Анатомия нижних конечностей человека: особенности строения и функции

Анатомия нижних конечностей человека отличается от остальных костных структур в организме. Произошло это из-за необходимости передвигаться без угрозы для позвоночника. При ходьбе ноги человека пружинят, нагрузка на остальные части организма минимальна.

Особенности классификации

Строение коленного сустава

Согласно артрологии, раздела анатомии, изучающего костные соединения, коленное сочленение имеет сложную классификацию. По строению оно относится к комплексным суставам, т. к. в его составе мениски. По форме колено – мыщелковый сустав. Это значит, что образующие сустав кости имеют в своем основании головку, форма которого напоминает эллипс. Фактически мыщелковые суставы — это промежуточное состояние между блоковидной и эллипсоидной формой.

Особенности классификации

Если брать за основу классификации количество осей движений, то коленный сустав следует отнести к двухосевому типу. По биомеханическим свойствам это сочленение относится к сложносочинённой форме.

Кости, образующие сочленение

Коленный состав человека формируется при соединении в общей синовиальной капсулы двух крупнейших костей – бедренной и большеберцовой.

Бедренная кость является наиболее крупным элементом скелета человека. Она удерживает на себе не только внушительный мышечный объем, но и позволяет человеку прямо ходить на двух конечностях. На бедро падает вся масса верхней половины тела.

Дистальный (нижний) отдел кости участвует в формировании колена. Он состоит из двух частей – медиального и латерального мыщелков. Эти образования сверху покрываются синовиальным хрящом, они контактируют с соответствующими участками на верхней части большеберцовой кости.

Большеберцовая кость человека является одной из двух костей голени, между которыми натянута соединительнотканная перепонка. В отличие от предплечья, где обе кости выполняют равноценные задачи, малоберцовая кость голени не несет такой функциональной нагрузки, как большеберцовая. Последняя имеет проксимальный и дистальный эпифизы.

Проксимальный (верхний) участвует в формировании сустава. Верхний отдел кости образует большеберцовое плато, состоящее из двух частей. Медиальный мыщелок бедренной кости сочленяется с внутренней частью плато, а латеральный мыщелок – с наружной.

Строение коленного сустава является особенным еще и потому, что дополняет устройство третья кость – надколенник.

В народе эта кость часто называется коленной чашечкой. Она не прилежит к суставным поверхностям, однако прикрывает сочленение и выполняет защитную и ограничительную роли.

Читайте также [ править | править код]

  • Ортезы для коленного сустава
  • Переразгибание коленного сустава
  • Бедренно-надколенниковый синдром
  • Растяжение связок колена (лечение)
  • Разрыв мениска: симптомы и лечение
  • Рассекающий остеохондроз
  • Травмы и повреждения четырехглавой мышцы бедра
  • Разрыв сухожилия четырехглавой мышцы бедра
  • Разрыв связки надколенника
  • Отрыв бугристости большеберцовой кости
  • Связки коленного сустава
    • Разрыв коллатеральной связки
    • Разрыв передней крестообразной связки
    • Разрыв задней крестообразной связки
  • Боль в колене с передней стороны
    • Хондромаляция надколенника: симптомы и лечение
    • Подвывих и вывих надколенника
    • Тендинит собственной связки надколенника
  • Боль в колене с внешней стороны

Биомеханика

Движения коленного сустава, анатомия которого детально рассмотрена на схемах внизу, совершаются вокруг 2-х осей. Сгибательно-разгибательные действия происходят вокруг фронтальной. В момент сгибания большеберцовой косточки может быть совершен ее оборот внутрь, а наружу при разгибании.

Читайте также:  Куркума для суставов — рецепты для эффективного лечения

Сгибание коленей происходит преимущественно за счет мышц. В этом процессе могут участвовать медиальная, грациозная, подколенная, латеральная и портняжная области икроножной мышцы. Если колено согнуто, большеберцовая косточка способна делать ротационное движение в бедренной кости.

Голень выступает продолжением бедра, формируя с ним 180-градусный угол. За счет сильного натяжения задней части суставной сумки и крестообразных связок возможны активные сгибательные действия сустава до 130 градусов. Пассивное сгибание в пределах 150 градусов осуществимо в результате наружного давления на бедро либо голень. В данном случае крестообразные связки перекручиваются и увеличиваются в длине, а надколенник сдвигается книзу. В этом положении форма, которую приобретает коленный сустав, становится округленной.

Максимальная ротация голени может быть продемонстрирована в процессе сгиба под углом 70 градусов. Наружное вращение возможно только на сорок градусов, а внутреннее – на десять градусов по причине ограничений, вызванных перекручиванием крестообразных связок.

