Общее учение о соединениях костей

Все кости в теле человека соединены между собой различным образом в стройную систему - скелет. Но все многообразие соединений костей в скелете можно свести к двум основным типам: непрерывные соединения (фиброзные) - синартрозы и прерывные соединения (хрящевые и синовиальные) или суставы - диартрозы. У низших позвоночных животных больше преобладают неподвижные и малоподвижные сочленения, у высших же позвоночных и у человека - главным образом недвижные сочленения. Наблюдения над развитием человеческого зародыша показывают, что в период внутриутробной жизни у него также преобладают неподвижные сочленения, из которых уже в дальнейшем развиваются подвижные суставы.

В непрерывных соединениях кости могут соединяться между собой: костным веществом (синостозы), что имеет место между позвонками, образующими крестец, между некоторыми костями черепа: между клиновидной и затылочной, при зарастании швов костей свода черепа; хрящом (синхондрозы) - соединения позвонков между собой; волокнистой соединительной тканью (синдесмозы), например незаращенные швы свода черепа, соединения нижних концов обеих берцовых костей. Последний вид соединений очень распространен.

Непрерывные соединения костей свода черепа - швы - бывают нескольких видов. Когда зазубрины и зубчики одной кости входят в промежутки между зубцами другой, мы имеем зубчатый шов, когда же край одной кости несколько истончен, как бы косо срезан и накладывается на край другой кости наподобие рыбных чешуи - чешуйчатый шов. Если края соединяющихся костей ровные и только прилегают друг к другу, такой шов называется гармоническим. Когда одна из костей как бы вбита или вколочена в углубление другой наподобие клина или гвоздя, такое соединение называется вколоченным. Этим способом соединены зубы с челюстными костями.

Имеются и переходные формы соединений костей от неподвижных к подвижным - это полусуставы или, иначе, гемиартрозы. По виду это хрящевые соединения только с небольшой щелевидной полостью внутри. Примером такого полусустава является лонное сращение между двумя костями таза - так называемый симфиз лонных костей.

Наиболее распространенной и совершенной формой соединения костей является прерывное соединение (диартроз), когда концевые поверхности двух или нескольких костей только прилегают друг к другу, разделенные щелевидной полостью, и прочно скреплены соединительнотканной сумкой. Такое соединение "называется "суставом (articulatio) или сочленением. У человека насчитывается до 230 суставов.

Строение сустава. Концы сочленяющихся костей всегда имеют гладкие, как бы полированные поверхности, покрытые, как чехлом, тонким слоем гиалинового хряща. Некоторые из суставов, например грудино-ключичные, челюстные и др., имеют не гиалиновые, а соединительно тканные хрящи. Нервов и сосудов в суставном хряще нет.

Суставные концы соединяющихся костей заключены в плотно охватывающую их суставную сумку, или капсулу, которая плотно прикрепляясь к ним, изолирует сустав от окружающих частей. Сумка состоит из соединительнотканных коллагеновых и эластических волокон, тесно вплетенных в надкостницу эпифизов обеих костей. Надкостница обеих костей, образующих сустав, продолжается в составе капсулы и переходит с одной кости на другую. Изнутри суставная капсула выстлана нежной, так называемой синовиальной оболочкой, богатой кровеносными сосудами и выделяющей вязкую суставную жидкость - синовию (суставную смазку), благодаря которой гладкие суставные поверхности соединенных костей легко и свободно скользят во время движений в суставе. Синовиальная жидкость содержит слущенные с синовиальной оболочки и суставного хряща клетки, жировые капельки, белок, слизь, соли. Синовиальная оболочка имеет более или менее выраженную складчатость, допускающую растяжение капсулы при движениях в суставе (рис. 40).

