Строение коленного сустава - реферат

Содержание

Коленный сустав (articulatio genus)

Коленный сустав, правый. Вид спереди.

Суставная капсула удалена. Сухожилие четырехглавой мышцы бедра и надколенник опущены вниз.

1-надколенниковая поверхность бедренной кости; 2-задняя крестообразная связка; 3-передняя крестообразная связка; 4-медиальный мыщелок бедренной кости; 5-большеберцовая коллатеральная связка; 6-поперечная связка колена; 7-медиальный мениск; 8-связка надколенника; 9-надколенник; 10-сухожилие четырехглавой мышцы бедра (отрезано и опущено вниз); 11-межкостная перепонка голени; 12-головка малоберцовой кости; 13-передняя связка головки малоберцовой кости; 14-сухожилие двуглавой мышцы бедра; 15-латеральный мениск; 16-малоберцовая коллатеральная связка; 17-латеральный мыщелок большеберцовой кости

Строение коленного сустава

Коленный сустав, articulatio genus, — это наиболее крупный сустав тела человека, сложный по строению. В образовании коленного сустава принимают участие три кости: бедренная, большеберцовая и надколенник.

Суставные поверхности:

Суставная поверхность на бедренной кости образована медиальным и латеральным мыщелками, имеющими эллипсоидные очертания, и надколенниковой поверхностью на передней поверхности дистального эпифиза бедра.

Верхняя суставная поверхность большеберцовой кости представлена двумя овальными углублениями, которые сочленяются с мыщелками бедренной кости.

Суставная поверхность надколенника , участвующая в образовании коленного сустава, расположена на его задней поверхности и сочленяется только с надколенниковой поверхностью бедренной кости.

Суставные поверхности большеберцовой кости и бедра дополнены внутрисуставными хрящами: медиальным и латеральным менисками. Они увеличивают конгруэнтность сочленяющихся поверхностей. Каждый мениск представляет собой фибрознохрящевую пластинку полулунной формы, имеющую на разрезе форму треугольника. Толстый край менисков обращен кнаружи и сращен с капсулой, а истонченный — внутрь сустава. Верхняя поверхность менисков вогнута и соответствует поверхности мыщелков бедренной кости, а нижняя — почти плоская, лежит на верхней суставной поверхности большеберцовой кости.

Форма коленного сустава

По форме и объему движений коленный сустав является сложным блоковидно-вращательным суставом.

По форме суставных поверхностей коленный сустав является типичным мыщелком.

В нем возможны движения вокруг двух осей: фронтальной и вертикальной (продольной).

А) оси движения

Движения в коленном суставе осуществляются вокруг двух осей:

фронтальной (сгибание, разгибание)

вертикальной (вращение голени в согнутом положении коленного сустава).

Б)Виды движения

1)сгибание

2)разгибание

3)вращение голени в согнутом положении

Вокруг фронтальной оси в коленном суставе происходят сгибание и разгибание с общим объемом движения 140—150°. При сгибании голень образует с бедром угол около 40°. При этом движении происходит расслабление коллатеральных связок. Сгибание тормозят в основном крестообразные связки колена и сухожилие четырехглавой мышцы бедра. Вследствие расслабления коллатеральных связок при сгибании в коленном суставе возможно вращение вокруг вертикальной оси. Общий размах активного вращения в коленном суставе равен в среднем 15°, пассивного — 30—35°. Крестообразные связки тормозят и ограничивают вращение внутрь, а при вращении кнаружи они расслабляются, но это движение ограничивается натяжением коллатеральных связок. При разгибании в коленном суставе бедро и голень располагаются на одной линии, причем сильно натягиваются крестообразные и коллатеральные связки, а мыщелки бедра плотно упираются в проксимальный эпифиз большеберцовой кости. В таком положении голень и бедро составляют неподвижную опору. Мениски коленного сустава при движениях изменяют свою форму и положение. При сгибании и разгибании по их верхней поверхности перемещаются мыщелки бедренной кости, а при вращении мениски вместе с бедренной костью скользят по суставной поверхности большеберцовой кости.

Капсула коленного сустава

Капсула коленного сустава имеет большие размеры, но в значительной своей части тонка.