 Заболевания колен

Заболеваний у колен достаточно много. Во многом это объясняется особенностями строения области. Нарушение в любом из элементов приводит к тому, что могут развиться:

  • Гонартроз;
  • Подагра;
  • Склероз;
  • Артриты;
  • Менископатия;
  • Бурситы.

Гонартроз является дегенеративным заболеванием, поражающим хрящевую ткань. Типична патология для пожилых, а также людей, которые сильно нагружают область. Развивается постепенно.

Менископатия, как понятно из названия, поражает именно мениски. Развивается воспаление, которое приводит к изменению структуры тканей, провоцируя появление артроза. Наиболее часто проявляется у диабетиков, подагриков и больных артритом. Сопровождается ощущением щелчка и последующей острой боли.

 Заболевания колен

Артриты – воспалительные заболевания с различными характерами и причинами прогрессирования. Затрагивают преимущественно суставы, хрящи, капсульные оболочки и сами капсулы. Провоцирует утрату работоспособности пациента. Пораженная зона напоминает о наличии процессов такого типа сильными болями, а также отечностью, локальным подъемом температуры и гиперемией. Выделяется как разновидность периартрит, в большей степени воздействующий на мышцы, сухожильные сплетения и капсулы. Проявляется обычно в ситуациях, при которых характерна максимальная нагрузка при движении.

Ревматоидный артрит является системным поражением аутоиммунного типа. Развивается, проявляясь воспалением в соединительной ткани. Основная причина – наследственность. При снижении иммунитета начинает активно прогрессировать.

Тендинит типичен воспалением сухожильных сплетений в том месте, где они крепятся к кости. Наиболее часто его наблюдают у спортсменов, особенно боевых и командных направлений. Может развиться в одной из двух форм – тендовагините или тендобурсите.

Виды артрита

Какие движения возможны в коленном сустав?

В коленном суставе возможно сгибание и разгибание, а при согнутом под углом 90 градусов коленном суставе  — возможно также вращение голени и стопы внутрь и наружу (благодаря в основном подвижным менискам). При полностью разогнутом коленном суставе (нога прямая) коленный сустав является максимально фиксированным.

Таким образом, коленный сустав достаточно сложно устроен, и при травме коленного сустава необходим осмотр нижней конечности врачом травматологом-ортопедом для выявления клинических признаков повреждения внутрисуставных структур, в последующем для уточнения диагноза могут помочь рентгенограммы коленного сустава, магнитно-резонансная или компьютерная томография.

Эндопротезирование коленного сустава К списку статей Деформирующий артроз коленного сустава (гонартроз)
Читайте также:  Как делать массаж коленного сустава после травмы

Лечение

Если человек получил легкую травму или повреждение средней степени тяжести, то основное направление в терапии будет консервативным, что предусматривает введение внутрисуставных инъекций, а также таблеток. Наиболее распространенными препаратами таблетированной формы, а также очень эффективными, считается Ибупрофен, Мовалис и аналогичные лекарства. Они относятся к группе нестероидных противовоспалительных средств.

Уколы рекомендуются врачами для того чтобы как можно скорее купировать сильные болевые ощущения, а также восстановить поврежденные тканевые, хрящевые и костные структуры.

Для снижения отечности и воспаления также необходимо регулярно, на протяжении трех дней делать холодные компрессы. Важно при этом не получить обморожение тканей, поэтому лед или замороженный продукт укутывают в полотенце, затем прикладывают компресс на 15 минут, после на 15 минут убирают.

В комплексе консервативной терапии присутствует иммобилизация специальным ортезом или наколенником (в зависимости от сложности травмы), физиопроцедуры, а для реабилитации хорошо подходит лечебная физкультура. Для лечения сложных и тяжелых травм врачи прибегают к методике оперативного решения проблемы. В современной медицине наиболее часто пациентам назначают артроскопию или менискэктомию. Оба метода отличаются коротким восстановительным периодом и низким уровнем болезненных ощущений.

При артроскопии лечение происходит путем выполнения небольших разрезов кожных покровов в области коленного сустава и последующего введения артроскопа (специальный аппарат, оснащенный камерой и освещением). Так врач имеет полный доступ к месту травмы, где разорванные структуры сшиваются изнутри.

Вторая процедура предусматривает полное или частичное удаление патологического участка. Теперь вы знаете о строении коленного сустава все, что необходимо человеку без медицинского образования. Эти сведения помогут понять, какой именно участок сочленения травмирован, а благодаря симптомам можно представить, насколько степень повреждения сложная. В любом случае, если вас беспокоят дискомфортные ощущения или болит коленная чашечка, необходимо незамедлительно обратиться к врачу. Если этого не сделать, в будущем могут развиться тяжелые патологии, которые легко могут стать причиной инвалидизации и существенного снижения качества жизни.

Мышцы и сухожилия

Вся мышечная система нижнего пояса разделяется на отделы:

  • ягодиц;
  • бедра;
  • голени;
  • стопы.

