Анатомия связок коленного сустава

Анатомия связок коленного сустава

Колено состоит из трех костей, мышц, обеспечивающих его движение, нервных окончаний и кровеносных сосудов, менисков, крестообразных связок. Такое сложное строение обусловлено высокими нагрузками. Анатомия коленного сустава обеспечивает максимальное удобство при передвижении на 2 конечностях. У приматов строение намного проще благодаря наличию 4 конечностей.

Капсула сустава колена образует несколько синовиальных сумок. Они могут находиться в самых разных местах мышц и сухожилий, залегая внутри и между ними. Синовиальные сумки могут находиться среди костей и связок.

Для нормальной работы коленного сустава существует ряд мышц, которые можно разделить по их расположению:

  • Передняя поверхность бедра – четырехглавая мышца.
  • Задняя поверхность бедра – двуглавая мышца, полусухожильная, полуперепончатая.
  • Внутренняя поверхность бедра – большая, тонкая, длинная, короткая, приводящие мышцы, гребенчатая мышца.

На голени есть место, где крепятся 3 мышцы бедра – портняжная, полусухожильная и тонкая. В этом месте и образуется гусиная лапка, где расположена синовиальная сумка.

Коленный сустав – самый большой и сложный по своему строению в человеческом организме, его анатомия чрезвычайно сложна, ведь он должен не только выдерживать вес тела всего владельца, но и позволять ему совершать самые разнообразные движения: от танцевальных па до позы лотоса в йоге.

Большеберцовая коллатеральная связка

Медиальная связка стабилизирует медиальный отдел сустава колена и противодействует нагрузке. Исходит она из центра медиального надмыщелка, который располагается спереди и чуть ниже места, где находится крепление большой приводящей мышцы. Строение связки представлено тремя слоями – поверхность, задняя косая связка и глубокий слой, который вплетается в капсулу сустава.

Стабилизирует латеральный отдел сустава колена и также противодействует нагрузкам. Исходит она из центра латерального надмыщелка, то есть от наиболее выступающего конца латерального мыщелка бедра.

Связка крепится к отростку в виде шила головки малоберцовой кости. Дуговидная подколенная связка и малоберцовая коллатеральная совместно с мышцей под коленом и наружной головкой мышцы икры создают механизм, который регулирует наклоны и повороты голени кнаружи.

Функции и движение

Коленный сустав по своему строению близок к шарнирным суставам Это позволяет не только сгибать и разгибать голень, но и совершать пронацию (вращение вовнутрь) и супинацию (движение кнаружи), поворачивая кости голени.

Также при сгибании связки расслабляются, и это дает возможность не только поворачивать голень, но и совершать вращательные и круговые движения.

Костные составляющие

Коленный сустав может выполнять следующие движения: сгибание, разгибание и вращение. Характер сустава мыщелковый. При разгибании мениски сжаты, при сгибании они разжаты. Благодаря тому что коллатеральные связки расслаблены в этом положении, а их места прикрепления максимально приближены друг к другу, появляется возможность движения – вращение.

При вращении голени внутрь движение ограничивается крестообразными связками, при движении наружу они расслабляются, а амплитуда ограничивается уже боковыми.

Мениски

Мениски – внутрисуставные хрящевые прослойки колена, функцией которых является амортизация и стабилизация. Мениск колена бывает внутренним и наружным. Разрыв мениска является самой частой травмой колена.

Анатомия коленного сустава на протяжении многих лет изучает строение и функции менисков, так как травмы, связанные с ними, — очень частое явление.

Мениски – это трехгранные хрящевые пластины, утолщенные снаружи (сросшиеся с суставной капсулой), внутри обращенные к суставу и заостренные. Сверху они вогнуты, снизу уплощены. С наружных краев повторяют анатомию верхних краев мыщелков большеберцовой кости.

Латеральный мениск по форме похож на часть окружности, а медиальный напоминает полулунную форму.

Крепление хрящевых пластин происходит спереди (с помощью поперечной связки колена) и сзади к большеберцовой кости (межмыщелковому возвышению).

Передняя крестообразная связка

Она не позволяет смещаться вперед большеберцовой кости по отношению кости бедра. Исходит она из задней медиальной поверхности латерального бедренного мыщелка.

Крепится к задней части поверхности сустава большеберцовой кости чуть ближе к средней области переднего рога наружного мениска на расстоянии 15 мм по отношению к переднему краю поверхности сустава. В среднем, длина передней крестообразной составляет 3 см, а ширина – 8-12 мм.

