Часть I раздел естественных наук изучающий на

Часть I

раздел естественных наук, изучающий на основе моделей и методов механики механические свойства живых тканей, отдельных органов и систем, или организма в целом, а также происходящие в них механические явления.

Чаще всего, объектом исследования этой науки, является движение животных и человека, а также механические явления в тканях, органах и системах. Под механическим движением понимается движение всей биосистемы в целом, а также движение отдельных частей системы относительно друга - деформация системы. Все деформации в биосистемах, так или иначе, связаны с биологическими процессами, которые играют решающую роль в движениях человека. Это сокращение мышцы, деформация сухожилия, кости, связок, фасций, движения в суставах.

Биомеханика человека -наука комплексная, она включает знания других наук, таких как: механика и математика, функциональная анатомия и физиология, возрастная анатомия и физиология, педагогика и теория физической культуры. Отдельным направлением биомеханики является биомеханика дыхательного аппарата, изучающая эластичное и неэластичное сопротивление, кинематику (то есть геометрическую характеристику движения) и динамику дыхательных движений, а также другие стороны деятельности дыхательного аппарата в целом и его частей (лёгких, грудной клетки). Биомеханика кровообращения изучает упругие свойства сосудов и сердца, гидравлическое сопротивление сосудов току крови, распространение упругих колебаний по сосудистой стенке, движение крови, работу сердца и др.

Движения частей тела человека представляют собою перемещения в пространстве и времени, которые выполняются во многих суставах одновременно и последовательно. Движения в суставах по своей форме и характеру очень разнообразны, они зависят от действия множества приложенных сил. Все движения закономерно объединены в целостные организованные действия, которыми человек управляет при помощи мышц.

Учитывая сложность движений человека, в биомеханике исследуют и механическую, и биологическую их стороны, причем обязательно в тесной взаимосвязи. Поскольку человек выполняет всегда осмысленные действия, его интересует, как можно достичь цели, насколько хорошо и легко это получается в данных условиях. Для того чтобы результат движения был лучше, и достичь его было бы легче, человек сознательно учитывает и использует условия, в которых осуществляется движение. Кроме того, он учится более совершенно выполнять движения. Биомеханика человека учитывает эти его способности, чем существенно отличается от биомеханики животных.

Биомеханика, как наука экспериментальная, эмпирическая, опирается на опытное изучение движений. При помощи приборов регистрируются количественные характеристики, например траектории скорости, ускорения и др. , позволяющие различать движения, сравнивать их между собой.

-научное направление, в котором с позиций механики и общей теории управления с помощью специализированных методов исследования изучается двигательная активность человека в норме и патологии. Основные разделы: v. Биомеханика нормальной и патологической ходьбы. v. Биомеханика скелетной травмы v. Биомеханика крупных суставов. v. Биомеханика позвоночника v. Биомеханика стопы

Биомеханика физических упражнений обогащает теорию физического воспитания, исследуя одну из сторон физических упражнений - технику. Вместе с тем, биомеханика физических упражнений непосредственно используется в практике физического воспитания. Объект познания биомеханики - двигательные действия человека как системы взаимно связанных активных движений и положений его тела. В последние годы получило широкое распространение направление в обучении двигательным действиям - педагогическая кинезиология (Х. Х. Гросс), своего рода слияние биомеханики и педагогики, то есть: -изучаются особенности техники выдающихся спортсменов; -определяется рациональная организация действий; -разрабатываются методические приемы освоения движений, методы технического самоконтроля и совершенствования техники.

общая дифференциальная частная Биомеханика физических упражнений

Решает теоретические проблемы и помогает узнать, как и почему человек двигается. Этот раздел биомеханики очень важен для практики физического воспитания и спорта, ибо «нет ничего практичнее хорошей теории» .

изучает индивидуальные и групповые особенности двигательных возможностей и двигательной деятельности. Изучаются особенности, зависящие от возраста, пола, состояния здоровья, уровня физической подготовленности, спортивной квалификации и т. п.

