Лекция № 4
Соединения костей выполняют несколько функций. Это, во-первых, функция скрепления отдельных костей в целый скелет человека. Второй является функция роста: в соединениях между костями происходит рост костей. Костная ткань в отличие от других растет только путем аппозиции — наложения нового, костного вещества на уже существующее. Естественно, что рост скелета происходит по поверхности костей и в местах соединений их друг с другом. В соединениях между костями происходят движения (третья функция). Наконец, соединения между костями, которые осуществляются за счет мягких форм соединительной ткани или хряща, представляют собой пружинящие рессорные приспособления, в которых затухают и амертизируются толчки и сотрясения при движениях тeла: ходьбе, беге, прыжках и т.д. (четвертая функция). В различных соединениях между костями на первый план выступает то одна, то другая из перечисленных функций. Этим определяются анатомические особенности различных соединений между костями.
|
|
Соединения между костями по строению представляют собой соединительнотканные органы, которые изучаются синдесмологией —учением о соединениях костей.
Не меньшее значение, чем различные соединительно-тканные образования, для соединения костей имеют мышцы. Начинаясь на одних костях и приземляясь к другим, они постоянным напряжением, или тонусом, скрепляют отдельные кости скелета друг с другом. При этом они развивают большую силу, от которой зависит крепость мышечного соединения костей. Сила эта достигает 10 кг на 1 см2 поперечника мышцы.
В соединении костей имеют значение и другие факторы. Укреплению суставов способствует атмосферное давление. Это можно доказать простым опытом. Если подвесить труп и обнажить тазобедренный сустав, вырезав кожу и всё покрывающие сустав мягкие ткани, то головка бедра будет оставаться в соприкосновении с суставной впадиной тазовой кости, несмотря на значительную тяжесть ноги. Однако, если со стороны таза просверлить отверстие в полость тазобедренного сустава, туда проникнет воздух и сейчас же головка бедра выйдет из суставной впадины тазовой кости — нога опустится. Следовательно, атмосферное давление действует на суставы, укрепляя их и способствуя соприкосновению суставных поверхностей друг с другом. Сила, с которой действует атмосферное давление в суставах, составляет около 1 кг на 1 см2 суставной поверхности. |
Меньшую роль в соединении костей играет сила сцепления между суставными поверхностями костей, покрытыми суставным хрящом. В тазобедренном суставе она достигает лишь 35 г. Известное значение для соединения костей друг с другом имеют наружные покровы тела — кожа.
|
|
Все соединения костей скелета можно разделить на две большие группы (рис. 1).
В первую группу входят сплошные непрерывные сращения костей посредством различных видов волокнистой соединительной ткани, хряща или костной ткани. Такие сращения называются синартрозами.
Существуют несколько видов синартрозов. Самым распространенным видом синартроза, где кости срастаются посредством волокнистой соединительной ткани, являются синдесмозы. Так, лучевая и локтевая кости предплечья по всей длине сращены плотной волокнистой межкостной перепонкой. Латеральная лодыжка малоберцовой кости приращена к большеберцовой кости посредством крупных пучков коллагеновых соединительно-тканных волокон. Дуги позвонков соединяются желтыми связками. Это также синдесмозы, но в отличие от предыдущих в строении желтых связок главное значение имеют не пучки коллагеновых волоков, а эластическая волокнистая соединительная ткань. Желтые связки состоят из эластических соединительно-тканных волокон и поэтому отличаются желтоватым оттенком.
Специальной формой синдесмоза являются швы черепа. Края костей соединяются друг с другом в швах тонким слоем плотной волокнистой соединительной ткани. Это очень прочные сращения, потому что в швах костей черепа соединительная ткань состоит из коротких крепких пучков коллагеновых соединительно-тканных волокон, которые врастают в соседние кости и проникают в основное вещество костной ткани. В зубчатых швах, например между лобной и теменными костями, края костей зазубрены и зубцы края одной кости входят в углубления между зубцами края другой: костная щель между ними затянута плотной волокнистой соединительной тканью. В чешуйчатых швах, например между височной и теменными костями, косо срезанные края костей накладываются друг на друга, как рыбья чешуя. Между краями костей здесь также находится волокнистая соединительная ткань. Кости лицевого черепа сращены гармоническими швами: края костей гладкие, ровные, но и здесь между костями находится слой плотной волокнистой соединительной ткани.
