Коленный сустав: особенности строения

Область колена считается самой сложной для хирургов в плане оперативного доступа. Врачи-ревматологи, в свою очередь, считают, что коленный сустав человека подвергается заболеваниям этого профиля гораздо чаще, чем другие суставы. Колено – связующее звено между двумя большими областями нижней конечности. Ведь костные поверхности сустава находятся в дистальном участке бедренной кости и проксимальной области большеберцовой кости. То есть два больших рычага приводятся в действие посредством описываемого сочленения.

Коленный сустав устроен сложнее, чем остальные. Несмотря на то, что в его формировании участвуют три костные структуры, сами по себе сочленяющиеся поверхности инконгруэнтны не соответствуют друг другу по форме и размеру, поэтому для фиксации суставных элементов колено имеет мышцы, связки, хрящевые структуры – мениски. Цель статьи – подробно рассмотреть анатомию коленного сустава, частые болезни и их лечение.

Костные элементы

Как уже было замечено, коленный сустав человека соединяет такие образования, как:

1. Дистальный участок бедренной кости (суставная поверхность).
2. Проксимальный край большеберцовой кости с сочленяющейся поверхностью.
3. Надколенник.

Бедренная кость (феморальная) – самая большая в человеческом организме. Ее дистальный участок (нижний) формирует суставную поверхность коленного сустава. Два мыщелка бедренной кости инконгруэнтны по отношению к возвышениям большеберцовой кости. По-другому эти возвышения называются плато. Как и мыщелков феморальной кости, их тоже два. Одно из них большое, расположено медиально, то есть ближе к срединной линии. Второе дальше от этой условной линии и считается латеральным.

Третья костная структура – надколенник или, как ее привыкли называть, «коленная чашечка». Он находится в специальном углублении. У этой структуры есть собственные связки (они залегают в сухожилии четырехглавой мышцы бедра), которые призваны фиксировать надколенник.

Малоберцовая кость (fibula) не принимает участия в построении сочленения. Коленный сустав вместе с формирующими его костями расположен медиально по отношению к малоберцовой структуре. Большеберцовая кость сочленена с малоберцовой тугоподвижным соединением, не имеющим ни органического, ни функционального отношения к коленному суставу.

Хрящи и мениски

Суставной хрящ – грубоволокнистая структура, которая выстилает суставные поверхности соединяющихся таким образом костей. Мыщелки бедренной кости и плато большеберцовой кости покрыты 6 мм хрящевой ткани. Она выполняет функцию амортизатора при совершении различных движений.

О значении хрящей довольно четко говорит наличие такой патологии, как остеоартроз. Коленный сустав подвергается этому воспалительному дегенеративному процессу в большинстве случаев у женщин, в то время как у мужчин поражается тазобедренный сустав. Суть болезни заключается в том, что под действием цитокинов и интерлейкинов воспаляются околосуставные компоненты.

В результате состояние коленного сустава теряет свою функциональную активность частично, а на поздних стадиях и полностью, что диктует необходимость пользоваться вспомогательными ортопедическими изделиями: бадиками, костылями, тростями. Патогенетическое лечение включает использование препаратов из группы хондропротекторов.

Мениски тоже состоят из хрящевой ткани: хондроцитов и межуточного вещества, выполненного на 90% из коллагена. Они служат для того, чтобы коленный сустав стал конгруэнтен, для лучшего соприкосновения и сочленения поверхностей соединяющихся костей. Всего строение коленного сустава предполагает наличие двух менисков: латерального и медиального.

Медиальный хрящеподобный элемент имеет форму, близкую к сферической в отличие от латерального. Последний в свою очередь очень напоминает полумесяц из-за выраженной вогнутости своего края. Между менисками расположены волокна поперечной связки колена.

Функция этих образований заключена в равномерном распределении нагрузки и улучшении биомеханики сустава. Все усилия при движениях сосредоточены не по центру мениска, а по его периферии. Болезни, связанные с травмой этих образований (разрыв, отрыв) сопровождаются выраженной болью и блоком двигательной активности сустава. Возникают так называемые «суставные мыши», попадание которых в синовиальную щель заставляет человека резко остановить движение.  Лечение должно быть под контролем эндоскопической техники, поэтому «золотой стандарт» терапии различных менископатий – артроскопический подход.

Связочный и мышечный аппарат

В движениях коленного сустава важную роль играют связки и мышцы, то есть внесуставные компоненты. Они фиксируют колено при сгибании, разгибании, ротации. Особенно большую роль играют именно связки.

В области колена расположено несколько важных связок. Они бывают двух типов:

• внесуставные (не окружены со всех сторон синовиальной оболочкой);
• внутрисуставные (из названия ясно, что они локализованы в полости сустава).

