ОБЩАЯ АРТРОЛОГИЯ
Непрерывные соединения
Прерывистые соединения
Классификация суставов
Биомеханика суставов
Развитие и возрастные изменения суставов
Артрология – учение о соединениях костей друг с другом. Вместе с остеологией и мио-
логией артрология составляет раздел анатомии об опорно-двигательном аппарате.
Артрология подразделяется на общую и частную. Первая изучает различные типы со-
единений костей, классифицирует отдельные части суставов, вторая описывает частные
формы соединений и сочленений между отдельными костями.
Все соединения делятся на две группы: непрерывные и прерывистые.
Непрерывные соединения
Непрерывные соединения, или синартрозы, являются филогенетически более древни-
ми и более просто устроены. В зависимости от вида ткани, которая участвует в соеди-
нении костей, их подразделяют на фиброзные, хрящевые и костные.
Фиброзные соединения, articulationes fibrosae, построены из оформленной плотной
волокнистой (фиброзной) соединительной ткани. Эти соединения, в свою очередь,
подразделяются на синдесмозы и швы.
К синдесмозам относят связки и мембраны (Рис. 1). Те и другие состоят из волнообраз-
но извитых пучков коллагеновых волокон и небольшого количества эластических воло-
кон. Коллагеновые волокна являются основными носителями механических свойств
связок и мембран. Они устроены аналогично волокнам костной ткани, имеют толщину
от 20 до 250 мкм и состоят из агрегатов молекул коллагена (мицеллярных цепочек).
Коллагеновые волокна обладают большой упругостью и слабой растяжимостью. Мо-
дуль упругости коллагеновых волокон составляет 10 000 кг/см2, то есть на один поря-
док ниже, чем у компактной кости. При растяжении коллагеновые волокна удлиняются
на 10-20% своей первоначальной длины. Предельная прочность на растяжение у кол-
лагена весьма велика и достигает 500-1000 кг/см2. Поэтому связки могут выдерживать
большую нагрузку. Например, подвздошно-бедренная связка выдерживает нагрузку до
350 кг.
Некоторые связки состоят из соединительной ткани, в которой преобладают эластиче-
ские волокна. Такого рода соединения известный анатом А.Раубер назвал в свое время
синэластозами. Эластические волокна обладают небольшой упругостью и большой
растяжимостью. Модуль упругости эластина составляет всего 6 кг/см2, поэтому эласти-
ческие волокна растягиваются при небольшой нагрузке. Они могут удлиняться в 2.5
раза и после снятия нагрузки возвращаются в исходное состояние. Благодаря своей
растяжимости эластические связки выполняют в опорно-двигательном аппарате рес-
сорную функцию. Например, желтые связки, соединяющие дуги позвонков. Они создают сильное эластическое напряжение на дорсальной стороне позвоночного столба и
способствуют его выпрямлению.
Швы представляют собой тонкие пластинки волокнистой соединительной ткани, рас-
положенные между краями костей черепа. В зависимости от характера краев костей
швы подразделяются на зубчатые (Рис. 2), чешуйчатые (Рис. 3) и плоские (Рис. 4).
Особым видом фиброзного соединения является вколачивание, гомфоз, gomphosis,
или зубоальвеолярное соединение; корни зубов прикрепляются к зубной альвеоле по-
средством соединительнотканных волокон (Рис. 5).
Кроме того, к фиброзным соединениям относят роднички черепа, которые имеются
только у плодов и новорожденных.
Хрящевые соединения, articulationes cartilagineae, называют также синхондрозами
(Рис. 6). В соединениях костей встречается два вида хряща: гиалиновый и волокнистый,
или коллагеновый. Подобно тому как кость покрыта надкостницей, поверхность хряща
покрыта надхрящницей, перихондрием. Расположенные в перихондрии соединитель-
нотканные волокна имеют форму аркад и продолжаются в волокна самого хряща.
Хрящевая ткань характеризуется значительной упругостью и растяжимостью. Межпо-
звоночные диски при сжатии выдерживают 800-2200 кг у мужчин и 500-1000 кг у жен-
щин; предельная нагрузка при растяжении составляет 150-225 кг. При этом диски уд-
линяются на 50-60% своей первоначальной длины.
