Толщина гиалинового хряща колеблется в пределах от 0,2 до 6 мм и находится в прямой зависимости от функциональной нагрузки, которую испытывает сустав: чем больше нагрузка, тем толще хрящ. Суставной хрящ лишен кровеносных и лимфатических сосудов, а также не имеет нервных окончаний. Хрящ на 75–80 % состоит из воды, а остальные 25–20 % – это коллаген, протеогликаны и гликопротеины.
Белок коллаген отвечает за прочность. Протеогликаны и гликопротеины определяют степень упругости хряща. В связи с тем, что в суставном хряще отсутствуют кровеносные и лимфатические сосуды, его питание обеспечивает синовиальная жидкость за счет диффузно-нагрузочного механизма. Это означает, что здоровье хрящевой ткани, обеспечение таких важных ее характеристик, как прочность и упругость, напрямую зависят прежде всего от качества синовиальной жидкости и нагрузок, которые испытывает хрящ.
Скольжение суставных поверхностей облегчается благодаря их увлажнению синовиальной жидкостью, продуцируемой клетками внутреннего слоя синовиальной оболочки. Она обильно снабжается кровью и содержит клетки – синовиоциты, которые вырабатывают синовиальную жидкость и ее главный компонент – гиалуроновую кислоту.
Плотный наружный слой суставной капсулы – фиброзная мембрана – прикрепляется к костям вблизи краев суставных поверхностей и переходит в надкостницу. Суставная капсула укрепляется связками, которые направляют и ограничивают движения в суставе.
В норме суставная полость представляет собой узкую щель, в которой содержится синовиальная жидкость, обычно 2–3 см3. Суставные поверхности редко полностью соответствуют друг другу по форме, поэтому для достижения конгруэнтности (соответствия) в суставах имеется ряд вспомогательных образований – это хрящевые диски, мениски, хрящевые губы.
Суставы различаются по числу суставных поверхностей (простые, сложные, комплексные, комбинированные), по форме их сочленения (шаровидные, эллипсовидные, блоковидные, цилиндрические, плоские и др.), по числу осей, определяющих функцию сустава (одно-, дву- и многоосные).
Движения в суставах совершаются вокруг трех осей: сагиттальной (отведение и приведение), фронтальной (сгибание и разгибание), вертикальной (вращение). Различают также круговое движение. Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения.
Мышцы являются активным элементом опорно-двигательного аппарата. За передвижение в пространстве и поддержание скелета в вертикальном положении, контроль и синхронизацию всех его движений отвечают мышцы, формируя так называемый двигательный стереотип.
Мышц у человека около 600 (в три раза больше, чем костей!). Причем это только так называемые скелетные (поперечнополосатые) мышцы, то есть такие, которые мы сокращаем (или расслабляем) осознанно, по собственному желанию. Скелетные мышцы образованы поперечнополосатыми мышечными волокнами. Эти волокна собраны в пучки, расположенные параллельно друг другу и связанные между собой рыхлой соединительной тканью. Снаружи мышца окружена соединительнотканной оболочкой (рис. 1.3).
Утолщенная средняя часть мышцы называется брюшком. На концах она переходит в сухожильные волокна, с помощью которых прикрепляется к костям скелета.
По форме мышцы бывают двуглавые, трехглавые, четырехглавые, квадратные, треугольные, пирамидальные, круглые, зубчатые и камбаловидные.
По направлению волокон – прямые, косые, круговые.
По месторасположению выделяют мышцы туловища, головы и шеи, верхних конечностей и плечевого пояса, нижних конечностей и тазового пояса.
По выполняемой функции мышцы разделяются на сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращающие, поднимающие, сжимающие (напрягающие), мимические, жевательные, дыхательные.
Рис. 1.3. Веретенообразная мышца: 1 – головка; 2 – брюшко; 3 – хвост
Мышцы работают рефлекторно: в ответ на механическое, химическое и физическое раздражение в них возникает возбуждение, и они сокращаются. Но даже в состоянии покоя они всегда находятся в некотором напряжении – тонусе благодаря редким импульсам, поступающим в них из центральной нервной системы.
Рассмотрим строение позвоночника (рис. 1.4). У человека 33–34 позвонка (реже 35), которые в виде налагающихся друг на друга колец складываются в позвоночный столб. Последний имеет 4 искривления: шейное и поясничное выпуклостью обращены кпереди (так называемые лордозы), грудное и крестцовое – кзади (кифозы).
