Артросиндесмология (от греч. «arthron» – сустав, «syndesmos» – связка и «logos» – наука). – учение о соединениях костей.
Соединения между костями делят на три типа, отличающиеся по степени связанности между элементами (непрерывные и прерывные) и по степени подвижности (неподвижные, малоподвижные, полуподвижные, подвижные).
I. Непрерывные соединения – синартрозы (synarthroses). Такие соединения, когда между костями нет щели, и они соединяются посредством какой-либо ткани, занимающей полностью промежутки между обнаженными поверхностями костей или их частями. В основном это малоподвижные соединения.
II. Прерывные соединения – диартрозы (diarthroses), или суставы (articulatio). Это такие соединения, когда между соединяющимися костями имеется щелевидная суставная полость. В большинстве своем это довольно подвижные соединения.
III. Полусуставы, или симфизы (symphysis) – когда между соединяющимися костями располагается прослойка из соединительной или хрящевой ткани, в которой имеется небольшая щель.
Непрерывные соединения:
1. Синдесмозы, syndesmoses – соединения посредством соединительной ткани;
2. Синхондрозы, synchondroses – соединения посредством хрящевой ткани;
3. Синостозы, synostoses – соединения посредством костной ткани;
4. Синсаркозы, synsarcoses – соединения посредством мышечной ткани.
Примеры синдесмозов – связки (укрепляют суставы), межкостные перепонки (между костями предплечья, голени), вколачивания (корни зубов соединяются с альвеолами челюстей посредством периодонта), швы (между костями черепа)
Синхондрозы могут быть представлены гиалиновой или волокнистой хрящевой тканью. По длительности существования бывают временными и постоянными.
Временные синхондрозы существуют только в определенном возрасте, а затем заменяются костной тканью – синостозами, например, синхондрозы между эпифизом и диафизом трубчатых костей, между клиновидной и затылочной костями.
Постоянные синхондрозы существуют в течение всей жизни человека, например, между пирамидой височной кости и клиновидной костью, между хрящевой и костной частью ребра.
В результате постепенного замещения хряща костной тканью на месте временного синхондроза возникает синостоз. Хрящ между лобковой, седалищной и подвздошной костями тазового пояса ребенка постепенно замещается костной тканью у взрослого человека.
Синсаркозы – это такие соединения костей, когда между соединяющимися костями располагается мышечная ткань, например, соединения лопатки с ребрами и позвонками, подъязычной кости с нижней челюстью, грудиной и лопаткой
Все виды непрерывных соединений (исключение – синостозы), имеют ту или иную степень подвижности, которая зависит от толщины прослойки соединяющей их ткани. Чем больше прослойка ткани, тем более подвижны синартрозы. Филогенетически непрерывные соединения являются более древними с ограниченным размахом движений.
Прерывные соединения, подвижные (диартрозы) – суставы. Не смотря на большое разнообразие суставные соединения костей имеют одинаковый план строения. В любом суставе есть пять основных или главных элементов и несколько вспомогательных элементов, число которых зависит от функций сустава.
К основным элементам сустава относятся: суставные поверхности, суставные хрящи, суставная капсула, суставная полость и синовиальная жидкость.
Рис. 3. Схема строения сустава:
1. суставные поверхности,
2. суставные хрящи,
3. суставная капсула,
4. суставная полость,
5. синовиальная жидкость.
К вспомогательным элементам сустава относятся образования, которые имеются лишь у некоторых суставов. Выделяют четыре вида вспомогательных элементов сустава:
1. Образования синовиальной мембраны: синовиальные сумки, синовиальные складки, жировые складки.Все три указанных вспомогательных элемента имеются в коленном суставе.
- Образования хрящевой ткани: суставная губа, (например, в плечевом и тазобедренном суставах); суставные диски (например, в височно-нижнечелюстном и грудино-ключичном суставах); суставные мениски (например, в коленном суставе).