Интересную форму синдесмозов представляют собой соединения зубов с челюстью. Это вколачивание, или гомфозис. Корень зуба вставлен в луночку челюсти наподобие того, как гвоздь забит в стенку. Однако между металлом гвоздя и деревом стены ничего нет, а в соединении зуба с челюстью между корнем зуба и стенкой луночки находится слой волокнистой соединительной ткани — луночковая надкостница. Составляющие ее волокна врастают с одной стороны в стенку луночки, с другой в цемент, покрывающий корень зуба.
Следующий вид синартроза — синхондрозы (хрящевые сращения костей). Примером синхондроза может служить межпозвоночный хрящ. В центре межпозвоночного хряща расположено студенистое ядро — вязкое, полужидкое вещество, находящееся под давлением между позвонками в целом позвоночнике. При микроскопическом исследовании в нем обнаруживается группа клеток, которые являются рудиментом спинной струны зародыша. Периферическая часть межпозвоночного хряща представлена фиброзным кольцом. Здесь сквозь толщу основного вещества хряща проникают из одного позвонка в другой расположенные концентрическими рядами и различно ориентированные пучки коллагеновых соединительно-тканных волокон. Чередование слоев основного гиалинового вещества и рядов соединительно-тканных волокон обусловливает характерную, напоминающую распил ствола дерева, картину разреза фиброзного кольца межпозвоночного хряща.
На примере межпозвоночного хряща особенно отчетливо выявляются функции синхондрозов. Межпозвоночные хрящи чрезвычайно прочно скрепляют друг с другом тела позвонков. При травмах туловища происходит перелом позвонков но почти никогда не наблюдается отрыв их друг от друга. В краевой зоне межпозвоночного хряща на границе с костным веществом тела позвонков растут в высоту. Таким образом, функция роста принадлежит межпозвоночным хрящам.
|
|
Несмотря на малую подвижность в сращении каждых двух соседних позвонков, межпозвоночные хрящи превращают позвоночный столб в целом в подвижную синартротическую цепь, чем обеспечивается большая общая подвижность позвоночного столба. Возможны движения сгибания и разгибания позвоночника по фронтальной оси, боковые сгибания его в правую и левую сторону, вращательные движения туловища вокруг вертикальной оси позвоночного столба. Насколько значительны могут быть движения позвоночного столба, насколько велика его подвижность, видно на примере акробатов, так называемых «резиновых людей», «женщин - змей». Они демонстрируют, например, очень высокую степень разгибания позвоночного столба.
Наконец, межпозвоночные хрящи пружинят при движениях тела. Они являются своеобразными рессорами, в которых амортизируются, затухают точки при сотрясениях и движениях тела. Вследствие этого головной мозг, который находится в черепе, покоящемся на позвоночном столбец в очень небольшой степени испытывает влияние сотрясении и толчков.Они амортизируются, проходя следующие друг за другом пружинящие прокладки межпозвоночных хрящей. Недаром английский анатом Кисс сказал, что благодаря межпозвоночным хрящам головной мозг в черепе всю жизнь путешествует в удобной коляске на рессорах и резиновых шинах. Если бы межпозвоночных хрящей не было, позвонки, непосредственно соединялись бы друг с другом, мозг должен был бы трястись по ухабам дороги жизни в простой телеге на железном ходу.
Своеобразную форму синартрозов, построенных за счет гиалиновых хрящей, представляют собой эпифизарные хрящи, которые существуют, пока не закончится рост скелета, между отдельно окостеневающими фрагментами кости.
|
|
Сращения между отдельными костями посредством костной ткани называются синостозами. Они появляются тогда, когда заканчиваются или нарушаются функции движения и роста. Синартрозы — в общем малоподвижные соединения костей, филогенетически и онтогенетически более примитивные по своему строению. Более сложное строение имеют прерывные соединения костей, относящиеся к группе диартрозов, или истинных суставов.
