За счет чего происходит скольжение суставных поверхностей
Суставы: виды, классификация, строение
В теле человека около 180 суставов, которые помогают двигаться. Кости, связки, суставы — все это части опорно-двигательного аппарата. Если только представить, что суставов нет, то что бы было? Кости терлись бы друг о друга и разрушались бы, не говоря о том, что каждое малейшее движение отзывалось бы сильнейшей болью. Кроме непосредственно движений, суставы поддерживают нормальную позу тела в пространстве. Еще, например, неподвижные сочленения поддерживают постоянную форму черепа, который защищает главный орган центральной нервной системы — мозг, а благодаря малоподвижным соединениям возможно прямохождение. Подвижные же суставы делают возможными наши привычные движения.
Строение сустава
Гладкость суставных поверхностей костей, входящих в сустав, обеспечивается за счет постоянного их скольжения. Причем хрящ — это не только защита, это еще и амортизирующий агент. Основная задача суставной капсулы – защита сустава от внешнего воздействия. Нервные окончания, которые сосредоточены в синовиальной мембране, тоже выполняют хорошую защитную функцию, ведь боль — сигнал, который определенная часть или зона тела передает головному мозгу, чтобы тот «принял решение», как поступить. В суставной полости расположены мениски, которые защищают его и одновременно обеспечивают подвижность.
Суставные связки
Главное место в анатомическом строении сустава занимают его связки. Это прочные соединительнотканные волокна, поддерживающие анатомические структуры в едином строю. Они также ограничивают движения костей, входящих в сустав. Проще говоря, благодаря связкам наши суставы не выворачиваются на 360 градусов. Тем не менее некоторые крупные суставы нуждаются в дополнительной поддержке. Например, тазобедренный сустав имеет внутренний связочный слой. Поэтому травмы связок так опасны и могут приводить к тяжелым и очень серьезным последствиям. Для успешного и хорошего лечения чаще необходимо оперативное вмешательство.
Что нужно для суставов: кровоснабжение и иннервация
Чтобы сустав полноценно работал, ему нужно полноценное питание, а обеспечить его может только кровоснабжение. Суставную капсулу окружает 3-8 артерий. Они осуществляют транспорт питательных веществ и кислорода. Густая сеть венозного русла обеспечивает отток крови, которая содержит продукты обмена. Для поддержания нормальной функции сустава нужна его полноценная иннервация, обеспечивающаяся переплетением симпатических и спинномозговых нервов. Каждая анатомическая область сустава иннервируется, ведь от этого зависит активация защиты (помним, что боль – это защитная реакция организма).
Функциональные группы суставов
Все суставы человеческого тела можно разделить на несколько функциональных групп. Например, синартрозы – это неподвижное сочленение нескольких костей. Это кости черепа, которые срастаются по мере закрытия родничков черепа. Поэтому говорят, что у младенцев на порядок больше костей, чем у взрослого человека. Амфиартрозы – суставы позвоночного столба, которые двигаются ограниченно. Диартрозы — истинные или полностью подвижные суставы, которых больше всего в организме. Как раз они и позволяют нам наслаждаться активными движениями, заниматься повседневными делами. Работа этих суставов не чувствуется, практически не контролируется, но только если их анатомические структуры целостны.
Классификация по строению суставов человека
Существует несколько критериев, по которым принято классифицировать все суставы. Например, по анатомическим признакам суставы делятся в зависимости от количества элементов, входящих в них. В соответствии с этим можно выделить:
Образован двумя костями. Пример – фаланги пальцев.
Образован тремя и более костями. Пример – локтевой сустав.
Его отличает наличие внутрисуставного хрящевого элемента — мениска. Самый яркий пример – коленный, благодаря мениску он разделяется на 2 камеры.
Это сочетание сразу нескольких суставов, обеспечивающих одно действие. Пример – сустав нижней челюсти.
Траектория движений суставов
Форма суставной поверхности определяет траекторию движений сустава. Например, одноосный сустав может быть цилиндрическим, например, сочленение между шейными позвонками, благодаря которому мы можем поворачивать голову. Блоковидные суставы дают возможность двигаться вперед или назад. Двухосные суставы образованы суставными поверхностями: одна имеет выпуклую форму, а вторая – вогнутую. К числу многоосных суставов относятся те, что могут поддерживать широкий спектр движений. Например, шарообразные – подвижные, чашеобразные – менее подвижные, а плоские отличаются примитивным строением и самым маленьким объемом движений, например, запястья и лодыжки.
Текст: Юлия Лапушкина.
