Коленный сустав — анатомические особенности строения

Подколенная мышца — это тонкая, плоская мышца, которая образует дно подколенной ямки. Это самая глубокая мышца коленного сустава, которая в отличие от других мышц нижней конечности действует только на один сустав. 

Анатомия коленного сустава

Коленные связки и сухожилия классифицируются на внутрисуставные и внесуставные. Внутрисуставные связки коленного сустава:

  • передняя крестообразная – верхний фрагмент которой закреплен на внутреннем сегменте большой бедренной кости, а нижний на внешнем фрагменте большой берцовой,
  • задняя крестообразная – начинается на боковой доле кости бедра и заканчивается на заднем сегменте большой берцовой кости.

Внесуставные:

  • малая берцовая – находится в боковом фрагменте колена, верхний конец закреплен на наружной части кости бедра, а нижний – сочленяется с верхним фрагментом малой берцовой кости,
  • большая берцовая – располагается с внутренней стороны колена и там же сочленяется с бедренной и берцовой костями, пересекает полость в колене, где связка соединяется с хрящевой пластиной капсулы колена и посредством нее с внутренним мениском,
  • дугообразная,
  • косая подколенная,
  • связки суставного надколенника.
Анатомия коленного сустава

Кроме коленных связок и сухожилий в строение входят кровеносные сосуды, нервы, мышцы, кости.

Надколенник или коленная чашечка располагается во фронтальной зоне колена и сочленяется с четырехглавой мышцей бедра сухожилием, переходящим в лигамент надколенника. Нарушения целостности крестообразных связок в колене случаются при трансцендентных движениях сустава. Хрящевая ткань покрывает концы костей в суставах и предотвращает трение при движении.

В структуру колена входит ряд синовиальных сумок:

  • надколенниковая,
  • поднаколенниковая глубокая,
  • подсухожильная портняжная мышца,
  • подкожная преднаколенниковая,
  • подколенное углубление.

Структура и строение связок колена регулируют двигательную функцию: сгибание, разгибание, вращение вокруг оси, а также ограничивают движения сустава.

Мышцы колена

Мышцы коленного сустава обеспечивают правильное функционирование сочленения.

Все мускулы соединения дифференцируются с учетом топографии и выполняемых функций на 3 категории. В их перечне:

  1. Передняя группа. Объединяет квадрицепс (наиболее мощную структуру) и портняжное (самое длинное) формирование. Элементы являются сгибателями бедра. Эксперты включают в категорию также суставную мышцу колена, чья основная функция — смещение капсулы сочленения вверх (во избежание ее ущемления).
  2. Задняя группа. В нее входят двуглавая, полусухожильная, полуперепончатая структуры. Мускулы относятся к разгибателям тазобедренного соединения, сгибателям голени в коленном суставе. Элементы проходят через 2 перечисленных сочленения, ограничивают подколенную ямку сверху.
  3. Внутренняя (медиальная) группа. Категория объединяет гребенчатую и тонкую структуры, а также 3 вида приводящих мышц (длинную, короткую, большую). Сокращение мускул способствует сведению бедер нижних конечностей, поворачиванию голени наружу и сгибанию ее в области колена, развороту кнаружи проксимальной части ноги.

Все перечисленные формирования состоят из мышечной ткани, основная часть которой представлена миоцитами.

Элементами, обеспечивающими иннервацию коленного сустава, являются ветви самого толстого нерва человеческого организма — седалищного. Образование разделяется в области подколенной ямки (реже — у крестцового сплетения) на 2 части — больше- и малоберцовую. Они обеспечивают чувствительность задней, передней частей голени соответственно.

Схему расположения вышеуказанных структур повторяет сеть крупных кровеносных сосудов.

Кровоснабжение коленного сустава осуществляется при помощи ветвей подколенной артерии. В их списке:

  1. Латеральная и медиальная верхние, снабжающие питательными веществами двуглавую и широкую бедренные мышцы.
  2. Средняя. По ней кровоток достигает синовиальных складок капсулы сочленения, менисков, крестообразных связок.
  3. Внутренняя и наружная нижние, участвующие в формировании обеспечивающей трофику тканей артериальной сети.

