Суставы: строение, функции и биомеханика

Сустав представляет собой подвижное соединение двух костей. Строение сус­тавов обеспечивает выполнение движе­ний, их направление и амплитуду.

жения сустава и напряжения суставной сумки. Мышцы, подобно двигателю, тянут­ся над суставом и крепятся сухожилием к надкостнице. Иногда мышца тянется пря­мо к суставной сумке (плечевой сустав). Та­кая суставная сумка еще чувствительнее реагирует на малейшие изменения, и судо­рожное напряжение плеча может заблоки­ровать весь плечевой сустав (рис. 2.2).

Рис. 2.1.

Схема сустава:

1 — головка сустава;

2 — хрящ;

3 — суставная сумка;

4 — синовиальная жидкость;

Суставная впадина.

Сустав состоит из суставной головки и сус­тавной впадины (рис. 2.1). Поверхности этих частей сустава покрыты хрящевым слоем, защищающим кость наподобие бу­фера. Снаружи сустав охвачен суставной сумкой. Полость его заполнена синовиаль­ной жидкостью, служащей для смазки сус­тава. Кроме того, в этой жидкости содер­жатся питательные вещества, необходи­мые для хряща, так как он не имеет крово­снабжения и может питаться только благо­даря диффузии. Суставная сумка окруже­на тонкой нервной тканью, в ней находятся рецепторы, сообщающие о любом, даже самом незначительном изменении поло-

В зависимости от типа, суставы позво­ляют нам осуществлять различные дви­жения. В шарнирном суставе, например в пальцах, происходит сгибание и раз­гибание. В этом случае движение про­исходит в одной плоскости. Иначе выг­лядит сустав кисти. Здесь существуют две плоскости движения: кисть можно сгибать, разгибать и поворачивать в сто­рону большого пальца или мизинца. Вращение в запястье — это смешанное движение двух основных направлений (рис. 2.3).

Еще сложнее обстоит дело с шаровид­ным суставом, таким, как плечевой или тазобедренный. Здесь существуют три плоскости движения, которые могут со-

единяться друг с другом: сгибание — разгибание, отведение — приведение, вращение внутрь и наружу.

Если бы мы двигались только в пред­ставляемых нами плоскостях, то наши движения выглядели бы угловатыми, как у робота. Красивое экономное дви­жение всегда соединяет в себе все три плоскости, оно плавное и закруглен­ное. Таким образом, движение долж­но совершаться в трехмерном про­странстве. К счастью, для четвертого измерения еще не придумана модель, которую можно представить себе мыс­ленно.

Что происходит в самом суставе в мо­мент движения? Как вы видите на рис. 2.3, одна часть сустава вращается отно­сительно другой. При этом на одной сто­роне возникает растяжение, а на проти­воположной — сжатие. В среднем поло­жении сустава суставная сумка наиме­нее напряжена, и внутреннее давление в суставе минимально. Нервы оценива­ют это как нормальный показатель. Та­кое положение наиболее благоприятно и для диффузии. Если же внутрисустав­ное давление слишком высоко, пита­тельные вещества не могут больше диф­фундировать. Если такое состояние продолжается долго, это отрицательно сказывается на хряще, а тем самым и на самом суставе.

Рецепторы суставной сумки сразу сигна­лизируют об отклонении от среднего по­ложения для того, чтобы мышцы автома­тически отреагировали на это и вернули сустав в нормальное состояние (рис.2.4). Вот почему и сами мышцы наименее на­пряжены именно при среднем положе­нии сустава.