Оси вращения суставов

Прежде чем приступить к рассмотрению классификации суставов, необходимо уяснить оси вращения и виды движений в суставах.

Движения в суставах

Движения в суставах могут осуществляться только вокруг трех осей вращения:

1)фронтальной (это ось, соответствующая фронтальной плоскости, разделяющей тело на переднюю

изаднюю поверхности);

2)сагиттальной (это ось, соответствующая сагиттальной плоскости, разделяющей тело на правую и левую половины);

3)вертикальной или своей собственной оси.

Для верхней конечности вертикальная ось проходит через центр головки плечевой кости, головку мыщелка плечевой кости, головку лучевой и головку локтевой костей, для нижней конечности – по прямой линии, соединяющей переднюю верхнюю ость подвздошной кости, внутренний край надколенника и

большой палец.

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

Максимальное количество возможных видов движений в суставах зависит от количества осей вращения и формы суставной поверхности и от двух видов движений (приведение и отведение); при переходе с одной оси на другую возникает еще одно движение (круговое или коническое); вокруг вертикальной оси – одно движение (вращение, но у него могут быть подвиды: вращение внутрь, наружу или супинация и пронация).

Таким образом, всего существует 6 видов движений. Возможны и дополнительные движения, такие как скользящие, пружинящие (удаление и сближение суставных поверхностей при сжатии и растяжении) и скручивание. Эти движения относятся не к отдельным суставам, а к группе комбинированных (например, межпозвоночных).

Принципы классификации суставов

Классификация суставов человеческого организма

производится с учетом их соответствующих характеристик.

I. Классификация суставов по осям вращения и форме суставных поверхностей

Одноосные суставы – это суставы, в которых совершаются движения только вокруг какой-либоодной оси. Практически такой осью является либо фронтальная, либо вертикальная ось. Если ось фронтальная, то в этих суставах совершаются движения в виде сгибания и разгибания. Если же ось вертикальная, то возможно только одно движение – вращение.

Представителями одноосных суставов по форме суставных поверхностей являются: цилиндрический

(вращательный), articulatio trochoidea, и блоковидный, ginglymus. Цилиндрические суставы осуществляют движения вокруг вертикальной оси, т. е. совершают вращение. Примером таких суставов являются срединный атлантоосевой сустав, а также проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы.

Блоковидный сустав похож на цилиндрический, только располагается не вертикально, а горизонтально и имеет на суставной головке гребешок, а на суставной ямке – выемку. За счет гребешка и выемки невозможны смещения суставных поверхностей в стороны. Капсула у таких суставов свободна спе-

Разновидностью блоковидного сустава является улитковый, articulatio cochlearis, или винтообразный, сустав, у которого выемка и гребешок скошены, имеют винтовой ход. Примером улиткового сустава служит плечелоктевой сустав, работающий также вокруг фронтальной оси. Таким образом, у одноосных суставов имеются один или два вида движения.

Двуосные суставы – суставы, работающие вокруг двух из трех имеющихся осей вращения. Так, если движения совершаются вокруг фронтальной и сагиттальной осей, то такие суставы реализуют 5 видов движений: сгибание, разгибание, приведение, отведение и круговое движение.

По форме суставных поверхностей эти суставы являются эллипсоидными или седловидными

(articulacio ellipsoidea et articulatio sellaris). Примеры эллипсоидного сустава: атлантозатылочный и лучезапястный суставы; седловидного: запястно-пястныйсустав I пальца. Если движения осуществляются вокруг фронтальной и вертикальной осей, то возможно реализовать только три вида движений – сгибание, разгибание и вращение. По форме это мыщелковые

суставы, articulacio bicondylaris. Примером их являют-

ся коленный и височно-нижнечелюстнойсуставы. Мыщелковые суставы – это переходная форма

между одноосными и двуосными суставами. Основной осью вращения в них является фронтальная. В отличие от одноосных суставов в них больше разность площадей суставных поверхностей, а в связи с этим и объем движений увеличивается.