Врач-стоматолог, консультант по здоровому питанию, ГВ, детскому, женскому и мужскому здоровью, профилактике болезней, здоровому образу жизни и активному долголетию.
Строение и функции суставов
Сустав — это подвижное сочленение двух или более костей скелета.
Суставы объединяют кости скелета в единое целое. Двигаться человеку помогают более 180 различных суставов. Вместе с костями и связками их относят к пассивной части двигательного аппарата. Суставы можно сравнить с шарнирами, в задачу которых входит обеспечение плавного скольжения костей относительно друг друга. При их отсутствии кости будутпросто тереться друг о друга, постепенно разрушаясь, что является очень болезненным и опасным процессом. В организме человека суставы играют тройную роль: они содействуют сохранению положения тела, участвуют в перемещении частей тела относительно друг друга и являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.
Основными элементами, которые имеются во всех так называемых истинных суставах, являются:
Полость сустава заполняет синовиальная жидкость, которая является своеобразной смазкой и способствует свободному движению суставных концов.
По числу суставных поверхностей различают:
Классификацию суставов проводят по следующим принципам:
Суставная поверхность кости образована гиалиновым (реже волокнистым) суставным хрящом. Суставные хрящи представляют собой ткань, наполненную жидкостью. Поверхность хряща ровная, крепкая и эластичная, способна хорошо впитывать и выделять жидкость. Толщина суставного хряща в среднем составляет 0,2-0,5 миллиметра.
Суставная капсула образована соединительной тканью. Она окружает сочленяющиеся концы костей и на суставных поверхностях переходит в надкостницу. Капсула имеет толстую наружную волокнистую фибринозную мембрану и внутреннюю тонкую синовиальную мембрану, которая выделяет в полость сустава синовиальную жидкость. Связки и сухожилия мышц укрепляют капсулу и способствуют движению сустава по определенным направлениям.
К вспомогательным образованиям сустава относят внутрисуставные хрящи, диски, мениски, губы и внутрикапсульные связки. Кровоснабжение сустава осуществляется из широко анастомозирующей (разветвленной) суставной артериальной сети, образованной 3-8 артериями. Иннервация (снабжение нервами) сустава осуществляется нервной сетью, образованной симпатическими и спинномозговыми нервами. Все суставные элементы, кроме гиалинового хряща, имеют иннервацию. В них обнаруживаются значительные количества нервных окончаний, осуществляющих болевое восприятие, вследствие этого они могут стать источником боли.
Суставы обычно делят на 3 группы:
По данным Всемирной организации здравоохранения от болей в суставах страдает каждый 7-й житель планеты. В возрасте от 40 до 70 лет заболевания суставов наблюдаются у 50% людей и у 90% людей старше 70 лет.
Синовиальный сустав — это сустав, в котором окончания костей сходятся в суставной сумке. К таковым относятся большинство суставов человека, в том числе несущие — коленный и тазобедренный суставы.
Суставы разделяют на простые и сложные. В образовании простых участвуют 2 кости, сложных — более 2 костей. Если в движении участвуют несколько самостоятельных суставов, как у нижней челюсти при жевании, такие суставы называются комбинированными. Комбинированный сустав представляет собой сочетание нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно, но функционирующих вместе. Таковы, например, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы и другие.
По форме суставные поверхности напоминают отрезки поверхностей геометрических тел: цилиндра, эллипса, шара. В зависимости от этого различают цилиндрический, эллипсовидный и шаровидный суставы.
Форма суставных поверхностей определяет объем и направление движений вокруг 3 осей: сагиттальной (проходит по направлению спереди назад), фронтальной (проходит параллельно плоскости опоры) и вертикальной (перпендикулярна к плоскости опоры).
Круговое движение — это последовательное движение вокруг всех осей. При этом 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. Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения.
Различают следующие основные виды движений в суставах:
Кисть человека содержит: 27 костей, 29 суставов, 123 связки, 48 нервов и 30 названных артерий. В течение жизни мы совершаем движения пальцами миллионы раз. Движение кисти и пальцев обеспечивают 34 мышцы, только при движении большого пальца задействуются 9 разных мышц.
Плечевой сустав
Он самый подвижный у человека и образован головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки.
Суставная поверхность лопатки окружена кольцом фиброзного хряща — так называемой суставной губой. Через полость сустава проходит сухожилие длинной головки двуглавой мышцы плеча. Плечевой сустав укрепляет мощная клювовидноплечевая связка и окружающие мышцы — дельтовидная, подлопаточная, над- и подостные, большая и малая круглые. В движениях плеча принимают участие также большая грудная и широчайшая мышцы спины.
