Экстренная медицина

Опорно-двигательный аппарат человека пред­ставляет собой довольно сложное строение, где наличие рычагов (костей), шарниров (суставов) и эластических тяг (мышц) с их тонкой регулиров­кой дает возможность с большой точностью осу­ществлять самые разнообразные виды движений, что позволяет с учетом основных законов механики прибегнуть к сравнению его со своеобразной маши­ной.

Распознавание и правильная трактовка анато­мических и функциональных нарушений в опорно-двигательном аппарате немыслимы без достаточных познаний в области биомеханики, основные поло­жения и законы которой базируются на анализе анатомических форм суставных концов костей, вза­имного их расположения, а также на анализе числа осей вращения и степеней свободы движения в том или ином суставе. Зная форму сустава и физиоло­гические оси вращения в нем, не сложно определить амплитуду этих движений, зная физиологическую ось конечности, сравнительно легко выявить ту или иную патологическую установку в нем, нарушение суставной оси и взаимного расположения суставных концов костей.

Физиологическая ось нижней конечности спереди проходит через передне-верхнюю ость подвздошной кости, середину надколенника в 1-й межпальцевой промежуток (рис. 1). Боковая ось нижней конечнос­ти идет отвесно от верхушки большого вертела через наружный мыщелок бедра к центру наружной ло­дыжки. Любые отклонения хотя бы одной из 3 точек свидетельствуют о нарушении нормальной оси ко­нечности. При вывихе бедра меняется высота стоя­ния большого вертела, что определяется специаль­ной линией Розера—Нелатона, которая в норме соединяет переднюю верхнюю ость подвздошной кости с седалищным бугром, проходя через верши­ну большого вертела (рис. 2).

 1. Физиологическая ось нижней конечности спереди (1) и сбоку (2)

2. Линия Розера—Нелатона

Физиологическая ось верхней конечности прохо­дит от середины плечевого сустава до середины локтевого и в положении супинации кисти дости­гает безымянного, а в положении пронации — ука­зательного пальца (рис. 3).

3. Физиологическая ось верхней конечности в положении супинации (1) и пронации (2) предплечья

Форма суставных поверхностей обусловливается функцией сустава. В каждом суставе сочленовная поверхность одной кости представляет как бы от­печаток другой. Если суставная поверхность голов­ки более или менее точно соот­ветствует форме суставной ямки, их называют конгруэнтными. Наиболее конгруэнт­ными являются поверхности округлых тел, где одна поверхность представлена в виде отрезка шара, а другая — соответствующим углублением. Однако форма суставной поверхности почти никогда не бывает тождественной с формой геометрического тела, она только в большей или меньшей мере сход­на с ним, поэтому полного соответствия между по­верхностями нет ни в одном суставе. Обычно выпук­лая поверхность головки всегда обширнее,- чем принадлежащая ей впадина. В остальных случаях суставные поверхности обозначают как инконгруэнтные.

При простых суставах (articulare simplex) су­ставные поверхности образованы одной костью (плечевой), при сложных (articulare composita) — двумя и более (локтевой).

Большинство суставов являются свободно-подвижными. Суставы с туго натянутой суставной сумкой и крепким ограничивающим под­вижность связочным аппаратом (плоские суставы между костями плюсны и предплюсны, пястья и за­пястья) являются тугоподвижными. Им свойственны ничтожные ротационные и легкие скользящие движения.

По числу осей вращения различают:

Число и положение осей определяют характер движений в том или ином суставе.

Шаровидные суставы, как много­осные, имеют наибольшую подвижность (рис. 4). Суставные поверхности в них обычно рассматрива­ют как поверхности тел, возникающих при поворотах прямой или кривой линии (образующей) вокруг расположенной в той же плоскости оси вращения. В шаровидных суставах образующая представлена половиной окружности круга, ось вращения — диа­метром этого круга, а тело вращения — шаром. Шаровидная поверхность обеспечивает вращение образующей вокруг любого из диаметров данного круга. Три главные взаимно перпендикулярные оси вращения, расположенные сагиттально, фронтально и вертикально, перекрещиваются друг с другом в центральной части головки. Так как таких линий можно проводить до бесконечности, то и число осей вращения в шаровидном суставе бесконечно, поче­му он и называется многоосным. Шаровидный су­став наиболее свободный. Капсула в нем очень обширна, не напряжена, добавочные связки отсут­ствуют, поэтому в нем возможны движения во всех направлениях: сгибание, разгибание, отведение, приведение, ротационные, а также сложные круговые.

