По количеству суставных поверхностей, т.е. анатомически суставы делятся на:
· простые, имеющие только две суставные поверхности;
· сложные, обладающие более, чем двумя суставными поверхностями;
· комплексные – внутри сустава находится диск, мениск, которые делят его на две камеры или этажа;
· комбинированные – функциональное сочетание нескольких изолированных друг от друга суставов, устроенных одинаково, но работающих одновременно (вместе).
По биомеханическим осям и форме суставных поверхностей суставы бывают.
Одноосные:
· цилиндрические – движения вокруг продольной оси – вращение, примеры: лучелоктевые суставы, сочленение атланта с зубом аксиса;
· блоковидный – сочетание костного гребня одной суставной поверхности с направляющей суставной бороздой второй кости – ось поперечная лежит перпендикулярно к суставным концам, движения – сгибание и разгибание, пример – межфаланговые суставы;
· винтообразный сустав, как разновидность блоковидного – ось поперечная, движения – сгибание и разгибание с винтообразным смещением, пример: локтевой сустав в плече-локтевом и в плече-лучевом соединениях.
Двухосные:
· эллипсоидные – суставные поверхности в виде эллипса – оси: фронтальная и сагиттальная, движения – сгибание и разгибание, отведение и приведение, пример: лучезапястный сустав;
· мыщелковые – одна суставная поверхность выпуклая, округлой формы (два мыщелка), другая плоская или в виде не глубокой ямки, – оси: фронтальная и продольная, движения – сгибание и разгибание, вращение, пример: коленный сустав, височно-нижнечелюстной сустав;
· седловидные – выпуклая и вогнутая суставные поверхности, входящие одна в другую, оси: фронтальная и сагиттальная, движения: сгибание и разгибание, приведение и отведение, пример: первый пястно-фаланговый сустав кисти.
Трехосные:
· шаровидный – головка и впадина меньших размеров, оси: фронтальная и сагиттальная, продольная, движения – все виды;
· чашеобразный – разновидность шаровидного, обладает такими же движениями, но с меньшим объемом;
плоский – слабо изогнутые суставные поверхности, три оси движения, но очень малый объем
Прерывистые соединения (синовиальные сочленения или суставы) обладают большой амплитудой и разнообразием движений.
Основными структурами любого сустава являются:
• суставные поверхности, покрытые гиалиновым хрящом;
• суставная капсула из наружной фиброзной и внутренней синовиальной оболочек;
• суставная полость, щель между суставными поверхностями сочленяющихся костей. Суставные поверхности делятся на:
• соответствующие друг другу — конгруэнтные (головка -ямке, вырезка — выпуклости) и т.д.;
• несоответствующие — инконгруэнтные, требующие для соответствия дополнительных устройств в виде губ, дисков, менисков и т.д.
Гиалиновый хрящ покрывает суставные концы костей, а в коленных суставах образует еще и мениски. В нем различают три зоны: поверхностную, промежуточную, глубокую. Толщина его прямо пропорционально зависит от величины нагрузки и обратно пропорционально от возраста, — поэтому хрящи в суставах нижних конечностей более толстые, а с возрастом истончаются. Снаружи и внутри хрящ не содержит нервов, кровеносных и лимфатических сосудов и питается диффузным способом из синовиальной жидкости.
Суставная капсула состоит из двух оболочек или слоев: фиброзного и синовиального. Фиброзный, наружный слой образуется из плотной волокнистой соединительной ткани с обилием продольных волокон; укрепляется связками: капсульными, внутрикапсульными и внекапсульными. Они вы-
-17-
полняют чаще роль ограничителей, амортизаторов движений. В укреплении фиброзного слоя участвуют также сухожилия мышц.
Синовиальный слой (мембрана, оболочка) покрывает капсулу изнутри, ложится на костные концы сустава там, где отсутствует хрящ.
Анатомические структуры синовиального слоя:
• синовиальные ворсинки, обращенные в полость сустава, увеличивают поверхность соприкосновения и вырабатывают специальную жидкость — синовию для питания и смазки суставных поверхностей;
• синовиальные складки в местах соединения инконгруэнтных поверхностей (внутри складок скапливается жировая клетчатка, например в коленном суставе);
• в местах перехода с одной суставной поверхности на другую или новую структуру (сухожилие, связку) возникают синовиальные карманы, завороты, сумки, влагалища.
Суставная полость — пространство в виде щели между суставными концами, разнообразная форма которой зависит от соответствия друг другу суставных концов, внутрисуставных образований (связок, хрящей, синовиальных складок).
Гиалиновый хрящ суставной поверхности имеет:
• наружный слой из блестящего аморфного вещества, основная часть которого — про-теогликаны — обеспечивают гидрофильность хряща;
• поверхностный клеточный слой из слабо дифференцированных клеток, подобных фибробластам);
• внутренний, тонкий волокнистый слой из фиброзных и эластических волокон;
• глубокий клеточный слой из растущих и зрелых хрящевых клеток, расположенных перпендикулярными столбиками относительно подлежащей кости.
По мере старения в хряще уменьшается концентрация протеогликанов, ослабляются процессы размножения клеток и отжившие свой срок не восстанавливаются. Часть лакун после гибели хондро-цитов заполняется аморфным веществом и коллагеновыми фибриллами, местами начинается отложение солей кальция. Хрящ становится тонким, твердым и ломким; нарастание дистрофии хряща приводит к костеобразованию за счет врастания кровеносных сосудов. Синовиальная оболочка имеет:
• покровный клеточный слой, состоящий из А-клеток - макрофагальных синовиоцитов; В-клеток - синовиальных фибробластов, вырабатывающих гиалуроновую кислоту и промежуточной формы С-клеток;
• волокнистый коллагеново-эластический слой, состоящий из поверхностных и глубоких волокон, поверхностные ориентированы в направлении длиной оси сочленения, глубокие - под углом к поверхностным.
Синовиальная жидкость по составу отдаленно напоминает плазму крови, из которой и образуется. Но в синовии мало белка, присутствует гиалуроновая кислота связанная с белком. К физическим свойствам синовии относятся:
• упругость — способность возвращаться к первоначальной форме и размерам после снятия нагрузки;
• вязкость (выше, чем у крови) - отношение напряжения сдвига к градиенту скорости, или иначе отношение напряжения сдвига к скорости деформации.
Пример: если взять две пластины и поместить между ними синовию, а затем сдвигать верхнюю пластину, то окажется, что вместе с нею сдвигается прилежащий слой, в среднем слое движение постепенно затухает, а нижний слой остается неподвижным
Объем движения в суставах зависит от разности угловых величин соединяемых костей, измеряется в угловых градусах. На количественные параметры движения в суставах влияют протяженность и форма суставных поверхностей, количество и расположение связок, положение и растяжимость мышц, окружающих сустав.