Анатомия коленного сустава: строение и частые болезни

Суставы человека – это подвижные соединения двух и более костей. Именно благодаря им человек может передвигаться и выполнять различные действия. Они объединяют кости в единое целое, формируя скелет. Практически у всех суставов одинаковая анатомия, отличаются они только по форме и выполняемым движениям.

Что это?

Артроз – это хроническое дегенеративное заболевание суставов, которое выражается в их разрушении (рис. 1). При этом повреждаются все структуры сочленения сустава – хрящевые, костные, соединительнотканные (связки и суставная сумка). Недуг распространенный: от него страдают от 6–7 до 10–15% населения разных стран. Так, на территории бывшего СССР от артроза страдают 6-7% населения, а в США артрозом болеют 32,5 млн взрослых людей. Чаще всего в этот процент попадают люди старше 45 лет, но встречаются пациенты и моложе.

Биомеханика коленного сустава

Сочленение колена выполняет следующие функции:

  1. Сгибание голени;
  2. разгибание голени;
  3. внутренняя, наружная ротация голени по отношению к бедру.

В роли главных сгибателей выступают мышечные волокна, ограничивающие подколенную ямку с боков. В качестве дополнительных сгибателей выступают портняжная, грациозная, медиальная часть икроножной мышцы и латеральная, подколенная ее части снаружи.

Большеберцовая кость способна осуществлять ротационные движения на бедренной кости:

  • Наружу 400;
  • внутрь 300.

Сколько суставов у человека?

Суставов у человека свыше 180 штук. Существуют такие виды суставов, в зависимости от части тела:

  • височно-нижнечелюстные;
  • соединения кисти и стопы;
  • запястные;
  • локтевые;
  • подмышечные;
  • позвоночные;
  • грудные;
  • тазобедренные;
  • крестцовые;
  • коленные.

В таблице количество суставных соединений в зависимости от части тела.

Часть тела Приблизительное количество штук
Позвоночник 147
Грудная клетка 24
Верхние конечности 43
Нижние конечности 44
Область таза 15

Классификация проводится по таким признакам:

  • форма;
  • число суставных поверхностей;
  • функции.

По числу суставных поверхностей бывают простые, сложные, комплексные и комбинированные. Первые образуются из поверхностей двух костей, примером является межфаланговый сустав. Сложные являются соединениями из трех и более суставных поверхностей, например, локтевой, плечевой, лучевой.

В отличие от сложного, комбинированный отличается тем, что состоит из нескольких отдельных суставов, которые выполняют одну функцию. Примером может стать лучелоктевой или височно-нижнечелюстной.

Комплексный является двухкамерным, поскольку имеет внутрисуставный хрящ, который разделяет его на две камеры. Таким является коленный.

По форме сочленения бывают такие:

  • Цилиндрические. Внешне они похожи на цилиндр. Примером является лучелоктевой.
  • Блоковидные. Головка выглядит как цилиндр, снизу которого есть гребень, расположенный под углом 90˚. Под нее есть впадина в другой кости. Примером является голеностоп.
  • Винтообразные. Это разновидность блоковидных. Отличием является спиралеобразное расположение бороздки. Это плечелоктевой сустав.
  • Мыщелковые. Это коленный и височно-нижнечелюстной сустав. Суставная головка расположена на костном выступе.
  • Эллипсоидные. Суставная головка и впадина яйцевидной формы. Примером является пястнофаланговый сустав.
  • Седловидные. Суставные поверхности в форме седла, они располагаются перпендикулярно друг другу. Седловидным является запястно-пястное сочленение большого пальца.
  • Шаровидные. Суставная головка в виде шара, впадина – выемка, подходящая по размеру. Пример этого вида – плечевой.
  • Чашеобразные. Это разновидность шаровидных. Движения возможно во всех трех осях. Это тазобедренное сочленение.
  • Плоские. Это суставы с незначительной амплитудой движения. К этому виду можно отнести сочленения между позвонками.

Есть еще разновидности в зависимости от подвижности. Выделяют синартрозы (фиксированные суставные соединения), амфиартрозы (частично подвижные) и диартрозы (подвижные). Большинство сочленений костей у людей являются подвижными.