Суставная капсула прикрепляется несколько отступя от краев суставных поверхностей бедра, большеберцовой кости и надколенника.Поэтому на бедре она спереди поднимается вверх, обходя facies patellaris, по бокам идет между мыщелками и надмыщелками, оставляя последние вне капсулы, для прикрепления мышц и связок, а сзади опускается до краев суставных поверхностей мыщелков. Кроме того, спереди синовиальная оболочка образует большой заворот, bursa suprapatellaris, высоко простирающийся между бедренной костью и четырехглавой мышцей бедра. Иногда bursa suprapatellaris может быть замкнутой и обособленной от полости коленного сустава. На большеберцовой кости капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей мыщелков. На надколеннике она прирастает к краям хрящевой его поверхности, вследствие чего он оказывается как бы вставленным в передний отдел капсулы, как в рамку. По бокам сустава находятся коллатеральные связки, идущие перпендикулярно фронтальной оси: с медиальной стороны, lig. collaterale tibiale (от epicondylus medialis бедра до края tibiae, срастаясь с капсулой и медиальным мениском), и с латеральной стороны, lig. collaterale fibulare (от epicondylus lateralis до головки fibulae). На задней стороне капсулы коленного сустава находятся две связки, вплетающиеся в заднюю стенку капсулы - lig. popliteum arcuatum и lig. popliteum obliquum (один из 3 конечных пучков сухожилия m. semimembranosi).

Связки

Связки - это плотные образования из соединительной ткани, которые необходимы для фиксации концов костей друг с другом. Вблизи каждого коленного сустава, в боковых отделах, находятся медиальная и латеральная коллатеральные связки. Они дополнительно укрепляют суставную капсулу, ограничивая боковые движения в коленном суставе.

Внутри коленного сустава между суставными поверхностями бедренной и большеберцовой костей натянуты передняя и задняя крестообразные связки. Эти связки ограничивают излишние движения суставных поверхностей костей в переднезаднем направлении. Передняя крестообразная связка удерживает большеберцовую кость от соскальзывания вперед относительно бедренной кости. Задняя крестообразная связка удерживает большеберцовую кость от соскальзывания назад относительно бедренной кости.

Крестообразные связки обеспечивают контроль над движениями в коленном суставе при движениях вперед и назад. Все связки коленного сустава являются очень важными структурами, которые обеспечивают стабильность коленного сустава.

Два соединительнотканных образования коленного сустава, похожих на связки, называются менисками . Они расположены между бедренной и большеберцовой костью. Мениски иногда называют "хрящами" коленного сустава, однако структура менисков отличается от структуры суставного хряща, покрывающего суставные поверхности костей.

Функция менисков:

• распределение веса тела на большую площадь большеберцового плато
• увеличение стабильности коленного сустава

Биомеханику коленного сустава легче рассматривать, если представить этот сустав в виде шара, расположенного на плоской площадке. Шар является суставным концом бедренной кости, а плоская площадка является большеберцовым плато. Мениски представляют собой эластичные прокладки и заполняют пространство между бедренными мыщелками и большеберцовым плато. Они помогают рационально перераспределять вес тела с бедренной на большеберцовую кость.

В случае отсутствия менисков весь вес тела распределялся бы в одной точке большеберцового плато. Мениски же распределяют вес практически по всей площади большеберцового плато. Эта роль менисков очень важная так как помогает защищать суставной хрящ от чрезмерных нагрузок. Повреждение или отсутствие менисков приводит к неправильному распределению нагрузок в коленном суставе, что способствует развитию дегенеративных изменений суставного хряща.

В дополнение к функции защиты суставного хряща, мениски вместе со связками способствуют повышению стабильности коленного сустава. Стабильность сустава обеспечивается его "расклиниванием" менисками, имеющими клиновидную форму. Толщина менисков больше на периферии, чем в центральной части. Такая геометрия приводит к формированию неглубокой впадины на большеберцовом плато. Такая поверхность придает большую стабильность суставу, а также более эффективно перераспределяет статические и динамические нагрузки на суставную поверхность большеберцовой кости.

