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).
Суставы с одной осью движения
1. Цилиндрический сустав (articulatio trochoidea) является конгруэнтным суставом, в котором форма и величина сочленованных поверхностей соответствуют друг другу и представляют отрезок поверхности тела вращения с одной осью. Классическим примером служит сочленение между локтевой и лучевой костями, где ось вращения проходит от головки лучевой кости к головке локтевой кости. Вокруг этой оси совершается вращение внутрь (pronatio) и кнаружи (supinatio).
2. Блоковидный сустав (ginglymus) представляет поверхность цилиндра с углублением для соединения с валиком суставной впадины другой кости. Наличие углубления и валика в суставе обеспечивает большую прочность и движения совершаются только по одной оси, проходящей по длиннику этого блока. К блоковидным относятся, например, голеностопный и межфаланговые суставы.
3. Винтообразный сустав (articulatio cochlearis) представляет разновидность блоковидного. Отличие от последнего заключается в том, что направляющий валик и соответствующее углубление образуют винтообразное направление на цилиндрической поверхности винтообразного сустава. К таким суставам относится локтевой.
Суставы с двумя осями движения
1. Мыщелковый сустав (articulatio condylaris) представляет промежуточную форму эллипсоидного и блоковидного суставов. Такую форму имеют коленный и височно-нижнечелюстный суставы. В коленном суставе движения возможны по двум осям только при согнутом коленном суставе.
2. Эллипсоидный сустав (articulatio ellipsoidea) - суставная головка и впадина имеют форму яйца. Движения совершаются по двум осям, проходящим поперечно к длиннику эллипса. Такую форму имеет сустав между затылочной костью и I шейным позвонком.
3. Седловидный сустав (articulatio sellaris) характеризуется тем, что в нем нельзя различить суставную головку и впадину. Эти седловидные поверхности равнозначны и прилежат перпендикулярно друг к другу. Движения в подобном суставе совершаются по двум взаимно перпендикулярным осям. У человека имеется седловидный сустав между I пястной костью I пальца руки и трапециевидной костью запястья, а также пяточно-кубовидный сустав.
Суставы с многими осями движения
1. Шаровидный сустав (articulatio spheroidea), в котором суставная головка составляет отрезок шара. Площадка соответствующей суставной впадины значительно меньше. Разница площади суставных поверхностей и обеспечивает размах движений в суставе: они совершаются по трем взаимно перпендикулярным осям, которые можно провести в различных плоскостях, поэтому число движений может быть бесконечно. Как правило, в шаровидных суставах капсула обширна и не укреплена связками, что способствует хорошей подвижности сустава. Например, плечевой сустав, образованный головкой плечевой кости и суставной впадиной лопатки, не имеет связок.
2. Чашеобразный сустав представляет разновидность шаровидного сустава. Он построен так, что головка кости находится в глубокой суставной впадине. На краях ее располагается губа из волокнистой соединительной ткани, которая еще больше охватывает головку кости. Движения совершаются по всем осям, но в меньшем объеме, чем в шаровидном суставе (например, тазобедренный сустав).
3. Плоский сустав (articulatio plana) имеет малоизогнутые суставные поверхности, соответствующие друг другу. Эти поверхности представляют отрезки большого шара, поэтому движения в плоских суставах совершаются по всем осям в виде скольжения с незначительным объемом. Плоские суставы образуют сочленения суставных отростков между позвонками. Незначительные смещения многих межпозвоночных суставов, объединяясь, обеспечивают большую амплитуду движений позвоночника, что позволяет производить круговое движение (circumductio).
4. Полуподвижный сустав (amphiarthrosis) образован равными суставными поверхностями. У таких суставов они конгруэнтные. Суставы укреплены короткими прочными связками, что ограничивает амплитуду движения до 4-7°. В этих суставах значительно затухают толчки и сотрясения.
Строение сустава
Синовиальные соединения (суставы), articulationes synoviales , являются наиболее совершенными видами соединения костей. Они отличаются большой подвижностью, разнообразием движений. В каждый сустав входят суставные поверхности костей, покрытые хрящом, суставная капсула, суставная полость с небольшим количеством синовиальной жидкости. В некоторых суставах есть еще вспомогательные образования в виде суставных дисков, менисков и суставной губы.
Суставные поверхности , fades articulares , в большинстве случаев у сочленяющихся костей соответствуют друг другу - они- конгруэнтные (от лат. congruens - соответствующий, совпадающий).
Суставной хрящ , cartilago articularis , как правило, гиалиновый, у отдельных суставов (височно-нижнечелюстной) - волокнистый, имеет толщину 0,2-6,0 мм. Он состоит из трех слоев (зон): поверхностного, zona superficidlis ; промежуточного, zona intermedia , и глубокого, zona profunda .
Суставная капсула , capsula articularis , прикрепляется к сочленяющимся костям вблизи краев суставных поверхностей или отступя на некоторое расстояние от них; она прочно срастается с надкостницей, образуя замкнутую суставную полость. Капсула имеет два слоя: наружный - фиброзная мембрана, membrana fibrosa (stratum fibrosum ), и внутренний - синовиальная мембрана, membrana synovialis (stratum synoviale ).
Суставная полость , cavum articulare , представляет собой щелевидное пространство между покрытыми хрящом суставными поверхностями. Она ограничена синовиальной мембраной суставной капсулы, содержит небольшое количество синовиальной жидкости.
Суставные диски и мениски , disci et menisci articulares , - это различной формы хрящевые пластинки, которые располагаются между не полностью соответствующими друг другу (инконгруэнтными) суставными поверхностями. Диск представляет собой обычно сплошную пластинку, сращенную по наружному краю с суставной капсулой, и, как правило, разделяет суставную полость на две камеры (два этажа). Мениски - это несплошные хрящевые или соединительнотканные пластинки полулунной формы, которые вклиниваются между суставными поверхностями.