Анатомия связок коленного сустава

Как и любой другой сустав, коленный сустав заключен в суставную капсулу – защитную соединительнотканную оболочку, которая крепится к краям костей, образующих сустав. Внутри суставной капсулы и за ее пределами расположены связки коленного сустава – плотные соединительнотканные образования, удерживающие кости в определенном положении относительно друг друга.

Анатомия связки коленного сустава такова, что те связки, что расположенны за пределами суставной капсулы, называются внекапсульными. Это:

  1. Большеберцовая коллатеральная связка – следует от внутреннего края бедренной кости по поверхности суставной капсулы на внутреннюю поверхность эпифиза (концевого отдела) большеберцовой кости.
  2. Малоберцовая коллатеральная связка – соединяет наружные поверхности головок бедренной и малоберцовой кости.

    Эти две связки предотвращают излишнее скольжение бедренной и большеберцовой кости относительно друг друга в направлении из стороны в сторону.

  3. Собственно связка надколенника и 2 поддерживающие связки надколенника – латеральная и медиальная –являются частью сухожилия четырехглавой мышцы бедра и поддерживают надколенник в нужном положении.
  4. Косая и дугообразные подколенные связки поддерживают капсулу коленного сустава сзади.
Анатомия связок коленного сустава

Связки, расположенные в пределах капсулы коленного сустава – это внутрикапсульные связки. К ним относятся передняя и задняя крестообразные связки. Они соединяют суставные поверхности бедренной и большеберцовой костей, перекрещиваясь друг с другом, прямо в полости сустава. Они укрепляют коленный сустав и не дают голени чрезмерно смещаться вперед или назад.

Читайте также:  Флегмона глазницы — фото, лечение, причины, симптомы

Также к связкам коленного сустава относятся уже упомянутая поперечная связка колена, соединяющая медиальный и латеральный мениски, а также передняя и задняя менискобедренные связки, соединяющие мениски с бедренной костью.

Связки коленного сустава

Коленный сустав поддерживается связками, которые обычно делят на две группы:

  • внекапсульные (связки, находящиеся вне полости сустава);
  • внутрикапсульные (связки внутри сустава).

К внешним связкам можно отнести:

Связки коленного сустава
  • Большеберцовая коллатеральная связка, которая начинается от медиального мыщелка бедренной кости и направляется вниз, срастаясь с суставной капсулой и медиальным мениском, достигая проксимального эпифиза большеберцовой кости;
  • Малоберцовая коллатеральная связка, несколько уже предыдущей, идет от латерального надмыщелка бедра вниз и прикрепляется к латеральной поверхности головки малоберцовой кости.
  • Связка надколенника. По сути, связка надколенника это продолжение сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Сухожилие этой мышцы подходит к надколеннику, охватывает его со всех сторон, и продолжается вниз, достигая большеберцовой кости. Некоторая часть пучков этого сухожилия, которая достигает бугристости большеберцовой кости, называется связкой надколенника.
  • Латеральная и медиальная поддерживающая связка. Это также продолжение сухожилия четырехглавой мышцы, но эти пучки направляются от надколенника к наружному и внутреннему мыщелкам большеберцовой кости.
  • Поддерживающие связки надколенника. Прикрепляются к надмыщелкам бедренной кости. Исходя из названия, эти связки выполняют важную роль, удерживая надколенник в нужном положении.
  • Косая и дугообразная подколенная связка. Косая связка укрепляет задние отделы суставной капсулы и представляет собой часть пучков сухожилия полуперепончатой мышцы. Связка берет свое начало у медиального мыщелка большеберцовой кости к латеральному мыщелку бедренной кости. Дугообразная начинается от внешнего мыщелка бедра и головки малоберцовой кости, прикрепляется к косой подколенной связке и идет дальше к латеральному мыщелку большеберцовой кости.

К внутренним связкам относятся:

  • Крестообразные связки. Сюда стоит отдельно выделить переднюю крестообразную и заднюю крестообразную связки. Передняя крестообразная связка коленного сустава берет свое начало с внутренней поверхности внешнего мыщелка бедра, направляется вперед и медиально прикрепляется на переднем межмыщелковом поле большеберцовой кости. Задняя крестообразная связка, наоборот, берет свое начало на внутренней поверхности внутреннего мыщелка бедра, направляется назад медиально и прикрепляется к заднему межмыщелковому полю большеберцовой кости. Регулярные запредельные движения ногами в коленях могут приводить к разрывам крестообразных связок в них.
  • Есть еще три связки, относящиеся к менискам: поперечная связка колена, передняя и задняя менискобедренная связка.