К хрящевым соединениям относятся синхондрозы черепа, расположенные между кос-
тями основания черепа, а также синхондрозы грудины, соединяющие с телом грудины
ее рукоятку и мечевидный отросток (Рис. 7). Большинство синхондрозов являются вре-
менными. Они существуют только до определенного возраста, а затем хрящевая ткань
заменяется костной, то есть образуется синостоз (Рис. 8).
В качестве особого вида хрящевого соединения выделяют симфиз, symphysis (Рис. 9).
Он отличается от синхондроза тем, что в хряще имеется небольшая щелевидная по-
лость. Симфиз представляет как бы переходную форму от непрерывных соединений к
прерывистым. К симфизам относят сращение лобковых костей между собой. Полагают,
что образование полости в хряще происходит вследствие его растяжения. В межпозво-
ночных дисках также находятся небольшие полости, поэтому в настоящее время их на-
зывают межпозвоночными симфизами (Рис. 10).
Прерывистые соединения
Прерывистые соединения костей, или диартрозы, отличаются не только большей
сложностью строения, но и функциональными качествами. В противоположность ма-
лоподвижным или совсем неподвижным непрерывным соединениям диартрозы до-
пускают многообразные и направленные движения звеньев скелета. Возможность
дифференцированных движений головы и конечностей у наземных позвоночных оп-
ределяется степенью развития прерывистых соединений в их скелете.
К диартрозам относятся синовиальные соединения, articulationes synoviales, обычно
называемые суставами, articulatio. Сустав представляет собой орган, в построении ко-
торого принимают участие хрящевая, костная и собственно соединительная ткань. В
строении сустава можно выделить основные и вспомогательные элементы.
К основным элементам, которые имеются в любом синовиальном соединении, следует
отнести суставные поверхности, суставной хрящ, суставную полость, суставную капсулу
и синовиальную жидкость (Рис. 11).
Суставные поверхности, facies articulares, располагаются на костях, участвующих в об-
разовании сустава. Каждый сустав содержит, по крайней мере, одну пару сочленяю-
щихся поверхностей. Одна из них, как правило, выпуклая, это – суставная головка, а
другая – вогнутая – суставная впадина. Выпуклая поверхность имеет всегда большую
протяженность, чем вогнутая.
Суставные поверхности покрывает суставной хрящ, cartilago articularis. Толщина хряща
варьирует от 0.2 до 1.5 мм. На суставной впадине хрящ мягче, чем на суставной голов-
ке. Большинство суставных поверхностей покрыты гиалиновым хрящом, и лишь в неко-
торых суставах, например височно-нижнечелюстном и грудино-ключичном, имеется
волокнистый хрящ. По краю суставного хряща фиброзный слой надкостницы продол-
жается непосредственно в поверхностный слой волокон самого хряща. Таким образом,
вся кость вместе с суставным хрящом окружена единой фиброзной оболочкой. Наруж-
ная поверхность хряща гладкая, и это позволяет суставным поверхностям легко пере-
мещаться относительно друг друга. Благодаря своей эластичности суставной хрящ пре-
дохраняет концы костей от повреждения при толчках и сотрясениях.
Суставная капсула, capsula articularis, охватывает части костей, которые принадлежат
суставу. Капсула прикрепляется по краям суставных поверхностей или несколько отсту-
пя от них и герметично закрывает сустав. Суставная капсула состоит из двух мембран:
фиброзной и синовиальной. Фиброзная мембрана образует наружный слой. Она со-
стоит из волокнистой соединительной ткани, содержащей много коллагеновых воло-
кон. В фиброзную мембрану вплетаются связки, укрепляющие сустав; в этих местах сус-
тавная капсула бывает утолщена. В местах, свободный от прикрепления связок, фиб-
розная мембрана более тонкая, и здесь могут образовываться выпячивания суставной
капсулы. Синовиальная мембрана представляет внутренний слой суставной капсулы.
Она покрывает все образования, находящиеся в суставе, за исключением суставных
хрящей. Эта оболочка тонкая, рыхло соединена с фиброзной и потому подвижна, со-
держит коллагеновые и эластические волокна. В некоторых суставах синовиальная
мембрана образует складки, plicae synoviales, которые содержат жировую ткань и вда-
ются в полость сустава, заполняя в ней свободные участки. Более мелкие выросты – си-
новиальные ворсинки, villi synoviales, увеличивают поверхность синовиальной мембра-
ны, что, по-видимому, имеет значение для обменных процессов в суставе. Синовиаль-
ная мембрана богато снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами и нерва-
ми.
