Общая характеристика суставов и их классификация.

Классификацию суставов можно проводить по следующим принципам: 1) по числу суставных поверхностей, 2) по форме суставных поверхностей и 3) по функции.

По числу суставных поверхностей разли­чают:

1. Простой сустав, имеющий только 2 суставных поверх­ности, например межфаланговые суставы.

2. Сложный сустав, имеющий более двух сочленовных поверхностей, например локтевой сустав. Сложный сустав состоит из не­скольких простых сочленений, в которых движения могут совершаться отдельно. Наличие в сложном суставе нескольких сочленений обусловли­вает общность их связок.

3. Комплексный сустав, содержащий внутри суставной сумки внутрисуставной хрящ, который разделяет сустав на две камеры (двух­камерный сустав). Деление на камеры происходит или пол­ностью, если внутрисуставной хрящ имеет форму диска (например, в височ­но-нижнечелюстном сочленении) или неполностью, если хрящ приобретает форму полулунного мениска (например, в коленном суставе).

4. Комбинированный сустав представляет комбинацию нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно друг от друга, но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальное и дистальное лучелоктевые сочлене­ния и др. Так как комбинированный сустав представляет функциональное сочетание двух или более анатомически отдельных сочленений, то этим он отличается от сложного и комплексного суставов, каждый из которых, бу­дучи анатомически единым, слагается из функционально различных соеди­нений.

По форме и по функции классификация проводится следующим образом.

Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения. Количество же осей, вокруг которых происходят движения в данном суставе, зависят от формы его сочленовных поверхностей. Так, например, цилиндрическая форма сустава позволяет производить движение лишь вокруг одной оси вращения. При этом направление данной оси будет совпадать с осью расположения самого цилиндра: если цилиндрическая головка стоит вертикально, то и движение совершается по вертикальной оси (цилиндрический сустав); если же цилиндрическая головка лежит горизонтально, то и движение будет совершаться по одной из горизонтальных осей, совпадающих с осью расположения головки, - например, фронтальной (блоковидный сустав).

В противоположность этому шаровидная форма головки дает возмож­ность производить вращение вокруг множества осей, совпадающих с радиусами шара (шаровидный сустав) (рис. 5).

Следовательно между числом осей и формой сочленовных поверхно­стей имеется полное соответствие: форма суставных поверхностей определяет характер движений сустава и, наоборот, характер движений данного сочле­нения обусловливает его форму (П. Ф. Лесгафт).

 

Формы суставов.

Степень подвижности в том или ином суставе за­висит от особенностей его строения. Суставы принято классифицировать по их форме (рис. 5).

 

Рис. 5. Различные формы суставов (схема)

1 - шаровидный, 2 - эллипсовидный, 3 - седловидный, 4 -блоковидный, 5 - цилиндрический, 6 - плоский сустав.

 

Шаровидные суставы являются наиболее подвижными. Они име­ют бесконечное количество осей вращения, проходящих через центр головки кости, среди которых обычно выделяют три взаимно пер­пендикулярные: 1) поперечную, или фронтальную, 2) переднезаднюю, или сагиттальную, и 3) вертикальную, или продольную.

Вокруг поперечной оси в области конечностей возможно сгибание и разгибание, в области туловища и головы - наклоны вперед и назад; вокруг переднезадней оси в области конечностей - отведение и при­ведение, в области туловища головы — наклоны и сторону; вокруг вертикальной оси в области конечностей — поворот внутрь и поворот наружу (пронация и супинация), в области туловища и головы — по­вороты в стороны, которые объединяются под общим названием ро­тация (вращение). Кроме того, в шаровидных суставах возможно так и называемое круговое движение (циркумдукция).

Примером шаровидного сустава может служить плечевой сустав.

Не во всех шаровидных суставах можно производить движения вокруг всех трех осей. Например, в пястно-фаланговом суставе воз­можны движения только вокруг поперечной и переднезадней осей, активное же движение вокруг вертикальной оси невозможно ввиду отсутствия необходимых для его выполнения мышц, а также из-за сопротивления связок, укрепляющих суставы.

К суставам со множеством осей вращения принадлежит чашеоб­разный, или ореховидный, сустав, в котором головка кости погружена глубоко в суставную впадину. Движения в нем совершаются как и в шаровидном суставе, однако размах их значительно меньше. Приме­ром чашеобразного сустава является тазобедренный сустав.

