Соединения костей предплечья и кисти, их анатомические и биомеханические особенности по сравнению с соединениями костей голени и стопы.

Между костями предплечья лучевой и локтевой существует два вида соединений: непрерывные в виде синдесмоза из межкостной фиброзной мембраны и прерывистые, синовиальные в виде лучелоктевых суставов – проксимального и дистального. Межкостная перепонка натянута между заостренными межкостными краями диафизов костей и служит для прикрепления мышц предплечья. В своей верхней части, под проксимальным лучелоктевым суставом она имеет косой пучок толстых фиброзных волокон, именуемый косой хордой. Здесь же в мембране присутствуют отверстия для прохождения межкостных сосудов и нервов.

Проксимальный лучелоктевой сустав образуется при сочленении суставной окружности на головке луча и лучевой вырезки на проксимальном эпифизе локтевой кости. Он входит в состав локтевого сустава. Сустав укреплен кольцевой связкой, а капсулу имеет общую с плечелучевым и плечелоктевым суставами, тоже входящими в локтевой сустав. Дистальный сустав возникает при сочленении головки локтевой кости с вырезкой на дистальном эпифизе лучевой. В нем находится фиброзно-хрящевой диск, который отделяет его от лучезапястного сустава и служит суставной ямкой для локтевой головки. Синовиальная оболочка в нем формирует мешковидное выпячивание, направленное проксимально между костями предплечья. Оба лучелоктевых сустава – проксимальный и дистальный образуют комбинированный цилиндрический сустав, в котором вокруг продольной оси происходят повороты лучевой кости внутрь – пронация и наружу – супинация с максимальным размахом в 180^о. Пронацию обеспечивают круглый и квадратный пронатор, супинацию – бицепс и супинатор.

Предплечье соединяется с кистью при помощи кистевых суставов и удерживателей сгибателей и разгибателей. Лучезапястный сустава образован нижней суставной поверхностью луча и тремя костями проксимального ряда запястья – ладьевидной, полулунной и трехгранной. Сустав — сложный, эллипсоидный и обеспечивает движения по фронтальной оси (сгибание и разгибание – до 150 ^о) и сагиттальной оси (отведение и приведение – 80 ^о). Его тонкая капсула укреплена мощными коллатеральными связками лучевой и локтевой, а также тыльной и ладонной лучезапястными.

Кости запястья соединяются между собой и пястными костями, образуя последовательно расположенные среднезапястный, межзапястные и запястно-пястные суставы. Лучезапястный и среднезапястный суставы обладают самостоятельными капсулами и связками и называются кистевыми суставами.В образовании среднезапястного сустава участвуют все кости запястья, кроме гороховидной. Его суставная щель S-образной формы проходит между проксимальным и дистальным рядом костей, огибая как бы две головки. Одна образована ладьевидной костью, другая – головчатой и крючковатой. Полость сустава продолжается в межзапястные суставы, расположенные между отдельными костями запястья. По ладонной поверхности суставы укреплены лучистой связкой и ладонными межзапястными связками, по тыльной поверхности – тыльными межзапястными и внутризапястными связками. Сустав между гороховидной и трехгранной костями тоже относится к межзапястным, его укрепляют гороховидно-крючковатая и гороховидно-пястные связки.

Удерживатель сгибателей лежит на ладонной поверхности запястья. Он начинается от гороховидной и крючковатой костей, перекидывается над запястной бороздой и прикрепляется к ладьевидной и кости трапеции. В результате запястная борозда превращается в центральный запястный канал, в котором лежат сухожилия сгибателей окутанные синовиальным влагалищем и срединный нерв. По бокам от центрального канала удерживатель образует две узкие щели (канала), в которых проходят с медиальной (локтевой) стороны локтевые сосуды и нерв, с латеральной (лучевой) стороны – сухожилие с синовиальной оболочкой лучевого сгибателя запястья.

Удерживатель разгибателей проходит по задней поверхности запястья между дистальным эпифизом лучевой кости и шиловидным отростком локтевой. Под ним располагается 6 костно- фиброзных каналов с сухожилиями и синовиальными влагалищами. В направлении от лучевой к локтевой кости в первом канале лежит сухожилие длинной мышцы, отводящей большой палец и короткого разгибателя этого же пальца во втором – длинного и короткого лучевых разгибателей запястья, в третьем – длинного разгибателя большого пальца, в четвертом – общего разгибателя пальцев и разгибателя указательного пальца, в пятом – разгибателя мизинца, в шестом – локтевого разгибателя запястья.

В процессе эволюции человека происходит уменьшение массы и объема костей запястья, укрепление связей между ними, суставы становятся плоскими и мало подвижными, но прочными и способными передавать значительные мышечные усилия на пальцы.