Истинные суставы — это такие соединения костей, в которых на первый план выступает функция движения. Суставы — подвижные соединения костей, в которых сводятся к минимуму сопротивления и препятствия движению. В суставе между сочленяющимися в суставе костями находится суставная полость. Эта суставная полость, ограниченная суставными поверхностями, герметически закрыта со всех сторон переходящей с одной кости на другую соединительно-тканной суставной капсулой. В суставной капсуле следует различать внутренний (синовиальный) и наружный (плотный фиброзный) слой (рис. 3).
Фиброзный слой суставной капсулы продолжается в надкостнице одной и другой кости. Синовиальная оболочка не только выстилает изнутри суставную капсулу, но, заворачиваясь, покрывает в суставе все то, что не покрыто суставным хрящом. Кости, или связки, если они находятся в суставе, обязательно покрыты синовиальной оболочкой. Если имеется сухожилие, как, например, в плечевом суставе, оно также покрыто синовиальной оболочкой.
Рассмотрим подробно строение и значение отдельных элементов, из которых строится сустав как орган. Суставная поверхность покрыта суставным хрящом. В большинстве случаев это гиалиновый хрящ. Исключение составляет волокнистый хрящ суставных поверхностей в височно-нижнечелюстном и грудино-ключичном суставах. Суставной хрящ имеет не одинаковую толщину не только в различных суставах, но и в разных местах одного и того же сустава. Толщина суставного хряща зависит от функции сустава и колеблется от 0,2 до 6 мм. Суставы, которые несут большую статическую и динамическую нагрузку, отличаются более толстым слоем суставного хряща. Например, в суставах нижних конечностей хрящ толще, чем в суставах верхних конечностей. Если мышцы, действующие на сустав, поражаются каким-либо заболеванием, например происходит паралич мышц, то хрящ истончается. В действующих суставах суставной хрящ толще, чем в бездействующих. Там, где хрящ подвергается более сильному трению, силы которого стремятся сместить поверхностные слои по отношению к глубжележащим, другими словами, в местах действия на хрящ сил тангенциального направления, он толще. У краев суставной впадины, например тазобедренного сустава, хрящ толще, чем в центре.
Суставной хрящ упруг и эластичен. Он характеризуется меньшей крепостью, чем кость, зато большей упругостью. При меняющихся нагрузках суставной хрящ в одних местах становится толще, в других тоньше, деформируясь без изменения объема. В согнутом коленном суставе, когда человек сидит, на вершине мыщелков бедренной кости хрящ имеет толщину 5 мм, суставная поверхность более выпуклая; когда человек встает и принимает вертикальное положение, тяжесть тела нагружает суставные поверхности разогнутого коленного сустава и хрящ на мыщелках становится тоньше (до 2 мм). При этом суставная поверхность уплощается, а следовательно, увеличивается поверхность соприкосновения бедренной и большеберцовой кости, возрастают силы сцепления между ними. При движениях особенно легко деформируется хрящ суставных впадин — он более мягкий, чем хрящ суставных головок.
Изменения толщины хряща — одно из приспособлений формы и строения суставов к функции. Эластичность хряща сглаживает неровности суставных поверхностей и обеспечивает во всех (даже инконгруэнтных) суставах соприкосновение сочленовных поверхностей костей.
Микроскопическое исследование суставных хрящей показывает, что их конструкция и тонкое строение определяются участием в функции суставов. На микроскопических срезах в суставном хряще можно различить две зоны. Глубокая зона хряща очень тесно сращена с костью и не отделяется от нее даже при мацерации. Этот слой омелотворен, пропитан карбонатом кальция. Поверхностная зона суставного хряща складывается из гиалинового основного промежуточного вещества, которое содержит соединительно-тканные волокна. На первый взгляд, стекловидное вещество хряща кажется прозрачным, но специальными методами можно выделить в нем соединительно-тканные коллагеновые пучки волокон. В основном веществе хряща находятся хондроны — единицы построения хрящевой ткани. Это группы из 2 — 3 хрящевых клеток, окруженных клубком соединительно-тканных волокон.
