Показать коленный сустав в разрезе. Анатомия и строение коленного сустава, мыщц и связок его укрепляющих

20.07.2019

Базовый орган колена человека - это сустав. Именно поэтому анатомия коленного сустава имеет огромное значение для того, чтобы иметь представление об особенностях строения, особенностях лечения и восстановления при возникновении проблем. Ведь во всем опорно-двигательном комплексе человека - коленный сустав самая уязвимая часть. Его окружает мышечная ткань и связки. При этом состоит коленный сустав из трех основных элементов - это надколенник, бедренная кость и большеберцовая кость.

Строение коленного сустава

Анатомия коленного сустава такова, что трение между костями исключается. Благодаря этому максимально смягчаются возможные последствия от удара. От внешних воздействий колено защищает чашечка, именно поэтому она так часто получает травмы и повреждения. Сами суставы также подвержены большому количеству заболеваний, особенно если давать им постоянные нагрузки и не беречь.

Анатомия коленного сустава человека достаточно сложная по сравнению со всеми остальными суставами организма. Также уникальность его состоит в том, что он самый крупный. Таким образом, колено человека является особенным сразу по двум причинам - величине и сложности. Из-за этого лечить коленный сустав всегда непросто.

Разберем коленный сустав по составляющим. Во-первых, это кости и мышцы. Это ключевые части всего колена, именно вокруг них образуется вся структура. Во-вторых, мениски. От них зависит подвижность всего сустава. В-третьих, это нервные окончания и сеть кровеносных сосудов. Они оживляют колено, делая его чувствительным к внешним воздействиям. В-четвертых, это связки и хрящи. Они - связующее звено между мышцами и костями. Именно на них приходится основная нагрузка при ходьбе и физических упражнениях.

Функции коленного сустава

Для того чтобы колено сгибалось плавно, существует гладкий хрящ. Он тщательно покрывает части костей в тех местах, в которых они соприкасаются друг с другом.

Межкостное пространство, помимо хрящей, заполнено менисками. Это особые прослойки, которые придают амортизирующий эффект при нагрузке, площадь соприкосновения при этом максимально увеличивается. Но если хрящи присутствуют между всеми костями, то мениски - только между берцовой и бедренной.

Также важную роль в коленном суставе играет синовиальная сумка. Она покрывает сустав с внешней стороны. В ней содержится суставная жидкость, которая смазывает хрящи, улучшая таким образом скольжение и минимизируя нагрузку и трение в коленном суставе. Также у этой жидкости есть и еще одна функция - для хрящей это еще и питательное вещество, благодаря которому они и выполняют свои уникальные функции.

Еще одна важная составляющая коленного сустава, помогающая ему выполнять свои функции, - связки. Они надежно фиксируют кости в местах соединения и обеспечивают плотное прилегание к менискам. Связки есть в большинстве суставов человека, в колене они называются крестообразными, благодаря своей форме. В случае возникновения малейших повреждений лечить связки крайне важно. К тому же для этого не придется даже принимать препараты. Достаточно плотных фиксирующих повязок и состояния покоя.

Кости коленного сустава

Анатомия костей коленного сустава включает в себя всего три кости. Но от их целостности зависит подвижность, да и в целом уровень жизни человека. Главную функцию защиты выполняет коленная чашечка, которая прикрывает бедренную и большеберцовую кости. Функция коленного сустава - соединить эти три составляющие и обеспечить их максимальную подвижность, а также он отвечает за сгибание и разгибание колена.

Анатомия коленного сустава и связок своей целостности во многом обязана бедренной кости. Именно на нее приходится основная нагрузка. Именно поэтому она располагается сверху. Оставшаяся большеберцовая кость располагается снизу и уже принимает на себя нагрузку, оставшуюся от бедренной кости.

Не менее важна функция коленной чашечки, особой кости округлой формы, очень похожей на треугольник. Часто ее называют надколенником.

Строение бедренной кости

В бедренной кости важную роль играют мыщелки. Это выступы, имеющие форму шара. Они укрывают нижнюю поверхность бедренной кости. В тоже время входят в контакт с верхней поверхностью берцовой кости.

Поверхность кости носит название плато. Она состоит из двух половинок - латерального и миндального.

Устройство коленной чашечки

Важную роль в жизни человека играет коленный сустав. Строение, анатомия этого органа - это то, что должен знать любой врач. Огромное значение в нем имеет коленная чашечка. По большому счету, ее основное предназначение - перемещаться по специально отведенному для этого желобу. Он располагается между бедренными мыщелками, о которых мы говорили выше. Они и формируют этот желоб.

Коленная чашечка, являясь главной защитницей колена от всевозможных повреждений, сама подвержена большому количеству травм. Поэтому при малейших проблемах требуется незамедлительная консультация специалиста и лечение.

Не менее важную функцию выполняет хрящ, который покрывает поверхности соприкасающихся костей. Его толщина в среднем составляет около 6 миллиметров. У детей она, конечно, еще меньше. Внешне хрящ белый, гладкий и очень эластичный.

Хрящи справляются с возникающим трением, практически сводя его на нет.

