Функции суставов человека

Строение и функции суставов

Функции суставов человека

Суставы нашего организма – это подлинный шедевр инженерной мысли. Они сочетают достаточную простоту и компактность конструкции с высокой прочностью. Однако многие аспекты их функции изучены не до конца.

В организме человека насчитывается более 230 суставов. Они представлены в скелете повсюду, где происходят отчетливо выраженные движения частей тела: сгибание и разгибание, отведение и приведение, вращение… 

Сочленения костей априори должны быть подвижными, чтобы человек мог реализовать двигательную функцию, и вместе с этим надёжно скреплены между собой. Роль таких «креплений» выполняют суставы.

И несмотря на то, что величина и форма суставов чрезвычайно разнообразны, в конструкции любого из них есть обязательные элементы. Это прежде всего две – как минимум – кости, ибо сустав не что иное, как способ соединения костей, который специалисты называют прерывистым. (Существует и непрерывное соединение. Так, например, соединены кости черепа, тела позвонков).

Прерывистое соединение позволяет сочленяющимся костям совершать движения относительно друг друга, разумеется, с помощью мышц. Суставные поверхности костей неодинаковы.

По своей форме они могут напоминать шар, эллипс, цилиндр и другие геометрические фигуры.

На обе сочленяющиеся поверхности «нанесен» материал высокой прочности – хрящ, толщина ,   которого в разных суставах колеблется от 0,2 до 6 миллиметров.

По внешнему виду однородный, гладкий и блестящий хрящ под электронным микроскопом напоминает губку с очень тонкими порами.

Ткань хряща образована клетками-хондроцитами и межклеточным веществом, через посредство которого осуществляется снабжение хондроцитов питательными веществами, водой, кислородом.

Наблюдения показали, что волокна межклеточного вещества могут менять свое направление, приспосабливаясь к длительно действующим нагрузкам. Такая динамичность волокон увеличивает износоустойчивость хрящевой ткани.

Место сочленения костей окружено суставной капсулой. Наружный слой капсулы прочный, волокнистый: внутренняя ее поверхность покрыта слоем эндотелиальных клеток, которые вырабатывают тягучую, прозрачную, желтоватого цвета жидкость – синовию.

Синовии в суставе, как говорится, кот наплакал: от одного до трех миллилитров. Но значение ее трудно переоценить. Во-первых, это прекрасная смазка: увлажняя суставные поверхности, она уменьшает трение между ними и тем самым предотвращает их преждевременное изнашивание.

Одновременно синовия укрепляет сустав, создавая силу сцепления между суставными поверхностями. Она, словно буфер, смягчает толчки, которые кости испытывают при ходьбе, прыжках, различных движениях.

Синовиальной жидкости принадлежит также существенная роль в обеспечении питания хрящевой ткани.

Установлено, что в каждом суставе поддерживается характерный для него уровень синовии. А вот состав ее не всегда одинаков. Например, с увеличением скорости движения в суставе вязкость синовии снижается, благодаря этому еще больше уменьшается трение между суставными поверхностями костей.

Исследуя функцию синовиальной оболочки, ученые пришли к выводу, что она работает как биологический насос. Экспериментаторы обнаружили в этой оболочке узкодифференцированные клетки типа А и В.

Клетки типа В специализируются на выработке гиапуроновой кислоты, которая и сообщает синовии чудесное свойство способствовать осуществлению «движения без трения».

Клетки типа А – это своеобразные уборщики: они отсасывают из синовиальной жидкости отработанные продукты жизнедеятельности клеток.

Однако специалистам известна лишь общая схема устройства и действия этого живого насоса. Основные его «узлы» и особенности его работы еще предстоит изучить.

С функцией биологического насоса тесно связано поддержание постоянного отрицательного давления внутри суставной полости.

Это давление всегда ниже атмосферного (что увеличивает силу сцепления между суставными поверхностями, они плотнее прилегают друг к другу), но человек этого не ощущает.

Однако все мы знаем людей, у которых суставы с возрастом становятся чувствительны к перепадам атмосферного давления. А вот чем объясняется такая чувствительность, исследователям не вполне ясно.

Конструкция большинства суставов не ограничивается обязательными элементами и включает различные диски, мениски, связки и прочие «технические усовершенствования», которые природа создала в процессе эволюции. В коленном суставе, например, два мениска: наружный и внутренний.

Благодаря этим серповидным хрящам совершаются вращательные и сгибательно-разгибательные движения в суставе, они служат также буферами, защищающими суставные поверхности от резких толчков.

Роль их в физиологии и механике коленного сустава столь велика, что мениски иногда называют суставом в суставе.