Синовиальная оболочка тонкой суставной капсулы образует 2 внесуставных заворота — сухожилия двуглавой мышцы плеча и подлопаточной мышцы. В кровоснабжении этого сустава принимают участие передняя и задняя артерии, огибающие плечевую кость, и грудоакромиальная артерия, венозный отток осуществляется в подмышечную вену. Отток лимфы происходит в лимфатические узлы подмышечной области. Плечевой сустав иннервируется ветвями подмышечного нерва.
В плечевом суставе возможны движения вокруг 3 осей. Сгибание ограничивается акромиальным и клювовидным отростками лопатки, а также клювовидно-плечевой связкой, разгибание-акромионом, клювовидно-плечевой связкой и капсулой сустава. Отведение в суставе возможно до 90°, а с участием пояса верхних конечностей (при включении грудино-ключичного сустава) — до 180°. Прекращается отведение в момент упора большого бугра плечевой кости в клювовидно-акромиальную связку. Шаровидная форма суставной поверхности позволяет человеку поднимать руку, отводить ее назад, вращать плечо вместе с предплечьем, кистью внутрь и наружу. Такое разнообразие движений руки стало решающим шагом в процессе эволюции человека. Плечевой пояс и плечевой сустав в большинстве случаев функционируют как единое функциональное образование.
Тазобедренный сустав
Он самый мощный и сильно нагружаемый сустав в организме человека и образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости. Тазобедренный сустав укреплен внутрисуставной связкой головки бедренной кисти, а также поперечной связкой вертлужной впадины, охватывающей шейку бедренной кости. Снаружи в капсулу вплетаются мощная подвздошно-бедренная, лобково-бедренная и седалищно-бедренная связки.
Кровоснабжение этого сустава осуществляется через артерии, огибающие бедренную кость, ветвями запирательной и (непостоянно) ветвями верхней прободающей, ягодичных и внутренней половой артерий. Отток крови происходит по венам, окружающим бедренную кость, в бедренную вену и через запирательные вены в подвздошную вену. Лимфоотток осуществляется в лимфатические узлы, расположенные вокруг наружных и внутренних подвздошных сосудов. Тазобедренный сустав иннервируется бедренным, запирательным, седалищным, верхним и нижним ягодичными и половыми нервами.
Тазобедренный сустав — разновидность шаровидного сустава. В нем возможны движения вокруг фронтальной оси (сгибание и разгибание), вокруг сагиттальной оси (отведение и приведение) и вокруг вертикальной оси (наружная и внутренняя ротация).
Данный сустав испытывает большую нагрузку, поэтому неудивительно, что поражения его занимают первое место в общей патологии суставного аппарата.
Коленный сустав
Один из крупных и сложно устроенных суставов человека. Его образуют 3 кости: бедренная, большеберцовая и малоберцовая. Стабильность коленному суставу обеспечивают внутри- и внесуставные связки. Внесуставными связками сустава являются малоберцовая и большеберцовая коллатеральные связки, косая и дугообразная подколенные связки, связка надколенника, медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника. К внутрисуставным связкам относятся передняя и задняя крестообразные связки.
Сустав имеет много вспомогательных элементов, таких как мениски, внутрисуставные связки, синовиальные складки, синовиальные сумки. В каждом коленном суставе имеются по 2 мениска — наружный и внутренний. Мениски имеют вид полулуний и выполняют амортизационную роль. К вспомогательным элементам этого сустава относятся синовиальные складки, которые образуются синовиальной мембраной капсулы. Коленный сустав также имеет несколько синовиальных сумок, часть из которых сообщается с полостью сустава.
Каждому приходилось восхищаться выступлениями спортивных гимнасток и артистов цирка. О людях, способных залезать в небольшие ящики и неестественно выгибаться, говорят, что у них гуттаперчевые суставы. Разумеется, это не так. Авторы «Оксфордского справочника органов тела» уверяют читателей, что «у таких людей суставы феноменально гибки» — в медицине это называется синдромом гипермобильности суставов.
По форме сустав является мыщелковым суставом. В нем возможны движения вокруг 2 осей: фронтальной и вертикальной (при согнутом положении в суставе). Вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, вокруг вертикальной оси — вращение.
Коленный сустав очень важен для передвижения человека. При каждом шаге за счет сгибания он дает возможность ноге шагнуть вперед без удара о землю. Иначе нога выносилась бы вперед за счет поднятия бедра.