Функции коленных связок

Без связок невозможно себе представить коленный сустав. Строение, анатомия этого органа будет рассмотрена ниже. Сустав во многом функционирует за счет этой соединительной ткани. При этом она очень плотная.

Связки необходимы для взаимодействия костей коленного сустава между собой. Специальные литеральные связки для этого находятся сбоку сустава, в той же области располагаются и коллатеральные связки. Они не только укрепляют весь сустав в целом, но и не позволяют костям уйти вбок при особенно сильных физических нагрузках.

Самые известные и подверженные травмам связки человека, крестообразные. Они соединяют между собой окончания берцовой и бедренной костей. Именно благодаря крестообразным связкам эти кости плотно прилегают друг к другу.

Еще одна функция крестообразных связок - недопущение движения костей в несвойственных им направлениях. Связки, расположенные спереди и сзади, необходимы еще и для того, чтобы кости не съезжали относительно друг друга.

Топографическая анатомия коленного сустава определяет важную функцию связок - обеспечение подвижности костей и при этом контроль за их состоянием.

Мениски в коленном суставе

Помимо связок в коленном суставе есть и другие образования, похожие по строению и выполняющие схожие функции. Это мениски. Их местоположение - между бедренной и берцовой костями. В тех местах, где они выступают с каждой из сторон. Несмотря на то что мениски, хрящи и связки очень похожи внешне и выполняют схожие функции, между ними существует принципиальная разница. В первую очередь, в строении, а также в выполнении конкретных задач.

Мениски, как и коленная чашечка, часто подвергаются травмам, поэтому о них необходимо заботится и безотлагательно лечить при первых же признаках возникающих проблем. Если мениск поврежден, может потребоваться хирургическое вмешательство, вплоть до операции.

Функции менисков

Если вы заботитесь о своем здоровье, важно знать строение коленного сустава человека. Анатомия этого органа непроста, но понимание, за что отвечает каждая из его составляющих, поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем.

Мениски обязаны выполнять две основные функции. Во-первых, они максимально увеличивают площадь соприкосновения костей. За счет этого нагрузка на каждую из них в отдельности уменьшается. Давление на единицу площади бедренной или большеберцовой кости становится меньше.

Вторая важная функция менисков - обеспечение устойчивого состояния коленного сустава. При этом мениски оказывают неоценимую помощь связкам. В том случае, когда мениски не выполняют любую из этих функций, необходимо срочно обращаться к специалисту за квалифицированной помощью.

Анатомия коленного сустава такова, что мениски играют в ней одну из важнейших ролей. Это гибкие подстилки, которые ведут себя так, словно на плоскую поверхность, укрытую подушками, опускаются шарообразные кости. Подушка в данном случае выполняет функцию смягчения, повторяя по форме шарообразную поверхность. Также ведет себя и человеческий мениск.

Мениски выполняют роль не только мягких и удобных прокладок между костями, они еще и заполняют собой пустоты, которые могли бы возникнуть в точках соприкосновения костей. Сделать этого им не позволяют мениски. Это заполняемое менисками пространство располагается между мыщелками и платом берцовой кости.

Только благодаря им удается добиться равномерного распределения веса человека на всю площадь берцового плато. Если бы менисков не было, то весь вес приходился бы только на одну точку плато, выносить его человеческим коленям было бы намного сложнее. Поэтому главное, для чего они нужны, - защищать суставы от излишних нагрузок.

Как же достигается выполнение второй важной функции менисков - обеспечение устойчивости суставов? Дело в том, что они имеют форму, напоминающую полумесяц. И в то же время разные по толщине.

В центральной своей части мениски намного тоньше, нежели по краям. Так образуется своеобразная впадина, благодаря которой суставы становятся устойчивыми. Также мениски могут менять свою форму за счет эластичности, так сустав не теряет своей устойчивости и в статике, и в динамике.

Мышцы в коленном суставе

Мышцы коленного сустава, анатомия которых представлена двумя группами, также играют существенную роль. Они разделяются на мышцы-разгибатели и мышцы-сгибатели, каждые из которых отвечают за соответствующую функцию.

Разгибатели находятся в передней части бедренной кости. За счет них человек освоил прямохождение, при их сокращении коленный сустав выпрямляется. Важной является четырехглавая мышца, ее роль - разгибать ногу в колене.

Мышцы-сгибатели находятся в задней части бедренной кости и также важны для работы сустава.

Нервы в коленном суставе

Анатомия коленного сустава включает в себя и нервы, которые отвечают за доставку команд от головного мозга к тем или иным группам мышц, когда им необходимо сокращаться.

Самый крупный нерв в коленном суставе - подколенный. Он располагается в его задней части. Если нервы повреждены, чаще всего это возникает вследствие травм, необходимо незамедлительно обращаться к врачу.

Главный подколенный нерв как бы разветвляется на малоберцовые и большеберцовые нервы. Первые находятся на верхнем окончании малоберцовой кости, вторые - на задней части голени.

Элементы коленного сустава

Есть еще много элементов, без которых невозможно себе представить коленный сустав. Анатомия (фото мы представили в статье) этого органа изучается во всех медицинских образовательных учреждениях.

