Коленный сустав – это крупное и непростое по своей структуре образование, входящее в опорно-двигательный аппарат человека. Он образован костями, мышечными и нервными волокнами, менисками, связочным аппаратом, сосудистой сетью. Анатомия коленного сустава имеет свои особенности по сравнению с прочими крупными суставами.
Кости
Схема формирования коленного сустава такова, что в ней принимают участие две длинные трубчатые кости – бедренная (дистальная часть) и большеберцовая (проксимальный отдел). Сверху его прикрывает костное образование, имеющее округлую форму. Это – коленная чашечка (пателла), или надколенник.
Бедренная кость
На выпуклой поверхности бедренной кости в области сустава есть два выступа, они имеют форму небольших шариков и носят название мыщелков. Внутренний мыщелок, или медиальный, немного больше, чем наружный, или латеральный. Их передняя часть служит соединением пателлы и бедренной кости. Тыльная и нижняя часть соединяется с соответствующим отделом большеберцовой кости при участии хрящевого образования – полулунного мениска.
Большеберцовая кость
Большая берцовая кость включает также два мыщелка, посредством которых соединяется проксимальной частью с бедренной костью с образованием тибио-феморального сустава. Между мыщелками имеется некоторое возвышение.
Малая берцовая
Данная кость не имеет непосредственного примыкания к колену, однако ее роль заключается в креплении мышечных разгибательных волокон, обеспечивающих движение которое совершает коленный сустав.
Сама эта косточка намного меньше большой берцовой кости, и крепится к ней при помощи связочного аппарата. Ее дистальный отдел участвует в формировании лодыжки.
Коленная чашечка
Это губчатое костное образование, которое имеет одностороннюю выпуклость, обращенную кнаружи от коленного сустава. Устройство его таково, что форма напоминает треугольник, у которого несколько сглажены углы основания, а верхняя часть несколько заострена.
Основная задача надколенника – обеспечение защиты сустава от повреждения и увеличение угла отклонения при движении. Это образование имеет переднюю и заднюю части, а также три границы. Анатомия этого структурного образования такова, что на передней его поверхности есть отверстия для прохождения через них сосудов.
Мышцы
Все мышцы, которые находятся поблизости от коленного сустава, делятся на сгибательные и разгибательные. К мышцам, которые сгибают бедро, относится мощная четырехглавая мышца и портняжная. Они проходят по передней поверхности. По тыльной части проходят мышцы-разгибатели – двухглавая, полусухожильная и полуперепончатая.
Четырехглавая
Четырехглавая мышца состоит из четырех частей, каждая из которых имеет отдельное название – прямая, латеральная, промежуточная и медиальная широкая мышца. В ее функцию входит разгибательное движение, которое совершает коленный сустав во время сгибания бедра.
Прямая мышца берет начало от подвздошной кости, проходит по передней поверхности вниз по бедру, и внизу соединяется с остальными. Это очень сильный сгибатель таза по отношению к бедру.
Широкие мышцы начинаются от передней и боковых поверхностей кости бедра. Все головки четырехглавой мышцы крепятся к чашечке. Промежуточная мышца присоединяется и к капсуле коленного сустава.
Портняжная
Анатомия этой мышцы имеет свои особенности. Это одна из самых длинных образований из мышечных волокон в человеческом теле. Она берет начало от передней части подвздошной кости, огибает спереди тазобедренный сустав, идет вниз по передней, а затем и по тыльной поверхности бедра, обходя коленный сустав с внутренней стороны.
Портняжная мышца сгибает бедро и голень. При этом бедро она супинирует, а голень пронирует.
Тонкая мышца
Берет начало от нижней части лобковой кости, идет вниз, и крепится к бугристости большеберцовой кости. Колено она огибает сзади, отвечает за приведение бедра, и сгибание коленного сустава.
Большая приводящая мышца
Одна из самых мощных приводящих мышц. Она проходит от передней части седалищной кости и ее бугра, а второй частью прикрепляется к шероховатой линии бедренной кости и внутреннему ее надмыщелку.
В ее функциональные обязанности входит приведение и разгибание бедра или таза по отношению к бедренной кости.
Двуглавая мышца
Проходит по задней части коленного сустава человека. Она разгибает бедро, сгибает голень, и помогает в ее супинации. Двуглавую мышцу можно прощупать в ямке под коленом.
Полусухожильная и полуперепончатая
Полусухожильная мышца проходит по задней поверхности бедра. Она начинается в районе седалищного бугра, в области коленного сустава находится сзади и изнутри, заканчивается в области бугристости большой берцовой кости. Данная мышца разгибает бедро, сгибает голень и пронирует ее.
