Коленный сустав (art. genus): анатомия, топография

Коленный сустав является наиболее крупным в нашем организме. Сустав состоит из:

• соединения бедренной и большеберцовой кости, которая несет на себе основную нагрузку веса тела (связанную с перемещением тела в пространстве), и

• соединения надколенника с бедренной костыо, которое препятствует смещению продольных осей бедренной и большеберцовой костей относительно друг друга и обеспечивает сохранение направления этой оси (вектора силы) при сокращении четырехглавой мышцы без повреждения (преждевременного износа) ее сухожилия (рис. 1).

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 1. Коленный сустав. Суставная капсула удалена.

Между мыщелками бедренной кости и большеберцовой костью расположены два мениска, образованные фиброзной хрящевой тканью, которые выравнивают несоответствие формы суставных поверхностей обеих костей при движении в коленном суставе.

Коленный сустав является блоковидным суставом, в котором возможны главным образом сгибание и разгибание, однако при определенных условиях в суставе совершаются дополнительные движения. Как любой блоковидный сустав коленный сустав укреплен коллатеральными связками с каждой его стороны. Кроме того, две мощные связки (крестообразные связки), натянутые между прилежащими концами бедренной и большеберцовой костей, обеспечивают стабильность положения этих костей относительно друг друга при их разнонаправленном движении.

Конструкция коленного сустава эффективно выполняет роль блокирующего механизма (стопорного) для уменьшения мышечных энергетических затрат при удержании веса тела в вертикальном положении.

а) Суставные поверхности коленного сустава. Суставные поверхности костей, которые образуют коленный сустав, покрыты гиалиновым хрящом. Основными суставными поверхностями являются:
- два мыщелка бедренной кости;
- смежные поверхности верхних отделов мыщелков большеберцовой кости.

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 2. Суставные поверхности коленного сустава. А. Сустав разогнут. Б. Сустав согнут. В. Вид спереди (сустав согнут).

Часть поверхности мыщелков бедренной кости, которая взаимодействует с большеберцовой костью при сгибании в коленном суставе, изогнутая или округлая, при полном разгибании в коленном суставе с большеберцовой костью сочленяется плоская часть поверхности мыщелков бедренной кости (рис. 2).

На передней поверхности дистального конца бедренной кости в месте схождения двух мыщелков и задней поверхности надколенника суставные поверхности имеют V-образную бороздку. Все сочленяющиеся поверхности, а также мениски между мыщелками бедренной и большеберцовой костями находятся в одной суставной полости.

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 3. Мениски коленного сустава. А. Вид спереди.
Коленный сустав (art. genus)
Рис. 3, продолжение. Мениски коленного сустава.
Б. Медиальным мениск коленного сустава в норме. Т2-взвешенное изображение в сагиттальной плоскости, магнито резонансная томография.
В. Латеральный мениск коленного сустава в норме. Т2-вэвешенное изображение в сагиттальной плоскости, магнито-резонансная томография

б) Мениски. Два мениска коленного сустава, медиальный мениск (meniscus medialis) и латеральный мениск (meniscus lateralis) выполнены фиброзной хрящевой тканью и имеют С-образную форму (рис. 3). Оба мениска прикрепляются в межмыщелковой ямке на большеберцовом плато.

Медиальный мениск своим краем прикрепляется к капсуле сустава и к большеберцовой коллатеральной связке, латеральный мениск не имеет прикрепления к капсуле. Поэтому латеральный мениск более подвижен по сравнению с медиальным мениском.

Спереди мениски соединяются поперечной связкой колена. Латеральный мениск крепится к сухожилию подколенной мышцы, которая проходит вверх и лате-ральио между менисками и капсулой, прикрепляясь к бедренной кости.

Мениски увеличивают конгруэнтность мыщелков бедренной и большеберцовой костей при движениях в суставе, когда с большеберцовым плато попеременно контактируют округлая (при сгибании) или плоская (при разгибании) части поверхности мыщелков бедренной кости.

в) Синовиальная мембрана. Синовиальная мембрана коленного сустава прикрепляется по краям суставных поверхностей, а также к верхним и нижним внешним краям менисков (рис. 3А). Две крестообразные связки, соединяющие переднее и заднее межмыщелковые поля большеберцовой кости снизу и межмыщелковую ямку бедренной кости сверху, располагаются вне полости сустава, но внутри пространства, ограниченного фиброзной мембраной.

Сзади синовиальная мембрана отслаивается от фиброзной мембраны суставной капсулы и огибает обе крестообразные связки, таким образом отделяя их от суставной полости.

