Анатомия связок коленного сустава

Коленный сустав представляет собой достаточно сложную систему, которая состоит из множества элементов. Помимо самого сустава здесь располагаются мышцы, связки, хрящи и нервные волокна. Коленный сустав один из самых больших в человеческом организме. Достаточно часто он подвергается нагрузке и травмам. За счет него совершаются передвижения человека.

Строение его особенное, что увеличивает риск травмирования и развития патологий. При его повреждении лечение займет длительное время. В некоторых случаях патологии способны привести к инвалидности. Основан на шарнирном соединении, что позволяет совершать сгибательные, разгибательные и вращательные движения. Внутри имеется синовиальная жидкость. Она смазывает суставные поверхности, что предотвращает их преждевременное изнашивание.

Анатомия

Развитие сустава и связок начинается еще на 8 неделе внутриутробного развития. Имеется большое количество структур, которые в совокупности обеспечивают нормальную работу колена.

Связки и сухожилия официально делят на две группы: внутрисуставные и внесуставные.

Внутрисуставные связки следующие:

  • Передняя крестообразная – начало закрепляется внутри сегмента бедренной кости, а конец – на внешнем сегменте.
  • Задняя крестообразная – начало располагается на боковой доли бедренной кости и конец на большой берцовой кости.

Внесуставные связки:

  • Малая берцовая – размещается на боковом фрагменте колена. Верхний конец закрепляется на передней части бедренной кости, а нижний сочленяется с малой берцовой костью.
  • Большая берцовая – располагается на внутренней стороне колена и с помощью хрящевой пластины соединяется с внутренним мениском.
  • Дугообразная.
  • Косая подколенная.
  • Связки суставного надколенника.

Надколенник находится во фронтальной зоне колена.

Их разрыв или растяжение происходит при непривычных движениях. Наличие хрящевой ткани не допускает трения костей во время движений.

Также в строении имеется несколько синовиальных сумок:

  1. Надколенниковая.
  2. Поднадколенниковая глубокая.
  3. Подсухожильная портяжная мышца.
  4. Подкожная преднаколенниковая.
  5. Подколенное углубление.

Связки регулируют движения сустава. Также их и ограничивают.

Мениски играют большую роль в функционировании колена. Часто их считают хрящами, однако по строению они больше похожи на связки. Они способствуют равномерному распределению нагрузки. Также они выступают в роли прокладки, находящейся в суставе. При травмах данного элемента нарушаются все хрящевые структуры, что приводит к нарушению работы колена.

Мышцы

Мышцы необходимы в строении коленного сустава, ведь именно они приводят его в действие. Выделяют следующие группы мышц, которые способствуют работе сустава:

  • Передняя группа мышц.
  • Задняя группа мышц.
  • Внутренняя группа.

Самой большой и мощной является четырехглавая мышца. Разделяется на 4 небольшие мышцы.

Портяжная мышца является одной из составляющих мышц коленного сустава. Она распределяется на две части. За счет этого она обеспечивает сгибание бедра и подвижность голени. Данные мышцы относятся к передней группе.

Тонкая мышца относится к внутренней группе и начинается на уровне лобкового сочленения, проходит вниз и заканчивается в коленном суставе. Она обеспечивает приведение бедра и сгибание голени.

Кроме мышц имеются сухожилия, которые обеспечивают другие движения. За счет их человек может совершать привычные для него движения.

Иннервация и кровоснабжение

Помимо связок располагается множество нервов и кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды способствуют притоку полезных веществ, которые необходимы тканям.

  1. Седалищный нерв отвечает за чувствительность. Конкретно за их иннервацию отвечают большеберцовая и малоберцовая ветви, которые отходят от подколенного нерва. Первый обеспечивает иннервацию задней поверхности колена, а второй – переднюю часть в районе коленной чашечки.
  2. В мениски нервные волокна попадают за счет кровеносных сосудов. Они протягиваются вдоль хряща.
  3. Нервные пучки в мениске способствуют образованию мякотных и безмякотных волокон.
  4. Несмотря на то, что нервная система не совершенна, она играет большую роль в функционировании колена. Если происходит деформация одного нерва, то наступает склероз.
  5. Кровеносные сосуды соединяются за счет анастомозов. Именно сосуды поставляют необходимые вещества для хряща и других тканей.
  6. Венозная сеть начинается в суставной сумке.
  7. В задней части располагаются крупные сосуды. Они обеспечивают периферийный отток крови, который возвращается обратно к сердцу.

