Соединение костей скелета. Классификация суставов

Как мы уже знаем, кости скелета выполняют функции опоры и движе­ния. Между собой они соединены при помощи различного вида соеди­нений.

У низших позвоночных кости со­единены посредством непрерывных соединений: между ними нет ни­какого перерыва, щели. Совершенствование двигательных функций пpивeлo к возникновению между костями щелей и полостей, в результате чего в процессе эволюции возник новый, более прогрессивный вид соединений костей – прерывный, позволяющий производить обширные, быстрые движения. Эти соединения получили название суставов. Все соединения костей скелета человека можно разделить на три группы: непрерывные, полусуставы, лимфизы) и прерывные (суставы).

Непрерывные соединения образо­ваны различными видами соедини­тельной ткани. В зависимости от ви­да ткани, образующей соединения, их подразделяют на соединительно-тканные, хрящевые и костные сое­динения.

Соединительнотканные, или фиброзные (по названию грубоволокнистой ткани), соеди­нения характеризуются наличием прослойки соединительной ткани между сочленяющимися костями. Эти соединения прочные, более или менее подвижные. К таким соедине­ниям относят швы между костями черепа (зубчатые, чешуйчатые, плос­кие), связки и межкостные пере­понки. Соединения корней зубов с зубными альвеолами верхней и ниж­ней челюстей также относятся к соединительнотканным, поскольку между корнем зуба и стенками альвеол имеется тонкая прослойка соедини­тельной ткани. К фиброзным соедине­ниям относят также межкостные пе­репонки, натянутые между костями предплечья и голени, служащие мес­том начала многих мышц. К фиброз­ным соединениям относят связки, ко­торые соединяют соседние кости, удерживают их друг возле друга, укрепляют суставы. Состоят они из пучков плотной волокнистой соеди­нительной ткани.

Хрящевые соединения – прочные, эластические, упругие, ма­лоподвижные. К ним относят меж­позвоночные диски, хрящевое сое­динение первого ребра с грудиной, хрящевые прослойки между частями молодых, еще не сросшихся частей одной кости. Эти последние хряще­вые соединения называют временны­ми хрящевыми соединениями, по­скольку они в определенном воз­расте (обычно в подростковом, юноше­ском) замещаются костной тканью.

Костными соединениями называют участки костной ткани, по­явившейся на месте предшествую­щего хряща (например, в месте сое­динения лобковой, подвздошной и се­далищной костей в единую тазовую кость).

Полусуставы, или симфизы, пред­ставляют собой соединения двух кос­тей при помощи хряща (хрящевой прослойки), в котором имеется щель – полость, содержащая не­большое количество жидкости. Пол­ного перерыва между двумя такими сочленяющимися костями еще нет. Полость только намечается. Приме­ром такого соединения может слу­жить лобковый симфиз – соедине­ние между двумя лобковыми костя­ми, замыкающими спереди костный таз.

Прерывные соединения, или сус­тавы, отличаются большой подвиж­ностью, разнообразием движений и сложностью строения. Каждый сус­тав имеет несколько обязательных элементов (рис. 17):

Рис. 17. Схема строения сустава: 1 – надкостница, 1 – кость, 3 – сустав­ная капсула, 4 – суставной хрящ, 5 – суставная полость

1) суставные поверхности сочленяющихся костей; 2) суставную капсулу, окружающую в виде муфты концы сочленяющихся костей; 3) суставную полость, огра­ниченную свободной поверхностью суставных хрящей и внутренней по­верхностью суставной капсулы;4) суставную (синовиальную) жид­кость, которая в небольшом коли­честве имеется в полости каждого сустава. Она увлажняет изнутри сус­тавную капсулу, а также участвует в питании суставного хряща.

Суставные поверхности костей покрыты суставным хрящом. Толщи­на его находится в прямой зависи­мости от нагрузки, испытываемой суставом. Чем больше нагрузка, тем толще хрящ.

Суставной хрящ обладает высо­кими пружинящими свойствами. Это объясняется тем, что его хряще­вые клетки и соединительнотканные волокна в глубине хряща ориен­тированы перпендикулярно по отно­шению к свободной поверхности хря­ща, навстречу силам давления, а в поверхностных слоях – вдоль по­верхности хряща, навстречу силам трения. Пружинящий суставной хрящ не только сглаживает толчки при движениях, ходьбе, беге, но и равномерно распределяет давление на суставные поверхности сочленяющихся костей.

