Реклама на портале

Строение и типы суставов. Вспомогательные элементы сустава Общие принципы строения суставов 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 (art. simplex) , имеющий только 2 суставные поверхности, например межфаланговые суставы.
2. Сложный сустав (art. composite) , 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 (art. complexa) , содержащий 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 суставе), 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, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы 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, зависит 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 вокруг вертикальной оси (цилиндрический сустав); если же цилиндрическая головка лежит горизонтально, то и движение будет совершаться вокруг одной из горизонтальных осей, совпадающих с осью расположения головки, - например, фронтальной (блоковидный сустав).

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

Здесь мы видим проявление диалектического принципа единства формы и функции.
Исходя из этого принципа, можно наметить следующую единую анатомо-физиологическую классификацию суставов .

На рисунке представлены :
Одноосные суставы : 1a - блоковидный таранно-голеностопный сустав (articulario talocruralis ginglymus)
1б - блоковидный межфаланговый сустав кисти (articulatio interpalangea manus ginglymus);
1в - цилиндрический плече-лучевой сустав локтевого сустава, articulatio radioulnaris proximalis trochoidea.

Двуосные суставы : 2a - эллипсовидный лучезапястный сустав, articulatio radiocarpea ellipsoidea;
2б - мыщелковый коленный сустав (articulatio genus -articulatio condylaris);
2в - седловидный запястно-пястный сустав, (articulatio carpometacarpea pollicis - articulatio sellaris).

Трехосные суставы : 3a - шаровидный плечевой сустав (articulatio humeri - articulatio spheroidea);
3б - чашеобразный тазобедренный сустав (articulatio coxae - articulatio cotylica);
3в - плоский крестцово-подвздошный сустав (articulatio sacroiliaca - articulatio plana).

I. Одноосные суставы

1. Цилиндрический сустав, art. trochoidea . Цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси - вращение, rotatio; такой сустав называют также вращательным.

2. Блоковидный сустав, ginglymus (пример - межфаланговые сочленения пальцев). Блоковидная суставная поверхность его представляет собой поперечно лежащий цилиндр, длинная ось которого лежит поперечно, во фронтальной плоскости, перпендикулярно длинной оси сочленяющихся костей; поэтому движения в блоковидном суставе совершаются вокруг этой фронтальной оси (сгибание и разгибание). Направляющие бороздка и гребешок, имеющиеся на сочленовных поверхностях, устраняют возможность бокового соскальзывания и способствуют движению вокруг одной оси.
Если направляющая бороздка блока располагается не перпендикулярно к оси последнего, а под некоторым углом к ней, то при продолжении ее получается винтообразная линия. Такой блоковидный сустав рассматривают как винтообразный (пример - плечелоктевой сустав). Движение в винтообразном суставе такое же, как и в чисто блоковидном сочленении.
Согласно закономерностям расположения связочного аппарата , в цилиндрическом суставе направляющие связки будут располагаться перпендикулярно вертикальной оси вращения, в блоковидном суставе - перпендикулярно фронтальной оси и по бокам ее. Такое расположение связок удерживает кости в их положении, не мешая движению.

II. Двухосные суставы

1. Эллипсовидный сустав , articulatio ellipsoidea (пример - лучезапястный сустав). Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая. Они обеспечивают движения вокруг 2 горизонтальных осей, перпендикулярных друг другу: вокруг фронтальной - сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной - отведение и приведение.
Связки в эллипсовидных суставах располагаются перпендикулярно осям вращения, на их концах.

2. Мыщелковый сустав , articulatio condylaris (пример - коленный сустав).
Мыщелковый сустав имеет выпуклую суставную головку в виде выступающего округлого отростка, близкого по форме к эллипсу, называемого мыщелком, condylus, отчего и происходит название сустава. Мыщелку соответствует впадина на сочленовной поверхности другой кости, хотя разница в величине между ними может быть значительной.

Мыщелковый сустав можно рассматривать как разновидность эллипсовидного, представляющую переходную форму от блоковидного сустава к эллипсовидному. Поэтому основной осью вращения у него будет фронтальная.

От блоковидного мыщелковый сустав отличается тем, что имеется большая разница в величине и форме между сочленяющимися поверхностями. Вследствие этого в отличие от блоковидного в мыщелковом суставе возможны движения вокруг двух осей.

От эллипсовидного сустава он отличается числом суставных головок. Мыщелковые суставы имеют всегда два мыщелка, расположенных более или менее сагиттально, которые или находятся в одной капсуле (например, два мыщелка бедренной кости, участвующие в коленном суставе), или располагаются в разных суставных капсулах, как в атлантозатылочном сочленении.

Поскольку в мыщелковом суставе головки не имеют правильной конфигурации эллипса, вторая ось не обязательно будет горизонтальной, как это характерно для типичного эллипсовидного сустава; она может быть и вертикальной (коленный сустав).

Если мыщелки расположены в разных суставных капсулах, то такой мыщелковый сустав близок по функции к эллипсовидному (атлантозатылочное сочленение). Если же мыщелки сближены и находятся в одной капсуле, как, например, в коленном суставе, то суставная головка в целом напоминает лежачий цилиндр (блок), рассеченный посередине (пространство между мыщелками). В этом случае мыщелковый сустав по функции будет ближе к блоковидному.