Расположение хондронов и ориентировка пучков коллагеновых волокон, пронизывающих основное вещество хряща, тонко приспособлены к функциям суставного хряща. Хондроны, или хрящевые шары, расположены вертикальными по отношению к суставной поверхности рядами, а пучки волокон ориентированы дугами. Последние из глубины омелотворенного слоя, в котором укреплены своими ножками, идут в поверхностный слой хряща, там изгибаются и возвращаются в глубокую зону хряща. Получается, что в поверхностных слоях хряща находятся выпуклые части этих дуг и соединительно-тканные волокна ориентированы почти параллельно поверхности. Они натягиваются, если на поверхность хряща тангенциально направленные силы трения, стремящиеся сместить поверхностный слой хряща по отношению к глубжележащим в результате трения одной суставной поверхности о другую. Таким образом, ориентировка коллагеновых волокон в поверхностной зоне суставного хряща приспособлена к сопротивлению тангенциальным силам, действующим на хрящ, т. е. силам трения, которые стремятся сместить поверхностный слой хряща по отношению к глубжележащим слоям.
В глубоких слоях хряща хондроны располагаются перпендикулярно поверхности хряща рядами или столбиками. Пучки коллагеновых волокон также имеют перпендикулярное к поверхности направление. Тем самым глубокие слои хряща приспособлены к сопротивлению силам давления на суставную поверхность тяжести тела, а также напряжения, или тонуса, мышц, окружающих сустав. Следует помнить, что мышцы, окружающие сустав, способны развивать силу 8 — 10 кг на 1 см2 поперечника мышцы. Своим постоянным тонусом, или напряжением, мышцы непрерывно прижимают одну суставную поверхность к другой.
Итак, не только толщина хряща и его упругие свойства, но и архитектура суставного хряща, ориентировка хондронов и пучков коллагеновых волокон, пронизывающих основное вещество хряща, приспособлены к функциям сустава.
Сустав устроен так, что суставная полость герметически закрывается суставной капсулой, или сумкой.
Синовиальная оболочка суставной капсулы тонкая, гладкая, блестящая, желтовато-розового цвета. Она состоит из поверхностного слоя плоских соединительно-тканных клеток и подстилающей их волокнистой соединительно-тканной основы. В синовиальной оболочке много кровеносных и лимфатических сосудов. В углублениях между неровностями кости она нередко образует (например, в коленном суставе) наполненные жировой тканью складки.
Если рассматривать синовиальную оболочку в лупу, то во многих суставах обнаруживаются микроскопические выросты пальцевидной или булавовидной формы, в которых заключены кровеносные сосуды. Это ворсинки синовиальной оболочки. Ворсинки, как и складки синовиальной оболочки, увеличивают ее поверхность, а тем самым — поверхность выделения в суставную полость синовиальной жидкости и поверхность всасывания из полости сустава.
Суставная полость наполнена синовиальной жидкостью, или суставной смазкой. Это вязкая, тянущаяся нитями жидкость, которая, как смазка в машинах, покрывает суставную поверхность и уменьшает трение при движении. Синовиальная жидкость выделяется синовиальной оболочкой. Из кровеносных сосудов синовиальной оболочки выступает содержащая белок жидкость — плазма крови. В ней растворены продукты изнашивания, стирания суставного хряща и самой синовиальной оболочки. На долю плотных элементов синовии приходится 6%, остальное — вода. Синовиальная жидкость не только уменьшает трение суставной поверхности при движении суставов, но и участвует в питании суставного хряща. Суставной хрящ в отличие от других тканей не содержит кровеносных сосудов и его питание происходит главным образом через посредство синовиальной жидкости.
Поверхностный слой суставной капсулы — фиброзная мембрана состоит из грубых пучков коллагеновых волокон. Эти пучки волокон через надкостницу в определенных местах врастают в кость. Суставные капсулы уплотняются, когда в фиброзном слое развиваются дополнительные пучки коллагеновых волокон, образующие так называемые внутрикапсулярные связки. Например, в переднем отделе капсулы тазобедренного сустава видна мощная внутрикапсульная подвздошно-бедренная связка. Кроме таких находящихся в толще капсулы связок, суставы укрепляются внекапсульными связками. Примером может служить в коленном суставе малоберцовая коллатеральная связка. Связки могут находиться и внутри сустава. Такое положение в коленном суставе занимают крестообразные связки.
В чем заключается значение связок? Они укрепляют суставы, но, главное, тормозят и направляют движения. Так, подвздошно-бедренные связи задерживают разгибание бедра. Сгибание бедра при выпрямленной в колене ноге возможно до 90°. Если колено согнуто, то бедро касается живота — сгибание продолжается до 121°. При разгибании движение бедренной кости назад задерживается напряжением подвздошно-бедренных связок, поэтому разгибание возможно только на 13°.