Соединение дистального ряда запястных костей с основаниями пястных костей образует плоские запястно-пястные суставы с прочной и тугой капсулой, общей для всех, исключая сустав большого пальца. Капсула имеет туго натянутые запястно-пястные ладонные и тыльные связки, укрепленные с ладонной поверхности волокнистым хрящом. Между боковыми поверхностями оснований пястных костей возникают межпястные суставы, соединенные межкостными связками и сохраняющими общую капсулу с запястно-пястными суставами. В тех и других суставах возможно только небольшое скольжение в пределах 5-10 градусов. Такие тугоподвижные суставы укрепляют кисть и усиливают сопротивление ладони действию сгибателей пальцев. Благодаря небольшой седловидности суставной поверхности Y пястной кости запястно-пястный сустав мизинца способен к слабому противопоставлению другим пальцам.

Запястно-пястный сустав большого пальца значительно отличается по строению и функции, так как обладает:

· седловидными суставными поверхностями на кости-трапеции и основании первой пястной кости;

· изолированной и широкой капсулой;

· наклоном поперечной оси.

Все это обеспечивает движения по двум взаимно перпендикулярным осям: поперечной – сгибание и разгибание, а с учетом ее наклона еще и противопоставление, по сагиттальной оси происходит отведение и приведение, а за счет сложения осей – круговое вращение большого пальца. Эволюционно сустав прогрессирует и формирует в кисти современного человека важнейшие движения – оппозицию и репозицию.

Пястно-фаланговые суставы возникают при сочленении головок пястных костей и ямок на основании проксимальных фаланг, по форме они приближаются к эллипсовидным. Капсулы по бокам располагают коллатеральными связками (вспомогательными), по ладонной поверхности – волокнистым хрящом и межпястными поперечными глубокими связками (от II до Y кости). По фронтальной оси в этих суставах происходит сгибание и разгибание в пределах 90-100^о градусов, по сагиттальной – отведение и приведение на 45-50^о, за счет сложения осей – круговое движение.

Межфаланговые суставы: проксимальные и дистальные являются – типичными блоковидными, одноосными суставами, обладающими свободной капсулой с коллатеральными и ладонными связками. В суставах выполняется сгибание и разгибание.

Соединения костей предплечья и кисти обеспечивают в человеческой руке специфические функции, связанные с трудовой деятельностью. Главное действие состоит в противопоставлении большого пальца остальным, что дает 60 % работоспособности кисти. Все соединения верхней конечности обладают большим объемом движений, а на кисти характеризуются тонкими и высокодифференцированными движениями – хватательными и противопоставляющими. Таким образом, кисть превратилась в орган труда и осязания, а благодаря жестикуляции стала участвовать в общении. На нижней конечности соединения костей подчинены функции опоры и перемещения в пространстве при вертикальном положении тела. Поэтому сформировались свои структуры, как-то: сводчатое строение таза и стопы, противоопрокидывающие приспособления на бедре и в колене. Сложные, дифференцированные движения в ее соединениях ограничены размахом, слабым сочетанием осей.

22(II) Локтевой сустав

В локтевом суставе сочленяются плечевая, локтевая и лучевая кости, образуя три сустава, заключенные в общую капсулу: плечелоктевой – блоковый, плечелучевой – шаровидный, проксимальный лучелоктевой – цилиндрический. Поэтому локтевой сустав – сложный, производит сгибание и разгибание по фронтальной оси, пронацию и супинацию и вращательное движение по вертикальной оси. Плечелоктевой сустав имеет винтообразное строение суставных поверхностей на блоке плечевой кости и блоковой выемке локтевой кости, так как направляющая борозда выемки лежит не строго перпендикулярно к поперечной оси блока, а под углом, что и обеспечивает винтовой ход в работе этого сустава. Шаровидный плечелучевой сустав из-за тесной связи с другими двумя суставами утрачивает одну ось, и движения в нем осуществляются по фронтальной и продольной оси. Проксимальный лучелоктевой сустав комбинируется в цилиндрический вместе с дистальным лучелоктевым суставом

Суставная капсула прикрепляется на плечевой кости так, что венечная и лучевая ямки оказываются в полости сустава полностью, а ямка локтевого отростка только на две трети.

Капсула спереди и сзади тонкая (возможность вывихов) и укреплена по бокам, внутри и снизу связками:

· боковыми коллатеральными: локтевой и лучевой;

· внутрисуставной кольцевой связкой лучевой кости;

· снизу квадратной – между лучевой шейкой и дистальным краем лучевой вырезки на локтевой кости.

Спереди у лучевой шейки возникает слепое синовиальное выпячивание.