Синовиальная мембрана и суставные поверхности ограничивают суставную полость,
cavitas articularis, которая обычных условиях имеет вид узкой щели, и лишь при забо-
леваниях, когда в суставе скапливается большое количество жидкости, объем сустав-
ной полости увеличивается настолько, что суставные поверхности могут разойтись.
Синовиальная жидкость, или синовия, synovia, вырабатывается синовиальной мем-
браной. В норме она содержится в полости сустава в небольшом количестве. Синовия
играет роль смазки в суставах. Трение в суставах весьма значительно, коэффициент
трения равен 0.01, то есть имеет такую же величину, как в смазываемых подшипниках.
Однако способ смазки в суставах иной, чем те, которые применяются в технике. Как по-
казали исследования, суставной хрящ напоминает губку, с очень тонкими порами и
пропитан синовией, которая может быть из него выжата. Такая структура суставного
хряща позволяет осуществить неизвестную в технике «выжимающую смазку». Чтобы
выжимающая смазка была достаточно эффективной, необходимо постоянное неболь-
шое перемещение суставных поверхностей. Замечательными свойствами синовии яв-
ляются ее вязкость и упругость. Вязкость синовиальной жидкости зависит от одного из
ее компонентов – гиалуроновой кислоты, которая входит в состав основного вещества
соединительной ткани. При движениях в суставе вязкость синовии уменьшается в пять-
сот раз; благодаря этому облегчается работа сустава. Упругость синовии можно проде-
монстрировать с помощью простого опыта. Если нанести на стеклянную пластинку кап-
лю жидкости, взятой из сустава, и наложить сверху выпуклую линзу, то сближение лин-
зы с пластинкой прекратится, когда между ними еще остается некоторый промежуток.
Тонкий слой синовии между двумя поверхностями ведет себя как пленка из тонкой ре-
зины. Таким образом обеспечивается постоянной разделение суставных поверхностей,
что играет важную роль в механизме сустава. Синовия выполняет также защитную и
метаболическую функции, обеспечивает трофику суставного хряща, который лишен со-
судов. Синовиальная жидкость участвует в обмене веществ между содержимым суста-
ва и сосудистым руслом синовиальной мембраны. При введении в полость сустава
различных веществ они всасываются в сосуды синовиальной мембраны, причем дви-
жения в суставе значительно ускоряют всасывание. Между синовиальной мембраной,
синовиальной жидкостью и суставным хрящом существует морфологическая и функ-
циональная общность. На этом основании объединяют эти компоненты и выделяют
понятие «синовиальная среда сустава».
К вспомогательным элементам сустава относят суставные диски, мениски, губы, связки,
синовиальные сумки.
Суставной диск, discus articularis, представляет собой пластинку из волокнистого хря-
ща, покрытую синовиальной мембраной, которая располагается в полости сустава ме-
жду поверхностями сочленяющихся костей и срастается с суставной капсулой. Подоб-
ные образования имеются в височно-нижнечелюстном, грудино-ключичном и лучеза-
пястном суставах (Рис. 12).
Разновидностью диска являются суставные мениски, menisci articulares, находящиеся в
коленном суставе. Они представляют собой изогнутые хрящевые пластинки полулун-
ной и серповидной формы, укрепленные в суставе с помощью особых связок (Рис. 13).
Суставные диски и мениски ввиду своей эластичности смягчают удары и сотрясения,
передающиеся на сустав. Они также играют определенную роль в механизме движе-
ний.
Суставная губа, labrum articulare, представляет собой кольцевидное образование из
волокнистого хряща, которое прикрепляется по краю суставной впадины, углубляя ее и
увеличивая ее поверхность. Суставные губы имеются в плечевом, тазобедренном и не-
которых других суставах (Рис. 14).
Большую роль в укреплении суставов и движениях в них играют связки. Совокупность
их образует связочный аппарат сустава (Рис. 15). По отношению к суставной капсуле
выделяют 3 вида связок:
1. Внекапсульные связки, ligamenta extracapsularia – располагаются вне суставной
капсулы, но часто вплетаются в нее.