Функции

Коленный сустав способствует соединению двух костей. За счет этого человек может совершать любые движения. Основными направлениями являются:

  • Сгибание и разгибание.
  • Ротация по вертикальной оси.

За счет этих возможностей, человек может легко совершать движения ногами и телом.

Травмы и патологические состояния

Он довольно уязвим, и часто подвергается травмам. Чаще всего происходят разрывы связок. Различного рода повреждения в основном встречаются у спортсменов.

Разрывы и растяжения связок

Коленные связки поражаются достаточно часто. Провокатором травмы становятся некорректные движения или чрезмерная физическая нагрузка. В зависимости от тяжести могут быть единичные или множественные поражения пучков соединительной ткани.

Множественные повреждения пучков соединительной ткани классифицируются как тяжелые.

Клиническая картина при растяжениях:

  • Болевой синдром и отек в пораженной области.
  • Нарушение строения колена.
  • Нарушения двигательной функции.

При разрывах клиническая картина похожа, но более яркая. Боль намного интенсивнее, а отек обширнее. Наблюдается полная потеря двигательной активности. Имеются три степени разрыва и растяжений:

  • I – повреждается небольшое количество связок и двигательная активность сохранена.
  • II – повреждается большая часть волокон, движения совершаются с болезненностью в колене.
  • III – повреждаются все волокна, двигательная активность полностью ограничена.

Патологические состояния

Коленный сустав могут поражать следующие патологии:

  1. Гонартроз – характеризуется поражением хрящевой ткани. Развивается постепенно и нарушает функции.
  2. Менископатия – патология, к которой приводят физические нагрузки на коленный сустав. Основной признак – это щелчок в колене, который несет за собой болевой синдром.
  3. Артрит – поражает хрящевую ткань, капсулы и синовиальную оболочку. Характеризуется отеком, покраснением и нарушением функций.
  4. Бурсит – воспаление, развивающееся в синовиальной сумке. Сопровождается болевым синдромом и нарушением подвижности сустава.
  5. Подагра – патологический процесс, развивающийся из-за отложения солей. Характеризуется покраснением кожи и болевым синдромом.

Данные заболевания довольно опасны для человека. Несвоевременное лечение может привести к неприятным последствиям.

Таким образом, коленный сустав имеет довольно сложную систему. Его нормальное функционирование довольно важно для организма, так как именно за счет него человек может совершать движения. При появлении травм или патологий следует вовремя обращаться к врачу. Такие заболевания могут привести к тяжелым последствиям и даже инвалидности.

Коленный сустав один из самых сложных по строению в теле человека. Образуется слиянием поверхностей таких костей как бедренная, большеберцовая кости и наколенник.

Внутри сустава имеются мениск: медиальный и латеральный – которые выполняют функцию амортизации для коленного сустава.

Поскольку, на коленный сустав приходится большая нагрузка, он укреплен большим количеством связок. Все связки делятся на наружные и внутрисуставные.

Наружные связки коленного сустава:

— малоберцовая коллатеральная связка;

— большеберцовая коллатеральная связка;

— косая подколенная связка;

— дугообразная подколенная связка;

— связка надколенника;

— поддерживающие связки надколенника (медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника);

Внутрисуставные связки:

— передняя крестообразная связка;

— задняя крестообразная связка;

Наружные связки коленного сустава

Малоберцовая коллатеральная связка – образуется от наружного надмыщелка бедренной кости и следует к наружной поверхности головки малоберцовой кости. Она не сращена с капсулой.

Большеберцовая коллатеральная связка – идет от внутреннего надмыщелка до внутренней поверхности большеберцовой кости. Сращена с капсулой сустава спереди и сзади. А по внутренней стороне прочно соединена с краем медиального мениска.

Функции коллатеральных связок– держать мыщелки бедра и берцовых костей вместе. Таким образом, защищая коленный сустав от бокового перегибания со стороны в сторону и ротации.

Связка надколенной чашечки (надколенника)– образуется сухожилиями четырехглавой мышцы бедра. Фиброзные тяжи этой связки, спускаясь вниз, крепятся к верхнему краю надколенника и его передней поверхности. А заканчиваются на бугристости большеберцовой поверхности, которая находится на передней поверхности кости.

Функция – служит для подвешивания чашечки, которая по внутренней поверхности выслана хрящом для лучшего скольжения мыщелков кости.