Функция, возложенная на сустав, диктует конструкцию. Убедительнейшее тому доказательство – суставы кисти.

В процессе трудовой деятельности человека суставной и связочный аппарат кисти достиг конструктивного совершенства.

Разнообразные сочетания суставов – а их в кисти насчитывается более двадцати, включая блоковидные. эллипсоидные, шаровидные, седловидные, – позволяют производить дифференцированные движения.

Или, к примеру, такие суставы, как плечевой и тазобедренный. Оба они шаровидные, оба простые, так как каждый составлен двумя костями.

Попробуйте поднять руку через сторону вверх. Легко! Теперь поднимите ногу.

А вот это гораздо сложнее, верно? Почему? Да потому, что в плечевом суставе относительно большой головке плечевой кости соответствует небольшая суставная впадина лопатки: головка приблизительно в три раза больше впадины.

Емкость ее увеличивает волокнисто-хрящевое кольцо, так называемая суставная губа, которое присоединяется к краю впадины. Такое строение позволяет совершать в плечевом суставе движения практически во всех направлениях.

В тазобедренном суставе такой объем движений не предусмотрен. Здесь главное другое – прочность конструкции: ведь суставу постоянно приходится испытывать значительные и динамические и статические нагрузки.

В этом суставе впадина тазовой кости почти полностью охватывает головку бедра, что, естественно, ограничивает объем движений. Но не только поэтому тазобедренный сустав менее подвижен, чем плечевой. Если в плечевом суставе капсула весьма просторная и слабо натянутая, то в тазобедренном она менее объемна и очень прочна, в некоторых местах даже усилена добавочными связками.

А почему же гимнастам, акробатам, артистам балета, цирка ничего не стоит не только поднять ногу вертикально вверх, но проделать и более сложные движения? Это еще одно доказательство пластичности опорно-двигательного аппарата, его огромных потенциальных возможностей.

В чем секреты этой пластичности, высокой работоспособности суставов? Специалисты ведут исследования, которые помогут ответить на этот и другие вопросы. Результаты научных поисков имеют не только теоретический интерес. В них заинтересована практическая медицина: хирургия, ортопедия, трансплантология.

Сохранить в соцсетях:

Похожие публикации:

Источник: https://krasgmu.net/publ/anatomija/stroenie_i_funkcii_sustavov/95-1-0-1066

Суставы у человека

Функции суставов человека

Основой строения живого организма выступает скелет, в состав которого входят подвижные соединения, а также костная и хрящевая ткани.

Суставы человека важны и нужны для того, чтобы ходить, выполнять сложные и слаженные движения в повседневной работе и профессиональной деятельности.

Артрологией называется сложная наука, изучающая все виды анастомозов с костями, краткое общее разъяснение которой обязательно для всех.

Виды, их анатомия и строение

Наглядным примером изучения структуры костных анастомозов в человеческом теле выступает синовиальный сустав. Клиническая анатомия человека делит все структурные компоненты на 2 вида:

  • Основные элементы:
    • суставные поверхности — участки на костях, которым они соприкасаются (головка и впадина);
    • суставной хрящ — защищает от разрушения в результате трения;
    • капсула — является защитой, отвечает за выработку синовии;
    • полость — щель между поверхностями, наполненная жидкостью;
    • синовия — смягчает трение костей, питает хрящ, поддерживая обмен веществ.
  • Вспомогательные образования:
    • хрящевой диск — пластинка, которая делит полость на две половины.
    • мениски — играют роль амортизатора, находятся в колене;
    • суставная губа — каемка хряща вокруг суставной впадины;
    • связочный соединительный аппарат — контролирует движения;
    • крупные и незначительные мышцы.

Наиболее полное развитие получили суставы и связки конечностей, так как они берут на себя основные функциональные способности человека в жизни и адаптации в социуме. В процессе эволюции рука человека сформировалась из передней конечности млекопитающих.

Функции и задачи

Сочленения создают амортизацию во время двигательной активности человека.

Разные виды суставов человека, их разнообразная анатомическая конструкция имеют принципиальное значение для ряда функциональных обязанностей, выполняемых костными соединениями. Все действия делятся на выполнение таких функций, как:

  • Комбинация костей, зубов и хрящей друг с другом, делает их прочным амортизатором движений.
  • Предотвращение разрушения костной ткани.
  • Выполнение осевых движений, среди которых:
    • фронтальные — сгибание, разгибание;
    • сагиттальные — приведение, отведение;
    • вертикальные — супинация (движение кнаружи), пронация (внутрь);
    • круговые движения — перемещение хода с оси на ось.
  • Физическая активность человека, что обеспечивает правильное строение сустава.
  • Сохранение положения скелета.
  • Влияние на рост и развитие организма.