Связки не только тормозят, но и направляют движения. На скелете в соединении предплечья и плеча возможны сгибание, разгибание и боковые движения. Однако уже на связочном препарате локтевого сустава возможны только сгибание и разгибание, боковые движения невозможны, потому что боковые связки локтевого сустава крепко вытянуты и направляют движение только как сгибание и разгибание, не допуская приведения и отведения.
Строго говоря, суставная полость у живого человека не существует, потому что в зависимости от тонуса, т. е. напряжения, мышц, действия атмосферного давления и других факторов сочленовные поверхности костей тесно соприкасаются друг с другом. Между ними существует только капиллярная щель, заполненная синовиальной жидкостью. Даже в таком большом суставе, как коленный, имеется лишь 2 — 3 см3 синовиальной жидкости. Однако в зависимости от эластических свойств суставных капсул суставные полости могут растягиваться, в них может появляться жидкость: кровь при ранениях сустава, серозная жидкость, гной при воспалении. В таких случаях в коленном суставе может скопиться до 300 см3 крови или гноя.
В зависимости от строения суставной капсулы и напряжения связочного аппарата существует точно определенное для каждого сустава положение, при котором суставная капсула больше всего растягивается жидкостью, наполняющей полость сустава. Нередко полости суставов разделены на два отдела, или этажа, внутрисуставным хрящом, имеющим форму диска или мениска. Это рессорные приспособления и аппараты, выравнивающие несоответствие, формы и величины суставных поверхностей.
Суставная поверхность, покрытая суставным хрящом, и суставная капсула — все эти элементы построения сустава, взятые отдельно, и сустав как орган в целом отчетливо приспособлены к его функции.
Суставы подразделяются на простые и сложные. В простом суставе сочленяются две кости (например, плечевой или тазобедренный). Сложным суставом называется такой, где сочленяются три или больше костей. Например, локтевой сустав образуется сочленением плечевой, лучевой и локтевой костей.
Не следует путать сложный сустав как анатомическое понятие с комбинированным суставом, как понятием функциональным. Комбинированным суставом называются два или больше анатомически отдельных сустава, которые, однако, всегда действуют согласованно. Хорошим примером комбинированного сустава является височно-нижнечелюстной сустав. Правый и левый височно-нижнечелюстной суставы которые хотя и находятся на большом расстоянии друг от друга, имеют отдельные суставные капсулы, связки и т. д., но движения в них происходят одновременно и согласованно.
Для понимания особенностей движения в суставах необходимо знать биомеханическую классификацию суставов, С точки зрения движений все суставы можно разделить на две большие группы — конгруэнтные и инконгруэнтные суставы. В конгруэнтных суставах формы сочленовных поверхностей костей соответствуют, а в инконгруэнтных суставах не соответствуют друг другу.
Рассматривая суставные поверхности в конгруэнтных суставах, вы обнаруживаете, что они являются отрезками поверхностей тел вращения. В связи с этим необходимо вспомнить некоторые первоначальные сведения из стереометрии. Анализируя движение в конгруэнтных суставах вы открываете, что оно происходит по тем осям, которые являются осями вращения его суставных поверхностей.
Самыми простыми конгруэнтными суставами являются суставы, в которых суставная поверхность служит отрезком самого простого тела вращения. Цилиндр — наиболее простое тело при вращении одной прямой линии (образующей) вокруг другой параллельной ей прямой линии — оси вращения. Цилиндр имеет одну единственную ось вращения и соответственно цилиндрические, или, как иногда говорят, коловратные, суставы. Это одноосные суставы. Примером цилиндрического сустава могут служить лучелоктевой сустав, сустав зуба эпистрофея с дугой атланта и др.
Вращательное движение в суставе между I и II шейными позвонками — важное движение. В связи с переходом предков человека к прямохождению оно обеспечило появление развитых вращательных движений головы вместе с атлантом вокруг зуба II шейного позвонка. Кроме того, это движение значительно расширило поле видения зрительных органов человека.