Строение передней крестообразной связки имеет задненаружный и передневнутренний пучки. Подобная двухпучковая анатомия позволяет обеспечить наилучшую стабильность в колене под разными углами изгибов. Иногда выделяют также третий пучок – промежуточный.

Разрыв передней крестообразной связки – частая травма спортсменов. Повреждение передней крестообразной нередко сочетается с травмами иных структур внутри сустава (мениск). В США ежегодно фиксируется примерно 200 тыс. разрывов передней крестообразной связки, из этого числа около половины оперируют методом пластики (реконструкции) передней крестообразной связки.

Лечение сначала обеспечивается медикаментозными методами – прикладывают холод, обезболивают, создают покой, удаляют кровь из сустава, обездвиживают, принимают меры ЛФК (физкультура). Разрыв передней крестообразной связки не предусматривает обязательное проведение операции.

Ее следует производить только в случае, если консервативный способ не добился признаков устранения нестабильности в суставе. К ним относят: ощущение «провалов» в суставе, выскальзывание или вывих голеностопа, «непослушность» колена.

Разрыв передней крестообразной связки является одной из самых частых причин операций на колене.

Предотвращает заднее выдвижение большеберцовой кости по отношению к бедренной. Исходит она изнутри средней области мыщелка бедра.

Крепится к задней области поверхности сустава большеберцовой кости посередине с переходом к задней поверхности кости. Строение задней крестообразной связки имеет сложную структуру, в составе которой две основные части – переднелатеральная и заднемедиальная.

Переднелатеральный элемент натягивается во время сгибания и расслабляется в процессе разгибания колена, а заднемедиальный действует с точностью наоборот. Размер поперечного сечения переднелатеральной области практически в два раза превышает поперечное сечение заднемедиального элемента.

Еще один элемент задней крестообразной связки – мениско-бедренный связочный аппарат, который идет с заднего рога латерального мениска к заднему элементу внутренней части мыщелка кости бедра.

Снабжение кровью крестообразного связочного аппарата осуществляется срединными артериями колена. Крестообразные связки по всем сторонам окружает синовиальная оболочка, которая расположена внутри сустава, но вне суставной сумки.

Основные связки

Краткая анатомия коленного сустава всегда описывает крестообразные связки (переднюю и заднюю), которые находятся непосредственно в колене. Они называются внутрикапсульными связками.

Кроме них в суставе есть боковые коллатеральные (медиальная и латеральная). Их еще называют внекапсульными связками, так как они находятся вне суставной капсулы.

Внекапсульные связки представлены большеберцовой и малоберцовой коллатеральными связками. Они начинаются с медиального и латерального надмыщелков бедренной кости и крепятся к верхнему эпифизу большеберцовой кости и наружной поверхности малоберцовой кости соответственно. Обе соединяются с капсулой сустава.

Внутрикапсульные связки, передняя и задняя крестообразные начинаются на внутренней поверхности латерального и медиального мыщелка бедра, идут вперед и внутрь (вниз и внутрь), крепятся на переднем и заднем поле большеберцовой кости соответственно.

Капсула сустава

Анатомия сумки коленного сустава мало чем отличается от других сочленений – она также состоит из наружного фиброзного слоя и внутреннего синовиального слоя капсулы.

Наружная оболочка суставной сумки на большем протяжении тонкая, утолщаясь лишь в местах прикрепления к ней внутрисуставных связок. На бедренной кости начинается от надмыщелковой области, покрывая полностью мыщелки и межмыщелковую ямку (англ., intercondylar fossa).

Суставная капсула крепится ко всем трем костям, участвующим в образовании сустава.

Травмы коленного сустава

Травма колена – очень частое явление. Для того чтобы диагностировать причину боли в суставе, врач очень часто назначает МРТ. Анатомия коленного сустава (кости, связки, мышцы, артерии и т. д.) видна на снимке, который позволит определить, в чем причина неприятных ощущений.

Очень часто травмы колена получают спортсмены, а также те, у кого работа связана с физическим трудом. Для того чтобы снизить риск получения травмы коленного сустава, необходимо регулярно укреплять мышцы и связки.

Выполнять несложные упражнения из суставной гимнастики, регулярно пить витаминно-минеральные комплексы. Все эти меры способствуют укреплению коленного сустава и мышц, приводящих его в движение.

