Основная функция суставов и причины ее нарушения
С анатомической точки зрения, у суставов имеется две основные функции — двигательная (отвечает за перемещение скелета) и опорная (позволяет сохранять нужное положение тела).
Так, колено, представляя собой синовиальный шарнирный сустав, обеспечивает сгибание и разгибание голени относительно бедра. Диапазон движений колена ограничен анатомией костей и связок, но допускает сгибание около 120 градусов.
Функции тазобедренного сустава позволяют бедренной кости свободно проходить по кругу на 360 градусов. Помимо гибкости, каждый ТБС должен выдерживать половину веса тела, в том числе во время интенсивных физических нагрузок.
Локтевой сустав отвечает за функцию сгибания и разгибания руки, диапазон движения может достигать 180 градусов.
Одной из распространенных травм локтя является латеральный эпикондилит — воспаление. Заболевание можно встретить под названием «локоть теннисиста».
Однако такие двигательные возможности нередко приводят к нарушению функции сустава (сокращенно НФС). Подобные нарушения могут быть причиной травмирования или быть следствием дегенеративных и воспалительных патологий костно-мышечного аппарата. В ортопедии и травматологии НФС принято разделять на несколько степеней:
- Первая степень. Ставится при наличии в тазобедренном и плечевом суставе ограничения амплитуды движения на 20-25 градусов. Если речь о локтевом и коленном, то при первой степени НФС амплитуда должна быть не менее 50 градусов.
- Вторая степень. Двигательные возможности суставных соединений не превышают 45-50 градусов. Часто причиной подобного нарушения становится деформирующий артроз.
- Третья степень. Проявляется выраженным ограничением движения в суставах, где амплитуда не более 15-20 градусов. Как правило, подобное наблюдается при анкилозе — тугоподвижности. В свою очередь, анкилоз является исходом артрита, остеоартроза или инфекционных заболеваний суставов.
Почему суставы такие разные
В процессе эволюции суставы человеческого тела видоизменялись и приспосабливались под нагрузку. Локтевой – стал максимально удобным для трудовой деятельности. Только он способен вращать предплечье вокруг своей оси, выполнять характерные движения по раскручиванию и закручиванию.
Головка плеча не ограничена в выполнении широких круговых движений рук, в отличие от головки бедра, поскольку на эти суставы возложены разные функции. Особое строение имеет коленный сустав, ведь на него приходится максимальная нагрузка при прямохождении.
С годами суставы человека эволюционировали
Заболевания
Мы начинаем задумываться о суставе, когда он болит, в нем слышен хруст, трение или он опух. Для того, чтобы правильно лечиться, необходимо знать, с каким заболеванием локтевого сустава вы, возможно, столкнулись.
Условно заболевания сустава делятся на:
Артриты – воспаления самого сустава. Могут появляться как:
- следствие аутоагрессии иммунитета после перенесенного заболевания;
- изменения в обмене веществ (подагра);
- результат инфекционной болезни (реактивный артрит);
- результат постоянной нагрузки на сустав в результате профессиональной деятельности («локоть теннисиста», «локоть студента»).
В этом случае в суставе появляется боль, он опухает, кожа над ним краснеет и становится горячей.
Специфическое лечение начинается после выяснения причины артрита. Больному назначают противовоспалительные препараты в мазях или таблетках, накладывается бандаж на сустав.
- Бурситы – воспаления суставной сумки, обычно возникает после травм сустава, реже – в результате аллергии или инфекционного заболевания. Проявляется в виде припухлости и болезненности в области локтя. Кожа над суставом краснеет и становится более горячей, затрудняются движения.
Лечение заключается в приеме противовоспалительных средств, при необходимости – антибиотиков, проведении физиотерапевтических процедур. Накладывается давящая повязка на сустав. - Дегенеративно-дистрофические заболевания (артрозы). Возникают из-за «стирания» хряща, покрывающего суставные поверхности костей, могут быть продолжением хронически текущего артрита локтевого сустава.Проявляются в виде затруднения движения и боли в суставе, которое проходит в процессе деятельности, ощущения хруста, треска и другого суставного шума. При артрозе сустав не красный, не горячий, очень редко – опухший. Нелеченный артроз приводит к прогрессированию заболевания и инвалидности.