4. Многоосные суставы: 1 — шаровидный  (плечевой), 2 — ореховидный  (тазобедренный), 3 — плоские суставы стопы,4 — геометрическая фигура и ее оси вращения

Типичным шаровидным суставом является пле­чевой. В нем суставная головка плеча представлена отрезком шара, однако суставная впадина имеет значительно меньшие размеры, поэтому головка в нее погружается только на треть своей окруж­ности.

Тазобедренный сустав представляет собой осо­бую разновидность шаровидного. В нем сохраняют­ся те же оси вращения, а также разнообразные, хотя и в значительной степени ограниченные дви­жения, но глубокая суставная впадина, дополнен­ная хрящевой губой, охваты­вает головку больше чем на половину ее окружнос­ти, то есть головка и впадина представлены больше чем полусферой, поэтому тазобедренный сустав по­лучил название ореховидного. Среди многоосных следует выделить плоские суставы, суставные поверхности которых представлены отрезком шара, но с очень большим радиусом. Для них характерно, с одной стороны, малая кривизна и такое же малое соответствие размеров суставных поверхностей, которые нередко имеют косое направление, а с другой стороны, проч­ность суставных сумок и связочного аппарата, вследствие чего эти суставы представляют собой малоподвижные соединения. Движения в них прак­тически сводятся лишь к незначительному скольжению поверхности одной кости по отношению к дру­гой. Подобные суставы расположены между костя­ми пястья и запястья, а также плюсными и предплюсными.

К числу двухосных суставов относят эллипсоид­ный и седловидный, рис. 5. В эллипсоидных суставах, или, как их еще именуют, яйцевидных, капсула сустава свободна, выпуклая суставная поверхность несколько вытянута, по дли­не и по форме приближается к отрезку эллипсоида, а суставная впадина в большей или меньшей сте­пени соответствует ей. Подобная форма сустава имеет 2 перпендикулярные друг другу оси вращения и обеспечивает 2 степени свободы движения — сги­бание и разгибание, отведение и приведение. Эллип­соидным суставом является лучезапястныq

5. Двухосные суставы: 1 — эллипсоидный   (лучезапястный) и оси его вращения, 2 — седловидный (основание  I   пястной  кости и большая многогранная)   и оси его вращения

Седловидный сустав по характеру движения и свойствам капсулы почти идентичен с эллипсоид­ным, но отличается по форме суставных поверхно­стей. В нем каждая из сочленяющихся костей почти одинаковы и имеют вид седла. В продольном на­правлении они вогнуты, в поперечном — выпуклы. Суставные поверхности в большей или меньшей степени соответствуют друг другу и одновременно та и другая представляют и головку, и впадину. Су­став между большой многогранной костью запястья и основанием I пястной кости, обеспечивающий противопоставления и обратные движе­ния большого пальца, а также его отве­дение и приведение, является типичным седловидным суставом. В эллипсоидном суставе суставная поверхность представлена половиной эллипса, ось вращения — длинной осью эллипса, а тело враще­ния— эллипсоидом, в седловидном — ось враще­ния расположена с выпуклой стороны дугообразной образующей. Следовательно, эллипсоидная и седловидная поверхности обеспечивают вращение во­круг 2 взаимно перпендикулярных линий.