Многоосные суставы – это суставы, движения в которых осуществляются вокруг всех трех осей вращения, совершающие максимально возможное количество движений – 6 видов. По форме это ша-

ровидные суставы, articulatio spheroidea (например,

плечевой). Разновидностью шаровидного сустава является чашеобразный, articulatio cotylica, или орехо-

видный, articulatio enarthrosis, (например, тазобедрен-

ный). Для него характерны глубокая суставная ямка, прочная капсула, укрепленная связками, объем движений в нем меньше. Если поверхность шара имеет очень большой радиус кривизны, то она приближается к плоской поверхности. Сустав с такой поверхностью называется плоским, articulatio plana. Для плоских суставов характерны небольшая разность площадей суставных поверхностей, крепкие связки, движения в них резко ограничены или вообще отсутствуют (например, в крестцово-подвздошномсуставе). В свя-

зи с этим данные суставы называют малоподвижными (амфиартрозами).

II. Классификация суставов по количеству суставных поверхностей

Простой сустав, articulatio simplex – это сустав, имеющий только две суставные поверхности, каждая из которых может быть образована одной или несколькими костями. Например, суставные поверхности межфаланговых суставов образованы только двумя костями, а одна из суставных поверхностей в лучезапястном суставе образована тремя костями проксимального ряда запястья.

Сложный сустав, articulatio composita – это сустав, в одной капсуле которого находится несколько суставных поверхностей, следовательно, несколько простых суставов, способных функционировать как вместе, так и отдельно. Примером сложного сустава является локтевой сустав, имеющий 6 отдельных суставных поверхностей, образующих 3 простых сустава: плечелучевой, плечелоктевой, проксимальный лучелоктевой. Некоторые авторы к сложным суставам относят и коленный сустав. Учитывая суставные поверхности на менисках и надколеннике, они выделяют такие простые суставы, как бедренно-менисковый,мениско-большеберцовыйибедренно-надколеннико-

вый. Мы считаем коленный сустав простым, так как мениски и надколенник являются вспомогательными элементами.

III. Классификация суставов по одномоментной совместной функции

Комбинированные суставы, articulatio combinatoria

– это суставы анатомически разобщенные, т. е. находящиеся в различных суставных капсулах, но функционирующие только вместе (например, височно-ниж-нечелюстной сустав, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы). Следует подчеркнуть, что в истинных комбинированных суставах нельзя совершить движение только в одном из них (например, только в одномвисочно-нижнечелюстномсуставе). При комбинации суставов с различными формами суставных поверхностей движения реализуются по суставу, имеющему меньшее число осей вращения.

Факторы, определяющие объем движений в суставах

Объем движений в каждом суставе зависит от целого ряда факторов.

1. Главный фактор – разность площадей сочленяющихся суставныхповерхностей. Из всех суставов

наибольшая разность площадей суставных поверхностей имеется в плечевом суставе (площадь головки плечевой кости в 6 раз больше площади суставной впадины на лопатке), поэтому в плечевом суставе самый большой объем движений. В крестцово-под-вздошном сочленении суставные поверхности по площади равны, поэтому движения в нем практически отсутствуют.

2.Наличиевспомогательных элементов. Напри-

мер, мениски и диски, увеличивая конгруэнтность суставных поверхностей, увеличивают объем движений. Суставные губы, увеличивая площадь суставной поверхности, способствуют ограничению движений. Внутрисуставные связки ограничивают движения только в определенном направлении (крестообразные связки коленного сустава не препятствуют сгибанию, но противодействуют чрезмерному разгибанию).

3.Комбинация суставов. У комбинированных су-

ставов движения определяются по суставу, имеющему меньшее число осей вращения. Хотя многие суставы исходя из формы суставных поверхностей способны выполнять больший объем движений, но он у них ограничен из-закомбинации. Например, по форме суставных поверхностей латеральные атлантоосевые суставы – плоские, но в результате комбинации со срединным атлантоосевым суставом они работают

как вращательные. Это же относится и к суставам ребер, суставу кисти, суставу стопы и др.

