Колено, вид с медиальной и латеральной сторон
Колено: вид спереди
Коленный сустав
Коленный сустав: крестообразные и коллатеральные связки
Коленный сустав: вид сзади и саггитальный срез
Артерии бедра и колена
Коленный сустав, articulatio genus, — наиболее крупный и сложно устроенный сустав тела человека. В его образовании принимают участие три кости: femur, tibia и patella. Суставными поверхностями являются: facies articulares condyli medialis et lateralis femoris, fades articularis superior tibiae, facies articularis patellae, fades patellaris ossisfemoris. Они покрыты гиалиновым хрящом. Суставная поверхность на бедренной кости расположена на дистальных концах медиального и латерального мыщелков, имеющих эллипсоидную форму. На передней поверхности дистального эпифиза бедренной кости находится надколенниковая поверхность. Верхняя суставная поверхность больше-берцовой кости представлена двумя углублениями овальной формы. Суставная поверхность надколенника сочленяется только с надколенниковой поверхностью бедренной кости.
Сустав имеет много вспомогательных элементов, таких как мениски, внутрисуставные связки, синовиальные сумки, синовиальные складки. Мениски, meniscus medialis et lateralis, отчасти устраняют инконгруэнтность суставных поверхностей и выполняют амортизационную роль. Они имеют вид полулуний. Толстый край менисков сращен с капсулой сустава, а истонченный направлен внутрь сустава. Верхняя поверхность менисков вогнута и соответствует поверхности мыщелков бедра, а нижняя — почти плоская, лежит на верхней суставной поверхности большеберцовой кости. Поверхности менисков покрыты тонким слоем волокнистого хряща, вся их основа состоит из плотной соединительной ткани с примесью эластических волокон.
Медиальный мениск, meniscus medialis, узкий, полулунной формы. Латеральный мениск, meniscus lateralis, более широкий, имеет вид почти полного кольца. Оба мениска прикрепляются короткими связками к eminentia intercondylar tibiae. Впереди латеральный и медиальный мениски соединены друг с другом поперечной связкой колена, ligamentum transversum genus.
Крестообразные связки, ligamenta cruciata genus, являются внутрисуставными, они покрыты синовиальной мембраной, прочно соединяют femur и tibia, перекрещиваясь друг с другом в виде буквы X. Передняя крестообразная связка, ligamentum cruciatum anterius, начинается от медиальной поверхности латерального мыщелка бедренной кости и прикрепляется к переднему межмыщелковому полю большеберцовой кости. Задняя крестообразная связка, ligamentum cruciatum posterius, берет начало на латеральной поверхности медиального мыщелка, идет кзади и книзу и прикрепляется к заднему межмыщелковому полю большеберцовой кости. Синовиальная мембрана переходит на эти связки с задней стенки капсулы сустава и соединяет их между собой. Следовательно, полость коленного сустава в заднем своем отделе разграничивается на две камеры, правую и левую, сообщающиеся друг с другом только спереди.
К вспомогательным элементам коленного сустава относятся синовиальные складки, которые образуются синовиальной мембраной капсулы. Эти складки содержат жировую клетчатку, вдаются в полость сустава и заполняют часть суставной полости, которая остается свободной вследствие инконгруэнтности суставных поверхностей. Особенно развиты крыловидные складки, plicae alares, — парные, расположенные ниже надколенника с обеих сторон от ligamentum patellae. От середины plicae alares к переднему отделу area intercondylaris anterior направляется вертикально расположенная непарная поднадколенниковая синовиальная складка, plica synovialis infrapatellaris. Кроме вышеназванных складок имеются в разных местах многочисленные plicae synoviales меньшей величины, а также повсюду рассеяны синовиальные ворсинки, villi synoviales, последних особенно много в окружности надколенника.
Капсула коленного сустава очень обширная, свободная и тонкая. На бедренной кости она прикрепляется приблизительно на 1 см выше края суставного хряща и впереди переходит в наднадколенниковую сумку, bursa suprapatellaris, расположенную выше надколенника между бедренной костью и сухожилием четырехглавой мышцы бедра. На большеберцовой кости она идет ближе к краю суставной поверхности, на patella — тотчас по краю суставного хряща.
Внесуставными связками коленного сустава являются малоберцовая и большеберцовая коллатеральные связки, косая и дугообразная подколенные связки, связка надколенника, медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника.
Малоберцовая коллатеральная связка, ligamentum collaterale fibulare, идет в виде округлого фиброзного тяжа от epicondylus lateralis femoris к латеральному краю caput fibulae. Эта связка отделена от капсулы сустава слоем рыхлой клетчатки.
Большеберцовая коллатеральная связка, ligamentum collaterale tibiale, имеет вид широкой фиброзной пластинки, сращена с капсулой и с медиальным мениском. Она начинается от epicondylus medialis femoris и прикрепляется к медиальному краю большеберцовой кости.
