Колено

Главная  /  Колено

On Июль 26, 2017, Posted by , With Комментарии к записи Колено отключены

Анатомия колена

Из всех элементов опорно-двигательного аппарата человеческого тела, колено – крупнейший сустав. Его анатомия и физиология движений сложная.

Анатомические особенности

Образуют его три больших кости:

  • бедренная кость, присоединена к суставной ткани своим дистальным концом;
  • большеберцовая кость, связана с коленом проксимальным концом;
  • надколенник.

Коленные сочленения: бедренно-надколенниковое и бедренно-большеберцовое. Колено – уникальный элемент тела человека, амплитуда движений которого проходит в трех плоскостях. Сгибательные и разгибательные движения коленом проходят в сагиттальной плоскости.

Во фронтальной плоскости происходят такие движения, как приведение и отведение сустава. Горизонтальная плоскость – согнутый сустав. Колено может скользить и перекатываться, возможно выполнение этих движений благодаря задействованию в его активности большеберцовой и малоберцовой бедренной костей.

Возможностью одновременного положения колена в трех плоскостях и объясняется сложность коленной биомеханики. Когда сустав разгибается до формирования угла от 90 до 180°, большеберцовая кость смещается и переходит в переднюю ротацию. При этом мыщелки бедренной и большеберцовой кости находятся в не конгруэнтном состоянии.

Благодаря данной позиции коленный сустав беспрепятственно двигается, ничто не ограничивает широкую амплитуду суставных движений. Активные движения суставом могут привести к тому, что он сместится в сторону, но этого не происходит по причине наличия в составе колена структур мягких тканей. Это мениски, связки и мышцы. Все они сплетены друг с другом и образуют мощный связочный и сухожильный аппарат, который фиксирует сустав в статичном положении и препятствует его смещению.

Мениски – составляющие колена, представлены хрящевой тканью. Они выполняют функцию прокладки между всеми поверхностями сустава, чтобы они двигались без чрезмерного трения. Так как большеберцовая и бедренная кости являются не конгруэнтными в коленном суставе, то есть несоразмерными, должно быть что-то, что компенсирует их несоразмерность, и такую функцию выполняют мениски.

Хрящевые прокладки имеют связь с суставной капсулой через связки бедерной и большеберцовой кости. Коронарный тип связок, которые относятся к большеберцовой кости, имеют самые прочные волокна. Все мениски колена взаимодействуют друг с другом через связки крестообразного типа, переднюю и заднюю.

Края менисков свободные, они не имеют связи с коленным суставом и лишены кровеносных сосудов. В опорно-двигательном аппарате человека в возрасте от 20 лет сеточкой кровеносных сосудов оснащена только периферия коленного сустава.

Уникальный составляющий элемент колена – связки крестообразного типа, передняя и задняя. Расположены они непосредственно в суставе, отделяются от основной коленной полости мембраной синовиальной сумки. Крестообразные связки имеют толщину в 10 мм, длина каждой из них до 35 мм.

Строение – вначале связка максимально широкая, книзу сужается. Крепится крестообразная связка к большеберцовой кости через мыщелок. Состоят передняя и задняя крестообразная связка из очень прочных волокон, содержащих большое количеств белкового вещества коллагена. Имеют связки два пучка: переднемедиальный и заднелатеральный, точное взаимодействие которых обеспечивает движение сустава. Когда человек сгибает ногу, вся нагрузка связки приходится на переднемедиальный пучок, когда нога прямая – нагрузка переходит на заднелатеральный пучок.

Крестообразные связки выполняют важную функцию – они сдерживают коленный сустав в статичном положении, предупреждая смещение колена и голени при нагрузке. Строение задней и передней связок имеют ряд отличий. Задняя связка крестообразного типа толщиной до 15 мм, длина составляет 30 мм.

Связка через внутренний мыщелок от бедренной кости проходит сзади и опускается книзу. Ее волокна вплетаются в суставную капсулу колена. Для чего она нужна? Задняя связка сдерживает колено, предотвращая его от перезагибания. Задняя связка сформирована переднелатеральным и заднемедиальным пучком.

Еще одна важнейшая связка колена – медиальная коллатеральная. Она выполняет стабилизирующую функцию, не давая суставу и кости голени сместиться из своего положения через вывих мыщелка. Связка имеет две части – глубокую и поверхностную. Поверхностная часть, состоящая из длинного волокна, является основным стабилизатором. Ее волокна соединены с бедренной костью через внутренний мыщелок и большеберцовой костью через медиальные метаэпифизарные отделы. Глубокая часть связки – это короткие волокна, которые распространяются на связки менисков большеберцовой и бедренной костей.

Сзади медиальной коллатеральной связки находится заднемедиальная капсула сустава, которая поддерживает в стабильном положении колено. Капсула состоит из длинных волокон, которые направлены к задне-каудальной стороне. Поэтому и называется этот участок капсулы – косая связка, выполняющая те же функции в коленном суставе, что и медиальная связка.

То, что косая связка, которая является частью капсулы, выделена в отдельный элемент колена, имеет практическое значение в плане обеспечения стабильности сустав. Косая связка – один из важнейших элементом связочного аппарата колена.

Заднелатеральный и латеральный отдел связочного аппарата колена представлен несколькими сухожилиями, которые составляют сложный связочный комплекс. Их основное предназначение – сохранять и поддерживать стабильность всех частей колена, не давать голени откланяться при оказании на конечность нагрузки.

За то, чтобы колено двигалось в трех плоскостях, но вместе с тем оставалось стабильным, отвечают мышцы. Их предназначение особенно важно в тех случаях, когда стабилизирующие связки травмируются и не могут выполнять свою функцию.

