Оси вращения, количество и виды возможных движений

БИОМЕХАНИКА СУСТАВОВ и их классификация по функции

Классификация соединений костей

По развитию, строению и функциям все соединения костей можно разделить на три вида: непрерывные (волокнистые), прерывные (синовиальные) и симфизы или полусуставы (рис. 4.2 и 4.3).

Рис. 4.2 Волокнистые соединения.

1a - sutura serrata; 1б - sutura squamosa; 1в - sutura plana; 2a - synchondrosis sphenooccipitalis; 2б - symphysis manubriostenalis; 2в - symphysis xiphosternalis; 3 - syndesmosis dentoalveolaris, gomphosis; 4a - ligg. flava; 4б - membrana interossea cruris; 5 - symphysis pubica.

Рис. 4.3 Синовиальные соединения.

Одноосные: 1а - art. talocruralis; 16 - art. interphalangeae manus (art. ginglymus); 1в - art. radioulnaris proximalis (art. trochoidea, art. cylindrica).

Двуосные 2a - art. radiocarpea (art. ellipsoidea); 26 - art. genus (art. condylaris seu bicondylaris);

2в - art. carpometa carpea pollicis (art sellaris).

Трех- или многоосные: За - art. humeri (art. spheroidea); 3б - art. coxae (art. cotylica); Зв - art. sacroiliaca (art. plana).

1. Непрерывные соединения, синартрозы, synarthrosis – это соединения, в которых между костями имеется прослойка соединительной, хрящевой или костной ткани. Щель или полость между соединяющими костями отсутствует. Они более ранние по развитию, неподвижные или малоподвижные по функции.

2. Симфизы или полусуставы, symphysis seu haemiarthrosis, – это переходная форма от непрерывных к прерывным. Они имеют небольшую щель в хрящевой или соединительнотканной прослойке между соединяющимися костями.

3. Прерывные соединения, диартрозы, diarthrosis или суставы (синовиальные соединения, juncturae synoviales), характеризуются наличием суставных поверхностей, капсулы, синовиальной оболочки, выстилающей изнутри суставную капсулу, синовиальной жидкости, заполняющей полость сустава. Суставы более поздние по развитию и обеспечивают подвижные функции.

Основные виды соединений костей (непрерывные и прерывные), подразделяющиеся в свою очередь на несколько групп, можно классифицировать по следующей схеме (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Схема видов соединений костей

Непрерывные (синартрозы), synarthrosis	Полусуставы (гемиартрозы), haemiarthrosis	Прерывные (диартрозы), diarthrosis (синовиальные соединения, juncturae synovialis), или суставы (articulatio)
I. Фиброзные соединения, juncturae fibrosea (соединение с помощью соединительной ткани, или синдесмозы, syndesmosis); - связки, ligamenta; - мембраны, membranae; - роднички, fоnticuli; - швы, suturae (зубчатый, чешуйчтый, плоский); - вколачивания, gomphosis.	I. Классификация суставов по осям движения и форме суставных поверхностей
1. Одноосные: а) цилиндрический, art. cylindrica, или вращательный, art. trochoidea; б) блоковидный, art. ginglymus, разновидность – улитковый или винтообразный, art. cochlearis.	2. Двуосные: а) эллипсоидный; art. ellipsoidea; б) седловидный, art. sellaris; в) мыщелковый, art. bicondylaris.	3. Многоосные: а) шаровидный, art. spheroidea, разновидность – чашеобразный, art. cotylica или ореховидный, art. еnarthrosis; б) плоский, art. plana
II. Хрящевые соединения, juncturae cartilagineae (соединения с помощью хряща, или синхондрозы, synchondrosis) – временные и постоянные: – соединения с помощью гиалинового хряща; – соединения с помощью фиброзного хряща. III. Синостозы,synostosis (соединения с помощью костной ткани).	II. По строению а) простые, art. symplex (образован двумя сочленяющимися поверхностями). б) сложные, art. composita (образован тремя и более суставными поверхностями костей). в) комплексные, art. complexa (наличие внутрисуставного диска или мениска). г) комбинированные, art. combinatoria (два сустава, которые анатомически изолированы, но функционирующие совместно).

4.3 НЕПРЕРЫВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (СИНАРТРОЗЫ), SYNARTHROSIS

В зависимости от характера ткани, которая связывает кости, выделяют четыре группы непрерывных соединений костей – фиброзные, хрящевые, костные и мышечные (рис. 4.4).

