Коленный сустав это сложная анатомическая структура – самый крупный и сложно структурированный элемент в организме человека. В большинстве источников указано, что состоит сустав колена из 3 костей, но это ошибочное представление о его анатомии. На самом деле колено включает в себя четыре кости (бедренная, большеберцовая, малоберцовая, надколенник), большое количество групп мышц и сухожилий. Сустав колена (articulatio genus) изначально описывался как шарнирное соединение, но в реальности все получается значительно сложнее. Нужно рассматривать колено, как три в одном, потому что работа каждой отдельно взятой части сустава происходит самостоятельно.
>>> Уважаемые друзья, по мнению наших читателей эта статья получилась тяжелой для неподготовленного человека. Мы написали новую, которую читать значительно легче! Посмотреть…
Костная анатомическая структура коленного сустава
Бедренная кость
Нижняя часть бедренной кости – это поверхность сустава, она имеет выпуклую форму и выполнена двумя мыщелками, латеральным и медиальным. В большинстве случаев, медиальный мыщелок больше латерального. Переходя одна в другую, передние поверхности мыщелков, образуют место соединения коленной чашечки и бедренной кости – надколенниковую поверхность. Нижняя и задняя их поверхность образуют большеберцовую поверхность и служат для сочленения соответствующих мыщелков с большеберцовой костью, посредством хрящевой прокладки, имеющей форму полулуний – мениска. Они служат для углубления поверхности большой берцовой кости в месте соединения с мыщелками бедренной кости. Основное назначение менисков заключается в выполнение роли амортизаторов, ведь они покрывают до 2/3 суставной поверхности, а так же участвуют в питании основного хряща. Мениски делятся на внутренний и наружный. Медиальные и латеральные мениски соединяются, относительно друг друга, поперечной коленной связкой. В мениске определяются 3 основные части: тело, задний и передний рог. К аномалиям развития менисков, которые встречаются достаточно редко, можно отнести латеральный дискоидный мениск, ведущим симптомом которого является «симптом щелкающего колена».
Большая берцовая кость
Трубчатая кость, состоящая из diaphysis и epiphyses. Diaphysis – это тело большеберцовой кости. Eepiphyses – проксимальный (расположенный ближе к бедру) и дистальный (расположенный ближе к стопе) конец кости. Медиальный мыщелок практически всегда больше латерального. Проксимальный отдел расширен в латеральной и медиальной плоскости, образуя два мыщелка с поперечным возвышением между ними. Верхние поверхности мыщелка покрыты хрящевой тканью и, при помощи сухожилий, мышц, соединены с дистальным отделом бедренной кости, формируя при этом tibiofemoral joint (тибио-феморальный сустав).
Малая берцовая кость
Трубчатая кость, проходит параллельно большеберцовой кости и намного тоньше её. Прикрепляется к большой берцовой кости при помощи связок с проксимального конца, дистальный конец образует часть лодыжки. Непосредственно к надколеннику она не примыкает, проксимальный конец ее не имеет мыщелок, но она тоже участвует в формирование коленного сустава, основная функция малой берцовой кости – обеспечение крепления для мышц разгибательного аппарата коленного сустава.
Надколенник
Коленная чашечка представляет собой плоскую, односторонне выпуклую кость. Структурно состоит из плотной губчатой ткани, с сверху, по внешней поверхности, ее покрывает тонкая костная пластиночка, надколенник имеет форму треугольника с закругленными у основания углами и остроконечной верхушкой. Основные функции надколенника – защита передней части коленного сустава и увеличение амплитуды движения нижней конечности. Состоит из передней, задней поверхности и трех границ. Передняя поверхность выпуклая с небольшими отверстиями необходимыми для прохождения кровеносных сосудов. На ней имеются множественные борозды. Покрывает переднюю поверхность коленной чашечки, расширенная часть сухожилия четырехглавой мышцы бедра, которая переходит в связку подколенника.
Мышечная анатомия сустава
Четырехглавая мышца бедра
- Мышца бедра прямая (M.rectus femoris).
- Мышца бедра широкая медиальная (M.vastus medialis).
- Мышца бедра широкая латеральная (M.vastus lateralis).
- Мышца бедра широкая промежуточная (M.vastus intermedius).
Все головки четырехглавой мышцы имеют свое начало, но в области коленного сустава они переходят в общее сухожилье, которое, накрывая надколенник, крепится к бугристости большеберцовой кости.
Подошвенная мышца
Берет свое начало от задней капсулы коленного сустава и латерального мыщелка бедренной кости. Спускается вниз и медиально, на уровне средней трети голени сухожилье подошвенной мышцы срастается с пяточным сухожильем.
Икроножная мышца, латеральная и медиальная головки
Латеральная икроножная мышца начинается с латерального мыщелка бедренной кости, медиальная – с медиального мыщелка. Они ограничивают подколенную ямку снизу. Под сухожильем каждой и головок располагается подсухожильная сумка, соответствующая названию головки икроножной мышцы.
Связки коленного сустава
Разделяются на внутрикапсульные и внекапсульные, соответственно, располагающиеся внутри суставной капсулы и вне полости сустава.
Внекапсульные связки сустава колена
- Связка большеберцовая коллатеральная (Lig. collaterale tibiale). Она начинается от медиального надмыщелка бедренной кости, далее спускается вниз, до верхнего эпифиза большеберцовой кости. На пути следования большеберцовая коллатеральная связка срастается с медиальным мениском и суставной капсулой.