2. Капсульные связки, ligamenta capsularia – представляют собой утолщения сустав-
ной капсулы.
3. Внутрикапсульные связки, ligamenta intracapsularia – находятся в суставной полос-
ти и покрыты синовиальной мембраной (Рис. 16).
Вместе с суставной капсулой и мышцами связки обеспечивают укрепление суставов и
контакт суставных поверхностей костей. Многие связки тормозят и ограничивают дви-
жения в суставах. Имеются направляющие связки, которые оказывают влияние на ход
движения в суставе, взаимодействуя при этом с другими его частями, например локте-
вая коллатеральная связка локтевого сустава. У ряда связок указанные функции соче-
таются. Например медиальная (дельтовидная) связка голеностопного сустава выполня-
ет укрепляющую, тормозящую и направляющую функции.
Можно выделить несколько закономерностей расположения связок:
1. Связки распределяются в каждом суставе в зависимости от числа и положения его
осей вращения.
2. Связки располагаются перпендикулярно данной оси вращения и преимущественно
по ее концам.
3. Связки лежат в плоскости данного движения сустава.
Синовиальные сумки, bursae synoviales, представляют собой выпячивания синовиаль-
ной мембраны в истонченных участках фиброзной оболочки сустава. Размеры и форма
синовиальных сумок различны (Рис. 17). Как правило, синовиальные сумки располага-
ются между поверхностью кости и движущимися возле нее сухожилиями мышц. Сумки
устраняют трение друг о друга соприкасающихся поверхностей сухожилий, костей.
Таковы общие черты строения суставов. Одним из основных моментов, определяющих
целостность сустава, является постоянный контакт суставных поверхностей как в покое,
так и в движении.
Объем движений в каждом суставе зависит от целого ряда факторов.
1. Разность площадей сочленяющихся суставных поверхностей – главный фактор.
Из всех суставов наибольшая разность площадей суставных поверхностей в плече-
вом суставе (площадь головки плечевой кости в 6 раз больше площади суставной
впадины на лопатке), поэтому в плечевом суставе самый большой объем движе-
ний. В крестцово-подвздошном сочленении суставные поверхности по площади
равны, поэтому движения в нем практически отсутствуют.
2. Наличие вспомогательных элементов. Например, мениски и диски, увеличивая
конгруэнтность суставных поверхностей, увеличивают объем движений. Суставные
губы, увеличивая площадь суставной поверхности, способствуют ограничению
движений. Внутрисуставные связки ограничивают движения только в определен-
ном направлении (крестообразные связки коленного сустава не препятствуют сги-
банию, но противодействуют чрезмерному разгибанию).
3. Комбинация суставов. У комбинированных суставов движения определяются по
суставу, имеющему меньшее число осей вращения. Хотя многие суставы, исходя из
формы суставных поверхностей, способны выполнять больший объем движений,
но он у них ограничен из-за комбинации. Например, по форме суставных поверхностей латеральные атлантоосевые суставы – плоские, но в результате комбина-
ции со срединным атлантоосевым суставом они работают как вращательные. Это
же относится и к суставам ребер, суставу кисти, суставу стопы и др.
4. Состояние капсулы сустава. При тонкой, эластичной капсуле движения соверша-
ются в большем объеме. Даже неравномерная толщина капсулы в одном и том же
суставе сказывается на его работе. Например, в височно-нижнечелюстном суставе
капсула тоньше спереди, чем сзади и сбоку, поэтому наибольшая подвижность в
нем именно кпереди.
5. Укрепление капсулы сустава связками. Связки оказывают тормозящее и направ-
ляющее действие, так как коллагеновые волокна обладают не только большой
прочностью, но и малой растяжимостью. В тазобедренном суставе подвздошно-
бедренная связка препятствует разгибанию и повороту конечности кнутри, лобко-
во-бедренная связка – отведению и вращению наружу. Самые мощные связки на-
ходятся в крестцово-подвздошном суставе, поэтому движений в нем практически
нет.