Суставные диски и мениски, кроме увеличения конгруэнтности суставных поверхностей, обеспечивают амортизацию при движениях, а также увеличивают амплитуду движений.
- Образования костной ткани: сесамовидные кости. Эти кости изменяют угол тяги сухожилий мышц, что способствует развитию максимальной силы мышц при их минимальном усилии, например, надколенник в коленном суставе.
- Образования соединительной ткани: многочисленные связки. По месту расположения, например, в коленном суставе, их подразделяют на три вида: капсульные (располагаются в толще фиброзной оболочки сустава); внекапсульные (находятся снаружи суставной капсулы и с ней не срастаются; внутрикапсульные (располагаются в полости сустава и покрыты синовиальной оболочкой).
По выполняемой связками функции они также делятся на три вида: направляющие, укрепляющие, тормозящие.
Полупрерывные соединения полусуставы – симфизы, гемиартрозы.
К симфизам относятся переходные соединения от непрерывных к прерывным. У этих соединений нет суставной капсулы, а в хряще, расположенном между соединяющимися костями, имеется щелевидная полость с небольшим количеством жидкости, но она не выстлана синовиальной оболочкой, например, симфизы межпозвоночные (между телами позвонков в шейном и поясничном отделе), лобковый (между лобковыми костями). В симфизах возможны небольшие смещения соединяющихся костей.
Биомеханика суставов
Величина подвижности в суставах зависит от особенностей их строения. Степень подвижности определяется формой суставных поверхностей, зависит от их конгруэнтности. Чем больше соответствия между суставными поверхностями, тем меньше подвижность сустава. Например, плоский сустав является многоосным, но амплитуда движения в нем очень мала, т.к. высока степень соответствия поверхностей.
Каждое свободное тело имеет 6 степеней свободы. Три перемещения поступательного характера относительно осей X, Y, Z и три вращательных вокруг координатных осей.
Если тело закреплено в одной точке, его движения ограничены только вращением около трех осей, т.е. тело имеет 3 степени свободы.
Если тело закреплено в двух точках, то оно имеет одну степень свободы. И если тело закреплено в трех точках, то степень его свободы равна нулю.
Все звенья скелета связаны между собой таким образом, что максимальное количество степеней свободы, которым может обладать одно звено, по отношению к другому, смежному равно трем. Это относится к наиболее подвижным – шаровидным суставам. В них возможно движение (вращение) около трех взаимно перпендикулярных осей. Т.е. они обладают тремя степенями свободы и тремя степенями связанности. Общее количество осей, вокруг которых возможны вращения бесконечно.
Меньше подвижности в суставах с двумя степенями свободы и четырьмя степенями связанности – эллипсоидной и седловидной формы. В них можно провести 2 взаимно перпендикулярные оси вращения. Звенья в суставах с одной осью вращения (блоковидные и цилиндрические) имеют одну степень свободы и 5 степеней связанности.
Из всего многообразия движений вращательного характера рассматриваются только движения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей вращения:
- фронтальной (поперечной) – сгибание и разгибание в сагиттальной плоскости;
- сагиттальной (переднезадней) – приведение и отведение во фронтальной плоскости;
- вертикальной (продольной) – вращение (супинация – вращение наружу, пронация – внутрь).
Форма суставных поверхностей обуславливает количество осей вращения. В зависимости от этого суставы делятся на одноосные, двухосные, многоосные.
Форму суставной поверхности сравнивают с отрезком тела вращения. При этом каждая форма имеет определенное число осей движения.
Цилиндрические (лучелоктевые) и блоковидные (межфаланговые) суставы – одноосные. Винтообразный плечелоктевой сустав, частный случай блоковидного сустава, также – одноосный.
Двухосными являются – эллипсовидные (лучезапястный), мыщелковые (коленный, атлантозатылочный), седловидные (запястно-пястный сустав большого пальца кисти).
Многоосными являются – плоские (межзапястные), шаровидные (плечевой) и частный случай шаровидного – чашеобразный – тазобедренный сустав.