4.Состояние капсулы сустава. При тонкой эла-

стичной капсуле движения совершаются в большем объеме. Даже неравномерная толщина капсулы в одном и том же суставе сказывается на его работе. Например, в височно-нижнечелюстномсуставе капсула тоньше спереди, чем сзади и сбоку, поэтому наибольшая подвижность в нем именно кпереди.

5.Укрепление капсулы сустава связками. Связки оказывают тормозящее и направляющее действие, так как коллагеновые волокна обладают не только большой прочностью, но и малой растяжимостью. В тазобедренном суставе подвздошно-бедренная связка препятствует разгибанию и повороту конечности кнутри, лобково-бедренная связка – отведению и вращению наружу. Самые мощные связки находятся в крестцово-подвздошном суставе, поэтому движений в нем практически нет.

6.Мышцы, окружающие сустав. Обладая посто-

янным тонусом, они скрепляют, сближают и фиксируют сочленяющиеся кости. Сила мышечной тяги составляет до 10 кг на 1 см поперечника мышцы. Если удалить мышцы, оставить связки и капсулу, то объем движений резко возрастает. Кроме непосредственного тормозящего действия на движения в суставах,

мышцы оказывают и косвенное – через связки, от которых они начинаются. Мышцы при своем сокращении делают связки неподатливыми, упругими.

7.Синовиальная жидкость. Она оказывает сцепля-

ющее воздействие и смазывает суставные поверхности. При артрозо-артритах,когда нарушается выделение синовиальной жидкости, в суставах появляются боль, хруст, объем движений уменьшается.

8.Винтовое отклонение. Имеется только в пле-

челоктевом суставе и оказывает тормозящее воздействие при движениях.

9.Атмосферное давление. Оно способствует со-

прикосновению суставных поверхностей с силой 1 кг

Видео удалено.

Видео (кликните для воспроизведения).

на 1 см2, оказывает равномерное стягивающее воздействие, следовательно, умеренно ограничивает движения.

10. Состояние кожи и подкожной жировой клет-

чатки. У тучных людей объем движений всегда меньшеиз-заобильной подкожной жировой клетчатки. У стройных, подтянутых, у спортсменов движения совершаются в большем объеме. При заболеваниях кожи, когда теряется эластичность, движения резко уменьшаются, а нередко после тяжелых ожогов, ранений образуются контрактуры, значительно препятствующие движениям.

Для определения объема движений в суставах су-

ществует несколько методик. Травматологи определяют объем с помощью угломера. Для каждого сустава определены свои исходные положения. Исходным положением для плечевого сустава является положение руки, свободно свисающей вдоль туловища, для локтевого сустава – полное разгибание (180°). Пронацию и супинацию определяют при согнутом под прямым углом локтевом суставе и при установке кисти в сагиттальной плоскости.

В анатомических исследованиях величину угла подвижности можно рассчитать по разности дуг вращения на каждой из сочленяющихся суставных поверхностей. Величина угла подвижности зависит от ряда моментов: пола, возраста, степени тренировки, индивидуальных особенностей.

Принципы чтения рентгенограмм костей и суставов

Для изучения строения суставов по рентгенограммам применяют стандартные укладки в двух взаимно перпендикулярных проекциях – прямую (фасную) и боковую (профильную), реже – косые проекции. Для каждого сустава в соответствующей проекции разработаны схемы рентгенограмм, на которых отмечены контуры теней сочленяющихся костей, места их на-

слоения, зоны метаэпифизарных хрящей, формы и размеры суставной щели.