Рассматривает конкретные вопросы технической и тактической подготовки в отдельных видах спорта и разновидностях массовой физкультуры. В том числе в оздоровительном беге и ходьбе, общеразвивающих гимнастических упражнениях, ритмической гимнастике на суше (аэробика) и в воде (акваэробика) и т. п. Основной вопрос частной биомеханики как научить человека правильно выполнять разнообразные движения или как самостоятельно освоить культуру движений.

История биомеханики неразрывно связана с историей техники, физики, биологии и медицины, а также с историей физической культуры и спорта. Многие достижения этих наук определяли развитие учения о движении живых существ. Современную биомеханику нельзя представить без законы механики, открытых Архимедом, Галилеем, Ньютоном, без физиологии Павлова, Сеченова, Анохина, так как и без современных компьютерных технологий.

В своих естественнонаучных трудах «Части движения и перемещение животных» , Аристотель заложил основу того, что в дальнейшем, спустя 2300 лет назовут наукой биомеханикой. В своих научных трактатах он описывает животный мир и закономерности движения животных и человека. Он писал о частях тела, необходимых для перемещения в пространстве (локомоции), о произвольных и непроизвольных движениях, о мотивации движений животных и человека, о сопротивлении окружающей среды, о цикличности ходьбы и бега, о способности живых существ приводить себя в движение.

Величайшим ученым-медиком античного времени (после Гиппократа) был Клавдий Гален (131 -201 гг. н. э. ) Изучение нервов позволило Галену сделать вывод о том, что нервы по своей функциональной особенности делятся на три группы: те, что идут к органам чувств, выполняют функцию восприятия, идущие к мышцам ведают движением, а идущие к органам охраняют их от повреждения. Основной его труд - «О назначении частей человеческого тела» . Гален экспериментально показал, что конечность попеременно то сгибается внутренними, то разгибается наружными мышцами.

На развитие механики в средние века оказали существенное влияние исследования Леонардо да Винчи (1452 -1519 г. ) по теории механизмов, трению и другим вопросам. Изучая функции органов, он рассматривал организм как образец «природной механики» . Впервые описал ряд костей и нервов, особое внимание уделял проблемам сравнительной анатомии, стремясь ввести экспериментальный метод и в биологию. Леонардо является основоположником функциональной анатомии, составной части биомеханики. Он описал топографию мышц, и значение каждой мышцы для движения тела.

Рисунок Леонардо да Винчи "Тетради по анатомии". Функциональная анатомия вероятно портняжной и напрягающей широкую фасцию бедра мышц и их отдельное и содружественое движение.

Основателем науки биомеханики по праву считается Джованни Борелли, итальянский натуралист. Помимо работ в области физики, астрономии и физиологии, он разрабатывал вопросы анатомии и физиологии с позиций математики и механики. Он показал, что движение конечностей и частей тела у человека и животных при поднятии тяжестей, ходьбе, беге, плавании можно объяснить принципами механики, впервые истолковал движение сердца как мышечное сокращение, изучая механику движения грудной клетки, установил пассивность расширения лёгких. Наиболее известный труд ученого «Движение животных» ( «Dе Motu Animalium» ). Его учение основано на твердых биомеханических принципах, в своей работе он описал принципы мускульного сокращения и впервые представил математические схемы движения. Он впервые использует биомеханическую модель для объяснения движения в биомеханической системе.

Рисунок из книги Дж. Борелли «De motu animalium» Система рычагов, схема прикрепления мышц при сгибании в суставе и при разгибании. Скелетно-мышечная схема двух человек, поразному удерживающих различный груз.

Новым толчком развития биомеханики был связан с изобретение метода кинофотосъемки движения человека. Французский физиолог, изобретатель и фотограф Этьенн Марей (1830 -1904) впервые применил кинофотосъемку для изучения движений человека. Так же впервые им был применен метод нанесения маркеров на тело человека – прототип будущей циклографии. Этьенн Марей (1830– 1904) Важной вехой в истории биомеханики явились исполненные Э. Майбриджем (1830 -1904) (США) циклы фотографий, снятых несколькими камерами с разных точек зрения. Серия фотографий ("Галопирующая лошадь", 1887), показала необычайную красоту пластики реальных движений. С тех пор кинофотосъемка применяется для анализа движений как один из основных методов биомеханики.