Коленный сустав образован не только костными структурами, но и сухожильными, связочными, сосудистыми, нервными структурами. Именно такой комплекс позволяет совершать движения, слаженно функционировать. Если рассмотреть строение коленного сустава, как объемную структуру, то верхней границей является дистальный конец бедра, нижней – верхний отдел большеберцовой кости, спереди ограничено надколенником, сзади – мышечными волокнами. Коленная чашечка выполняет ряд важных функций – защита, помощь в сгибании и разгибании.

Зачем нужна хрящевая ткань?

По форме строения сустав считается блоковидным. Для мягкости, плавности движений, сочленяющиеся поверхности выстланы хрящевой тканью. На основании гистологии хрящевая ткань представлена комплексом из коллагеновых, эластиковых волокон.

Коллаген составляет каркас ткани за счет формирования пространства между клетками. Образован плотными волокнистыми молекулами, переплетенными в спирали из нескольких слоев. Именно за счет подобного строения хрящевая ткань колена обретает стабильность, прочность.

Эластичность обеспечивается специфическими волокнами, которые состоят из фибрилл эластина, накрученных вокруг сердцевины. Последняя представлена кислым гликопротеином.

Что обеспечивает стабильность сочленения?

Анатомия коленного сустава включает внутрисуставные и внесуставные связки, являющиеся стабилизаторами. К внешним относятся:

  • медиальная коллатеральная — идет от внутреннего мыщелка бедра через капсулу до эпифиза большеберцовой кости;

  • латеральная коллатеральная — проходит по латеральному контуру: от наружного надмыщелка бедра до головки малоберцовой кости;
  • сухожилие четырехглавой мышцы бедра — локализуется спереди относительно бедра. Крепится к верхнему отделу коленной чашечки, огибает его и идет в составе собственной связкой надколенника до места прикрепления к большеберцовой кости;
  • медиальный и латеральный поддерживатели надколенника — находятся по обеим сторонам (справа и слева) от надколенника. Предназначены для фиксации его в центральном положении. Крепятся к надмыщелкам бедра.

Внутренние связочные структуры:

  • передняя крестообразная связка (ПКС) — форма – веерообразная. Ход диагональный. Верхним концом присоединяется к задне-внутреннему краю латерального мыщелка бедра. Нижним широким концом – к передней поверхности межмыщелкового возвышения большеберцовой кости;
  • задняя крестообразная (ЗКС) — расположена сзади от ПКС. Начинается от передне-верхнего контура медиального мыщелка бедра, заканчивается в дорзальном отделе межмыщелкового возвышения большеберцовой кости.

Анатомия коленного сустава и связок наиболее подробно описана в атласе Синельникова с полной расшифровкой всех компонентов.

Как выглядят и где расположены мениски?

В проекции суставной щели на уровне медиальных и латеральных мыщелков расположены одноименные мениски, состоящие из упругой хрящевой ткани. Как выглядят мениски, можно посмотреть на картинке ниже. Плотно прилегают к большеберцовой кости, к капсуле сустава, мягко – к бедренной кости. Основная их задача – амортизация, смягчение толчков, ударов, трения.

Внешне похожи на полумесяцы. На периферии более толстые, к центральным отделам тела истончаются. Верхний контур обоих менисков вогнутый, нижний – уплощенный, тем самым повторяют анатомические контуры сочленяющихся поверхностей.

Что такое бурсы?

По контуру коленного сустава, располагаются специфические структуры – сумки (бурсы). На фоне воспалительных процессов (синовиты) именно они становятся местом скопления жидкостного компонента.

Если идти со стороны надколенника (рисунок с обозначением локализации сумок смотрите выше), то непосредственно под кожей залегает препателлярная подкожная, далее – препателлярная субфасциальная, под апоневрозом.

Над коленной чашечкой локализуется супрапателлярная бурса.

Между собственной связкой надколенника, большой бугристостью и жировой клетчаткой Гоффа – инфрапателлярная сумка.

Теперь рассмотрим область позади коленки. По дорзо-латеральному контуру (согласно атласу) располагается подколенная сумка, которая связана с полостью коленного и межберцового сочленений.

Дорзо-медиально расположились две сумки. Одна отделяет медиальную головку икроножной мышцы от сустава. Вторая – разделяет сочленение и сухожилие полуперепончатой мышцы.

Мышечная поддержка колена

Эффективность выполнения всех функций обеспечивается мышечными структурами, которые в зависимости от локализации бывают:

  • вентральные, предназначенные для сгибания. Локализуются по вентральной поверхности бедра. К этой группе относятся четырехглавая, портняжная мышцы;
  • дорзальные – для разгибания. Обеспечивается мышцами – двуглавой, полуперепончатой, полусухожильной;
  • медиальные (по внутренней поверхности бедра) – выполняют функцию приведения. Эта задача лежит на тонкой, большой приводящих мышцах.