3. Седловидный сустав , art. sellaris (пример - запястно-пястное сочленение I пальца).
Сустав этот образован 2 седловидными сочленовными поверхностями , сидящими "верхом" друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперек другой. Благодаря этому в нем совершаются движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: фронтальной (сгибание и разгибание) и сагиттальной (отведение и приведение).
В двухосных суставах возможен также переход движения с одной оси на другую, т. е. круговое движение (circumductio).

III. Многоосные суставы

1. Шаровидные . Шаровидный сустав , art. spheroidea (пример - плечевой сустав). Одна из суставных поверхностей образует выпуклую, шаровидной формы головку, другая - соответственно вогнутую суставную впадину. Теоретически движение может совершаться вокруг множества осей, соответствующих радиусам шара, но практически среди них обыкновенно различают три главные оси, перпендикулярные друг другу и пересекающиеся в центре головки:
1) поперечную (фронтальную), вокруг которой происходит сгибание, flexio, когда движущаяся часть образует с фронтальной плоскостью угол, открытый кпереди, и разгибание, extensio, когда угол будет открыт кзади;
2) переднезаднюю (сагиттальную), вокруг которой совершаются отведение, abductio, и приведение, adductio;
3) вертикальную, вокруг которой происходит вращение, rotatio, внутрь, pronatio, и наружу, supinatio.
При переходе с одной оси на другую получается круговое движение, circumductio.

Шаровидный сустав - самый свободный из всех суставов. Так как величина движения зависит от разности площадей суставных поверхностей, то суставная ямка в таком суставе мала сравнительно с величиной головки. Вспомогательных связок у типичных шаровидных суставов мало, что определяет свободу их движений.

Разновидность шаровидного сочленения - чашеобразный сустав, art. cotylica (cotyle, греч. - чаша). Суставная впадина его глубока и охватывает большую часть головки. Вследствие этого движения в таком суставе менее свободны, чем в типичном шаровидном суставе; образец чашеобразного сустава мы имеем в тазобедренном суставе, где такое устройство способствует большей устойчивости сустава.


А - одноосные суставы: 1,2- блоковидныс суставы; 3 - цилиндрический сустав;
Б - двухосные суставы: 4 - эллипсовидный сустав: 5 - мы шелковый сустав; 6 - седловидный сустав;
В - трехосные суставы: 7- шаровидный сустав; 8- чашеобразный сустав; 9 - плоский сустав

2. Плоские суставы , art. plana (пример - artt. intervertebrales), имеют почти плоские суставные поверхности. Их можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом, поэтому движения в них совершаются вокруг всех трех осей, но объем движений вследствие незначительной разности площадей суставных поверхностей небольшой.
Связки в многоосных суставах располагаются со всех сторон сустава.

Тугие суставы - амфиартрозы

Под этим названием выделяется группа сочленений с различной формой суставных поверхностей , но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в частности короткие укрепляющие связки (пример - крестцово-подвздошный сустав).

Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом , что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами - амфиартрозами (BNA). Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения между костями.

К этим суставам можно отнести также плоские суставы , art. plana, у которых, как отмечалось, плоские суставные поверхности равны по площади. В тугих суставах движения имеют скользящий характер и крайне незначительны.


А - трехосные (многоосные) суставы: А1- шаровидный сустав; А2- плоский сустав;
Б - двухосные суставы: Б1 - эллипсовидный сустав; Б2- седловидный сустав;
В - одноосные суставы: B1 - цилиндрический сустав; В2- блоковидный сустав

Видео урок: Классификация суставов. Объем движений в суставах

Другие видео уроки по данной теме находятся:

В каждом суставе различают основные элементы и добавочные образования.

К основным элементам относятся суставные поверхности соединяющихся костей, суставная капсула, окружающая концы костей и суставная полость, находящаяся внутри капсулы.

1) Суставные поверхности соединяющихся костей обычно покрыты гиалиновой хрящевой тканью (cartilago articularis), и, как правило, соответствуют друг другу. Если на одной кости поверхность выпуклая (суставная головка), то на другой она соответственно вогнутая (суставная впадина). Суставной хрящ лишен кровеносных сосудов и надхрящницы. Он состоит на 75-80% из воды, и 20-25% массы приходится на сухое вещество, около половины которого составляет коллаген, соединенный с протеогликанами. Первый придает хрящу прочность, вторые – упругость. Суставной хрящ защищает суставные концы костей от механических воздействий, уменьшая давление и равномерно распределяя его по поверхности.

2 ) Суставная капсула (capsula articularis), окружающая суставные концы костей, прочно срастается с надкостницей и образует замкнутую суставную полость. Капсула состоит из двух слоев: наружного-фиброзного и внутреннего - синовиального. Наружный слой представлен толстой прочной фиброзной мембраной, образованной волокнистой соединительной тканью, коллагеновые волокна которой направлены преимущественно продольно. Внутренний слой суставной капсулы образован тонкой гладкой блестящей синовиальной мембраной. Синовиальная мембрана состоит из плоской и ворсинчатой частей. Последняя имеет множество небольших выростов, обращенных в полость сустава,- синовиальные ворсинки , очень богатые кровеносными сосудами. Количество ворсинок и складок синовиальной оболочки прямо пропорционально степени подвижности сустава. Клетки внутреннего синовиального слоя выделяют специфическую, вязкую, прозрачную жидкость желтоватого цвета - синовию.

