В суставах, в зависимости от строения, движения могут совершаться вокруг различных осей. В биомеханике суставов различают следующие оси вращения: фронтальная ось, сагиттальная ось, вертикальная ось.

Вокруг фронтальной оси выполняется сгибание и разгибание. При сгибании (flexio) одна кость движется относительно другой кости вокруг оси в таком направлении, что происходит уменьшение угла между сочленяющимися костями. Во время разгибания (extensio) движения костей сустава происходят в обратном направлении, при этом угол между суставообразующими костями увеличивается.

Вокруг сагиттальной оси осуществляется приведение и отведение (сагиттальная ось проходит через центр сустава спереди назад). В случае приведения (adductio) одна из сочленяющихся костей приближается к срединной плоскости, при отведении (abductio) – удаляется от нее.

Вокруг вертикальной оси возможны вращательные движения. При этом кость вращается (rotacio) вокруг своей продольной оси в ту или иную сторону (кнутри или кнаружи). Круговое движение (circumductio) – это последовательное движение вокруг всех осей, при котором свободный конец конечности (или кости) описывает окружность.

Объем (размах) движений в суставах зависит от разности угловых величин (выражают в угловых градусах) сочленяющихся поверхностей. Чем больше эта разность, тем больше объем движения в суставе. При равных протяженностях суставных поверхностей объем движений в суставах незначителен. На величину объема движений в суставах влияет количество связок, их расположение; расположение мышц, окружающих сустав, костные образования, расположенные рядом с суставом.

Классификация суставов

Суставы отличаются друг от друга числом суставных поверхностей:

1) простые суставы (art. simplex) – образованы двумя суставными поверхностями;

2) сложные суставы (art. composita) – образованы тремя и более суставными поверхностями.

Кроме того, выделяют:

– комплексные суставы (art. complexa) – если между сочленяющимися суставными поверхностями имеется диск или мениск;

– комбинированные суставы (art. combinata) – представлены двумя анатомически изолированными суставами, действующими совместно.

Суставные поверхности напоминают отрезки различных геометрических фигур: цилиндр, эллипс, шар. Соответственно этому суставы различают по форме: цилиндрический, эллипсовидный и шаровидный. Бывают разновидности вышеназванных форм суставов.

Форма суставных поверхностей определяет количество осей, вокруг которых происходит движение в суставах. Цилиндрический сустав позволяет производить движение вокруг одной оси, эллипсовидный – вокруг двух осей, а шаровидный сустав позволяет осуществлять движение вокруг трех осей, а также круговые движения. Так как между формами суставных поверхностей и числом осей, вокруг которых возможно движение в суставе, имеется прямая зависимость, то на этой основе существует биомеханическая (анатомо-физиологическая) классификация суставов:

1) суставы с одной осью движения (одноосные);

2) суставы с двумя осями движения (двухосные);

Суставы со многими осями движения, из которых три основные (многоосные).

Одноосные суставы. Цилиндрический сустав (art. trochoidea) – выпуклая суставная поверхность имеет вид цилиндра, другая суставная поверхность имеет суставную впадину такой же формы. Ось сустава совпадает с продольной осью сочленяющихся костей (сочленение 1-го позвонка с зубом 2-го позвонка). Блоковидный сустав (art. ginglimus) – на выпуклой суставной цилиндрической поверхности есть костный гребешок, а на другой суставной поверхности – в суставной впадине есть направляющая бороздка. Блоковидная суставная поверхность располагается поперечно длиннику костей, образующих сустав. Движения в блоковидном суставе происходят вокруг фронтальной оси – сгибание и разгибание (межфаланговые суставы). Винтообразный сустав – разновидность блоковидного сустава. В нем направляющий гребешок и бороздка суставных поверхностей расположены под углом к оси вращения (локтевой сустав).

Двухосные суставы. Эллипсоидный сустав (art. ellpsoidea) – суставные поверхности представляют собой отрезки эллипса в виде головки и соответствующей ей ямки. Движение в суставе возможно вокруг двух взаимно перпендикулярных осей – вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, а приведение и отведение – вокруг сагиттальной оси (лучезапястный сустав). Седловидный сустав (art. sellaris) – образован суставными поверхностями седловидной формы, выпуклость одной суставной поверхности соответствует вогнутости другой поверхности. Движения могут осуществляться в двух взаимно перпендикулярных осях, аналогично эллипсоидному суставу (сустав между пястной костью 1 пальца кисти и костью-трапецией запястья). Мыщелковый сустав (art. bicondylaris) – выпуклая суставная поверхность, находится на округлом отростке кости – мыщелке. Сустав представляет переходную форму от блоковидного к эллипсоидному суставу. В мыщелковом суставе две суставные головки, а в эллипсоидном – одна. Движения в мыщелковом суставе возможны вокруг двух осей – вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, вокруг вертикальной оси – вращение (коленный сустав).