Важную роль играет кровеносная система, расположенная в коленном суставе. Она заключается в сосудах, проходящих через все колено. В задней части они разветвляются почти так же, как это делает подколенный нерв. В этой части организма два основных кровеносных сосуда - это вена и артерия. Чтобы их точно идентифицировать, их называют подколенными. Функция артерии - снабжение коленного сустава свежей кровью, вены отправляют отработанную кровь обратно по большому

Сметанин Сергей Михайлович

врач травматолог - ортопед, доктор медицинских наук

Москва, ул. Большая Пироговская д.6., корп. 1, метро Спортивная. Запись строго по телефону!!!

Пишите нам в WhatsApp и Viber

Образование и профессиональная деятельность

Образование:

В 2007 году окончил с отличием Северный Государственный Медицинский Университет в г. Архангельске.

С 2007 по 2009 г. проходил обучение в клинической ординатуре и заочной аспирантуре на кафедре травматологии, ортопедии и ВПХ Ярославской Государственной Медицинской Академии на базе больницы скорой медицинской помощи им. Н.В. Соловьева.

В 2010 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата медицинских наук на тему "Лечебная иммобилизация открытых переломов бедренной кости" . Научный руководитель - д.м.н., профессор В.В. Ключевский.

Профессиональная деятельность:

С 2010 по 2011 год работал врачом травматологом-ортопедом в ФГУ "2 Центральный Военный Клинический Госпиталь им. П.В. Мандрыка".

С 2011 года работает в клинике травматологии, ортопедии и патологии суставов Первого Московского Государственного Медицинского Университета им. И.М. Сеченова (Сеченовского Университета), являясь доцентом кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф.

Ведет активную научную работу.

Стажировки:

15-16 апреля 2008 года АО курс "AO Symposium Pelvic Fractures" .

28-29 апреля 2011 года - 6-й образовательный курс "Проблемы лечения часто встречающихся переломов костей нижних конечностей" , Москва, ГУ МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского.

6 октября 2012 года - Атромост 2012 "Современные технологии в артроскопии, спортивной травматологии и ортопедии" .

2012 год - обучающий курс по эндопротезированию коленного сустава, prof. Dr. Henrik Schroeder-Boersch (Германия), Куропаткин Г.В. (Самара), г. Екатеринбург.

24-25 февраля 2013 года - обучающий курс «Принципы тотального эндопротезирования тазобедренного сустава»

26-27 февраля 2013 года - обучающий курс «Основы тотального эндопротезирования тазобедренного сустава» , ФГБУ «РНИИТО им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, г. Санкт-Петербург.

18 февраля 2014 года - практикум по ортопедической хирургии «Эндопротезирование коленного и тазобедренного суставов» , Dr. Patrick Mouret, Klinikum Frankfurt Hoechst, Germany.

28-29 ноября 2014 года - обучающий курс по эндопротезированию коленного сустава. Профессор Корнилов Н.Н. (РНИИТО им. Р.Р. Вредена, г. Санкт-Петербург), Куропаткин Г.В., Седова О.Н. (г. Самара), Каминский А.В. (г. Курган). Тема "Курс по балансу связок при первичном эндопротезировании коленного сустава" , Морфологический центр, г. Екатеринбург.

28 ноября 2015 года - Артромост 2015 "Современные технологии в артроскопии. спортивной травматологии, ортопедии и реабилитации" .

23-24 мая 2016 года - конгресс "Медицина чрезвычайных ситуаций. Современные технологии в травматологии и ортопедии, обучение и подготовка врачей" .

19 мая 2017 года - II Конгресс «Медицина чрезвычайных ситуаций. Современные технологии в травматологии и ортопедии».

24-25 мая 2018 года - III Конгрессе «Медицина чрезвычайных ситуаций. Современные технологии в травматологии и ортопедии».

Ежегодная научно-практическая конференция с международным участием «Вреденовские чтения - 2017» (21 - 23 сентября 2017 года).

Ежегодная научно-практическая конференция с международным участием «Вреденовские чтения - 2018» (27-29 сентября 2018 года ).

2-3 ноября 2018 года в Москве ("Крокус Экспо", 3-й павильон, 4-й этаж, 20-й зал) конференция "ТРАВМА 2018: Мультидисциплинарный подход".

Ассоциативный член Межд ународного общества ортопедической хирургии и травматологии (SICOT - фр. Société Internationale de Chirurgie Orthopédique et de Traumatolo gie; англ. - International Society of Orthopaedic Surgery and Traumatology). Общество основано в 1929 году.

В 2015 году отмечен благодарностью ректора за личный вклад в развитие университета .

С 2015 по 2018 гг. являлся соискателем кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф лечебного факультета Сеченовского Университета, где изучал проблему эндопротезирования коленного сустава. Тема диссертационной работы на соискание ученой степени доктора медицинских наук: "Биомеханическое обоснование эндопротезирования коленного сустава при структурно-функциональных нарушениях" (научный консультатнт, д.м.н., профессор Кавалерский Г.М. )

Защита диссертационной работы состоялась 17 сентября 2018 года в диссертационном совете Д.208.040.11 (ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Москва, ул. Трубецкая, д.8, строение 2). Официальные оппоненты: д.м.н., профессора Королев А.В. , Брижань Л.К. , Лазишвили Г.Д .