Полуперепончатая своими волокнами берет начало от бугра седалищной кости, а заканчивается в районе внутреннего мыщелка. Частично эта мышца присоединяется к подколенной связке и мышце, точнее к ее фасции. Сгибание колена и разгибание бедра проходит при ее участии.
Трехглавая мышца
Идет по тыльной части голени, и двумя своими поверхностными частями образует икроножную мышцу, третья часть расположена более глубоко. Это камбаловидная мышца. Все части переходят в ахиллово сухожилие, и заканчиваются на пяточной кости.
Функцией икроножных мышц является сгибание коленного и голеностопного сустава человека. Внутренняя и наружная головка трехглавой мышцы своими верхними частями образуют ромбовидную подколенную ямку. А сверху и снаружи ее образует двуглавая мышца бедра. Дно образуется капсула коленного сустава. Через эту ямку походят нервно-сосудистый пучок, иннервирующий и питающий голень и стопу.
Подколенная мышца
Это небольшое образование из мышечных волокон, которое прилегает непосредственно к коленному суставу. Она способствует сгибанию и пронации голени человека, при этом оттягивая кзади капсулу, входящую в коленный сустав.
Связки
Схема структурной особенности коленного сустава и его связочного аппарата имеет некоторые отличия от прочих суставных образований. Для прочного соединения костей в суставе существуют связки, которые имеют соединительнотканное строение. По бокам располагается связочный аппарат, который помогает укреплению и стабильности, отличающей коленный сустав, и несколько ограничивает его движение в этом направлении.
Внутри самого коленного сустава имеются крестообразные связки. Они выполняют функцию ограничения движения в направлении спереди назад. Передняя крестообразная связка не позволяет осуществлять соскальзывание большой берцовой кости вперед по отношению к бедру. Задняя – предотвращает избыточное движение тех же костных образований кзади. Благодаря этому сустав остается стабильным.
Мениски
Мениски выполняют амортизационную функцию, распределяют вес тела на весь коленный сустав, увеличивают стабильность колена, осуществляют статическое и динамическое распределение нагрузки. Анатомия менисков в колене имеет определенные особенности. Они имеют вид прокладок с эластичными свойствами, и занимают до 2/3 всей поверхности, образующей коленный сустав между мыщелками бедренной кости и большеберцовым плато.
Их роль заключается также и в обеспечении питания хрящей. Различают внутренний и наружный мениски, которые соединяются посредством поперечной связки коленного сустава. Сам мениск состоит из двух рогов (переднего, заднего) и тела.
Нарушение структуры менисков приводит к выраженной дестабилизации с развитием деструктивных и дегенеративных изменений, которым подвергается коленный сустав.
Капсула сустава
Оболочка, которая формируется из соединительнотканных волокон, или суставная сумка, имеет большое значение. Она герметично прикрывает коленный сустав и предохраняет его от различных повреждений, механического воздействия и возможного разрыва. Ее внутренняя поверхность имеет синовиальную мембрану, а наружная – фиброзную, и это гарантирует данному образованию высокую прочность. Клетки внутренней оболочки продуцируют особую жидкость (синовиальную), выступающую в качестве смазочного вещества.
Благодаря синовиальной сумке, коленный сустав имеет герметичную полость, внутри которой структуры надежно защищены от стирания и изнашивания.
Иннервация
По тыльной поверхности подколенной ямки проходит самый крупный нерв, который относится к данному суставу. Он является ответвлением седалищного нерва, осуществляет иннервацию голени и стопы, подразделяясь на нервы большой и малой берцовых костей.
Коленный сустав под пателлой имеет множественное мелкое разветвление нервных волокон, которое носит название инфрапателлярного пучка.
Сосуды
Наиболее крупный сосудистый пучок проходит по тыльной части колена. Его образует подколенная вена и артерия. Именно они питают и снабжают коленный сустав кислородом, его ткани и структуры, расположенные от колена и ниже.
Схема разветвления артерии, проходящей под коленом такова: она делится на верхние артерии – внутреннюю, латеральную и срединную. Последняя питает синовиальную сумку. Есть также и две нижние ветви этой артерии – наружная и медиальная.
Движение сустава
Коленный сустав отличается высокой степенью подвижности, которую обуславливает его строение. Если измерить ее в цифрах, то активное сгибание в нем составит до 130 градусов, пассивное – дополнительно еще 30 градусов. Максимальное разгибание – до 12 градусов. Получается, что общая подвижность составляет до 170 градусов.
При сгибании коленного сустава коллатеральный связочный аппарат расслабляется, и это позволяет свободно совершать вращение и круговое движение.