Классификация суставов

Суставы в зависимости от числа костей, участвующих в их формировании, подразделяются на простые и сложные.

1. Простой сустав (articulatio simplex) образован суставными поверхностями двух костей. Например, в формировании плечевого сустава участвуют головка плечевой кости и суставная впадина лопатки;

2.       Сложный сустав (articulatio composita) состоит из трех и более простых суставов, окруженных общей капсулой. Примером может служить локтевой сустав, который складывается из суставных поверхностей плечевой, локтевой и лучевой костей.

3.       Комбинированный сустав формируется из двух или более суставов, которые анатомически разобщены, но функционируют одновременно. Примером могут служить правый и левый височно-нижнечелюстные суставы.

Форма суставных поверхностей

Каждый сустав человека имеет определенную геометрическую форму, которая напоминает цилиндр, эллипсоид, шар или сложную гиперболическую поверхность (блоковидный сустав), Форма суставных поверхностей определяет объем движений в суставе и по ней можно оценивать его функциональные особенности. Главным условием для оценки движений в суставе является разница величин двух суставных поверхностей сочленяющихся костей. Образованию соответствующей суставной поверхности способствуют мышцы, расположенные в виде мышечных групп: сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие и др. Закон о единстве формы и функции без особых доказательств подтверждается на примере строения суставов.

Для понимания особенностей движения в суставах необходимо представить их биомеханическую классификацию.

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 [articulatio spheroidea (cotylica)] 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.

Таким образом, рассмотрев строение суставов, необходимо учесть, что сравнение их суставных поверхностей с геометрической фигурой приблизительное. Размах движений в суставах во многом зависит от расположения связок, прикрепления мышц. Особенно важно представлять выполнение движений с включением нескольких суставов, составляющих последовательную кинематическую цепь.

Условия торможения движений в суставах

Многие связки оказывают тормозящее влияние на объем движений в суставах. Все связки построены из коллагеновых и эластических волокон. В связках преобладают коллагеновые волокна с большой прочностью и малой растяжимостью. Связки скрепляют суставные концы костей, ограничивают и направляют их движения. Эти функции объединяются с работой мышц. На препарате, где удалены мышцы и оставлены связки, объем движений в суставах всегда больше, чем на живом человеке, что зависит от тонуса мышц. Многие мышцы непосредственно начинаются от связок и при сокращении делают их более упругими и менее податливыми при растяжении (например, укрепление клювовидно-акромиальной связки клювовидно-плечевой мышцей, поддержание сводов стопы за счет напряжения коротких мышц стопы и мышц голени). Сухожилия мышц, или мышечные пучки, всегда перекидываются через сустав. В результате сокращения одной мышцы или целой группы (сгибатели) происходит растягивание другой группы мышц (разгибатели), которые сопротивляются этому растяжению и уменьшают объем движения. Помимо мышечного торможения, мышцы-разгибатели при выполнении сгибания обеспечивают постепенность и плавность движения в суставах. Помимо мышечного антагонизма, тормозящую роль движений в суставах играет винтовое отклонение, которое имеется в винтообразных суставах. В некоторых суставах встречается расхождение центров суставных поверхностей (полуподвижные сочленения). Наконец, встречаются суставные тормозы, которые создают условия движения в одну сторону и тормозят движения в другую сторону. Например, внутрисуставные связки коленного сустава ограничивают чрезмерное разгибание и не мешают сгибанию.