Отток обогащенной углекислым газом биологической жидкости осуществляется подколенной веной. Сосуд образуется при слиянии сегментов, собирающих лишенную кислорода кровь из структур соединения.

Мышцы, кости и связки коленного сустава объединены в комплекс, выполняющий ряд сложных взаимодействий. При появлении первых симптомов повреждения любого из рассмотренных формирований соединения следует немедленно обращаться к врачу — последствия даже незначительных травм могут привести к обездвиживанию конечности.

Какие бывают суставы построению, форме, характеру движения: виды, классификация

Суставы человека

В ходе эволюции, человек постоянно менялся. Движения становилось все больше и под него подстраивался организм. Это привело и к развитию суставов. На сегодняшний день они имеют обширную классификацию.

Читайте также:  Как лечить бурсит локтевого сустава в домашних условиях

По строению

Данная группа подразделяет суставы по количеству костей, соединенных в них. Так, они бывают:

  • Простыми — соединяется две кости (фаланги пальцев).
  • Сложными — в соединение входит более двух костей (локоть).
  • Комплексными — это двухкамерные суставы с хрящиками. Они соединяют одно или несколько сочленений. К примеру, это может быть нижняя челюсть. Еще хрящом могут полностью или частично разделяться соединения. В первом случае — это форма диска, а во втором — миниск в колене.
  • Комбинированными. Такие суставы размещаются независимо друг от друга.

По форме суставы тоже различаются, это сразу становится понятно, если взять два разных соединения и посмотреть на них. Они бывают:

  • Шаровидные. Одна часть соединения такого сустава выглядит как шар, а вторая как бы держит его и имеет вогнутый вид.
  • Эллипсоидные. Внешне они напоминают эллипс.
  • Мыщелковые. Выглядят такие суставы как мыщелок. В качестве примера можно привести колено.
  • Седловидные. Судя по названию, уже понятно, как они выглядят. Чем-то их вид напоминает седло. Височно-челюстной сустав является ярким представителем этого типа.
  • Цилиндрические. Отличаются поверхностью, схожей с цилиндром. При этом одна часть является выпуклой, а вторая — вогнутой.
  • Блоковидные. Еще одна группа суставов с углублением и выступом. Например, пальцевые фаланги.
  • Плоские. Соединения таких суставов идеально подходят друг другу. Они не очень подвижны. К примеру, таковым является крестцово-подвздошный сустав.

Каждый сустав может двигаться по-разному, а может и вообще не двигаться. Поэтому можно выделить еще одну классификацию — по типу движения:

  • Многоосные. Движение возможно по различным направлениям. Самым подвижным из всех считается плечевой сустав.
  • Двуосные. Движение допускается в две оси. К примеру, сгибание-разгибание рук и ног.
  • Безосные. У таких суставов отсутствует возможность вращения. В данном случае кости просто скользят друг по другу. К примеру, ярким представителем можно считать подъязычную кость, которая практически неподвижна.
  • Комбинированные. Эти суставы могут работать вместе и способны на множество движений. К примеру, это запястный сустав.

Теперь давайте подробно поговорим о том, как устроены различные суставы человеческого организма.

Диагностика

Из-за глубокого расположения изолированная травма ПМ встречается редко, но она может возникать в связи с другими травмами колена, такими как травма передней крестообразной связки или менисков.

Есть общие симптомы повреждения мышц, такие как припухлость, болезненность, отек, кровотечение. При повреждении ПМ пациент во время сгибания колена может стараться удерживать ногу (голень) в положении наружной ротации.

