Как соединяются кости у человека

Скелет человека является опорой для расположения других тканей, защитой для органов и головного мозга. Движения осуществляются с помощью биомеханических рычагов, образованных костями и мышцами.

Данные рычаги образуют суставы на стыке двух или нескольких костей. Другие основные типы соединения костей человека представлены непрерывными швами костей черепа, межпозвоночными полусуставами. Сочленения разделяют по форме и количеству компонентов.

Функции скелета человека

Скелет выполняет несколько функций:Как соединяются кости у человека

  • опорную — для крепления мягких тканей;
  • двигательную – для сокращения мышц и перемещения тела;
  • защитную — для органов и нервной системы;
  • амортизирующую для смягчения ударов.

Помимо механических свойств, кости участвуют в метаболизме кальция и фосфора. Красный костный мозг производит тромбоциты и эритроциты.

Типы соединений костей

Костные соединения отличаются разной степенью подвижности. Синартрозами называются сращения костей с функцией опоры и защиты, а диартрозами – подвижные, суставы. Классификация включает также полуподвижные симфизы.

Какие бывают соединения костей? Все виды сочленения представлены в таблице

Группа и признак Разновидности
Количество осей Одноосные вращательные (между атлантом и аксисом)
блоковидные (коленный)
Двуосные эллипсоидный (лучезапястный)
седловидный (запястно-пястный)
мыщелковый (коленный)
Многоосные шаровидный (плечевой)
чашеобразный (тазобедренный)
плоский (крестцово-подвздошный)
Количество костей Простые межфаланговый
Сложные локтевой
Комплексные (две части с хрящом посередине) височно-нижнечелюстной, коленный (мениском)
Комбинированные (два сустава работают синхронно) два височно-нижнечелюстных – одна сторона челюсти не открывается без другой

Сочленения, образованные соединительной тканью разного вида, в анатомии называются синартрозами и выделяются по стадиям развития скелета:Как соединяются кости у человека

  • синдесмоз – это первая ступень скелетного развития, когда кости скрепляет соединительная ткань. У взрослых это межкостные мембраны, межпозвонковые связки, швы черепных костей;
  • синхондрозы – хрящевые соединения, обладающие упругостью: между ребром и грудиной гиалиновый хрящ, межпозвонковый диск – волокнистый. У детей к синхондрозам относится соединение костей таза, которые срастаются по мере формирования скелета. Хрящами пожизненно скрепляются височные, клиновидная и затылочная кости, симфиз;
  • синостозы – это хрящи, перешедшие в костную ткань: крестец до 12-13 лет состоит из отдельных костей.

Непрерывные соединения отличаются отсутствием суставной полости. К фиброзным типам относится вколачивание или зубоальвеолярное соединение и суставные связки.

Полупрерывные соединения

Сочленения с небольшой полостью называются гемиартрозами или полусуставами, не имеющими капсулы, но укрепленные связками. Примером является лобковый симфиз, межпозвонковые соединения и сочленение рукоятки грудины с первым ребром.

С помощью чего образуются полуподвижные соединения? Чаще всего это хрящевая ткань, находящаяся в щелевидном пространстве – полости без суставной капсулы. Данный вид соединения – переходная форма между синхондрозом и диартрозом. Примером хряща является межпозвонковый диск.

Прерывные соединения

Обширная группа представлена подвижными сочленениями. Прерывные соединения двух или нескольких костей снабжены компонентами:

Основными: хрящами, сумкой, полостью, внутрисуставной жидкостью.

Вспомогательными считаются связки, губы, мениски, благодаря которым меняется схема соединения костей.

Каждое звено выполняет важную функцию:

  • хрящи, покрывающие внутрисуставные поверхности костей, сглаживают их трение. Ткани без кровоснабжения и иннервации питаются из внутрисуставной жидкости;
  • сумка – это герметическое покрытие из внешнего фиброзного мешка и внутреннего – синовиального слоя, который продуцирует смазку;
  • полость – это щель, измеряемая на рентгенограмме при диагностике артрозов, между внутренней выстилкой и костями;
  • суставная жидкость – это гиалуроновая кислота, имеющая повышенную вязкость и упругость для защиты поверхностей.