6. Мышцы, окружающие сустав. Обладая постоянным тонусом, они скрепляют,
сближают и фиксируют сочленяющиеся кости. Сила мышечной тяги составляет до
10 кг на 1 см поперечника мышцы. Если удалить мышцы, оставить связки и капсу-
лу, то объем движений резко возрастает. Кроме непосредственного тормозящего
действия на движения в суставах, мышцы оказывают и косвенное – через связки,
от которых они начинаются. Мышцы при своем сокращении делают связки непо-
датливыми, упругими. Однако электромиографические исследования показали,
что стабильность суставов в определенных положениях достигается за счет связоч-
ного аппарата при минимальной активности мышц.
7. Синовиальная жидкость. Она оказывает сцепляющее воздействие и смазывает
суставные поверхности. При артрозоартритах, когда нарушается выделение сино-
виальной жидкости, в суставах появляются боль, хруст, объем движений уменьша-
ется.
8. Винтовое отклонение. Имеется только в плечелоктевом суставе и оказывает тор-
мозящее воздействие при движениях.
9. Атмосферное давление. Благодаря герметичности суставов в суставной полости
поддерживается отрицательное давление, равное 60-120 мм водяного столба. Ат-
мосферное давление способствует соприкосновению суставных поверхностей с
силой 1 кг на 1 см2, оказывает равномерное стягивающее воздействие, следова-
тельно, умеренно ограничивает движения. Например, в тазобедренном суставе эта
сила достигает 25 кг. Если изолировать сустав, удалить все мышцы и связки, то со-
единение суставных поверхностей сохраняется. Чтобы суставные поверхности ра-
зошлись, нужно рассечь суставную капсулу или ввести под давлением газ в по-
лость сустава.
10. Состояние кожи и подкожной жировой клетчатки. У тучных людей объем движе-
ний всегда меньше из-за обильной подкожной жировой клетчатки. У стройных,
подтянутых людей, у спортсменов движения совершаются в большем объеме. При
заболеваниях кожи, когда теряется эластичность, движения резко уменьшаются, а
нередко после тяжелых ожогов, ранений образуются контрактуры, значительно
препятствующие движениям.
Классификация суставов
Классификация суставов основывается на анатомических и функциональных признаках.
В зависимости от числа сочленяющихся поверхностей выделяют суставы простые и
сложные.
Простой сустав, articulatio simplex, имеет только одну пару суставных поверхностей.
Большая часть суставов человека относится к простым, например межфаланговые
Сложный сустав, articulatio composita, включает две и более пар суставных поверхно-
стей, например локтевой (Рис. 19).
По функциональному признаку выделяют комплексные и комбинированные суставы.
Комплексным суставом, articulatio complexa, называют такой сустав, полость которого
полностью или частично разделена на две части суставным диском или мениском. На-
пример височно-нижнечелюстной сустав (Рис. 12).
Комбинированные суставы, articulationes combinatae – это анатомически изолирован-
ные суставы, которые всегда вместе участвуют в движениях. Например правый и левый
височно-нижнечелюстные суставы.
Рассматривая суставы, можно видеть, что суставные поверхности имеют различную
форму. Принято сравнивать форму суставных поверхностей с известными геометриче-
скими телами – шаром, эллипсоидом, цилиндром. Однако идеальных геометрических
поверхностей в организме не существует, поэтому уподобление суставов геометриче-
ским телам в какой-то мере условно. Все суставные поверхности обладают некоторой
кривизной, совершенно плоских поверхностей нет.
По форме суставных поверхностей выделяют следующие виды суставов:
1. Плоский сустав, articulatio plana – его суставные поверхности можно рассматри-
вать как участки шара большого радиуса. К плоским суставам относят дугоотрост-
чатые, запястно-пястные суставы II – V пальцев, крестцово-подвздошный, межбер-
цовый, предплюсне-плюсневые суставы (Рис. 20).
2. Шаровидный сустав, articulatio spheroidea – также не совсем отвечает своему на-
званию, так как его поверхности в разных участках имеют неодинаковую кривизну.
Шаровидными являются сустав головки ребра, плечевой, плечелучевой, таранно-
ладьевидный суставы (Рис. 21).
3. Чашеобразный сустав, articulatio cotylica – представляет собой разновидность ша-
ровидного. Имеется только один такой сустав – тазобедренный (Рис. 22).