Спереди синовиальная мембрана отделена от связки надколенника поднадколенниковмм жировым телом (corpus adiposunt infrapatellare). По сторонам от него синовиальная мембрана образует складки (крыловидные складки, plicae alares), вдающиеся в полость сустава. Синовиальная мембрана, покрывающая нижний отдел поднад колен пикового жирового тела, образует тонкую срединную складку (поднадколенниковую синовиальную складку, plica synovialis infrapatellaris), прикрепляющуюся к краям межмыщелковой ямки бедренном кости.

Синовиальная мембрана коленного сустава образует два заворота для снижения трения сухожилий мышц, действующих на сустав.

- Наименьший из них — подколенное углубление (recessus subpopliteus) (рис. 3А). Синовиальная мембрана заворачивается назад и латерально, залегая между латеральным мениском и сухожилием подколенной мышцы, проходящим через суставную капсулу.

- Второй заворот — наднадколенниковая сумка (bursa suprapatellaris) (рис. 3Б), являющаяся продолжением суставной полости вверх между дистальным отделом тела бедренной кости, четырехглавой мышцей бедра и ее сухожилием. Верхушка сумки прикрепляется к небольшой суставной мышце колена, натягивающей сумку в процессе разгибания коленного сустава.

Другими сумками, связанные с коленным суставом, но в норме не сообщающимися с суставной полостью, являются подкожная преднадколенниковая сумка, глубокая и подкожная моднадколенниковые сумки и многие другие, находящиеся в области сухожилий и связок, расположенных вокруг коленного сустава (рис. 3Б).

Преднадколенниковая сумка располагается подкожно спереди oi надколенника. Глубокая и подкожная поднадколенниковые сумки находятся, соответственно, кнутри и снаружи от связки надколенника.

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 4. Синовиальная мембрана коленного сустава и связанные с ней синовиальные сумки.
А. Переднелатеральный вид; надколенник и бедренная кость отсутствуют.
Б. Парамедиальный сагиттальный разрез через коленный сустав.

г) Фиброзная мембрана. Фиброзная мембрана коленного сустава широкая и частично образована и укреплена сухожилиями окружающих коленный сустав мышц (рис. 4). Фиброзная мембрана ограничивает полость сустава и межмыщелковую область.

- Медиально фиброзная мембрана срастается с большеберцовой коллатеральной связкой снаружи и с медиальным мениском изнутри.

- Латерально наружная поверхность фиброзной мембраны отделена от малоберцовой коллатеральной связки, а внутренняя поверхность не срастается с латеральным мениском.

- Спереди фиброзная мембрана прикрепляется по краям надколенника, где ее укрепляют сухожилия латеральной и медиальной широких мышц бедра. Сверху они срастаются с сухожилием четырехглавой мышцы бедра, а снизу со связкой надколенника.

В переднелатеральной области фиброзная мембрана укреплена расширением подвздошно-большеберцового тракта. В заднемедиальной области — продолжением сухожилия полуперепончатой мышцы (косой подколенной связкой, lig. popliteum obliquum), проходящим вверх и латерально позади фиброзной мембраны.

Верхняя часть подколенной мышцы проходит сзади и латерально между коллатеральной малоберцовой связкой и фиброзной мембраной, срастаясь с последней. Далее сухожилие огибает сустав и прикрепляется к латеральной поверхности латерального мыщелка бедренной кости.

д) Связки коленного сустава. Основными связками, укрепляющими коленный сустав, являются связка надколенника, большеберцовая (медиальная) и малоберцовая (латеральная) коллатеральные связки, а также передняя и задняя крестообразные связки.

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 5. Фиброзная мембрана капсулы коленного сустава. А. Вид спереди. Б. Вид сзади.

1. Связка надколенника. Связка надколенника (lig. patellae) является продолжением сухожилия четырехглавой мышцы бедра ниже надколенника (рис. 5). Сверху она прикрепляется к краям и верхушке надколенника, снизу к бугристости большеберцовой кости.

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 6. Коллатеральные связки коленного сустава.
А. Вид снаружи. Б. Вид изнутри.
В. Здоровый коленный сустав с видимыми связкой надколенника и коллатеральной малоберцовой связкой. Т1-взвешенный срез МРТ в сагиттальной плоскости.
Г. Здоровый коленный сустав с видимыми коллатеральной большеберцовой связкой, медиальным и латеральными менисками, передней и задней крестообразными связками. Т1-взвешенный срез МРТ во фронтальной плоскости

2. Коллатеральные связки. Коллатеральные связки, по одной с каждой стороны сустава, стабилизируют сгибание и разгибание коленного сустава (рис. 6).