Чтобы исключить повреждение ПМ, необходимо проверить следующее:

  • Болезненность. Поскольку многие сосудисто-нервные структуры лежат поверх мышцы, пальпировать можно только ее конечные участки. Проксимальная часть ПМ пальпируемая в положении лежа на животе. Болезненность задней-боковой части коленного сустава может указывать на повреждение сухожилия двуглавой мышцы бедра или латерального мениска.
  • Тест Гаррика. В положении сидя, когда коленный и тазобедренный суставы согнуты под углом 90 градусов, необходимо проверить сопротивление голени наружной ротации. Тест считается положительным при возникновении боли.
  • Боль во время снятия обуви. Пациент пытается снять ботинок со здоровой ноги, упираясь (медиальная ротация) в ее пятку носком больной ноги. Тест считается положительным при возникновении боли.

Как было сказано ранее, изолированное повреждение ПМ встречается редко, а изолированный разрыв ее сухожилия был найден в 2 из 2412 случаев (при МРТ коленного сустава).

Подколенная мышца вместе с задней крестообразной связкой стабилизирует бедренную кость над фиксированной большеберцовой костью в фазе опоры, особенно когда требуется дополнительная стабильность, например при беге вниз по склону.

Таким образом, бег вниз по склону и гиперпронация, приводит к повреждениям ПМ, таким как теносиновит, тендинопатия, растяжение или разрыв.

Самые распространенные травмы

Наиболее частой травмой колена является разрыв связки

Самая частая травма коленного сустава встречается у спортсменов (обычно у футболистов, горнолыжников и борцов). Это разрыв крестообразной связки. Связки разрываются после сильного удара задней части колена. Когда разрыв сопровождается переломами костных выступов и переломами мест крепления связок, лечение сильно затрудняется. Задняя связка может повредиться после удара по голени или при слишком резком ее разгибании. Самая тяжелая форма – разрыв всех связок, когда сустав полностью теряет стабильность и ухудшается его подвижность.

Разрыв связок сопровождается резкой болью. В полость сустава начинает поступать кровь. Бывают случаи, когда сам момент повреждения не заметен, а симптомы разорванных связок появляются позже при ходьбе. Кости становятся слишком подвижными, возникает синдром «выдвинутого ящика».

При резком выкручивании голени может произойти перелом менисков. В случае травмы или вывиха важно ограничить сустав в движении, приложить пакет со льдом и обратиться к травматологу. Такие травмы очень опасны и могут грозить инвалидностью.

Когда ломаются кости коленного сустава, в большинстве случаев требуется оперативное вмешательство.

Почему появляется боль?

Боль в колене чаще всего возникает сразу после получения прямой травмы. В таблице ниже приведены примеры самых частых заболеваний.

Область воспаления Название болезни Механизм развития
Суставной хрящ Хондрит Причина возникновения – артроз. Дегенеративно-дистрофический процесс характеризуется поэтапным разрушением хрящевой составляющей сустава.
Подколенная артерия Артериит Воспалительные изменения в стенке подколенной артерии, которые возникают за счет фиксации микроорганизмов на поверхности атеросклеротической бляшки. Формируется очаг воспаления, со временем разрушающий внутреннюю стенку сосуда.
Подколенная вена Флебит В основе механизмов лежит формирование микротромбов в заворотах клапанов вен. Тромботические массы считаются весьма подходящим субстратом для бактерий. В структуре тромбов рост бактерий усиливается, вызывая воспаление участка сосуда.
Седалищный или большеберцовый нерв Неврит Чаще всего воспаление нерва – следствие прямого механического воздействия, растяжение на фоне травмы или локального переохлаждения.

К редким причинам относятся повреждения участков оболочек нервного волокна, например, антителами человека при аутоиммунных процессах.

Лимфатические узлы Лимфаденит Изменения единичного или нескольких лимфоузлов в подколенной области является прямым следствием формирования воспалительного очага. Капсула коленного сустава Синовит Частая причина — результат механического повреждения.

Может формироваться на фоне ревматизма.

По механизму имеет сходство с аутоиммунным поражением.

Костный мозг Остеомиелит Первичный остеомиелит образуется на фоне проникновения бактерий в костный мозг через кровеносную систему кости.