4. Эллипсоидный сустав, articulatio ellipsoidea – поверхности его можно сравнить с
куском яичной скорлупы. К данному виду относятся ключично-акромиальный, лу-
чезапястный суставы. Эллипсоидные поверхности, как и сфероидные, или вогнуты,
или выпуклы во всех направлениях (Рис. 23).
5. Седловидный сустав, articulatio sellaris – обладает противоположным свойством,
суставные поверхности в одном направлении выпуклы, а в противоположном – вогнуты. Седловидными являются грудино-ключичный, запястно-пястный сустав I
пальца, пяточно-кубовидный сустав (Рис. 24).
6. Мыщелковый сустав, articulatio condylaris – соединение, при котором одна кость
сочленяется с другой посредством двух раздельных поверхностей. Каждая из этих
суставных поверхностей носит название мыщелка, независимо от того, является
она выпуклой или вогнутой. К мыщелковым суставам относят коленный (Рис. 25).
7. Блоковидный сустав, ginglymus – сустав с цилиндрическими суставными поверх-
ностями. Ось выпуклой суставной поверхности перпендикулярна оси самой кости,
а блок имеет небольшой гребешок, который направляет его движение. Таковыми
являются межфаланговые суставы, плечелоктевой и голеностопный (Рис. 26).
8. Цилиндрический сустав, articulatio trochoidea – ось выпуклой суставной поверхно-
сти идет в направлении продольной оси самой кости, а не перпендикулярно ей,
как в блоковидном суставе. К вращательным относят атлантоосевой, реберно-
поперечный, лучелоктевые и подтаранный суставы (Рис. 27).
Биомеханика суставов
Форма суставов стоит в тесной связи с их функцией. В учении о суставах находит свое
наглядное выражение диалектическое положение о единстве и взаимообусловленно-
сти строения и функции. Изучение движений в суставах – артрокинематика – является
одним из разделов биомеханики.
В суставах осуществляется движение костей относительно друг друга. Каждая отдельно
взятая кость, если рассматривать ее как физическое тело, может совершать поступа-
тельные движения по трем направлениям и вращаться вокруг трех взаимно перпенди-
кулярных осей. Соответственно этому она имеет 6 степеней свободы. В скелете кость
утрачивает часть степеней свободы, поскольку суставы позволяют осуществлять лишь
вращательные движения вокруг одной, двух или трех осей. Количеством осей враще-
ния и определяется число степеней свободы отдельных звеньев скелета.
В анатомии выделяют сагиттальную, фронтальную и вертикальную оси. Движения,
осуществляемые вокруг названных осей, определяют как сгибание (flexio) и разгибание
(extensio) вокруг фронтальной оси, отведение (abductio) и приведение (adductio) вокруг
сагиттальной оси, и собственно вращение (rotatio) вокруг вертикальной оси. В качестве
особого вида рассматривают круговое движение (circumductio), при котором перифе-
рический конец кости движется по окружности.
При любом движении, кроме вращения вокруг собственной оси, каждая точка кости
описывает в пространстве некоторую кривую линию. Если взять точку, находящуюся на
механической оси кости, то все ее движения совершаются в определенной плоскости,
которая всегда выпукла со стороны, противоположной суставу. Эта плоскость пред-
ставляет собой сферу, или овоид, движения. Протяженность овоида движения зависит
от амплитуды движений в суставе. Это понятие помогает описывать и графически
представлять движения в суставах (Рис. 28, Рис. 29, Рис. 30).
Число степеней свободы и типы движений в суставах зависят от формы суставных по-
верхностей. К одноосным суставам с одной степенью свободы относят блоковидные и
цилиндрические суставы. Двухосными с двумя степенями свободы являются эллипсоидные, седловидные и мыщелковые суставы. К многоосным суставам с тремя степенями свободы принадлежат шаровидные, чашеобразные и плоские суставы.
В некоторых руководствах, преимущественно старых, выделяется еще один вид суста-
вов – тугие суставы, или амфиартрозы. Под этим названием выделяется группа сочле-
нений с различной формой суставных поверхностей, но сходных по другим признакам:
они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастяги-
вающийся вспомогательный аппарат. Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения ме-
жду костями. В амфиартрозах движения имеют скользящий характер и крайне незна-
чительный объем.