I. Фиброзные соединения – синдесмозы, juncturae fibrosae, или соединения с помощью соединительной (фиброзной) ткани. К ним относятся связки, мембраны, роднички, швы и вколачивания.

Связки, ligamenta – это соединения с помощью соединительной ткани, имеющие вид пучков коллагеновых или эластических волокон и служат для укрепления соединений костей. Они могут быть очень короткими, соединяющие соседние кости, например, межостистые, межпоперечные связки, большинство связок костей конечностей, и длинными, соединяющие несколько костей на большом протяжении (задняя и передняя продольные связки позвоночного столба, надостистая связка). К особому виду связок относятся желтые связки, ligamenta flava, образованные эластическими волокнами.

Мембраны, membranae – это соединительные пластинки, натянутые между диафизами длинных трубчатых костей. Роль их во многом сходна со связками. Они также удерживают кости относительно друг друга (межреберные мембраны, межкостные мембраны предплечья и голени), служат местом начала мышц и формируют отверстия для прохождения сосудов и нервов (запирательная мембрана).

Роднички, fonticuli – это соединительные образования, создающие условия для смещения костей черепа в процессе родов и способствуют интенсивному росту костей после рождения. В участках, где сходятся несколько костей, имеется 6 родничков, закрытых соединительнотканными пластинками: 2 непарных (передний или лобный, и задний или затылочный) и 2 парных (клиновидный и сосцевидный). Роднички ликвидируются за счет разрастания костей черепа и формирования между ними шовной соединительной ткани.

Рис. 4.4 Непрерывные соединения костей и полусустав:

А – синдесмоз, межкостная перепонка предплечья (1); Б – синхондроз, межпозвоночный диск (2); В – полусустав, лобковый симфиз (3).

Швы, suturae – это тонкие прослойки соединительной ткани, располагающиеся между костями черепа. В зависимости от формы костей черепа различают следующие швы: зубчатый - sutura serrata (между костями свода черепа, например, лобной и теменной), чешуйчатый - sutura squamosa (между краями височной и теменной костей) и плоский - sutura plana (между костями лицевого черепа, например, носовыми). Швы служат зоной роста костей черепа и оказывают амортизирующее действие при движениях, предохраняя головной мозг, орган зрения, орган слуха и равновесия от повреждений.

Вколачивание, gomphosis – это особый вид фиброзного соединения зубов с ячейками альвеолярных отростков челюстей с помощью плотной соединительной ткани – периодонта, имеющей специальное назначение. Это очень прочное соединение, обладающее выраженным амортизационным свойством при нагрузке на зубы.

II. Хрящевые соединения – синхондрозы, juncturae cartilagineae, представляют собой соединения костей с помощью хрящевой ткани. Главное назначение синхондрозов – смягчение толчков и напряжений при сильных нагрузках на кость (амортизация) и обеспечение прочного соединения костей. В то же время они обладают большой подвижностью (например, разнообразные движения в позвоночном столбе).

По длительности существования синхондрозы могут быть постоянными (остаются в течение всей жизни человека) и временными (существующими до определенного возраста, а затем замещаются костной тканью). Постоянные хрящи (соединения с помощью фиброзного хряща) – это хрящи, образующие межпозвоночные диски, хрящи, расположенные между пирамидой височной кости и соседними костями – клиновидной, затылочной, а также передние хрящевые концы ребер. Временными (соединения с помощью гиалинового хряща) синхондрозами являются метаэпифизарные хрящи, хрящи между отдельными частями костей (тазовая), хрящ между основной частью затылочной и телом клиновидной костей.

Если временное непрерывное соединение замещается костной тканью, то оно называется синостозом.

III. Костные соединения – синостозы, synostosis – соединения при помощи костной ткани, возникающее на месте временного соединения. Это самые прочные соединения из группы непрерывных. Они полностью утратили упругость и амортизационные свойства (например, соединения между отдельными костями основания черепа, половинами нижней челюсти, между крестцовыми позвонками, костями, составляющими тазовую кость, и др.)

IV. Мышечные соединения – синмиозы (синсаркозы), synmyosis, – соединения костей с помощью мышц. Они укрепляют сустав, удерживают суставные поверхности костей относительно друг друга, благодары постоянному мышечному тонусу. Примером являются мышцы плечевого пояса (mm. cinguli membri superioris). Они формируют прерывное мышечное соединение (synsarcosis), присоединяя лопатку и плечевую кость к грудной клетке и шейным позвонкам.

