Движение в коленном суставе: Биомеханика коленного сустава. Статьи

строение, форма, движения; мышцы, действующие на коленный сустав, их кровоснабжение и иннервация. Рентгеновское изображение коленного сустава.

Коленный сустав, articul&tio genus (рис. 98, 99), — это наи­более крупный сустав тела человека, сложный по строению. В образовании коленного сустава приним1Шт~участие три кос­ти: бедренная, большеберцовая и надколенник.

Суставная поверхность на бедренной кости образована ме­диальным и латеральным мыщелками, имеющими эллипсоидные очертания, и надколенниковой поверхностью на передней по­верхности дистального эпифиза бедра. Верхняя суставная по­верхность большеберцовой кости представлена двумя овальными углублениями, которые сочленяются с мыщелками бедренной кости. Суставная поверхность надколенника, участвующая в образовании коленного сустава, расположена на его задней поверхности и сочленяется только с надколенниковой поверх­ностью бедренной кости.

Суставные поверхности большеберцовой кости и бедра дополнены внутрисуставными хрящами: медиальным и латераль­ным менисками (рис. 100). Они увеличивают конгруэнтность сочленяющихся поверхностей. Каждый мениск представляет собой фиброзно-хрящевую пластинку полулунной формы, име­ющую на разрезе форму треугольника. Толстый край менисков обращен кнаружи и сращен с капсулой, а истонченный — внутрь сустава. Верхняя поверхность менисков вогнута и соответствует поверхности мыщелков бедренной кости, а нижняя — почти Ноская, лежит на верхней суставной поверхности большебер­цовой кости.

Медиальный мениск, meniscus medialis, узкий, по-Улунной формы. Латеральный мениск, meniscus late rails, более широкий. Его толщина у наружного края достигает 8 мм. Концы менисков прикрепляются к межмыщелковому воз­вышению с помощью связок. Впереди латеральный и медиаль­ный мениски соединены друг с другом*)⁴]п о п ере ч ной с в я з-к о й к»о_л_е_на, lig.

transversum ge/nis» Коленный сустав от-носится к комплексным суставам в связи с наличием в нем ме­нисков. Капсула сустава прикрепляется на бедренной кости, от­ступя на 1 см и более от кр-ая суставной поверхности; на боль-шеберцовой кости и на надколеннике она проходит непосред­ственно по краю их суставных поверхностей. Капсула коленного сустава тонкая, свободная и очень обширная. Со стороны по­лости сустава она срастается с наружными краями обоих ме­нисков. Синовиальная мембрана выстилает изнутри фибрданую мембрану—-капсулы и образует многочисленные складки. Эти складки содержат жировую клетчатку и, вдаваясь в полость сустава, заполняют только часть суставной полости, другая часть остается свободной вследствие неконгруэнтности сустав­ных поверхностей. Наиболее развиты парные к р bi л о в М: ные складки, plicae alares, которые начинаются книзу и по бокам от надколенника, вдаются в полость сустава между, бедренной, большеберцовой костями и надколенником. От над­коленника книзу, к переднему межмыщелковому полю больше-берцовой кости, направляется вертикально расположенная не­парная поднадколенниковая_с_и_н о в_и а л ь н а я

V_k л а д к a, plica synovialis infrapatellaris.

«»Коленный сустав подкрепляется внутрисуставными и вне-суставными связками. Крестообразные связки колена являются внутрисуставными связками, они покрыты синовиальной мем­браной. Передняя крест ообразая связка, 1Щ cruciatum anterius, начинается от медиальной поверхности ла­терального мыщелка бедра и прикрепляется к переднему меж­мыщелковому полю большеберцовой кости. Задняя к р е с тообразная связка, lig. cruciatum

posterius,

берет начало на латеральной поверхности медиально-го мышёлка, идет кзади и книзу и прикрепляется к заднему межмышелковому полю большеберцовой кости. Синовиальная мембрана капсулы переходит на крестообразные связки с зад­ней стенки полости сустава. Поэтому полость коленного сус­тава в заднем отделе разделена на латеральную и медиальную части, которые соединяются между собой только спереди. Спе-оеди и снизу границей между правой и левой частями полости коленного сустава является поднадколенниковая синовиальная складка.

Внесуставными связками коленного сустава служат мало­берцовая и большеберцовая связки, косая и дугообразная под­коленные связки, связка надколенника, медиальная и латераль­ная поддерживающие связки надколенника (см. рис. 100).

Малоберцовая коллатеральная связка, lig. collatcrdle

fibuldre, представляет собой округлый фиброзный тяж толщиной около 5 мм, который начинается от латерального надмыщелка бедренной кости и прикрепляется к латеральной поверхности головки малоберцовой кости. Эта связка отделена от суставной капсулы коленного сустава слоем рыхлой клетчат­ки. Большеберцовая коллатеральная с в я з-к a, lig. collaterale tibiale, расположена на медиальной поверх­ности сустава. Связка имеет вид фиброзной пластинки шири­ной 10—12 мм, сращенной с капсулой, а через нее с медиаль­ным мениском. Вверху связка прикрепляется к медиальному надмыщелку бедренной кости, а внизу — к наиболее выступаю­щей части медиального края большеберцовой кости. Косая подколенная связка, lig. popliteum obliquum (см. рис. 99), расположёна на задней поверхности капсулы сустава. Фиброзные волокна этой связки начинаются у медиально-зад­него края медиального мыщелка большеберцовой кости как продолжение сухожилия полуперепончатой мышцы, направля­ются по задней поверхности капсулы сустава кверху и кнаружи, где заканчиваются, вплетаясь в капсулу сустава и прикрепляясь к задней поверхности бедренной кости, над ее латеральным мыщелком.» Дугообразная подколенная связка, lig.

popliteum arcuaium, также расположена на задней поверх­ности капсулы коленного сустава. Она образована дугообраз­ными волокнами, которые начинаются на задней поверхности головки малоберцовой кости и латерального надмыщелка бедра, Волокна этой связки поднимаются вверх, дугообразно изгиба­ются в медиальную сторону, частично прикрепляются к сред­нен части косой подколенной связки, а затем, спускаясь вниз, прикрепляются к задней поверхности большеберцовой кости.