Рис. 40. Схема сустава. 1 - суставная сумка; 2 - синовиальная оболочка; 3 - надкостница; 4-5 - сочленовные поверхности костей, покрытые суставным хрящом; 6 - полость сустава

Поверх суставной сумки проходят прочные и упругие тяжи из соединительной ткани - связки (ligamenta) сустава, которые подкрепляют капсулу, срастаясь с ней.

Связки могут быть различной плотности и крепости. В соединениях тазовых костей с крестцом, дистальных концов большеберцовой и малоберцовой костей стопы они достигают большой мощности и прочности. В других же местах они могут быть более тонкими и даже слабыми и механическое значение их невелико. В некоторых суставах имеются связки и внутри сустава (например, в тазобедренном и коленном суставах); в таком случае внутрисуставная связка также покрыта синовиальной оболочкой. Около суставов имеются синовиальные сумки- бурсы (bursae mucosae)^*, представляющие вывороты синовиальной оболочки, между щелями соединительнотканной капсулы; они, как и суставная полость, наполнены синовиальной жидкостью. Сумки, располагаясь под проходящими около костных выступов сухожилиями, уменьшают трение их об эти выступы при движениях. Суставная капсула и окружающие ее связки устроены и расположены таким образом, что допускают смещения и изменения положения одной кости по отношению к другой.

^* (От греческого слова bursa - шкура, в переносном смысле в средние века "кошелек".)

Полость сустава, возникающая вследствие разжижения и рассасывания в этом месте зародышевого хряща, герметически закрыта и совсем не содержит воздуха; так как она не имеет никакого сообщения с окружающим воздухом, внутри суставной капсулы давление всегда ниже атмосферного. При растяжении сустава отрицательное давление в полости сустава увеличивается еще больше и противодействует растяжению. Вот почему влажные суставные поверхности тесно прижаты одна к другой. Следовательно, окружающий атмосферный воздух со всех сторон оказывает давление на суставную капсулу и играет для сустава роль укрепляющего фактора. Таким образом, вследствие атмосферного давления увеличить суставную полость вытягиванием кости из сустава так же трудно, как разорвать известные из физики магдебургские полушария. Вот почему так легко удерживается в суставной ямке тяжелая нижняя конечность, вес которой у человека достигает 10 кг. Но стоит только суставную сумку проколоть, чтобы в нее вошел воздух, и кости легко разойдутся.

Помимо отрицательного давления и силы сцепления соприкасающихся влажных суставных поверхностей, в укреплении сустава принимают немалое участие также окружающие его мышцы и связки.

В полостях некоторых суставов имеются особые пластинки или диски из соединительнотканного волокнистого хряща. Эти диски своими краями срастаются с суставной капсулой, располагаясь между сочленяющимися поверхностями костей. Внутрисуставной диск разделяет полость сустава на две части и создает условия для большего соответствия (конгруентности) суставных поверхностей и большего разнообразия движений в суставе.

Такое устройство сустава делает все движения ровными и ловкими, без излишних шатаний; оно допускает самые сложные разнообразные и тонкие движения (например, игра на фортепиано, скрипке и других музыкальных инструментах). Суставы рук обладают особой подвижностью, которая развилась благодаря тому, что руки на протяжении многих тысячелетий приспосабливались к разного рода трудовым процессам, а поэтому и являются основными органами труда.

Разнообразию движений соответствует разнообразие форм суставов. Суставные поверхности, прилаживаясь одна к другой, как бы пришлифовываются и приобретают различную форму. От формы суставных поверхностей, от их взаимного расположения и зависит характер движений в том или ином суставе. Обычно из входящих в сустав костей одна - дистальная - несет на себе выпуклость (головку), другая - проксимальная - соответствующую этой головке вогнутость - впадину.

Различают следующие виды возможных движений в суставах: сгибание (флексия) и разгибание (экстензия), приведение (аддукция) и отведение (абдукция), наконец, вращение, т. е. движение вокруг оси - ротация. Все эти виды движений могут комбинироваться и в одном суставе.