Симптомы

Нехватка жидкости в коленном суставе проявляет себя по-разному. Конкретный перечень симптомов зависит от диагноза, скорости развития дегенеративных процессов в пораженном суставе. Преимущественно обнаруживаются:

  1. Болевой синдром. Дефицит гиалуроновой кислоты, коллагена, полисахаридов влечет избыточное трение суставных поверхностей. Возникает покалывающая, режущая, жгучая, сдавливающая боль.
  2. Ухудшение общего самочувствия. Больной сустав отражается на всем организме. Обнаруживается повышение температуры тела, слабость, озноб, снижение работоспособности.
  3. Специфические звуки. Недостаток синовии влечет хруст, пощелкивание, скрип.
  4. Ограничение подвижности. Трение суставных поверхностей приводит к постепенному сокращению амплитуды движения из-за боли и отека.
  5. Изменение кожного покрова. Из-за воспалительного процесса кожа над пораженным участком становится отечной и красной.
  6. Разрастание костной ткани. Вероятно появление костных отростков – остеофитов.

Диагностика проблем с коленными суставами

Как проходит диагностика этих заболеваний? Конечно, самое первое, что делает врач – опрашивает пациента и осматривает поврежденный коленный сустав. Кроме того, доктор назначает различные анализы, которые помогут пролить свет и найти причину, поставить диагноз и выбрать необходимое лечение, позволяющее вернуть коленный сустав в нормальное состояние и избежать осложнений.

Вот основные методы обследования:

Диагностика проблем с коленными суставами

Что еще делают при обследовании? Специалист может назначить ультразвуковое исследование, если есть вероятность болезней или повреждений менисков, а также для выявления остеоартроза. Кроме того, при подозрении на хондроматоз проводят МРТ.

Читайте также:  Деформирующий остеоартроз голеностопного сустава

Для справки! Еще один метод обследования, артроскопия, проводится при травме мениска или связок.

Классификация суставов по форме и по функции

Различные хрящевые поверхности, которые работают взаимосвязанно, определяют простоту или сложность строения соединения. Классификация суставов (таблица по анатомии) позволяет провести их деление на простые, сложные, комбинированные, комплексные.

Классификация строения суставов Характеристика Название суставов
Простые Образованы 2 костями Межфаланговый
Сложные Образованы 3 и более костями Локтевые
Комплексные Имеют дополнительно диск или мениск Коленные
Комбинированные Работают в паре, одновременно Височно-нижнечелюстные

Простые – характеризуются наличием двух хрящевых поверхностей, причем образованы они могут быть двумя и более костями. В качестве примера можно привести суставы верхней конечности:

фаланговый и лучезапястный. Первый из них образован двумя костями. Второй – более сложный. Одна из поверхностей лучезапястного сустава имеет основу сразу из трех костей проксимального запястного ряда.

Сложные – образуются из трех и более поверхностей, размещенных в одной капсуле. По сути, это несколько простых суставов, способных работать как вместе, так и отдельно.

Некоторые суставы в своем составе, кроме основных, имеют дополнительные приспособления, такие как диски или мениски. Классификация суставов называет их комплексными.

Диски разделяют полость сустава на две части, образуя тем самым “этажность” соединения. Мениски имеют вид полумесяца. Оба приспособления обеспечивают соответствие прилегающих форм хрящей в суставной сумке относительно друг друга.

Классификация суставов по строению выделяет такое понятие, как комбинированность. Это означает, что два отдельных соединения, являясь самостоятельными, могут работать исключительно вместе.

Классификация суставов по формам достаточно обширна. Каждое соединение эволюционно приспосабливалось, чтобы уменьшить нагрузку и увеличить рабочую силу.