Ø Начало анализа движения человека было положено братьями Вебер (1836) в Германии. Ø Первый трехмерный математический анализ человеческой походки проведен Вильгельмом Брауном и его студентом Отто Фишером в 1891 году. Методология анализа ходьбы не изменилась по сегодняшний день. Кроме того, Браун и Фишер впервые изучили массу, объем и центр масс человеческого тела, (проведя исследования на трупах), и получили данные, которые длительно использовали как биомеханический стандарт. Ø Ими был также предложен метод определения массы сегментов тела и его объема, используя погружение частей тела в воду. Так были получены данные возрастных изменений центров масс. Ø Исследования Брауна и Фишера положили начало новой эпохи биомеханики – биомеханики ходьбы, а период со второй половины 19 столетия стали называть столетием ходьбы.

Создателем теоретической основы современной биомеханики учения о двигательной деятельности человека и животных можно по праву считать Бернштейна Н. А. (1896 -1966). Созданная Бернштейном теория многоуровневого управления движениями, в том числе локомоциями человека, положила начало развитию новых принципов понимания жизнедеятельности организма. Понятие Н. А. Бернштейна о двигательной задаче как психической основе действий человека открыло пути изучения высших уровней сознания в двигательной деятельности человека. Ряд работ Бернштейна посвящён изучению динамики мышечных сил и иннервационной структуры двигательных актов. В 1926 г. Н. А. Бернштейном на основе исследований в биомеханической лаборатории Центрального института труда была издана "Общая биомеханика" как первая часть "Основ учения о движениях человека".

В организме живого человека суставы играют тройную роль: 1) они содействуют сохранению положения тела; 2) участвуют в перемещении частей тела в отношении друга; 3) являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве. Так как в процессе эволюции условия для мышечной деятельности были различными, то и получились сочленения различных форм и функций. По форме суставные поверхности могут рассматриваться как отрезки геометрических тел вращения: цилиндра, вращающегося вокруг одной оси; эллипса, вращающегося вокруг двух осей, и шара - вокруг трех и более осей.

1. Движение вокруг фронтальной (горизонтальной) оси сгибание (flexio), т. е. уменьшение угла между сочленяющимися костями, разгибание (extensio), - т. е. увеличение этого угла. При сгибании один из костных рычагов движется относительно другого вокруг оси в таком направлении, что угол между сочленяющимися костями уменьшается (например, при сгибании в локтевом суставе уменьшается угол между плечом и предплечьем). Во время разгибания движение происходит в обратном направлении: угол в суставе между костями увеличивается (до 180°) и происходит выпрямление (конечности или туловища). 2. Движения вокруг сагиттальной (горизонтальной) оси -приведение (adductio), т. е. приближение к срединной плоскости, -отведение (abductio), т. е. удаление от нее.

3. Движения вокруг вертикальной оси Вращение (rotatio): кнутри (pronatio) и кнаружи (supinatio). При вращении кость вращается в ту или иную сторону вокруг своей продольной оси. 4. Круговое движение (circum ductio) При котором совершается переход с одной оси на другую, причем один конец кости описывает круг, а вся кость - фигуру конуса.

Возможны и скользящие движения суставных поверхностей, а также удаление их друг от друга (при растягивании пальцев). Характер движения в суставах обусловливается формой суставных поверхностей. Объем движения в суставах зависит от разности в величине сочленяющихся поверхностей. Чем больше разность площадей суставных поверхностей, тем больше дуга (объем) движения, и наоборот. Движения в суставах, кроме уменьшения разности площадей сочленных поверхностей, могут ограничиваться различного рода тормозами, роль которых выполняют некоторые связки, мышцы, костные выступы и т. п. Так как усиленная физическая (силовая) нагрузка, вызывающая рабочую гипертрофию костей, связок и мышц, приводит к разрастанию этих образований и ограничению подвижности, то у различных спортсменов замечается разная гибкость в суставах в зависимости от вида спорта. Если тормозящие приспособления в суставах развиты особенно сильно, то движения в них резко ограничены. Такие суставы называют тугими. На величину движений влияют и внутрисуставные хрящи, увеличивающие разнообразие движений.

