кость, д - кубовидная кость, е - плюсневые кости); 8 - винтообразный (голеностопный), одноосный (практически функционирует как блоковидный)

Шаровидные суставы являются наиболее подвижными. Они имеют бесконечное количество осей вращения, проходящих через центр головки кости, среди которых обычно выделяют три взаимно перпендикулярные: 1) поперечную, или фронтальную, 2) переднезаднюю, или сагиттальную, и 3) вертикальную, или продольную.

Вокруг поперечной оси в области конечностей возможно сгибание и разгибание, в области туловища и головы — наклоны вперед и назад; вокруг переднезадней оси в области конечностей — отведение и приведение, в области туловища головы — наклоны в сторону; вокруг вертикальной оси в области конечностей — поворот внутрь и поворот наружу (пронация и супинация), в области туловища и головы — повороты в стороны, которые объединяются под общим названием ротация (вращение). Кроме того, в шаровидных суставах возможно так и называемое круговое движение (циркумдукция).

Примером шаровидного сустава может служить плечевой сустав.

Не во всех шаровидных суставах можно производить движения вокруг всех трех осей. Например, в пястно-фаланговом суставе возможны движения только вокруг поперечной и переднезадней осей, активное же движение вокруг вертикальной оси невозможно ввиду отсутствия необходимых для его выполнения мышц, а также из-за сопротивления связок, укрепляющих суставы.

К суставам со множеством осей вращения принадлежит чашеобразный, или ореховидный, сустав, в котором головка кости погружена глубоко в суставную впадину. Движения в нем совершаются как и в шаровидном суставе, однако размах их значительно меньше. Примером чашеобразного сустава является тазобедренный сустав.

Эллипсовидные суставы имеют две оси вращения — поперечную и переднезаднюю. В них возможны сгибание и разгибание, приведение и отведение, а также круговое движение. Повороты внутрь или наружу невозможны. В некоторых суставах, например в лучезапястном, можно пассивно произвести небольшую ротацию, используя эластические свойства суставного хряща.

Седловидные суставы также принадлежат к двухосным. Суставная поверхность сочленяющихся в них костей несколько напоминает форму седла. В этих суставах возможно помимо приведения, отведения, сгибания и разгибания также круговое движение. Примером седловидного сустава является запястно-пястный сустав большого пальца кисти. Говоря об этом суставе, вместо терминов «сгибание» и «разгибание» употребляют «противопоставление и «отставление» (оппозиция и репозиция). К двухосным сустава относят еще мыщелковый сустав, имеющий промежуточную форму эллипсовидного и блоковидного суставов. Примером может служить коленный сустав.

Блоковидные и цилиндрические суставы относятся к одноосным суставам. Блоковидные суставы в чистом виде находятся, например, между фалангами пальцев. В блоковидных суставах одна фронтальная ось вращения, вокруг которой возможны сгибание и разгибание. Цилиндрические суставы напоминают по форме суставной поверхности отрезок цилиндра. В этих суставах возможны повороты вокруг вертикальной оси внутрь и наружу (лучелоктевой сустав) или направо и налево (атлантоосевой сустав).

Плоские суставы характеризуются тем, что их суставные поверхности представляют собой отрезки шара с большим радиусом и незначительной кривизной.) Движения в этих суставах могут заключаться лишь в небольшом скольжении одной суставной поверхности относительно другой. Они происходят отчасти и за счет деформации суставных хрящей. Примером плоских суставов являются соединения многих костей запястья или костей предплюсны друге другом.

Есть суставы, в которых движения тесно связаны между собой. Например, движение в одном височно-нижнечелюстном суставе невозможно без одновременного движения и в другом суставе. Такие два сустава объединяются под общим названием комбинированный сустав.

Суставы, внутри которых имеются суставные диски, по сути дела, состоят из двух суставов и носят название двухкамерных (например, грудино-ключичный и височно-нижнечелюстной суставы). Суставы, в образовании которых принимают участие только две кости, называются простыми; суставы, в образовании которых участвуют три или большее количество костей, принято называть сложными. Примером первых может служить межфаланговый сустав, примером вторых—локтевой, лучезапястный.

Степень подвижности в суставах зависит от соответствия сочленяющихся поверхностей (по величине их площадей). Чем это соответствие больше, тем подвижность в суставе меньше, и наоборот. Например, суставная поверхность головки плечевой кости значительно больше, чем поверхность суставной впадины лопатки. В связи с этим плечевой сустав является одним из наиболее подвижных. В суставах плоской формы (например, в суставах между клиновидными костями предплюсны) сочленяющиеся поверхности полностью соответствуют друг другу, поэтому подвижность в них ничтожна.

Величину угла максимального сгибания и разгибания, приведения и отведения в данном суставе можно ориентировочно определить, вычитая из угла суставной поверхности большей кривизны угол суставной поверхности меньшей кривизны. Так, для определения подвижности в плечелоктевом суставе следует вычесть из величины угла блока плечевой кости величину угла полулунной вырезки локтевой кости. В данном случае это составит: 320°—180° = 140°, — угол подвижности, которым приблизительно располагает локтевая кость в отношении плечевой кости.

Таким образом, степень подвижности в соединениях костей зависит от особенностей строения этих соединений. Она неодинакова у людей различного возраста, пола, индивидуальных особенностей и степени тренированности. У женщин подвижность в среднем больше, чему мужчин; улиц молодого возраста больше, чему лиц старшего возраста; у тренированных (особенно в упражнениях «на гибкость») больше, чем у нетренированных. На величину подвижности оказывает влияние степень растяжимости тех мышц, которые находятся на стороне, противоположной движению, а также сила мышц, производящих данное движение. Чем эластичнее первые и сильнее вторые, тем амплитуда движения в данном суставе больше, и наоборот. На величину подвижности влияет также окружающая температура. В холодном помещении движения имеют обычно меньший размах, чем в теплом. Даже время дня оказывает влияние на величину подвижности звеньев тела: утром она меньше, чем вечером.

Вопросы о потенциальных возможностях увеличения подвижности («гибкости») в соединениях костей путем специальной тренировки и о факторах, обусловливающих величину этой подвижности, широко освещены в трудах советских ученых (Н.Г. Озолин, Г.Г. Топольян, Л.Е. Лебедянская, Е.Д. Гевлич). Поданным Е.Д. Гевлич, амплитуда движений в суставах находится в обратной зависимости от величины испытываемых силовых нагрузок. Однако уменьшение амплитуды движений в суставах при применении силовых упражнений не является абсолютно неизбежным. Его можно предотвратить правильным сочетанием силовых упражнений с упражнениями на растягивание тех же мышечных групп.