Вы здесь

Связки суставов

Изучение связок на большом материале убедило нас в том, что они развиваются при наличии растягивающей силы из тех участков мезенхимы, которые имеют не менее двух точек прикрепления. Эти точки прикрепления могут быть подвижными и неподвижными. В первом случае связки могут удерживать сочленяющиеся кости от их смещения; во втором случае — выполняют роль опоры для других образований: мышц, фасций, сосудов, нервов и т.д.

Где бы связки ни возникали, во всех случаях они «работают» на растяжение. Но если в связках отдельных костей растягивающая сила возникает вследствие бокового давления на них, то формирование связки между двумя костями обусловлено расхождением концов костей. Это расхождение (удаление друг от друга) сочлененных костей или их участков возникает в результате нетипичного или не соответствующего норме размаха движения (что бывает чаще) или же тракции (растягивания) по оси конечности (последнее — только при недостаточности стягивающей функции мышц). В результате соскальзывания одной кости относительно другой вперед, назад или в сторону возникают связки, удерживающие кости от направленного соскальзывания. Об этом же свидетельствует и тот факт, что наиболее мощные связки развиты на той стороне, где роль мышц как укрепляющего аппарата или совсем отсутствует, или ослаблена. Все эти положения нашли подтверждение в наших работах и наглядно иллюстрируются многочисленными примерами.

Так, передняя крестообразная связка коленного сустава формируется под действием растягивающей силы, возникающей при соскальзывании бедра назад. Дело в том, что при максимально разогнутой в коленном суставе конечности суставная поверхность большеберцовой кости наклонена назад под углом 7—8°. Зная вес тела субъекта, можно рассчитать силу, смещающую бедренную кость, по формуле:

 

где F — сила, смещающая бедро назад при разогнутой в коленном суставе нижней конечности; Р — вес тела; a — угол наклона плоскости суставной поверхности верхнего конца большеберцовой кости относительно горизонтальной плоскости.

Под действием этой силы в окружающей сустав соединительной ткани формируются противодействующие ей кол-лагеновые пучки. По мере нарастания такой силы противодействующие структуры становятся все более мощными и в конечном счете их можно выделить в виде передней крестообразной связки.

Задняя крестообразная связка у человека и многих млекопитающих хорошо выражена. Однако у лягушек, ящериц, черепах в коленном суставе только одна связка. Анализ положения костей и соотношения их суставных поверхностей у амфибий и рептилий показал, что во всех фазах движения в коленном суставе плоскость суставной поверхности верхнего конца большеберцовой кости наклонена назад. Следовательно, бедро под тяжестью тела может сместиться только назад. Смещению бедра вперед и вниз препятствует больше-берцовая кость.

Впервые в филогенетическом ряду две крестообразные связки в коленном суставе появляются у птиц. Взаимоотношение суставных поверхностей коленного сустава птиц таково, что бедренная кость в различные фазы статики и динамики может соскальзывать как вперед, так и назад. Это и послужило причиной формирования двух крестообразных связок.

Боковые и другие связки формируются также под действием сил растяжения, возникающих при смещении костей. Это можно хорошо проследить на опытах В.И. Савельева. Он брал труп, метил контрастными точками суставные концы костей в коленном суставе, производил привычные движения и на рентгенограммах замерял расстояние между заранее выбранными точками. Оказалось, что в разные фазы движения это расстояние меняется. Неодинаковое удаление одной и той же точки на бедре от больше-берцовой кости особенно резко выражено с латеральной стороны. Это привело к тому, что боковая (коллатеральная) малоберцовая связка состоит из мощных коллагеновых пучков разной ориентации. В отдельных случаях встречаются даже две (поверхностная и глубокая) связки, имеющие разные места прикрепления. При согнутой в коленном суставе конечности происходит натяжение поверхностной части связки; в это время глубокая ее часть расслаблена. При разогнутой в коленном суставе конечности поверхностная часть связки расслабляется, а глубокая максимально натягивается.

Очень наглядна функциональная роль связок в голеностопном суставе. Связки этого сустава формируются только с медиальной и латеральной сторон и совсем отсутствуют в направлении движения, где сконцентрированы почти все мышцы. Из этого следует, что в направлении движения укрепление сустава осуществляется мышцами, а связки препятствуют смещению костей в сторону. В опытах было показано, что при опоре на стопу в положении основной стойки (большеберцовая кость перпендикулярна подошве) связки не напряжены, даже слегка провисают. Если удалить мышцы, то стопа под действием собственного веса повисает на связках, а щель голеностопного сустава увеличивается на 1—2 мм. При сгибании и разгибании, по мере приближения к границе суставной поверхности блока таранной кости, связки расправляются. В момент, когда край суставной поверхности большеберцовой кости достигает передней или задней границы суставной поверхности блока (что бывает на грани размаха активных и пассивных движений), связки полностью расправляются, края суставных поверхностей на стороне движения плотно соприкасаются. Продолжение движения в этом направлении совершается уже в зоне размаха пассивных движений. В этом случае связки напрягаются настолько, что исчезает извитость коллагеновых пучков связки, а суставные поверхности на противоположной стороне расходятся. Примерно такие же данные были получены в эксперименте на коленном и локтевом суставах.

