Виды соединений костей

Вес соединения костей подразделяются на три большие группы: непрерывные — синартрозы; прерывные, или синовиальные (суставы-диартрозы); полусуставы (гемиартрозы) — примером может служить лонный симфиз. Находится он между симфизиальными поверхностями лонных костей, покрытых тонким слоем гиалинового хряща; представлен волокнистой хрящевой пластинкой с узкой щелью посередине.

Синартрозами называются такие соединения, в которых концы соединяющихся костей сращены между собой каким-либо видом соединительной ткани. Такой тканью может быть фиброзная, хрящевая или костная. В связи с этим синартрозы — непрерывные соединения, в сравнении с диартрозами (прерывными соединениями), отличающиеся сравнительно большой прочностью и незначительным размахом движения. Сюда надо добавить и то, что движения в синартрозах неорганизованные, т. е. они могут быть разнообразными, хотя и с небольшим размахом. Объем движения в них зависит от эластичности, упругости и гибкости той ткани, которая соединяет данные кости. Таким образом, синартрозы по функции определяют не только прочность соединения и некоторую подвижность, но и буферность, поэтому они встречаются чаще всего в области туловища и головы.

В зависимости от ткани, соединяющей кости, синартрозы подразделяются:

• — на фиброзные (синдесмозы, швы и «вколачивание»);
• — хрящевые, или синхондрозы;
• — костные сращения, или синостозы.

Синдесмозы относятся к фиброзным синартрозам. Соединение костей в них происходит с помощью различной формы связок и мембран. Связки представляют собой более или менее обособленные соединительнотканные тяжи, которые тянутся от надкостницы одной кости до другой, соединяя их. Крепость связок увеличивается тем, что составляющие их волокна идут не только параллельно, но и имеют перекрестный и косой ход. Они могут быть самостоятельным соединением (истинный синдесмоз), например крестцово-остистая, крестцово-бугорная, клювовидно-плечевая связки, связки между одноименными отростками и дугами рядом лежащих позвонков и др. Чаще же связки служат укрепляющим, т. е. вспомогательным элементом различных видов соединений костей и, в частности, суставов.

Фиброзные связки построены в основном из коллагеновых волокон, обладающих большой упругостью и прочностью. Поэтому такие связки, например подвздошно-бедренная, длинная связка подошвы и другие, могут выдерживать очень большую нагрузку на растяжение.

Эластические связки, наоборот, содержат значительное количество эластиновых волокон. Они обладают меньшей крепостью, чем фиброзные, но зато имеют большую гибкость и растяжимость. Соединения этого вида встречаются у человека в области позвоночного столба — в форме так называемых желтых связок, соединяющих дуги позвонков.

Мембраны — тонкие перепонки, состоящие из фиброзной соединительной ткани, на значительном протяжении соединяют расположенные рядом кости, например кости предплечья или голени, и закрывают некоторые костные отверстия. Поэтому они еще называются межкостными перепонками. В первом случае они удерживают друг около друга кости, не мешая и не ограничивая их движения. Кроме этого, межкостные перепонки являются дополнением к костному скелету, так как увеличивают поверхность для начала мышц.

К фиброзным соединениям относятся также швы черепа. Они характеризуются тем, что между двумя смежными костями находится тонкая прослойка соединительной ткани. Швы как соединения совершенно неподвижны, но чрезвычайно прочны. По внешнему виду различают швы зубчатые, чешуйчатые и плоские (гармоничные). Зубчатый шов образован выпячиваниями и углублениями, находящимися на одной из соединяющихся костей черепа, соответственно которым имеются углубления и выпячивания на другой кости (например, соединение одной теменной кости с другой). Чешуйчатый шов имеет ту особенность, что скошенный край одной кости, подобно чешуе или черепице, накладывается на скошенный в обратном направлении край другой кости (например, соединение височной и теменной костей). Плоский или гармоничный шов характеризуется тем, что края прилегающих друг к другу костей ровные, без выступов. Они встречаются только в области лицевого черепа (например, между носовыми костями).

К швам можно отнести, с некоторой оговоркой, соединения корней зубов с нижней и верхней челюстью — так называемое вколачивание, или гомфозис. Это соединение прочное, неподвижное.

Синхондрозы — соединения костей при помощи хрящевой ткани — представляют собой прослойки фиброзного, гиалинового или эластического хряща между костями. Они обладают значительной прочностью и упругостью, благодаря чему могут выполнять функции рессорного аппарата.

Подвижность этого вида соединения сравнительно невелика и зависит от толщины данной хрящевой прослойки. Чем толще хрящ, представляющий собой прослойку между костями, тем больше подвижность, связанная с упругостью, и движения носят пружинистый характер. Примером синхондроза, построенного из волокнистого хряща, могут служить межпозвоночные хрящевые диски, соединяющие тела выше и ниже лежащих позвонков. Увеличению упругости межпозвоночных фиброзных дисков способствуют студенистые ядра, находящиеся в сдавленном состоянии в центральной части дисков.