Сгибатели предплечья
Мышцы-сгибатели и их сухожилия
Человеческая анатомия свидетельствует о том, что все сгибатели предплечья делятся на 2 группы. Это аппараты поверхностного и глубокого слоя. К поверхностному слою относятся:
- Круглый пронатор.
- Лучевой сгибатель кисти.
- Локтевой сгибатель кисти.
- Поверхностный сгибатель пальцев.
Круглый пронатор руки в локтевом суставе выполняет важную задачу. Он стимулирует пронацию предплечья и движение аппарата. При неправильной работе пронатора подвижность механизма частично нарушается. Пронатор занимает место от надмыщелка плечевой костной ткани и до костяного отростка. Если работа аппарата нарушается, то разогнуть или согнуть предплечье просто невозможно. Это вызовет болезненные ощущения пациенту и требует немедленного визита к врачу.
Лучевой сгибатель запястья представляет собой элемент, который напоминает по форме веретено. Он крепится к соседней кости. В нижней части она сопровождается сухожилием. Лучевой сгибатель соединяет локтевой сустав и кисть. Анатомия локтевого аппарата невозможна без лучевого сгибателя. Он выполняет очень важную функцию. От него зависит подвижность руки, сгибание предплечья. Лучевой сгибатель — это многосуставная мышечная ткань. Для человека он также важен потому, что частично является пронатором кисти и предплечья. Если сгибатель запястья травмирован, то человек не может двигать кистью, а боль может проявляться во всей руке.
Анатомическое строение локтевого сгибателя запястья состоит из 2 частей. Плечевая головка крепится к плечевой кости, а локтевая — к фасции предплечья. Дистальный отросток ткани крепится на гороховидной костной ткани. Все остальные ткани, которые прикреплены к гороховидной кости продолжают действия, совершаемые локтевым сгибателем. Деятельность гороховидной костной ткани основывается на том, что она влияет на рост силы локтевого сгибателя. При травмировании этого элемента значительных изменений в функционировании руки может не произойти, но пациент будет испытывать болезненные ощущения, которые могут чувствоваться во всей руке.
Поверхностный сгибатель пальцев крепится между локтевым и лучевым сгибателями. Анатомия подразумевает деление этого сгибателя на 4 части. Эти мышечные ткани срастаются в 1 месте, но имеют различные последующие места крепления. Это многосуставный аппарат и он отвечает за сгибание фаланговых мышечных тканей.
При повреждении поверхностного сгибателя или при нарушении его работы человеку будет тяжело сжимать и разжимать пальцы.
Типы мышц человека
В зависимости от строения, функций и расположения вся мышечная ткань в организме человека делится на три группы.
- Гладкие мышцы составляют стенки внутренних органов и кровеносных сосудов. Они работают автоматически, непрерывно, не зависимо от сознания. С их помощью передвигается пищевой комок по пищеварительной системе, работает мочевой пузырь, поднимается или опускается артериальное давление.
- Сердечные мышцы располагаются только в сердце, служат для перекачивания крови. Работают тоже непрерывно и ритмично.
- Скелетные мышцы или поперечнополосатые составляют каркас тела. Именно эти мышцы интересны нам, т.к. именно их мы пытаемся накачать. Они отвечают не только за различные движения, но и за поддержание равновесия, определенного положения. Даже в покое, когда человек сидит или лежит, многие из них работают. Усилием воли человек может заставить их сокращаться или расслабляться. Эти волокна активно реагируют на нервные импульсы, с помощью нагрузок можно увеличить их силу и объем. Но непрерывная работа приводит к их утомлению.
Физические тренировки направлены на укрепление скелетных мышц. Но в организме все взаимосвязано.
Крепкий мышечный корсет поддерживает правильную работу внутренних органов, что приводит к улучшению пищеварения. Благодаря этому мышечные волокна получают больше питательных веществ и могут выдерживать еще большие нагрузки.