Является врачом высшей квалификационной категории.

Научные и практические интересы: эндопротезирование крупных суставов , артроскопия крупных суставов, консервативное и оперативное лечение травм опорно-двигательного аппарата.

Строение колена человека

Коленный сустав является одним из наиболее сложных суставов человека. Он состоит из сочленения бедренной, большеберцовой костей и надколенника (чашечки).

Дистальный (нижний, наиболее удаленный от тела) конец бедренной кости представлен медиальным (внутренним) и латеральным (наружным) мыщелками.

Вид коленного сустава спереди (надколенник или коленная чашечка отведена вверх и кнутри).

Проксимальная (верхняя, наиболее ближняя к телу) часть большеберцовой кости также состоит из наружнего и внутреннего мыщелков, между ними - межмыщелкового возвышения, являющегося местом прикрепления крестообразных связок.

Вид коленного сустава сбоку (в сагитальной плоскости через центр сустава).

Мыщелки бедренной и большеберцовой костей разные по форме и не соответствуют друг другу. Для увеличения их конгруэнтности (соответствия) на мыщелках большеберцовой кости располагаются мениски (наружный и внутренний, которые в центральной части фиксированы к межмыщелковому возвышению, а поперечной связкой - друг к другу спереди. С боковых сторон мениски плотно фиксированы к капсуле сустава.

Вид на большеберцовую кость сверху (видны мениски, боковые связки, места прикрепления крестообразных связок).

При движениях в коленном суставе мениски смещаются в передней-заднем направлении, причем наружным мениск менее фиксирован и имеет большую амплитуду смещения, а внутренний - фиксирован больше наружного. Поэтому, при резком движении в коленном суставе наружный мениск благодаря своей подвижности повреждается реже, чем более фиксированный внутренний.

Связки коленного сустава

Основными структурами, стабилизирующими коленный сустав, являются: наружная и внутренняя коллатеральные связки, передняя и задняя крестообразные связки.

Связки коленного сустава.

Каждая из связок имеет разнонаправленный ход волокон и выполняет сложную функцию при разных углах сгибания в коленном суставе, когда разные пучки одной и той же связки укрепляют коленный сустав. Кроме указанных связок в стабилизации коленного сустава принимает участие капсула сустава, илиотибиальный тракт, мыщцы области коленного сустава посредством своих сухожилий. Это - подколенная мышца, четырехглавая, двуглавая мышцы бедра, полуперепончатая, полусухожильная мышцы, трехглавая мышца голени.

Повреждения коленого сустава

Для диагностики патологии коленного сустава помимо клинического осмотра ноги, необходимы рентгенограммы коленного сустава в двух проекциях. При необходимости врач назначает магнитно-резонансную томографию или компьютерную томографию коленного сустава. Ниже представлена магнитно-резонансная томография коленнго сустава (МРТ).

Магнитно-резонансная томография коленного сустава.

Данное исследование позволяет более детально рассмотреть строение колена человека - хрящ бедренной и большеберцовой костей, мениски, крестообразные связки, мышцы и так далее. На рисунке под цифрой 1 представлена бедренная кость, 2 - сухожилие четырехглавой мышцы, 3 - надколенник (коленная чашечка), 4 - связка надколенника, которая от надколенника идет к бугристости большеберцовой кости, 5 - большеберцовая кость, 6 - задний рог мениска (треугольной формы), 7 - трехглавая мышца голени (икроножная головка), 8 - сосудисто-нервный пучок, 9, 10 - мышцы задней поверхности бедра.

Магнитно-резонансная томография - это точное исследование, при котором на пленку или диск записывается множество срезов, проходящих через коленный сустав с шагом 1-1,5 мм. На пленке распечатываются не все срезы, поэтому попросите у врача функциональной диагностики записать исследование на диск.

Какие движения возможны в коленном сустав?

В коленном суставе возможно сгибание и разгибание, а при согнутом под углом 90 градусов коленном суставе - возможно также вращение голени и стопы внутрь и наружу (благодаря в основном подвижным менискам). При полностью разогнутом коленном суставе (нога прямая) коленный сустав является максимально фиксированным.

Таким образом, коленный сустав достаточно сложно устроен, и при травме коленного сустава необходим осмотр нижней конечности врачом травматологом-ортопедом для выявления клинических признаков повреждения внутрисуставных структур, в последующем для уточнения диагноза могут помочь рентгенограммы коленного сустава, магнитно-резонансная или компьютерная томография.

Каждый человек всячески пытается уберечь себя от различных заболеваний, ведь здоровье – это главное.

Для того, чтобы избежать болезней, нужно, в первую очередь, знать особенности организма.

В статье мы рассмотрим строение коленного сустава.
Коленный сустав относится к категории блоковидных, поэтому он имеет одну ось движения, которая проходить по длине самого сустава.

Коленный сустав – одна из самых сложных систем организма

Строение коленного сустава человека является одной из самых сложных систем организма. Его образуют три кости: сверху бедренная кость снизу большеберцовая кость, а спереди расположена коленная чашечка, строение которой тоже достаточно сложное.

Это самая большая сесамовидная кость в организме человека.