На рентгенограмме сустава оцениваются следующие параметры:

1)положение костей (соответствуют ли друг другу суставные поверхности, так как при вывихах, переломах возможны их смещения); форма костей и особенности суставных поверхностей (при заболевании могут наблюдаться искривление, деформация);

2)костная структура компактного и губчатого вещества (компактное вещество в норме должно иметь определенную толщину, ровные края, а пластинки губчатого вещества у каждой кости имеют свое направление);

3)рентгеновская суставная щель (в норме она должна быть равномерной и для каждого сустава в определенной проекции иметь установленные размеры, ее ограничивают замыкательные пластинки на эпифизах);

4)при гипертрофии суставного хряща суставная щель расширяется, при атрофии хряща – суживается, при подвывихах форма ее становится неровной,

апри срастании суставных поверхностей (анкилозе) она полностью исчезает;

5)состояние надкостницы в области эпифизов сочленяющихся костей (при периоститах возможны ее

окостенение, утолщение или отслоение).

При изучении рентгенограмм ребенка необходимо обратить внимание на состояние зон роста и ядер окостенения, сроки их появления, симметричность ядер окостенения и зон роста, сроки синостозирования отдельных частей кости.

В системе органов опоры и движения соединения костей играют роль связующего звена между костями и мышцами. Они обеспечивают объединение отдельных костей в скелет, рост скелета, перемещение частей тела относительно друг друга, передвижение тела в пространстве, сохранение определенного положения тела и его устойчивости, предупреждение преждевременного изнашивания опорных структур, амортизирующее (рессорное) воздействие при движениях.

Суставы отличаются друг от друга числом суставных поверхностей:

1) простые суставы (art. simplex) — образованы двумя суставными поверхностями;

2) сложные суставы (art. composita) — образованы тремя и более суставными поверхностями.

Кроме того, выделяют:

— комплексные суставы (art. complexa) – если между сочленяющимися суставными поверхностями имеется диск или мениск;

— комбинированные суставы (art. combinata) — представлены двумя анатомически изолированными суставами, действующими совместно.

Суставные поверхности напоминают отрезки различных геометрических фигур: цилиндр, эллипс, шар. Соответственно этому суставы различают по форме: цилиндрический, эллипсовидный и шаровидный. Бывают разновидности вышеназванных форм суставов.

Форма суставных поверхностей определяет количество осей, вокруг которых происходит движение в суставах. Цилиндрический сустав позволяет производить движение вокруг одной оси, эллипсовидный — вокруг двух осей, а шаровидный сустав позволяет осуществлять движение вокруг трех осей, а также круговые движения. Так как между формами суставных поверхностей и числом осей, вокруг которых возможно движение в суставе, имеется прямая зависимость, то на этой основе существует биомеханическая (анатомо-физиологическая) классификация суставов:

1) суставы с одной осью движения (одноосные);

2) суставы с двумя осями движения (двухосные);

3) суставы со многими осями движения, из которых три основные (многоосные).

Одноосные суставы. Цилиндрический сустав (art. trochoidea) — выпуклая суставная поверхность имеет вид цилиндра, другая суставная поверхность имеет суставную впадину такой же формы. Ось сустава совпадает с продольной осью сочленяющихся костей (сочленение 1-го позвонка с зубом 2-го позвонка). Блоковидный сустав (art. ginglimus) — на суставной выпуклой цилиндрической поверхности есть костный гребешок, а на другой суставной поверхности — в суставной впадине есть направляющая бороздка. Блоковидная суставная поверхность располагается поперечно длиннику костей, образующих сустав. Движения в блоковидном суставе происходят вокруг фронтальной оси — сгибание и разгибание (межфаланговые суставы). Винтообразный сустав — разновидность блоковидного сустава. В нем направляющий гребешок и бороздка суставных поверхностей расположены под углом к оси вращения (локтевой сустав).