Одна из самых больших и главных по анатомическому строению мышц – четырехглавая бедренная мышца. Именно этой мышце уделяется особое внимание, когда пациент проходит реабилитацию после травм связочного аппарата колена. То, насколько будет восстановлено ее состояние и функционирование, зависит дальнейшая работа сустава.

Вместе с тем, четырехглавая мышца – это не только один из главных функционирующих элементов, но и индикатор патологических процессов, происходящих в колене. Когда какие-либо симптоматические признаки заболевания колена отсутствуют, четырехглавая мышца начинает атрофироваться и теряет часть своей силы. Эта мышца поддерживает сустав в те моменты, когда из-за травмы сухожилий и связок колено теряет свою стабильность.

Биомеханические процессы

Коленный сустав отличается очень сложной биохимической системой. Когда необходимо провести диагностику травмы колена, изучается характер взаимодействия абсолютно всех частей сустава. Чтобы было более понятно, что представляет собой коленный сустав, основы его анатомического строения можно описать достаточно просто: в колене есть передний, задний, медиальный и латеральный отделы, представляющие собой комплексы из мышц, связок и сухожилий. Благодаря слаженной работе всех отделов колена обеспечивается его стабильность и двигательная активность:

  1. Четырехглавая мышца – это стабилизатор, обеспечивающий разгибательную функцию колена и препятствующий патологическому смещению кости голени.
  2. Медиальный отдел сустава предохраняет его от внешнего влияния ротационных факторов.
  3. Задний отдел колена, в состав которого входят полумембранная мышца и полусухожилие, не дают колену сместиться под влиянием наружных сил.
  4. Мышца, расположенная под коленом, предупреждает мениски от ущемления.
  5. С мениском имеет прочную связь латеральная связка, отвечающая за укрепление колена.
  6. Основное коленное звено – крестообразные связки. Их наличие обеспечивает возможность сгибать и разгибать колено. Передняя связка крестообразного типа поддерживает голень. Если она разрывается, сустав теряет свою стабильность.

Коленная физиология и патофизиология

Костные, хрящевые и мягкие ткани колена, обеспечивающие его двигательную функцию, находятся в тесном взаимодействии. Кости и хрящи постоянно трутся друг об друга. Чтобы не произошло их стирания и травмирования, между всеми составными элементами находится синовиальная жидкость, являющаяся смазкой и амортизатором.

Поверхность всех костных элементов покрывает гиалиновый хрящ. Защитная хрящевая ткань состоит из коллагена, хондроцитов и др. веществ. Есть в хряще также ростковый слой. Когда на колено оказывается чрезмерная нагрузка, хондроциты и ростковый слой уравновешивают степень интенсивности нагрузки, предотвращая разрушение хрящевой ткани. Благодаря наличию коллагена покрытие костных тканей может выдерживать большое давление.

Хондроциты – центры, в которых происходит процесс метаболизма всех веществ, необходимых для поддержания нормального состояния и функционирования хряща колена. Они защищены сетью коллагеновых волокон. Хондроциты выделяют специальные вещества – протеогликаны, основная задача которых заключается в притяжении к себе молекул воды и создании из них основного составляющего вещества костной ткани.

Хондроциты неспособны к регенерации и самостоятельному восстановлению. Постепенно, когда человек сначала взрослеет, потом в его организме начинают происходить физиологические изменения, связанные со старением, изнашиваются и хондроциты. В связи с этим меняется структура защитного хрящевого слоя костных элементов сустава, в результате чего сустав не может выдерживать прежней степени нагрузки.

Данный процесс постепенного разрушения защитного слоя имеет физиологически схожие черты с получением механической травмы колена. Если для разрыва связки или мышцы сустава требуется сильный удар или внезапная, чрезмерная нагрузка, то у людей пожилого возраста, когда изнашивается хрящевой слой костных частей колена, травма может случиться внезапно, без предрасполагающих к ней факторов.

Есть в травматологии понятие «косвенная травма» – человек внезапно остановился в тот момент, когда колено выполняло вращательное движение, при этом надколенник частично вывихнулся. Сопровождается такое непрямое повреждение разрывом хрящевой ткани, срезом края надколенника.

Повреждение хрящевой ткани возникает вследствие того, что связки и сухожилия (по причине возрастных изменений в организме) теряют коллаген и становятся патологически растянутыми. Когда связки перестают выполнять стабилизирующую функцию, колено постепенно теряет стабильность. Капсула сустава растягивается и оказывает давление на стенки кровеносных сосудов. По этой причине нарушается процесс метаболизма, хрящ не получает необходимое количество питательных элементов. Когда хрящ не может больше выдерживать оказываемую на него нагрузку, на его поверхности появляются микроскопические трещины. Следующий этап данного патологического процесса – разрушение волокон коллагена. На костной ткани начинают образовываться некротические очаги.

Отмерший костный материал отшелушивается, и его микроскопические частицы попадают в полость сустава. Как итог данных изменений – хондроциты больше не могут синтезировать вещества, необходимые для поддержания нормального состояния и полноценного функционирования сустава. Постепенный процесс разрушения происходит не только в хрящевой ткани, но и на костных элементах колена.

Таким образом, анатомические особенности колена и биохимические процессы находятся в тесном взаимодействии и влияют друг на друга. Зная о том, как каждая часть сустава функционирует отдельно и в связке с остальными элементами, можно подобрать эффективную терапию при лечении различных травм колена. Самые действенные и щадящие методики по лечению колена подберут опытные специалисты Центра спортивной травматологии и восстановительной медицины.


Comments are closed.