Спереди капсула сустава укреплена сухожилием четырехглавой мышцы бедра (т. quadriceps femoris), в толще которого нахо­дится надколенник. Сухожильные волокна этой мышцы подхо-дят к основанию надколенника. Часть волокон сухожилия при крепляется к верхнему краю надколенника (основанию надко­ленника), другие волокна прилежат к передней поверхности надколенника, срастаясь с ним, и прикрепляются к бугристости большеберцовой кости. Этот толстый и широкий фиброзный тяж, расположенный между верхушкой надколенника и буг­ристостью большеберцовой кости, является связкой над­коленника, llg. patellae.

Медиальная и латеральная поддержива­ющие связки надколенника, retlnaculum patellae mediate и retinaculum patellae laterale, представляют собой внутренние и наружные пучки сухожилия четырехглавой мыш­цы бедра. Часть пучков прикрепляется к надколеннику, а часть направляется вниз и прикрепляется к передней поверхности большеберцовой кости, возле переднего края суставного хряща.

Коленный сустав имеет несколько синовиальных сумок, bur—sae synovidles (рис. 101). Они расположены между сухожилиями мышц и под сухожилиями у мест их прикрепления к костям. Некоторые из них соединяются с полостью сустава, значитель­но увеличивая ее. Количество и размеры синовиальных сумок индивидуально варьируют. Основными из них являются следую­щие: надколенниковая сумка, bursa suprapatellaris, расположенная выше надколенника, между бедренной костью и сухожилием четырехглавой мышцы бедра; глубокая под надколенниковая .сумка, bursa infrapatelldris profunda, лежащая между связкой надколенника и большебер­цовой костью; подколенное углубление,

recessus subpopliteus, находящееся под сухожилием подколенной мышцы. У места прикрепления сухожилия портняжной мышцы имеется подсухожильная сумка портняжной мышцы, bursa subtendinea т. . sartorii. Подсухожильные сумки есть и возле других мышц. На передней поверхности коленного сус­тава, на уровне надколенника, в слое клетчатки расположена подкожная преднадколен пиковая сумка, bursa subcutdnea prepatelldris.

По форме суставных поверхностей коленный сустав является типичным мыщелком. В нем возможны движения вокруг двух осей: фронтальной и вертикальной (продольной). Вокруг фрон­тальной оси в коленном суставе происходят сгибание и разги­бание с общим объемом движения 140—150°. При сгибании голень образует с бедром угол около 40°. При этом движении происходит расслабление коллатеральных связок. Сгибание тор­мозят в основном крестообразные связки колена и сухожилие четырехглавой мышцы бедра. Вследствие расслабления колла­теральных связок при сгибании в коленном суставе возможно вращение вокруг вертикальной оси. Общий размах активного вращения в коленном суставе равен в среднем 15°, пассивно­го — 30—35°. Крестообразные связки тормозят и ограничивают вращение внутрь, а при вращении кнаружи они расслабляются, но это движение ограничивается натяжением коллатеральных связок.

При разгибании в коленном суставе бедро и голень рас­полагаются на одной линии, причем сильно натягиваются крес­тообразные и коллатеральные связки, а мыщелки бедра плотно упираются в проксимальный эпифиз большеберцовой кости. В таком положении голень и бедро составляют неподвижную опору. Мениски коленного сустава при движениях изменяют свою форму и положение. При сгибании и разгибании по их верхней поверхности перемещаются мыщелки бедренной кости, а при вращении мениски вместе с бедренной костью скользят по суставной поверхности большеберцовой кости.

На рентгенограммах коленного сустава вследствие наличия менисков рентгеновская суставная щель имеет боль­шую высоту (рис. 102). Примерно в средней части суставная щель изогнута над межмыщелковым возвышением большебер­цовой кости. Четко видны на снимках не только бедренная и большеберцовая кости, но и надколенник. Последний наслаи­вается на дистальный эпифиз бедренной кости. Между меди­альным и латеральным мыщелками на снимке более светлый участок, соответствующий межмыщелковой ямке. Мениски видны только при специальном исследовании.

Характеристика строения коленного сустава | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Слесаренко, Д. Ю. Характеристика строения коленного сустава / Д. Ю. Слесаренко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 40 (278). — С. 176-179. — URL: https://moluch.ru/archive/278/62614/ (дата обращения: 26.05.2023).



Хорошая подвижность коленного сустава необходима для стояния, ходьбы и бега. Для понимания возможных проблем с коленом нужно знать строение коленного сустава и каким образом его составляющие работают совместно, обеспечивая нормальную функцию.

Ключевые слова: сустав, связка, коленный сустав, надколенник, мениск, мыщелок.

Сустав — это подвижное соединение костей скелета, разделенных щелью, покрытых синовиальной оболочкой и суставной сумкой и обеспечивающее скольжение суставных поверхностей относительно друг друга. Это движение совершается с помощью соответствующих мышц.

Коленный сустав — сустав, соединяющий бедренную кость, большеберцовую кость и надколенник. Является сложным, так как имеет несколько суставных поверхностей и считается комплексным — содержит мениски. Относится к двухосному мыщелковому суставу.

Мыщелковый сустав — это переходный тип сустава от блоковидного к эллиптическому.

Рис. 1. Схема мыщелкового сустава

Комплексный сустав — сустав, который содержит внутрисуставной хрящ (мениск либо диск), разделяющий сустав на две камеры, например коленный сустав.

В различных суставах, в зависимости от строения сочленяющихся поверхностей, движения могут совершаться вокруг различных осей. В биомеханике суставов выделяют следующие оси вращения: фронтальную, сагиттальную и продольную. В коленном суставе движения возможны вокруг поперечной и продольной оси, а одновременно по двум осям только при согнутом колене.

Важные структуры коленного сустава можно разделить на семь категорий: кости, суставы, связки, сухожилия, мышцы, нервы и кровеносные сосуды.