Таким образом, связки и мениски коленного сустава являются крайне важными структурами, способствующие стабилизации сустава. Напомним, что связки соединяют кости друг с другом. Без прочных связок, соединяющих бедренную и большеберцовую кости, коленный сустав был бы очень "разболтанным". В коленном суставе в отличие от других суставов нашего тела, геометрия образующих его суставных поверхностей костей не обеспечивает дополнительной стабильности.

Коленный сустав , правый. Вид спереди.

1-бедренная кость; 2-сухожили четырехглавой мышцы бедра (отрезано); 3-медиальная широкая мышца бедра (отрезана); 4-надколенник; 5-медиальная поддерживающая связка надколенника; 6-большеберцовая коллатеральная связка; 7-связка надколенника; 8-бугристость большеберцовой кости; 9-межкостная перепонка голени; 10-головка малоберцовой кости; 11-передняя связка головки малоберцовой кости; 12-малоберцовая коллатеральная связка; 13-латеральная поддерживающая связка надколенника; 14-латеральная широкая мышца бедра (отрезана).

Мышцы действующие на сустав

Мышцы и их сухожилия, окружающие коленный сустав, приходят как со стороны бедра, так и со стороны голени. Топографически их можно разделить на три группы. К передней группе относятся мышцы-сгибатели: четырехглавая мышца бедра. Медиальную

группу составляют мышцы, приводящие бедро: портняжная мышца (по отношению к бедру она относится к передней группе), тонкая мышца И большая приводящая мышца. К задней группе относятся разгибатели бедра: двуглавая мышца бедра, полусухожильная и полуперепончатая мышцы.

Четырехглавая мышца бедра — одна из наиболее массивных мышц человеческого тела. Она располагается на передней поверхности бедра и имеет четыре головки, которые рассматривают как самостоятельные мышцы: прямая мышца бедра, латеральная широкая мышца, медиальная широкая мышца и промежуточная широкая мышца.

Прямая мышца бедра начинается от передней нижней подвздошной ости, направляется по передней поверхности бедра вниз и в нижней трети бедра соединяется с остальными головками четырехглавой мышцы бедра. Прямая мышца является сильным сгибателем бедра. При дистальной опоре она сгибает таз по отношению к бедру. Местом начала трех широких мышц бедра являются передняя, наружная и внутренняя поверхности бедренной кости. Все четыре головки четырехглавой мышцы прикрепляются кнадколеннику. Кроме того, промежуточная широкая мышца бедра частично прикрепляется к капсуле коленного сустава, образуя так называемую мышцу коленного сустава. От надколенника к бугристости большеберцовой кости идет связка надколенника, являющаяся продолжением сухожилия четырехглавой мышцы бедра, которая таким образом прикрепляется к этой бугристости. Четырехглавая мышца бедра хорошо видна под кожей, особенно ее медиальная и латеральная широкие головки. Обращает на себя внимание тот факт, что медиальная широкая мышца спускается ниже, чем латеральная. Общее направление волокон четырехглавой мышцы таково, что ее строение несколько напоминает перистое. Если провести равнодействующую этой мышцы, то видно, что по отношению к ней волокна прямой мышцы бедра расходятся сверху вниз, в то время как волокна широких мышц бедра (медиальной и латеральной) идут сверху вниз и кнутри, т. е. по направлению к срединной плоскости бедра. Эта особенность строения четырехглавой мышцы бедра способствует увеличению ее подъемной силы. Наблюдая сокращение этой мышцы на живом человеке, можно видеть, что в первый момент движения мышца подтягивает кверху надколенник и фиксирует его. При расслаблении мышцы надколенник несколько опускается, причем становится возможным производить его смещение.
Функция надколенника тесно связана с функцией четырехглавой мышцы бедра, для которой он является сесамовидной костью, что способствует увеличению плеча силы четырехглавой мышцы бедра и, следовательно, увеличению ее момента вращения.
Функция четырехглавой мышцы бедра состоит в разгибании голени и сгибании бедра.которая в наибольшей мере возможна при согнутой голени

Портняжная мышца — наиболее длинная мышца человеческого тела. Она начинается от передней верхней подвздошной ости, проходит спереди тазобедренного сустава, книзу и кнутри сперва по передней, а затем по внутренней поверхности бедра, обходит коленный сустав с внутренней стороны и прикрепляется к бугристости большеберцовой кости.
Функция этой мышцы состоит в том, что, являясь двусуставной, она производит сгибание бедра и сгибание голени. Имея несколько спиральный ход, портняжная мышца не только сгибает бедро, но и супинирует его. Сгибая голень, она ее также пронирует. Данная мышца бывает хорошо видна под кожей на всем протяжении при согнутом, отведенном и супинированном бедре, а также при разогнутой голени в виде тяжа между четырехглавой мышцей бедра с одной стороны и приводящими мышцами с другой. Портняжная мышца хорошо прощупывается в верхнем отделе бедра.