4.4 Полусуставы (гемиартрозы), haemiarthrosis

Полусуставы или симфизы, symphysis (от греч.: symphysis – срастание) - представляют собой соединения, являющиеся промежуточным видом соединений между непрерывными и прерывными соединениями. Симфизы содержат хрящ, расположенный между двумя костями, в котором имеется небольшая щелевидная полость. Стенки данной полости не имеют синовиальной выстилки, а сама полость не заполнена синовиальной жидкостью. Примером данного соединения являются симфизы рукоятки грудины, symphysis manubriosternalis, межпозвоночный симфиз и лобковый симфиз, symphysis pubica. В ряде случаев симфизы образуются при соединении V поясничного и I крестцового позвонков, а также между крестцом и копчиком.

4.5 ПРЕРЫВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (ДИАРТРОЗЫ), DIARTHROSIS

Прерывными соединениями являются суставы или синовиальные соединения. Сустав, articulatio – это вид соединения костей, отличающийся большой подвижностью, разнообразием движений. Каждый сустав представляет собой прерывное соединение костей, которое включает четыре основных элемента суставов (рис. 4.5):

1. Суставные поверхности, покрытые гиалиновыми хрящами.

2. Суставную капсулу.

3. Полость сустава.

4. Суставную жидкость.

Рис. 4.5 Схема строения сустава:

1 – надкостница; 2 – кость; 3 – суставная капсула; 4 – суставные поверхности, покрытые суставным хрящом; 5 – суставная полость.

1. Суставные поверхности, facies articulare – это участки кости, покрытые суставным хрящом. В большинстве случаев при сочленении костей cуставные поверхности соответствуют друг другу, т.е. они конгруэнтны. Если одна суставная поверхность выпуклая (суставная головка), то вторая, сочленяющаяся с нею, вогнутая (суставная впадина). В некоторых суставах эти поверхности не соответствуют друг другу либо по форме, либо по величине. Такие суставы называются инконгруэнтными.

Суставной хрящ, cartilago articularis, прочно связан с костью. Роль суставного хряща сводится к тому, что он сглаживает неровности и шероховатости суставных поверхностей костей, придавая им большую конгруэнтность. В силу своей эластичности он смягчает толчки и сотрясения. Чем большую нагрузку испытывает сустав от силы тяжести, тем больше толщина суставных хрящей на сочленяющихся поверхностях.

2. Суставная капсула, capsula articularis – это сумка, герметически окружающая суставную полость, прирастающая на краю суставных поверхностей или на незначительном удалении от них. Она прочно срастается с надкостницей, образуя замкнутую суставную полость. Капсула состоит из наружного слоя – фиброзной мембраны, и внутреннего – синовиальной мембраны. Фиброзная мембрана, membrana fibrosa, прочная и толстая. В некоторых местах она утолщается, образуя связки, укрепляющие капсулу. Синовиальная мембрана обращена в полость сустава, богато кровоснабжается, изнутри выстлана синовиоцитами, которые выделяют синовиальную жидкость, обладающую свойствами макрофагов. Синовиальная мембрана имеет многочисленные ворсинки и складки, увеличивающие ее поверхность.

3. Суставная полость, cavitas articularis – это герметически закрытое пространство, ограниченное суставными поверхностями и капсулой, заполненное синовиальной жидкостью. Форма суставной полости зависит от формы сочленяющихся поверхностей, строения капсулы, наличия или отсутствия внутри сустава вспомогательных образований (суставного диска или мениска) и внутрикапсулярных связок.

4. Суставная жидкость. Синовиальная жидкость по составу и характеру образования представляет собой транссудат – выпот плазмы крови и лимфы из капилляров, прилежащих к синовиальной мембране. Синовиальная жидкость: смазывает суставные поверхности (уменьшает трение при движениях, увеличивает скольжение), сцепляет суставные поверхности, смягчает нагрузку, питает суставной хрящ.

Вспомогательные элементы суставов. Кроме основных, в суставах встречаются и вспомогательные элементы суставов, которые обеспечивают оптимальную функцию сустава. Основными из них являются: внесуставные и внутрисуставные связки, внутрисуставные хрящи (суставной диск и мениски), суставная губа, синовиальные складки, сесамовидные кости, синовиальные сумки.

Связки несут функцию пассивных тормозов, ограничивая движения в суставе. По отношению к полости сустава их можно подразделить на внутри- и внесуставные.

Внесуставные связки рассматривают как капсульные и внекапсульные. Капсульные связки являются утолщением фиброзной мемебраны. Связки могут располагаться вне капсулы (не срастаясь с ней), и тогда они называются внекапсульными.