Гиалиновые хрящи более упруги, но обладают меньшей прочностью. Примером таких синхондрозов могут служить реберные хрящи, а также метафизарные хрящи, находящиеся между диафизами и эпифизами трубчатых костей в период их роста и в дальнейшем замещаемые костной тканью.

Функция синхондрозов заключается еще и в том, что они смягчают передачу толчков с одной кости на другую, играя при этом роль рессорных, пружинящих аппаратов.

Синостозы представляют собой совершенно неподвижные соединения костей друг с другом при помощи костной ткани. Это самые прочные соединения. Примером могут служить сращение крестцовых позвонков в крестцовую кость и заросшие швы черепа. В молодости синостозы немногочисленны, но количество их значительно увеличивается с возрастом, когда соединительная ткань или хрящ между концами некоторых костей заменяется костной тканью.

Прерывные соединений костей (суставы) являются наиболее дифференцированными видами соединения костей и отличаются от непрерывных соединений сравнительно большей подвижностью, прочностью и организованностью движений (их определенной направленностью).

Сустав характеризуется наличием обязательных элементов.

• — суставных поверхностей, покрытых гиалиновым хрящом;
• — капсулы или сумки сустава;
• — полости сустава или суставной щели с синовиальной жидкостью.

Если в каком-либо соединении один из названных выше элементов отсутствует, то такое соединение уже не будет называться суставом.

Суставная поверхность одной из костей, образующих сустав, обычно выпуклая и носит название «головка». Па другой кости развивается соответствующая головке вогнутость — впадина или ямка. Как головка, так и ямка могут быть образованы двумя или несколькими костями. Сочленяющиеся поверхности костей покрыты тонким слоем гиалинового хряща. Поверхность гиалинового хряща, обращенная в полость сустава, гладкая, что облегчает движение одной кости относительно другой. Так как гиалиновый хрящ пластичен и может несколько деформироваться иод влиянием механических воздействий, то в суставах происходит смягчение тех ударов и сотрясений, которые могут испытывать сочленяющиеся кости при ходьбе, беге, прыжке и других движениях. Суставные поверхности обычно соответствуют друг другу, но степени кривизны, что называется конгруэнтностью.

Суставная сумка (капсула) обычно прикрепляется по краям суставных поверхностей обеих костей, замыкая полость сустава. Толщина ее и степень натяжения зависят от функции сустава. Так, в суставах с большим объемом движения сумка относительно тонка и более свободно натянута, например в плечевом суставе. Туго натянутая сумка, наоборот, ограничивает размах движения в суставе и делает его более прочным (крестцовоподвздошный сустав).

Суставная сумка состоит из двух слоев. Поверхностный, фиброзный слой, состоящий из волокнистой соединительной ткани, более толстый. Он сливается с надкостницей сочленяющихся костей и несет защитную функцию в отношении сустава. Внутренний слой, или синовиальная оболочка (мембрана), состоит из рыхлой соединительной ткани, изнутри покрытой плоским однослойным эпителием. Эндотелий мембраны образует выросты (ворсинки), выделяющие вязкую жидкость — синовию, которая смазывает суставные поверхности и облегчает их скольжение. В нормально функционирующих суставах очень мало синовии, например в крупном коленном суставе — не более 3,5 см³.

Суставная полость представляет собой щелевидное пространство, ограниченное суставными поверхностями костей и суставной сумкой. Оно герметически замкнуто и заполнено синовиальной жидкостью. Давление в полости сустава всегда меньше атмосферного, что способствует укреплению сустава.

Помимо обязательных элементов суставы могут иметь вспомогательные образования. К ним относятся: суставные связки, суставные губы, внутрисуставные хрящевые диски и мениски.

Суставные связки представляют собой пучки, или тяжи, плотной волокнистой соединительной ткани. Различают три вида суставных связок: внутрисуставные, капсулярные и внекапсулярные. Внутрисуставные связки представляют собой ограниченные тяжи соединительной ткани; расположены внутри полости сустава. Примером их являются крестообразные связки коленного сустава. Капсулярные связки — это местные утолщения волокон капсулы сустава. Такие связки многочисленны и есть почти в каждом суставе. Характерным для них является то, что они могут быть очень прочными. Например, подвздошно-бедренная (или бертиниева) связка тазобедренного сустава, достигающая в диаметре 1 см, обладает большой прочностью и ограничивает разгибание бедра. Внекапсулярные связки находятся на некотором, а иногда довольно значительном расстоянии от суставной сумки, например боковая малоберцовая связка коленного сустава. В большинстве случаев такие связки укрепляют сустав, не влияя на размах движения. Перекидываясь через сустав и прикрепляясь к костям, связки укрепляют сочленения. Однако основная их роль заключается в ограничении потенциально возможного движения: они не допускают его перехода за известные пределы. Большинство связок не эластичны, но очень прочны. Путем систематических упражнений можно увеличить эластичность связочного аппарата и вместе с этим увеличить степень подвижности в суставе.