Двухосные суставы. Эллипсоидный сустав (art. ellpsoidea) — суставные поверхности представляют собой отрезки эллипса в виде головки и соответствующей ей ямки. Движение в суставе возможно вокруг двух взаимно перпендикулярных осей — вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, а приведение и отведение — вокруг сагиттальной оси (лучезапястный сустав). Седловидный сустав (art. sellaris) — образован суставными поверхностями седловидной формы, выпуклость одной суставной поверхности соответствует вогнутости другой поверхности. Движения могут осуществляться в двух взаимно перпендикулярных осях, аналогично эллипсоидному суставу (сустав между пястной костью 1 пальца кисти и костью-трапецией запястья). Мыщелковый сустав (art. bicondylaris) — выпуклая суставная поверхность, находится на округлом отростке кости — мыщелке. Сустав представляет переходную форму от блоковидного к эллипсоидному суставу. В мыщелковом суставе две суставные головки, а в эллипсоидном — одна. Движения в мыщелковом суставе возможны вокруг двух осей — вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, вокруг вертикальной оси — вращение (коленный сустав).

Многоосные суставы. Шаровидный сустав (art. spheroidea) — выпуклая суставная поверхность называется головкой и имеет форму шара, вогнутая суставная поверхность имеет вид впадины, соответствующей головке. Движения в шаровидном суставе могут совершаться в большом объеме вокруг трех и более осей (плечевой сустав). Чашеобразный сустав (art. cotylica) — разновидность шаровидного сустава. В этом суставе вогнутая поверхность охватывает головку больше, чем наполовину. Разность угловых размеров суставных поверхностей головки и впадины невелики (меньше, чем у шаровидного сустава, у которого суставная впадина имеет меньшие размеры, чем головка), поэтому объем движений в чашеобразном суставе ограничен (тазобедренный сустав). Плоский сустав (art. plana) — имеет слабо изогнутые суставные поверхности и напоминают отрезки шара большого диаметра. Движения в суставе могут осуществляться вокруг трех осей, но их объем ограничен из-за незначительной разницы в размерах суставных поверхностей и незначительной разницы кривизны этих поверхностей (межпозвонковые суставы). Амфиартрозы, amphyartrosis (тугие суставы) – плоские, имеют практически конгруэнтные суставные поверхности, туго натянутую капсулу и очень крепкие связки. Движения крайне незначительны, носят скользящий характер (крестцово-подвздошное сочленение).

Внимание! Копирование материалов допускается только с указанием ссылки на сайт Neznaniya.Net

Строение сустава

В каждый сустав входят суставные поверхности кос­тей, покрытые хрящом, суставная капсула, суставная полость с небольшим количеством синовиальной жидкости. В некоторых суставах есть еще вспомогательные образования в виде сустав­ных дисков, менисков и суставной губы.

Суставной хрящ, cartilago articularis, как правило, гиалиновый, у отдельных суставов (височно-нижнечелюстной) — волокнистый, имеет толщину 0,2—6,0 мм.

Суставная капсула, capsula articularis, прикрепля­ется к сочленяющимся костям вблизи краев суставных поверх­ностей или отступя на некоторое расстояние от них; она прочно срастается с надкостницей, образуя замкнутую суставную по­лость.

Суставная полость, cavum articulare, представляет собой щелевидное пространство между покрытыми хрящом су­ставными поверхностями.

Суставные диски и мениски, disci et menisci articulares, — это различной формы хрящевые пластинки, которые располагаются между не полностью соответствующими друг дру­гу (инконгруэнтными) суставными поверхностями. Диск пред­ставляет собой обычно сплошную пластинку, сращенную по на­ружному краю с суставной капсулой, и, как правило, разделяет суставную полость на две камеры (два этажа).

Мениски

Суставная губа, labrum articulare, расположена по краю вогнутой суставной поверхности, дополняет и углубляет ее (например, в плечевом суставе). Она прикреплена своим ос­нованием к краю суставной поверхности, а внутренней вогнутой поверхностью обращена в полость сустава.