Движение в цилиндрических суставах, как и в любых других конгруэнтных суставах, происходит вокруг оси, являющейся осью вращения их суставных поверхностей. Следовательно, движение кости в суставе повторяет движение образующей его суставной поверхности. Каждая движущаяся в суставе точка кости проходит путь образующий поверхности того тела вращения, которому принадлежит суставная поверхность. Каждая точка линии, образующей цилиндр, проходит круг, и каждая точка движущейся в цилиндрическом суставе кости проходит дугу, которая является отрезком соответствующего круга.
Размах, или амплитуда, движения в суставе определяется разностью взятых в направлении движения угловых размеров суставных поверхностей, т. е. суставной впадины и суставной головки, сочлененных в данном суставе. Чем больше разница в величине, суставной впадины и суставной головки, тем обширнее движение сустава. Следовательно, для того чтобы определить, в какой мере возможно движение, надо измерить угловые размеры суставной впадины и суставной головки. Движение в суставе происходит по дуге, величина которой равняется разности угловых размеров суставных поверхностей (рис. 2).
Существуют и другие формы одноосных суставов — блоковидные суставы. Блок—это цилиндр с направляющей бороздой, перпендикулярной оси цилиндра. Блоковидное устройство имеют сочленовные поверхности суставов между фалангами пальцев.
Следует выделить еще винтовые суставы, или блоковидные с винтовым склонением. Винт — это цилиндр с направляющей бороздой спиральной формы. Например, в плечелоктевом суставе суставная поверхность представляет собой отрезок поверхности винта. Здесь имеется цилиндрическая суставная поверхность с направляющей бороздой, которая не перпендикулярна оси цилиндра, а расположена несколько косо по отношению к ней. В связи с этим одновременно со сгибанием и разгибанием предплечья происходит смещение его вдоль оси блока, подобно тому как винт не только вращается, но и перемещается вдоль своей оси. В локтевом суставе, кроме сгибания и разгибания, также происходит смещение предплечья вдоль оси локтевого сустава.
В правильном анатомическом положении разогнутой руки, когда большой палец направлен в латеральную сторону, плечо и предплечье образуют угол примерно 166°, открытый кнаружи. При сгибании в локтевом суставе кисть не ложится на головку плечевой кости, а оказывается под ключицей. Это происходит потому, что в локтевом суставе суставная поверхность винтовая. Одновременно с вращением вокруг оси винта предплечья «завинчивается» так, что кисть из латерального по отношению к плечевой кости положения переходит в медиальное.
Существуют двухосные тела вращения. В теле человека имеются эллипсоидные, или яйцевидные, суставы. Эллипсоидом называется такое тело вращения, которое получается при вращении половины эллипса вокруг одного из двух его диаметров. Эллипсоидные суставы — двухосные. В такого рода суставе, например, в атлантозатылочном, возможны движения головы вперед и назад вокруг фронтальной оси и боковые движения вокруг косопоставленной сагиттальной оси.
К двухосным относятся и седловидные суставы. Представьте себе, что вы сидите верхом на лошади и обхватили ее туловище ногами. Вы можете двигаться вперед и назад, вправо и влево. Так же происходят движения в седловидных суставах. Хорошим примером такого сустава может служить запястно-пястный сустав большого пальца. Здесь возможны движения по двум осям: 1) отведение и приведение большого пальца; 2) противопоставление его остальным пальцам кисти — оппозиция и обратное движение — реоппозиция.
Интересно, что сустав такой правильной геометрической седловидной формы существует здесь только у человека. Форма его связана с таким важным движением кисти, как хватательное движение, когда кисть сжимается в кулак, чтобы захватить палку, а палка — это самое примитивное и первоначальное орудие труда. После того как человек взял палку и стал сбивать ею плоды с деревьев, появилась примитивная форма трудового движения.
