Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма) - Сапин М.Р., Сивоглазов В. И. 2002

Опорно-двигательный аппарат
Учение о костях и их соединениях (остеоартрология)
Общая анатомия соединения костей

Все соединения костей делятся на три большие группы. Это непрерывные соединения, полусуставы, или симфизы, и прерывные соединения, или синовиальные соединения.

Непрерывные соединения костей образованы с помощью различных видов соединительной ткани. Эти соединения прочные, эластичные, но имеют ограниченную подвижность. Непрерывные соединения костей делятся на фиброзные, хрящевые и костные.

К фиброзным соединениям относятся синдесмозы, швы и «вколачивания».

Синдесмозы — это соединения костей с помощью различной формы связок и мембран. Например, межкостные перепонки предплечья и голени, желтые связки, соединяющие дуги позвонков, связки, укрепляющие суставы. Швы — это соединения краев костей черепа между собой тонкими прослойками волокнистой соединительной ткани. Различают швы зубчатые (например, между теменными костями), чешуйчатые (соединение чешуи височной кости с теменной) и плоские (между костями лицевого черепа). Вколачиванием называют соединения корня зуба с зубной альвеолой (зуб как бы вколочен в зубную альвеолу).

К хрящевым соединениям (синхондрозам) относятся соединения с помощью хрящей. Например, соединения тел позвонков друг с другом, соединения ребер с грудиной.

Костные соединения (синостозы) появляются по мере окостенения синхондрозов между эпифизами и диафизами трубчатых костей, отдельными костями основания черепа, костями, составляющими тазовую кость, и др.

Симфизы также являются хрящевыми соединениями. В толще образующего их хряща имеется небольшая щелевидная полость, содержащая немного жидкости. К симфизам относится лобковый симфиз.

Суставы, или синовиальные соединения, представляют собой прерывные соединения костей, прочные и отличающиеся большой подвижностью. Все суставы имеют следующие обязательные анатомические элементы: суставные поверхности костей, покрытые суставным хрящом; суставная капсула; суставная полость; синовиальная жидкость (рис. 13). Суставные поверхности покрыты упругим гиалиновым хрящом. Лишь у височно-нижнечелюстного и грудино-ключичного суставов хрящ волокнистый. Толщина суставного хряща колеблется в пределах от 0,2 до 6,0 мм и находится в прямой зависимости от функциональной нагрузки, испытываемой суставом. Чем больше нагрузка, тем толще суставной хрящ. Суставная капсула имеет плотный наружный слой — фиброзную мембрану, прикрепляющуюся к костям вблизи краев суставных поверхностей, где она переходит в надкостницу. Внутренний тонкий слой суставной капсулы образован синовиальной мембраной, образующей складки, ворсинки, увеличивающие ее свободную поверхность, обращенную в полость сустава.

Фиброзный слой суставной капсулы местами утолщен, образует внутрикапсульные связки. Связки могут быть вне капсулы, рядом с нею (внекапсульные связки).

Связки укрепляют сустав и направляют его движения, они также ограничивают движения суставов. Связки чрезвычайно прочные. Так, например, прочность на разрыв подвздошно-бедренной связки достигает 350 кг, а длинной связки подошвы — 200 кг.

Суставная полость в норме у живого человека представляет собой узкую щель, в которой содержится синовиальная жидкость. Даже у таких крупных суставов, как коленный или тазобедренный, ее количество не превышает 2— 3 см3. Давление в полости сустава ниже атмосферного.

Суставные поверхности редко полностью соответствуют друг другу по форме.

Для достижения конгруэнтности (от лат. congruens — соответствующий) в суставах имеется ряд вспомогательных образований. Это хрящевые диски, мениски, суставные губы. Так, например, у височно-нижнечелюстного сустава имеется хрящевой диск, сращенный с капсулой по наружному краю и разделяющий суставную полость на две части. У коленного сустава имеются полулунные медиальный и латеральный мениски, которые расположены между суставными поверхностями бедренной и большеберцовой костей. По краю вертлужной впадины тазобедренного сустава имеется хрящевая вертлужная губа, благодаря которой суставная поверхность на тазовой кости углубляется и больше соответствует шаровидной головке бедренной кости.

Рис. 13. Схема строения сустава: 1 — надкостница, 2 — кость, 3 — суставная капсула, 4 — суставной хрящ, 5 — суставная полость

Классификация суставов

В зависимости от количества суставных поверхностей, участвующих в образовании сустава, суставы делятся на простые (две суставные поверхности) и сложные (более двух суставных поверхностей), комплексные и комбинированные. Если два или более анатомически самостоятельных суставов функционируют совместно, то они называются комбинированными (например, оба височно-нижнечелюстных сустава). Комплексные суставы имеют между своими сочленяющимися поверхностями внутрисуставной диск или мениски, разделяющие полость сустава на два отдела.

Форма сочленяющихся поверхностей обусловливает количество осей, вокруг которых может совершаться движение, В зависимости от этого суставы делятся на одно-, двух- и многоосные (рис. 14).

