БИОМЕХАНИКА СУСТАВОВ и их классификация по функции

В суставах, в зависимости от строения (формы, изогнутости, размеров) сочленяющихся поверхностей, движения могут осуществляться вокруг трех осей вращения:

- фронтальной (ось, соответствующая фронтальной плоскости, разделяющей тело на переднюю и заднюю поверхности);

- сагиттальной (ось, соответствующая сагиттальной плоскости, разделяющей тело на правую и левую половину);

- вертикальной или своей собственной оси.

Движение в суставах вокруг осей вращения определяются геометрической формой суставной поверхности. Например, цилиндр и блок вращаются только вокруг одной оси; эллипс, овал, – вокруг двух осей; шар или плоская поверхность – вокруг трех.

Таблица 4.2

Оси вращения, количество и виды возможных движений

Количество и возможные виды движений вокруг существующих осей вращения представлены в табл. 4.2. Так, вокруг фронтальной оси выполняется 2 вида движений – сгибание (flexio) и разгибание (extensio). Вокруг сагиттальной оси осуществляются также два вида движений – приведение (adductio) и отведение (abductio). Вокруг вертикальной оси еще одно движение – вращение (rotatio), но у него могут быть подвиды: вращение внутрь (пронация, pronatio) и наружу (супинация, supinatio). При переходе с одной оси на другую возникает еще одно движение – круговое или коническое (circumductio).

Следует отметить, что суставная поверхность одной из сочленяющихся костей, имеющая форму головки, может быть представлена в виде шара, эллипса, седла, цилиндра или блока. Суставная поверхность может быть образована несколькими костями, придающими ей в совокупности определенную форму, например, суставная поверхность, сформированная костями проксимального ряда запястья (рис. 4.6)

Одноосные суставы

Это суставы с одной осью движения. Такими осями является фронтальная либо вертикальная. Если ось фронтальная, то в этих суставах совершаются движения в виде сгибания и разгибания. Если же ось вертикальная, то возможно только одно движение – вращение.

Цилиндрический (вращательный) сустав, art. cylindrica (art. trochoidea), является представителем одноосных суставов. Цилиндрические суставы осуществляют движение вокруг вертикальной оси, т.е. совершают вращение (табл. 4.3). Примером таких суставов являются срединный атланто-осевой, а также проксимальный и дистальный луче-локтевые суставы.

Блоковидный сустав, art. ginglymus, на его суставной поверхности цилиндрической формы имеется костный гребешок, а на соответствующей суставной впадине – направляющая бороздка. За счет гребешка и выемки невозможны смещения суставных поверхностей в стороны. Работают блоковидные суставы всегда вокруг фронтальной оси (табл. 4.3). Примером их являются межфаланговые суставы.

Разновидностью блоковидного сустава является винтообразный, или улитковый, art. cochlearis. Примером улиткового сустава служит плече-локтевой сустав, работающий также вокруг фронтальной оси.

Рис. 4.6. Различные виды суставов (схема).

1 – эллипсоидный; 2 – седловидный; 3 – шаровидный; 4 – блоковидный.

Двуосные суставы

Это суставы, работающие вокруг двух осей вращения – фронтальной и сагиттальной. Такие суставы реализуют 5 видов движения: сгибание, разгибание, приведение, отведение и круговое движение. По форме суставных поверхностей эти суставы являются эллипсоидными, седловидными и мыщелковыми.

Эллипсоидный сустав, art. ellipsoidea. Его суставные поверхности по форме представляют отрезки эллипса в виде головки и соответствующей ей ямки. Движения в суставе возможны вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. Пример – лучезапястный сустав и атлантозатылочные суставы (имеет две оси – фронтальную и сагиттальную). Вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, а вокруг сагиттальной – приведение и отведение (табл. 4.3).

Седловидный сустав, art. sellaris. Образован взаимозахватывающими суставными поверхностями седловидной формы. Движения в этом суставе аналогичны движениям в эллипсоидном суставе (табл. 4.3). Пример: запястно-пястный сустав 1-го пальца, art. carpometacapea pollicis.

Мыщелковый сустав, art. bicondylaris. Переходная форма между одноосными и двуосными суставами (от блоковидного к эллипсоидному суставу). В мыщелковом суставе возможны движения вокруг двух осей. Пример – коленный сустав (вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание, вокруг продольной – вращение) (табл. 4.3).

Многоосные суставы

Это суставы, движения в которых осуществляются вокруг всех трех осей вращения. Многоосному суставу соответствует шаровидная или плоская суставные поверхности.

Шаровидный сустав, art. spheroidea. Выпуклая суставная поверхность (головка) имеет шаровидную форму, а вогнутая – форму соответствующей ей впадины. Суставная впадина имеет меньшие размеры, чем головка, поэтому движения в таком суставе могут совершаться свободно и вокруг множества осей (многоосный сустав). В суставах шаровидной формы возможны 6 видов движения: сгибание и разгибание (вокруг фронтальной оси), приведение и отведение (вокруг сагиттальной оси), вращение (вокруг вертикальной оси), при переходе с одной оси на другую возникает еще одно движение – круговое или коническое (табл. 4.3). Вследствие большой разницы в размерах сочленяющихся поверхностей шаровидный сустав является самым подвижным из всех суставов. Пример – плечевой сустав.

Разновидностью шаровидного сустава является чашеобразный, art. cotylica, или ореховидный, art. enarthrosis, например, тазобедренный. Для него характерна глубокая суставная ямка, прочная капсула, укрепленная связками, объем движений в нем меньше.

Плоский сустав, art. plana. Суставные поверхности его мало изогнуты и напоминают отрезки (участки) поверхности шара большого диаметра. Движения в суставах с такой поверхностью резко ограничены или вообще отсутствуют. Например, в крестцово-подвздошном суставе. В связи с этим данные суставы называют малоподвижными, art. amphiarthrosis.

Тугие суставы – амфиартрозы.Под этим названием выделяется группа сочленений с различной формой суставных поверхностей, чаще – плоской, но сходных по другим признакам: они имеют короткую, туго натянутую суставную капсулу и очень крепкий, нерастягивающийся вспомогательный аппарат, в частности короткие укрепляющие связки (пример – крестцово-подвздошный сустав). Вследствие этого суставные поверхности тесно соприкасаются друг с другом, что резко ограничивает движения. Такие малоподвижные сочленения и называют тугими суставами – амфиартрозами (BNA). Тугие суставы смягчают толчки и сотрясения между костями. Движения в тугих суставах имеют скользящий характер и объем их крайне незначителен.

Таблица 4.3