Мышцы-сгибатели в локтевом суставе: плечевая, двуглавая плеча, круглый пронатор – кровоснабжаются коллатеральными локтевыми, плечевой и возвратной лучевой артериями; иннервируются мышечно-кожным нервом, а круглый пронатор – срединным нервом. Мышцы- разгибатели: трехглавая и локтевая получают кровь от артерий: задней, окружающей плечо, глубокой плечевой, коллатеральных локтевых, межкостной возвратной; иннервируются лучевым нервом. Размах сгибания и разгибания – 140 ^о.

Вращениепредплечья внутрь(пронация) осуществляют круглый и квадратный пронаторы – последний кровоснабжается межкостной передней артерией, иннервируется срединным нервом. Вращение кнаружи производят супинатор и двуглавая мышца; супинатор кровоснабжается лучевой артерией и ее возвратными ветвями, иннервируется лучевым нервом.

В области локтевого сустава располагается артериальная сеть для коллатерального кровообращения. Она образуется артериями:

· коллатеральной лучевой средней из глубокой плечевой артерии;

· коллатеральными локтевыми – верхней и нижней из плечевой артерии;

· возвратными ветвями из лучевой, локтевой и задней межкостной артерий.

На рентгеновскомснимке локтевого сустава в прямой проекции видны очертания головочки, мыщелка и блока плечевой кости в виде изогнутой линии; суставная щель плечелоктевого и плечелучевого сустава в виде зигзагообразной полоски в 2-3 мм шириной, на нее накладывается тень локтевого отростка. В боковой проекции прослеживается линия суставной щели, ограниченная тенями плечевого мыщелка, блоковой вырезки с венечным и локтевым отростками, лучевой головкой.

23(II) Суставы кисти

К соединениям кисти относятся суставы: лучезапястный, среднезапястный, запястно-пястные и межзапястные, запястно-пястный сустав большого пальца, пястно-фаланговые и межфаланговые (дистальные и проксимальные) и фиброзно-фасциальные соединения в виде удерживателей сгибателей и разгибателей.

В образовании лучезапястного сустава участвуют: дистальная суставная поверхность лучевой кости и суставные поверхности проксимального ряда костей запястья: ладьевидной, полулунной, трехгранной. Сустав сложный, эллипсоидный с фронтальной и сагиттальной осями движения, внутри имеет суставной диск, который является продолжением диска в дистальном лучелоктевом суставе. Укреплен коллатеральными связками от локтевой и лучевой костей, а также лучезапястными – ладонной и тыльной.

Среднезапястный сустав находится между проксимальным и дистальным рядом костей запястья, исключая гороховидную кость, суставная щель с двойным S-образным изгибом. Первый изгиб проходит между ладьевидной костью и костями трапеции и трапециевидной, второй – между головчатой, крючковидной и трехгранной, полулунной . Сустав имеет относительно свободную и тонкую капсул у, а полость его сообщается с межзапястными суставами.

Межзапястные суставы располагаются между боковыми суставными поверхностями отдельных костей проксимального и дистального ряда. Сустав гороховидной кости относится к межзапястным, так как в нем сочленяются гороховидная и трехгранная кости, соединение укреплено гороховидно- крючковатой и гороховидно-пястной связками. Средне – и межзапястные суставы имеют по ладонной поверхности лучистую и ладонные межзапястные связки, по тыльной поверхности – тыльные межзапястные связки. Внутри межзапястных суставов находятся межкостные запястные связки.

Среди запястно-пястных суставов особое место занимает запястно-пястный сустав большого пальца, так как в процессе антропогенеза в нем сложились специфические приспособления для противопоставления (оппозицио-репозицио) его остальным пальцам.

Они сводятся к следующему:

· изоляции сустава от остальных запястно-пястных суставов;

· формированию седловидной суставной поверхности у кости-трапеции и I пястной кости;

· наличию широкой, свободной капсулы;

· наклону фронтальной оси к ладони, что обеспечивает не только сгибание и разгибание, но и смещение пальца к ладони.

В результате, сустав, располагающий фронтальной и сагиттальной осями, способен обеспечить сгибание-разгибание, приведение-отведение, противопоставление и круговое движение за счет сочетания движений вокруг двух осей.

Остальные запястно-пястные суставы (II-Y) имеют общую суставную щель, тонкую, но туго натянутую капсулу, укрепленную тыльными и ладонными запястно-пястными связками. Межпястные суставы образованы боковыми суставными поверхностями пястных костей, но они имеют общую капсулу с запястно-пястными суставами, хотя и укреплены внутрисуставными межкостными пястными связками.

Пястно-фаланговые суставы образуются округлыми суставными поверхностями головок пястных костей и эллипсоидными суставными поверхностями оснований проксимальных фаланг. Суставные капсулы свободные, по бокам укреплены коллатеральными связками, с ладонной поверхности – волокнистым хрящом и глубокими поперечными пястными связками, которые прочно соединяют между собой наружные листки всех суставных капсул. Обладая фронтальной и сагиттальной осями, каждый сустав обеспечивает сгибание-разгибание с размахом в 90^о, отведение-приведение – в 45-50^о; за счет сочетания осей – круговое движение пальцев.