За счет чего происходит скольжение суставных поверхностей
Основные элементы сустава
К основным элементам сустава относятся:
Эпифизы представляют собой расширенные концы сочленяющихся костей. Они формируют костный остов сустава. Их поверхности, обращенные друг к другу, и называются суставными. Одна из суставных поверхностей обычно оказывается выпуклой, а другая вогнутой, в результате чего образуются соответственно суставная головка и суставная впадина.
Суставные хрящи. Суставная поверхность эпифизов покрыта гиалиновым хрящом. Он обеспечивает соответствие соприкасающихся суставных поверхностей, амортизацию, уменьшает трение. Внутри некоторых суставов (например, коленном) присутствуют мениски — эти хрящевые образования увеличивают конгруэнтность (соответствие) суставных поверхностей и являются дополнительными амортизаторами, смягчающими действие толчков.
Толщина хряща зависит от функциональной нагрузки на него и в различных суставах колеблется от 1 до 7 мм.
По своим физико-химическим свойствам гиалиновый хрящ представляет собой гель, содержащий 70-80% воды, 10-15% органических веществ и 4-7% минеральных солей.
Суставная поверхность хряща гладкая и в условиях нормы увлажнена суставной (синовиальной) жидкостью. Хрящ не имеет собственной сосудистой сети и нервов и питается, в основном, из суставной жидкости.
Суставная сумка. Каждый сустав окружен как муфтой капсулой — суставной сумкой. Она надежно соединяет концы суставных костей, предохраняет сустав от различных внешних повреждений. Это наиболее иннервируемая часть сустава, осуществляющая болевую восприимчивость. Суставная сумка состоит из плотных волокон, придающих ей прочность. В нее также вплетены волокна связок и сухожилии близлежащих мышц.
Синовиальная оболочка выстилает всю поверхность суставной полости и связки, расположенные в суставе, за исключением хрящевых участков. Она продуцирует синовиальную жидкость. Синовиальная оболочка богата нервами и сосудами, которые обеспечивают обмен веществ в полости сустава, питание суставного хряща. Она осуществляет дополнительную амортизацию суставов, повышает подвижности эпифизов, за счет своих жировых складок, обеспечивает биологическую защиту, т.к. препятствует переходу воспаления с костной ткани в полость сустава.
Синовиальная жидкость. В нормальных условиях в суставной полости содержится (в зависимости от размера суставов от 0,1 до 4 мл) синовиальная жидкость. Она уменьшает взаимное трение, увеличивает сцепление суставных поверхностей, повышает их подвижность, обеспечивает питание суставного хряща, служит дополнительным амортизатором.
При нагрузке из глубоких слоев хряща через поры и пространства между волокнами выделяется жидкость для его смазки. При снижении нагрузки жидкость уходит обратно внутрь хряща. Поэтому скольжение суставного хряща происходит почти без трения даже при значительных физических нагрузках (так называемая «усиленная смазка»).
Околосуставные ткани — это ткани непосредственно окружающие сустав: мышцы, сухожилия, связки, сосуды и нервы. Они чувствительны к любым внутренним и внешним отрицательным воздействиям, нарушения в них незамедлительно сказываются и на состоянии сустава. Окружающие сустав мышцы обеспечивают непосредственное движение сустава, укрепляют его снаружи. По соединительнотканным межмышечным прослойкам проходят многочисленные нервные пути, кровеносные и лимфатические сосуды, питающие суставы.
Иннервация сустава осуществляется его нервной сетью, образованной симпатическими и спинномозговыми нервами.
Все суставные элементы (кроме гиалинового хряща), как установлено, имеют иннервацию, иными словами, в них обнаруживаются значительные количества нервных окончаний, осуществляющих, в частности, болевое восприятие, следовательно, могут стать источником боли.
Сустав: устройство, классификация и общая характеристика
Суставы – это сложные анатомические структуры, соединяющие две и более кости, без которых невозможно совершать движения. В человеческом организме их насчитывается больше 360. При таком количестве и разнообразии возникает необходимость в классификации суставов по определенным видам в зависимости от строения, формы, выполняемых функций.
Общая характеристика
Суставы отличаются сложным строением и состоят из:
Сочленовной (суставной) поверхности – поверхностей костей, участвующих в формировании сустава.
Плотного, упругого, эластичного гиалинового хряща. Он покрывает сочленовные поверхности, подгоняет их друг к другу и уменьшает трение между ними. Также выполняет амортизационную функцию.
Суставной полости – щелевидного закрытого пространства, находящегося в пределах синовиальной оболочки и сочленовных поверхностей.
Синовиальной оболочки, которая выстилает суставную капсулу изнутри. В ней присутствует большое количество нервов и сосудов, имеющих большое значение для обеспечения обменных процессов и питания суставов. Также, синовиальная оболочка необходима для выработки синовии, выполнения дополнительной амортизационной функции, увлажнения и минимизации трения между суставными поверхностями.