Суставная губа , labrum articulare , расположена по краю вогнутой суставной поверхности, дополняет и углубляет ее (например, в плечевом суставе). Она прикреплена своим основанием к краю суставной поверхности, а внутренней вогнутой поверхностью обращена в полость сустава.
Опорно-двигательный аппарат (ОДА) является весьма сложной системой, отвечающей за возможность перемещения тела человека в пространстве. Конструктивно она разделяется на две части – активную (мышцы, связки, сухожилия) и пассивную (кости и суставы).
Интересно! Скелет человека – своеобразный каркас, опора для всех остальных систем организма. У взрослого человека он состоит из 200 костей, соединения которых могут быть как неподвижные, так и подвижные.
Подвижное соединение костей обеспечивают суставы, которых насчитывается 360. По большей части они находятся в позвоночнике, где их количество достигает 147 штук; они обеспечивают сочленение позвонков между собой и с рёбрами.
Основное предназначение суставного соединения, кроме обеспечения подвижности костей, – амортизация, смягчение сотрясений и перегрузок, которые испытывает наш скелет.
Все сочленения нашего организма разделяются на следующие основные типы:
Обеспечивают максимально подвижное соединение между отдельными костями. Представляют собой самые сложные конструкции и состоят из нескольких основных частей. К синовиальным относятся суставные поверхности коленей, плеч, локтей, пальцев и т.д. Их анатомия, в зависимости от типа, выглядит следующим образом:
Фиброзные
В данном случае отдельные кости скреплены друг с другом с помощью хрящевой ткани. В результате соединение получается хоть и малоподвижным, но более прочным.
По-латыни «фибра» означает волокно, от чего и получил своё название этот тип соединения. Фиброзным способом сочленяются грудина, рёбра, межпозвонковые диски, а также кости таза и некоторые кости черепа.
Волокнистые
В данном случае кости соединяются между собой настолько жёстко, что практически составляют монолитную поверхность. При этом соединительная хрящевая ткань отвердевает так сильно, что теряет всякую эластичность. Подобным образом сочленяются крупные кости свода черепа (лобная, теменная, височная).
Классификация суставов человека
Синовиальные суставы человеческого скелета делятся на несколько типов. По причине большого количества различных суставных сочленений, для их дифференциации в биологии разработана «таблица суставов». В современной анатомии человека сочленения классифицируются по нескольким признакам:
- По количеству поверхностей.
- По форме поверхностей.
- По степеням свободы при движении.
Число поверхностей
Соединение костей может иметь несколько поверхностей суставного сочленения, в зависимости от чего они разделяются на следующие типы.
Простой сустав (симплекс)
Простые сочленения имеют всего две подвижные суставных поверхности, между которыми нет дополнительных включений. Пример подобных соединений – фаланги пальцев, плечевые или тазобедренные суставы. Так, простое соединение образуют суставная впадина лопатки и головка плечевой кости.
Сложный (композитный)
Такое соединение имеет больше двух суставных поверхностей. К такому типу относится локтевой сустав, который устроен более сложно, по сравнению с тем же плечевым. Также они могут иметь дополнительные включения – хрящевые или костные. Подобные конструкции носят названия комплексных и комбинированных суставов. Схема их строения отличается от простых тем, что в их конструкцию могут входить какие-либо дополнительные компоненты:
- Комплексные – содержат в своей структуре внутрисуставный хрящевой элемент (мениск, или хрящевой диск). Он разделяет сустав изнутри на две изолированные части. Пример комплексного сочленения –коленный сустав, в котором мениск делит внутрисуставную полость на две половины.
- Комбинированные – являются комбинацией нескольких изолированных друг от друга суставов, которые, несмотря на это, работают как единый механизм. Пример – височно-нижнечелюстной сустав, отвечающий за подвижность нижней челюсти. При этом, благодаря сложному механизму соединения, обеспечивается её подвижность сразу в нескольких направлениях: вверх-вниз, вперёд-назад, вправо-влево.
Характер движения (степени свободы) суставов человека
Сочленения отдельных костей могут обеспечивать им различную подвижность относительно друг друга. По степени подвижности они подразделяются на:
Одноосные
Обеспечивают движение соединяемых костей только по одной оси (только вперёд-назад или вверх-вниз).
Двухосные
Движение в них происходит в двух перпендикулярных плоскостях (например, в вертикальном и горизонтальном, либо в продольном и поперечном).
Многоосные
Подобное соединение костей, благодаря конструктивным особенностям, даёт им возможность движения по нескольким осям. Многоосные сочленения могут быть трёхосными и четырёхосными.
Безосные
Имеют плоские суставные поверхности, что позволяет смежным костям совершать весьма ограниченные скользящие или вращательные движения. Как правило, они обеспечивают сочленение коротких костей или костей, требующих особо прочного соединения.
Форма суставной поверхности
В зависимости от своей формы, все суставы разделены на несколько групп. Каждая из них имеет свои особенности – в частности, их форма определяет характер движения соединяемых костей. Поэтому все группы суставов связаны со степенью их подвижности.
Одноосные сочленения разделяются по форме суставных поверхностей на такие виды:
Суставные поверхности в данном случае расположены продольно, причём одна из них имеет вид оси, а другая – вид цилиндра с продольно срезанным основанием. Классический пример цилиндрического суставного соединения – срединный атлантоосевой, расположенный в шейных позвонках.
Блоковидный
Блоковидные соединения по своей форме напоминают цилиндрические, но суставные поверхности в них расположены не продольно, а поперечно. Для ограничения смещений костей в бок, они могут иметь специальные гребни и углубления, препятствующие свободе движения. К ним относятся соединения фаланг пальцев человека или локтевые сочленения копытных животных.