(articulationes; синоним сочленения) -подвижные соединения костей скелета, которые участвуют в перемещении отдельных костных рычагов относительно друга, в локомоции (передвижении) тела в пространстве и сохранении его положения.

Непрерывные соединения - синартрозы более ранние по развитию, неподвижные или малоподвижные по функции. Прерывные соединения -диартрозы более поздние по развитию и более подвижные по функции. Между этими формами существует переходная - от непрерывных к прерывным или обратно. Она характеризуется наличием небольшой щели, не имеющей строения настоящей суставной полости, вследствие чего такую форму называют полусуставом - симфиз, symphysis.

Синартрозы -Синдесмозы (связки, мембраны, швы, вколачивание) -Синостозы -Синхондрозы (временные, постоянные) Симфизы Диартрозы (одноосные, двуосные, многоосные)

Скелет в своем развитии проходит 3 стадии: соединительнотканную, хрящевую и костную. Так как переход из одной стадии в другую связан также и с изменением ткани, находящейся в промежутке между костями, то соединения костей в своем развитии проходят те же 3 фазы, вследствие чего различают 3 вида синартрозов: 1. Если в промежутке между костями после рождения остается соединительная ткань, то кости оказываются соединенными посредством соединительной ткани - articulationes fibrosae (fibra, лат. волокно), s. syndesmosis (desme - связка), синдесмоз. Синдесмоз -непрерывное соединение костей посредством соединительной ткани, например костей черепа, остистых отростков позвонков, костей предплечья и голени (межкостная мембрана). Особыми формами синдесмозов являются роднички и связки.

2. Если в промежутке между костями соединительная ткань переходит в хрящевую, которая остается после рождения, то кости оказываются соединенными посредством хрящевой ткани - articulationes cartilagineae (cartilago, лат. - хрящ), s. synchondrosis (chondros, греч. хрящ), синхондроз. 3. Наконец, если в промежутке между костями соединительная ткань переходит в костную (при десмальном остеогенезе), или сначала в хрящевую, а затем в костную (при хондральном остеогенезе), то кости оказываются соединенными посредством костной ткани синостоз (synostosis). Характер соединения костей не является постоянным в течение всей жизни одного индивидуума. Соответственно 3 стадиям окостенения синдесмозы могут переходить в синхондрозы и синостозы. Последние являются завершающей фазой развития скелета.

Это непрерывное соединение костей посредством соединительной ткани. 1. Если соединительная ткань заполняет большой промежуток между костями, то такое соединение приобретает вид межкостных перепонок, membrana interossea, например между костями предплечья или голени. 2. Если промежуточная соединительная ткань приобретает строение волокнистых пучков, то получаются фиброзные связки, ligamenta (связки позвоночного столба). В некоторых местах (например, между дугами позвонков) связки состоят из эластической соединительной ткани (synelastosis); они имеют желтоватую окраску (ligg. flava). 3. Когда промежуточная соединительная ткань приобретает характер тонкой прослойки между костями черепа, получаются швы, suturae. По форме соединяющихся костных краев различают следующие швы: -зубчатый, sutura serrata, когда зубцы на краю одной кости входят в промежутки между зубцами другой (между большинством костей свода черепа); -чешуйчатый, sutura squamosa, когда край одной кости накладывается на край другой (между краями височной и теменной костей); -плоский, sutura plana, - прилегание незазубренных краев (между костями лицевого черепа).

Это непрерывное соединение костей посредством хрящевой ткани и вследствие физических свойств хряща является упругим соединением. Движения при синхондрозе невелики и имеют пружинящий характер. Они зависят от толщины хрящевой прослойки: чем она толще, тем подвижность больше. По свойству хрящевой ткани (гиалиновая или фиброзная) различают: 1. синхондроз гиалиновый, например между I ребром и грудиной, 2. синхондроз волокнистый. Последний возникает там, где сказывается большое сопротивление механическим воздействиям, например между телами позвонков. Здесь волокнистые синхондрозы в силу своей упругости играют роль буферов, смягчая толчки и сотрясения. По длительности своего существования синхондрозы бывают: 1. временные - существуют только до определенного возраста, после чего заменяются синостозами, например синхондрозы между эпифизом и метафизом или между тремя костями пояса нижней конечности, сливающимися в единую тазовую кость. Временные синхондрозы представляют собой вторую фазу развития скелета. 2. постоянные - существуют в течение всей жизни, например синхондрозы между пирамидой височной кости и клиновидной костью, между пирамидой и затылочной костью.