Тонкая мышца начинается от нижней ветви лобковой кости и, спускаясь вниз в виде довольно тонкого мышечного тяжа, прикрепляется к бугристости большеберцовой кости. Из всех приводящих мышц — это единственная двусуставная мышца. Функция тонкой мышцы состоит в том, что она, проходя около коленного сустава, несколько сзади и снутри от его поперечной оси, приводит бедро и способствует сгибанию голени в коленном суставе.

Большая приводящая мышца - наиболее крупная из мышц, приводящих бедро. Она начинается от се­далищного бугра и наружной поверхности ветви седалищной кости, а прикрепляется к шероховатой линии бедра и медиальному надмыщелку бедренной кости.
Основная функция мышцы - приведение бедра. Кроме того, она играет большую роль как мышца, разгибающая бедро или таз по отношению к бедру. Эта функция мышцы увеличивается по мере сгибания бедра, так как при этом равнодействующая мышцы от­ходит кзади от поперечной оси тазобедренного сустава, плечо силы становится больше и ее мо­мент вращения вместе значительно возрастает. Наоборот, при разогнутом положении бед­ра направление равнодействую­щей этой мышцы почти совпада­ет с поперечной осью тазобедренного сустава, вследствие чего момент вращения в отношении этой оси приближается к нулю.

В месте прикрепления на голени сходятся три мышцы: портняжная, полусухожильная и тонкая, образуя так называемую поверхностную гусиную лапку, в области которой расположена хорошо выраженная синовиальная сумка.

Мышцы бедра непосредственно под паховой связкой образуют бедренный треугольник. Его верхнюю границу составляет паховая связка, внутреннюю — длинная приводящая мышца бедра, а наружную — портняжная мышца. На дне этого треугольника находятся две мышцы: подвздошно-поясничная и гребенчатая. Книзу треугольник переходит в переднюю бедренную борозду, в которой проходят сосуды и нервы.

В нижней трети бедра между внутренней широкой мышцей бедра и большой приводящей мышцей перекидывается плотная соединительнотканная пластинка, которая превращает переднюю бедренную борозду в приводящий канал. По этому каналу сосуды с бедра переходят в подколенную ямку.

Двуглавая мышца бедра расположена на наружной стороне задней поверхности бедра. Как показывает само название, эта мышца имеет две головки, из которых длинная начинается от седалищного бугра, а короткая — от нижней части шероховатой линии бедра и латеральной межмышечной перегородки. Двуглавая мышца бедра, проходя сзади поперечной оси коленного сустава, прикрепляется к головке малоберцовой кости.
Функция мышцы заключается в разгибании бедра, сгибании голени и ее супинации .

По мере сгибания голени сухожилие этой мышцы отходит кзади, благодаря чему момент вращения ее увеличивается. В области подколенной ямки двуглавая мышца бедра хорошо прощупывается снаружи.

Полусухожильная мышца расположена на внутренней стороне задней поверхности бедра. Она имеет общее начало с длинной головкой двуглавой мышцы бедра на седалищном бугре. Полусухожильная мышца проходит около коленного сустава сзади и снутри и прикрепляется к бугристости большеберцовой кости, участвуя в образовании поверхностной гусиной лапки.
Функция этой мышцы заключается в разгибании бедра, сгибании голени и ее пронации , которая в наибольшей мере возможна при согнутой голени.

Полуперепончатая мышца начинается на седалищном бугре, проходит до голени и прикрепляется к подсуставному краю медиального мыщелка большеберцовой кости. Кроме того, сухожилие этой мышцы дает ответвления к косой подколенной связке и к фасции подколенной мышцы. Три пучка сухожилий идущие к трем названным образованиям, составляют так называемую глубокую гусиную лапку.
Функция полуперепончатой мышцы состоит в разгибании бедра и сгибании голени. Как и предыдущая мышца, она участвует по мере сгибания голени в ее пронации.