Анализ материала убеждает в том, что связки формируются не как ограничители в пределах размаха активных движений, а как укрепляющий аппарат, препятствующий смещению костей при определенном положении конечностей (или части тела) и за пределами размаха активных движений. В этом отношении интересны такие сравнения. У человека боковая болыиеберцовая связка коленного сустава по размерам превосходит боковую малоберцовую в 2—3 раза. Отличается она и по механическим свойствам. Так, боковая малоберцовая связка выдерживает на разрывной машине груз до 25 кг, а боковая болыиеберцовая — до 45—50 кг. Безусловно, такое усиление большеберцовой связки вызвано большей нагрузкой, приходящейся на нее при вальгусном (Х-образном) положении костей, наблюдающемся у человека. У некоторых животных (лошадь, бык, свинья и др.), например, нет такого выраженного вальгусного положения костей в коленном суставе. У них боковые связки коленного сустава по величине и выраженности не отличаются друг от друга.

Но если связки не препятствуют движению в пределах размаха активных движений, то они не остаются безучастными в пассивных движениях и напрягаются в момент достижения их предельного размаха. Из этого следуют два вывода.

  • 1.    Всякое целенаправленное движение будет способствовать укреплению связочного аппарата сустава. При этом движения небольшого объема, но со значительной силовой нагрузкой будут более эффективно укреплять связочный аппарат; движения большого размаха будут увеличивать диапазон растяжимости связок, что способствует расширению объема пассивных движений и более частому повреждению связок.
  • 2.    Движения запредельные (за границей возможных пассивных) могут привести к повреждению связок — вплоть до их разрыва. Именно поэтому разрыв связок происходит, как правило, при выключенных мышцах (подробно об этом см. в главе III).

Связки суставов являются частью фиброзной капсулы и порой выделяются из нее искусственно. Фиброзная капсула сустава еще меньше участвует в целенаправленных (активных) движениях. Об этом свидетельствуют эксперименты по определению размаха движений при удаленной фиброзной капсуле на голеностопном, коленном и локтевом суставах, проведенные в нашей лаборатории.



Учитывая происхождение связок, их функциональную роль, целесообразно классифицировать их в зависимости от локализации и отношения к фиброзной капсуле суставов. Предлагаемая нами классификация синдесмозов (оболочеч-ных сращений, к которым относятся и связки) представлена на рис. 4.

Итак, все связки выполняют одну функцию: удерживают органы или отдельные их части от расхождения (смещения). Однако по локализации связки опорно-двигательного аппарата можно подразделить на: связки одной кости, связки сочленений, межкостные мембраны, швы.

Связки одной кости. Возникают, как правило, в результате прикрепления мышц. Если место прикрепления мышцы имеет линейную протяженность и на этом протяжении есть костные выступы, то между костными выступами формируется соединительнотканный тяж (связка), выполняющий функцию сухожилия. Таковы поупартова связка (lig.inguinale), связки лопатки, дугообразные связки диафрагмы и др. Во время сокращения мышц эти связки напрягаются и «работают» на растяжение, выполняя роль сухожилий.

Связки сочленений. К этой категории относятся связки, удерживающие кости друг около друга (межкостные мембраны, швы) или способствующие укреплению сочленений (связки суставов, синхондрозов), а также поддерживающие связки (retinaculum flexorum, extensorum, peroneorum) на конечностях и др.

Межкостные мембраны. В организме представлены широко: желтая связка между дугами позвонков, межкостная перепонка предплечья, межкостная перепонка голени, межреберные перепонки, покровная мембрана в атлантозатылочном сочленении и многие другие. Все эти соединительнотканные перепонки формируются между удаленными друг от друга, но функционально связанными между собой костями, в результате чего между ними возникают такие соединения, которые допускают значительные смещения, но удерживают кости в пределах допустимого расхождения. Функция этих мембран отражается на их внутреннем строении. Это плоские образования, состоящие из однонаправленных крупных коллагеновых пучков — как правило, косорасположенных.