Эллипсовидные суставы имеют две оси вращения — поперечную и переднезаднюю. В них возможны сгибание и разгибание, приведе­ние и отведение, а также круговое движение. Повороты внутрь или наружу невозможны. В некоторых суставах, например в лучезапястном, можно пассивно произвести небольшую ротацию, используя эластические свойства суставного хряща.

Седловидные суставы также принадлежат к двухосным. Сустав­ная поверхность сочленяющихся в них костей несколько напоми­нает форму седла. В этих суставах возможно помимо приведения, отведения, сгибания и разгибания также круговое движение. При­мером седловидного сустава является запястно-пястный сустав большого пальца кисти. Говоря об этом суставе, вместо терминов «сгибание» и «разгибание» употребляют «противопоставление и «отставление» (оппозиция и репозиция). К двухосным сустава от­носят еще мыщелковый сустав, имеющий промежуточную форму эллипсовидного и блоковидного суставов. Примером может слу­жить коленный сустав.

Блоковидные и цилиндрические суставы относятся к одноосным суставам. Блоковидные суставы в чистом виде находятся, например, между фалангами пальцев. В блоковидных суставах одна фронталь­ная ось вращения, вокруг которой возможны сгибание и разгибание. Цилиндрические суставы напоминают по форме суставной поверх­ности отрезок цилиндра. В этих суставах возможны повороты вокруг вертикальной оси внутрь и наружу (лучелоктевой сустав) или напра­во и налево (атлантоосевой сустав).

Плоские суставы характеризуются тем, что их суставные поверх­ности представляют собой отрезки шара с большим радиусом и не­значительной кривизной.) Движения в этих суставах могут заклю­чаться лишь в небольшом скольжении одной суставной поверхности относительно другой. Они происходят отчасти и за счет деформации суставных хрящей. Примером плоских суставов являются соедине­ния многих костей запястья или костей предплюсны друг с другом.

Есть суставы, в которых движения тесно связаны между собой. Например, движение в одном височно-нижнечелюстном суставе невозможно без одновременного движения и в другом суставе. Та­кие два сустава объединяются под общим названием комбинирован­ный сустав.

Суставы, внутри которых имеются суставные диски, по сути дела, состоят из двух суставов и носят название двухкамерных (например, грудино-ключичный и височно-нижнечелюстной суставы).

Степень подвижности в суставах зависит от соответствия сочле­няющихся поверхностей (по величине их площадей). Чем это соот­ветствие больше, тем подвижность в суставе меньше, и наоборот. Например, суставная поверхность головки плечевой кости значи­тельно больше, чем поверхность суставной впадины лопатки. В свя­зи с этим плечевой сустав является одним из наиболее подвижных. В суставах плоской формы (например, в суставах между клиновидны­ми костями предплюсны) сочленяющиеся поверхности полностью соответствуют друг другу, поэтому подвижность в них ничтожна.

Таким образом, степень подвижности и соединениях костей за­висит от особенностей строения этих соединений. Она неодинако­ва у людей различного возраста, пола, индивидуальных особенно­стей и степени тренированности. У женщин подвижность в сред­нем больше, чем у мужчин; у лиц молодого возраста больше, чем у лиц старшего возраста; у тренированных (особенно в упражнениях «на гибкость») больше, чем у нетренированных. На величину под­вижности оказывает влияние степень растяжимости тех мышц, которые находятся на стороне, противоположной движению, а также сила мышц, производящих данное движение. Чем эластич­нее первые и сильнее вторые, тем амплитуда движения в данном суставе больше, и наоборот. На величину подвижности влияет также окружающая температура. В холодном помещении движе­ния имеют обычно меньший размах, чем в теплом. Даже время дня оказывает влияние на величину подвижности звеньев тела: утром она меньше, чем вечером.

 

Биомеханика суставов.

В организме живого человека суставы играют тройную роль: 1) они содействуют сохранению положения тела; 2) участвуют в пере­мещении частей тела в отношении друг друга и 3) являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.

Эта работа суставов тесно связана с работой мышц. Суставы образуют как бы «раз­рывы» в жестком скелете и являются потенциальным источником слабости и неустойчи­вости скелета при сохранении им вертикального положения и прямохождении. Этот недостаток восполняют мышцы, которые даже в покойном состоянии укрепляют суставы, как тросы радиомачту. Тем более велика роль мышц, как активных органов движения, без которых сустав как пассивный орган движения не может действовать.