Рис. 2. Обобщенный план строения коленного сустава

Коленный сустав — место соединения бедренной и большеберцовой костей. Этот сустав синовиальный. В синовиальных суставах есть: суставные капсула и синовиальная жидкость внутри сустава, обеспечивающая его смазку. Коленный сустав образуется сверху дистальной части бедренной кости и верхней части большеберцовой кости. На конце бедренной кости находятся два округлых мыщелка, расположенных на относительно плоских мыщелках большеберцовой кости. Снаружи, дальше от центральной линии (вертикальной оси), находится плоский латеральный мыщелок большеберцовой кости. С внутренней стороны располагается плоский медиальный мыщелок большеберцовой кости. Надколенник располагается в специальном отделении между мыщелками бедра под названием надколенниковая поверхность бедренной кости. Меньшая из костей голени — малоберцовая кость — образует с большеберцовой костью небольшой сустав за пределами коленного сустава. В месте контакта кости на их поверхности есть суставной хрящ. Он относительно толстый и упругой консистенции. Суставный хрящ делает возможным скольжение суставных поверхностей без сопутствующих повреждений. Функции суставного хряща — обеспечение чрезвычайно гладкой поверхности для облегчения движения. В суставах хрящ находится на подвижных друг относительно друга поверхностях. В коленном суставе хрящом покрыты дистальная часть бедренной кости, вверх большеберцовой кости и задняя часть надколенника.

Связки — плотное соединительнотканное образование, соединяющие кости между собой. Коленный сустав имеет внутрисуставные и внесуставные связки. К внутрисуставным относятся: передняя и задняя крестообразная, поперечная связка колена. К внесуставным относятся: большеберцовая коллатеральная, малоберцовая коллатеральная, связка надколенника, косая подколенная связка, дугообразная подколенная. Связки играют роль ограничения движений сустава. Две важные связки располагаются с наружных сторон коленного сустава. Внутренняя боковая медиальная коллатеральная связка и наружная боковая латеральная коллатеральная связка. Другие две важные связки расположены внутри сустава между бедренной и большеберцовой кости. Передняя крестообразная связка спереди и задняя крестообразная связка сзади. Наружные и внутренние боковые связки предотвращают чрезмерное движения колена из стороны в сторону. Передняя крестообразная связка и задняя крестообразная связка стабилизируют колено в переднем и заднем направлении. Передняя крестообразная связка не дает колену соскальзывать слишком далеко вперёд, задняя крестообразная связка предотвращает соскальзывание назад. При совместной работе передней крестообразной связки и задний крестообразной связки контролируется движение вперёд и назад. Связки колена — элемент, обеспечивающий стабильность сустава. Между бедренной и большеберцовой костями есть два важных связующих образования — мениски.

Мениски дополняют суставой хрящ в колене и выполняют важные функции. Первая — распределяет нагрузку в суставе по большой площади, вторая — помогает связкам обеспечивать стабильность колена.

Если представить коленный сустав в виде шара, лежащего на плоской поверхности, то шар — мыщелок бедра,а плоская поверхность — мыщелок большеберцовой кости. Мениск позволяет шару оставаться на плоской поверхности. Без мениска в любой момент времени одна из точек поверхности бедренной кости контактировала бы с другой точкой на поверхности большеберцовой кости. Наличие мениска позволяет распределить давление по всей поверхности. Подобное распределения давления необходимо для предотвращения чрезмерных нагрузок на суставной хрящ. Без мениска чрезмерная нагрузка на суставной хрящ может привести к его дегенерации. Благодаря клиновидной форме менисков, утолщенных с внешнего края, обеспечивается стабильность выпуклых мыщелков бедренной кости на относительно плоской поверхности большеберцовой кости.

Совместно связки и мениски обеспечивают стабильность коленного сустава. Без крепких связок и менисков коленный сустав был бы слишком подвижным. В отличие от других суставов, в коленном нет костных стабилизаторов. Сухожилия похожи на связки, но они соединяют мышцы с костями. Сухожилия четырехглавой мышцы соединяют большую четырехглавую мышцу с верхней частью надколенника. Это сухожилие проходит через надколенник и продолжается до его соединения с большеберцовой костью. Соединение надколенника и большеберцовой кости называется связкой надколенника. Мышцы задней поверхности бедра прикрепляются сухожилиями в разных местах вокруг коленного сустава и помогают связкам стабилизировать сустав.

Механизм, разгибающий коленный сустав состоит из надколенника, связки надколенника, сухожилия четырехглавой мышцы и четырёхглавой мышцы. При сокращении все четыре головки четырехглавой мышцы выпрямляют коленный сустав — например, при вставании из положения приседания. Надколенник соответствует по форме надколенной ямке бедра и скользит в ней, увеличивая силу, которую производит четырехглавая мышца при выпрямлении коленного сустава. При сокращении крупных мышц задней поверхности бедра происходит сгибание коленного сустава.

Наиболее важные нервы, проходящие сзади от коленного сустава — большеберцовый и общий малоберцовый. Эти нервы отвечают за контроль ощущений и сокращение мышц в голени и стопе. Большеберцовый и общий малоберцовый нервы образуются при разветвлении седалищного нерва непосредственно над коленным суставом. Большеберцовый нерв идет вдоль задней поверхности голени, общий малоберцовый нерв спускается по наружной передней поверхности голени на стопу.

Оба нерва могут повреждаться при травмах колена.

Основные кровеносные сосуды проходят рядом с большеберцовым нервом в задней части коленного сустава. Подколенная артерия и вена — наибольшие сосуды, питающие голень и стопу. При повреждении подколенной артерии, не позволяющее её восстановление, велика вероятность отмирания голени и стопы. По подколенной артерии кровь идёт к голени и стопе, а по подколенной вене кровь возвращается от стопы и голени к сердцу.

Заключение:

У коленного сустава весьма нестабильное строение, при этом он вынужден выдерживать нагрузку практически всей массы тела,особенно значительны при ходьбе или беге. Поэтому, проблемы с коленными суставами широко распространены среди людей всех возрастов. Знания основных частей, из которых состоит коленный сустав, позволяет лучше понять что произойдет в случае проблем с коленом.