Медиальная (внутренняя) и латеральная (наружная) поддерживающие связки надколенника – также образуются сухожилиями четырехглавой мышцы бедра. Частично пучки направляются к надколеннику, а частично – к большеберцовой кости, передней ее поверхности, возле суставного хряща.

Функция – служит для подвешивания чашечки, как и в предыдущая связка.

Косая подколенная связка – проходит позади от капсулы сустава.

Образуется от сухожилий полуперепончатой мышцы и начинается у медиально-заднего края внутреннего мыщелка большеберцовой кости. Далее следует кверху и наружу по задней поверхности капсулы, где заканчивается, частично вплетаясь в суставную капсулу, а частично крепится к бедренной кости по задней поверхности.

Дугообразная подколенная связка — также находится на задней поверхности коленного сустава.

Берет начало сразу от двух костей головки малоберцовой кости, с задней поверхности, и наружного надмыщелка бедра. Место прикрепления – задняя поверхность большеберцовой кости. От места прикрепления следуют по дуге, поднимаются вверх,  изгибается во внутреннею сторону и, частично крепится к косой подколенной связке.

Внутрисуставные связки коленного сустава

Крестообразные связки являются внутрисуставными и укрыты синовиальной мембраной, и крестообразно перекрещиваются друг с другом.

Передняя крестообразная связка – укрыта синовиальной мембраной. Начинается от наружного края костного выступа бедренной кости, и прикрепляясь к большеберцовой кости, переднему межмыщелковому полю, проходит через полость сустава.

Функции – ограничивает движение бедренной кости вперед по отношению к голени.

Задняя крестообразная связка – натянута между медиальным мыщелком бедра и заднем межмыщелковом полем большеберцовой кости, и также проникает внутрь коленного сустава. Тоже покрыта синовиальной мембраной.

Функции – стабилизирует коленный сустав, что бы бедро не смещалась назад по отношению к голени.

Предотвращая сдвижение вперед-назад, крестообразные связки удерживают мыщелки бедренной кости на одном месте, как бы перекатывая их на мыщелках большеберцовой кости. Без крестообразных связок бедро будет сходить назад при сгибании и вперед при разгибании.

Анатомия коленного сустава очень сложна, и с точки зрения строения, и с точки зрения выполняемых функций, так как он должен быть стабилен, и в то же время обеспечивать хорошую подвижность. В данной статье описаны сначала кости колена, а затем подробно рассматриваются существующие в нем виды связок и их функции. Уделено внимание вопросу повреждения и восстановления внутрисуставных связок коленного сустава.

Кости колена

Сустав образуют три кости: бедренная, большая берцовая и чашечка. Более правильно было бы разделение этого сустава на два:

  • Феморопателарный сустав (между задней стенкой чашечки и передней дисталью бедренной кости);
  • Фемороберцовый сустав (между дистальным эпифизом бедренной кости и проксимальным эпифизом этой кости).

Дистальный эпифиз бедренной кости состоит из двух мыщелков, имеющих овальную и асимметричную форму, которые далее разделены хорошо различимой внутримыщелочной полостью. Напротив колена мыщелки объединяются, образуя единую поверхность сустава. Существует две выпуклых области кости по бокам мыщелков, которые носят название эпимыщелки из-за их анатомичного расположения над мыщелками.

Мыщелки являются поверхностями сустава бедренной кости, в то время как эпимыщелки ему не принадлежат. Большая берцовая имеет головку более широкую, чем ее остальная часть, также на ней существует небольшой шип, который легко можно обнаружить обычным прощупыванием передней части ноги. В верхней части этой кости существует берцовая шишка, где располагается связка чашечки, в итоге сама коленная чашечка располагается внутри нижней связки бедренного квадрицепса. Эта связка имеет верхнюю и нижнюю часть, которая крепится в берцовую шишку.

Чашечка по своей форме похожа на каштан, ее внешняя область имеет вертикальные канавки, в то время как ее внутренняя поверхность гладкая и покрыта суставным хрящом. Коленная чашечка вставлена в суставную сумку. Бедренная и берцовая кости образуют так называемый «гинглим», то есть сустав, в котором единственное разрешенное движение представляет собой сгибание-разгибание.