Классификация, ее принципы

Соединений в организме много, каждое имеет свои особенности и выполняет конкретные функции. Наиболее удобной в клинической практике считается классификация суставов на виды и типы, что удачно изображает таблица. В нее не вошли непрерывные межхрящевые соединения ребер, начиная от 6-го и до 9-го.

 
ВидХарактеристикаТипОсобенности расположения
ВолокнистыеСоединительная ткань с коллагеномШовныеШвы черепа
СиндесмозыСоединяет лучевую и локтевую кость предплечья
ГвоздьевидныеЗубы
ХрящевыеВ структуре находится гиалиновый хрящ или дискСинхондрозныеСустав ребра и рукоятки грудины
Симфизарные или полусуставыЛобковый симфиз, межпозвоночные сочленения
СиновиальныеСустав соединяет полость, капсулу, дополнительные связки, синовиальную жидкость, сумку, влагалища сухожилийПлоский (скользящий)Крестцово-подвздошный
БлоковидныйЛоктевой, коленный, плечелоктевой (винтообразный сустав)
ШаровойГрудино-реберные (чашеобразный)
Шарнирный (цилиндрический сустав)Соединяет зуб эпистофея и атлант
МыщелковыйПястно-фаланговые пальцев рук
СедловидныйПястно-запястный большого пальца
ЭллипсовидныйЛучезапястный

Следует отдельно отметить комбинированный тип, к нему относятся сустав головки ребра и реберно-позвоночные сочленения. В последних бугорок ребра соединяется с поперечным отростком позвонка и делает его не очень подвижным.

Типы соединений

Еще суставы разделяют по таким критериям:

Сочленения могут классифицироваться по степени подвижности.

  • Подвижность:
    • синартрозы — недвижимый;
    • амфиартрозы — малоподвижны;
    • диартрозы — подвижны.
  • Оси движений:
    • одноосные суставы;
    • двухосные;
    • трехосные.
  • Биомеханические свойства:
    • простой;
    • сложный;
    • комплексный.

Тазобедренный

Сочленение соединяет бедренную кость с тазовой.

Соединяет части тазовой с головкой бедренной кости, которые покрыты хрящом и синовиальной мембраной. Шаровидный, парный, многоосный сустав нижних конечностей.

Оси движения — фронтальная, саггитальная, вертикальная, круговые вращения. Суставная капсула крепится таким образом, что вертлужная губа и шейка бедра располагаются в суставной полости.

Соединительный составляющий элемент представлен связкой головки бедра, лобково-бедренной, подвздошно-бедренной, седалищно-бедренной и круговой зоной.

Схема конструкции колена

Комплексный, мыщелковый, самый большой сустав на конечностях нижнего пояса устроен с участием надколенника, проксимальным краем большеберцовой и дистальным — бедренной кости. Анатомические связки коленного сустава представлены тремя группами:

  • Боковая — коллатеральный мало- и большеберцовые.
  • Внекапсульная (задняя) — связка надколенника, дугообразная, поддерживающие латерально-медиальные, подколенная.
  • Внутрикапсульные — поперечная коленная связка и крестообразные.

Обеспечивает вращения и движения во фронтальной оси. Имеет ряд синовиальных сумок, количество и размеры которых индивидуальны. Складки синовиальной мембраны накапливают жировую ткань. Поверхности сустава покрыты хрящевым слоем. Отличительной особенностью является наличие наружного и внутреннего серповидных частей хряща, что имеют названия менисков.

Голеностопный

Сочленение чаще травмируется у людей, активно занимающихся спортом.

Подвижный сустав, в котором соединяются дистальные эпифизы (низ) мало- и большеберцовой костей со стопой человека, а именно с таранной костью.

Блоковидный, задействован в движениях фронтальной и саггитальной осей. Связки представлены двумя группами: латеральной, в которую входят таранно-малоберцовая и пяточно-малоберцовая связки и медиальной, или дельтовидной связкой.

Голеностопный сустав — главная область травматизации у спортсменов, которые двигаются непрерывно.

Седловидный

Разновидность синовиальных анастомозов, напоминающий наездника на лошади — соответствие названию. На кость, похожей по форме на седло, насажена другая кость. Отличаются гибкостью по сравнению с другими.

Ярким примером сустава, который имеет опорно-двигательная система человека, является пястно-запястный сустав большого пальца руки. Здесь седлом выступает кость трапеция, а на ней размещена 1-я пястная кость.