3) Синовия (synovia) увлажняет суставные поверхности костей, уменьшает трение между ними и является питательной средой для суставного хряща. По своему составу синовия близка к плазме крови, но содержит меньше белка и обладает большей вязкостью (вязкость в усл. ед.: синовия - 7, а плазма крови- 4,7). Она содержит 95% воды, остальная часть – белки (2,5%), углеводы (1,5%) и соли (0,8%). Количество ее зависит от функциональной нагрузки, падающей на сустав. Даже в таких крупных суставах, как коленный и тазобедренный, ее количество не превышает в среднем 2-4 мл у человека.

4) Суставная полость (cavum articulare) находится внутри суставной капсулы и заполнена синовией. Форма суставной полости зависит от формы сочленяющихся поверхностей, наличия вспомогательных приспособлений и связок. Особенностью суставной капсулы является то, что давление в ней ниже атмосферного.

СУСТАВ

Основные элементы Добавочные образования

1.Суставные поверхности 1.Суставные диски и мениски

соединяющихся костей 2.Суставные связки

2.Суставная капсула 3.Суставная губа

3.Суставная полость 4.Синовиальные сумки и влагалища

К добавочным образованиям сустава относятся:

1) Суставные диски и мениски (discus et meniscus articularis). Они построены из волокнистого хряща и расположены в полости сустава между соединяющимися костями. Так, например, мениски имеются в коленном суставе, а диск - в височно-челюстном. Они как бы сглаживают неровности сочленяющихся поверхностей, делают их конгруэнтными, амортизируют сотрясения и толчки при передвижении.

2) Суставные связки (ligamentum articularis). Oни построены из плотной соединительной ткани и могут располагаться как снаружи, так и внутри суставной полости. Суставные связки укрепляют сустав и ограничивают размах движения.

3) Суставная губа (labium articularis) состоит из хрящевой ткани, располагается в виде кольца вокруг суставной впадины и увеличивает ее размер. Суставную губу имеют плечевой и тазобедренный суставы.

4) К вспомогательным образованиям суставов относятся так же синовиальные сумки (bursa synovialis) и синовиальные влагалища (vagina synovialis) – небольшие полости, образованные синовиальной мембраной и заполненные синовиальной жидкостью.

Оси и виды движения в суставах

Движения в суставах совершаются вокруг трех взаимно перпендикулярных осей.

    Вокруг фронтальной оси возможно:

А) сгибание (flexio ) , т.е. уменьшение угла между соединяющимися костями;

Б) разгибание (extensio ) , т.е. увеличение угла между соединяющимися костями.

    Вокруг сагиттальной оси возможно:

А) отведение (abductio ) , т.е. удаление конечности от тела;

Б) приведение (adductio ) , т.е. приближение конечности к телу.

    Вокруг продольной оси возможно вращение (rotatio):

А) пронация (pronatio ), т.е. вращение во внутрь;

Б) супинация (supinatio ), т.е. вращение наружу;

В) кружение (circumductio )

Фило-онтогенез соединений костей скелета

У круглоротых и рыб, ведущих водный образ жизни, кости соединены посредством непреравыных соединений (синдесмоз, синхондроз, синостоз). Выход на сушу привел к изменению характера движений, в связи с этим сформировались переходные формы (симфизы) и наиболее подвижные соединения – диартрозы. Поэтому у рептилий, птиц и млекопитающих доминирующим соединением являются суставы.

В соответствии с этим в онтогенезе все соединения костей проходят две стадии развития, напоминающие таковые в филогенезе, вначале непрерывные, затем прерывные (суставы). Вначале на ранней стадии развития плода все кости соединены друг с другом непрерывно, и лишь позднее (на 15-неделе плодного развития у крупного рогатого скота) в местах образования будущих суставов мезенхима, образующая прослойки между костями, рассасывается, образуется щель, заполненная синовией. По краям соединяющихся костей образуется суставная капсула, которая формирует суставную полость. К моменту рождения все виды соединения костей сформированы и новорожденный способен передвигаться. В молодом возрасте суставные хрящи гораздо толще, чем в старом, так как в старости происходит истончение суставных хрящей, изменение состава синовии и даже – может произойти анкилоз сустава, т.е. срастание костей и потеря подвижности.

Классификация суставов

Каждый сустав имеет определенную форму, величину, строение и совершает движения вокруг определенных плоскостей.

В зависимости от этого существуют несколько классификаций суставов: по строению, по форме суставных поверхностей, по характеру движения.

По строению различают следующие виды суставов :

1. Простые (art.simplex) . В их образовании принимают участие суставные поверхности двух костей (плечевой и тазо-бедренный суставы).

2. Сложные (art.composita ). В их формировании принимают участие три и более суставных поверхностей костей (запястный, заплюсневый суставы).

3. Комплексные (art. complexa) c одержат в суставной полости дополнительный хрящ в виде диска или мениска (коленный сустав).