Литература:

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %A1 %D1 %83 %D1 %81 %D1 %82 %D0 %B0 %D0 %B2 // Википедия (дата обращения: 24.09.2019).
2. https://howlingpixel.com/i-ru/ %D0 %A1 %D1 %83 %D1 %81 %D1 %82 %D0 %B0 %D0 %B2 // (дата обращения: 24.09.2019).
3. Резанова Е. А., Антонова И. П., Резанов А. А. Биология человека. — М.: Издат-Школа, 1998. — 208 с.

Основные термины (генерируются автоматически): коленный сустав, большеберцовая кость, бедренная кость, сустав, четырехглавая мышца, передняя крестообразная связка, плоская поверхность, связка, суставной хрящ, задняя крестообразная связка.

Нормальная анатомия коленного сустава – доктор Беркман

Как работает коленный сустав?

Коленный сустав, который выглядит как простой шарнирный сустав, является одним из самых сложных суставов. Он состоит из бедренной кости (бедренная кость), большеберцовой кости (берцовая кость) и надколенника (коленная чашечка). Анатомия колена Колено представляет собой синовиальный сустав, что означает, что оно покрыто синовиальной оболочкой. Синовиальная оболочка вырабатывает жидкость, смазывающую и питающую внутреннюю часть сустава. Суставной хрящ представляет собой гладкие поверхности на концах бедренной и большеберцовой костей. Именно повреждение этой поверхности вызывает артрит.

Анатомия скелета

Бедренная кость

Бедренная кость Бедренная кость (бедренная кость) является самой крупной и прочной костью в организме. Это несущая кость бедра. Он обеспечивает прикрепление к большинству мышц колена.

(см. рис. 1)

Мыщелок

Два мыщелка бедренной кости составляют закругленный конец бедренной кости. Его гладкая суставная поверхность позволяет бедренной кости легко перемещаться по мениску большеберцовой кости.

(см. рис. 2)

Большеберцовая кость

Большеберцовая кость (большеберцовая кость) вторая по величине кость в теле, несущая весовую кость ноги. Мениски не полностью покрывают верхнюю поверхность большеберцовой кости в месте ее сочленения с бедренной костью. Мениски действуют как амортизаторы, защищая суставную поверхность большеберцовой кости, а также способствуя вращению колена. (см. рис. 3)

Малоберцовая кость

Малоберцовая кость, хотя и не является несущей костью, обеспечивает места прикрепления латеральных коллатеральных связок (LCL) и сухожилия двуглавой мышцы бедра. Сочленение большеберцовой и малоберцовой костей также допускает небольшую степень движения, обеспечивая элемент гибкости в ответ на действия мышц, прикрепленных к малоберцовой кости. (см. рис. 4)

Надколенник

Надколенник (надколенник), прикрепленный к сухожилию четырехглавой мышцы сверху и связке надколенника снизу, упирается в переднюю суставную поверхность нижнего конца бедренной кости и защищает коленный сустав. Надколенник действует как точка опоры для четырехглавой мышцы, удерживая сухожилие четырехглавой мышцы от нижнего конца бедренной кости. (см. рис. 5)

Мениски

Медиальный и латеральный мениски представляют собой тонкие С-образные слои волокнистого хряща, не полностью покрывающие поверхность большеберцовой кости в месте сочленения с бедренной костью. Большая часть мениска не имеет кровоснабжения, и по этой причине поврежденный мениск не может пройти нормальный процесс заживления, который происходит в остальной части тела. Кроме того, с возрастом мениск начинает разрушаться, часто развиваются дегенеративные разрывы. Как правило, при повреждении мениска оторванные части начинают ненормально двигаться внутри сустава. Мениски действуют как амортизаторы, защищая суставную поверхность большеберцовой кости, а также способствуя вращению колена. В качестве вторичных стабилизаторов интактные мениски взаимодействуют со стабилизирующей функцией связок и наиболее эффективны, когда окружающие связки интактны. (см. рис. 6)

Анатомия мягких тканей

Передняя крестообразная связка (ПКС)

Передняя крестообразная связка (ПКС) является основной стабилизирующей связкой коленного сустава. ПКС расположена в центре коленного сустава и проходит от бедренной кости (бедренной кости) до большеберцовой кости (голени) через центр колена. ACL предотвращает скольжение бедра назад по большеберцовой кости (или большеберцовой кости вперед по бедру). Вместе с задней крестообразной связкой (ЗКС). ACL стабилизирует колено вращательным образом. Таким образом, если одна из этих связок значительно повреждена, колено будет нестабильным при постановке стопы поврежденной конечности и повороте, что приведет к изгибу колена и его уступке.

(см. рис. 7)

Задняя крестообразная связка (ЗКС)

Задняя крестообразная связка (ЗКС) исследована гораздо меньше, потому что она повреждается гораздо реже, чем ПКС. ЗКС предотвращает слишком далекое смещение бедренной кости вперед над большеберцовой костью. ПКС является основным стабилизатором колена и почти в два раза прочнее ПКС. Он обеспечивает центральную ось, вокруг которой вращается колено.

(см. рис. 8)

Коллатеральные связки

Коллатеральные связки предотвращают гиперэкстензию, приведение и отведение.

• Поверхностная MCL (медиальная коллатеральная связка) соединяет медиальный (внутренний) надмыщелок бедренной кости с медиальным мыщелком большеберцовой кости и сопротивляется вальгусной (выгибающей) силе.
• Глубокая MCL (медиальная коллатеральная связка) соединяет медиальный (внутренний) надмыщелок бедренной кости с медиальным мениском.
• LCL (латеральная коллатеральная связка), полностью отделенная от суставной капсулы, соединяет латеральный (внешний) надмыщелок бедренной кости с головкой малоберцовой кости и сопротивляется варусной (изгибающей) силе.

(см. рис. 9)

Биомеханика колена

Коленный сустав представляет собой модифицированный шарнирный сустав. Активные движения коленного сустава описываются как сгибание, разгибание, медиальное вращение и латеральное вращение.