Форма суставных поверхностей определяет вид движения в суставе и находится в определенной зависимости от расположения и прикрепления мышц вокруг него. По форме суставных поверхностей и по характеру движений различают следующие основные типы суставов (рис. 41).

Рис. 41. Различные формы суставов. 1 - синдесмоз (соединение костей при помощи соединительной ткани); 2 - гармоничный шов; 3 - зубчатый шов; 4 - синхондроз (соединение костей при помощи хряща); 5 - синостоз (соединение костей при помощи костной ткани); 6 - цилиндрический сустав; 7 и 8 - блоковидный сустав; 9 - эллипсоидный, или яйцевидный, сустав; 10 - седловидный сустав; 11 - шаровидный сустав; 12 - плоский сустав

Плоский сустав - его суставные поверхности соприкасаются почти всеми своими точками. Суставная сумка и связки короткие и туго натянуты, поэтому в суставе возможно только незначительное скольжение суставных поверхностей. Таковы, например, плоские суставы между костями предплюсны, верхними эпифизами костей голени.

Цилиндрический сустав - суставные поверхности имеют форму цилиндра или его отрезка; одна из них вогнутая, а другая выпуклая. Движения совершаются по одной оси, проходящей или вдоль, или поперек длины костей. Примером цилиндрического сустава является сустав между атлантом и эпистрофеем позвоночного столба (см. ниже), а также суставы между дистальными и проксимальными концами локтевой и лучевой костей: лучевая кость вращается вокруг локтевой внутрь (пронация) и кнаружи (супинация). Разновидностью цилиндрического сустава является б л око видный сустав; на выпуклой его поверхности имеется бороздка, а на вогнутой - входящий в эту бороздку валик, который не допускает бокового смещения. Примером блоковидного сустава служат локтевой сустав между плечевой и локтевой костью и суставы между фалангами пальцев руки и ноги.

При движениях вокруг оси, идущей поперек длинной оси кости - в блоковидном суставе - совершается только сгибание и разгибание, при движениях же вокруг продольной оси - в цилиндрическом суставе - происходит вращение кости вокруг собственной оси.

Эллипсоидный сустав - суставные поверхности яйцевидной формы с двумя взаимно перпендикулярными осями вращения. Вокруг одной оси совершается сгибание и разгибание, вокруг другой - приведение и отведение. К такого вида суставам, например, принадлежит лучезапястный сустав. Когда же каждая из суставных поверхностей вогнута по одной и выпукла по другой оси, сустав называется седловидным. Примером двуосного седловидного сустава может служить пястно-запястное сочленение большого пальца руки.

Шаровидный сустав - здесь суставные поверхности имеют более или менее правильную сферическую форму. Сустав является многоосным, так как осей движения у него много, возможны все виды движения: сгибание, разгибание, приведение, отведение и вращение. Примером шаровидного сустава могут служить тазобедренный и плечевой суставы.

Если способ и характер движений в суставе зависят от его формы, то сила и размах движений обусловлены многими другими причинами, как-то: натяжением суставной сумки, крепостью и мощностью связочного аппарата, наличием разного рода выступов, отростков и возвышений на суставных концах костей. Весьма большое влияние на силу и объем движений оказывают физические упражнения; даже сустав с малым размахом движения может сильно измениться в сторону увеличения силы и размаха, как мы это часто наблюдаем у физкультурников, танцоров и акробатов.

Если сочленение образовано двумя костями, такой сустав называется простым, при участии же в сочленении трех и более костей сустав называется сложным.

Кроме простого и сложного, различают комбинированные суставы, когда два или три анатомически совершенно самостоятельных сустава, расположенных даже в разных местах, могут действовать только одновременно, выполняя одну общую функцию. Примером служат правый и левый нижнечелюстные суставы, верхний (проксимальный) и нижний (дистальный) луче-локтевые суставы. В каждой конечности насчитывается 25 соединений.