По форме суставных поверхностей различают :

1. Шаровидные суставы (art. spheroidea ). Они характеризуются тем, что поверхность одной из соединяющихся костей имеет форму шара, а поверхность другой - несколько вогнута. Типичный шаровидный сустав- плечевой.

2. Эллипсоидные суставы (art. ellipsoidea ). Имеют суставные поверхности (и выпуклые, и вогнутые) в виде эллипса. Примером такого сустава является затылочно-атлантный сустав.

3. Мыщелковые суставы (art . condylaris ) имеют суставные поверхности в виде мыщелка (коленный сустав).

4. Седловидные суставы (art. sellaris) . Характеризуется тем, что их суставные поверхности напоминают часть поверхности седла. Типичный седловидный сустав - височно-челюстной.

5. Цилиндрические суставы (art. troch oidea ) имеют суставные поверхности в виде отрезков цилиндра, причем одна из них выпуклая, другая - вогнутая. Примером такого сустава является атлантно-осевой сустав.

6. Блоковидные суставы (ginglimus) характеризуются так, что проверхность одной кости имеет углубление, а поверхность другой - направляющий, соответственно углублению, выступ. В качестве примера суставов блоковидной формы можно привести суставы пальцев.

7. Плоские суставы (art. plana) характеризуются тем, что суставные поверхности костей хорошо соответствуют друг другу. Подвижность в них невелика (крестцово-подвздошный сустав).

По характеру движения различают :

1. Многоостные суставы. В них движение возможно по многим осям (сгибание-разгибание, аддукция-абдукция, супинация-пронация). Примером этих суставов могут быть плечевой, тазобедренный суставы.

2. Двуосные суставы. Движение возможно по двум осям, т.е. возможно сгибание-разгибание, аддукция-абдукция. Например, височно-челюстной сустав.

3. Одноосные суставы. Движение происходит вокруг одной оси, т.е. возможно только сгибание-разгибание. Например, локтевой, коленный суставы.

4. Безосные суставы. Не имеют оси вращения и в них возможно лишь скольжение костей по отношению друг к другу. Примером этих суставов может быть крестцово-подвздошный сустав и суставы подъязычной кости, в которых движение крайне ограничено.

5. Комбинированные суставы. Включают два или несколько анатомически изолированных сустава, которые функционируют вместе. Например, запястный и заплюсневый суставы.

Это способствует более плотному прилеганию соединяющихся костей. Состоит из двух оболочек: наружной или фиброзной и внутренней или синовиальной. Толщина капсулы неодинакова в различных ее участках. Фиброзная мембрана - membrana fibrosa - служит продолжением надкостницы, которая переходит с одной кости на другую.

За счет утолщения фиброзной оболочки формируются добавочные связки. Синовиальная мембрана - membrana synovialis - построена из рыхлой соединительной ткани, богата кровеносными сосудами , нервами, складчатая с ворсинками. Иногда в суставах образуются синовиальные сумки или выпячивания, располагающиеся между костями и сухожилиями мышц. Капсула суставов богата лимфатическими сосудами , по которым оттекают составные части синовии. Любое повреждение капсулы и загрязнение полости сустава опасны для жизни животного.

Синовия - synovia - тягучая желтоватая жидкость. Она выделяется синовиальной мембраной капсулы и выполняет следующие функции: смазывает суставные поверхности костей и снимает трение между ними, служит питательной средой для суставного хряща, в нее выделяются продукты обмена веществ суставного хряща.

Суставной хрящ - cartilago articularis - покрывает соприкасающиеся поверхности костей. Это гиалиновый хрящ , гладкий, упругий, уменьшает поверхностное трение между костями. Хрящ способен ослаблять силу толчков при движении.

Некоторые суставы имеют внутрисуставные хрящи в виде менисков (большеберцовый бедренный) и дисков (височно-нижнечелюстной). Иногда в суставах встречаются внутрисуставные связки - круглая (тазобедренный) и крестовидная (коленный). Внутри сустава могут содержаться небольшие асимметричные косточки (запястный и заплюсневый суставы).

Они соединяются между собой внутри сустава межкостными связками. Внесуставные связки - бывают вспомогательными и добавочными. Они формируются за счет утолщения фиброзного слоя капсулы и скрепляют кости, направляют движение в суставе или ограничивают его. Бывают боковые латеральные и медиальные связки. При травме или растяжении связок происходит смещение костей сустава, то есть вывих.

Рис. 1. Схема строения простого и сложного суставов

А, Б - простой сустав; В - сложный сустав

1 - эпифиз ; 2 - суставной хрящ; 3 - фиброзный слой капсулы; 4 - синовиальный слой капсулы; 5 - суставная полость; 6 - рецессус; 7 - мышца; 8 - суставной диск.


Типы суставов

По строению различают суставы простые и сложные .

Простые суставы - это такие сочленения, при которых между двумя соединяющимися костями нет внутрисуставных включений. Например, головка плечевой кости и суставная ямка лопатки соединяются простым суставом, в полости которого нет включений.

Сложные суставы - это такие соединения костей, при которых между соединяющимися костями находятся внутрисуставные включения в виде дисков (височно-нижнечелюстной сустав), менисков (коленный сустав) или мелких костей (запястный и заплюсневый суставы).