Сгибание

Когда колено согнуто или согнуто, крестообразная связка натянута, а боковые связки расслаблены. Максимальное сгибание колена 120-150 градусов. (См. рис. 10)

Расширение

Когда колено разгибается или выпрямляется, латеральные и медиальные коллатеральные связки, а также ПКС натянуты. Максимальное разгибание колена 5-10 градусов. (См. рис. 11)

Медиальное вращение

Это движение может быть достигнуто только тогда, когда колено согнуто. Крестообразные связки контролируют медиальное вращение большеберцовой кости, скручиваясь вокруг друг друга, чтобы обеспечить это движение. Максимальная внутренняя ротация 30-40 градусов. (См. рис. 12)

Боковое вращение

Это движение также требует, чтобы колено было согнуто, чтобы вращаться вбок. Крестообразные связки контролируют боковое вращение большеберцовой кости, раскручиваясь вокруг друг друга, чтобы обеспечить это движение. Максимальная внешняя ротация 30-40 градусов. (См. рис. 13)

Отказ от ответственности

Это только образовательный ресурс, и его нельзя использовать для принятия решения о замене коленного сустава или лечении артрита. Все решения о замене коленного сустава и лечении артрита должны приниматься вместе с вашим хирургом или лицензированным поставщиком медицинских услуг.

Колено — Physiopedia

Исходный редактор — Рэйчел Лоу

Ведущие участники — Эльвира Мухик , Рэйчел Лоу , Администратор , Лора Ричи , WikiSysop , Симисола Аджеялеми , Мишель Ли , Ким Джексон , Андила Хафиз , Леана Лоу , Эван Томас , Скотт Бакстон , Берт Ласат , Уильям Джонс 9, Руча Гадгил , Эрнест Гэмбл , Саи Крипа , Аминат Аболиде и Джордж Прадден

Содержимое

• 1 Описание
• 2 Анатомия
  • 2. 1 Сочленяющиеся поверхности
  • 2.2 Мениски
• 3 Бурсы
  • 3.1 Связки и суставная капсула
  • 3.2 Мышцы
• 4 Функция
  • 4.1 Остеокинематика и диапазон движений
  • 4.2 Артрокинематика
• 5 Патология/травма
• 6 техник
• 7 специальных испытаний
• 8 Итоговые показатели
• 9 Лечение
  • 9.1 Хирургическое лечение
  • 9.2 Физиотерапевтическое управление
• 10 Каталожные номера

Коленный сустав является одним из самых крупных и сложных суставов в организме. Он состоит из 4 костей и разветвленной сети связок и мышц. ^[1] Это двухмыщелковый тип синовиального сустава, который в основном допускает сгибание и разгибание (и небольшую степень медиальной и латеральной ротации). ^[2]

Изображение: Обзор коленного сустава (вид спереди и сзади) ^[3]

Сочленяющиеся поверхности[edit | изменить источник]

Бедренная кость (бедренная кость), большеберцовая кость (голень) и надколенник (надколенник) сочленяются через тибиофеморальный и пателлофеморальный суставы. Эти три кости покрыты суставным хрящом, который представляет собой чрезвычайно твердое гладкое вещество, предназначенное для уменьшения сил трения. Медиальный и латеральный мыщелки бедренной кости сочленяются с большеберцовой костью, образуя большеберцово-бедренный сустав. Точно так же передняя и дистальная части бедренной кости сочленяются с надколенником, образуя пателлофеморальный сустав. Большеберцово-бедренный сустав является опорным суставом колена. Надколенник находится в углублении бедренной кости, известном как межмыщелковая борозда. ^{[1] [2]}

Меньшая малоберцовая кость проходит вдоль большеберцовой кости и прикрепляется через верхний большеберцовый сустав, не связанный непосредственно с коленным суставом, но обеспечивает поверхность для прикрепления важных мышц и связок. ^{[1] [4]}

Дистальная часть бедренной кости образует проксимальную суставную поверхность колена, которая состоит из 2 больших мыщелков. Медиальный и латеральный. Эти два мыщелка разделены внизу межмыщелковой вырезкой, хотя спереди они соединены небольшой неглубокой бороздой, которая известна как бедренная борозда, бороздка надколенника или поверхность надколенника. Это вовлекает коленную чашечку в раннее сгибание.

Большеберцовая кость также имеет 2 асимметричных мыщелка (медиальный и латеральный), относительно плоские, они также известны как плато большеберцовой кости. Медиальное большеберцовое плато намного длиннее латерального переднезаднего, а диаметр проксимального отдела большеберцовой кости намного больше, чем стержень назад, который наклонен примерно от 7 до 10 ^o для облегчения сгибания мыщелков бедра на большеберцовой кости.

Два мыщелка большеберцовой кости разделены межмыщелковыми бугорками, это два костных шипа, которые имеют шероховатую форму, и их роль заключается в разгибании колена. Они застревают в межмыщелковой выемке бедренной кости, повышая стабильность сустава. В целом большеберцово-бедренный сустав является относительно нестабильным суставом, так как плато слегка выпуклы вперед и назад. Это подчеркивает важность других структур колена, таких как мениски.

Мениски[править | править код]

В пространстве между мыщелками бедренной и большеберцовой костей есть два мениска. Они представляют собой пластинки серповидной формы, каждая с передним и задним рогом, и имеют треугольную форму в поперечном сечении. Поверхность каждого мениска вогнута сверху, образуя конгруэнтную поверхность мыщелкам бедренной кости, и плоская снизу, сопровождая относительно плоское плато большеберцовой кости. ^[5] Рога медиального мениска дальше друг от друга, и мениск имеет С-образную форму, чем рога латерального мениска, где мениск имеет более О-образную форму. Это связано с увеличением размера медиального мениска, который, к сожалению, оставляет большую открытую область, которая, в свою очередь, может быть подвержена травмам.