Одноосные суставы имеют одну степень свободы движения. Если суставной конец одной кости напо­минает отрезок цилиндра и помещен в соответству­ющую ему вогнутую суставную впадину другой, та­кие суставы называют цилиндрическими ( рис. 6). Для них характерны незначительные скольжения цилиндрической поверхности вдоль суставной поверхности и вращения вокруг единст­венной оси, направленной почти параллельно длиннику кости. К числу таких суставов можно отнести проксимальный и дистальный луче-локтевые суста­вы, где ось вращения проходит по длине предпле­чья, через головки луча и локтевой кости. По характеру движений такие суставы получили на­звание вращательных. Если на цилин­дрической суставной поверхности головки имеется бороздка, а на соответствующей ей вогнутой — гре­бень, который при движениях скользит по направ­ляющей поверхности бороздки блока, такие суставы называют блоковидными. К ним мож­но отнести голеностопный сустав, а также межфаланговые сочленения стопы и кисти. В них воз­можны сгибательно -разгибательные движения и со­вершенно исключаются боковые. Если в блоковидном суставе направляющий гребень расположен не под прямым углом к горизонтальной плоскости су­ставной поверхности, а несколько косо и такое же направление имеет и бороздка, то образуется отре­зок поверхности с винтовым ходом. Такие суставы, представляя собой разновидность блоковидных, по­лучили название винтовых, так как в них движения совершаются несколько косо, по винтовой поверхности. Для них также характерны сгибательно-разгибательные движения и практи­чески исключаются боковые. Типичным представи­телем винтового сустава является локтевой, где блок плечевой соединяется с блоковой вырезкой локтевой кости. Следовательно, цилиндрическая поверхность обеспечивает вращение образующей вокруг одной оси. По форме суставные поверхности не всегда тождественны с геометрическими фигура­ми, они только в большей или меньшей степени сходны с ними, а некоторые из них могут быть составлены из отрезков каких-либо 2 фигур, то есть некоторые суставы являются смешанными и пред­ставляют собой комбинацию различных поверхнос­тей. Так, например, передняя суставная поверхность дистального конца бедра представлена блоком и в разогнутом положении коленного сустава имеет характер блоковидного, а задняя поверхность мы­щелков бедра, составленная из отрезков шара, в положении сгибания приобретает характер шаро­видного. Аналогичную комбинацию дает и локтевой сустав. Суставная поверхность плеча, сочленяющая­ся с лучевой костью, имеет характер шаровидного, а суставная поверхность, входящая в сочленение с локтевой,— винтового, который является разно­видностью блоковидного сустава.

6. Одноосные суставы: 1 - цилиндрический вращательный (дистальный   и   проксимальный) (плечелоктевые)  и оси его вращения, 2 — блоковидный (межфаланговый) и оси его вращения, 3 — винтовой (локтевой) и оси его вращения

В образовании коленного сустава, для которого, кроме сгибательно– разгибательных движений, свойственны и незначительные ротационные, малобер­цовая кость участия не принимает, хотя она с большеберцовой представляет механически единое це­лое. В образовании локтевого сустава, наоборот, принимают участие обе кости предплечья, к тому же лучевая кость свободно вращается, увлекая за собой всю кисть.

Различная форма суставных поверхностей, не­одинаковая степень их соответствия между собой является важной анатомо-функциональной особен­ностью, которая определяет не только частоту трав­матических вывихов в отдельных суставах, но и различные виды их, то есть для понимания механогенеза вывихов эта особенность имеет принципи­альное значение. С учетом этой особенности вывих в плечевом суставе, где большая, шаровидная по форме головка плеча расположена поверхностно (фактически только прилежит к мелкой суставной ямке лопатки), может произойти значительно лег­че, чем в тазобедренном, где головка бедра, наобо­рот, глубоко входит в полость вертлужной впадины и по своей форме и величине полностью ей соответ­ствует. Являясь шаровидными, оба сустава отно­сятся к многоосным. Им присущи все 3 степени свободы движений, но в первом суставе имеется явное анатомическое несоответствие между сустав­ными поверхностями, во втором это соответствие почти полное, что делает сустав более устойчивым к различным механическим воздействиям.

