Немного о строении и функциях суставов
Сустав представляет собой уникальный естественный механизм подвижного соединения костей нашего скелета (рис. 150). Концевые участки костей, которые должны составить пару друг другу, объединяются с помощью так называемой суставной сумки. Наружная оболочка суставной сумки образована очень плотной соединительной тканью. По сути, она представляет собой прочную капсулу, защищающую внутренние части сустава от механических повреждений. К суставной сумке прикрепляются сухожилия, идущие от мышц, которые, собственно, и приводят его в движение. В целом строение суставов тесно связано с функциями окружающих их мышц. Внутренняя часть оболочки представлена синовиальной мембраной.
Рис. 150
Клетки синовиальной мембраны постоянно продуцируют синовиальную жидкость – биологический секрет, обладающий высокой вязкостью и упругостью. При отсутствии заболеваний синовиальная жидкость вырабатывается в минимальном количестве. Она заполняет всю внутреннюю полость сустава и отвечает за несколько очень важных функций:
1) натуральной смазки, обладающей уникальными свойствами и позволяющей суставу легко функционировать; смазка не только облегчает движение костей друг относительно друга, предотвращая их травмирование, но и уменьшает трение внутрисуставных поверхностей, предохраняет хрящевые концы костей от износа и стирания;
2) естественного амортизатора и поглотителя ударной волны;
3) полноценного питания хрящевых тканей;
4) защиты хрящей и синовиальной мембраны от патогенных микроорганизмов и аутоиммунных факторов, вызывающих воспалительные процессы.
Уникальные свойства синовиальной жидкости обусловливает содержащаяся в ней гиалуроновая кислота (она также находится и в хрящевой ткани). Это вещество обеспечивает выполнение суставами своих естественных функций в полном объеме.
Окончания костей, располагающиеся внутри суставной сумки, покрыты тонким слоем очень упругой гладкой ткани – так называемого гиалинового хряща. В нем не обнаружены нервные окончания, а также кровеносные или лимфатические сосуды. Питание гиалиновой ткани осуществляется с помощью синовиальной жидкости. Кроме того, полезные вещества поступают в суставной хрящ из близко расположенных костных структур.
Хрящ также выполняет функцию естественного амортизатора, позволяя значительно уменьшить давление на соприкасающиеся концевые поверхности костей. За счет него же происходит амортизация толчков и других прилагаемых к суставу механических усилий, которые передаются на кости во время движения. Кроме того, гладкая и упругая гиалиновая ткань обеспечивает плавное скольжение костей относительно друг друга. Пометим себе, что трение там – процесс совершенно излишний.
Суставной хрящ имеет сложную структуру. Он состоит из хондроцитов, коллагена II типа и протеогликанов. Хондроциты представляют собой особые хрящевые клетки, между которыми располагается матрикс (межклеточное вещество). В структуре последнего присутствуют отдельные волокна соединительной ткани, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга. Эти волокна состоят из гликозаминогликанов – сложных химических соединений белкового происхождения. Клетки-хондроциты обеспечивают выработку всех элементов межклеточного хрящевого вещества (коллагена II типа, гликозаминогликанов, гиалуроновой кислоты). Для синтеза перечисленных выше веществ хондроциты используют запасы энергии, присутствующие в организме, а также витамины, белковые элементы, ферменты и специфические сульфаты (например, хондроитин-сульфат).
Гликозаминогликаны соединяются между собой белковыми связями и таким способом создают обширные хрящевые структуры, известные под названием протеогликанов. Последние представляют собой уникальные естественные амортизаторы, которые после многократного сдавливания не утрачивают способности к сохранению своей первоначальной формы.
По физическому строению хрящ напоминает мелкопористую губку. При отсутствии физической нагрузки он постепенно впитывает жидкость, находящуюся внутри суставной сумки, а под действием давления начинает выдавливать эту жидкость в полость сустава, таким способом обеспечивая полноценное смазывание концевых участков костей.
Щелевидная форма суставной полости обеспечивается за счет того, что внутри ее создается отрицательное давление, а суставные хрящи плотно соприкасаются друг с другом. В полости сустава могут также находиться дополнительные хрящевые образования – диски или мениски. Они представляют собой пластинки, имеющие полулунную форму. Эти прокладки не только выступают в роли амортизаторов, но и позволяют совершать разнообразные движения. Так, в каждом коленном суставе имеется по 2 мениска, а в суставных полостях нижней челюсти есть диски. Суставы с внутрисуставными включениями называются сложными, а без них – простыми.