Именно совместная работа каждой из структур позволяют колену свободно и безболезненно двигаться. Как только нарушается целостность одного элемента, возникает дисбаланс системы.

Кровоснабжение

Строение колена человека определяется не только костными, связочными элементами, но и сосудистыми структурами. Анатомия кровоснабжение складывается из питания через бассейн бедренной артерии со сбросом в подколенную вену (схему смотрите ниже).

Подколенная артерия расположена по контуру бедра. В дистальных отделах приносит кровь к подколенной мышце. Финишной точкой считается область по нижнему контуру камбаловидной мышцы.

Дорзальная и вентральная большеберцовые вены, малая и большая подкожные вены идут от стопы через голень до подколенной области, по ходу собирают венозную кровь от мышечных, костных структур. Далее они сливаются с формированием подколенной вены, которая продолжается в бедренную, а затем в подвздошную.

Почему появляется боль?

Боль в колене чаще всего возникает сразу после получения прямой травмы. В таблице ниже приведены примеры самых частых заболеваний.

Область воспаления Название болезни Механизм развития
Суставной хрящ Хондрит Причина возникновения – артроз. Дегенеративно-дистрофический процесс характеризуется поэтапным разрушением хрящевой составляющей сустава.
Подколенная артерия Артериит Воспалительные изменения в стенке подколенной артерии, которые возникают за счет фиксации микроорганизмов на поверхности атеросклеротической бляшки. Формируется очаг воспаления, со временем разрушающий внутреннюю стенку сосуда.
Подколенная вена Флебит В основе механизмов лежит формирование микротромбов в заворотах клапанов вен. Тромботические массы считаются весьма подходящим субстратом для бактерий. В структуре тромбов рост бактерий усиливается, вызывая воспаление участка сосуда.
Седалищный или большеберцовый нерв Неврит Чаще всего воспаление нерва – следствие прямого механического воздействия, растяжение на фоне травмы или локального переохлаждения.

К редким причинам относятся повреждения участков оболочек нервного волокна, например, антителами человека при аутоиммунных процессах.

Лимфатические узлы Лимфаденит Изменения единичного или нескольких лимфоузлов в подколенной области является прямым следствием формирования воспалительного очага.
Капсула коленного сустава Синовит Частая причина — результат механического повреждения.

Может формироваться на фоне ревматизма.

По механизму имеет сходство с аутоиммунным поражением.

Костный мозг Остеомиелит Первичный остеомиелит образуется на фоне проникновения бактерий в костный мозг через кровеносную систему кости.

Вторичный остеомиелит – это всегда следствие серьезных травм, вызывается попаданием микроорганизмов напрямую из окружающей среды.

Синовиальная сумка Бурсит Самая частая причина – травматизация. Воспаление может быть следствием распространения регионарного процесса из других структур окружающих сустав.
Кожа Дерматит Развивается при поражении кожных покровов ноги. Может стать следствием бактериальной инфекции или при контактном дерматите.

Редко встречающиеся патологии

Помимо часто встречающихся заболеваний в клинической практике врачей есть редкие виды патологий, которые имеют свои тонкости в диагностике и последующем лечении.

Болезнь Гоффа – это воспалительное заболевание, поражающее параартикулярную жировую ткань. Причиной этой болезни могут считаться травмы колена, артроз, климактерический гормональный дисбаланс.

Первичными симптомами патологии является боль, локализованная в области коленной чашечки. Регионально формируется отек мягких тканей, вызывая ограничение подвижности в виде неполного разгибания. При прогрессировании боль приобретает более постоянный характер, чаще в ночное время. Нарушается сократительная функция мышц бедра.

На заключительном этапе развития болезни происходит полное замещение жировых телец фиброзной тканью, что в значительной степени снижает амортизирующую функцию коленного сустава.

Абсцесс Броди — одна из наиболее редких и не менее сложных форм гематогенного остеомиелита. Четко отграничивается участок больной кости.

Вызывается бактериями различных классов. Проникая в участок кости, бактерии формируют колонии, провоцируя иммунный ответ. В случаях, когда защитных сил недостаточно, организм перекрывает кровоснабжение участка. Этот фрагмент кости становится зоной инфаркта. Однако процессы жизнедеятельности продолжаются. За счет некроза тканей бактерии продолжают разрушать костные структуры. В ответ на это организм выстраивает своеобразный барьер в виде высокоплотной капсулы, тем самым запечатывая бактерии внутри, как в саркофаге.