Суставные поверхности, как правило, покрыты гиалиновым хрящом, толщина которого различна и в некоторых суставах достигает 0,5 см. Он прочно связан с костью, гладкий и блестящий, способный к различным деформациям. В грудино-ключичном сочленении он соединительнотканный. Суставной хрящ придает суставу большую конгруэнтность, а в силу своей эластичности и сжимаемости смягча­ет толчки и сотрясения. Суставная капсула, начинаясь у края суставной поверх­ности сочленяющихся костей или несколько отступая от него, замыкает полость сустава. Толщина ее различна даже в одном и том же суставе. В более подвижных суставах она тонкая, свободная и обра­зует складки, в малоподвижных — толстая и натя­нута сравнительно туго. Наружный слой ее более толстый, образован плотной волокнистой соединительной тканью, которая в некоторых местах резко истончается, а в других, наоборот, имеет утолще­ния, образованные связками, являющимися частью капсулы. Фиброзные волокна нередко ориентирова­ны в направлениях, определенных движениями в данном суставе. Внутренний, синовиальный слой более тонкий, гладкий и нежный. Он плотно сращен с наружным фиброзным слоем, а изнутри покрыва­ет только те участки кости, которые лишены хряще­вого покрова. В синовиальной оболочке залегает богатая сеть капилляров, она всегда увлажнена своим собственным продуктом — синовиальной жидкостью, которая, смазывая суставные поверх­ности, делает их скользкими, уменьшая трение между ними при движениях в суставах. Наличие жидкости в полоски сустава обеспечивает и более выраженную конгруэнтность суставных поверхнос­тей, а также увеличивает их сцепление.

Анатомическая форма суставной капсулы, свой­ственная тому или иному суставу, неодинаковая ее толщина даже в одном суставе и разное отношение к ней подкрепляющего сухожильно-связочного аппарата является не менее важной особенностью, которая в значительной степени раскрывает суще­ствующие закономерности вывихов. По своему объему полость плечевого сустава является самой большой. Она увеличена за счет свободной, тонкой и ровной суставной капсулы, которая при опущен­ной руке в нижнем отделе собирается в складки. Капсула сустава почти лишена подкрепляющих связок, а в передне-нижнем отделе даже сухожиль­ных растяжений. Такой же по своей анатомической форме тазобедренный сустав, наоборот, снабжен толстой, весьма прочной, веерообразно идущей от вертельной области к вертлужной впадине сустав­ной капсулой, которая в свою очередь подкреплена чрезвычайно прочным связочным аппаратом. Вин­тообразное направление капсулы и связок, как бы ввинчивая головку бедра в полость сустава, созда­ет последнему достаточно хорошую и прочную устойчивость. Растяжение, а затем и разрыв слабой капсулы плечевого сустава как неотъемлемого ком­понента травматического вывиха может произойти значительно легче, чем прочной капсулы тазобед­ренного сустава.

Предельная функциональная возможность объе­ма движений в том или ином суставе, входящая в конфликт с повышенными жизненными запросами, которые ставят сегмент или конечность в целом в вынужденное положение, являются не менее важ­ной особенностью, которая дополняет существую­щие закономерности возникновения травматических вывихов. Эти закономерности свидетельствуют о том, что чем выше функциональные запросы к то­му или иному суставу, тем чаще возникают условия для вывиха. Плечевой сустав, как и тазобедренный, почти одинаково обладает высокими функциональ­ными возможностями, но к первому чаще предъяв­ляются более высокие жизненные запросы, нередко выходящие за пределы возможности движений. Не­обходимость в реализации высоких возможностей тазобедренного сустава в повседневной жизни воз­никает сравнительно редко, за исключением отдель­ных профессий. И, наоборот, запросы к локтевому суставу предъявляются значительно выше, чем к тазобедренному, однако его функциональные воз­можности заметно уступают последнему. Эти осо­бенности позволяют уяснить, почему травматиче­ские вывихи плеча возникают значительно чаще, чем вывихи бедра, а последние уступают место вывихам предплечья.

Атлас травматических вывихов. М.И. Синило, 1979

Продолжение статьи  "Анатомо-функциональные особенности суставов и их клиническое значение" смотрите здесь.