Так же связаны скелетные мышцы и с работой сердца. Во время тренировки укрепляется сердечная мышца. Это приводит к улучшению кровообращения и обеспечения миоцитов кислородом.
Свойства скелетных мышц
Поперечнополосатые или скелетные мышцы человека имеют самое сложное строение. Именно они составляют часть опорно-двигательного аппарата, на них направлены физические тренировки. Эти мышцы выполняют множество важных функций:
- поддерживают позу;
- участвуют в передвижении;
- в перемещении частей тела;
- защищают внутренние органы;
- регулируют дыхание, кровообращение, температуру тела.
Они способны проводить нервные импульсы и под их влиянием сокращаться
Важной также является способность этих волокон к расслаблению и сохранению состояния покоя. Характеризуются они такими свойствами:
- растяжимость – увеличение длины под действием силы, большинство волокон способно растягиваться на 150%;
- эластичность – восстановление первоначального вида после прекращения действия силы;
- сократимость – способность сжиматься, обычно на 30-50% длины;
- сила – удержание определенного груза
Скелетные мышцы могут функционировать в динамическом режиме, когда происходит их активное сокращение и растяжение, а также в изометрическом режиме. Это статическое напряжение, не приводящее к изменению длины волокон.
Так работают мышцы, поддерживающие вертикальное положение тела и работающие на преодоление силы тяжести.
Особенность скелетных мышц также зависит от типа и строения волокон.
- Красные или медленные волокна содержат много митохондрий. Расположены глубоко, в основном это отводящие мышцы и разгибатели. Возбуждаются медленно, требуют внешней стимуляции. Скорость проведения нервного импульса – до 8 м/с. Активно используют кислород, окисляют углеводы и жиры, участвуют в теплообмене.
- Быстрые или белые мышечные волокна расположены поверхностно. Это сгибатели и приводящие. Способны работать при дефиците кислорода. Сокращаются быстро, скорость проведения импульса до 40 м/с. Но то, какие волокна участвуют в движении, зависит не от скорости, а от приложенного усилия.
Считается, что соотношение разных мышечных волокон определяется генетически. Этим можно объяснить природную склонность людей к определенным видам спорта. Но при правильном распределении нагрузки можно заставить мышцы приспособиться и выполнять любую работу.
Из чего состоит сустав
В составе подвижного сочленения всегда есть:
- суставные поверхности – разные по форме и размеру основания костей;
- хрящ – волокнистая ткань, которая покрывает поверхности костей;
- суставная капсула – покрывает сочленяющиеся косточки, оплетена сосудами и нервными окончаниями, поэтому при повреждении человек испытывает боль;
- суставная полость – закрытое пространство с синовиальной жидкостью, куда иногда попадают мениски;
- синовиальная жидкость – смазывает хрящевые поверхности, при ее дефиците развивается артроз колена или другого сустава;
- околосуставные ткани – мышцы и связки (фиксируют кости, обеспечивают им прочность и разную интенсивность движения).
Самый прочный сустав в человеческом организме – тазобедренный
Анатомия сустава
Плечелоктевое сочленение, как понятно из названия, соединяет плечевую и локтевую кости. Сустав является по форме блоковидным и комбинируется по движениям с плечелучевым. Соединение происходит с помощью отростка на плечевой кости в виде блока и подходящей к нему вырезки на лучевой. Он, благодаря своему строению, совершает работу только по фронтальной оси, обеспечивая возможность суставу сгибаться и разгибаться.
Связь плечевой и лучевой кости в плечелучевом соединении происходит посредством головки мыщелка и ямки головки соответственно. Хотя сустав имеет форму шара, он может двигаться вокруг фронтальной оси (сгибаться и разгибаться) и вертикальной (вращаться).
Проксимальное лучелоктевое сочленение образовано с помощью суставной окружности лучевой и вырезкой локтевой костей, по форме напоминает цилиндр. Его строение обусловливает то, что в нем реализуются только такие движения, как вращения внутрь и наружу.