Расположена коленная чашечка в сухожилиях четырёхглавой мышцы. Ее можно без проблем прощупать. Коленная чашечка может с легкостью смещаться в стороны и двигаться вверх или вниз. Верхняя часть (основание надколенника) чашечки имеет округлую форму. Нижняя часть (верхушка надколенника) обладает вытянутой формой.
Практически вся поверхность чашечки немного шероховата. Сзади надколенник разделен на две несимметричные части: (медиальная и латеральная). Главная функция чашечки - защитная, она защищает сустав от травм.

Мениски

Строение колена включает в себя и мениски – своеобразные прослойки (хрящевые прокладки), с помощью которых увеличивается стабильность сустава. Другими словами – это амортизаторы колена. Расположены они между большеберцовой и бедренной костью. Когда человек передвигаются, мениски коленного сустава изменяют форму (сжимаются).

Мениски – это амортизаторы колена

Специалисты выделяют несколько типов мениска коленного сустава:

Латеральный (иногда его называют наружным). Он очень подвижен, при этом травмируется реже второго типа;
Медиальный (внутренний). Мениск малоподвижен, связан с коллатеральной (внутренней) боковой связкой коленного сустава. Такое строение часто вызывает совместные и коллатерального сустава.

Капсула коленного сустава

В систему входит капсула коленного сустава. Это своеобразный фиброзный футляр, с помощью которой кости контактируют между собою. Форму этой капсулы можно сравнить с удлиненным цилиндром, задняя стенка которого вогнутая внутрь.

Капсула коленного сустава – это своеобразный футляр

Прикреплена суставная капсула к большеберцовой и к бедренной кости.
Внутренняя сторона капсулы называется синовиальной оболочкой.

Строение коленного сустава очень хорошо продумано природой. Там содержится синовиальная жидкость (смазка для хрящей), которая делает скольжение безболезненным.

Также она питает хрящи полезными веществами, которые замедляют их изнашивание.

От верхней и нижней кости образуются выступы, которые называют мыщелок коленного сустава (внутренний и наружный). Их научное название – латеральный (наружный) и медиальный (внутренний) мыщелок.
Поверхность большеберцовой и бедренной кости, надколенника (коленная чашечка), которые контактируют между собою, покрывают гладкие хрящи. Это делает скольжение легким.

Сумки коленного сустава

Мышцы и связки коленного сустава образуют сухожилия, в которых расположен надколенник.
Очень важная составляющая данной структуры – сумки коленного сустава, благодаря которым мышцы, сухожилия, фасции могут свободно и безболезненно двигаться.
Ученые насчитывают шесть основных сумок, к которым относят:

Наднадколенниковую сумку;
Глубокую поднадколенниковую сумку;
Подкожную преднадколенниковую сумку;
Сумку полуперепончатой мышцы;
Собственную сумку полуперепончатой мышцы;
Сумку подколенной мышцы.

Строение связок коленного сустава

При травмах связок человек испытывает дискомфорт, не может нормально передвигаться и заниматься физическими упражнениями. Связки коленного сустава и их анатомия довольно таки сложная система.
В нее входят следующие элементы:

1. Передняя крестообразная связка коленного сустава.

Начинается она на внутреннем бедерном мыщелке. Связка пересекает сустав. В конце она прикреплена в области межмыщелковой ямки. Крестообразная связка коленного сустава помогает стабилизировать коленный сустав, контролирует смещение голени.

Связки коленного сустава и их анатомия – сложная система.

3. Коллатеральная (внутренняя) боковая связка коленного сустава.

Специалисты выделяют три части данной связки:

Верхняя (имеет самый большой размер в системе наружных связок. Имеет овальную форму, прикреплена с внутренней стороны мыщелка. Ближе к низу связка разделяется на две части;
Задняя (расположена за верхней связкой, взаимодействует с полуперепончатой мышцой);
Глубокая часть связки (соединена с внутренней частью мениска).

Медиальная коллатеральная связка коленного сустава нормализирует движение голени.

4. Наружная боковая связка.

В нижней части латеральная связка коленного сустава соединена с малоберцовой костью. Начинается она из наружного мыщелка. При состоянии вытянутой ноги связка напряжена, а при сгибании – расслаблена. Она не имеет связи с мениском, потому что между ними есть жировая прослойка.
Немного ниже от коленной чашечки есть так называемая связка надколенника. Она прикреплена к большеберцовой кости.

Все они обеспечивают человеку нормальную жизнь: ходьбу, возможность заниматься физическими упражнениями, при этом именно связки чаще всего становятся причиной различных травм коленного сустава.

Видео об анатомии коленного сустава.

Исходя из вышеизложенной информации, можно утверждать, что коленный сустав имеет очень сложное строение.

Эта часть организма человека выполняет важные функции: он позволяет сгибать и разгибать ногу, поворачивать ее в стороны.

Также колено позволяет человеку делать множество физических упражнений и передвигаться. При этом сустав является тем местом, которое чаще всего поддается повреждениям. В первую очередь, это связано именно со сложной анатомией колена.

