Биомеханика коленного сустава

В коленном суставе происходит сгибание (flexio) и разгибание (extensio) голени, а также наружная и внутренняя ротация голени относительно бедра. Основными сгибателями являются мышцы (рис. 6), ограничивающие с боков подколенную ямку (полуперепончатая и полусухожильная с медиальной стороны и двуглавая с латеральной они действуют наиболее эффективно, когда тазобедренный сустав согнут. Дополнительными сгибателями являются грациозная, портняжная и медиальная часть икроножной (с внутренней стороны), а также подколенная и латеральная часть икроножной (с наружной стороны). Когда колено находится в согнутом состоянии («разблокировано») большеберцовая кость может совершать ротационные движения на бедренной кости, 40 градусов наружу и 30 градусов внутрь: латеральная группа мышц подколенной ямки и мышца, напрягающая широкую фасцию бедра, вращают голень наружу, а медиальная группа и подколенная мышца - внутрь.

Медиальная, латеральная и промежуточная широкие мышцы начинаются на бедренной кости (рис.7) и представляют собой мощный разгибательный аппарат, который стабилизирует колено, особенно при нагрузке. Медиальная широкая мышца располагается наиболее дистально и максимально сокращается на последних 10 градусах разгибания, принимая участие в блокировании медиальной ротации бедра на большеберцовой кости. Прямая мышца бедра (четвертый компонент квадрицепса) берет свое начало на передней верхней ости подвздошной кости и, таким образом, действует на два сустава (тазобедренный и коленный). При прямом положении нижней конечности голень является прямым продолжением бедра, образуя с ним угол около 180°. Ligg. collateralia очень сильно натянуты, что не дает возможности делать движения в сторону. Почти до последнего предела натянуты и крестообразные связки и задняя поверхность суставной сумки. Из этого исходного положения возможно активное сгибание до 130°, после чего можно получить пассивное сгибание до 150-160° (путем наружного нажима на голень или бедро). При последней степени сгибания обе крестообразные связки закручиваются и удлиняются ad maximum, а надколенник смещается книзу от facies patellari по суставным плоскостям condyli femoris. При этом положении контуры колена закруглены. Наибольшую степень ротации голени возможно получить при сгибании под углом около 70°. Внутреннее вращение возможно только около 10°, ему препятствует закручивание крестообразных связок, а наружное около 40°, т.к. ему препятствует lig. collaterale tibiale.