Формы суставных поверхностей

напоминают отрезки поверх­ностей различных геометрических тел: цилиндра, эллипса, шара. Соответственно этому различают суставы по форме суставных поверхностей: цилиндрический, эллипсоидный и шаровидный. Встречаются и варианты указанных форм суставов. Например, разновидностью цилиндрического сустава будет блоковидный сустав, шаровидного — чашеобразный и плоский су­ставы.

Форма суставных поверхностей определяет число осей, вокруг которых происходит движение в данном суставе. Так, цилиндри­ческая форма суставных   поверхностей позволяет производить движение лишь вокруг одной оси, а эллипсоид­ная — вокруг двух осей. В суставах с шаровидны­ми суставными поверх­ностями движения воз­можны вокруг трех и более взаимно перпенди­кулярных осей.

Таким образом, меж­ду формой сочленяющих­ся поверхностей и числом осей движения имеется определенная взаимоза­висимость.

Био­механическая класси­фикация суставов:

1) суставы с одной осью движения (одноосные);

2) суставы с двумя осями движения (двуосные);

3) суставы со многими осями движения, из кото­рых три основные  (мно­гоосные, или трехосные).

Строение сустава

В каждый сустав входят суставные поверхности кос­тей, покрытые хрящом, суставная капсула, суставная полость с небольшим количеством синовиальной жидкости. В некоторых суставах есть еще вспомогательные образования в виде сустав­ных дисков, менисков и суставной губы.

Суставной хрящ, cartilago articularis, как правило, гиалиновый, у отдельных суставов (височно-нижнечелюстной) — волокнистый, имеет толщину 0,2—6,0 мм.

Суставная капсула, capsula articularis, прикрепля­ется к сочленяющимся костям вблизи краев суставных поверх­ностей или отступя на некоторое расстояние от них; она прочно срастается с надкостницей, образуя замкнутую суставную по­лость.

Суставная полость, cavum articulare, представляет собой щелевидное пространство между покрытыми хрящом су­ставными поверхностями.

Суставные диски и мениски, disci et menisci articulares, — это различной формы хрящевые пластинки, которые располагаются между не полностью соответствующими друг дру­гу (инконгруэнтными) суставными поверхностями. Диск пред­ставляет собой обычно сплошную пластинку, сращенную по на­ружному краю с суставной капсулой, и, как правило, разделяет суставную полость на две камеры (два этажа).

Мениски

Суставная губа, labrum articulare, расположена по краю вогнутой суставной поверхности, дополняет и углубляет ее (например, в плечевом суставе). Она прикреплена своим ос­нованием к краю суставной поверхности, а внутренней вогнутой поверхностью обращена в полость сустава.

Формы суставных поверхностей

напоминают отрезки поверх­ностей различных геометрических тел: цилиндра, эллипса, шара. Соответственно этому различают суставы по форме суставных поверхностей: цилиндрический, эллипсоидный и шаровидный. Встречаются и варианты указанных форм суставов. Например, разновидностью цилиндрического сустава будет блоковидный сустав, шаровидного — чашеобразный и плоский су­ставы.

Форма суставных поверхностей определяет число осей, вокруг которых происходит движение в данном суставе. Так, цилиндри­ческая форма суставных   поверхностей позволяет производить движение лишь вокруг одной оси, а эллипсоид­ная — вокруг двух осей. В суставах с шаровидны­ми суставными поверх­ностями движения воз­можны вокруг трех и более взаимно перпенди­кулярных осей.

Таким образом, меж­ду формой сочленяющих­ся поверхностей и числом осей движения имеется определенная взаимоза­висимость.

Био­механическая класси­фикация суставов:

1) суставы с одной осью движения (одноосные);

2) суставы с двумя осями движения (двуосные);

3) суставы со многими осями движения, из кото­рых три основные  (мно­гоосные, или трехосные).

Видео удалено.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источники:

1. Людмила Рудницкая Артрит и артроз. Профилактика и лечение / Людмила Рудницкая. — М. : Питер, 2013. — 224 c.