Колено человека — уникальный сустав, способный выполнять сложные пространственные движения. Такого подвижного и одновременно устойчивого соединения нет ни у одного четвероногого животного. Столь сложные анатомические особенности и функциональные особенности колено приобрело в процессе эволюции, с того момента как человек стал прямоходящим. Рассмотрим строение коленного сустава человека, чтобы лучше понять, как он работает.

Коленный сустав: анатомия и функции

Коленный сустав состоит:

из двух трубчатых костей (бедренной и большеберцовой) и одной сесамовидной кости (надколенника) (малоберцовая кость голени не входит в сустав);
семи наружных и трех внутрисуставных связок;
латерального и медиального менисков;
суставной (синовиальной) капсулы;
нескольких синовиальных сумок (бурс).

Главные кости коленного сустава

Суставные поверхности обеих трубчатых костей (эпифизы) имеют по два мыщелка — концевых расширений. Один из них внутренний (медиальный), другой мыщелок наружный (латеральный). Мыщелки бедра имеют выпуклую форму, между ними находится углубление. Соответственно, мыщелки большеберцовой кости — вогнутой формы с возвышением посредине. Таким образом, образуется идеальный мыщелковый замок эпифизов. Поверхности мыщелков покрыты гладким хрящевым слоем (гиалиновым хрящом), что обеспечивает гладкое беспрепятственное скольжение в суставе.

Поверхности сочленения не примыкают плотно друг к другу: между ними остается суставная щель, которая хорошо различимая при рентгенографии.

Трубчатые кости сустава соединены четырьмя связками — двумя боковыми наружными (латеральной и медиальной) и двумя внутренними (передней и задней крестообразной связками).

Надколенник (синоним — коленная чашечка) расположен в передней части колена. Его роль двояка: он должен максимально защищать колено и в то же время обеспечивать полную его подвижность. Необходимость в надколеннике и усложняет строение колена:

Надколенник подвешен при помощи трех связок — собственной и двух поддерживающих. Это обеспечивает его свободу и в тоже время удерживает в анатомически правильном положении.

Внутренняя поверхность коленной чашечки, как и прочие суставные поверхности, покрыта гиалиновым хрящом.

Суставная капсула колена

Суставная капсула представляет из себя мягкотканную эластичную двухслойную оболочку, сумку, в которой двигается сустав.

Верхний слой ее состоит из фиброзной ткани, а внутренний из синовиальной мембраны. Синовиальная оболочка пронизана сетью кровеносных сосудов, через которые в сустав поступают важные вещества. Кроме того, сама оболочка вырабатывает особую жидкость (синовию), в которой содержатся:

хондроитинсульфат (основной компонент хряща);
гликозаминогликан (гиалуроновая кислота), повышающую вязкость, благодаря чему синовия превращается в смазку для суставов.

Не с костей, а именно с синовиальной оболочки часто начинаются дегенеративно-дистрофические процессы в суставах. Она принимает прямое участие в патогенезе артроза. Патологии синовиальной оболочки, врожденные или приобретенные, обедняют синовию, порождая в ней дефицит главных компонентов, что нарушает процесс регенерации хряща, приводит к затрудненным движениям и хрусту в суставах.

Суставная капсула образует многочисленные завороты и карманы, что увеличивает ее объем, позволяет обойти все элементы сустава и способствует лучшей циркуляции синовии.

Кроме внутренних карманов, в области колена имеется множество поверхностных и глубоких сумок (бурс), находящихся между сухожилиями, под ними и недалеко от них. Подробнее о бурсах в .

Связки колена

Анатомия коленного сустава представлена девятью связками, у каждой из которых свое назначение.

Общая роль связок — надежная стабильность сустава: ни одна из его частей во время сгибания, разгибания отведения, приведения или вращения не должна уйти за пределы допустимого ограничения. Запас прочности связки позволяет превышать эти пределы, но благодаря нашей нервной системе, регулирующей все движения ОДС, в момент опасного приближения к анатомическому барьеру в суставе возникает резкая боль. Если бы этого не было, человек бы постоянно травмировал себя. Если же прилагаемое внешнее усилие превышает запас прочности связки, в ней происходит разрыв.

Почему столь часты спортивные травмы? Во время соревнования в кровь спортсмена выбрасывается много адреналина, и он перестает просто чувствовать боль, и может даже не заметить, что порвалась связка или мениск.

Связки бедренной и большеберцовой костей

Бедренная и большеберцовая кости укреплены:

двумя боковыми (коллатеральными) связками — наружной (латеральной) и внутренней (медиальной);
передней крестцовой связкой (ПКС);
задней крестцовой связкой (ЗКС).

Наружную коллатеральную связку называют также малоберцовой: она начинается от надмыщелка бедренной кости и идет до головки м/б* кости. С суставной капсулой она не соединяется.

Внутренняя коллатеральная связка (синоним: большеберцовая) соединяет внутренний надмыщелок бедренной кости с внутренней поверхностью б/б* кости. Она более широкая и мощная, чем наружная, покрывает суставную капсулу, соединяясь с ней спереди и сзади, и прикрепляется к медиальному мениску.

Роль коллатеральный связок — ограничений боковых перегибаний и ротации колена.

Передняя и задняя крестообразные связки (ПКС и ЗКС) находятся внутри суставной капсулы и пересекают полость сустава.