Мениски корректируют несоответствие между суставными поверхностями большеберцовой и бедренной костей, увеличивают площадь контакта и улучшают распределение веса и амортизацию. Они также помогают направлять и координировать движения колена, что делает их очень важными стабилизаторами колена. ^[5]

Расположение волокон в менисках позволяет распределять осевые нагрузки радиально, уменьшая износ гиалинового суставного хряща. Это очень важно, так как сжимающая нагрузка на колено может достигать 1-2-кратного веса тела при ходьбе и подъеме по лестнице и 3-4-кратного веса тела во время бега. Мениски соединены с большеберцовой костью коронарными связками. Медиальный мениск гораздо менее подвижен во время движений в суставе, чем латеральный мениск, в значительной степени из-за его прочного прикрепления к капсуле коленного сустава и медиальной коллатеральной связке (MCL). На латеральной стороне мениск менее прочно прикреплен к капсуле сустава и не имеет прикрепления к латеральной коллатеральной связке (LCL). Фактически, задний рог латерального мениска полностью отделен от заднелатеральной части суставной капсулы сухожилием подколенной мышцы, спускающимся от латерального надмыщелка бедренной кости. ^[6]

В течение первого года жизни мениски полностью васкуляризированы, но как только начинается нагрузка, васкуляризация уменьшается до внешней трети (красная зона), причем красная зона является единственной областью, имеющей небольшую способность к заживлению. Внутренняя неваскуляризированная часть (белая зона) получает питание за счет диффузии синовиальной жидкости. ^[5] Медиальный и латеральный мениски представляют собой фиброзно-хрящевые структуры в колене, которые выполняют две основные функции: углубляют суставную поверхность большеберцовой кости и действуют как амортизаторы. ^[2]

Бурса представляет собой заполненный синовиальной жидкостью мешок, расположенный между подвижными структурами в суставе, с целью уменьшения износа этих структур. В коленном суставе имеется четыре бурсы. ^[2]

• Супрапателлярная сумка

• Преднадколенниковая сумка

• Поднадколенниковая сумка

• Полуперепончатая сумка

Связки и суставная капсула[править | править код]

Суставная капсула имеет толстый и фиброзный слой на поверхности и более тонкие слои в глубине. Это наряду с капсульными связками повышает стабильность колена. Как и все структуры, начиная с колена, они испытывают наибольшее напряжение, поэтому они более стабильны в вытянутом (закрытом) положении по сравнению с ослаблением, присутствующим в согнутом положении (открытое уплотнение). Внутри этой капсулы находится специализированная мембрана, известная как синовиальная оболочка, которая обеспечивает питание всех окружающих структур. Синовиальная оболочка вырабатывает синовиальную жидкость, которая смазывает коленный сустав. Другие структуры включают поднадколенниковую жировую подушку и бурсу, которые действуют как подушки для внешних сил, воздействующих на колено. ^[1] Синовиальная жидкость, смазывающая коленный сустав, выталкивается вперед, когда колено разгибается, назад, когда колено согнуто, а в полусогнутом колене жидкость находится под наименьшим напряжением, поэтому это наиболее удобное положение, если есть представляет собой совместный выпот.

Связки колена поддерживают стабильность колена. Каждая связка выполняет определенную функцию, помогая поддерживать оптимальную стабильность колена.

• Медиальная коллатеральная связка (MCL) — эту связку можно разделить на два набора волокон — поверхностные и глубокие волокна. Общее расположение этой полосы проходит от медиального надмыщелка бедренной кости к медиальному мыщелку и верхней части медиальной поверхности большеберцовой кости. Поверхностные волокна берут начало от медиального мыщелка бедренной кости и прикрепляются к медиальной части проксимального отдела большеберцовой кости дистальнее гусиной стопы. Глубокие волокна продолжаются в суставную капсулу и берут начало от нижней части медиального мыщелка бедренной кости и прикрепляются к проксимальной части медиального плато большеберцовой кости. В середине связки глубокие волокна прикрепляются к медиальному мениску. ^[4]  MCL в первую очередь сопротивляется силам, действующим с внешней поверхности колена, вальгусным силам, но также сопротивляется боковому вращению большеберцовой кости на бедренной кости. MCL может более эффективно противостоять вальгусной нагрузке в закрытом положении упаковки (разгибании) из-за слабости связки в открытом положении упаковки (согнутом). MCL играет еще одну роль в сдерживании переднего смещения большеберцовой кости на бедренной кости. Поэтому, когда у кого-то есть травма MCL, необходимо учитывать защиту передней крестообразной связки.
• Латеральная коллатеральная связка (LCL) – тяжообразная связка, которая начинается на латеральном надмыщелке бедренной кости и соединяется с сухожилием двуглавой мышцы бедра (мышца подколенного сухожилия), образуя соединенное сухожилие. Эта связка отличается от MCL и считается экстракапсулярной связкой. Его основная роль заключается в противодействии варусным нагрузкам на колено, и, как и MCL, он наиболее эффективен при полном разгибании. другое сходство MCL и LCL заключается в способности LCL также сопротивляться боковому вращению большеберцовой кости на бедренной кости.
• Передняя крестообразная связка (ПКС) — ПКС является важной структурой колена, препятствующей переднему перемещению большеберцовой кости на бедренную кость. Эта связка очень хорошо известна из-за высокого уровня травматизма спортсменов, что привело к большому количеству исследований, проведенных в области передней крестообразной связки. Крестообразные связки называются так потому, что образуют крест в середине коленного сустава. ПКС проходит от переднелатеральной поверхности медиального межмыщелкового отдела ости большеберцовой кости кверхолатерально и кзади к заднемедиальной стороне латерального мыщелка бедра. Передняя крестообразная связка скручивается медиально по мере продвижения проксимально. Считается, что ПКС образуют 2 пучка волокон — переднемедиальный пучок (AMB) и заднелатеральный пучок (PLB). Передняя крестообразная связка отвечает за противодействие передним срезающим силам колена. В зависимости от положения колена будет зависеть, какой пучок волокон передней крестообразной связки будет натянут. Таким образом, когда колено близко к полному разгибанию, PLB будет натянутым и сопротивляющимся силе, но когда колено переходит в согнутое положение, PLB становится расслабленным, а AMB становится натянутым, беря на себя роль сопротивления передним сдвигающим силам. Примерно в 30 ^o сгибания ни один из пучков связки не натянут, что приводит к наиболее переднему перемещению, доступному в этом диапазоне. Чаще всего повреждается при скручивающих движениях. ^[7] Передняя крестообразная связка также является вспомогательной связкой, противодействующей вращательным силам медиально и латерально, а также вальгусным и варусным силам. Предполагается, что PLB передней крестообразной связки наиболее эффективна для обеспечения вращательной стабильности колена. В дополнение к этому АМБ находится под наибольшим напряжением примерно в 10-15 ^o сгибание колена с медиальным вращением.
• Задняя крестообразная связка (ЗКС) — Эта связка проходит от задней поверхности большеберцовой кости между двумя задними рогами менисков, затем идет вверх и вперед и прикрепляется к латеральной стороне медиального мыщелка бедренной кости. ПКС сильно укорочена и менее наклонена с гораздо большей площадью поперечного сечения по сравнению с ПКС. Поскольку ЗКС сливается с задней капсулой, когда она пересекает большеберцовую кость. Такие факторы, как размер, форма и расположение, возможно, способствуют увеличению прочности ПКС по сравнению с ПКС и гораздо реже повреждаются. Аналогичным образом ЗКС имеет 2 пучка волокон: заднемедиальный (ПМВ) и переднебоковой пучок (АЛБ). Когда колено находится почти в полном разгибании, ALB, который намного больше и сильнее, ослаблен, а PMB натянут, тогда как в 80-90 ^o сгибания PMB ослаблены, а ALB напряжены. ЗКС более приспособлена к сопротивлению задним сдвигающим/сдвигающим силам в колене, когда оно согнуто, несмотря на то, что максимальное заднее смещение доступно при сгибании 75-90 ^o . Вторичные стабилизаторы в этой точке диапазона неэффективны и зависят от PCL. ЗКС также играет важную роль в сопротивлении вращению и вальгусной/варусной нагрузке на колено. ЗКС лучше всего противостоит медиальному вращению большеберцовой кости на уровне 90 ^o скорее сгибание, чем разгибание, но не очень хорошо сопротивляется латеральному вращению большеберцовой кости. Если ЗКС повреждается, подколенная мышца играет важную роль в стабилизации колена от задней сдвигающей силы. У человека с дефицитом ЗКС сокращение подколенного сухожилия может дестабилизировать коленный сустав наряду с сокращениями икроножной мышцы (при углах сгибания колена более 40 90 231 o 90 232), тогда как сокращения четырехглавой мышцы выравнивают нагрузку на ЗКС между углами 20 и 60 ^или сгибание. ^[8]
  