Противопоставленный большой палец на верхних конечностях — отличительная черта человека, что выделяет его от мира животных, и благодаря которому есть возможность выполнять работу, в том числе осваивать новые профессии.

Парный локтевой

Сложное подвижное сочленение плечевой с лучевой и локтевой костями, которое состоит сразу из 3 суставов, окруженных одной капсулой. Среди них:

  • плечелучевой — шаровидный сустав, отвечает за движения в двух осях вместе с локтевым;
  • плечелоктевой — блоковидный, винтообразный;
  • проксимальный лучелоктевой — вращательный сустав 1-го типа.

Сочленение имеет сложное строение и имеет самый большой размер в верхних конечностях.

Самый большой сустав верхней половины тела, который обеспечивает движения верхних конечностей и соответствует их количеству. Анатомически считается блоковидным с винтообразными скольжениями, боковые передвижения в нем невозможны. Вспомогательные элементы представлены двумя коллатеральными связками — лучевой и локтевой.

Шаровидный

Сюда относят тазобедренное и плечевое соединение костей (многоосные структуры), что обладают наибольшей мобильностью. Название этой группы определил обязательный костный элемент, напоминающий шар: в 1-м примере — это головка плечевой кости, во 2-м — головка бедра.

Общие элементы строения представлены шаровидной головкой на конце одной кости и чашеобразным углублением на второй. Плечевой сустав имеет наибольший диапазон свободных движений в скелете, он простой по структуре, а бедренный — менее мобилен, но сильнее и выносливее.

Блоковидный

Типы суставов, что относятся к синовиальным. Сюда входят коленный, локтевой, голеностопные и менее сложные отделы, обладающие хорошей подвижностью — межфаланговые суставы рук и ног. Эти сочленения, в меру своих особенностей, наделены работой меньшей силы и удерживают незначительную массу, что стандартно их строению — маленькие связки, гиалиновый хрящ, капсула с синовиальной мембраной.

Эллипсовидный

Запястное сочленение относится к эллипсовидному типу.

Вид суставов, также известен как плоский, образован костями с почти гладкой поверхностью.

В суставной щели постоянно функционирует синовия, которую продуцирует мембрана. Эти подвижные суставы способствуют ограниченной амплитуде во всех направлениях.

Представителями группы являются межпозвонковые, запястные, запястно-пястные суставы в теле человека.

Мыщелковые

Отдельный подвид эллипсоидного класса. Считается переходным типом от блоковидного. Отличительная черта от 1-го — несовпадение формы и размеров соединяющихся поверхностей, от эллипсоидного — числом головок структуры. В организме есть два примера таких сочленения — височно-мандибулярный и коленный, последний двигается вокруг 2-х осей.

Частые болезни, их причины и симптоматика

ЗаболеваниеПричинаСимптомы
АртритИнфекция, аллергия, аутоиммунный процессУтренняя скованность, припухлость, сыпь на коже, температура
АртрозДегенеративные поражения, остеопорозыНарастающая боль от непродолжительной до постоянной
ДисплазияВрожденные аномалииНарушения функций пораженного сочленения, невозможность самостоятельных движений, поражены мышцы

Диагностика суставных болезней

Базируется на следующих методах и приемах:

Гониометрия позволяет определить насколько человек может двигать сочленением.

  • Жалобы.
  • Анамнез болезни.
  • Общее обследование, пальпация.
  • Гониометрия — характеристика свободной амплитуды движений.
  • Обязательные лабораторные исследования:
    • общий анализ крови;
    • биохимия крови, особенно важны С-реактивный белок, реакция оседания эритроцитов, антинуклеарные антитела, мочевая кислота;
    • анализ мочи общий.
  • Лучевые методы исследования:
    • рентгенологический;
    • артрография;
    • КТ.
  • Радионуклидный.
  • МРТ.
  • УЗД.

Лечение недугов

Терапия результативная только при правильно поставленном диагнозе и, если не опоздала диагностика. Таблица основных заболеваний выделяет причину, которую и следует лечить. Когда есть очаги инфекции, назначают антибиотики. При аутоиммунном процессе используют иммуносупрессоры — моноклональные антитела, кортикостероиды, цитостатики.

Дегенеративные состояния корректируются хондропротекторами. Принимают нестероидные противовоспалительные средства, влияющие на уровень кальция и прочность костей. Реабилитация обеспечивается лечебной физкультурой и физиотерапией.

Хирургическое лечение применяется после исчерпания консервативных методов, но и оно не гарантирует полное блокирование любого патологического процесса.

Источник: https://OsteoKeen.ru/fiziologia/sustavy-cheloveka.html

ВылечимСуставы
Добавить комментарий