Если в центре синхондроза образуется узкая щель, не имеющая характера настоящей суставной полости с суставными поверхностями и капсулой, то такое соединение становится переходным от непрерывных к прерывным суставам и называется симфизом, symphysis, например лобковый симфиз, symphysis pubica. Симфиз может образовываться и в результате обратного от прерывных к непрерывным соединениям в результате редукции суставов, например у некоторых позвоночных между телами ряда позвонков от суставной полости остается щель в discus intervertebralis.

Сустав представляет прерывное, полостное, подвижное соединение, или сочленение, articulatio synovialis (греч. arthron - сустав, отсюда arthritis - воспаление сустава). Основные структурные элементы суставов: 1. суставные поверхности соединяющихся костей, которые покрыты суставным хрящом, 2. суставная капсула, 3. суставная полость. Кроме них имеются различные вспомогательные анатомические образования, строение и функция которых в некоторых случаях более или менее постоянны, а в других строго специализированы, в связи с чем они встречаются лишь в части сустава или только в одном. К ним относят связки, суставные диски и мениски, суставные губы и синовиальные сумки.

Суставные поверхности, facies articulares, покрыты суставным хрящом, cartilago articularis, гиалиновым, реже волокнистым, толщиной 0, 2 -0, 5 мм. Вследствие постоянного трения суставной хрящ приобретает гладкость, облегчающую скольжение суставных поверхностей, а вследствие эластичности хряща он смягчает толчки. Суставные поверхности обычно более или менее соответствуют другу (конгруэнтны). Так, если суставная поверхность одной кости выпуклая (суставная головка), то поверхность другой кости соответствующим образом вогнута (суставная впадина).

У лиц молодого возраста поверхность хряща гладкая на вид, блестящая, легко поддается сжатию. По мере старения он становится тверже, теряет прозрачность, приобретает желтоватый оттенок. Питательные вещества в хрящевую пластинку проникают через синовиальную жидкость и частично из сосудов субхондральной зоны. Микроскопически хрящ состоит из небольшого количества хрящевых клеток — хондроцитов и межклеточного матрикса. Основной функцией хондроцитов является продукция изнашивающегося матрикса. Матрикс - это волокнистый каркас, состоящий из коллагеновых волокон, образующих сеть переплетений. В поверхностных слоях (вблизи артикулярной поверхности) хряща волокна ориентированы тангенциально, а в более глубоких - перпендикулярно, где становятся толще и увеличивается их количество. Основное вещество матрикса хряща составляют на 60 -80% вода и протеогликаны, которые очень гидрофобны. Описанная структура матрикса хряща суставных поверхностей придает ему большую устойчивость к нагрузкам.

Суставная капсула, capsula articularis, многослойный соединительнотканный пласт, герметично ограничивающий полость сустава. v Окружая герметически суставную полость, прирастает к сочленяющимся костям по краю их суставных поверхностей или же несколько отступая от них. Она состоит из наружной фиброзной мембраны, membrana fibrosa, и внутренней синовиальной, membrana synovialis. v Синовиальная мембрана покрыта на стороне, обращенной к суставной полости, слоем эндотелиальных клеток, вследствие чего имеет гладкий и блестящий вид. Она выделяет в полость сустава липкую прозрачную синовиальную жидкость - синовию, synovia, наличие которой уменьшает трение суставных поверхностей.