По характеру движения различают суставы одноосные, двуосные, многоосные, комбинированные.

Одноосные суставы - движение в них происходит по одной оси. В зависимости от формы суставной поверхности такие суставы бывают блоковидные, винтообразные и вращательные. Блоковидный сустав (гинглим) образуется частью блока, цилиндра или усеченного конуса на одной кости и соответствующими углублениями на другой. Например, локтевой сустав копытных животных. Винтообразный сустав - характеризуется движением одновременно в плоскости, перпендикулярной оси, и вдоль оси. Например, берцово-таранный сустав лошади и собаки. Вращательный сустав - движение происходит вокруг центральной оси. Например, анланто-осевой сустав у всех животных.

Двуосные суставы - движение происходит по двум взаимоперпендикулярным плоскостям. По характеру суставной поверхности двуосные суставы могут быть эллипсоидными и седловидными. В эллипсоидных суставах суставная поверхность на одном суставе имеет форму эллипса, на другом соответствующую ямку (затылочно-атлантный сустав). В седловидных суставах обе кости имеют выпуклые и вогнутые поверхности, лежащие перпендикулярно друг другу (сустав бугорка ребра с позвонком).

Многоосные суставы - движение осуществляется по многим осям, так как суставная поверхность на одной кости имеет вид части шара, а на другой соответствующую округлую ямку (лопатко-плечевой и тазобедренный суставы).

Безосный сустав - имеет плоские суставные поверхности, обеспечивающие скользящие и слегка вращающие движения. К таким суставам относятся тугие суставы в запястном и заплюсневом суставах между короткими костями и костями их дистального ряда с пястными и плюсневыми костями.

Комбинированные суставы - движение одновременно осуществляется в нескольких суставах. Например, в коленном суставе одновременно происходит движение в суставе коленной чашки и бедробольшеберцовом. Одновременное движение парных челюстных суставов.

По форме суставных поверхностей суставы разнообразны, что определяется их неравнозначной функцией. Форму суставных поверхностей сравнивают с определенной геометрической фигурой, от которой и происходит название сустава.

Плоские или скользящие суставы - суставные поверхности костей практически плоские, движения в них крайне ограничены. Они выполняют буферную функцию (запястно-пястный и заплюсно-плюсневый).

Чашеобразный сустав - имеет на одной из сочленяющихся костей головку, а на другой - соответсвующее ей углубление. Например, плечевой суставы.

Шаровидный сустав - является разновидностью чашеобразного сустава, при котором головка сочленяющейся кости более рельефная, а соответствущее ей углубление на другой кости более глубокое (тазобедренный сустав).

Эллипсовидный сустав - имеет на одной из сочленяющихся костей эллипсоидную форму суставной поверхности, а на другой, соответственно, вытянутое углубление (атлантозатылочный сустав и бедробольшеберцовый суставы).

Седловидный сустав - имеет на обеих сочленяющихся костях вогнутые поверхности, располагающиеся перпендикулярно друг к другу (височнонижнечелюстной сустав).

Цилиндрический сустав - характеризуется продольно расположенными суставными поверхностями, из которых одна имеет форму оси, а другая - форму продольно срезанного цилиндра (соединение зубовидного отростка эпистрофея с дугой атланта).

Блоковидный сустав - по форме напоминает цилиндрический, но с поперечно поставленными суставными поверхностями, которые на себе могут иметь валики (гребни) и углубления, обеспечивающие ограничение боковых смещений сочленяющихся костей (межфаланговые суставы, локтевой сустав у копытных).

Винтообразный сустав - разновидность блоковидного сустава, при котором на суставной поверхности имеется два направляющих гребня и соответствующие им желоба или борозды на противоположной суставной поверхности. В таком суставе движение может осуществляться по спирали, что позволило его называть спиралевидным (голеннотаранный сустав лошади).

Втулкообразный сустав - характеризуется тем, что суставная поверхность одной кости окружена суставной поверхностью другой подобно втулке. Ось вращения в суставе соответствует длинной оси сочленяющихся костей (краниальные и каудальный суставные отростки у свиньи и крупного рогатого скота).

Рис. 2. Формы поверхностей суставов (по Koch T., 1960)

1 - чашеобразная; 2 - шаровидная; 3 - блоковидная; 4 - эллипсовидная; 5 - седловидная; 6 - винтообразная; 7 - втулкообразная; 8 - цилиндрическая.

Виды движения в суставах

В суставах конечностей различают следующие виды движений: сгибание, разгибание, абдукция, аддукция, пронация, супинация и кружение.

Сгибание (flexio) - называют такое движение в суставе, при котором угол сустава уменьшается, а образующие сустав кости сближаются противоположными концами.

Разгибание (extensio) - обратное движение, когда угол сустава увеличивается, а концы костей удаляются друг от друга. Тот вид движения возможен в одноосном, двуосном и многоосном суставах конечностей.

Аддукция (adductio) - это приведение конечности к срединной плоскости, например, когда обе конечности сближаются.

Абдукция (abductio) - обратное движение, когда конечности отставляются друг от друга. Аддукция и абдукция возможны только с многоосных суставах (тазобедренном и лопатно-плечевом). У стопоходящих животных (медведи) такие движения возможны в запястном и заплюсневом суставах.