Жидкость в суставе вырабатывается «по потребности» и при нормальном кровоснабжении капсулы, полноценной иннервации. Нарушение одного из факторов повышает риск дегенерации хряща.

Поверхность сустава

Суставные поверхности – это зоны взаимодействия костей. Конфигурацией и площадью они предопределяют размах движения в суставе. Например, диапазон движения в тазобедренном меньше, по сравнению с плечом, из-за чашеобразной формы.

Блоковидные суставы, такие, как коленный и голеностопный, могут сгибаться и разгибаться, поэтому костные поверхности плоские. Различают также седловидные, вогнутые и эллипсоидные виды.

Строение костей туловища определяется принадлежностью к отделу позвоночника, что влияет на конфигурацию суставных поверхностей. Сустав между первым и вторым позвонками шеи называется цилиндрическим за счет вращения атланта на зубе аксиса – второго позвонка.

Остальные фасеточные суставы располагаются для выполнения основных функций:

  • горизонтально в шейном отделе для выполнения наклонов вперед, назад и в сторону;
  • во фронтальной плоскости в грудном — для вращательных движений;
  • в саггитальной плоскости в пояснице — для сгибания, разгибания и бокового наклона в меньшей мере.

Схема строения каждого позвонка показывает направление фасеточных суставов.

Все внутрисуставные поверхности покрыты гладкой хрящевой гиалиновой тканью. В ней располагается множество сосудистых и нервных пучков, но хрящ защищает капиллярную сеть костей.

Однако поверхности височно-нижнечелюстного и грудино-ключичного сустава защищены фиброзным образованием. Толщину слоя определяют нагрузки на костные поверхности. Чем функциональнее сочленение, тем толще будет гиалиновое покрытие.

Разрушение хряща, именуемое артрозом, происходит из-за нарушения трофики тканей, мышечной атрофии или перенапряжения, инфекционных процессов или в результате травм.

Хрящ

Хрящевая ткань представляет собой высокопрочный однородный материал. Внешне он имеет блестящую гладкую поверхность, но микроскопия показывает губчатую структуру. Состоит ткань из внеклеточного матрикса и хондроцитов – основных клеток.

Под нагрузками, изменением их направленности и интенсивности, хрящевые волокна адаптируются, меняют направление, что влияет на стойкость к износу. Несмотря на важность функции, толщина хрящевого слоя составляет 0,2-6 мм, в зависимости от вида сустава.

Хрящ, как и другие ткани, способен к регенерации. Нагрузки способствуют постоянному истиранию поверхностей и приросту той части клеток, которые контактируют с костью. Хрящи нужны для защиты костей от дегенерации – артроза, поэтому в суставах нижних конечностей функция ткани — амортизирующая.

Из-за того, что ткань обновляется в движении, не имеет собственной кровеносной и нервной сети, состояние зависит от мышечного аппарата. При длительном сидении, ослаблении мышц, нарушении конгруэнтности или взаимного расположения костей хрящ сильнее подвергается износу.

С него начинается артроз, который может быть ускорен избыточным весом, курением, нерациональным питанием. Деформации стопы, тазобедренного сустава, сколиозы, травмы увеличивают нагрузки на суставной хрящ.

У профессиональных спортсменов истончение связано с тем, что процессы разрушения превосходят по скорости возможности регенерации. Мышечный спазм из-за перегрузок также приводит к ишемии (отсутствию нормального кровоснабжения) тканей.

Читайте также:

Анатомия голеностопного сустава.

Строение бедра человека.

Что такое сустав: строение и функции.

Капсула

Сумка для всех суставных элементов называется капсулой. Состоит из нескольких слоев соединительной ткани, крепится к надкостнице и образует герметичную полость.

Расположение плотной оболочки из волокнистой ткани зависит от суставной анатомии, иногда она вплетается в связки:

  1. Фиброзная оболочка колена немного отступает от хряща, входит в сухожилие четырехглавой мышцы, фиксируется к краям надколенника, крепится к мыщелкам бедра. Поэтому любые нарушения в функции разгибателя колена, падения могут повлиять на суставную капсулу.
  2. Капсула плеча имеет три слоя – между плечевой костью и суставной губой и между сухожилиями подлопаточной и надостной мышц. Поскольку глубокие мышцы плеча склонны к травматизации, с них начинается артроз плечевого сустава.
  3. Сумка тазобедренного сустава крепится к суставной губе, межвертельной линии бедра и шейке бедра или круглой связке сзади. Она влияет на форму и карманы внутренней оболочки.