Функция каждого сустава определяется степенью его свободы, то есть возможностью совершать разнообразные движения. Суставы могут быть одно-, дву– и многоосными. В зависимости от формы все они подразделяются на шаровидные, эллипсовидные, седловидные и блоковидные. Остановимся на характеристике тех суставов, которые страдают чаще всего (рис. 151).
Рис. 151
Плечевой сустав соединяет головку плечевой кости с суставной впадиной лопатки. Это типичный сустав шаровидного типа. Он отличается большой подвижностью, обеспечивая отведение и приведение, сгибание и разгибание, а также круговые вращения. Патологические состояния плечевого сустава, пожалуй, наиболее разнообразны. Это могут быть пороки развития, приобретенные деформации, травмы, опухоли и заболевания. Плечевой сустав может воспалиться при бруцеллезе, туберкулезе, сифилисе и других инфекционных болезнях, ревматизме, болезни Бехтерева, псориазе, остеомиелите и флегмоне в области лопаток или плеча.
Локтевой сустав располагается на стыке плечевой кости и костей предплечья. Он образован тремя суставами, заключенными в одну суставную сумку: плечелоктевым, в котором возможны сгибание и разгибание; плечелучевым, обеспечивающим сгибание, разгибание и вращение лучевой кости; лучелоктевым, осуществляющим вращение лучевой кости, а также пронацию и супинацию. Поясним два последних термина. Пронация – это вращение вперед и внутрь, при котором ладонь поворачивается вниз и кзади, а большой палец направляется внутрь. Супинация – это вращение предплечья в локтевом суставе, при котором ладонь обращается вверх и кпереди, а большой палец – кнаружи. Локтевой сустав чрезвычайно подвержен вывихам, которые чаще всего происходят в результате падения на вытянутую руку.
Тазобедренный сустав находится на стыке головки бедренной кости с вертлужной впадиной тазовой кости, расположенной в месте слияния лобковой, подвздошной и седалищной костей таза. Это сустав шаровидного типа, но его подвижность ограничена, во-первых, тем, что вертлужная впадина располагается достаточно глубоко, а во-вторых, наличием сильно развитого связочного аппарата. Движения в тазобедренном суставе более разнообразны, чем в коленном. Помимо сгибания и разгибания, возможны отведение в сторону, вперед и назад и, соответственно, приведение в исходное положение, а также вращения, направленные внутрь и кнаружи. Строение тазобедренного сустава не рассчитано на чрезмерно большие нагрузки, поэтому очень часто случаются такие травмы, как перелом шейки бедра или вывих головки бедренной кости.
Коленный сустав сочетает в себе признаки шаровидного и блоковидного суставов. Он располагается в месте сочленения бедренной, большеберцовой костей и надколенника, или коленной чашечки. Основными движениями в коленном суставе являются сгибания и разгибания. В согнутом состоянии он также обеспечивает небольшие повороты голени внутрь и наружу. Суставная капсула у этого сустава достаточно большая по размеру. Ее синовиальная оболочка образует многочисленные сумки и складки, которые содержат жировую ткань. Это одна из причин подверженности коленного сустава воспалительным заболеваниям, которые могут возникать как в результате инфекции, так и вследствие травм.
Кисть и стопа содержат множество мелких суставов, которые обеспечивают их подвижность и многофункциональность. Кисть руки состоит из запястья, пясти и пальцев. Ее скелет насчитывает 28 различных костей и около 10 суставов (запястный, суставы пальцев и др.). Запястный сустав, так же как и локтевой, состоит из нескольких суставов, заключенных в одну суставную капсулу. Суставы пальцев относятся к блоковидному типу, поэтому совершаемые в них движения направлены вокруг одной оси, расположенной в одной плоскости. Суставы кисти снабжены достаточно мощным связочным аппаратом, благодаря чему они способны выдерживать значительные нагрузки, но все же подвержены вывихам.
Скелет стопы образуют 26 костей, на соединениях которых располагаются различные суставы. Самые крупные среди них – таранно-пяточный, пяточно-кубовидный, таранно-ладьевидный. Кроме того, имеются плюснефаланговые, межфаланговые суставы и суставы, расположенные между костями плюсны и предплюсны. Сустав предплюсны относится к эллипсовидному типу, отличающемуся ограниченной подвижностью. Суставы стопы скреплены между собой большим количеством очень прочных связок, которые обеспечивают разнообразные движения стопы и придают ей прочность.