Многоосные суставы. Шаровидный сустав (art. spheroidea) – выпуклая суставная поверхность называется головкой и имеет форму шара, вогнутая суставная поверхность имеет вид впадины, соответствующей головке. Движения в шаровидном суставе могут совершаться в большом объеме вокруг трех и более осей (плечевой сустав). Чашеобразный сустав (art. cotylica) – разновидность шаровидного сустава. В этом суставе вогнутая поверхность охватывает головку больше, чем наполовину. Разность угловых размеров суставных поверхностей головки и впадины невелики (меньше, чем у шаровидного сустава, у которого суставная впадина имеет меньшие размеры, чем головка), поэтому объем движений в чашеобразном суставе ограничен (тазобедренный сустав). Плоский сустав (art. plana) – имеет слабо изогнутые суставные поверхности, и напоминают отрезки шара большого диаметра. Движения в суставе могут осуществляться вокруг трех осей, но их объем ограничен из–за незначительной разницы в размерах суставных поверхностей и незначительной разницы кривизны этих поверхностей (межпозвонковые суставы). Амфиартрозы, amphyartrosis (тугие суставы) – плоские, имеют практически конгруэнтные суставные поверхности, туго натянутую капсулу и очень крепкие связки. Движения крайне незначительны, носят скользящий характер (крестцово–подвздошное сочленение).

Частная артрология

Соединения костей черепа

Кости черепа в большинстве случаев соединяются друг с другом при помощи непрерывных соединений: швы, sutura serrata – зубчатыми (венечный, сагиттальный, лямбдовидный) и чешуйчатыми – squamosa ( соединяются кости крыши черепа), и плоскими – plana – кости лицевого черепа; посредством хрящей – кости основания черепа (временные и постоянные синхондрозы). Только нижняя челюсть образует с височной костью парный сустав.

Височно-нижнечелюстной сустав (art. temporomandibularis) – Рис. 2

Рис. 2. Височно–нижнечелюстной сустав. Вид снаружи. Сустав вскрыт сагиттальным разрезом: 1 – мыщелковый отросток нижней челюсти, 2 – внутрисуставной диск, 3 – нижнечелюстная ямка, 4 – суставной бугорок, 5 – латеральная крыловидная мышца, 6 – медиальная крыловидная мышца.

Классификация. С устав является комплексным и комбинированным одновременно. По форме он эллипсовидный (мыщелковый). Двухосный.

Строение. Суставными поверхностями служат головка нижней челюсти и нижнечелюстная ямка височной кости. Капсула охватывает шейку нижней челюсти и нижнечелюстную ямку височной кости. Сустав укрепляется связками, главной из которых считается боковая, lig. laterale. За пределами сустава располагаются две связки: клиновидно-нижнечелюстная и шиловидно-нижнечелюстная. Конгруэнтность суставных поверхностей обеспечивается суставным диском, который делит суставную полость на два этажа.

Функции. В суставе возможны следующие движения: опускание и поднимание нижней челюсти (открывание и закрывание рта) – вокруг фронтальной оси; движение нижней челюсти вправо и влево – вокруг вертикальной оси; дополнительное движение – смещение нижней челюсти вперед (выдвижение) и назад.

Соединения костей туловища

Соединения позвонков – (рис. 3). В позвоночном столбе анатомические части позвонков (тело, дуга, отростки) соединяются всеми видами соединений, представленными в классификации.

Рис. 3. Позвонки и их соединении,.вид сбок: 1 – фибриозное кольцо; 2 – межпозвоночное отверстие; 3 – межостистая связка; 4 – надостистая связка; 5 – желтая связка; 6 – остистый отросток; 7 – позвоночный канал; 8 – передняя продольная связка; 9 – задняя продольная связка, 10 – пульпозное ядро; 11 – тело позвонка.

Тела соседних позвонков соединяются посредством межпозвоночных дисков, discus intervertebralis. Межпозвоночный диск состоит из центральной и периферической частей. Периферическая часть представлена соединительной тканью, волокна которой образуют фиброзное кольцо, anulus fibrosus. Центральная часть диска состоит из эластического вещества, получившего название студенистого ядра, nucleus pulposus (хрящ). С помощью волокон фиброзного кольца соседние позвонки соединяются друг с другом, а студенистое ядро выполняет роль амортизатора. При отсутствии студенистого ядра внутри диска образуется щель, что позволяет отнести данное соединение тел позвонков к полусуставам (симфизам). Соединение тел позвонков укрепляется двумя продольными связками, ligg. longitudinalia – передней и задней. Между дугами и отростками позвонков (остистыми и поперечными) также располагается комплекс связок, укрепляющих их соединение: желтые, меж- и надостистые, межпоперечные (ligg. flava, inter- et supraspinalia, intertransversaria).

Дугоотростчатые (или межпозвонковые) суставы (artt. zygapophysiales) – рис. 3.

Классификация. О тносятся к комбинированным, плоским, многоосным.

Строение. Образуются суставными отростками смежных позвонков. Капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей. Укрепляются комплексом связок между телами, дугами, отростками позвонков (см. выше).

Функции. Движения ограничены в объеме между отдельно взятыми позвонками, однако в целом позвоночный столб достаточно подвижен: вокруг фронтальной оси – сгибание вперед и разгибание назад; вокруг сагиттальной оси – наклоны вправо и влево; вокруг вертикальной оси – повороты (торзио) направо и налево.