Суставы необходимы для сохранения положения и передвижения тела в пространстве, совершения движений костей относительно друг друга. Все их виды являются своеобразными амортизаторами и смягчают действия толчков и ударов.
Классификация суставов
Суставы имеют не одинаковое количество сочленовных поверхностей. В зависимости от этой особенности они бывают:
простыми – количество сочленовных поверхностей – 2.
сложными – численность сочленовных поверхностей превышает 2;
комплексными – с мениском или диском, превращающим сустав в двух- или многокамерный;
комбинированными – содержат несколько отдельных суставов, которые объединены в одно кинематическое звено и функционируют одномоментно.
одноосными – представленными цилиндрическими, блоковидными, винтообразными типами;
двухосными – эллипсоидными, мыщелковыми, седловидными;
трехосными – включающими шаровидные, чашеобразные, плоские виды.
Предусмотрено также ранжирование суставов по их структуре. Так, основой волокнистых суставов являются жесткие коллагеновые волокна, хрящевых – хрящи, соединяющие кости. Синовиальные характеризуются классическим типом строения. Для классификации применимы и другие критерии.
Виды суставов
Амфиартрозы (полусуставы) – для них характерна частичная подвижность. Данный вид отличается различной формой сочленовных поверхностей, сильно натянутой короткой суставной капсулой, крепким, не растягивающимся вспомогательным аппаратом. Представлен межпозвоночными дисками.
Диартрозы (истинные суставы) позволяют осуществлять свободные движения.
Заболевания суставов и провоцирующие их факторы
Согласно статистическим данным, заболеваниям суставов подвержено более 30% населения. Они диагностируются чаще онкологических, сердечно-сосудистых патологий и диабета.
Заболевания суставов представлены следующими группами.
Артритами (ревматоидным, септическим артритом, полиартритом). Заболевание носит хронический характер и сопровождается воспалительными процессами. Они являются следствием систематических травм, открытых повреждений, физического перенапряжения, переохлаждения. Септический артрит развивается под влиянием вирусов (краснухи, гепатита С, парвовируса В 19), паразитов и грибков.
Артрозами – обменно-дистрофическими процессами. Сопровождаются атрофией хряща, отложениями солей кальция, формированием новообразований в костных тканях. Развиваются при травматических повреждениях, нарушении метаболизма, чрезмерных физических нагрузках. Не последнюю роль играют возрастные изменения, которые проявляются по достижении 35-40-летнего возраста.
Признаки артроза и артрита проявляются также при:
избыточной массе тела;
сколиозе, плоскостопии, травмах;
длительной терапии некоторыми лекарственными препаратами: гормональными средствами, антибиотиками, диуретиками и пр.;
некоторых хронических заболеваниях: диабете, хронической почечной недостаточности и др.
Заболевания суставов сопровождаются сильными болевыми ощущениями, что нарушает качество жизни, ограничивая двигательную активность, вызывая повышение температуры, покраснения и отеки. Постепенно развивается деформация пораженного органа. Пациент нуждается в комплексном, длительном лечении, вплоть до хирургического вмешательства, которое не всегда приводит к полному выздоровлению. Не исключается инвалидность.
Профилактика болезней суставов
Профилактика заболеваний суставов – единственный способ сохранить их здоровье, не допустить потери двигательной активность и ухудшения качества жизни даже в зрелом возрасте.
Первоначально требуется устранить все причины и факторы риска: избегать травм, добиться ремиссии хронических заболеваний, нормализовать вес и пр.
Важно, регулярное употребление в пищу:
блюд, с содержанием желатина – источника коллагена;
жирной рыбы, растительного масла, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты Омега-3;
молочных продуктов, насыщенных кальцием;
яичного белка и сливочного масла с содержанием витамина D;
цитрусовых, ягод – источников необходимых для суставов витаминов, микро-, макроэлементов;
морской капусты – лидера по содержанию селена.
Специалисты рекомендуют вести активный образ жизни и заниматься спортом, не предусматривающим высокие ударные или скручивающие нагрузки: аквааэробикой, плаванием, велоспортом, танцами, нордической ходьбой.
Здоровые суставы – это один из основных критериев активной и полноценной жизни. Их заболевания легче предупредить, чем долго лечить. При любых травмах или появлении негативных симптомов важно безотлагательно обратиться к ревматологу или травматологу для выявления патологии на начальной стадии. Это значительно повысит шансы на полное выздоровление.