Вторичный остеомиелит – это всегда следствие серьезных травм, вызывается попаданием микроорганизмов напрямую из окружающей среды.

Синовиальная сумка Бурсит Самая частая причина – травматизация. Воспаление может быть следствием распространения регионарного процесса из других структур окружающих сустав. Кожа Дерматит Развивается при поражении кожных покровов ноги. Может стать следствием бактериальной инфекции или при контактном дерматите.

Мышечная система

К динамическим стабилизаторам коленного сустава относят три группы мышц, располагающихся по передней и боковым его поверхностям. Являясь синергистами определённых капсульно-связочных структур, они приобретают особое значение при временной или постоянной несостоятельности последних после травм или реконструктивно-восстановительных операций.

Мышечная система

Особое внимание придаётся укреплению этой мышцы при заднем типе нестабильности, связанном с повреждением ЗКС, синергистом которой она является. Задняя группа мышц, состоящая из полусухожильной, полуперепончатой и нежной, располагающихся медиально, и двуглавой, проходящей латерально, является синергистом ПКС, одновременно частично дублируя коллатеральные структуры.

Почему появляется боль?

Боль в колене чаще всего возникает сразу после получения прямой травмы. В таблице ниже приведены примеры самых частых заболеваний.

Область воспаления Название болезни Механизм развития
Суставной хрящ Хондрит Причина возникновения – артроз. Дегенеративно-дистрофический процесс характеризуется поэтапным разрушением хрящевой составляющей сустава.
Подколенная артерия Артериит Воспалительные изменения в стенке подколенной артерии, которые возникают за счет фиксации микроорганизмов на поверхности атеросклеротической бляшки. Формируется очаг воспаления, со временем разрушающий внутреннюю стенку сосуда.
Подколенная вена Флебит В основе механизмов лежит формирование микротромбов в заворотах клапанов вен. Тромботические массы считаются весьма подходящим субстратом для бактерий. В структуре тромбов рост бактерий усиливается, вызывая воспаление участка сосуда.
Седалищный или большеберцовый нерв Неврит Чаще всего воспаление нерва – следствие прямого механического воздействия, растяжение на фоне травмы или локального переохлаждения.

К редким причинам относятся повреждения участков оболочек нервного волокна, например, антителами человека при аутоиммунных процессах.

Лимфатические узлы Лимфаденит Изменения единичного или нескольких лимфоузлов в подколенной области является прямым следствием формирования воспалительного очага.
Капсула коленного сустава Синовит Частая причина — результат механического повреждения.

Может формироваться на фоне ревматизма.

По механизму имеет сходство с аутоиммунным поражением.

Костный мозг Остеомиелит Первичный остеомиелит образуется на фоне проникновения бактерий в костный мозг через кровеносную систему кости.

Вторичный остеомиелит – это всегда следствие серьезных травм, вызывается попаданием микроорганизмов напрямую из окружающей среды.

Синовиальная сумка Бурсит Самая частая причина – травматизация. Воспаление может быть следствием распространения регионарного процесса из других структур окружающих сустав.
Кожа Дерматит Развивается при поражении кожных покровов ноги. Может стать следствием бактериальной инфекции или при контактном дерматите.
Читайте также:  Бурсит тазобедренного сустава: симптомы и лечение

Функции коленного сустава

Колено – самый крупный и сложный сустав в теле, необходимый человеку для перемещения в пространстве – вставания, наклонов, ходьбы.

Основные функции коленного сустава – сгибание и разгибание ноги, а небольшое вращение возможно только во время сгибания сустава.

Сустав выдерживает огромные нагрузки: при ходьбе – это вес, превышающий массу тела человека в 1,5 раз, при подъеме по лестнице — в 3-4 раза, а при приседании – в 8 раз.

Проблема в функции коленного сустава заключается в том, что он должен быть достаточно гибким при ходьбе и сгибании, но в то же время – стабильным для поддержания положения стоя.

Частота жалоб и заболеваний коленей неуклонно растет с 50-60 годов прошлого века. Анатомия тел не изменилась, но поменялась среда обитания.