В согнутом колене также возможно движение вращения ввиду того, что поверхность берцового сустава неточно заполняет поверхность сустава бедренной кости и не имеет вогнутости, которая бы блокировала некоторую подвижность. Поверхность сустава бедренной кости представляет собой бедренные мыщелки, имеющие выпуклую форму. Берцовая кость приводится в движение через верхнюю часть кости с помощью двух мыщелков. Ее внутренняя часть вогнутая, внешняя — выпуклая.

Связки сустава

Коленный сустав обладает сильными связками, которые играют важную роль для биомеханики и физиологии.

Основной задачей перекрестных сухожилий является задача «центральной оси», вокруг которой движется сустав. Нижняя перекрестная связка (НПС) на уровне берцовой кости закрепляется в нижней части берцового шипа и заканчивается на берцовом мыщелке и лицевой стороне внешнего мыщелка. НПС не обладает развитой сетью кровеносных сосудов и считается хрупкой частью, ввиду частых ее повреждений в сравнении с задней перекрестной связкой (ЗПС). НПС играет ключевую роль в поддержании стабильности сустава, ограничивает внутреннее вращение и гиперрастяжение, также при сгибании уменьшает смещение вперед берцовой кости в соответствии с бедренными мыщелками.

ЗПС начинается в задней части лицевой поверхности берцовой кости и крепится в задней части внутреннего бедренного мыщелка. ЗПС являются более крепкими и прочными сухожилиями, чем НПС, и играют фундаментальную роль в контроле вращения и в процессе растяжения, уменьшая смещение задней части берцовой кости в соответствии с бедрелоканными мышцами. Перекрестные связки имеют форму креста «Х» в трех пространственных направлениях. Во внешней части колена существует две связки:

  • побочная боковая связка (ПБС);
  • побочная средняя связка (ПСС).

Первая располагается в боковом мыщелке бедренной кости, закрепляется во внешней части булавочной головки и имеет форму подобную форме каната. ПБС распределяется толстым слоем на поверхности и не объединяется с суставной сумкой или мениском. ПСС берет начало с внешней стороны среднего мыщелка и закрепляется во внутренней части берцовой кости. ПСС является более тонкой и более длинной связкой, чем ПБС, обладает формой эластичной ленты. ПСС находится внутрисуставной сумки и соединена со средним мениском.

Побочные сухожилия играют очень важную роль, так как они блокируют движения бокового отклонения берцовой кости. Концы двух сухожилий имеют максимальное натяжение, когда нога выпрямлена, в то время как при ее изгибании это натяжение уменьшается.

Напротив коленной чашечки находится поперечная связка колена, которая соединяет мениски между собой и средний мениск с внутримыщелочной зоной. По бокам от чашечки располагаются пателобедренные связки, на внешней стороне располагается внешняя пателобедренная связка, в средней части располагается внутренняя пателобедренная связка. Основная задача этих сухожилий заключается в предотвращении значительного бокового смещения чашечки.

В задней части колена задняя менискобедренное сухожилие соединяет эти две части сустава и имеет косое расположение. На уровне чашечки находятся два волокнистых расширения, которые начинаются от центральных и боковых мышц. Широкие внешние и средние мышцы закрепляются на внешней границе чашечки. Вышеупомянутая ткань продолжается до внешней боковой связки (ПБС) и до берцового мыщелка на той же стороне сустава.

Повреждение сухожилий

Повреждения НПС, растяжение внутренней боковой связки коленного сустава и повреждение медиальной коллатеральной связки коленного сустава могут происходить в результате получения прямых и не прямых травм, главным образом речь идет об односторонних повреждениях и частичном или полном разрыве сухожилий.

Следует сказать, что повреждение сухожилий редко является самостоятельным и обычно сопровождается повреждением мениска или повреждением других связок. Главным образом внутренний и побочный мениски больше всего подвержены повреждениям в соответствии со строением колена.

Существуют некоторые факторы, которые благоприятствуют разрыву сухожилий. Например, спорт (если поверхность, на которой он практикуется, слишком твердая), форма, которая используется, уровень гормонов, анатомические характеристики каждого человека и др.

Статистически, люди, занимающиеся спортом, имеют более высокий риск возникновения повреждений перекрестных связок в сравнении с людьми, ведущими сидячий образ жизни, тем не менее существуют некоторые различия в зависимости от практикуемого вида спорта.

Спортсмены следующих видов спорта имеют самый высокий уровень риска повреждения НПС:

  • футбол;
  • американский футбол;
  • баскетбол;
  • лыжные виды;
  • гимнастика;
  • волейбол.