Синовиальная мембрана оканчивается по краям суставных хрящей. Она часто образует небольшие отростки, называемые синовиальными ворсинками, villi synoviales. Кроме того, местами она образует то большей, то меньшей величины синовиальные складки, plicae synoviales, вдвигающиеся в полость сустава. Иногда синовиальные складки содержат значительное количество врастающего в них снаружи жира, тогда получаются так называемые жировые складки, plicae adiposae, примером которых могут служить plicae alares коленного сустава. Иногда в утонченных местах капсулы образуются мешковидные выпячивания или вывороты синовиальной мембраны - синовиальные сумки, bursae synoviales, распологающиеся вокруг сухожилий или под мышцами, лежащими вблизи сустава. Наполненые синовией, эти синовиальные сумки уменьшают трение сухожилий и мышц при движениях.

Основными функциями синовиальной жидкости являются метаболическая, локомоторная, трофическая и барьерная. Ø Метаболическая функция заключается в удалении продуктов распада. Ø Трофическая функция синовиальной жидкости состоит в транспортировке энергетических веществ для бессосудистого хряща, а барьерная в фагоцитозе. От повреждения ткани сустава защищают также иммунокомпетентные клетки и макрофаги в синовиальной оболочке и синовиальной жидкости.

Ø Локомоторная (фрикционная) функция обеспечивает за счет гиалуронатов скольжение соприкасающихся частей суставов, а также компрессионно-декомпрессионный эффект. Считают, что при локомоторной нагрузке из глубинных слоев хряща через поры и пространства между коллагеновыми фибриллами выделяется жидкость. Возникает защитная пленка, толщина которой связана с величиной нагрузки. При ее уменьшении жидкость входит обратно в глубь хрящевой пластинки. В патологических условиях этот механизм (коллоидно-гидродинамическая система) нарушается, что способствует быстрой деструкции хряща.

Микроциркуляторная система синовиальной оболочки сустава имеет ряд особенностей строения: кровеносные сосуды проникают со стороны фиброзного слоя неравномерно, капилляры располагаются непосредственно под синовиоцитами, стенка капилляров местами не имеет базальной мембраны. Такое решетчатое строение стенки обеспечивает транспорт веществ в направлении кровь-сустав и сустав кровь, облегчая приток в сустав необходимых компонентов плазмы крови и удаление из него продуктов метаболизма. Кроме того, возможен транспорт веществ в направлении сустав - кровь - лимфа, что связано с большим числом расположенных в поверхностных слоях синовиальной оболочки лимфатических сосудов.

Суставная полость, cavitas articularis, -герметически закрытое щелевидное пространство, ограниченное суставными поверхностями и синовиальной мембраной. v В норме оно не является свободной полостью, а наполнено синовиальной жидкостью, которая увлажняет и смазывает суставные поверхности, уменьшая трение между ними. Кроме того, синовия играет роль в обмене жидкости и в укреплении сустава благодаря сцеплению поверхностей. Она служит также буфером, смягчающим сдавление и толчки суставных поверхностей, так как движение в суставах - это не только скольжение, но и расхождение суставных поверхностей. v Между суставными поверхностями имеется отрицательное давление (меньше атмосферного). Поэтому их расхождению препятствует атмосферное давление. (Этим объясняется чувствительность суставов к колебаниям атмосферного давления при некоторых заболеваниях их, из-за чего такие больные могут предсказывать ухудшение погоды. )

При повреждении суставной капсулы воздух попадает в полость сустава, вследствие чего суставные поверхности немедленно расходятся. В обычных условиях расхождению суставных поверхностей, кроме отрицательного давления в полости, препятствуют также связки (внутри- и внесуставные) и мышцы с заложенными в толще их сухожилий сесамовидными костями. Связки и сухожилия мышц составляют вспомогательный укрепляющий аппарат сустава.

В ряде суставов встречаются добавочные приспособления, дополняющие суставные поверхности, - внутрисуставные хрящи; хрящи они состоят из волокнистой хрящевой ткани и имеют вид или сплошных хрящевых пластинок -дисков, disci articulares, или несплошных, изогнутых в форме полумесяца образований и потому называемых менисками, menisci articulares, или в форме хрящевых ободков, labra articularia (суставные губы). Все эти внутрисуставные хрящи по своей окружности срастаются с суставной капсулой. Они возникают в результате новых функциональных требований как реакция на усложнение и увеличение статической и динамической нагрузки. Они развиваются из хрящей первичных непрерывных соединений и сочетают в себе крепость и эластичность, оказывая сопротивление толчкам и содействуя движению в суставах.

