Прерывные соединения, суставы, диартрозы

Сустав представляет прерывное, полостное, подвижное соединение, или сочленение, articulatio synovialis (греч. arthron — сустав, отсюда arthritis — воспаление сустава). В каждом суставе различают суставные поверхности сочленяющихся костей, суставную капсулу, окружающую в форме муфты сочленовные концы костей, и суставную полость, находящуюся внутри капсулы между костями.

■ 1. Суставные поверхности, fades articulares, покрыты суставным хрящом, cartilago articularis, гиалиновым, реже волокнистым, толщиной 0,2 — 0,5 мм. Вследствие постоянного трения суставной хрящ приобретает гладкость, облегчающую скольжение суставных поверхностей, а вследствие эластичности хряща он смягчает толчки и служит буфером. Суставные поверхности обычно более или менее соответствуют друг другу (конгруэнт­ны). Так, если суставная поверхность одной кости выпуклая (так назы­ваемая суставная головка), то поверхность другой кости соответствующим образом вогнута (суставная впадина).

2. Суставная капсула, capsula articularis, окружая герметически
суставную полость, прирастает к сочленяющимся костям по краю их
суставных поверхностей или же несколько отступя от них. Она состоит из
наружной фиброзной мембраны, membrdna fibrosa, и внутренней синовиаль­
ной, membrana synovialis. Синовиальная мембрана покрыта на стороне,
обращенной к суставной полости, слоем эндотелиальных клеток, вследствие
чего имеет гладкий и блестящий вид. Она выделяет в полость сустава
липкую прозрачную синовиальную жидкость — синовию, synovia, наличие
которой уменьшает трение суставных поверхностей. Синовиальная мембрана
оканчивается по краям суставных хрящей. Она часто образует небольшие
отростки, называемые синовиальными ворсинками, villi synovidles. Кроме
того, местами она образует то большей, то меньшей величины синовиаль­
ные складки, plicae synovidles, вдвигающиеся в полость сустава. Иногда
синовиальные складки содержат значительное количество врастающего в них
снаружи жира, тогда получаются так называемые жировые складки,
plicae adiposae, примером которых могут служить plicae alares коленного
сустава.

Иногда в утонченных местах капсулы образуются мешкообразные выпячивания или вывороты синовиальной мембраны — синовиальные сумки, bursae synovidles, располагающиеся вокруг сухожилий или под мышцами, лежащими вблизи сустава. Будучи выполнены синовией, эти синовиальные сумки уменьшают трение сухожилий и мышц при движениях.

3. Суставная полость, с a vitas articularis, представляет гермети­
чески закрытое щелевидное пространство, ограниченное суставными поверх­
ностями и синовиальной мембраной. В норме оно не является свободной
полостью, а выполнено синовиальной жидкостью, которая увлажняет и
смазывает суставные поверхности, уменьшая трение между ними. Кроме
того, синовия играет роль в обмене жидкости и в укреплении сустава
благодаря сцеплению поверхностей. Она служит также буфером, смягчающим
сдавление и толчки суставных поверхностей, так как движение в суставах —
это не только скольжение, но и расхождение суставных поверхностей.
Между суставньгми поверхностями имеется отрицательное давление (меньше
атмосферного). Поэтому их расхождению препятствует атмосферное давление.
(Этим объясняется чувствительность суставов к колебаниям атмосферного
давления при некоторых заболеваниях их, из-за чего такие больные могут
предсказывать ухудшение погоды.)

При повреждении суставной капсулы воздух попадает в полость

сустава, вследствие чего суставные поверхности немедленно расходятся. В обычных условиях расхождению суставных поверхностей, кроме отрицатель­ного давления в полости, препятствуют также связки (внутри- и внесустав-ные) и мышцы с заложенными в толще их сухожилий сесамовидными костями. Связки и сухожилия мышц составляют вспомогательный укреп­ляющий аппарат сустава.

В ряде суставов встречаются добавочные приспособления, дополняю­щие суставные поверхности, — внутрисуставные хрящи; они состоят из волокнистой хрящевой ткани и имеют вид или сплошных хрящевых пластинок — дисков, disci articulares, или несплошных, изогнутых в форме полумесяца образований и потому называемых менисками, menisci articulares (meniscus, лат. — полумесяц), или в форме хрящевых ободков, Idbra articularia (суставные губы).

Все эти внутрисуставные хрящи по своей окружности срастаются с суставной капсулой. Они возникают в результате новых функциональных требований как реакция на усложнение и увеличение статической и динами­ческой нагрузки. Они развиваются из хрящей первичных непрерывных соединений и сочетают в себе крепость и эластичность, оказывая сопротив­ление толчкам и содействуя движению в суставах.