Мышцы[править | править код]

Мышцы	Функция	Периферический нерв	Спинномозговая иннервация
Четырехглавая мышца бедра	Сильный разгибатель колена	Бедренный	Л2, Л3, Л4
Полусухожильная*	Сгибатель и внутренний ротатор колена	Большеберцовая кость	Л5, С1, С2
Полуперепончатая	Сгибатель и внутренний ротатор колена	Большеберцовая кость	Л5, С1, С2
Грацилис*	Сгибатель и внутренний ротатор колена	Обтюратор	Л2, Л3, Л4
Сарториус*	Сгибатель и внутренний ротатор колена	Бедренный	Л2, Л3
Поплитеус	Сгибатель и внутренний ротатор колена Предотвращает соскальзывание бедренной кости вперед по большеберцовой кости во время приседаний	Большеберцовая кость	Л4, Л5, С1
Напрягатель широкой фасции	Слабый разгибатель при разгибании колена Слабый сгибатель и наружный ротатор колена при сгибании более 30° o	Верхняя ягодичная	Л4, Л5
Икроножная	Слабый сгибатель колена Слабый внутренний и наружный ротатор колена Сильный плантифлексор и изобретатель пятки	Большеберцовая кость	С1, С2
Двуглавая мышца бедра	Сильный сгибатель и наружный ротатор колена	Ишиас	Л5, С1

^[5]

* Эти три мышцы берут начало от разных костей таза, выполняют разные действия в бедре и иннервируются разными нервами. Несмотря на это, все они прикрепляются к проксимальному медиальному отделу большеберцовой кости через широкий слой соединительной ткани, известный как гусиная стопа, и обеспечивают сгибание и медиальную стабильность коленного сустава. ^[1]

Остеокинематика и диапазон движений[edit | править код]

Связки и мениски обеспечивают статическую стабильность, а динамическую стабильность мышц и сухожилий.

Основное движение колена сгибание-разгибание . В этом отношении колено действует как шарнирный сустав, при котором суставные поверхности бедренной кости перекатываются и скользят по большеберцовой поверхности. При сгибании и разгибании большеберцовая кость и надколенник действуют как одна структура по отношению к бедренной кости. ^[5] Группа четырехглавых мышц состоит из четырех отдельных мышц. ^[1] Они соединяются вместе, образуя одно сухожилие, которое прикрепляется к передней бугристости большеберцовой кости. В сухожилие встроена надколенник, треугольная сесамовидная кость, и его функция заключается в повышении эффективности сокращений четырехглавой мышцы. Сокращение четырехглавой мышцы подтягивает надколенник вверх и разгибает колено. ^[5] Диапазон движения: расширение 0 ^o . Группа мышц подколенного сухожилия состоит из двуглавой мышцы бедра, полусухожильной и полуперепончатой ​​мышц. Они расположены в задней части бедра и их функция заключается в сгибании или сгибании колена, а также в обеспечении стабильности по обе стороны от линии сустава. ^{[1] [5]} Диапазон движений: сгибание 140 ^o .

Вторичное движение внутреннее — внешнее вращение голени по отношению к бедренной кости, но возможно только при сгибании колена. ^[5]

[9]

[10]

Артрокинематика[править | править код]

В сагиттальной плоскости сочленяющаяся поверхность бедренной кости выпуклая, а большеберцовая кость вогнутая. Артрокинематика колена основана на правилах вогнутости и выпуклости ^[11] и описывается с точки зрения открытой и закрытой цепи:

Открытая кинетическая цепь ^[12] — Во время разгибания колена большеберцовая кость скользит вперед по бедру. Точнее, от 20 90 231 o 90 232 сгибания колена до полного разгибания большеберцовая кость ротируется наружу. При сгибании колена большеберцовая кость скользит кзади по бедру и от полного разгибания колена до сгибания 20 ^o большеберцовая кость вращается внутрь. ^[4]