Винтообразный
По своей сути является разновидностью блоковидного сочленения. Рисунок винтообразной конструкции предполагает наличие на поверхностях эпифиза одной кости своеобразных борозд, входящих в соответствующие желоба на эпифизе второй кости. Благодаря этому, обеспечивается возможность движения по спирали, откуда и происходит второе наименование суставов такого типа – спиралевидные.
Двухосные соединения обеспечиваются следующими формами суставных конструкций.
Эллипсовидный
Соединяемая поверхность одной из костей имеет форму выпуклого, а другой – вогнутого эллипса. В скелете человека к эллипсовидным относятся атлантозатылочный сустав и сустав, соединяющий бедренную и большеберцовую кости.
Мыщелковый
Поверхность одной кости имеет форму сферы, а другой – вогнутую поверхность, в которой данная сфера и размещается. Мыщелковое сочленение обеспечивает подвижность костей в двух плоскостях: сгибание-разгибание и поворот вправо-влево. Этим мыщелковое соединение похоже на шаровидное. Но, в отличие от него, не позволяет совершать активные вращательные движения вокруг вертикальной оси. Пример – пястно-фаланговые и коленный сустав. 
Седловидный
Обе седловидно сочленяющиеся кости имеют на своих концах углубления в виде седла, при этом данные углубления расположены перпендикулярно друг к другу. Такое расположение даёт несколько больше возможностей при движении. Например, подобную конструкцию имеет пястно-запястный сустав большого пальца человека и приматов, что позволяет «противопоставлять» его остальным пальцам кистей рук.
Возможность подобного противопоставления, с точки зрения биологов, и стала одной из главных причин превращения обезьяны в человека. Наличие седловидного сустава позволило использовать нашим предкам руки в качестве активного хватательного механизма для удержания различных инструментов.
Многоосное сочленение осуществляется при помощи суставов следующей формы:
Шаровидный
В этом случае одна из костей имеет на своём окончании головку в виде шара, а противоположная кость – впадину. В результате движение возможно в любом направлении, что делает шаровидные суставы наиболее свободными в человеческом организме.
Другое их название – ореховидные, из-за схожести форм сферической головки с грецким орехом. Классический пример шаровидного соединения – плечевой сустав между лопаткой и плечевой костью.
Чашеобразный
Является одной из частных форм шаровидного соединения. Подобным образом сочленяется наиболее крупный сустав человека – тазобедренный. При этом сферическая головка помещается в особую «чашу» – вертлюжную впадину. Такое соединение даёт возможность человеку осуществлять движение бедром в четырёх направлениях:
- по фронтальной оси – сгибание-разгибание (при приседании, подъёме ноги к животу);
- по сагиттальной оси – отведение ноги в сторону и возвращение её в исходное положение;
- по вертикальной оси – некоторое смещение бедра относительно таза при вытягивании ноги;
- круговое вращение бедра;
Плоский
Обращённые друг к другу поверхности обоих костей в этом случае имеют плоскую или близкую к ней форму. Более точное определение – не «плоскость», а «поверхность сферы большого сечения». Подобные суставы дают возможность костям совершать движения по всем трём осям; однако, вследствие особенностей их конструкции, все эти движения крайне ограничены по амплитуде. По большей части они играют вспомогательную, буферную роль. Пример подобной структуры – межпозвонковые сочленения, суставы стопы и кисти. 
Амфиартрозы
Они же – «тугие суставы». Особая разновидность соединения, возможна при любой форме поверхности. Отличительной её особенностью является наличие короткой и туго натянутой капсулы, которая окружена со всех сторон крепкими, практически не растягивающимися связками.
Суставные поверхности обоих смыкающихся костей очень плотно прижимаются друг к другу. Подобная особенность конструкции значительно ограничивает их способность к смещению относительно друг друга. Амфиартрозом, к примеру, является крестцово-подвздошный сустав. Предназначение таких жёстких конструкций – амортизация толчков и ударов, испытываемых костями.
Вывод
Итак, мы рассмотрели, что такое сустав человека, сколько их в нашем теле, какие бывают виды и характеристики каждого сочленения, а также где они находятся.
Суставы возникли в организме после того, как твердые ткани (кость, хрящ) оформились в орган опоры и стали выполнять эту функцию как в самом теле, так и в условиях окружающей среды (на земле, в воде, в воздухе). Однако не все кости или хрящи соединены друг с другом с помощью суставов. В одних случаях при отсутствии диастаза две кости соединяются между собой плотной соединительной тканью, подобной межкостной перепонке. В других случаях между соседними костями формируется непрерывное хрящевое соединение. Иногда первоначально самостоятельные кости срастаются в единую костную массу. Следовательно, для формирования суставов необходимы какие-то особые условия.
Чтобы определить, что это за условия, сначала проанализируем более простые формы соединения костей. Так, в условиях, когда кость постоянно смещается относительно другой кости, образуются соединительнотканные сращения - в виде мембранного соединения или различного рода швов. Эти виды соединения позволяют костям смещаться относительно друг друга и в то же время достаточно прочно удерживают их на определенном расстоянии. В тех случаях, когда диапазон смещения костей (например, с возрастом) постепенно уменьшается, связочный аппарат становится плотнее и короче. И, наконец, наступает такой момент, когда две разные кости срастаются. Границы между ними определить не удается.
В первом случае, т.е. при связочном соединении, кости смещаются относительно друг друга в большом диапазоне, а также в момент смещения удаляются друг от друга. Во втором случае происходит не только уменьшение диапазона смещения, но и сближение костей, что неминуемо приводит к усилению давления одной кости на другую.
Совсем иная картина наблюдается в случае сохранения значительных смещений костей и наличия давления одной кости на другую. Именно при этих условиях и образуются суставы со всеми свойственными им элементами. О том, что это именно так, свидетельствуют разные виды суставов и те компоненты, которые являются непременными атрибутами каждого сустава.
Для успешного управления функцией необходимо хотя бы в самых общих чертах знать биомеханику и особенности строения суставов (Как наиболее наглядный пример дается общий анализ крупных суставов.).