Важное значение в артрокинематике имеет понятие о конгруэнтности суставов. Сустав-
ные поверхности имеют почти всегда различную площадь и кривизну. Поверхности, ко-
торые полностью соответствуют друг другу, называются конгруэнтными. Если такое со-
ответствие отсутствует, говорят о неконгруэнтных поверхностях. Если сравнить тазо-
бедренный и плечевой суставы, то можно видеть, что в тазобедренном суставе сочле-
няющиеся поверхности более подходят одна к другой, чем в плечевом суставе. Поэто-
му тазобедренный сустав является в большей степени конгруэнтным. Конгруэнтность
поверхностей в каждом суставе не является постоянной, она изменяется при движени-
ях и в зависимости от нагрузки. При нагружении сустава площадь контакта суставных
поверхностей возрастает, и конгруэнтность увеличивается. Это способствует более рав-
номерной передаче нагрузки на суставные концы костей.
Исходя из анализа конгруэнтности суставных поверхностей, Мак-Конейл различает в
каждом суставе замкнутое и разомкнутое положения (Рис. 32). Замкнутым является та-
кое положение, при котором достигается максимальная конгруэнтность сустава. При
замкнутом положении связки, укрепляющие сустав, натянуты и напряжены, они при-
жимают суставные поверхности друг к другу и полностью проявляют свою стабилизи-
рующую функцию. Сустав в замкнутом положении максимально устойчив, количество
степеней свободы в нем падает до нуля. При всех других положениях сустав является
разомкнутым. При этом суставные поверхности становятся неконгруэнтными, связки
расслабляются и могут быть реализованы все степени свободы для данного сустава.
Рассмотрим эти положения применительно к конкретным суставам. В плечевом суста-
ве замкнутое положение достигается при отведении и вращении наружу плечевой кос-
ти. При этом плечевая кость стабилизируется и может перемещаться только вместе с
лопаткой. Замыкание локтевого сустава происходит при разгибании и супинации. В лу-
чезапястном суставе замкнутое положение соответствует полному разгибанию кисти;
подвижность в суставе при этом отсутствует. У коленного и голеностопного суставов
замкнутым также является положение полного разгибания. Чтобы восстановить под-
вижность в суставе, его нужно привести в разомкнутое положение. Во всех приведен-
ных случаях это достигается сгибанием в сочетании с небольшим вращением внутрь.
При замыкании суставов создаются условия, способствующие переломам костей при
травмах, ввиду того, что не может проявиться рессорное действие соединений. Так,
перелом лучевой кости чаще всего происходит при падении на вытянутую руку с разо-
гнутой кистью, когда лучезапястный и локтевой суставы находятся в замкнутом поло-
жении.
Описываемые в учебниках виды движений в суставах редко осуществляются в своей
элементарной форме. Большинство движений являются сложными. Даже в таком, ка-
залась бы, простом случае, как движения ногтевых фаланг пальцев, можно заметить,
что при сгибании они слегка супинированы, а разгибание сопровождается пронацией
фаланг. Сочетание сгибания и разгибания с некоторой степенью вращения характерно
и для других блоковидных суставов. Например, в локтевом суставе при полном разги-
бании происходит пронация локтевой кости, а при сгибании она супинируется. Благо-
даря комбинации сгибания и разгибания с вращением блоковидный сустав выводится
из замкнутого положения и снова приводится в такое положение. Подобного рода за-
мыкающие и размыкающие движения относятся к обычным движениям в суставах.
Распространенным видом сложных движений является последовательное движение.
При этом часть тела, например конечность, последовательно переводится из одного
положения в другое и в результате серии движений может вернуться в исходное со-
стояние. В данном случае говорят об эргономическом цикле. Подобные циклы харак-
терны для различного рода повторяющихся рабочих движений.
Различают два вида вращательных движений: сочетанные и независимые. Сочетанное
вращение имеет место при осуществлении последовательных движений. Чтобы вы-
явить сочетанное вращение, нужно опустить руку с полупронированным предплечьем
так, чтобы ладонь была обращена к бедру. Затем рука поднимается вперед до горизон-
тального уровня и отводится в сторону на 90°, причем сохраняется полупронированное
положение предплечья. После этого рука приводится к туловищу, и оказывается, что
теперь она повернута к бедру уже не ладонью, а локтевым краем. Это значит, что в хо-
де последовательных движений произошло вращение наружу в плечевом суставе на
90°. Если из нового положения повторить тот же цикл движений, то снова произойдет
поворот руки на 90°, и кисть будет обращена к бедру своей тыльной стороной. Произ-
вести движения в третий раз, очевидно, уже не удастся. Таким образом было получено
вращение в результате серии движений, которые сами по себе не являются враща-
тельными. Такое сочетанное вращение возможно в любом суставе, имеющем 2 или 3
степени свободы. Всякое другое вращение называется независимым вращением.