Взаимосвязь трех элементов локтевого сустава обеспечивает необходимый объем движений.
Слабые места
Там, где капсула прикрепляется к лучевой кости её внутренняя поверхность образует углубление — мешковидную сумку, которая направлена вниз. Здесь суставная оболочка истончается. Она и является слабым местом локтевого сустава. Когда он воспаляется, в сумке скопляется гнойное отделяемое. Если она разорвется, деструктивный процесс может проникать в другие ткани, например, в жировую клетчатку предплечья.
Кроме связочного аппарата, сустав усиливается также мускулатурой. Но сзади и сверху капсулы, по бокам от отростка локтевой кости, она не укрепляется никакими мышцами. Эта область является вторым слабым местом.
Клиническая роль соединения
Локтевой сустав, наряду с плечевым, имеет очень важное значение в жизни человека. Благодаря ему возможно выполнение как бытовых, так и профессиональных действий
Если при заболевании или травме не проводить правильного лечения, то нарушение функций столь значимого анатомического образования приводит к большим трудностям, которые ухудшают качество жизни человека.
Заболевания локтя могут возникать в результате травматических и инфекционно-воспалительных изменений. К ним можно отнести:
- артриты – острое или хроническое воспаление;
- бурситы – воспаление слизистых сумок;
- эпикондилиты («теннисный локоть», «локоть гольфиста») – воспаление надмыщелка плечевой кости;
- ушибы, вывихи, растяжения связок, переломы.
Главный симптом заболеваний локтевого соединения – это боль. Наиболее часто с этим сталкиваются люди, которые ведут активный образ жизни, занимаются спортом и регулярными путешествиями. Также это частое явление среди людей, которые ввиду своей профессиональной деятельности вынуждены испытывать тяжелые физические нагрузки. Особенное строение и кровоснабжение повышает восприимчивость сустава к травмам
Поэтому очень важно, особенно упомянутым группам риска, профилактировать развитие заболевания и вовремя обращаться к врачу
Для оценки состояния сустава наиболее информативным исследованием является артроскопия. Она является безопасной операцией с минимальным повреждениями, при которой производят проколы и с помощью видеоаппаратуры осматривают сустав изнутри.
Типы суставных поверхностей
Суставные поверхности тоже бывают разными:
- цилиндрические – имеют форму цилиндра;
- блоковидные – выглядят как поперечно лежащий цилиндр;
- винтообразные – бороздка под углом и гребешок на сочлененных поверхностях образуют винтообразную линию;
- эллипсовидные – один конец кости выпуклый, второй вогнутый;
- мыщелковые – одна кость сочленения имеет округлый отросток, вторая напоминает впадину;
- седловидные – поверхности расположены одна на другой (кости движутся вдоль и поперек);
- шаровидные – поверхности выпуклая и вогнутая (круговые движения);
- чашеобразные – глубокая впадина на одной кости покрывает большую часть площади головки второй;
- плоские – из-за практически одинаковых размеров движения получаются ограниченными;
- тугие – сочленения костей разной формы и размера близко соединены и отличаются малой подвижностью.
Что такое сустав
Суставы могут выдерживать колоссальные нагрузки – до сотни килограммов. Они представляют собой подвижные сочленения. По структуре это хрящи, расположенные в специальной защитной капсуле с синовиальной жидкостью. Последняя – смягчает трение во время движений и препятствует истиранию хрящевых поверхностей.
Суставы, расположенные в подвижных местах скелета, называют диартрозами (истинными суставами). Толщина хряща в них может быть разной – в зависимости от интенсивности движений: от 0,2 до 6 мм. Диартрозы бывают простыми (состоят из двух суставных поверхностей) и сложными (из нескольких).
Мышечный аппарат
Совершение движений невозможно без такого важного составляющего элемента анатомии, как мышцы. Большая часть мускулатуры локтя находится на плечевой кости и предплечье, и поэтому начинаются далекого от самого соединения
Перечислим группы мышц, действующих на локтевой сустав:
- В сгибания участвуют бицепс плеча, плечевая мышца, плечелучевая, круглый пронатор.