Синовиальная мембрана является внутренним слоем. Она выстилает полость сустава, кроме участков с хрящами. Содержит обильную иннервацию и кровоснабжение, регулируя обменные процессы в суставе. Жировые подушки важны для подвижности, профилактики воспалительных процессов.

В колене синовиальная мембрана образует девять заворотов – карманов, некоторые из которых сообщаются с суставной полостью и формируют кисты при попадании жидкости. Мембрана выстлана эндотелием для синтеза смазки. Ворсинки на поверхности увеличивают поверхность для выработки суставной жидкости.

В зависимости от особенности крепления капсулы, меняются движения в суставе. Чем ближе суставная сумка к краю сустава, тем меньше амплитуда, и наоборот.

Например, три основных соединения костей нижних конечностей имеют разный диапазон движения: в коленном и тазобедренном суставах возможно разгибание до 180 градусов, а сгибание – 30-60 и 100 градусов соответственно. В голеностопе картина противоположная: подошвенное сгибание возможно на 150 градусов, а тыльное разгибание – до 70 градусов.

Артериальная сеть тянется от ветвей сосудов, расположенных рядом с капсулой. К хрящу подходит сеть капилляров, которые соединяются с венами. Нервы идут по ходу артерий, завершаются в виде луковиц или пластинчатых телец в толще капсулы.

Полость

Суставная полость – герметичное щелевидное пространство между костями. Оно плотно ограничивается синовиальной мембраной, заполняется жидкостью. Внутри поддерживается отрицательное давление, что повышает сцепление молекул синовии. Благодаря этому костные поверхности прижимаются плотнее.Как соединяются кости у человека

Форма, размер и функции предопределяют объем полости. Плечевой сустав отличается наиболее узкой щелью, посреди которой проходит сухожилие двуглавой мышцы. Именно оно подвержено травматизации при сужении полости. Ее размер зависит от функции мышц, которые оттягивают плечевую кость вниз, фиксируют лопатку и ключицу.

Полость тазобедренного сустава имеет полость в 15-25 см куб., что указывает на широкий диапазон движения. Внутри содержится множество синовиальных складок, имеющих сосудистую сеть. У пожилых людей складки слипаются, поэтому нарушается кровоснабжение сустава и замедляется заживление переломов.

Коленный сустав имеет полость с емкостью 75-150 см куб. что ограничивается капсулой, костями, менисками, жировыми выпячиваниями и складками.

У женщин объем полости меньше в среднем на 20-30 см куб. Объем жидкости в полости увеличивается при синовитах, уменьшается при нарушениях метаболизма, артрозах.

Внутрисуставная жидкость

Синовия, или синовиальная жидкость, смазывает поверхности костей, предотвращая трение и износ. Хрящ, не имеющий сосудов, питается с помощью диффузии – взаимного проникновении молекул. Процесс зависит от наличия атомов различных веществ, в том числе серы.

Температура воздуха и нагрузки меняют вязкость жидкости внутри сустава, но не ее объем. Вязкость снижается при интенсивном движении, что снижает трение, а при ходьбе синовия вновь становится гуще. При обездвиживании сустава количество жидкости уменьшается в несколько раз. Поэтому реабилитацию после травм нужно начинать с умеренных движений.

Заключение

Сочленения костей человека разнообразны, как и функции, выполняемые ими. Но работоспособность каждого сустава определяется не только его компонентами, но и мышцами.

Именно мышечное сокращение заставляет кости двигаться, выполнять сгибание, разгибание, ротацию. Биомеханика работы суставов также меняется в зависимости от функции мышц. Для сохранения здоровья опорно-двигательного аппарата необходимо естественное движение – ходьба, которая поддерживает вращательные движения позвоночника и тонус мускулатуры всего тела.

Читайте также:

Оставьте комментарий