Биомеханика суставов. В организме живого человека суставы играют тройную роль: 1) они содействуют сохранению положения тела; 2) участ­вуют в перемещении частей тела в отношении друг друга и 3) являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.

Так как в процессе эволюции условия для мышечной деятельности были различными, то и получились сочленения различных формы и функции. По форме суставные поверхности могут рассматриваться как отрезки гео­метрических тел вращения: цилиндра, вращающегося вокруг одной оси; эллипса, вращающегося вокруг двух осей, и шара — вокруг трех и более осей.

В суставах движения совершаются вокруг трех главных' осей.

Различают следующие виды движений в суставах:

1. Движение вокруг фронтальной (горизонтальной) оси — сгибание
(flexio), т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разги­
бание (extensio), т. е. увеличение этого угла.

2. Движения вокруг сагиттальной (горизонтальной) оси — приведение
(adductio), т. е. приближение к срединной плоскости, и отведение

(abductio), т. е. удаление от нее.

3. Движения вокруг вертикальной оси, т. е. вращение (rotatio): кнут-
ри (pronatio) и кнаружи (supinatio).

4. Круговое движение (circumductio), при котором совершается
переход с одной оси на другую, причем один конец кости описывает круг,
а вся кость — фигуру конуса.

Возможны и скользящие движения суставных поверхностей, а также уда­ление их друг от друга, как это, например, наблюдается при растяги­вании пальцев.

Характер движения в суставах обусловливается формой суставных по­верхностей. Объем движения в суставах зависит от разности в величине сочленяющихся поверхностей. Если, например, суставная ямка представляет по своему протяжению дугу в 140°, а головка в 210°, то дуга движения будет равна 70°. Чем больше разность площадей суставных поверхностей, тем больше дуга (объем) движения, и наоборот. Движения в суставах, кроме уменьшения разности площадей сочленовных поверхностей, могут ограничиваться еще различного рода тормозами, роль которых выполняют некоторые связки, мышцы, костные выступы и т. п. Так как усиленная

физическая (силовая) нагрузка, вызывающая рабочую гипертрофию костей, связок и мышц, приводит к разрастанию этих образований и ограничению подвижности, то у различных спортсменов замечается разная гибкость в суставах в зависимости от вида спорта. Например, плечевой сустав имеет больший объем движений у легкоатлетов и меньший у тяжелоатлетов. Если тормозящие приспособления в суставах развиты особенно сильно, то движения в них резко ограничены. Такие суставы называют тугими..

На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи, увеличиваю­щие разнообразие движений. Так, в височно-нижнечелюстном суставе, относя­щемся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, благодаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода движения.

Закономерности расположения связок. Укрепляющей частью сустава являются связки, ligamenta, которые направляют и удерживают работу суставов; отсюда их делят на направляющие и удерживающие. Число связок в теле человека велико, поэтому, чтобы лучше их изучить и запом­нить, необходимо знать общие законы их расположения.

1. Связки направляют движение суставных поверхностей вокруг опре­
деленной оси вращения данного сустава и потому распределяются
в каждом суставе в зависимости от числа и положения его осей.

2. Связки располагаются: а) перпендикулярно данной оси вра­
щения и б) преимущественно поконцамее.

3. Они лежат в плоскости данного движения сустава.

Так, в межфаланговом суставе с одной фронтальной осью вращения направляющие связки располагаются по бокам ее (ligg. collateralia) и вертикально. В локтевом двуосном суставе ligg. collateralia также идут вертикально, перпендикулярно фронтальной оси, по концам ее, a lig. anulare располагается горизонтально, перпендикулярно вертикальной оси. Наконец, в многоосном тазобедренном суставе связки располагаются в раз­ных направлениях.

Классификация суставов и их общая характеристика

Классификацию суставов можно проводить по следующим принципам: 1) по числу суставных поверхностей, 2) по форме суставных поверхностей и 3) по функции.

По числу суставных поверхностей различают:

1. Простой сустав (art. simplex), имеющий только 2 суставные поверх­
ности, например межфаланговые суставы.

2. Сложный сустав (art. composite), имеющий более двух сочленовных по­
верхностей, например локтевой сустав. Сложный сустав состоит из нескольких
простых сочленений, в которых движения могут совершаться отдельно.
Наличие в сложном суставе нескольких сочленений обусловливает общность
их связок.