- Разгибание совершают трицепс плеча и локтевая мышца.
- При вращении внутрь работают такие мышцы, как круглый и квадратный пронаторы, плечелучевая мышца.
- Вращение наружу осуществляют супинатор, бицепс плеча и плечелучевая мышца.
Они представлены группами, которые перемещают конечность в одном направлении. В анатомии их называют мышцы-агонисты. Та мускулатура, которая совершает работу в противоположных направлениях является мышцами-антагонистами. Эти группы обеспечивают координацию движений верхней конечности.
Именно сбалансированное расположение и строение мышц дает возможность человеку совершать целенаправленные действия и регулировать силу сокращения.
Мышцы-разгибатели плеча
Строение мышц руки
К этой группе относятся задние мышцы. Сюда можно отнести:
- Трехглавую мышцу плеча.
- Локтевую мышцу.
Трехглавая мышца человека относится к классу двусуставных, имеет 3 головки и крепится к задней части плеча. Выполняет эта ткань несколько функций:
- Приводит в действие плечевой аппарат.
- Стимулирует разгибание плечевого аппарата.
- Приводит в действие локтевой сустав.
На подсуставный отросток лопатки крепится длинная головка, а медиальная и латеральная — на заднюю часть кости плеча. Они располагаются по обе стороны лучевого нерва и окружают межмышечные перегородки. После этого головки сводятся в 1 сухожилии, которое оканчивается в предплечье и крепится на локтевом наросте. Трехглавая мышца способствует разгибанию локтевого элемента. При ее травмировании пациент не может согнуть или разогнуть локоть. В этом случае человек испытывает сильные болезненные ощущения в локте. Если у больного врожденная деформация (мышца короче или длиннее), то рука не будет до конца сгибаться, разгибаться или будет неестественно выгибаться наружу. При этом пациент не всегда испытывает болезненные ощущения. Такая деформация лечится хирургическим вмешательством.
Располагаются локтевые мышечные волокна между лучевым и локтевым наростами. С 1 стороны она прикреплена к фасции. Главная задача этой мышцы заключается в том, что она заставляет функционировать предплечье (разгибаться). Фасция играет немаловажную роль в корректном функционировании локтевого сустава. Она достаточно сильная и скрывает полностью все мышцы предплечья. Она выступает в роли сгибателя и укрепляет силы мышц. Тем самым фасция стимулирует сгибание и разгибание локтя.
В случае повреждения фасции пациент не сможет нормально выполнять манипуляции рукой и действия будут приносить ему болезненные ощущения.
Мышцы локтевого сустава
У локтевого сустава надежная защита благодаря мышечному каркасу, состоящему из многочисленной суммы мышц разгибателей и сгибателей. Вследствие их слаженной деятельности выполнятся верные и безошибочные движения локтем.
Связки локтевого сустава
Укрепление локтевого сустава выполняется благодаря нижеприведенным связкам:
— Локтевая коллатеральная. Связка пролегает от внутреннего надмыщелка плечевой кости, спускается книзу и прикрепляется к блоковидной вырезке локтя.
— Лучевая коллатеральная. Связка начинается от бокового надмыщелка плеча, спускается книзу, обходит 2-мя пучками головку лучевой кости и прикрепляется к лучевой вырезке локтевой кости.
— Кольцевая связка лучевой кости. Связка прикрепляется к переднему и заднему отделу лучевой вырезки локтевой кости, волокна которой окружают лучевую кость. Благодаря этому лучевая кость держится в необходимом положении около локтевой кости.
— Квадратная связка. Принимает участие в соединении лучевой вырезки локтя и шейки луча.
Суставы также различаются по функциональности и степени подвижности:
- Свободноподвижные суставы (диартрозы) – локти, колени, плечи, запястья. Именно они чаще остальных подвержены артрозу и артриту.