ПКС начинается от наружного края бугристости бедренной кости и кончается у передней поверхности б/б кости, вблизи от межмыщелкового возвышения;
ЗКС идет от внутреннего мыщелка бедренной кости и крепится между мыщелками б/б кости возле ее задней поверхности.

Назначение крестообразных связок:

ПКС защищает коленный сустав от переразгибания, то есть от смещения голени вперед;
ЗКС защищает от перегибаний колена с задним смещением голени.

Связки надколенника

Назначение их — свободное крепление коленной чашечки.

Передняя связка коленной чашки нашими ортопедами часто называется собственной связкой надколенника. Это продолжение сухожилия квадрицепса (четырехглавой мышцы), проходящего поверх надколенника и прикрепленного к нему в верхней части, а в нижней — к срединному бугру б/б кости.

Поддерживающие связки надколенника — две небольшие связки (медиальная и латеральная), являющиеся разветвлениями сухожилия квадрицепса, которыми коленная чашечка крепится недалеко от внутренней и наружной передней суставной поверхности б/б кости.

Задние связки коленного сустава

На задней области колена расположены две подколенные связки — косая и дугообразная. Их функция — поддержание стабильности колена в задних его отделах.

Косая связка продолжает сухожилие полуперепончатой мышцы и начинается возле медиального мыщелка б/б кости. Она частично крепится к бедренной кости и сращивается с задней поверхностью суставной капсулы.

Дугообразная связка начинается сзади, одновременно от головки малоберцовой кости и от наружного мыщелка бедра. Крепится к задней срединной поверхности б/б кости и дальше идет по дуге вовнутрь, соединяясь с косой подколенной связкой.

Десятая, самая маленькая связка, находится внутри сустава и соединяет два мениска колена. Она называется поперечной менисковой связкой.

Мениски коленного сустава

Коленный сустав строением своим напоминает идеальный рычажно-шарнирный механизм, в котором рычаги — это кости, мышцы и сухожилия, а шарнир — сам сустав с его шаровыми поверхностями. Однако колено еще более совершенный механизм, так как в нем предусматривается опоры и амортизаторы.

Опорно-амортизационную функцию выполняют мениски, наружный и внутренний. Эти выгнутые в форме полумесяца пластинки из более эластичного, чем все остальные хрящи, коллагена, прекрасно смягчают нагрузку на суставы из-за собственного веса тела и при движении.

При сгибании колена на мениски падает до 85% всей нагрузки. Они способны оказывать также стабилизирующее действие во время травмы: например, при разрыве ПКС голень не уйдет вперед, так как ее будет удерживать прикрепленный к коллатеральной внутренней связке медиальный мениск.

Мышцы колена

Без мышц наш рычаг оставался бы совершенно беспомощным.

За движение колена отвечают три вида мышц:

сгибатели;
разгибатели;
приводящие мышцы (внутренней стороны бедра).

Сгибатели

Четырехглавая мышца : она занимает всю переднюю и часть боковой поверхности бедра и состоит из четырех головок — бедренных мышц (прямой, медиальной широкой, латеральной широкой, промежуточной широкой).
Портняжная мышца — одна из самых длинных мышц бедра передней группы: начинается от подвздошной кости (передняя верхняя ость), идет косо вниз по спирали, заходя на внутреннюю переднюю поверхность голени, и прикрепляется к бугристости б/б кости.

Разгибатели задней группы

Двуглавая мышца — состоит из двух головок, начинающихся от седалищной и бедренной костей, которые внизу переходят в сухожилие, прикрепляющееся к головке м/б кости.

Полусухожильная мышца расположена ближе к медиальной поверхности, граничит с наружной стороны с двуглавой, с внутренней — с полуперепончатой мышцей, а посредине закрыта большой ягодичной. Начинается от седалищного бугра, огибает медиальный мыщелок бедренной кости и крепится к бугристости б/б кости, образуя вместе с портняжной и тонкой мышцей треугольник, называемой гусиной поверхностной лапкой.

Полуперепончатая мышца также берет начало от седалищного бугра и, идя вниз, разветвляется на три пучка (один доходит до медиального мыщелка б/б кости, второй — до подколенной фасции, а третий переходит в медиальную связку колена. Перепончатая мышца участвует во вращательном вращении голени.

Коленный сустав – самый большой и сложный по своему строению в человеческом организме, его анатомия чрезвычайно сложна, ведь он должен не только выдерживать вес тела всего владельца, но и позволять ему совершать самые разнообразные движения: от танцевальных па до позы лотоса в йоге.

Содержание:

строение колена

Такое сложное строение, обилие связок, мышц, нервных окончаний и кровеносных сосудов делает колено очень уязвимым перед различными заболеваниями и повреждениями. Одной из самых частых причин инвалидности становятся травмы именного этого сустава.

Он состоит из следующих образований:

кости – бедренная кость, большеберцовая кость и надколенник,
нервные окончания и кровеносные сосуды,
крестообразные связки.

Функции

Коленный сустав по своему строению близок к шарнирным суставам Это позволяет не только сгибать и разгибать голень, но и совершать пронацию (вращение вовнутрь) и супинацию (движение кнаружи), поворачивая кости голени.