3. Комплексный сустав (art. complexa), содержащий внутрисуставной хрящ,
который разделяет сустав на две камеры (двухкамерный сустав). Деление на
камеры происходит или полностью, если внутрисуставной хрящ имеет форму
диска (например, в височно-нижнечелюстном суставе), или неполностью, если
хрящ приобретает форму полулунного мениска (например, в коленном суставе).

4. Комбинированный сустав представляет комбинацию нескольких изоли­
рованных друг от друга суставов, расположенных отдельно друг от друга,
но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных
сустава, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы и др. Так как
комбинированный сустав представляет функциональное сочетание двух или

более анатомически отдельных сочленений, то этим он отличается от слож­ного и комплексного суставов, каждый из которых, будучи анатомически единым, слагается из функционально различных соединений.

По форме и по функции классификация проводится следующим образом.

Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совер­шаются движения. Количество же осей, вокруг которых происходят движе­ния в данном суставе, зависит от формы его сочленовных поверх­ностей. Так, например, цилиндрическая форма сустава позволяет произво­дить движение лишь вокруг одной оси вращения. При этом направление данной оси будет совпадать с осью расположения самого цилиндра: если цилиндрическая головка стоит вертикально, то и движение совершается вокруг вертикальной оси (цилиндрический сустав); если же цилиндрическая головка лежит горизонтально, то и движение будет совершаться вокруг одной из горизонтальных осей, совпадающих с осью расположения головки, — напри­мер, фронтальной (блоковидный сустав).

В противоположность этому шаровидная форма головки дает возможность производить вращение вокруг множества осей, совпадающих с радиусами шара (шаровидный сустав).

Следовательно, между числом осей и формой сочленовных поверх­ностей имеется полное соответствие: форма суставных поверхностей опреде­ляет характер движений сустава и, наоборот, характер движений данного сочленения обусловливает его форму (П. Ф. Лесгафт).

Здесь мы видим проявление диалектического принципа единства формы и функции.

Исходя из этого принципа, можно наметить следующую единую анато-мо-физиологическую классификацию суставов.

Одноосные суставы. 1. Цилиндрический сустав, art. trochoidea. Цилиндри­ческая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси — вращение, rotatio; такой сустав называют также вращательным.

2. Блоковидный сустав, ginglymus (пример — межфаланговые сочленения пальцев). Блоковидная суставная поверхность его представляет собой попереч­но лежащий цилиндр, длинная ось которого лежит поперечно, во фронталь­ной плоскости, перпендикулярно длинной оси сочленяющихся костей; поэтому движения в блоковидном суставе совершаются вокруг этой фронтальной оси (сгибание и разгибание). Направляющие бороздка и гребешок, имеющиеся на сочленовных поверхностях, устраняют возможность бокового соскальзыва­ния и способствуют движению вокруг одной оси.

Если направляющая бороздка блока располагается не перпендикулярно к оси последнего, а под некоторым углом к ней, то при продолжении ее получается винтообразная линия. Такой блоковидный сустав рассматри­вают как винтообразный (пример — плечелоктевой сустав). Движение в винто­образном суставе такое же, как и в чисто блоковидном сочленении.

Согласно закономерностям расположения связочного аппарата, в цилин­дрическом суставе направляющие связки будут располагаться перпендикулярно вертикальной оси вращения, в блоковидном суставе — перпендикулярно фронтальной оси и по бокам ее. Такое расположение связок удерживает кости в их положении, не мешая движению.

Двухосные суставы. 1. Эллипсовидный сустав, articuldtio ellipsoidea (при­мер — лучезапястный сустав). Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая. Они обеспечивают

движения вокруг 2 горизонтальных осей, перпендикулярных друг другу: вок­руг фронтальной — сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной — отведе­ние и приведение. Связки в эллипсовидных суставах располагаются перпендикулярно осям вращения, на их концах.

2. Мыщелковый сустав, articulatio condylaris (пример — коленный сустав).

Мыщелковый сустав имеет выпуклую суставную головку в виде выступа­ющего округлого отростка, близкого по форме к эллипсу, называемого мыщелком, condylus, отчего и происходит название сустава. Мыщелку со­ответствует впадина на сочленовной поверхности другой кости, хотя разница в величине между ними может быть значительной.

Мыщелковый сустав можно рассматривать как разновидность эллипсо­видного, представляющую переходную форму от блоковидного сустава к эллипсовидному. Поэтому основной осью вращения у него будет фронталь­ная.