Плечевой сустав (articulatio humeri) . Образован головкой плеча и суставной впадиной лопатки. Имеет шаровидную форму и является самым подвижным суставом человека; окружен тонкой и свободно провисающей сумкой. Связочный аппарат представлен только клюво-плечевой связкой.
Можно выделить три взаимно перпендикулярные основные оси вращения. Вокруг поперечной оси осуществляются сгибание (движение вперед) и разгибание; вокруг передне-задней оси - отведение и приведение; вокруг вертикальной оси - пронация (поворот внутрь) и супинация (поворот кнаружи); кроме того, возможно конусовидное вращение (циркумдукция).
Движения, локализованные строго в плечевом суставе, совершаются только в пределах относительно небольшого размаха. Во всех остальных случаях к ним присоединяются содружественные движения всего пояса верхних конечностей (лопатки, ключицы) и позвоночного столба.
Основную роль в сохранении контакта сочленяющихся костей играют мышцы, но и они зачастую с ней не справляются. При значительном утомлении и рефлекторном расслаблении мышц головка может отделяться от ямки, а после прекращения нагрузки возвращаться на свое место. С этим феноменом сталкиваются те, кто регулярно носит довольно большие тяжести. Совпадение суставных поверхностей нарушается и при выполнении движений предельного размаха - особенно сгибания и отведения. Этим, в частности, объясняется повышенная вероятность травматизма плечевого сустава, которую можно снизить лишь с помошью регулярной силовой тренировки окружающих его мышц.
Предельное сгибание и отведение в плечевом суставе ограничивается упором плечевой кости в плечевой отросток лопатки (акромион). Некоторое дальнейшее движение в этом направлении возможно и после соприкосновения костей - за счет нарушения контакта головки и ямки. В отдельных случаях провисающая сумка сустава может оказаться между костными упорами; происходит ее ущемление, которое ликвидируется далеко не сразу. Пассивное разгибание тормозится сильным растягиванием мышц, связки сустава и в гораздо меньшей степени - натяжением его сумки.
Амплитуда разгибания и отведения (особенно при активном выполнении) зависит от поворота руки внутрь или кнаружи. Супинация увеличивает разгибание на 15-20°. При пронации руки ее отведение увеличивается на 20-40°.
Локтевой сустав (articulatio cubiti) . Является комбинацией плечелоктевого и лучелоктевого проксимального суставов, имеющих общую сумку и суставную полость.
Главную нагрузку при выполнении большинства движений несет плечелоктевой сустав. Он относится к типу блоковидных и имеет лишь одну - поперечную - ось вращения, вокруг которой происходят сгибание и разгибание. Плечелучевои сустав имеет шаровидную форму, лучелоктевой проксимальный - цилиндрическую. Благодаря этим суставам и лучелоктевому дис-тальному осуществляются пронация и супинация предплечья вокруг продольной оси сустава. Эта ось проходит через центр головчатого возвышения плечевой кости и центр головки локтевой кости. Имеется также передне-задняя ось вращения, перпендикулярная первым двум. Однако незначительные движения вокруг этой оси возможны лишь в том случае, если предплечье согнуто по отношению к плечу под углом 90°.
Дуга блока плечевой кости достигает 320°, а блоковая вырезка локтевой кости - 180°. Такое соотношение позволяет производить движение с размахом около 140°.
Локтевой и венечный отростки локтевой кости, упираясь в дно соответствующих ямок плечевой кости, служат ограничителями сгибания и разгибания.
Боковые (коллатеральные) связки - локтевая и лучевая - укрепляют сустав при пассивном отведении и приведении предплечья, а также при значительной пронации и супинации. Вспомогательную роль при этих движениях играет кольцевая связка лучевой кости.
У абсолютного большинства людей сгибание и разгибание производится в полном объеме и не требует дополнительной тренировки для увеличения подвижности. Природной пронации-супинации в обыденной жизни тоже вполне достаточно. Особые потребности могут возникнуть при занятиях некоторыми видами спорта: баскетболом, настольным теннисом, спортивной и художественной гимнастикой и т.д. Специальными упражнениями (пассивными вращениями выпрямленного и согнутого под углом 90° предплечья) можно увеличить амплитуду пронации-супинации от 130-140° до 160-180° (во всех случаях величина этих движений измеряется по амплитуде вращения кисти).
При согнутом предплечье пассивно, под действием внешней силы, может быть выполнено его незначительное отведение и приведение. Это происходит, например, во всех метательных движениях «хлыстообразного», баллистического характера. Следует подчеркнуть, что строением локтевых суставов эти движения «не предусмотрены». Во время их выполнения лучевая и локтевая боковые связки перенапрягаются и, если нагрузка достаточно высока, травмируются.
Таким образом, при тренировке локтевого сустава обычно ставится единственная задача - его укрепление. Развивать подвижность нет необходимости - достаточно поддерживать ее на необходимом для выполнения поставленных двигательных задач уровне. Наоборот, может возникнуть потребность в ограничении чрезмерной подвижности - например, врожденного переразгибания в локтевом суставе. Это довольно распространенное явление - в основном, наследственного происхождения - усугубляется слабостью мышц плеча и предплечья. В отдельных случаях переразгибание достигает 30° (в этом случае оно всегда сопровождается заметным отведением предплечья). Создается впечатление противоестественности, хрупкости, уязвимости.
Ликвидировать чрезмерную подвижность можно мощными силовыми напряжениями рук (отжимания, подтягивания, поднимание тяжестей) при ограниченной (до положения продолжения плеча) амплитуде движений предплечья. Благотворное влияние оказывают также занятия лыжным спортом и греблей.