Замкнутая кинетическая цепь ^[12]  — Во время разгибания колена бедренная кость скользит кзади по большеберцовой кости. Чтобы быть более конкретным, от 20 90 231 o 90 232 сгибания колена до полного разгибания бедренная кость вращается внутрь на стабильной большеберцовой кости. При сгибании в колене бедренная кость скользит вперед по большеберцовой кости, а от полного разгибания до 20 ⁰ сгибания бедренная кость вращается наружу на стабильной большеберцовой кости. ^[11]

«Винтовой механизм»

Механизм «винтовой фиксации», который считается ключевым элементом стабильности коленного сустава, представляет собой вращение между большеберцовой костью и бедренной костью. Это происходит в конце разгибания колена, между полным разгибанием (0, ^o ) и 20 ^o сгибания колена. Большеберцовая кость вращается внутри во время движений с открытой цепью (фаза качания) и снаружи во время движений с замкнутой цепью (фаза опоры). Внешняя ротация происходит во время конечных степеней разгибания колена и приводит к натяжению обеих крестообразных связок, что блокирует колено. Тогда большеберцовая кость находится в положении максимальной стабильности по отношению к бедренной кости.

• Травма передней крестообразной связки
• Травма латеральной коллатеральной связки
• Травма медиальной коллатеральной связки
• Травма задней крестообразной связки
• Поражения мениска
• Напряжение четырехглавой мышцы
• Ушиб четырехглавой мышцы
• Переломы надколенника
• Переломы плато большеберцовой кости
• Переломы бедренной кости
• Переломы большеберцовой кости
• Поражения суставного хряща
• Киста Бейкера
• Хондромаляция надколенника
• Переломы бедренной кости
• Растяжка подколенного сухожилия
• Синдром подвздошно-большеберцового тракта
• Синдром Синдинга Ларсена Йоханссона
• Остеоартроз коленного сустава
• Коленный бурсит
• Рассекающий остеохондрит коленного сустава
• Болезнь Осгуда-Шлаттера
• Синдром складок
• Напряжение четырехглавой мышцы
• Ушиб четырехглавой мышцы
• Тендинит надколенника
• Тендинит подколенной мышцы
• Поплитеус штамм
• Тендинит подколенной мышцы
• Полуперепончатая тендинопатия
• Бурсит гусиной лапки
• Предпателлярный бурсит

Обследование колена см. на странице.

• Тест МакМюррея
• Тест Эпли
• Тест Штейнмана
• Тест Эге
• Тест Эли
• LCL-тест
• MCL-тест
• Передняя вытяжка
• Тест Лахмана
• Поворотное смещение
• Тест Слокама
• Тест заднего выдвижного ящика
• Циферблатный тест
• Тест Мюллера
• Знак задержания коленной чашечки
• Испытание на истирание надколенника
• Испытание Фессалии
• Тест Обера

• Оценка результатов травмы колена и остеоартрита
• Система оценки колена Цинциннати
• Оценка исхода травмы колена и остеоартрита
• Оценка результатов травмы колена и остеоартрита — ребенок
• Исследование результатов коленного сустава
• Функциональная шкала нижних конечностей (LEFS)
• Индекс остеоартрита WOMAC
• Ибадан Оценка результатов остеоартрита коленного/тазобедренного сустава (IKHOAM)

Хирургическое лечение [править | править источник]

• Артроскопическая менискэктомия
• Ремонт мениска
• Санация суставного хряща и микропереломы
• Реконструкция передней крестообразной связки
  • Автограф сухожилия надколенника
  • Автограф сухожилия подколенного сухожилия
  • Аллограф
• Реконструкция ПКЛ
• Хирургическая фиксация перелома
• Артроскопическая обработка ран и манипуляции
• Боковой выпуск надколенника
• Большеберцовая остеотомия
• Полная замена коленного сустава

Физиотерапевтическое лечение [править | править код]

• Лечебная гимнастика: колено
• Мануальная терапия: колено
• Реабилитация передней крестообразной связки
• Реабилитация после операции (например, хирургическая фиксация, артроскопическая хирургия, полная замена коленного сустава)
• Тейпирование надколенника

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 9023 2 1. 6 Клиника спортивной травмы. Анатомия. Анатомия колена. Доступно по адресу: http://www.sportsinjuryclinic.net/anatomy/knee-anatomy (по состоянию на 29 июля 2016 г.).}
2. ↑ ^{2.0 2.1 2.2 2.3} Чавразия БД. Анатомия человека — нижняя конечность, живот и таз. Том 2. CBS Publishers and Distributors Pvt Ltd, 2010 г.
3. ↑ Обзор коленного сустава (вид спереди и сзади) изображение — © Kenhub https://www.kenhub.com/en/study/anatomy-knee-joint
4. ↑ ^{4.0 4.1 4.2} Мур К.Л., Далли А.Ф., Агур А.М. Клинически ориентированная анатомия. 6-е издание. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, 2013. стр. 634.
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5.7} Омбрегт Л. Система ортопедической медицины. Третье издание. Прикладная анатомия колена. Elsevier Ltd, 2013. стр. 262-269.
6. ↑ Chivers MD, Howitt SD. Анатомия и физическое обследование менисков коленного сустава: описательный обзор ортопедической литературы. Журнал Канадской ассоциации хиропрактики 2009 г.;53(4):319.
7. ↑ Лам М.Х., Фонг Д.Т., Юнг П.С., Хо Э.П., Фунг К.И., Чан К.М. Вращательная стабильность коленного сустава при поворотных движениях восстановлена ​​после анатомической двухпучковой реконструкции передней крестообразной связки. Американский журнал спортивной медицины 2011;39(5):1032-8.
8. ↑ Fukagawa S, Matsuda S, Tashiro Y, Hashizume M, Iwamoto Y. Смещение большеберцовой кости назад увеличивается при глубоком сгибании колена. Клиническая ортопедия и родственные исследования 2010;468(4):1107-14.
9. ↑ Рендейл Сехрест. Анимированный учебник по анатомии колена. Доступно по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=_q-Jxj5sT0g (по состоянию на 29июль 2016).
10. ↑ Surfwayne71. Колено — Анатомия поверхности, ROM и сила. Доступно по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=ZNzfJCIEkQI (по состоянию на 29 июля 2016 г.