Следующий вид конгруэнтных суставов — шаровидные суставы. Шар есть тело, которое получается при вращении половины окружности вокруг одного из диаметров. Диаметров у окружности бесчисленное количество. Соответственно шаровидные суставы являются многоосными и позволяют делать разнообразные движения. Биомеханику шаровидных суставов можно охарактеризовать как возможность движения по трем взаимно перпендикулярным осям: 1) фронтальной (сгибание и разгибание); 2) перпендикулярной к ней сагиттальной оси (отведение и приведение); 3) перпендикулярной обоим первым осям вертикальной или продольной оси (ротация, т. е. вращение кнаружи и внутрь). Кроме этих трех движений, в шаровидном суставе возможны движения по любой другой оси, занимающей промежуточное положение между тремя взаимно перпендикулярными осями движения. Наконец, только шаровидным суставом присуще движение, которое носит название циркумдукции, или кругового вращательного движения, и при котором каждая точка конечности проходит окружность, а вся конечность в целом описывает конус. Итак, движения в конгруэнтных суставах определяются прежде всего формой суставных поверхностей.
Однако существует ряд суставов, в которых форма и величина суставных поверхностей сочлененных костей не соответствуют друг другу. Это инконгруэнтные суставы. Такое несоответствие выравнивается различными приспособлениями, например упругостью и способностью растягиваться суставной капсулы, наличием внутрисуставных хрящевых дисков или менисков, перемещением при движении синовиальной жидкости, играющей роль «жидкого мениска», и т. п.
В инконгруэнтных суставах большую роль играет синовиальная жидкость, которая перемещается из одного отдела суставной полости в другой и допускает различные движения, а не только те, которые определяются направлением и формой суставных поверхностей. Главным фактором, от которого зависят движения в инконгруэнтных и конгруэнтных суставах, являются сокращения мышц, деятельность которых контролируется центральной нервной системой и особенно корой полушарий большого мозга.
При движениях тела включаются в действие (одновременно или последовательно) многие суставы тела. Ряд суставов, в котором последнее звено скелета не сочленено с первым, представляет собой так называемую открытую кинематическую цепь. Совершенно свободное в пространстве тело может двигаться по 6 взаимно перпендикулярным или противоположным направлениям, т. е. имеет 6 степеней свободы. В шаровидном суставе 3 степени свободы. Двухосные суставы характеризуются 2 и одноосные — одной степенью свободы. В открытой кинематической цепи степени свободы складываются, поэтому кисть по отношению к лопатке имеет 7 степеней свободы, а следовательно, подвижна по отношению к туловищу как совершенно свободное тело, будто быне связанное с ним.
Заканчивая рассмотрение общей анатомии соединений между костями, следует подчеркнуть, что развитие, формообразование и функции костей и их соединений как пассивных двигательных органов определяются в первую очередь взаимоотношениями с активными двигательными органами, каковыми являются мышцы. Мышцы действуют, постоянно получая управляющие импульсы со стороны нервной системы, которая объединяет жизнедеятельность организма как целого и, в частности, движения тела, устанавливая непрерывно отношения приспособленности к меняющейся внешней среде. Сложность взаимоотношений человека с внешней средой объясняет большую индивидуальную изменчивость подвижности суставов. Она меняется с возрастом (у детей больше, чем у стариков), обусловливается полом (у женщин больше, чем у мужчин), меняется в течение дня (вечером больше, чем утром), под влиянием температуры окружающей среды (в теплом помещении больше, чем в холодном), а главное, зависит от упражнений, развивающих потенциальные возможности суставов.
Рис. 1. Типы соединений костей (схемы):
а — сустав; б — синдесмоз; в — синхондроз
1 — надкостница; 2 — кость; 3 — фиброзная ткань; 4 — хрящ; 5 — синовиальная оболочка;
6 — фиброзный слой капсулы; 7 — суставной хрящ; 8 — полость сустава
Рис. 2. Различные типы суставов (схема):
1 — эллипсоидный; 2 — седловидный;
3 ― шаровидный; 4 — блоковидный.
Рис. 3. Плечевой сустав, art, humeri; вид спереди.
1 — lig. coracohumerale; 2 — lig. coracoacromiale; 3 — processus coracoideus;
4 — scapula; 5 — capsula articularis; 6 — humerus;
7 — tendo m. bicipitis brachii (caput longum); 8 — tendo m. subscapularis;
9 —acromion.
Рис. 4. Плечевой сустав, art. humeri. (Распил во фронтальной плоскости.)
1 — processus coracoideus; 2, 5 — tendo m. bicipitis brachii (caput longum);
3—cavitas glenoidalis; 4 — capsula articularis;
6—vagina synovialis intertubercularis; 7 — caput humeri;
8 — lig. coracohumerale.