Лучезапястный сустав (articulatio radiocarpea) . Образован суставной поверхностью лучевой кости и эллипсовидной поверхностью костей проксимального ряда запястья (ладьевидной, полулунной и трехгранной). Локтевая кость, оснащенная с нижнего конца хрящевидным фиброзным диском, также принимает участие в образовании сустава, способствуя (особенно при опоре на кисть) распределению давления на большую площадь.
В лучезапястном суставе осуществляются сгибание, разгибание, приведение и отведение кисти. Ее пронация и супинация происходят вместе с ротацией дистальных концов костей предплечья. Незначительная истинная ротация кисти возможна только под действием внешней силы, за счет эластичности хрящей и некоторого взаимного удаления суставных поверхностей. Амплитуда сгибания и разгибания увеличивается за счет мобилизации небольшой подвижности в среднезапястном и межзапястных суставах, образующих сложную кинематическую цепь.
Связочный аппарат лучезапястного сустава весьма сложен. Идущие в самых различных направлениях, связки густо оплетают его со всех сторон. Расположены они и между костями. Главными являются локтевая и лучевая боковые (коллатеральные) связки запястья.
Отведение и приведение кисти ограничиваются соприкосновением соответствующих костей запястья и шиловидных отростков, имеющихся на концах локтевой и лучевой костей. Соударение этих ограничителей движения - одна из наиболее частых причин травмирования лучезапястного сустава. К этим отросткам прикрепляются и две основные связки сустава - боковая локтевая и боковая лучевая.
Тазобедренный сустав (articulatio coxae) . Образован вертлужной впадиной тазовой кости и головкой бедренной кости. Имеет прочную толстую капсулу, усиленную подвздош-нобедренной, седалищнобедренной и лобковобедренной связками. Эти связки сильно напрягаются при разгибании и ротации ноги из положения основной стойки и остаются пассивными при сгибании. Находящаяся внутри суставной сумки связка головки бедра натягивается лишь при крайнем приведении бедра. Во всех остальных случаях она, как подушка, амортизирует соударения суставных поверхностей.
Тазобедренный сустав имеет шаровидную форму с тремя основными осями вращения, вокруг которых производятся сгибание и разгибание, отведение и приведение, пронация и супинация. Он обладает меньшей, чем плечевой сустав, подвижностью. Это объясняется большей конгруентностью (совпадением) суставных поверхностей, более мощным связочным аппаратом и окружением массивных мышц. Зафиксировать изолированные движения бедра в тазобедренном суставе без специальных приспособлений практически невозможно, поскольку к ним всегда присоединяются содружественные движения таза и позвоночника. (Этим и объясняются значительные расхождения данных различных авторов о предельном размахе движений бедра.)
Постоянное натяжение мышц и связок наблюдается уже в обычном положении стоя. Вследствие этого бедро постепенно фиксируется в некотором привычном среднем положении, а его подвижность ограничивается. Таким образом, специальная гимнастика для сустава, направленная прежде всего на сохранение природной амплитуды движений и соответствующую тренировку всех его элементов, становится необходимой.
Рационально построенная тренировка в течение нескольких месяцев может увеличить амплитуду предельного сгибания бедра на 30-40° и более.
Разгибание в тазобедренном суставе тормозится натяжением мощной подвздошнобедренной связки. Собственно, она натянута уже в положении основной стойки и дальнейшее разгибание может быть крайне незначительным.
Отведение бедра ограничивает соприкосновение костей - большого вертела с верхним краем вертлужной впадины. Поэтому всякое отведение (особенно резкое или махового характера) нужно выполнять осторожно. Увеличение же подвижности бедра в этом направлении требует многолетней систематической тренировки. Следует помнить, что супинированное (повернутое кнаружи) бедро может быть отведено гораздо дальше, чем не супинированное, поскольку при этом большой вертел выходит из плоскости движения и уже не ограничивает его.
Величина пронации и особенно супинации с возрастом быстро уменьшается. Систематические упражнения позволяют не только сохранить, но и значительно увеличить амплитуду этих движений, воздействуя в основном на мышцы, окружающие сустав, и на хрящевые края суставной ямки.
Коленный сустав (articulatio genus) . Комбинирует свойства блоковидного и шаровидного суставов. Из разогнутого положения в нем возможно только сгибание. По мере сгибания, благодаря уменьшению радиуса кривизны мыщелков бедренной кости, малоберцовая и болыиеберцовая боковые связки расслабляются. Сустав получает еще одну степень свободы; становятся возможными ограниченная пронация и супинация голени. Ось этих движений проходит вертикально - приблизительно по центру медиального мыщелка бедра.
Максимальная амплитуда указанных движений достигается при сгибании голени на 90°. Эти движения выполняют сравнительно слабые мышцы, находящиеся к тому же в невыгодных биомеханических условиях, что увеличи вает опасность травмирования сустава, когда пронация и супинация производятся за счет значительной внешней силы. (Подобные травмы типичны, например, для горнолыжников, которым приходится управлять довольно длинными лыжами за счет интенсивного скручивания коленного сустава то в одну, то в другую сторону.)
Конгруентность суставных поверхностей увеличивают фибрознохрящевые вогнутые прокладки - мениски. Они же способствуют смягчению толчков и сотрясений и распределению давления мыщелков на большую опорную поверхность.
Расположенные в полости сустава между мыщелками бедренной кости передняя и задняя крестообразные связки укрепляют сустав - особенно при движениях большого размаха и движениях, связанных с ротацией.
Надколенная чашка является сесамовидной костью. Она увеличивает плечо силы четырехглавой мышцы бедра.
У подавляющего большинства людей наблюдается полное, до соприкосновения с задней поверхностью бедра, сгибание голени. Оптимальное разгибание - до такого положения, когда голень является продолжением бедренной кости и составляет с ней одну прямую линию, - осуществляется беспрепятственно. Это исключает необходимость какой-либо тренировки этих движений - кроме тренировки для укрепления сустава.