На задней стороне сустава расположена косая подколенная связка, ligamentum popliteum obliquum, которая составляет продолжение части волокон tendo m. semimembranosi. Она идет латерально и вверх от медиального мыщелка большеберцовой кости, вплетаясь в капсулу сустава.
Дугообразная подколенная связка, ligamentum popliteum arcuatum, также расположена на задней поверхности капсулы коленного сустава. Связка образована дугообразными волокнами, которые начинаются на задней поверхности головки малоберцовой кости и латерального надмыщелка бедра. Волокна этой связки поднимаются вверх, дугообразно изгибаются в медиальную сторону и частично присоединяются к косой подколенной связке, а затем, спускаясь вниз, прикрепляются к задней поверхности большеберцовой кости.
Спереди капсула сустава укрепляется сухожилием m. quadriceps femoris, в толще которого находится надколенник. Главная масса волокон этого сухожилия идет от apex patellae к tuberositas tibiae в виде очень прочного тяжа, который называют связкой надколенника, ligamentum patellae. От капсулы сустава она отделена слизистой сумкой. Другая часть волокон сухожилия m. quadriceps femoris идет по бокам от надколенника в виде пластинчатых связок, прикрепляющихся к передней поверхности большеберцовой кости. Это медиальная и латеральная поддерживающие связки надколенника, retinaculum patellae mediale и retinaculum patellae laterale.
Коленный сустав имеет несколько синовиальных сумок (bursae synoviales), часть из которых сообщается с полостью сустава: 1) наднадколенниковая сумка, bursa suprapatellaris, расположена между бедренной костью и сухожилием четырехглавой мышцы бедра и широко сообщается с полостью сустава. Верхняя граница полости стоит приблизительно на 3 см выше верхнего края надколенника, а в случаях соединения с сумкой может подниматься на 7—8 см. У плода и новорожденного bursa suprapatellar всегда обособлена от полости сустава; 2) глубокая поднадколенниковая сумка, bursa infrapatellar profunda, находится между связкой надколенника и большеберцовой костью; 3) на передней поверхности коленного сустава на уровне надколенника в слое клетчатки расположена подкожная преднадколенниковая сумка, bursa subcutanea prepatellaris; 4) сумка полуперепончатой мышцы, bursa m. semimembranosi, находится между сухожилием полуперепончатой мышцы и медиальной головкой икроножной мышцы, сообщается с полостью сустава в 1/3 случаев; 5) сумка полуперепончатой мышцы собственная, bursa m. semimembranosi propria, имеет меньшие размеры, чем предыдущая, лежит у места прикрепления m. semimembranosus; 6) сумка подколенной мышцы, bursa m. poplitei, располагается между началом m. popliteus и задним отделом капсулы сустава, у края латерального мениска, где она соединяется с полостью коленного сустава. После рождения эта сумка иногда сообщается с полостью межберцового сустава, articulatio tibiofibular.
Коленный сустав по форме является мыщелковым суставом, articulatio bicondylaris. В нем возможны движения вокруг двух осей: фронтальной и вертикальной (при согнутом положении в суставе). Вокруг фронтальной оси происходит сгибание и разгибание (амплитуда движения составляет до 160°). При сгибании голень образует с бедром угол около 40°. При разгибании в коленном суставе бедро и голень располагаются на одной линии, мыщелки бедра плотно упираются в проксимальный эпифиз большеберцовой кости. В таком положении создается неподвижная опора нижней конечности.
При сгибании мыщелки бедра соприкасаются с большеберцовой костью задним отделом суставной поверхности, имеющей эллипсоидную форму. При этом точки прикрепления ligamenta collateralia сближаются, и связки расслабляются, что создает возможность вращения голени вокруг вертикальной оси. В большей степени расслабляется ligamentum collaterale fibulare, так как она расположена кзади от фронтальной плоскости. Поэтому при вращении голени латеральный мыщелок, как более свободный, совершает более значительные экскурсии. Ligamenta cruciata тормозят вращение внутрь; при вращении наружу они расслабляются. Мениски при каждом движении в коленном суставе изменяют в большей или меньшей степени свою форму и положение. Они делят полость articulatio genus на два пространства: верхнее и нижнее. Таким образом, формируются два этажа сустава: верхний — между condyli femoris и верхней поверхностью менисков, нижний — между нижней поверхностью последних и верхней суставной поверхностью большеберцовой кости. При сгибании и разгибании функционирует верхний этаж сустава, при вращении — нижний. Крестообразные связки тормозят и ограничивают вращение внутрь, а при вращении кнаружи они расслабляются, но это движение ограничивается коллатеральными связками.
Текст: И.В. Гайворонский, Нормальная анатомия человека в 2-х томах, 2007 г. Иллюстрации: Фрэнк Неттер, Атлас анатомии человека, 2003 г. Адаптация текста и иллюстраций — Середа А.П.