Связки суставов и хрящевых соединений (синхондрозов). Самая многочисленная группа связок. Укрепление сочленений подобного рода обеспечивается в основном мышцами. Связочный аппарат усиливает прочность сочленений. Принципиальной разницы между связками суставов и синхондрозов нет, но в связи с разным объемом движения в указанных сочленениях связки суставов более разнообразны по расположению и форме.

Анатомические, функциональные и онтогенетические аспекты

Как было отмечено ранее, связки суставов являются в большинстве своем производными фиброзной капсулы суставов или (что более правильно) производными окружающей сустав мезенхимы. Если сустав со всех сторон окружен мышцами и они обеспечивают укрепление сустава, то связки отсутствуют или развиты слабо. Функцию дополнительной укрепляющей структуры сустава выполняет фиброзная капсула. Местами она истончается до рыхлых соединительнотканных образований, а местами усиливается разрастающимися коллагеновыми волокнами — тогда в ней можно выделить связку. Такова, например, фиброзная капсула плечевого сустава с единственной и мало контурируемой клю-воплечевой связкой. Но если места прикрепления мышц находятся далеко от сустава, то мышцы не в состоянии эффективно обеспечить его укрепление — особенно при значительной нагрузке. В этих условиях фиброзная капсула значительно, но всегда неравномерно разрастается, так как неравномерна и нагрузка на сустав. В подобных случаях можно выделить несколько мощных связок в составе самой капсулы. Хорошим примером может служить капсула тазобедренного сустава, в которой выделяют подвздошнобедрен-ную, седалищнобедренную, лобковобедренную и другие связки.

В тех случаях, когда края суставных поверхностей неровные или находятся на значительных расстояниях от соприкасающихся (трущихся) поверхностей сустава, между этими костными выступами образуются соединительнотканные тяжи, впоследствии преобразующиеся в мощные связки. Они удалены от фиброзной капсулы сустава (боковая, крестообразные и другие связки). Такое расположение связок возможно только в суставах с обширным объемом движения и значительным разрастанием суставных концов костей. В связи с этим мы рекомендуем различать капсу-лярные связки, идущие в составе фиброзной капсулы; вне-капсулярные - вынесенные за пределы капсулы; внутрикап-сулярные. Последние связки часто называют внутрисуставными, что, с нашей точки зрения, неверно. Дело в том, что так называемые внутрисуставные связки находятся не в полости сустава, а между фиброзной и синовиальной капсулами сустава. Поэтому их целесообразно именовать внут-рикапсулярными. Например, связка головки бедренной кости и крестообразные связки коленного сустава, хотя и расположены в полости сустава, но окутаны со всех сторон тонкой синовиальной капсулой и таким образом отгорожены от полости сустава.

К рассматриваемой группе относятся так называемые удерживающие связки (lig.retinaculaeperonealae). Происхождение этих связок иное: они являются уплотнителями фасций мышц вблизи суставов. Фасции мышц всегда имеют точки или линии сращения с надкостницей. Значение этих сращений в том, что фасции удерживают мышцы от смещения в момент сокращения. Сращения фасций с надкостницей на протяжении конечности выступают в виде межмышечных перегородок, а вблизи суставов — в виде удерживающих связок. Благодаря этим связкам сухожилия сокращающихся мышц во время сгибательных или разгибательных движений не удаляются от суставов.

Предлагаемая нами классификация связочного аппарата не только облегчает понимание функционального назначения связок, но и нацеливает врачей и тренеров на правильное планирование режимов физической активности — с целью укрепления связок, профилактики костно-суставного травматизма путем применения разных тренирующих режимов активных и пассивных движений.

Синовиальная капсула сустава. Этот элемент имеет важное значение. Синовиальная капсула состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, богатой жировыми скоплениями. Изнутри оболочка выстлана синовиальными клетками эндотелиального типа. В оболочке широко представлены кровеносные и лимфатические сосуды, нервные элементы. Синовиальные клетки отличаются большой реактивностью, обеспечивающей интенсивное продуцирование синовиальной жидкости. Вероятно, в этом процессе принимают участие и сосуды синовиальной оболочки. В результате высокой реактивности синовиальных клеток происходит их усиленное разрастание, что приводит к появлению синовиальных ворсинок. В тех местах, где синовиальная оболочка мало смещается и не сдавливается (свободное пространство), в ней происходит накопление жировых клеток. Местами оно настолько значительно, что образуются синовиально-жировые складки. Эти складки, как и синовиальные ворсинки, представляют собой выросты синовиальной оболочки и увеличивают общую поверхность синовиальной сумки сустава.

В последующих разделах книги — на основании, главным образом, собственных исследований автора, а также специальных источников — представления о строении, свойствах и функции суставов и их компонентов будут расширены и конкретизированы.