Клиническая картина имеет вид общего воспаления – повышение температуры, слабость. Симптомы невыраженные, периодически обостряются. В моменты таких обострений отмечается болезненность в толще тканей. При нажатии на участок потенциального поражения боль резко усилится. По мере прогрессирования абсцесса внешние контуры капсулы удается прощупать через кожу.

Как проявляются заболевания колена?

Дополнительными жалобами являются – сложности, возникающие при совершении сгибательных, разгибательных движений, ощущение напряженности в подколенной области, краснота, отечность. Боль в ногах по характеру также бывает различной – острой, ноющей.

Способы лечения колена

Перед тем, как начать лечить, доктор определяется с основным процессом, который вызвал боль, ограничение подвижности. Для этого обращаются к комплексу лабораторных и инструментальных диагностических манипуляций (УЗИ, МРТ, КТ, рентген, радиография).

Важно! В зависимости от вида заболевания применяют определенную тактику консервативного, оперативного, физиотерапевтического лечения. При разрешении лечащего доктора возможно дополнить схему терапии народными методиками.

Как лечить тендинит и бурсит?

Тендинит и бурсит относятся к группе воспалительных заболеваний, инициированных травмами, инфекциями, аллергическими реакциями.

Начинается лечение с давящей повязки, компрессов для разгрузки, повышения локальных обменных процессов. С этой целью применяют кинезиотейпирование, ношение лангеты, ортеза.

Помимо этого назначают лекарственные средства группы НПВС. Наиболее распространенные представители — Ибупрофен, Диклофенак, Найз. При приеме внутрь и местно на пораженную область уменьшают боль, лихорадку, симптомы воспаления.

При выраженном скоплении жидкости пунктируют полость с эвакуацией содержимого с последующей промывкой антисептическими растворами.

Для повышения эффективности комплекс дополняются физиопроцедурами. После затихания острого процесса – комплекс лечебной физкультуры.

Можно ли вылечить хондропатию?

На уровне коленного сустава рассматривают два вида хондропатий – болезнь Кенига (рассекающий остеохондрит) и болезнь Осгуд-Шляттера. Оба процесса относятся к заболеваниям детского и подросткового возраста.

На ранних этапах требуют консервативного подхода в виде иммобилизации, назначения НПВС для уменьшения боли, воспаления.

Если болезнь Кенига переходит в тот этап, когда свободный хрящевой компонент окончательно отсекается с формированием суставной «мыши», тогда проводят артроскопическую операцию с удалением этот фрагмента. Данный вид манипуляции относится к малоинвазивным, так как доступ осуществляется через точечный разрез.

Болезнь Осгуд-Шляттера обнаруживается у ребёнка, который активно занимается спортом. Чаще всего с возрастом заболевание проходит бессимптомно, но может сопровождаться образованием костного фрагмента, который встраивается в собственную связку надколенника. В таком случае при каждом движении возникает постоянная травматизация связки. Тогда его оптимально убрать оперативно, чтобы предупредить разрыв сухожилия.

Другие болезни

На начальных этапах воспалительных и дистрофических заболеваний используют консервативное лечение.

Опухоль убирают с совместным назначением химиотерапии и лучевой терапии для исключения метастатического поражения.

При нарушении целостности костей (выраженный артроз, артрит) применяют эндопротезирование. На фото представлен вариант металлоконструкции.

Поврежденные мениски частично резецируют методом артроскопии.

Разорванную связку заменяют сухожильным имплантатом.

Поврежденную стенку сосуда заменяют на аллотрансплантат человеческого или животного происхождения.

Профилактические мероприятия

Чтобы предотвратить развитие заболеваний колена, важно соблюдать простые правила:

  • вести умеренно активный, здоровый образ жизни;
  • предотвращать набор излишнего веса, так как он увеличивает нагрузку на все суставы нижних конечностей;
  • при выявлении инфекционных заболеваний вовремя и полностью проходить весь курс терапии;
  • минимизировать травмы. Если вы занимаетесь активным спортом, обеспечьте полноценную защиту при помощи наколенников.

Конечно, нельзя полностью исключить патологические процессы этой области. Но если придерживаться вышеописанных рекомендаций, то риск повреждения будет минимален.

Анатомия коленного сустава сложная, с высокой степенью взаимосвязанности каждого действующего элемента. Поэтому нарушение работы даже одной связки или сухожилия приводит к дисбалансу системы.