Классификация суставов по форме и по функции
  • Цилиндрический. Имеет единственную ось вращения – продольную. Интересно, что бывают цилиндрические суставы с фиксированным центром, вокруг которого вращается кольцо (атлант-аксис), и наоборот, как в лучелоктевом сочленении.
  • Блоковидный – одноосный сустав. Название является прямо определяющим его строение. Одна поверхность имеет форму гребня, которая сочетается с бороздой второго хряща, образуя при этом замок (межфаланговые суставы).
  • Винтообразный. Один из видов блоковидного соединения. Имеет одну ось и дополнительное винтообразное смещение. Примером является локтевой сустав.
  • Эллипсоидный – вращается по двум осям – вертикальной и сагиттальной. Движение в этом суставе обеспечивает сгибание, разгибание, приведение и отведение (лучезапястное соединение).
  • Мыщелковый. Двухосный сустав. Его форма примечательна сильно выпуклой хрящевой поверхностью с одной стороны и плоской с другой. На последней может наблюдаться небольшое углубление. Самый яркий пример – коленный сустав. Классификация выделяет и другие соединения мыщелковой формы. Например, височно-нижнечелюстной сустав.
  • Седловидный. Образован двумя поверхностями – выгнутой и вогнутой. Образованный сустав способен двигаться по двум осям – фронтальной и сагиттальной. Ярким примером может быть фалангово-пястное соединение большого пальца руки.

Один из самых массивных в организме – тазобедренный сустав. Классификация называет его шаровидным. Он имеет характерную форму. Движение осуществляется по трем возможным осям.

Классификация костей и суставов различает деление их по отделам. Например, пояс нижних или верхних конечностей, череп, позвоночник. Последний состоит из маленьких косточек – позвонков.

Форму суставных поверхностей условно сравнивают с геометрическими телами (шар, эллипс, цилиндр и т.д.). Поэтому их классифицируют по форме и различают следующие суставы:

Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения. По количеству осей выделяют одноосные, двухосные и многоосные суставы.

Количество же осей, вокруг которых происходят движения в данном суставе, зависит от формы его сочленовных поверхностей. Так, например, цилиндрическая форма сустава позволяет производить движение лишь вокруг одной оси вращения, эллипсовидная – вокруг двух, а шаровидная форма головки – вокруг множества осей, совпадающих с диаметром шара.

Поэтому, по форме и числу осей можно выделить следующие виды суставов: 1) одноосные – блоковидные, цилиндрические; 2) двуосные – эллипсовидные, мыщелковые, седловидные;

Элементы колена

Основные, составляющие части колена:

  1. крупные кости с мышцами, формирующие всю структуру коленной области;
  2. мениски, благодаря которым сустав двигается;
  3. нервы и кровеносные сосуды отвечают за чувствительность и реакцию на различные раздражители;
  4. связки с хрящами соединяют кости и мышцы. На эти элементы приходится основная нагрузка коленной области.

Анатомия коленного сустава очень сложная, и делает непростым лечение этого участка в случае различных заболеваний. Чтобы проще разобраться с анатомией этого важного участка скелета, предлагаем рассмотреть строение коленного сустава в картинках, и ознакомиться с каждым составляющим элементом колена отдельно.

Костный участок

Бедренная Выпуклая часть (снизу) представляет собой поверхность сустава (верхняя кость). Снизу кости есть две шарообразных возвышенности, покрытых тканями хряща. Это и есть суставная плоскость
Большая берцовая Трубчатая структура, находится у самой стопы (нижняя кость)
Надколенник Округлая косточка, находится спереди колена.
Бедренные мыщелки Размещены внизу бедренной плоскости. Отличаются шарообразной формой, соприкасаются с большой берцовой костью
Читайте также:  Бурсите или воспалении суставной сумки коленного сустава

Анатомия строения коленного сустава такова, что составляющие его кости покрыты хрящами. Ткань хрящей предназначена для того, чтобы уменьшить нагрузки на ткани костей при движении (кости не стираются друг о друга).

Для надколенника преградой от стирания служат согласно анатомии коленного сустава сумки, наполненные синовиальной жидкостью. Назначение сумок, так же в помощи мышцам во время ходьбы.

Мышечная ткань

Область колен снабжена двумя группами мышц, отвечающих за сгибание и разгибание конечностей.