Сухожилия — недвижимая часть, которая соединяет мышцы и обеспечивает их нормальное функционирование и крепкое закрепление к костям.

Мышцы и сухожилия

Мышцы и сухожилия ног

Мышцы подразделяются на две категории:

  • Поясные.
  • Свободные.

У каждой группы мышц, связанных сухожилиями, есть особенные функции, характерные для конкретной части нижних конечностей.

Мышцы голени и стопы позволяют:

  • сгибать колено;
  • укреплять положение стопы и её опору;
  • сгибать ногу в голеностопе.
Мышцы и сухожилия

Мышц стопы

Основная задача мышц — управлять костями, как своеобразными рычагами, приводя их в действие. Мышцы ног одни из самых сильных в организме, ведь именно они заставляют человека ходить.

Иннервация и кровоснабжение

Кровоснабжение коленного сустава осуществляется благодаря крупной подколенной артерии. Этот сосуд является продолжением глубокой артерии бедра и находится на задней поверхности сочленения.

Артерия разделяется на ряд крупных веточек, окружающих сочленение со всех сторон. Такое ветвление позволяет обеспечить крупный элемент опорно-двигательного аппарата достаточным количеством кислорода и питательных веществ.

Читайте также:  Вывих после эндопротезирования тазобедренного сустава

Венозная кровь собирается от тканей сочленения в венулы, которые также образуют венозную сеть. Она объединяется в подколенную вену, являющуюся одной из частей системы глубоких вен нижней конечности.

Помимо связок располагается множество нервов и кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды способствуют притоку полезных веществ, которые необходимы тканям.

  1. Седалищный нерв отвечает за чувствительность. Конкретно за их иннервацию отвечают большеберцовая и малоберцовая ветви, которые отходят от подколенного нерва. Первый обеспечивает иннервацию задней поверхности колена, а второй – переднюю часть в районе коленной чашечки.
  2. В мениски нервные волокна попадают за счет кровеносных сосудов. Они протягиваются вдоль хряща.
  3. Нервные пучки в мениске способствуют образованию мякотных и безмякотных волокон.
  4. Несмотря на то, что нервная система не совершенна, она играет большую роль в функционировании колена. Если происходит деформация одного нерва, то наступает склероз.
  5. Кровеносные сосуды соединяются за счет анастомозов. Именно сосуды поставляют необходимые вещества для хряща и других тканей.
  6. Венозная сеть начинается в суставной сумке.
  7. В задней части располагаются крупные сосуды. Они обеспечивают периферийный отток крови, который возвращается обратно к сердцу.

Патологические состояния

Причины дискомфорта в коленном суставе могут быть связаны с разными заболеваниями:

  • гонарторз;
  • менинскопатия;
  • артриты;
  • бурситы;
  • подагра.

Гонарторз – заболевание, при котором разрушается хрящевая ткань коленного сустава. При этом происходит его деформация, нарушаются его функции. Патология развивается постепенно.

Менископатия может развиваться в любом возрасте. К её развитию приводят прыжки, приседания. В группу риска входят диабетики, пациенты с артритом и подагрой. Основной признак повреждения мениска – щелчок в коленном суставе, который провоцирует сильную и острую боль. При отсутствии терапии менископатия переходит в артроз.

Артриты поражают синовальные оболочки, капсулы и хрящи. Если заболевание не лечить, пациент утратит работоспособность. Артрит может проявляться в разных формах, протекая в остром и в хроническом характере. При этом пациент испытывает неприятные ощущения в колене. Наблюдается отек и покраснение. При появлении гноя поднимается температура тела.

Периатрит поражает околосуставные ткани, включая сухожилия, капсулы, мышцы. Чаще заболевание затрагивает области, на которые приходится максимальная нагрузка в процессе движения. Причина такого поражения – хроническая болезнь, переохлаждение, проблемы с эндокринной системой. Для периатрита характерна боль в коленном суставе и отек.

Тендинит проявляется в виде воспаления ткани сухожилия в месте её фиксации к кости. К причинам такого состояния относят активные виды спорта, включая баскетбол. Патология может поражать связки надколенника. Тендинит протекает в 2 формах – тендобурсит и тендовагинит.

Ревматоидный артрит – заболевание системного характера, которое проявляется воспалением соединительной ткани. К причинам его возникновения относят генетическую предрасположенность. Активное развитие болезни приходится на момент ослабления защитных сил организма. Патология поражает соединительную ткань в области суставов. При этом появляется отек, происходит активное деление воспаленных клеток.

Функции

Коленный сустав способствует соединению двух костей. За счет этого человек может совершать любые движения. Основными направлениями являются:

  • Сгибание и разгибание.
  • Ротация по вертикальной оси.

За счет этих возможностей, человек может легко совершать движения ногами и телом.