Вращение (rotatio) - ось движения параллельна длине кости. Вращение наружу называется супинация (supinatio), вращение кости внутрь это пронация (pronatio).

Кружение (circumductio), - или коническое движение, лучше развито у человека и практически отсутствует у животных, Например, в тазобедренном суставе при сгибании колено не упирается в живот, а отводится вбок.

Сустав представляет прерывное, полостное, подвижное соединение, или сочленение, articulatio synovialis (греч. arthron - сустав, отсюда arthritis - воспаление сустава).

В каждом суставе различают суставные поверхности сочленяющихся костей, суставную капсулу, окружающую в форме муфты сочленовные концы костей, и суставную полость, находящуюся внутри капсулы между костями.

Суставные поверхности, facies articulares , покрыты суставным хрящом, cartilago articularis, гиалиновым, реже волокнистым, толщиной 0,2-0,5 мм. Вследствие постоянного трения суставной хрящ приобретает гладкость, облегчающую скольжение суставных поверхностей, а вследствие эластичности хряща он смягчает толчки и служит буфером. Суставные поверхности обычно более или менее соответствуют друг другу (конгруэнтны). Так, если суставная поверхность одной кости выпуклая (так называемая суставная головка), то поверхность другой кости соответствующим образом вогнута (суставная впадина).

Суставная капсула, capsula articularis , окружая герметически суставную полость, прирастает к сочленяющимся костям по краю их суставных поверхностей или же несколько отступя от них. Она состоит из наружной фиброзной мембраны, membrana fibrosa, и внутренней синовиальной, membrana synovialis.

Синовиальная мембрана покрыта на стороне, обращенной к суставной полости, слоем эндотелиальных клеток, вследствие чего имеет гладкий и блестящий вид. Она выделяет в полость сустава липкую прозрачную синовиальную жидкость - синовию, synovia, наличие которой уменьшает трение суставных поверхностей. Синовиальная мембрана оканчивается по краям суставных хрящей. Она часто образует небольшие отростки, называемые синовиальными ворсинками, villi synovidles. Кроме того, местами она образует то большей, то меньшей величины синовиальные складки, plicae synovidles, вдвигающиеся в полость сустава. Иногда синовиальные складки содержат значительное количество врастающего в них снаружи жира, тогда получаются так называемые жировые складки, plicae adiposae, примером которых могут служить plicae alares коленного сустава. Иногда в утонченных местах капсулы образуются мешкообразные выпячивания или вывороты синовиальной мембраны - синовиальные сумки, bursae synovidles, располагающиеся вокруг сухожилий или под мышцами, лежащими вблизи сустава. Будучи выполнены синовией, эти синовиальные сумки уменьшают трение сухожилий и мышц при движениях.

Суставная полость, сavitas articularis , представляет герметически закрытое щелевидное пространство, ограниченное суставными поверхностями и синовиальной мембраной. В норме оно не является свободной полостью, а выполнено синовиальной жидкостью, которая увлажняет и смазывает суставные поверхности, уменьшая трение между ними. Кроме того, синовия играет роль в обмене жидкости и в укреплении сустава благодаря сцеплению поверхностей. Она служит также буфером, смягчающим сдавление и толчки суставных поверхностей, так как движение в суставах - это не только скольжение, но и расхождение суставных поверхностей. Между суставными поверхностями имеется отрицательное давление (меньше атмосферного). Поэтому их расхождению препятствует атмосферное давление. (Этим объясняется чувствительность суставов к колебаниям атмосферного давления при некоторых заболеваниях их, из-за чего такие больные могут предсказывать ухудшение погоды.)

При повреждении суставной капсулы воздух попадает в полость сустава, вследствие чего суставные поверхности немедленно расходятся. В обычных условиях расхождению суставных поверхностей, кроме отрицательного давления в полости, препятствуют также связки (внутри- и внесуставные) и мышцы с заложенными в толще их сухожилий сесамовидными костями.

Связки и сухожилия мышц составляют вспомогательный укрепляющий аппарат сустава. В ряде суставов встречаются добавочные приспособления, дополняющие суставные поверхности, - внутрисуставные хрящи; они состоят из волокнистой хрящевой ткани и имеют вид или сплошных хрящевых пластинок - дисков, disci articulares, или несплошных, изогнутых в форме полумесяца образований и потому называемых менисками, menisci articulares (meniscus, лат. - полумесяц), или в форме хрящевых ободков, labra articularia (суставные губы). Все эти внутрисуставные хрящи по своей окружности срастаются с суставной капсулой. Они возникают в результате новых функциональных требований как реакция на усложнение и увеличение статической и динамической нагрузки. Они развиваются из хрящей первичных непрерывных соединений и сочетают в себе крепость и эластичность, оказывая сопротивление толчкам и содействуя движению в суставах.

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.

Так как в процессе эволюции условия для мышечной деятельности были различными, то и получились сочленения различных 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 трех и более осей. В суставах движения совершаются вокруг трех главных осей.