Встречающееся переразгибание блокируется повышением прочности боковых связок и сумки (особенно в ее задней части), а также упругости мышц голени и бедра, перекидывающихся через сустав. Особым образом моделированной нагрузкой можно повысить прочность прикрепления к суставной поверхности голени менисков, которые могут повреждаться при сильных ударных нагрузках, направленных сверху вниз, и отрываться от мест прикрепления в результате переразгибания и чрезмерной ротации.
Нужно и можно укреплять и крестообразные связки, предупреждающие соскальзывание бедренной кости вперед и назад и сильно напрягающиеся при вращении голени. Укрепление осуществляется применением умеренной, контролируемой и регулярной нагрузки.
При сильном сгибании под нагрузкой возникает, как говорят штангисты, «мертвое положение», когда мощные усилия мышц бедра лишь в малой степени задействованы в разгибании ноги. Большая их часть тратится на деформацию коленного сустава: его чашка вдавливается между мыщелками бедренной кости; перенапрягаются все элементы сустава - хрящ, связки, мениски, многочисленные синовиальные сумки. Перегружается также место прикрепления сухожилия четырехглавой мышцы бедра на большеберцовой кости.
Специфическое строение коленного сустава служит причиной формирования Х-образных и О-образных отклонений, которые зависят от разной относительной величины наружного и внутреннего мыщелков бедренной кости. При составлении тренировочного режима это обстоятельство необходимо учитывать. Значительные отклонения от нормы могут стать препятствием для успешных занятий некоторыми видами спорта. Усиленная тренировка в сочетании с ортопедическими мероприятиями может оказать лишь частичное нормализующее действие.
Если при О-образных отклонениях измерить длину ноги от вертельной точки до опоры и расстояние между внутренними надмыщелками бедренных костей, а затем это расстояние умножить на 100 и разделить на длину конечности, то мы получим индекс О-образности. При Х-образности расстояние между внутренними лодыжками, умноженное на 100, делится на длину ноги. Вычисляется соответствующий индекс коленного сустава. Отклонения с индексом до 3,0 следует считать незначительными; от 3,5 до 5,0 - заметными; свыше 5,0 - большими.
Голеностопный сустав (articulatio talocruralis) . Образован костями голени и таранной костью. Имеет блоковидную форму и одну, поперечную, ось вращения. Поскольку блок таранной кости сзади несколько уже, чем спереди, по мере сгибания в суставе обнаруживается ограниченная способность к пассивным боковым и вращательным движениям. Однако эти движения выделить довольно трудно, поскольку они маскируются подвижностью дистально расположенных суставов предплюсны (подтаранного, тараннопяточноладье-видного и др.), с которыми голеностопный сустав образует кинематическую цепь.
Связки голеностопного сустава сконцентрированы на наружной и внутренней его сторонах. Они избирательно напрягаются на пределе сгибания и разгибания. В то же время при отведении стопы резко и сильно натягиваются все связки, расположенные на внутренней стороне сустава; в момент приведения - все связки наружного веера. Движения в промежуточных плоскостях увеличивают неравномерность и асинхронность натяжения связок, что и является одной из причин повышенной травматичное™ сустава.
Предельное сгибание и разгибание стопы в голеностопном суставе ограничивает упор краев большеберцовой кости в шейку или в задний отросток таранной кости. Длительным упражнением можно несколько изменить конфигурацию этих ограничителей движения и значительно увеличить подвижность стопы. Старение недостаточно «задействованного» голеностопного сустава начинается как раз на переднем и заднем краях блока таранной кости.
Позвоночник и гибкость тела . Гибкость позвоночника (и в значительной степени - всего тела) определяют соединения тел позвонков. Угловое смещение тел происходит за счет упругой деформации межпозвонковых дисков. Величина углового смещения двух соседних позвонков при наклонах и прогибаниях зависит главным образом от высоты и эластичности дисков. Самые толстые диски находятся в поясничном отделе позвоночника, самые тонкие - в средней части грудного отдела, где относительная подвижность соседних позвонков крайне мала. В шейном отделе диски довольно тонки, но и высота тел позвонков гораздо меньше. Поэтому гибкость шейного отдела примерно такая же, как и поясничного.
Движения позвоночного столба осуществляются вокруг трех взаимно перпендикулярных осей: поперечной - сгибание и разгибание; передне-задней - наклоны вправо и влево; вертикальной - повороты направо и налево. Сложная комбинация этих движений осуществляется при круговом вращении туловища.
Индивидуальные колебания гибкости различных отделов позвоночника очень велики. Замечено, что у людей с незначительной гибкостью степень углового смещения тел позвонков регулируется преимущественно связками, идущими вдоль позвоночника. При хорошей гибкости на первый план выступают мышцы туловища, которые, естественно, являются более растяжимыми. Меньшая гибкость грудного отдела при выполнении любых движений объясняется прежде всего тем, что к его позвонкам прикрепляются ребра, ограничивающие возможность углового смещения позвонков.
Шейный отдел позвоночника при движениях туловища сохраняет некоторую автономию и не обязательно участвует в этих движениях. Он также реализует сгибание-разгибание, наклоны вправо-влево и повороты. Этот отдел требует специального упражнения и регулярной проработки суставов.
Суставы грудной клетки . Расположены в месте соединения ребер с грудиной и позвоночником. Это плоские малоподвижные суставы, допускающие лишь незначительное смещение костей. Некоторые из них (грудино-реберные) даже предрасположены к зарастанию хрящом. Эта тенденция усиливается с возрастом и особенно - при пассивном образе жизни.
Как ни мала подвижность этих суставов, значение ее очень велико: благодаря ей, с большим эффектом и с меньшими затратами энергии осуществляется изменение объема грудной клетки при вдохе и выдохе. Имеются данные о том, что большая жизненная емкость легких всегда сочетается с большей подвижностью ребер, которая поддается тренировке. Кроме специальных упражнений, на подвижность ребер благоприятно влияют занятия греблей, плаванием, лыжным спортом. Следует отметить, что тренировка гибкости позвоночника одновременно является эффективным средством увеличения подвижности ребер.