В позвоночнике выделяют следующие отделы: шейный насчитывает 7 позвонков и обозначается латинской буквой С (cervicalis); в грудном – 12 позвонков, обозначаемых Th (thoracalis); в поясничном – 5 позвонков, L (lumbalis); крестцовый отдел насчитывает 5 позвонков, обозначаемых S (sacrales); копчиковый – 4–5 позвонков, Со (coccigeus).
Рис. 1.4. Позвоночный столб:
а – вид справа; б – вид спереди; в – вид сзади; 1 – шейный отдел (С), 7 позвонков; 2 – грудной отдел (Th), 12 позвонков; 3 – поясничный отдел (L), 5 позвонков; 4 – крестцовый отдел (S), 5 сросшихся позвонков; 5 – копчиковый отдел (Со), 4–5 сросшихся позвонков
Две тазовые кости, соединяясь сзади с крестцом, а спереди – с лобковым симфизом, образуют прочное костное кольцо – таз (рис. 1.5). Пояснично-крестцовый отдел позвоночника фиксируется к тазовым костям мощными связками, которые помогают удержать нижние поясничные позвонки вместе с крестцом (а также тяжесть тех вещей, которые мы переносим, двигаем, поднимаем) на месте.
Рис. 1.5. Таз (вид спереди):
1 – крылья подвздошной кости; 2 – седалищные кости; 3 – лобковые кости; 4 – крестцовая кость; 5 – запирательное отверстие; 6 – вертлужная впадина (суставная поверхность тазобедренного сустава)
Суставы верхних и нижних конечностей и мышцы, связанные с ними
Верхние конечности (руки) представлены поясом верхних конечностей (ключица и лопатка) и свободной верхней конечностью. Верхняя конечность, к которой относятся плечевая кость, кости предплечья (локтевая и лучевая), кости запястья (в количестве 8, расположены в 2 ряда), 5 пястных костей и фаланги пальцев, показана на рис. 1.6.
Рис. 1.6. Верхняя конечность:
1 – акромиально-ключичное сочленение; 2 – плечевой сустав; 3 – локтевой сустав; 4 – лучевая кость; 5 – лучезапястный сустав; 6 – пястно-фаланговый сустав; 7 — проксимальный межфаланговый сустав; 8 – дистальный межфаланговый сустав; 9 – фаланги пальцев; 10 – пястные кости; 11 – кости запястья; 12 – локтевая кость; 13 — плечевая кость; 14 – лопатка; 15 – ключица
Мышцы плечевого пояса – дельтовидная, надостная, подостная, малая и большая круглые подлопаточные – окружают плечевой сустав и обеспечивают различные движения в нем.
Мышцы руки подразделяются на мышцы плеча (двуглавая, или бицепс, клювовидно-плечевая, трехглавая и плечевая), предплечья (передние и задние) и мышцы кисти, расположенные на ладонной поверхности. На тыльной поверхности кисти проходят только связки мышц-разгибателей, расположенных на предплечье.
Плечевой сустав образован головкой плечевой кости, представляющей по форме треть шара, и суставной впадиной лопатки, расположенной на ее наружном углу. Величина суставной впадины лопатки вчетверо меньше головки плечевой кости. Ее анатомическое соответствие увеличивается за счет суставной губы, имеющей волокнисто-хрящевую структуру. Это своего рода амортизатор, смягчающий резкие движения в суставе. Суставные поверхности покрыты хрящом, который толще в центре и тоньше у краев. Суставная капсула прикрепляется вдоль наружного края суставной губы лопатки и по анатомической шейке плечевой кости. Капсула укрепляется связками, которые представляют собой утолщенные участки ее фиброзного слоя. Первостепенное значение имеет клювовидно-плечевая связка, бóльшая часть волокон которой вплетается в капсулу (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Плечевой сустав (фронтальный разрез):
1 – подакромиальная сумка; 2 – большой бугорок плечевой кости; 3 – сухожилие длинной головки бицепса в межбугорковой борозде; 4 – капсула плечевого сустава; 5 – суставная (гленоидальная) впадина лопатки; 6 – акромиальный отросток лопатки