Внутрисуставные связки, ligamenta intraarticularia, – это фиброзные связки, покрытые синовиальной мембраной, связывающие суставные поверхности в коленном суставе (крестообразные связки коленного сустава), в суставе головки ребра и в тазобедренном суставе.

Внутрисуставные хрящи, сartilago intraarticulares, – это фиброзные хрящи, расположенные между суставными поверхностями в виде хрящевых пластинок – дисков и менисков:

- суставной диск, discus articularis, – это хрящевая пластинка, разделяющая сустав на два этажа. При этом образуются две разделенные полости, как, например, в височно-нижнечелюстном, грудино-ключичном и акромиально-ключичном суставах;

- суставной мениск, meniscus articularis, – пластинки имеют полулунную форму (лат. menisci – полумесяц) и краями сращены с капсулой (например, коленный сустав), полость сустава пластинками хряща разделяется только частично. Диски и мениски обеспечивают конгруэнтность суставных поверхностей, смягчают толчки, уменьшают давление на подлежащие суставные поверхности.

Суставная губа, labrum articulare, – это хрящевой ободок, дополняющий по краю суставную ямку. Суставная губа встречается в двух суставах: плечевом и тазобедренном (labrum glenoidale et labrum acetabulare). Она увеличивает площадь суставной поверхности, делает ее глубже, ограничивая тем самым объем движений.

Синовиальные складки, plicae synoviales, – это богатые сосудами соединительнотканные образования, заполняющие свободные пространства полости сустава. Если внутри них скапливается жировая клетчатка, то образуются жировые складки. Складки способствуют уменьшению полости сустава, увеличивают объем движений.

Сесамовидные кости, ossa sesamoidea, – это вставочные кости, тесно связанные с капсулой сустава и окружающими сустав сухожилиями мышц. Они способствуют уменьшению полости сустава и косвенно увеличивают объем движений в данном суставе. Самая большая сесамовидная кость – надколенник. Мелкие сесамовидные кости часто встречаются в суставах кисти, стопы, например, в межфаланговых, запястно-пястном суставе первого пальца и др.

Синовиальные сумки, bursaе synoviales, – это небольшие полости, сообщающиеся или не сообщающиеся с полостью сустава. Наибольшее количество их встречается в коленном суставе. Внутри них скапливается синовиальная жидкость, которая смазывает рядом расположенные сухожилия.

В суставах, в зависимости от строения (формы, изогнутости, размеров) сочленяющихся поверхностей, движения могут осуществляться вокруг трех осей вращения:

- фронтальной (ось, соответствующая фронтальной плоскости, разделяющей тело на переднюю и заднюю поверхности);

- сагиттальной (ось, соответствующая сагиттальной плоскости, разделяющей тело на правую и левую половину);

- вертикальной или своей собственной оси.

Движение в суставах вокруг осей вращения определяются геометрической формой суставной поверхности. Например, цилиндр и блок вращаются только вокруг одной оси; эллипс, овал, – вокруг двух осей; шар или плоская поверхность – вокруг трех.

Таблица 4.2

Оси вращения, вокруг которых совершаются движения	Количество возможных движений	Виды возможных движений
Фронтальная		Сгибание, разгибание.
Сагиттальная		Приведение, отведение.
Фронтальная и сагиттальная		Сгибание, разгибание, приведение, отведение, круговое движение (коническое).
Вертикальная		Вращение (подвиды вращения: внутрь, наружу – пронация, супинация).

Количество и возможные виды движений вокруг существующих осей вращения представлены в табл. 4.2. Так, вокруг фронтальной оси выполняется 2 вида движений – сгибание (flexio) и разгибание (extensio). Вокруг сагиттальной оси осуществляются также два вида движений – приведение (adductio) и отведение (abductio). Вокруг вертикальной оси еще одно движение – вращение (rotatio), но у него могут быть подвиды: вращение внутрь (пронация, pronatio) и наружу (супинация, supinatio). При переходе с одной оси на другую возникает еще одно движение – круговое или коническое (circumductio).

Следует отметить, что суставная поверхность одной из сочленяющихся костей, имеющая форму головки, может быть представлена в виде шара, эллипса, седла, цилиндра или блока. Суставная поверхность может быть образована несколькими костями, придающими ей в совокупности определенную форму, например, суставная поверхность, сформированная костями проксимального ряда запястья (рис. 4.6)

Дата добавления: 2015-08-31