Различают следующие виды движений в суставах:

  1. Движение вокруг фронтальной (горизонтальной) оси - сгибание (flexio), т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, и разгибание (extensio), т. е. увеличение этого угла.
  2. Движения вокруг сагиттальной (горизонтальной) оси - приведение (adductio), т. е. приближение к срединной плоскости, и отведение (abductio), т. е. удаление от нее.
  3. Движения вокруг вертикальной оси, т. е. вращение (rotatio): кнутри (pronatio) и кнаружи (supinatio).
  4. Круговое движение (circumductio), 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. 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 площадей суставных поверхностей, тем больше дуга (объем) движения, и наоборот.

Движения в суставах, кроме уменьшения разности площадей 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 разная гибкость в суставах 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 разнообразие движений. Так, в височно-нижнечелюстном суставе, относящемся по форме суставных поверхностей к двуосным суставам, благодаря присутствию внутрисуставного диска возможны троякого рода движения.

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 (art. simplex) , имеющий только 2 суставные поверхности, например межфаланговые суставы.
  2. Сложный сустав (art. composite) , 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 (art. complexa) , содержащий 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 суставе), 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, проксимальный и дистальный лучелоктевые суставы 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, зависит 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 вокруг вертикальной оси (цилиндрический сустав); если же цилиндрическая головка лежит горизонтально, то и движение будет совершаться вокруг 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). 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).

Можно наметить следующую единую анатомо-физиологическую классификацию суставов .

Одноосные суставы.

Цилиндрический сустав, art. trochoidea. Цилиндрическая суставная поверхность, ось которой располагается вертикально, параллельно длинной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела, обеспечивает движение вокруг одной вертикальной оси - вращение, rotatio; такой сустав называют также вращательным.

Блоковидный сустав, ginglymus (пример - межфаланговые сочленения пальцев). Блоковидная суставная поверхность его представляет собой поперечно лежащий цилиндр, длинная ось которого лежит поперечно, во фронтальной плоскости, перпендикулярно длинной оси сочленяющихся костей; поэтому движения в блоковидном суставе совершаются вокруг этой фронтальной оси (сгибание и разгибание). Направляющие бороздка и гребешок, имеющиеся на сочленовных поверхностях, устраняют возможность бокового соскальзывания и способствуют движению вокруг одной оси.

Если направляющая бороздка блока располагается не перпендикулярно к оси последнего, а под некоторым углом к ней, то при продолжении ее получается винтообразная линия. Такой блоковидный сустав рассматривают как винтообразный (пример - плечелоктевой сустав). Движение в винтообразном суставе такое же, как и в чисто блоковидном сочленении. Согласно закономерностям расположения связочного аппарата, в цилиндрическом суставе направляющие связки будут располагаться перпендикулярно вертикальной оси вращения, в блоковидном суставе - перпендикулярно фронтальной оси и по бокам ее. Такое расположение связок удерживает кости в их положении, не мешая движению.

Двухосные суставы.

Эллипсовидный сустав, articuldtio ellipsoidea (пример - лучезапястный сустав). Сочленовные поверхности представляют отрезки эллипса: одна из них выпуклая, овальной формы с неодинаковой кривизной в двух направлениях, другая соответственно вогнутая. Они обеспечивают движения вокруг 2 горизонтальных осей, перпендикулярных друг другу: вокруг фронтальной - сгибание и разгибание и вокруг сагиттальной - отведение и приведение. Связки в эллипсовидных суставах располагаются перпендикулярно осям вращения, на их концах.

Мыщелковый сустав, articulatio condylaris (пример - коленный сустав). Мыщелковый сустав имеет выпуклую суставную головку в виде выступающего округлого отростка, близкого по форме к эллипсу, называемого мыщелком, condylus, отчего и происходит название сустава. Мыщелку соответствует впадина на сочленовной поверхности другой кости, хотя разница в величине между ними может быть значительной.

Мыщелковый сустав можно рассматривать как разновидность эллипсовидного, представляющую переходную форму от блоковидного сустава к эллипсовидному. Поэтому основной осью вращения у него будет фронтальная. От блоковидного мыщелковый сустав отличается тем, что имеется большая разница в величине и форме между сочленяющимися поверхностями. Вследствие этого в отличие от блоковидного в мыщелковом суставе возможны движения вокруг двух осей. От эллипсовидного сустава он отличается числом суставных головок.

Мыщелковые суставы имеют всегда два мыщелка, расположенных более или менее сагиттально, которые или находятся в одной капсуле (например, два мыщелка бедренной кости, участвующие в коленном суставе), или располагаются в разных суставных капсулах, как в атлантозатылочном сочленении. Поскольку в мыщелковом суставе головки не имеют правильной конфигурации эллипса, вторая ось не обязательно будет горизонтальной, как это характерно для типичного эллипсовидного сустава; она может быть и вертикальной (коленный сустав). Если мыщелки расположены в разных суставных капсулах, то такой мыщелковый сустав близок по функции к эллипсовидному (атлантозатылочное сочленение). Если же мыщелки сближены и находятся в одной капсуле, как, например, в коленном суставе, то суставная головка в целом напоминает лежачий цилиндр (блок), рассеченный посередине (пространство между мыщелками). В этом случае мыщелковый сустав по функции будет ближе к блоковидному.