 

Рис. 6. Виды синовиальных соединений суставов, различных по форме и по числу взаимно перпендикулярных осей вращения:

1 - шаровидный (плечевой), трехосный; 2 - ореховидный (тазобедренный), трехосный; 3 - эллипсовидный (лучезапястный), двухосный; 4 - седловидный (запястно-пястный 1-го пальца кисти), двухосный; 5 - блоковидный (межфаланговый), одноосный; 5а - сложный (локтевой), состоящий из трех суставов (а - плече-лучевой, шаровидный, б - плечелоктевой, блоковидный, одноосный, в - проксимальный лучелоктевой, цилиндрический, одноосный); 6 - комбинированные (проксимальный и дистальный лучелоктевые), цилиндрические одноосные; 7 - плоские (между костями предплюсны: а - ладьевидная кость, б - медиальная клиновидная кость; в - промежуточная клиновидная кость, г - латеральная клиновидная кость, д - кубовидная кость, е - плюсневые кости); 8 - винтообразный (голеностопный), одноосный (практически функционирует как блоковидный).

 

 

Так как в процессе эволюции условия для мышечной деятельности были различными, то и получились сочленения различной формы и функции. По форме суставные поверхности могут рассматриваться как отрезки геометри­ческих тел вращения: цилиндра, вращающегося вокруг одной оси; эллипса, вращающегося вокруг двух осей, и шара — вокруг 3 и более осей. В суста­вах движения совершаются вокруг трех главных осей. Различаются следующие виды движений в суставах: 1. Движение вокруг фронтальной (горизонтальной) оси - сгиба­ние, т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание, т. е, увеличение этого угла (рис. 6).

Движения вокруг сагиттальной (горизонтальной) оси — приве­дение (аддукция), т. е. приближение к срединной плоскости, и отведе­ние (абдукция), т. е. удаление от нее.

Движения вокруг вертикальной оси, т. е. вращение кнутри и кнаружи или направо и налево.

Круговое движение (циркумдукция), при котором совер­шается переход с одной оси на другую, причем один конец кости описывает круг, а вся кость - фигуру конуса.

Возможны и скользящие движения суставных поверхностей, а также удаление их друг от друга, как это, например, наблюдается при растягива­нии пальцев.

В суставах, имеющих несколько осей вращения, движения часто происходят не изолированно, вокруг какой-либо одной оси, а одновременно по двум или трем осям, сочетаясь в различных комбинациях. Например, отведение в плечевом суставе, вокруг сагиттальной оси, сочетается со сгибанием сустава по фронтальной оси. Обычно это не замечается. Однако при некоторых заболеваниях суставов или нарушении функции мышц такие сочетанные движения расчленяются и производятся раздельно. Так, при нарушении функции, обслуживающей этот сустав, больной, для того чтобы отвести руку, должен ее предварительно согнуть.

Характер движения в суставах обусловливается формой суставных поверхностей. Объем движения в суставах зависит от разности в величине сочленяющихся поверхностей. Если, например, суставная ямка представ­ляет по своему протяжению дугу в 140°, а головка в 210°, то дуга движения будет равна 70°. Чем больше разность по протяжению суставных поверх­ностей, тем больше дуга (объем) движения, и наоборот. Если обе сочленяю­щиеся поверхности равны между собой, то движение отсутствует или очень незначительно. Движения в суставах, кроме уменьшения разности по про­тяжению сочленовных поверхностей, могут ограничиваться еще различного рода тормозами, роль которых выполняют некоторые связки, мышцы, кост­ные выступы и т. п. Так как усиленная физическая (силовая) нагрузка, вызывающая рабочую гипертрофию костей, связок и мышц, приводит к раз­растанию этих образований и ограничению подвижности, то у различных спортсменов замечается различная гибкость суставов в зависимости от вида спорта. Например, плечевой сустав имеет больший объем движений у легко­атлетов и меньший у тяжелоатлетов. Если тормозящие приспособления в суставах развиты особенно сильно, то движения в них резко ограничены. Такие суставы называют тугими.

На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи, увеличиваю­щие количество движений. Так, в височно-нижнечелюстном сочленении, относящемся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, бла­годаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода дви­жения.