Суставы плечевого пояса . Соединяют грудину с ключицей и ключицу с лопаткой. Они обладают как собственной подвижностью, таки зависимой, которая мобилизуется при всевозможных движениях рукой и увеличивает их предельную амплитуду. Это особенно важно, когда собственная подвижность плечевого сустава уже мобилизована, но является недостаточной.
Поскольку плечевой пояс принимает участие вдыхательных движениях, высокая подвижность его суставов влияет на величину предельного вдоха и выдоха.
Можно привести множество классификаций суставов, в каждом случае взяв за основу определенное их свойство. Мы рассмотрим только те классификации, которые помогут в решении задачи, поставленной в данной книге.
Все суставы по объему совершаемых движений можно разделить на три группы.
К первой группе относятся суставы с обширным объемом движений (плечевой, коленный и др.). Для этих и им подобных суставов характерен большой размах движений: их суставные поверхности мало конгруентны, а разница в площадях суставных поверхностей весьма значительна; суставная сумка и связочный аппарат незначительно препятствуют движению. Можно сказать, что в данной группе все особенности сустава, как вида соединения костей, выражены наиболее отчетливо.
Ко второй группе относятся суставы с резко ограниченным объемом движения и полусуставы (плоские суставы: сочленения тел позвонков - articulatio inter-vertebralis, крестцово-подвздошное сочленение - articulatio sacroiliaca; тугие суставы. межзапястные суставы - articulatio mediocarpea, сочленения между костями предплюсны - articulationes intertarsea и др.; полусуставы, лонное сращение - symphysis pubica; соединение ребер с грудиной и др.). Перечисленные виды суставов характеризуются не только малыми объемами движения, но и целым рядом особенностей строения. Так, суставные поверхности большинства суставов почти полностью конгруентны; разница между площадями суставных поверхностей отсутствует или является незначительной; связочный аппарат обычно хорошо развит и существенно тормозит движение; в отдельных случаях (например, в полусуставах) отсутствует капсула.
К третьей группе относятся суставы с умеренным объемом движения , занимающие промежуточное место между двумя ранее указанными группами (голеностопный - articulatio talocruralis, лучезапястный - articulatio radiocarpea и др.). В этих суставах умеренно развиты все составляющие их компоненты.
Классификация суставов по объему движения привлекает внимание тем, что здесь подчеркивается роль функции в формировании сустава. Если часть конечности зародыша вычленить из тела (например, в зоне будущего коленного сустава) и поместить в условия, близкие к условиям жизнедеятельности развивающегося организма, то коленный сустав будет формироваться так же, как он развивался бы в целом зародыше: образуется суставная полость, формируются суставные концы костей, капсула и т.д. Отсутствие же движений всуставе (а известно, что движение плода начинается в первые месяцы внутриутробной жизни) приводит к тому, что первоначально возникшая полость сустава зарастает, а суставные концы костей срастаются.
Если взрослый человек продолжительно не пользуется конечностью и движения в суставе отсутствуют, то через некоторое время объем этих движений резко сокращается; впоследствии возникает так называемый анкилоз - полное отсутствие движений в данном суставе. И наоборот, при систематических упражнениях для развития подвижности в суставе можно добиться значительного увеличения объема движения.
Из этих положений вытекают два важных обстоятельства.
- 1. Наследственная предопределенность формирования суставов существует как потенциальная возможность конкретных двигательных проявлений, реализация которой происходит в процессе функции. Без нормального функционирования эта возможность может остаться нереализованной.
- 2. Объем и количество выполняемых движений существенно влияют на строение сустава, выраженность составляющих его компонентов (это будет показано в последующих разделах).
Следовательно, характер и объем движения в суставе будут характеризовать его в целом, а также отдельные его элементы. С другой стороны, по состоянию элементов сустава можно судить о влиянии функциональной нагрузки на тот или иной сустав, т.е. иметь объективные критерии развития и формирования того или иного сустава в заданном направлении. Все это позволяет эффективно управлять морфооб-разованием и функцией сустава.
Содержание статьи
СУСТАВ. В анатомии суставом называют сочленение (соединение) двух или более костей. У млекопитающих сочленения делят обычно на три группы: синартрозы – неподвижные (фиксированные); амфиартрозы (полусуставы) – частично подвижные; и диартрозы (истинные суставы) – подвижные. Большинство суставов относится к подвижным сочленениям.
Неподвижные сочленения.
Синартроз – непосредственное соединение двух костей без щели между ними. В соединении может участвовать тонкий слой волокнистой соединительной ткани либо хрящ. В черепе существует четыре типа синартрозов. Швы – соединения между плоскими костями мозгового черепа; типичный пример – шов между теменной и лобной костями. Схиндилез – форма синартроза, при которой пластинка одной кости входит в щель или выемку другой кости. Этим способом соединены сошник (срединная кость лицевого черепа) и нёбная кость. Гомфоз – тип синартроза, при котором конический отросток одной кости входит в углубление другой кости. В человеческом теле нет такого сочленения двух костей, однако именно так соединяются зубы с челюстью. Синхондроз – непрерывное соединение костей посредством хряща; оно характерно для молодого возраста и встречается, например, между концами и средней частью длинных трубчатых костей; у взрослых эти хрящи окостеневают. Аналогичное сочленение между клиновидной костью, расположенной посредине основания черепа, и затылочной костью сохраняется у ребенка в течение нескольких лет после рождения.
Частично подвижные сочленения
имеют обычно фиброзно-хрящевой диск или пластинку (сюда относятся межпозвоночные диски) между двумя костными элементами, или же кости соединяются между собой плотными неэластичными связками. Первый тип называется симфизом, второй – синдесмозом. Сочленения между телами позвонков в виде межпозвоночных дисков являются типичными симфизами, а сочленение между верхними концами малоберцовой и большеберцовой костей голени – пример синдесмоза.