Большинство пострадавших являются мужчинами. Существует три различных способа, при которых можно порвать связки:

  • Агрессивное гиперрастяжение: наиболее частые случаи такого повреждения происходят, если резко ударить ногой по воздуху;
  • Искривлённое внешнее вращение колена: очень часто эта причина повреждения сухожилий возникает у лыжников;
  • Внутреннее вращение, обращенное вовнутрь: данная причина является частой у футболистов.

НПС может испытывать частичное повреждение, в таких случаях говорят о тонкой или расплетенной НПС. Как правило, повреждений НПС у детей младше 13 лет не бывает.

Симптомы разрыва связок колена

Основными симптомами являются боль и ограниченность в движении, при этом признаки повреждения сухожилий проявляют себя в виде опухоли (отеке) поврежденной зоны, гематомы, покраснения и жара в колене. Все эти признаки типичны при воспалении. Очень часто повреждение нижней перекрестной связки сопровождается повреждением среднего мениска, поэтому могут проявляться другие симптомы, такие как блокировка и нестабильность внутренней части колена. Люди в момент повреждения связки обычно слышат звук, подобный звуку «кряк», чувствуют сильную боль и не могут закончить тренировку или игру.

Через два или три дня после повреждения боль и опухоль спадают, и симптомы частично исчезают. Если имеет место повреждение нижней перекрестной связки, то колено становится нестабильным, однако, если мышцы бедра человека достаточно сильны, то движения могут оставаться нормальными. Человек, испытывающий такие повреждения, чувствует боль в задней части колена. Величина боли зависит от количества жидкости, присутствующей в суставе.

Лечение и восстановление поврежденных сухожилий

Существует два возможных способа лечения поврежденных связок:

  • покой;
  • хирургическое вмешательство.

Выбор того или другого зависит от человека. Как правило, молодые люди и спортсмены решаются на операцию, в то время как малоактивные люди и пожилые предпочитают не прибегать к хирургическому вмешательству, в виду очень длинного периода реабилитации. Действительно, после такого вмешательства связка должна стабилизироваться. Кроме того, она становится короче, тоньше и слабее.

Недостаток же лечения покоем заключается в том, что если связка не заживет сама, то сустав не сможет вернуть себе физиологически нормальное движение, что, в свою очередь, приведет к раннему развитию артроза. Также увеличивается риск вывихов, ввиду меньшей стабильности сустава.

Без хирургического вмешательства

Без хирургического вмешательства физиотерапия состоит в выполнении программы упражнений, количество которых увеличивается постоянно и постепенно, для устранения беспокойства и скованности сустава, улучшая условия его движения. Естественно, если помимо разрыва связок имеет место повреждение мениска и/или хрящевой ткани, то программа физиотерапии будет другой.

Протокол рекомендует снизить вес тела на поврежденный сустав благодаря использованию наколенников, ортопедических подпорок или трости. Изначально выполняют изометрические сокращения квадрицепса и сгибательных мышц ноги. Также необходимо как можно раньше начинать выполнять пассивные движения, не переходя болевой порог.

После того как опухоль спадет, большое внимание следует уделять мышечному усилию мускулов задней части бедра, которые обеспечивают стабильность сустава. Усилия начинают прилагать, применяя концентрические упражнения, и постепенно переходят к реализации эксцентрических упражнений. По мере снижения болевых ощущений, необходимо выполнять программу упражнений, которые состоят в выполнении некоторых поз в условиях нестабильного равновесия, таким образом, улучшается постуральный контроль.

Отметим, что лишь третья часть пациентов полностью восстанавливается, все остальные испытывают дегенерацию движений сустава в течение всего года после получения травмы.

С помощью операции

Если пациент решается на хирургическое вмешательство, тогда операция по восстановлению перекрестной связки выполняется за счет трансплантации части связок, например, из донорского банка, то есть путем искусственного сшивания. До проведения операции рекомендуется пациентам выполнить цикл физиотерапии, целью которого является снижение острой боли и опухоли коленного сустава, так как невозможно оперировать сильно воспаленное колено.

Целями хирургического вмешательства являются следующие:

  • восстановление амплитуды движений сустава;
  • укрепление мышц бедра и достижение удовлетворительного физического состояния.

Если не выполнить операцию порванных перекрестных связок, то может развиться ранний артроз коленного сустава, и само колено не будет иметь достаточной стабильности.