От блоковидного мыщелковый сустав отличается тем, что имеется боль­шая разница в величине и форме между сочленяющимися поверхностями. Вследствие этого в отличие от блоковидного в мыщелковом суставе воз­можны движения вокруг двух осей.

От эллипсовидного сустава он отличается числом суставных головок. Мыщелковые суставы имеют всегда два мыщелка, расположенных более или менее сагиттально, которые или находятся в одной капсуле (например, два мыщелка бедренной кости, участвующие в коленном суставе), или располага­ются в разных суставных капсулах, как в атлантозатылочном сочленении.

Поскольку в мыщелковом суставе головки не имеют правильной кон­фигурации эллипса, вторая ось не обязательно будет горизонтальной, как это характерно для типичного эллипсовидного сустава; она может быть и вертикальной (коленный сустав).

Если мыщелки расположены в разных суставных капсулах, то такой мыщелковый сустав близок по функции к эллипсовидному (атлантозатылочное сочленение). Если же мыщелки сближены и находятся в одной капсуле, как, например, в коленном суставе, то суставная головка в целом напоминает лежачий цилиндр (блок), рассеченный посередине (пространство между мыщелками). В этом случае мыщелковый сустав по функции будет ближе к блоковидному.

3. Седловидный сустав, art. selldris (пример — запястно-пястное сочлене­
ние I пальца).

Сустав этот образован 2 седловидными сочленовными поверхностями, сидящими «верхом» друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперек другой. Благодаря этому в нем совершаются движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: фронтальной (сгибание и разгибание) и сагиттальной (отведение и приведение).

В двухосных суставах возможен также переход движения с одной оси на другую, т. е. круговое движение (circumductio).

Многоосные суставы. 1. Шаровидные. Шаровидный сустав, art. spheroidea (пример — плечевой сустав). Одна из суставных поверхностей образует выпук­лую, шаровидной формы головку, другая — соответственно вогнутую сустав­ную впадину. Теоретически движение может совершаться вокруг множества осей, соответствующих радиусам шара, но практически среди них обыкновенно различают три главные оси, перпендикулярные друг другу и пересекающиеся в центре головки: 1) поперечную (фронтальную), вокруг которой происходит сгибание, flexio, когда движущаяся часть образует с фронтальной плоскостью угол, открытый кпереди, и разгибание, extensio, когда угол будет открыт кзади; 2) переднезаднюю (сагиттальную), вокруг которой совершаются отве­дение, abductio, и приведение, adductio; 3) вертикальную, вокруг которой

3 Анатомия человека 65

происходит вращение, rotatio, внутрь, pronatio, и наружу, supinatio. При переходе с одной оси на другую получается круговое движение, circumductio. Шаровидный сустав — самый свободный из всех суставов. Так как величина движения зависит от разности площадей суставных поверхностей, то сус­тавная ямка в таком суставе мала сравнительно с величиной головки. Вспомогательных связок у типичных шаровидных суставов мало, что опреде­ляет свободу их движений.

Разновидность шаровидного сочленения — чашеобразный сустав, art. cotylica (cotyle, греч. — чаша). Суставная впадина его глубока и охватывает большую часть головки. Вследствие этого движения в таком суставе менее свободны, чем в типичном шаровидном суставе; образец чашеобразного сустава мы имеем в тазобедренном суставе, где такое устройство способ­ствует большей устойчивости сустава.

2. Плоские суставы, art. pldna (пример — artt. intervertebrales), имеют почти плоские суставные поверхности. Их можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом, поэтому движения в них совершаются вокруг всех трех осей, но объем движений вследствие незначительной раз­ности площадей суставных поверхностей небольшой.

Связки в многоосных суставах располагаются со всех сторон сустава.

Тугие суставы — амфиартрозы. Под этим названием выделяется груп­па сочленений с различной формой суставных поверхностей, но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную кап­сулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в част­ности короткие укрепляющие связки (пример — крестцово-подвздопшый сустав).

Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом, что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами — амфиартрозами (BNA). Тугие суставы смягча­ют толчки и сотрясения между костями.

К этим суставам можно отнести также плоские суставы, art. plana, у которых, как отмечалось, плоские суставные поверхности равны по площади. В тугих суставах движения имеют скользящий характер и крайне незначи­тельны.

СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА

Элементы опорно-двигательного аппарата туловища у всех позвоночных развиваются из первичных сегментов (сомитов) дорсальной мезодермы, зале­гающих по бокам chorda dorsalis и нервной трубки (см. во введении «Началь­ное развитие организма»). Возникающая из медиовентральной части сомита мезенхима (склеротом) идет на образование вокруг хорды скелета, а средняя часть первичного сегмента (миотом) дает мышцы (из дорсолатеральной части сомита образуется дерматом). При образовании хрящевого, а впоследствии костного скелета мышцы (миотомы) получают опору на твердых частях ске­лета, которые в силу этого располагаются также метамерно, чередуясь с мышечными сегментами. На таком принципе строится осевой скелет тела — позвоночный столб, слагающийся из продольного ряда сегментов, называемых позвонками, из которых каждый возникает из ближайших половин двух соседних склеротомов. В примитивном своем виде, как это наблюдается у низших форм или в начале развития человеческого эмбриона, позвоночник состоит из хрящевых образований — тела и невральной дуги, метамерно залегающих с дорсальной и вентральной сторон хорды.

В дальнейшей эволюции отдельные элементы позвонков разрастаются, что приводит к двум результатам: во-первых, к слиянию всех частей позвонка и, во-вторых, к вытеснению хорды и замещению ее телами позвонков. Тела обрастают хорду и сдавливают ее, вследствие чего она теряет свое связующее значение для позвонков и исчезает, сохраняясь между позвонками (интервертебрально) в виде студенистого ядра (nucleus pulposus) в центре межпозвоночных дисков. Верхние (невральные) дуги охваты­вают спинной мозг и сливаются, образуя непарные остистые и парные суставные (2 пары) и поперечные отростки. Нижние (вентральные) дуги дают ребра, которые залегают в промежутках (миосептах) между мышечными сегментами, охватывая общую полость тела. Позвоночник, пройдя хрящевую стадию, становится костным, за исключением промежутков между телами позвонков, где остается соединяющий их межпозвоночный хрящ.

Эволюция позвоночного столба шла по пути дифференцировки его отделов в связи с переходом к наземному образу жизни и передвиже­нием тела по земле с помощью конечностей. У водных животных (рыбы) раз­личаются только туловищный и хвостовой отделы. Шеи у рыб нет, и все позвонки несут ребра; неподвижная голова непосредственно переходит в ту­ловище, что придает переднему концу тела устойчивую обтекаемую форму, выгодную для движений в воде. С переходом на сушу (начиная с амфибий) голова приобретает способность к движениям, в связи с чем утрачиваются ближайшие к ней ребра, сохраняясь лишь в виде реберной части попереч­ных отростков позвонков. Ближайшие к голове позвонки видоизменяются в шейные и образуется шейный отдел позвоночника. Факт образования подвижной шеи у наземных животных доказывается тем, что у млекопитаю­щих, вторично перешедших к жизни в воде (например, у китов), шейные поз­вонки срастаются, шея почти исчезает, а голова снова утрачивает подвижность.

Сохранение развитых ребер обусловило выделение реберного отдела позвоночного столба (названного грудным), так как ребра остались лишь в этом отделе, а в остальных они превратились в рудиментарные образования, включенные в поперечные отростки позвонков. Выделению грудного отдела способствовало и развитие легких, а также конечностей, повлекшее за собой развитие грудины, вследствие чего грудной отдел позвоночника принял участие в образовании грудной клетки. В связи с развитием задних конечностей у четвероногих произошло соединение пояса нижней конечности с осевым скелетом, с двумя и более позвонками, которые срослись в один крестец. Это привело к укреплению позвоночника и выделению его поясничного и крестцового отделов. Сращение крестца произошло преимущественно у тех животных, у которых тело опирается целиком только на задние конечности. Наоборот, хвостовой отдел позвоночного столба в связи с редукцией хвоста превратился в небольшой рудиментарный остаток. Отмеченные процессы обусловили деление позвоночника человека на отделы и различное строение отдельных позвонков.

Число позвонковв ряду млекопитающих резко колеблется, отражая общую линию эволюции — уменьшение их количества по направлению от низших к высшим и человеку. В то время как шейных позвонков в ряду почти всех млекопитающих насчитывается 7 независимо от длины шеи (на­пример, у мыши и жирафа), что подчеркивает общность их происхожде­ния, в грудном отделе количество позвонков колеблется от 9 до 24 со­ответственно числу сохранившихся ребер. У человека число грудных позвонков 12, но их может быть 11 — 13. Число поясничных позвонков также сильно варьирует у животных (2 — 9), а у человека их 4 — 6, чаще 5, в зависимости от степени срастания с крестцом. Особенный практический интерес представ­ляют явления, происходящие у человека в области переходных позвонков:

Дата добавления: 2014-01-04