Для удобства форму суставной поверхности сравнивают с отрезком тела вращения. При этом каждый сустав имеет одну, две или три оси движения. Так, цилиндрические и блоковидные суставы одноосные. Примерами одноосных суставов (цилиндрических) являются срединный атлантоосевой, проксимальный и дистальный лучелоктевой. У блоковидного сустава на поверхности цилиндра имеются бороздка или гребень, расположенные перпендикулярно оси цилиндра, и соответствующее углубление или выступ на другой суставной поверхности. Примерами блоковидных суставов служат межфаланговые суставы кисти. Разновидностью блоковидного сустава является винтообразный сустав. Отличие винта от блока состоит в том, что борозда расположена не перпендикулярно оси сустава, а по спирали. Примером винтообразного сустава служит плечелоктевой сустав.

Эллипсовидные, мыщелковые и седловидные суставы являются двухосными. Лучезапястный сустав является эллипсовидным. Мыщелковый по форме близок к эллипсовидному, его суставная головка — подобие эллипса, однако его суставная поверхность располагается на мыщелке. Например, коленный и атлантозатылочный суставы являются мыщелковыми (первый является также комплексным, второй — комбинированным).

Суставные поверхности седловидного сустава представляют собой два «седла» с пересекающимися под углом осями (под прямым углом). Седловидным является запястно-пястный сустав большого пальца, который характерен только для человека и обусловливает противопоставление большого пальца кисти остальным. Преобразование этого сустава в типично седловидный связано с трудовой деятельностью.

Шаровидные и плоские суставы многоосные. Кроме движения по трем осям у многоосных суставов совершаются и круговые движения. Примером многоосных суставов служат плечевой и тазобедренный суставы. Последний считают чашеобразным благодаря значительной глубине суставной ямки.

К многоосным суставам относятся также плоские суставы. Плоская поверхность является отрезком шара больших размеров. Движения плоских суставов могут производиться вокруг трех осей, но отличаются малым объемом. К плоским суставам относятся межзапястные, предплюсне-плюсневые суставы.

Движения в суставах определяются формой суставных поверхностей. В суставах вокруг фронтальной оси производятся сгибание и разгибания (движение происходит в сагиттальной плоскости); вокруг сагиттальной оси — приведение и отведение (движение происходит во фронтальной плоскости); вокруг вертикальной оси (продольной) — вращение.

Рис. 14. Схематическое изображение суставных поверхностей. Суставы: А — блоковидный, Б — эллипсоидный, В — седловидный, Г — шаровидный

Величина подвижности в суставах зависит от соответствия конгруэнтности сочленяющихся поверхностей. Чем соответствие больше, тем подвижность в суставе меньше (пример: тазобедренный сустав), и наоборот, чем меньше соответствуют суставные поверхности друг другу, тем большая подвижность в таком суставе (например, плечевой сустав).

Величина подвижности в суставах определяется разницей угловых размеров суставных поверхностей сочленяющихся костей. Так, если величина угловых размеров суставной впадины составляет 150°, а угловых размеров суставной головки — 230°, то дуга возможного движения равна 80°. Чем больше разность кривизны суставных поверхностей, тем больше возможный размах движения в данном суставе.

На подвижность в суставах влияет также натянутость суставной капсулы, связочный аппарат, развитие мышц и степень их эластичности, а также половые и возрастные особенности, характер труда и вид спорта.

Возрастные и функциональные изменения соединений костей

Суставы (синовиальные соединения) начинают формироваться на 6—11 неделях эмбрионального развития. В этот период начинают образовываться суставные поверхности сочленяющихся костей, суставная полость и другие элементы сустава.

У новорожденных уже имеются все анатомические элементы сустава. Однако эпифизы сочленяющихся костей состоят из хряща, энхондральное окостенение большинства из них начинается после рождения ребенка (1—2-й годы жизни) и продолжается до юношеского возраста. В возрасте 6—10 лет наблюдается усложнение в строении синовиальной мембраны, суставной капсулы, увеличивается количество ворсинок и складок, происходит формирование сосудистых сетей и нервных окончаний синовиальной мембраны. В фиброзной оболочке суставной капсулы у детей с 3 до 8 лет увеличивается количество коллагеновых волокон, которые сильно утолщаются, обеспечивая ее прочность. Окончательное формирование всех элементов суставов заканчивается в возрасте 13—16 лет. В условиях нормальной физиологической деятельности суставы долго сохраняют неизменный объем движений и мало подвергаются старению. При длительных и чрезмерных нагрузках (механических), а также с возрастом в строении и функциях суставов появляются изменения: истончается суставной хрящ, склерозируются фиброзная мембрана суставной капсулы и связки, по периферии суставных поверхностей образуются костные выступы — остеофиты. Происходящие анатомические изменения приводят к функциональным изменениям, к ограничению подвижности и уменьшению размаха движений.

Вопросы для повторения и самоконтроля:

1. Назовите органы, относящиеся к пассивной части опорно-двигательного аппарата и к активной его части. На чем основано такое подразделение?

2. Какие органы (структуры) называют твердым скелетом и мягким скелетом и почему?

3. Что вы знаете о химическом составе костей и их механических свойствах?

4. Расскажите о классификации и о строении костей каждого вида.

5. Расскажите о различных способах развития, образования костей.

6. Какие возрастные особенности строения и функций костей вы знаете?

7. Какие бывают виды соединений костей? Дайте им характеристики.

8. Расскажите об анатомической и биомеханической классификациях соединений костей.

9. Расскажите, что вы знаете о возрастных и функциональных особенностях соединений костей.