Также при сгибании связки расслабляются, и это дает возможность не только поворачивать голень, но и совершать вращательные и круговые движения.

Костные составляющие

Коленный сустав состоит из бедренной и большеберцовой кости, эти трубчатые кости, соединены между собой системой связок и мышц, кроме того, в верхней части колена находится округлая кость – надколенник или коленная чашечка.

Бедренная кость заканчивается двумя шарообразными образованиями – бедренными мыщелками и вместе с плоской поверхностью большеберцовой кости образуют соединение – большеберцовое плато.

костные составляющие колена

Надколенник прикреплен к основным костям связками, находится спереди коленной чашечки. Его движения обеспечиваются скольжением по специальным желобам м бедерных мыщелках – паллофеморальному углублению. Все 3 поверхности покрыты толстым слоем хрящевой ткани, ее толщина достигает 5-6 мм, что обеспечивает амортизацию и уменьшение терния при движении.

Соединительные составляющие

Основными связками, вместе с костями, составляющими устройство коленного сустава, являются крестообразные. Кроме них, по бокам расположены боковые коллатеральные связки – медиальная и латеральная. Внутри находятся самые мощные соединительнотканные образования – крестообразные связки. Передняя крестообразная связка соединяет бедренную кость и переднюю поверхность большеберцовой кости. Она препятствует смещению большеберцовой кости вперед при движении.

То же самое выполняет задняя крестообразная связка, не давая большеберцовой кости, сместиться кзади от бедерной. Связки обеспечивают соединение костей при движении и помогают удерживать его, разрыв связок приводит к невозможности совершать произвольные движения и опираться на поврежденную ногу.

связки колена

Кроме связок, в коленном суставе находятся еще два соединительнотканных образования, разделяющие хрящевые поверхности бедренной и большеберцовой кости – мениски, которые имеют очень большое значение для его нормального функционирования.

Мениски часто называют хрящами, но по своему строению они ближе к связкам. Мениски представляют собой округлые пластинки соединительной ткани, находящиеся между бедренной костью и большеберцовым плато. Они помогают правильно распределить вес тела человека, перенося его на большую поверхность и, кроме этого, стабилизируют весь коленный сустав.

Их важность для нормального функционирования сустава легко понять, рассматривая строение колена человека – фото дает возможность увидеть мениски, расположенные между шарообразным эпифизом бедренной кости (нижней частью) и плоской поверхностью большеберцовой кости.

фото мениска

Мышцы колена

Мышцы, расположенные вокруг сустава и обеспечивающие его работу, можно разделить на три основные группы:

передняя группа мышц – сгибатели бедра – четырехглавая и портняжная мышцы,
задняя группа – разгибатели – двуглавая мышца, полуперепончатая и полусухожильные мышцы,
медиальная (внутренняя) группа – приводящие бедро мышцы – тонкая и большая приводящая мышцы.

мышцы коленного сустава

Одной из самых мощных мышц в теле человека является четырехглавая. Она делится на 4 самостоятельных мышцы, располагается на передней поверхности бедренной кости и прикрепляется к наколеннику. Там сухожилие мышцы превращается в связку и соединяется с бугристостью большеберцовой кости. Промежуточная мышца, одна из ответвлений четырехглавой мышцы, кроме того, присоединяется к капсуле колена и образует мышцу колена. Сокращение этой мышцы способствует разгибанию голени и сгибанию бедра.
Портняжная мышца также входит в состав мышц коленного сустава. Она начинается от передней подвздошной оси, пересекает поверхность бедренной кости и по внутренней поверхности направляется к колену. Там она огибает его с внутренней стороны и прикрепляется к бугристости большеберцовой кости. Эта мышца является двусоставной и благодаря этому участвует в сгибании и бедра и голени, а также в движении голени внутрь и кнаружи.
Тонкая мышца – начинается от лобкового сочленения, спускается вниз и прикрепляется к коленному суставу. Она помогает приведению бедра и сгибанию голени.

Кроме этих мышц через коленный сустав проходят сухожилия двуглавой мышцы бедра, посухожильной, полуперепончатой и подколенной мышц. Они обеспечивают приводящие и отводящие движения голени. Подколенная мышца находится непосредственно сзади колена и помогает при сгибании и вращении вовнутрь.

Иннервация и кровоснабжение колена

Коленный сустав иннервируется ветвями , который разделяется на несколько частей и иннервирует голень, стопу и колено. Непосредственно коленный сустав иннервируется подколенным нервом, он располагается сзади него, и делится на большеберцовую и малоберцовую ветви.

нервы колена

Большеберцовый нерв располагается на задней поверхности голени, а малоберцовый – спереди. Они обеспечивают чувствительную и двигательную иннервацию голени.

Кровоснабжение коленного сустава осуществляются с помощью подколенных артерий и вен, чей ход повторяет ход нервных окончаний.

кровоснабжение колена

Чем грозит травма

В зависимости от того, какая из составляющих колена повреждена, происходит и классификация травм, заболеваний и патологий. Это могут быть:

вывихи,
переломы костей, окружающих сустав,
воспалительные и дистрофические заболевания,
повреждения тканей, находящихся внутри и около сустава, то есть хрящей, капсул, связок, а также жировой ткани.