Суставные губы состоят из фиброзного хряща, кольцевидно охватывающего края суставных впадин, площадь которых они дополняют и увеличивают. Суставные губы придают суставу большую прочность, но уменьшают размах движения в нем.

Диски и мениски представляют собой хрящевые прокладки — сплошные (диски) или с отверстием в центре (мениски). Они располагаются поперек полости сустава между суставными поверхностями и по краям срастаются с суставной сумкой. Поверхности менисков и дисков повторяют форму суставных поверхностей костей, прилегающих к ним с обеих сторон. Диски и мениски содержат те суставы, суставные поверхности которых не конгруэнтны, т. е. не соответствуют друг другу по степени кривизны (коленный, височно-нижнечелюстной, грудино-ключичный суставы).

Познакомившись с основными элементами и вспомогательным аппаратом сустава как прерывным соединением, необходимо выяснить факторы, обеспечивающие удерживание костей в суставе друг около друга и укрепляющие сустав. К таким факторам относятся: разность атмосферного давления и давления в полости сустава, прилипание одной суставной поверхности к другой, степень натяжения суставной сумки и вспомогательных связок сустава и, наконец, тяга мышц, окружающих сустав.

Разность давления атмосферного и давления в герметически замкнутой полости сустава — главный фактор, способствующий удержанию костей друг около друга в суставе, так как давление в полости сустава всегда меньше атмосферного. В силу этого, более высокое атмосферное давление как бы прижимает друг к другу сочленяющиеся кости.

Существенную роль играет прилипание одной суставной поверхности к другой в силу молекулярного притяжения, так как в большинстве суставов суставные поверхности конгруэнтны. Следует отмстить, что находящаяся в полости сустава синовиальная жидкость также оказывает на сочленяющиеся поверхности склеивающее действие. Присутствие ее не только нс препятствует скольжению одной суставной поверхности относительно другой, а, наоборот, облегчает его, уменьшая трение.

Немаловажную роль в укреплении суставов имеет степень натяжения суставной сумки и вспомогательных связок. Чем сильнее натянута суставная капсула и чем больше в данном суставе вспомогательных связок, тем более прочным будет сустав. Однако в суставах с большим размахом движений (например, плечевой сустав) суставная сумка слабо натянута и нс может играть существенной роли в укреплении сустава. К этому надо добавить и то, что в таких суставах связок обычно нет или они немногочисленны, а если они имеются, то слабо натянуты и в укреплении сустава почти никакой роли не играют. Они только ограничивают степень подвижности в суставе.

Мышцы, проходящие около того или иного сустава, играют исключительно важную роль в его укреплении. В частности, своим сокращением они активно укрепляют сустав в то время, когда суставы испытывают большие нагрузки на растяжение. В спортивной практике такое явление не редкость. Например, при выполнении упражнения на перекладине.

«большой оборот», суставы верхней конечности испытывают исключительно большие нагрузки, такие, что ни один сустав не способен их выдержать. Однако при выполнении этого упражнения не происходит растяжения или разрыва связок и капсул суставов верхней конечности только лишь потому, что все мышцы, сокращаясь с большой силой, укрепляют эти суставы.

Виды суставов. Ранее уже было сказано, что сустав образуют, как минимум, две кости. Однако возможен вариант, когда сустав образуют три и большее количество костей. Первые виды суставов называют простыми, вторые — сложными. Однако такая классификация суставов с точки зрения функциональной анатомии несовершенна и не отражает сути, так как не количество костей, образующих сустав, определяет сложность его, а своеобразие функции.

Существуют некоторые суставы, в которых движения тесно связаны между собой. Так, например, невозможно изолированное движение в одном височно-нижнечелюстном суставе без того, чтобы не происходило такое движение в другом. Такие два анатомически раздельных сустава, но функционирующих одновременно, объединяются иод общим названием «комбинированный сустав». Примерами комбинированных суставов, кроме указанного выше, могут быть реберно-поперечный, атлантозатылочный, атлантоосевой, лучелоктевой, иодгаранный и ряд других.

Суставы, внутри которых имеются суставные хрящевые диски и мениски, по сути дела, состоят из двух суставов, полость которых полностью или частично разделена на две части. Такие суставы называют двухкамерными или многокамерными. Примерами служат височно-нижнечелюстной и грудино-ключичный суставы, в которых полость сустава полностью подразделена хрящевым диском на две сообщающиеся камеры. Коленный сустав за счет двух хрящевых менисков и крестообразных связок подразделяется на четыре камеры, в норме сообщающихся между собой. Однако при воспалительных процессах в суставе эти камеры могут полностью разобщаться.