Суставная капсула каждого сустава состоит из двух слоев. Наруж­ный слой – фиброзная мембрана. Он плотный, грубоволокнистый, доволь­но толстый. Прикрепляется наруж­ный слой к костям вблизи краев суставных поверхностей и переходит в надкостницу. Фиброзная мембрана закрепляется связками – толстыми жучками плотной волокнистой соеди­нительной ткани, которые прикрепля­ется своими концами к сочленяю­щимся костям. Связки не только укрепляют суставы, они направляют и ограничивают движения, препятст­вуя «переразгибанию» суставов. Внутренний тонкий слой суставной капсулы – синовиальная мембрана, выстилает изнутри фиброзную мембрану.

Со стороны суставной полости синовиальная мембрана покрыта плоскими эпителиальными клетками, вырабатывающими суставную жидкость (синовию). Синовиальная жидкость, поступающая в суставную полость из внутреннего слоя суставной капсулы, облегчает скольжение сус­тавных поверхностей. Эта жидкость смачивает трущиеся поверхности суставных хрящей, устраняя трение.

Рис. 18. Виды суставов: А – блоковидный, Б – эллипсоидный, В – седловидный, Г – шаровидный

Образуются суставы в эмбрио­нальный период развития человека. Между двумя формирующимися кос­тями разрыхляется эмбриональная соединительная ткань, на месте ко­торой позже образуется суставная полость. Окончательное формиро­вание всех элементов сустава закан­чивается в период полового созре­вания, в возрасте 13 – 16 лет.

Движения, занятия физкультурой и спортом сохраняют форму и под­вижность суставов. В то же время длительные и чрезмерные механичес­кие нагрузки или длительное обездвиживание вызывают изменения в структурах сустава, особенно в сус­тавном хряще. Суставной хрящ де­формируется, уменьшаются его под­вижность, механические, пружиня­щие свойства.

Суставы различают по их строе­нию, количеству сочленяющихся кос­тей и по форме суставных поверх­ностей. По числу костей суставы де­лят на простые и сложные.

Простые суставы образо­ваны двумя костями (например, пле­чевой, тазобедренный суставы), сложные – тремя и более костями (например, локтевой, коленный сус­тавы). Выделяют также комплекс­ные комбинированные сус­тавы.

У комплексных суставов (на­пример, у грудино-ключичного и ко­ленного суставов) между сочленяю­щимися костями имеется хрящевой диск или мениски (хрящевые плас­тинки различной формы и толщины), которые разделяют полость сустава на две части. Диски или мениски сглаживают, выравнивают несоот­ветствия суставных поверхностей сочленяющихся костей.

Комбинированный сустав представляет собой два анатомически изолированных сустава, действую­щих вместе (например, правый и ле­вый височно-нижнечелюстные суста­вы).

По форме суставных поверхнос­тей и числу осей вращения разли­чают суставы цилиндрические, эл­липсоидные и шаровидные (рис. 18).

Форма сустава определяет количест­во осей вращения. У сустава цилиндрической формы имеется только одна ось вращения. Это од­ноосные суставы, например верхний и нижний лучелоктевые суставы. Суставы эллипсоидной формы имеют две оси вращения, это двуосные суставы (например, лучезапястный сустав).У шаровидных суставов три оси вращения. Это трехосные, или многоосные, суставы (например, плечевой сустав). У су­ставов шаровидной формы движения могут выполняться вокруг множества осей. К шаровидным суставам отно­сят также плоские суставы, сустав­ную поверхность которых можно рас­сматривать как малую часть поверх­ности большого шара.

Подвижность в суставах, размах и направление движений зависят от строения сочленяющих поверхностей (размера, формы, кривизны сустав­ных поверхностей). Движения в сус­тавах совершаются вокруг различ­ных осей: поперечной (фронталь­ной), переднезадней (сагиттальной), продольной (вдоль сочленяющих­ся костей). Вокруг фронтальной оси выполняется сгибание, разгиба­ние; вокруг сагиттальной оси – от­ведение (от туловища) – приведе­ние (к туловищу), вокруг продоль­ной оси – вращение. Размах, вели­чина движений в суставах зависят от разности угловых величин сустав­ных поверхностей, которые выража­ются в градусах. На размах дви­жений в суставах влияют натяже­ние суставной капсулы, количество и расположение связок, мышцы, дей­ствующие на суставы. Они могут тор­мозить или ограничивать движения в суставах.

1. Дайте анатомическую и функциональную характеристики непрерыв­ным соединениям костей и суставам.