Клиновидно-решетчатый синхондроз превращается не в синостоз, а в симфиз. В полуподвижных сочленениях костей, или симфизах (раньше их называли переходными соединениями, полусуставами или гемиартрозами), так же как и в синхондрозах, кости соединены между собой хрящевой тканью, однако они имеют зачаток суставной полости, что позволяет совершать небольшие движения. В подвижных соединениях костей, или диартрозах (истинных синовиальных суставах), кости полностью отделены друг от друга хрящом. Суставные поверхности сочленяющихся костей в диартрозах окружены суставной капсулой, между ними образуется суставная полость. В детском возрасте суставные концы соединяющихся костей состоят из хрящевой ткани, которая затем трансформируется в костную. Некоторые суставы и у взрослых образованы полностью хрящевыми образованиями, например суставы гортани (перстнещитовидный, перстнечерпаловидный и др. ), межхрящевые суставы реберных хрящей, суставной сумкой которых служит надхрящница. Наряду с постоянными истинными синовиальными суставами в норме встречаются и некоторые добавочные суставы. Так, в части случаев кроме постоянного плечевого сустава формируется добавочный субакромиальный сустав, образованный большим бугорком плечевой кости и акромионом. Существуют также добавочные клювоключичные, ключично-реберные суставы и др. От ложных суставов (псевдоартрозов) они отличаются тем, что их появление не связано с патологическим процессом.

В зависимости от числа суставных поверхностей выделяют: Ø простые суставы, образованные только двумя суставными поверхностями (например, межфаланговые, межплюсневые, межхрящевые, плечевой); Ø сложные суставы, образованные несколькими простыми С, . в них сочленяются несколько костей, имеющие более двух сочленяющихся поверхностей, которые заключены в общую суставную капсулу (например, локтевой С. ); Ø комплексные суставы, в суставной полости которых имеется внутрисуставной хрящ; Ø комбинированные суставы - комбинация изолированных и расположенных отдельно друг от друга суставов, которые объединены общностью выполняемой функции, например, оба височно-нижнечелюстных С. , проксимальное и дистальное лучелоктевые сочленения.

Степень подвижности костей в том или ином суставе зависит от особенностей его строения и прежде всего от формы суставных поверхностей. По форме различают суставы эллипсовидный блоковидный шаровидный (чашеобразный) плоский цилиндрический мыщелковый седловидный

Шаровидный сустав • образуется суставными поверхностями, одна из которых имеет форму шара (головка), а другая — вогнутую (суставная впадина). Его разновидностью является чашеобразный сустав, в котором суставная впадина глубокая и охватывает большую часть головки. Иногда шаровидные суставы, у которых поверхность больше полусферы, называют ореховидными, например тазобедренный сустав. Эллипсовидный сустав • образован двумя суставными поверхностями, одна из которых имеет форму эллипса или яйца (яйцевидный С. ), а другая — вогнутой впадины, например пястнофаланговые С. (простые эллипсовидные С. с одним суставным сочленением) и лучезапястный С. (сложный эллипсовидный С. с несколькими парами суставных сочленений).

Блоковидный сустав • образуется суставными поверхностями, одна из которых имеет форму блока и обычно напоминает катушку (шпульку), а другая — вогнутую форму. Последняя охватывает часть блока и соответствует его профилю, например межфаланговые сочленения пальцев. • Подобная форма суставных поверхностей препятствует соскальзыванию с направляющей бороздки блока при движениях. • Если эта бороздка расположена под углом к оси блока, то такой блоковидный сустав рассматривают как винтообразный (например, плечелоктевой сустав).

Схематическое изображение суставов с различной формой суставных поверхностей: а - блоковидный сустав; б - эллипсовидный сустав; в - седловидный сустав; г - шаровидный сустав.