Подвижные сочленения
– самые распространенные у животных. В сочленениях этого типа (истинных суставах) костные поверхности покрыты суставным хрящом, а сам сустав заключен в капсулу из фиброзной соединительной ткани, выстланную изнутри синовиальной оболочкой. Клетки этой оболочки выделяют смазывающую жидкость, которая облегчает движения в суставе. К диартрозам относятся блоковидные и цилиндрические (стержневые, вращательные) суставы, а также шаровидные, плоские (движения носят скользящий характер), седловидные и мыщелковые (эллипсоидные).
Блоковидные суставы.
Типичный пример – суставы между фалангами пальцев. Движения ограничены одной плоскостью: вперед – назад. Кости лежат на одной прямой, от бокового смещения их удерживают прочные боковые связки. Височно-нижнечелюстной сустав тоже относится к блоковидным, хотя в нем возможны и скользящие движения. В коленном и голеностопном суставах возможно небольшое вращение, так что они не являются типичными блоковидными суставами, хотя основное движение в них вперед – назад.
Цилиндрические суставы
бывают двух типов. Примерами служат сустав между первым и вторым шейными позвонками (атлантом и аксисом) и сочленение между головкой лучевой кости и локтевой костью. В атланто-аксиальном суставе зубовидный отросток второго шейного позвонка входит в отверстие первого шейного позвонка, имеющего форму кольца, и удерживается связками так, что движение ограничено вращением вокруг отростка. В сочленении между головкой лучевой кости и локтевой костью кольцо состоит из радиальной выемки локтевой кости и круглой связки, удерживающей головку лучевой кости так, чтобы она могла вращаться. Другими словами, в атланто-аксиальном суставе стержень (зубовидный отросток) фиксирован, а кольцо вращается вокруг него, а в лучелоктевом суставе кольцо фиксировано, а внутри него вращается стержень.
Шаровидные суставы
обеспечивают наибольший диапазон движений: возможно и вращение, и сгибание, так что конечность может описать конус; движение ограничено только размерами сочленяющихся поверхностей. Примерами служат плечевой и тазобедренный суставы. Оба состоят из чашеобразного углубления, в котором расположена шарообразная головка.
Плоские суставы.
Это простейшая форма сустава; как правило, его образуют два плоских участка кости. Объем движений ограничивается связками и костными отростками по краям сочленяющихся поверхностей. Некоторые плоские суставы состоят из слегка вогнутой и слегка выпуклой поверхностей. Таковы суставы запястья и лодыжки, крестцово-подвздошный сустав, а также сочленения суставных отростков позвонков.
Седловидные суставы
напоминают всадника в седле, который может совершать движения вперед – назад и раскачиваться из стороны в сторону. Но не приподнявшись на стременах, всадник не сумеет совершить вращательное движение, да и тогда ему будут мешать ноги; точно также невозможно вращение и в седловидном суставе. Такой тип сустава встречается у человека только в основании большого пальца кисти: это запястно-пястный сустав, где седлом служит первая пястная кость, а всадником – кость-трапеция запястья.
Мыщелковые суставы.
По действию похожи на седловидные, т.е. в них возможно сгибание – разгибание, приведение – отведение, а также дуговое движение. Вращение невозможно. К этому типу принадлежит, например, лучезапястный сустав между лучевой, ладьевидной и полулунной костями запястья.
Сочленения у беспозвоночных.
У беспозвоночных встречаются многие типы сочленений, но они имеют свои особенности. Так, в месте сочленения раковин моллюсков часто бывают небольшие отростки в виде зубчиков, предотвращающие вращение створок раковин относительно друг друга или их разделение. Если суставами млекопитающих управляют две группы противодействующих мышц, то створками раковин может управлять лишь одна мышца, с противоположной стороны уравновешенная эластической соединительной тканью. У насекомых, крабов, раков и других членистоногих тело покрыто хитином – плотным кожистым веществом. На отдельных участках их покрова имеются сочленения, позволяющие взаимное перемещение частей тела. В этих местах эпидермис заворачивается внутрь, образуя складки, и не покрыт хитином. У некоторых иглокожих, а именно у морских ежей, множество сочленений расположено между известковыми пластинками, которые покрывают тело и формируют жевательный аппарат (т.н. аристотелев фонарь), причем эти пластинки соединяются так же, как теменные кости человеческого черепа. Иглы, особенно выраженные у морских ежей рода Arbacia , прикрепляются к наружному скелету с помощью шаровидных суставов, которыми управляют две группы мышц, одна из которых расположена циркулярно, а вторая радиально. В аристотелевом фонаре имеется своеобразный качающийся сустав между двумя элементами: дужкой челюсти и скобкой; сокращение мышц на наружной стороне фонаря опускает наружный конец скобки, соответственно ее внутренняя сторона поднимается и приподнимает крышу фонаря, создавая тем самым эффект насоса.
Болезни суставов.
Любой воспалительный процесс в суставах называют артритом. Различают много видов артритов, причинами которых являются инфекция, дегенеративные процессы, опухоли, травмы или нарушения обмена веществ. При ревматоидном артрите суставы опухают, болезненны и тугоподвижны. Чаще всего поражаются суставы кисти, коленные и бедренные суставы и позвоночник. Причина заболевания остается неясной. Синовит – воспаление синовиальной оболочки – очень болезненное состояние, которое возникает в результате травмы или попадания инфекции в суставную сумку. Нередко осложнением болезни суставов являются вывихи. К распространенным повреждениям относятся растяжение связок и вывих сустава с частичным разрывом связок. Очень болезненны травмы внутрисуставных хрящей, особенно в коленном суставе. Возникающие в суставе спайки ведут к анкилозу – неподвижности и заращению сустава.