Трехглавая мышца голени располагается на задней поверхности голени и имеет три головки. Две из них составляют поверхностную часть этой мышцы и называются икроножной мышцей, а глубокая образует так называемую камбаловидную мышцу. Все три головки переходят в одно общее, пяточное (ахиллово) сухожилие, которое прикрепляется к бугру пяточной кости. Местом начала икроножной мышцы являются медиальный и латеральный мыщелки бедра. Медиальная головка ее развита лучше и спускается несколько ниже, чем латеральная. Функция этих головок двояка: сгибание голени в коленном суставе и сгибание стопы в голеностопном.
Камбаловидная мышца начинается от задней поверхности верхней трети тела большеберцовой кости, а также от сухожильной дуги, находящейся между большеберцовой и малоберцовой костями. Эта мышца расположена глубже и несколько ниже икроножной мышцы. Проходя сзади голеностопного и подтаранного суставов, камбаловидная мышца вызывает сгибание стопы. Трехглавая мышца голени хорошо видна под кожей и легко прощупывается. Пяточное сухожилие значительно выступает кзади от поперечной оси голено-стопного сустава, благодаря чему трехглавая мышца голени имеет по отношению к этой оси большой момент вращения.
Медиальная и латеральная головки икроножной мышцы участвуют в образовании подколенной ямки, имеющей форму ромба. Ее границами служат: сверху и снаружи — двуглавая мышца бедра, сверху и снутри — полуперепончатая мышца, а снизу — две головки икроножной мышцы и подошвенная мышца. Дном ямки являются бедренная кость и капсула коленного сустава. Через подколенную ямку проходят нервы и сосуды, питающие голень и стопу.

Подколенная мышца — короткая плоская мышца, непосредственно прилежащая сзади к коленному суставу. Она начинается от латерального мыщелка бедра, ниже икроножной мышцы, и сумки коленного сустава, идет вниз и внутрь и прикрепляется к большеберцовой кости выше линии камбаловидной мышцы.
Функция этой мышцы заключается в том, что она способствует не только сгибанию голени, но и ее пронации. Ввиду того что эта мышца частично прикрепляется к капсуле коленного сустава, она ее оттягивает кзади по мере сгибания голени.

Мышцы голени, правой. Вид спереди

Мышцы голени, правой. Вид спереди.

1-надколенник; 2-связка надколенника; 3-икроножная мышца (медиальная головка); 4-камбаловидная мышца; 5-передняя большеберцовая мышца; 6-сухожилие мышцы—длинного разгибателя большого пальца стопы; 7-сухожилие мышцы — короткого разгибателя большого пальца стопы; 8-мышца—короткий разгибатель пальцев стопы; 9-сухожилие третьей малоберцовой мышцы; 10-нижний удерживатель сухожилий мышц-разгибателей; 11-верхний удерживатель сухожилий мышц-разгибателей; 12-мышца-длинный разгибатель пальцев стопы; 13-короткая малоберцовая мышца; 14-длинная мачоберцовая мышца; 15-го-ловка малоберцовой кости.

Мышцы бедра, правого. Вид сзади.

1-большая ягодичная мышца; 2-подвздошно-большеберцовый тракт; 3-двуглавая мышца бедра; 4-нерв и кровеносные сосуды в подколенной ямке; 5-подошвенная мышца; 6-икроножиая мышца (латеральная головка); 7-икроножная мышца (медиальная головка); 8-полуперепончатая мышца; 9-тонкая мышца; 10-полусухожильная мышца; 11-большая приводящая мышца.

Список литературы

Анатомия человека: учеб. для студ. инст. физ. культ. /Под ред. Козлова В.И. - М., «Физкультура и спорт», 1978

Сапин М.Р., Никитюк Д.К. Карманный атлас анатомии человека. М., Элиста: АПП«Джангар», 1999

Сапин М.Р Анатомия человека

Синельников Р. Д. Атлас анатомии человека: в 3-х томах. 3-е изд. М.: «Медицина», 1967