Мыщелковый сустав • отличается от других тем, что он образован выпуклыми и вогнутыми парными мыщелками (например, коленный сустав). Он близок по форме суставных поверхностей к эллипсовидному суставу Цилиндрический сустав • напоминает по форме суставной поверхности отрезок цилиндра; иногда его называют также колесовидным, или вращательным. • Описывают два типа этого сустава: костный стержень вращается в кольце, образованном суставной впадиной и кольцевой связкой (например, проксимальный лучелоктевой С. ), и, наоборот, кольцо, образованное связкой и суставной впадиной, вращается вокруг костного стержня.

Седловидный сустав • образован суставными поверхностями, имеющими вид выпуклого седла (например, трапециевидная кость), и вогнутого седла (например, I пястная кость). Плоский сустав • имеет почти плоские суставные поверхности, которые можно рассматривать как поверхности шара с очень большим радиусом. Тугие суставы - амфиартрозы (например, между костями предплюсны) относят обычно к плоским суставам. Иногда амфиартрозы имеют и иную форму суставных поверхностей, но всегда для них характерны туго натянутая суставная капсула и очень крепкий, малорастяжимый вспомогательный аппарат.

Форма суставных поверхностей и их соответствие другу определяют степень подвижности, амплитуду пассивных движений, а также количество осей, вокруг которых совершаются движения. При наличии движений в С. вокруг двух и более осей могут осуществляться также круговые движения в нем с переходом от одной оси движения к другой (например, циркумдукция). Кроме указанных движений, например в плоских С. , возможно скольжение друг относительно друга двух и более суставных поверхностей вперед, назад и вбок. Это может происходить одновременно, последовательно или изолированно, например только вперед.

Существует также так называемый люфт, т. е. расхождение суставных поверхностей или зазор между ними, что в некоторых случаях позволяет увеличивать амплитуду движений и выполнять скручивание в суставе с дополнительным натяжением его капсулы. Совокупность небольших движений, сопровождающихся скольжением суставных поверхностей друг относительно друга, называют обычно игрой суставов. Эти движения необходимы для более полной адаптации сочленяющихся поверхностей, т. к. они практически всегда не полностью конгруэнтны.

По числу осей, определяющих функцию сустава, различают одноосные, двуосные и многоосные суставы. • К одноосным суставам относят, например, межфаланговые и голеностопный суставы, так как в них возможны движения лишь в одной плоскости -сгибание и разгибание; цилиндрические (атлантоосевой), комбинированные (дистальный и проксимальный лучелоктевые). • Двуосными являются элипсовидные, седловидные, мыщелковые суставы, • Многоосными - шаровидные суставы. Наиболее подвижны плоские суставы, например дугоотростчатые, межплюсневые, крестцово-подвздошные.

q. Суставы иннервируются ветвями нервов, которые идут к надкостнице, фасциям, мышцам, расположенным рядом с ним, а также нервами сосудистых сплетений. q. Нервные элементы в различных суставах распределяются по-разному. Так, в плечевом С. они расположены преимущественно в нижних медиальных и латеральных квадрантах, в переднем и заднем отделах суставной капсулы и в зоне клювоплечевой связки, а в локтевом суставе -в переднем отделе суставной капсулы и связках.

v Кровоснабжение С. осуществляют суставные артерии, ветви фасциальных, мышечных, надкостничных и внутрикостных артерий, которые широко анастомозируют между собой, образуя единую сосудистую сеть, что при необходимости обеспечивает развитие колатерального кровообращения. v В кровоснабжении суставов конечностей принимают также участие ветви их главных артериальных сосудов. В фиброзной мембране суставной капсулы каждая артерия сопровождается двумя венами и, делясь на ветви, формирует крупнопетлистую сеть, анастомозирующую с мелкопетлистой сетью капилляров синовиальной оболочки.

Ø Отток лимфы в суставах начинается по лимфатическим капиллярам, расположенным в глубине синовиальной оболочки. Ø Капилляры продолжаются в более крупные лимфатические сосуды, которые связаны поверхностной лимфатической сетью, расположенной в фиброзной мембране. Далее лимфа следует к регионарным лимфатическим узлам.