- Связка малоберцовая коллатеральная (Lig. сollaterale fibulare). Начинается от латерального надмыщелка бедренной кости, далее спускается вниз до наружной поверхности малоберцовой кости. Малоберцовая коллатеральная связка, так же, как и tibiale, срастается с суставной капсулой.
- Косая подколенная связка (Lig. popliteum obliquum). Связка проходит от медиального мыщелка большеберцовой кости до латерального мыщелка бедренной кости, отдавая часть пучков в суставную капсулу.
- Дугообразная связка (Lig. popliteum arcuatym). Берет свое начало от латерального мыщелка кости бедра и головки малой берцовой кости и заканчивается на латеральном мыщелке большой берцовой кости. В средних отделах дугообразная связка прикрепляется к косой подколенной связке.
Внутрикапсульные связки коленного сустава
- передняя крестообразная связка (Lig. cruciatum anterius).
- задняя крестообразная связка (Lig. cruciatum рosterius).
- Связки менисков.
Связки менисков подразделяются на:
- поперечная связка колена (Lig. transversum genus). Служит для соединения передней поверхности мыщелков.
- передняя мениско – бедренная связка (Lig. meniscofemorale anterius). Соединяет передний отдел медиального мениска с латеральным мыщелком бедренной кости.
- задняя мениско – бедренная связка (Lig. meniscofemorale posterius). Берет свое начало от заднего отдела латерального мениска и следует до медиального мыщелка бедренной кости.
Кровоснабжение коленного сустава
Кровоснабжение в суставе колена напрямую связана с особенностями образа жизни. Ведя активный, подвижный образ жизни человек увеличивает число мышечных сокращений, улучшая артериальный кровоток, что не дает венозной крови застаиваться. Поскольку снабжение коленного сустава напрямую зависит от общего объёма поступившей в нижнюю конечность крови, то умеренные нагрузки, служат профилактикой целого ряда серьезных заболеваний двигательного аппарата нижней конечности.
Подколенная артерия
Это есть продолжение бедренной артерии и берет свое начало дистальнее приводящего канала. Проходит по дну подколенной ямки, примыкая к поверхности кости бедра, затем к суставной капсуле сустава, в нижнем отделе питает подколенную мышцу. Заканчивается подколенная артерия под краем камбаловидной мышцы.
По ходу артерия делится на ветви несущие кровь к коленному суставу и прилегающим к нему мышцам. К ветвям подколенной артерии относят:
- Верхняя коленная артерия, латеральная. Проходит над латеральным мыщелком, расходясь на более мелкие коллатерали.
- Верхняя коленная артерия, медиальная. Проходит над медиальным мыщелком, расходясь на более мелкие коллатерали.
- Средняя коленная артерия. Питает капсулу коленного сустава и разветвляется к оболочке синовиальной и крестообразным связкам.
- Нижняя коленная артерия, латеральная. Проходит по всей периферической поверхности коленного сустава, дистальней головки малой берцовой кости, залегает под коллатеральной связкой большой берцовой кости.
- Нижняя коленная артерия, медиальная. Проходит по медиальной периферии коленного сустава, залегая под коллатеральной связкой большой берцовой кости.
Подколенная вена
Образуется путем слияния задней и передней большеберцовой вен, малой скрытой вены, которые проходя по голени, собирают кровь от мышц и костей области коленного сустава.
- Большая подкожная вена. Поднимаясь по направлению поверхности голени от стопы, собирает коллатеральные ветви, направляющиеся от кожи, и впадает в большую бедренную вену.
- Малая подкожная вена. Начинается от тыла стопы, поднимается по задней поверхности голени до подколенной ямки, там происходит слияние и образовывается подколенная вена.
Нервная периферическая иннервация коленного сустава
Периферический нерв, выполняющий иннервацию коленного сустава, является ветвью седалищного нерва. В области колена, на уровне верхнего угла подколенной ямки, происходит его разветвление на нерв большой берцовой кости и общий нерв малоберцовой кости. Эти ветви несут нервные волокна к мышцам, сухожильям, внутриполостным и внеполосным системам коленного сустава. В области подколенной чашечки образуется инфрапателлярный пучок, скопление большого количества нервных окончаний подкожно.
Синовиальная оболочка
Внутренний слой сумки колена, самый обширный из всех возможных в организме человека. Простирается от передней стороны бедренной кости до линии суставных хрящей.
Суставная капсула
Герметично закрывающая полость коленного сустава соединительная ткань называется суставной сумкой. Крепление ее происходит к: во-первых, бедренной кости, во-вторых, большой берцовой кости, в-третьих, к надколеннику. Поскольку в коленном суставе прилегание костных структур не является плотным, то в суставной капсуле образуются так называемая щель, или иначе говоря, суставная полость. В норме в полости сустава должно находиться небольшое количество серозной жидкости. Данная жидкость необходима для нормального функционирования колена, работая одновременно как смазка, увлажнитель и питательная среда.
Биологическая механика коленного сустава сравнима с работой петель дверного проема, с добавлением функции выдвижения вперед. В дополнении к этому на сустав колена возлагается нагрузка всей массы тела.
Основным аспектом для полноценной работы коленного аппарата является контроль массы тела, и ведение активного образа жизни. Оптимальными нагрузками для лиц любого возраста являются пешие прогулки по 20 – 30 минут со скоростью 5 – 6 км в час. Если у человека нет возможности ежедневно ходить пешком, то самым лучшим вариантом для замены такого рода нагрузок станет тренажер без ударных нагрузок на колени. К таким тренировочным средствам можно отнести велотренажеры и электромагнитные эллипсоиды.