Седловидный сустав, art. selldris (пример - запястно-пястное сочленение I пальца). Сустав этот образован 2 седловидными сочленовными поверхностями, сидящими «верхом» друг на друге, из которых одна движется вдоль и поперек другой. Благодаря этому в нем совершаются движения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей: фронтальной (сгибание и разгибание) и сагиттальной (отведение и приведение). В двухосных суставах возможен также переход движения с одной оси на другую, т. е. круговое движение (circumductio).

Многоосные суставы.

Шаровидные. Шаровидный сустав, art. spheroidea (пример - плечевой сустав). Одна из суставных поверхностей образует выпуклую, шаровидной формы головку, другая - соответственно вогнутую суставную впадину.

Теоретически движение может совершаться вокруг множества осей, соответствующих радиусам шара, но практически среди них обыкновенно различают три главные оси, перпендикулярные друг другу и пересекающиеся в центре головки:

  1. поперечную (фронтальную), вокруг которой происходит сгибание, flexio, когда движущаяся часть образует с фронтальной плоскостью угол, открытый кпереди, и разгибание, extensio, когда угол будет открыт кзади;
  2. переднезаднюю (сагиттальную), вокруг которой совершаются отведение, abductio, и приведение, adductio;
  3. вертикальную, вокруг которой происходит вращение, rotatio, внутрь, pronatio, и наружу, supinatio.

При переходе с одной оси на другую получается круговое движение, circumductio. Шаровидный сустав - самый свободный из всех суставов. Так как величина движения зависит от разности площадей суставных поверхностей, то суставная ямка в таком суставе мала сравнительно с величиной головки. Вспомогательных связок у типичных шаровидных суставов мало, что определяет свободу их движений.

Разновидность шаровидного сочленения - чашеобразный сустав , art. cotylica (cotyle, греч.- чаша). Суставная впадина его глубока и охватывает большую часть головки. Вследствие этого движения в таком суставе менее свободны, чем в типичном шаровидном суставе; образец чашеобразного сустава мы имеем в тазобедренном суставе, где такое устройство способствует большей устойчивости сустава.

Плоские суставы, art. plana (пример - artt. intervertebrales), имеют почти плоские суставные поверхности. Их можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом, поэтому движения в них совершаются вокруг всех трех осей, но объем движений вследствие незначительной разности площадей суставных поверхностей небольшой. Связки в многоосных суставах располагаются со всех сторон сустава.

Тугие суставы - амфиартрозы. Под этим названием выделяется группа сочленений с различной формой суставных поверхностей, но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в частности короткие укрепляющие связки (пример - крестцово-подвздошный сустав). Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом, что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами - амфиартрозами (BNA). Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения между костями. К этим суставам можно отнести также плоские суставы, art. plana, у которых, как отмечалось, плоские суставные поверхности равны по площади. В тугих суставах движения имеют скользящий характер и крайне незначительны.

Классификацию суставов проводят по следующим признакам: 1) по форме суставных поверхностей, 2) по функции, 3) по числу суставных поверхностей.

Классификация суставов по форме и по функции

Форму суставных поверхностей условно сравнивают с геометрическими телами (шар, эллипс, цилиндр и т.д.). Поэтому их классифицируют по форме и различают следующие суставы: плоские, шаровидные, эллипсовидные, блоковидные, мыщелковые, цилиндрические, седловидные.

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; 3) многоосные – шаровидные, плоские. Здесь мы видели проявление диалектического закона единства формы и функции.

Одноосные суставы

1. Блоковидный сустав. Блоковидная суставная поверхность представляет собой поперечно - лежащий цилиндр, длинная ось которого лежит поперечно, во фронтальной плоскости, перпендикулярно длинной оси сочленяющихся костей. Движения в таком суставе возможны только вокруг фронтальной оси (сгибание и разгибание). Суставные поверхности его имеют направляющую бороздку и гребешок, которые устраняют возможности бокового соскальзывания и способствуют движению вокруг одной оси. К блоковидным суставам относятся: плечелоктевой, голеностопный, межфаланговый суставы.

В некоторых суставах (голеностопный и плечелоктевой) борозда на сочленовой поверхности располагается не перпендикулярно к оси последнего, а под некоторым углом к ней. При продолжении этой борозды получается винтообразная линия. Такую разновидность блоковидного сустава рассматривают как винтообразный. Связки блоковидных суставах располагаются перпендикулярно фронтальной оси, по бокам ее. Такое расположение связок удерживает кости в их положении, не мешая движению (коллатеральные связки).

    Цилиндрический, или колесовидный сустав.

Цилиндрическая суставная поверхность располагается своей осью вертикально, параллельно продольной оси сочленяющихся костей или вертикальной оси тела. Движение в таком суставе возможно только вокруг вертикальной оси, т.е. вращение. Примером являются лучелоктевой сустав и срединный атлантоосевой сустав. В первом суставе костный стержень (головки лучевой кости) вращается в кольце, образованном суставной впадиной (лучевая вырезка локтевой кости) и кольцевой связкой, во втором, наоборот, кольцо, образованное связкой (поперечная связка атланта) и суставной впадиной (суставная ямка атланта), вращается вокруг костного стержня (зуб осевого позвонка).

Связки в цилиндрических суставах располагаются перпендикулярно вертикальной оси вращения.