Межфаланговые суставы: проксимальные и дистальные являются типичными блоковидными, одноосными суставами, обладающими свободной капсулой с коллатеральными и ладонными связками. В суставах выполняется сгибание и разгибание.

Соединения костей предплечья и кисти обеспечивают в человеческой руке специфические функции, связанные с трудовой деятельностью. Главное действие состоит в противопоставлении большого пальца остальным, что дает 60% работоспособности кисти. Это стало возможным благодаря увеличению размеров костей большого пальца, появлению седловидной формы в первом запястно-

пястном суставе, укорочению и выпрямлению фаланг остальных пальцев, формированию запястного ладонного желоба и тыльных костно-фиброзных каналов для сухожилий сгибателей и разгибателей пальцев.

В суставах кисти сгибание осуществляют мышцы: сгибатели запястья – лучевой и локтевой, сгибатели пальцев – поверхностный и глубокий, длинный сгибатель большого пальца, длинная ладонная мышца. Они кровоснабжаются коллатеральными локтевыми артериями из плечевой, мышечными ветвями локтевой и лучевой артерий, передней межкостной артерией. Иннервацию осуществляют срединный нерв, за исключением локтевого сгибателя запястья, который снабжается локтевым нервом.

Разгибание кисти производят: лучевые разгибатели запястья длинный и короткий, локтевой разгибатель запястья, разгибатель пальцев, длинный разгибатель большого пальца, разгибатель указательного пальца, разгибатель мизинца. Они кровоснабжаются ветвями локтевой и лучевой, задней межкостной артерий, иннервируются лучевым нервом плечевого сплетения.

Приведение в лучезапястном суставе выполняется при одновременном сокращении локтевых мышц антагонистов – сгибателя и разгибателя запястья. Отведение осуществляется совместным сокращением лучевых мышц антагонистов – сгибателя запястья и двух разгибателей длинного и короткого.

Большой палец кисти в первом запястно-пястном суставе выполняет следующие движения, обслуживаемые мышцами предплечья и кисти (области тенара), относящиеся по функции к нему.

Противопоставление— при сокращении противопоставляющей мышцы, которая питается из ладонной поверхностной ветви лучевой артерии и от глубокой ладонной дуги, иннервируется от срединного нерва.

Сгибание –при совместной работе длинного и короткого (две головки) сгибателей большого пальца с кровоснабжением из лучевой и передней межкостной артерий, а также из глубокой ладонной дуги.

Разгибание– при одновременном сокращении длинного и короткого разгибателей большого пальца, расположенных на предплечье и питающихся из лучевой и задней межкостной артерий, а иннервирующихся лучевым нервом.

Отведениевыполняется двумя отводящими мышцами длинной и короткой с кровоснабжением из лучевой и задней межкостной артерий, а иннервацией лучевым нервом.

Приведение– сокращение приводящей мышцы большого пальца, которая питается ветвями ладонных дуг, а иннервируется локтевым нервом.

В пястно-фаланговых и межфаланговых суставах разгибание осуществляют общий разгибатель пальцев, разгибатель указательного пальца, разгибатель мизинца. Они снабжаются из задней межкостной артерии и лучевого нерва. Сгибание в дистальных межфаланговых суставах II-У пальцев производит глубокий сгибатель пальцев, расположенный в передней области предплечья. В проксимальных межфаланговых и пястно-фаланговых суставах этих же пальцев сгибание выполняют поверхностный сгибатель, ладонные межпястные (межкостные) и червеобразные мышцы. Приведение в пястно-фаланговых суставах выполняют ладонные межкостные (межпястные) мышцы, а отведение – тыльные. Кровоснабжение сгибателей пальцев, лежащих на предплечье, происходит мышечными ветвями локтевой, лучевой и передней межкостной артерий, а их сухожилий на кисти ветвями ладонных дуг и пальцевых артерий. Иннервацию сгибателей осуществляют срединный и локтевой нервы. Межкостные и червеобразные мышцы кровоснабжаются ветвями поверхностной и глубокой ладонных дуг, иннервируются локтевым нервом.

На рентгеновском снимке кисти просматриваются:

· интенсивные тени всех сочленяющихся костей запястья, расположенных в два ряда: дистальный и проксимальный, всех пястных костей и фаланг пальцев;

· суставные щели кистевых и фаланговых суставов, причем в лучезапястном суставе медиальная часть щели широкая из-за нерентгенконтрастного внутрисуставного диска, в среднезапястном суставе она S-образно изогнута, щели пястно-фаланговых и межфаланговых суставов выпуклые в дистальном направлении;

· тень гороховидной кости накладывается на трехгранную кость.

24(II) Развитие и строение скелета нижней конечности