Разгибатели находятся впереди бедренной кости. Эти мышцы отвечают за двигательную активность, при их работе коленный сустав способен выпрямляться.

Сгибатели находятся сзади бедра ив коленной области. При сокращении этого вида мышц, конечность может сгибаться в колене.

Мениски

Обратимся опять к анатомии коленного сустава в картинках, где можно посмотреть детально расположение элементов.

Мениски находятся между мыщелками и плоскостью большой берцовой кости. Их назначение — распределение нагрузки с бедренной кости на большеберцовую.

Если с менисками происходит какое-либо повреждение, или при хирургическом вмешательстве их приходится удалять, то могут развиться необратимые изменения у тканей хряща.

В центральном участке мениски намного тоньше, чем в периферийной. За счёт этого, на поверхности большеберцовой кости, формируется впадина небольшой глубины, равномерно распределяющая нагрузки.

Тыльная поверхность колена снабжена подколенными нервными окончаниями, обеспечивающими одновременно чувствительность голени и стопы.

Поднимаясь немного выше сустава колена, подколенный нерв разделяется на два вида: большеберцовый, малоберцовый. Первый находится на плоскости голени (тыльной части), второй переходит на её переднюю область. При травмах области колен (такова анатомия строения), оба нервы находятся у зоны риска (могут получить повреждения).

Кровеносные сосуды

К большим сосудам относятся подколенная артерия и подколенная вена. Оба кровеносных сосуда расположились на тыльной плоскости части колена.

Задача этих сосудов — снабжение кровью голени и стопы. Артерия несёт поток питательных веществ периферийно, подколенная вена — к направлению сердца.

Артерия так же делится на следующие сосуды, несущие кровь:

  • верхняя латеральная, которая разделяется на ещё более меткие сосуды;
  • верхняя медиальная (над медиальным мыщелком);
  • средняя коленная, питающая капсулу сустава;
  • нижняя, коленная литеральная;
  • нижняя, коленная медиальная.

Вена подразделяется на:

  • большую подкожную, которая впадает в крупную бедренную вену;
  • малую подкожную, начинающуюся от тыльной части стопы. Далее, вена поднимаясь проходит к подколенной ямке, где сливается, образуя подколенную.

Костный участок

Название кости Описание
Бедренная Выпуклая часть (снизу) представляет собой поверхность сустава (верхняя кость). Снизу кости есть две шарообразных возвышенности, покрытых тканями хряща. Это и есть суставная плоскость
Большая берцовая Трубчатая структура, находится у самой стопы (нижняя кость)
Надколенник Округлая косточка, находится спереди колена.
Бедренные мыщелки Размещены внизу бедренной плоскости. Отличаются шарообразной формой, соприкасаются с большой берцовой костью

Народная медицина

Использование природных средств разрешается во время прохождения реабилитации и только после консультации со специалистом.

Народная медицина

Главной задачей народной терапии является купирование отечности, избавление от болезненных ощущений и ликвидация воспалительного процесса в суставе. Лучшие рецепты представлены в табличке.

Народная медицина

Таблица 8. Народные средства:

Народная медицина
Средство Как приготовить Как применять

Яблочный уксус

Смешать 3 столовые ложки основного ингредиента со столовой ложкой жидкого меда. Небольшое количество смеси наносится на пораженный участок. Сверху кладется свежий лист белокочанной капусты. Компресс фиксируется пищевой пленкой, а сверху заматывается шерстяной тканью. Проводится процедура перед отбоем. Длительность курса — до 4 недель.

Красная глина

Красную глину смешать с голубой в равных количествах. Добавить столько теплой воды, чтобы в итоге получилась смесь, похожая на сметану. Смесь наносится на ткань. Компресс прикладывается к больному месту, фиксируется и утепляется шерстяной тканью. Необходимо подождать 120 минут, затем смыть глину теплой водой и насухо вытереть ногу.

Листья топинамбура

Используются для ванночек. 1,5 килограмма свежего сырья измельчить и залить 8 литрами только что снятой с огня жидкости. Остудить до комнатной температуры. Поместив конечность в раствор, нужно подождать полчаса. Затем ногу нужно насухо вытереть. Длительность курса — 10 процедур.