Функции коленного сустава

Земля покрыта асфальтом, и человек ходит по траве всего 15-20 минут в месяц. Несмотря на разработку ортопедической обуви, ногам тяжело противостоять бетону.

При контакте с твердыми поверхностями, своды стопы максимально сокращаются, что заставляет стопу обрушиваться внутрь. Чрезмерная пронация приводит к двум проблемам:

  • потеря амортизации во время ходьбы;
  • неравномерное сгибание колена.

Длительное воздействие приводит к воспалению, нестабильности, перегрузке связок. Причиной всех дегенеративных изменений являются проблемы биомеханики, поскольку колено занимает промежуточное звено между тазом и ступней.

Аномалии развития коленного сочленения

Встречается вальгусная и варусная деформация коленных суставов, которая может быть врожденной или приобретенной. Диагноз ставится с помощью рентгеновского снимка. В норме ноги стоящего человека прямые и расположены параллельно друг другу. При вальгусной деформации коленного сустава они искривлены – с наружной стороны появляется открытый угол в области колена между голенью и бедром.

Х-образная деформация коленей

Деформация может затронуть одно или два колена. При двухстороннем искривлении ноги своей формой напоминают букву «Х». Варусная деформация коленных суставов искривляет кости в противоположную сторону и форма ног напоминает букву «О». При данной патологии сустав колена развивается неравномерно: суставная щель уменьшается с внутренней стороны и расширяется с наружной. Затем изменения затрагивают связки: наружные растягиваются, а внутренние атрофируются.

Каждый вид искривления является сложной патологией, требующей комплексного лечения. Если ее не лечить, довольно высок риск формирования чрезмерной подвижности колена, привычных вывихов, тяжелых контрактур, анкилозов и патологий позвоночника.

Она является приобретенной патологией и чаще всего появляются при деформирующем артрозе. При этом хрящевая ткань сочленения подвергается разрушению и необратимым изменениям, приводящим к потере подвижности колена. Также деформация может стать следствием травм и воспалительно-дегенеративных заболеваний, вызвавших изменения структуры костей, мышц и сухожилий:

  • сложный перелом со смещением;
  • разрыв связок;
  • привычный вывих колена;
  • иммунные и эндокринные заболевания;
  • артрит и артроз.

О-образная деформация суставов

У взрослых лечение деформированного коленного сустава неразрывно связано с основной причиной и носит симптоматический характер. Терапия включает следующие пункты:

  1. обезболивающие препараты;
  2. НПВС — нестероидные противовоспалительные средства;
  3. глюкокортикостероиды;
  4. сосудорегулирующие препараты и венотоники;
  5. хондропротекторы;
  6. ЛФК;
  7. физиотерапевтическое лечение;
  8. массаж.

Медикаментозное лечение направлено на устранение болевого синдрома, восстановление хрящей, улучшение обмена веществ и питания тканей, сохранение подвижности сочленения.

Проявляющаяся к 10-18 месяцам приобретенная варусная или вальгусная деформация коленных суставов у детей связана с отклонениями в формировании опорно-двигательной системы ребенка. Как правило, деформация диагностируется у ослабленных детей, имеющих мышечную гипотонию. Она появляется в результате нагрузки на ноги на фоне слабого мышечно-связочного аппарата.

Причиной вторичной патологии, вызвавшей аномалии в формировании коленного сустава, выступают нейромышечные заболевания: полинейропатии, ДЦП, миодистрофии, полиомиелит. Деформация сочленения не только вызывает искривление ног, но и крайне пагубно сказывается на всем организме.

Довольно часто страдают стопы и тазобедренные сочленения, с возрастом развиваются плоскостопие и коксартроз.

Лечение вальгусной и варусной деформации у детей включает:

  • ограничение нагрузок;
  • ношение ортопедической обуви;
  • использование ортезов и туторов;
  • массаж;
  • физиопроцедуры, наиболее часто — парафиновые обертывания;
  • занятия лечебной физкультурой.