Внесуставные связки ограничивают избыточные и дестабилизирующие коленный сустав движения. Их отличает то, что они не соединяют внутрисуставные компоненты суставной полости. Существуют две окольные (коллатеральные) связки: малоберцовая, расположенная с латеральной стороны, и большеберцовая, которую можно увидеть медиально. Их предназначение – фиксация сочленения при движениях в сагиттальной плоскости. Функция следующей группы связок – дугообразной и косой – ограничение избыточного сгибания и переразгибания.

Сухожилие четырехглавой – самой большой мышцы бедра – формирует ложе для надколенника (так называемой «коленной чашечки»). Оно носит название связка надколенника – ligamentum patellaris. Благодаря ей, это костное образование остается на своем месте при различных сгибаниях, вращениях и прочих двигательных актах конечности.

Полость коленного сустава содержит парную связку – крестообразную. Эти соединительнотканные элементы сочленения выполняют очень важную роль. Они фиксируют мениски и распределяют функциональную нагрузку на эти фиброзно-хрящевые компоненты. Болезни, сопровождающиеся нарушением целостности какой-либо связки, оперируют, осуществляя восстановление целостности пораженного волокна. После этого необходима реабилитация и длительное лечение (долечивание).

Мышцы области колена позволяют сгибать и разгибать конечность. В основном здесь проходят две группы волокон:

1. разгибатели бедра;
2. мышцы, которые осуществляют сгибание конечности.

Бедро и голень человека соединяются именно посредством коленного сустава. К его ориентирам фиксируются практически все указанные мышцы. Сзади расположены сгибатели. К ним относят портняжную, тонкую, прямую мышцы. Точки фиксации расположены по задней поверхности описываемой области. Мышцы, назначение которых – разгибание нижней конечности в коленном суставе, расположены кпереди. Кроме указанной функции они позволяют приводить бедро.

Сумки и завороты синовии

Капсула, окружающая коленный сустав и его элементы, находится в тесной связи с ними. Она заключает в полость поверхности костей, формирующих сочленение. Учитывая сложное строение самого сустава, и синовиальная полость устроена непросто. Существуют завороты суставной щели.

Они представляют собой переходы синовиальной оболочки, выстилающей суставные поверхности сочленяющихся костей, на костные структуры. Всего анатомы и оперирующие хирурги насчитывают 13 заворотов. Их значение состоит в том, чтобы значительно увеличить площадь соприкасающихся суставных поверхностей. Но если развиваются воспалительные болезни, для которых характерно воспаление синовии и внутрисуставных элементов (связки, сухожилия мышцы), то она поражает все завороты. При этом лечение заметно усложняется, ведь эвакуация воспалительной жидкости, гноя или геморрагического содержимого требует времени и значительных усилий от врача.

Передняя коленная область вмещает 5 заворотов, задняя – 4, а по бокам от сустава расположены еще 4. Знание топографии этих образований чрезвычайно важно при дифференциальном диагнозе и проведении диагностики. Ведь инфицированный экссудат можно не найти, взяв жидкость на исследование из одной области. Для этого нужно пунктировать все завороты. Лечение тоже базируется на ликвидации воспаления из всех 13 заворотов синовиальной оболочки.

Различают болезни, сопровождающиеся появлением отека коленного сустава из-за скопления в его полости, сумках и заворотах жидкости:

1. Деформирующий остеоартрит с синовитом.
2. Ревматоидный артрит (для коленного сустава это нечастая патология).
3. Ревматические болезни, напоминающие ревматоидный артрит, но не подтвержденные лабораторно или с помощью методов визуализации.
4. Метаболическая артропатия – подагрический артрит, поражающий коленный сустав.
5. Интермиттирующий гидрартроз.
6. Реактивный артрит.
7. Псориатическое поражение сустава.
8. Артрит Жакку при системной красной волчанке.
9. Синовит бактериальной природы.

• Туберкулезное поражение сустава.
• Воспаление в сумке – бурсит.
• Урогенитальные и абдоминальные инфекции, осложняющиеся развитием воспалительного процесса в коленном суставе.

Для того чтобы точно определить, чем поражен сустав, используют:

1. Рентгенография коленной области.
2. Ультразвуковое исследование пораженного региона.
3. Пункция.
4. Артроскопия.
5. Томография (МРТ и КТ).
6. Исследование на возбудителей инфекционного процесса.
7. Серологические методы: ИФА, ревматоидный фактор, АЦЦП, антинуклеарные антитела.

Видео. Строение коленного сустава

Анатомию коленного сустава знать важно не только хирургам, ортопедам и травматологам. Любой доктор сталкивается с симптоматикой поражения колена. Знание топографии этой области позволит сориентироваться в патологии и диагностическом плане, а также назначить адекватное патогенетическое, симптоматическое, а по возможности и этиологическое лечение.