- Амфиартрозы – допускают небольшие движения костей. К этой категории относятся менее известные нам суставы – межпозвоночные диски, лобковый симфиз, клиноладьевидный сустав на ступне.
- Синартрозы – неподвижные соединения между костями, хрящами и костной тканью, например соединения зубов с черепом, швы черепа.
По структуре суставы бывают волокнистыми, хрящевыми и синовиальными. Волокнистые состоят из жестких волокон коллагена, например швы черепа. Хрящевые – это группы хрящей, которые связывают между собой кости, например диартрозы между ребрами и реберным хрящом, межпозвоночными дисками.
Синовиальные – заполнены синовиальной жидкостью, которая амортизирует нагрузку. При ее дефиците формируются предпосылки к артрозу тазобедренного сустава, коленного или другого с высокой подвижностью.
Из чего состоят суставы и какую функцию они выполняют? Коротко – в видео:
Предплечные разгибатели
Локтевой сустав включает в свой аппарат разгибатель запястья. Эти мышечные волокна находятся на фасции предплечья и опускаются вниз. Разгибатель запястья крепится к костной ткани и медиальному наросту, а после размещаются на пястной кости. Эти мышечные волокна хорошо заметны у пациентов с хорошей мускулатурой. Они полностью прилегают к костной ткани. В сравнении с локтевым аппаратом, разгибатель запястья обладает слабым моментом вращения. Главная задача мышечной ткани — разгибание кисти.
Длинный лучевой разгибатель запястья крепится к костной ткани плеча и спускается вниз под другими мышцами. Хорошо увидеть эти мышечные волокна можно довольно редко. Конец мышцы прикреплен к 2-пястной кости. Функция лучевого разгибателя — контролировать действия кисти. На работу локтевого аппарата разгибатель сильно не влияет. Но его отсутствие значительно затрудняет работу всей руки. Если разгибатель поврежден, то человек чувствует боль сначала локализованного характера, но потом она распространяется по всей руке.
Мышцы, отвечающие за разгибание локтя
Короткий лучевой разгибатель запястья находится дальше подобного длинного аппарата. Эта мышечная ткань крепится на плечевой костной ткани и продолжается до 3 пястной кости. Анатомия движений этого аппарата достаточно проста. Помимо того, что мышечная ткань разгибает кисть, она еще и регулирует степень ее отвода вбок. В случае повреждения этого разгибателя пациент не в состоянии поворачивать ладонь и совершать простые манипуляции рукой.
Разгибатель пальцев размещается на обратной стороне предплечья. Он помещается на фасции предплечья. С 1 стороны разгибатель становится сухожилием и спускается к пальцам человека. Сухожилие делится на 3 части. Каждая из них крепится к отдельной фаланге пальцев. Каждый отдельный разгибатель пальца является частью общего разгибательного аппарата.
Мышца-супинатор расположена в предплечье и окружена сопутствующими мышечными тканями. Они огибают все кости, которые входят в суставный аппарат и спускаются вниз к кисти. От функционирования данной мышечной ткани зависит то, насколько правильно будет выполняться поворот костей и суставов в руке человека. Данное волокно выполняет роль супинатора для предплечья. При нарушении его работы пациент не в состоянии совершать простые движения рукой.
Строение локтевого сустава человека
Локоть представляет собой шарнирный сустав, который образуется между дистальным концом плечевой трубчатой кости в верхней области кости и проксимальными концами предплечья. Как и все другие сочленения, в структурное строение локтя входит слой гладкой хрящевой ткани. Также имеется суставная капсула, которая окружает сочленение, обеспечивает прочность и гладкое скольжение.
Жидкость, образуемая синовиальной мембраной суставной капсулы, заполняет пустое пространство между костями и смазывает сустав, уменьшая трение и износ. А обширная сеть связок, окружающих суставную капсулу, помогает локтю поддерживать устойчивость и противостоять механическим нагрузкам. Также имеется кольцевая связка, она простирается от локтевой кости вокруг головки, удерживая кости нижней части руки вместе. Эти связки учитывают движение и растяжение локтя, оберегая его от вывихов и растяжений.