Круглый тяж коллатеральной малоберцовой связки начинается от латерального надмыщелка бедренной кости над бороздой сухожилия подколенной мышцы и прикрепляется к латеральной поверхности головки малоберцовой кости. Он отделен от фиброзной мембраны синовиальной сумкой.

Широкая и плоская большеберцовая коллатеральная связка на большей части протяжения сращена с фиброзной мембраной. Она начинается от медиального надмыщелка бедренной кости ниже приводящего бугорка и идет вперед и вниз. Связка прикрепляется к медиальному краю и медиальной поверхности большеберцовой кости, сверху и позади места прикрепления сухожилий портняжной, тонкой и полусухожильной мышц.

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 7. Крестообразные связки коленного сустава Вид снаружи и сверху.

3. Крестообразные связки. Две крестообразные связки расположены в межмыщелковой области коленного сустава и соединяют большеберцовую и бедренную кости (рис. 6Г и 7). Их называют крестообразными поскольку они пересекаются в сагиттальной плоскости между местами прикрепления к костям.

- Передняя крестообразная связка (lig. cruciatum anterius) начинается от переднего межмыщелкового поля большеберцовой кости и идет вверх и назад к задней части латеральной стенки межмыщелковой ямки бедренной кости.

- Задняя крестообразная связка (lig. cruciatum posterius) начинается от заднего межмыщелкового поля большеберцовой кости, идет вверх и вперед и прикрепляется к медиальной стенке межмыщелковой ямки бедренной кости.

В межмыщелковой ямке передняя крестообразная связка расположена латеральнее задней.

Передняя крестообразная связка препятствует смещению большеберцовой кости вперед относительно бедренной, задняя препятствует смещению назад.

Коленный сустав (art. genus)
Рис. 8. «Блокирующий механизм» коленного сустава.

4. «Блокирующий механизм» коленного сустава. В разогнутом положении коленный сустав фиксируется, тем самым снижая мышечное усилие, необходимое для поддержания вертикального положения тела (рис. 8).

Это становится возможным благодаря изменению кривизны и площади суставных поверхностей мыщелков бедренной кости, соединяющихся с большеберцовой костью.

- В согнутом положении коленного сустава с большеберцовой костью контактируют изогнутые и скругленные задние отделы мыщелков бедренной кости.

- В разогнутом положении мыщелки бедренной кости смещаются, и с большеберцовой костью контактируют более широкие и плоские иижние отделы мыщелков.

Следовательно, в разогнутом положении коленного сустава суставные поверхности имеют большую площадь соприкосновения, и сустав становится более устойчивым.

Другим фактором стабилизации сустава в разогнутом положении становится вращение бедренной кости внутрь относительно большеберцовой кости в процессе разгибания. Вместе с полным разгибанием оно увеличивает натяжение всех связок, укрепляющих коленный сустав.

Кроме того, в вертикальном положении тела центр тяжести располагается вдоль вертикальной линии, проходящей спереди от коленного сустава, что приводит к сохранению разогнутого положения.

Подколенная мышца размыкает коленный сустав, вызывая вращение бедренной кости наружу относительно большеберцовой кости.

Видео урок анатомия коленного сустава

е) Кровоснабжение и иннервация коленного сустава.

Кровоснабжение коленного сустава осуществляется в основном нисходящими и коленными ветвями бедренной и подколенной артерий, а также латеральной артерией, огибающей бедренную кость (на бедре), артерией, огибающей малоберцовую кость, и возвратными артериями из передней большеберцовой артерии (на голени). Эти сосуды образуют сеть анастомозов вокруг коленного сустава (рис. 9).

Коленный сустав иннервируется ветвями запирательного, бедренного, большеберцового и общего малоберцового нервов.

Кровоснабжение коленного сустава
Рис. 9. Анастомозы артерий, окружающих коленный сустав. Вид спереди.

Видео анатомия артерий области коленного сустава и его кровоснабжения

- Вернуться в оглавление раздела "Анатомия человека для хирурга"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 28.12.2021

Кратко о сайте:
Медицинский сайт MedicalPlanet.su является некоммерческим ресурсом для всеобщего и бесплатного развития медицинских работников.
Материалы подготовлены и размещены после модерации редакцией сайта, в составе которой только лица с высшим медицинским образованием.
Ни один из материалов не может быть применен на практике без консультации лечащего врача.
Вопросы, замечания принимаются по адресу admin@medicalplanet.su
По этому же адресу мы оперативно предоставим вам координаты автора, заинтересовавшей вас статьи.
Если планируется использование отрывков размещенных текстов - обязательно размещение обратной ссылки на страницу источник.