Развитие и возрастные изменения суставов
Образование суставов в онтогенезе тесно связано с развитием костей. Из лекции по
общей остеологии известно, что скелет проходит бластемную, хрящевую и костную
стадии. При формировании хрящевых закладок костей в мезенхимальной бластеме ос-
таются промежуточные зоны, в которых не происходит образования хряща. В этих мес-
тах и развиваются суставы (Рис. 33). Зоны формирования плечевого и локтевого суста-
вов намечаются на 6-й неделе внутриутробного развития у эмбриона длиной 12 мм,
зоны тазобедренного и коленного суставов – у эмбриона длиной 13 мм. У эмбриона
длиной 14 мм уже вырисовываются характерные очертания суставных концов костей.
На 7-й неделе у эмбриона длиной 16-20 мм происходит дифференцировка основных
элементов сустава, отчетливо различаются промежуточная зона, суставная капсула с ее
фиброзной и синовиальной мембранами и перихондрий. Начинается формирование
суставного хряща. Путем разжижения центральной части промежуточной зоны образу-
ется суставная полость. В различных суставах появление полости происходит неодно-
временно. На 6-7-й неделе образуется полость в плечевом и коленном суставах, на 8-9-
й неделе – в локтевом и лучезапястном, на 10-11-й неделе – в височно-
нижнечелюстном и голеностопном и т.д. Внутрисуставные образования (диски, мени-
ски) закладываются на месте, а не мигрируют в полость сустава извне.
У новорожденного ребенка все элементы сустава анатомически сформированы, одна-
ко их тканевая структура значительно отличается от окончательной. Суставные концы
костей при рождении целиком состоят из хряща, окостенение большинства эпифизов
начинается на 1-м или 2-м году жизни и продолжается до пубертатного периода. Сус-
тавной хрящ у новорожденных имеет волокнистое строение. Перестройка хряща идет
очень интенсивно в первые три года жизни, а затем она замедляется и окончательно
затухает в период с 9 до 14 лет. К 14-16 годам суставной хрящ приобретает строение
типичного гиалинового. В синовиальной мембране после рождения увеличиваются
число и размеры складок и ворсин, происходит развитие сосудистой сети и нервных
окончаний. В возрасте 6-10 лет усложняется строение ворсинок, часть их приобретает
разветвленную форму. С 3 до 8 лет наблюдается усиленная коллагенизация суставной
капсулы и связок. В подростковом возрасте происходит утолщение суставной капсулы.
В 15-16 лет все внутрисуставные образования становятся хрящевыми. Окончательного
развития суставы, как и кости, достигают к 22-25 годам.
В пожилом и старческом возрасте в суставно-связочном аппарате происходят значи-
тельные изменения, в основе которых лежат глубокие ультраструктурные и биохими-
ческие процессы, протекающие в соединительной ткани. Они заключаются в обедне-
нии тканей водой, уменьшении содержания клеток и нарастании количества волокни-
стых структур, изменении свойств коллагена, дегенерации эластических волокон. Ос-
новное вещество хряща начинает изменяться уже в третьем десятилетии жизни. В по-
жилом возрасте идет процесс обызвествления суставных хрящей, а в старческом – в
них может происходить отложение кости. Суставные хрящи становятся тоньше. Изме-
нения в суставном хряще, капсуле и связках приводит к уменьшению объема движений
в суставах. Аналогичные изменения описаны в межпозвоночных дисках. Сопротивле-
ние дисков сжатию значительно снижается после 60 лет. Снижается также предел
прочности на разрыв связок, укрепляющих крупные суставы.
Аномалии суставов связаны с нарушениями развития костей и мышц. Недоразвитие
суставной впадины или головки приводит к врожденному вывиху, например в плече-
вом или тазобедренном суставе. Недоразвитие