Что такое сустав в биологии кратко

Обновлено: 04.07.2024

, подвижные соединения костей, позволяющие им перемещаться относительно друг друга. Суставные поверхности выстланы прочным гладким хрящом толщиной 0,5–2 мм. Обычно одна поверхность сустава выпуклая – головка, вторая – шаровидная впадина. Между ними часто находятся вспомогательные элементы – диски, мениски, обеспечивающие наибольшее соответствие поверхностей друг другу. Полость сустава замыкается суставной сумкой, наружный слой которой образует утолщения – связки, а внутренний вырабатывает синовиальную жидкость – своеобразную смазку, уменьшающую трение суставных поверхностей. Движения в суставе во многом определяются формой его поверхностей, которые сравнивают с геометрическими фигурами – шаровидный, эллипсоидный, блоковидный, цилиндрический и др. сустав. Повреждения суставов чаще всего проявляются как вывихи, растяжение или разрыв связок. Воспаление сустава – артрит сопровождается болью и ограничением подвижности.

Мы открываем новую главу анатомии, посвященную опорно-двигательному аппарату. Именно он обеспечивает опору для организма, поддерживает части тела в необходимом положении, служит защитой внутренним органам и обеспечивает локомоторную функцию - движение.

Кости - основа опорно-двигательного аппарата, который мы начинаем изучать. Остеология (от греч. osteon - кость) - раздел анатомии, посвященный изучению костной ткани, отдельных костей и скелета в целом.

Помимо того, что вы узнали о строении костей в разделе "соединительные ткани", существует еще ряд важнейших моментов, на которые я обращу внимание в данной статье.

Скелет и суставы - пассивная часть опорно-двигательного аппарата, мышцы - активная часть. Сокращаясь, мышцы меняют положения костей - возникают различные движения.

Строение кости

Кость состоит из органических и неорганических веществ. Органические вещества представлены оссеином (от лат. os - кость), неорганические вещества - фосфатом кальция. Эластичность костей обусловлена оссеином, а твердость - солями кальция. В норме это соотношение представляет баланс.

У детей кости более эластичны и упруги, чем у взрослых: в них преобладают органические вещества. В костях пожилых людей снижается содержание как органического компонента, так и неорганического - солей кальция, поэтому кости пожилых хрупкие и подвержены переломам.

Компактное вещество кости формируют костные пластины, плотно прилегающие друг к другу и образующие остеоны (структурные единицы компактного вещества костной ткани). Компактное вещество придает кости прочность.

Губчатое вещество также содержит костные пластинки, однако они не образуют остеоны, в связи с чем губчатое вещество менее прочное, чем компактное вещество. В губчатом веществе между костными перекладинами (костными балками) расположен красный костный мозг.

В красном костном мозге проходят начальные стадии развития форменные элементы крови: здесь появляются эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Желтый костный мозг (жировая ткань) выполняет питательную функцию: здесь накапливаются питательные вещества - жиры (липиды). В случае большой кровопотери желтый костный мозг способен замещаться клетками красного костного мозга.

Локализуется желтый костный мозг в костномозговых полостях (костномозговом канале) трубчатых костей (в диафизах).

Итак, подведем итоги. Губчатое вещество - место расположения красного костного мозга - центрального органа кроветворения. В полостях трубчатых костей располагается желтый костный мозг, выполняющий питательную функцию и способный замещаться клетками красного костного мозга при больших кровопотерях.

Структурная единица компактного вещества кости - остеон, или Гаверсова система. В канале остеона (Гаверсовом канале) проходят кровеносные сосуды, нервы. Располагаются остеоны по направлению действия силы, что определяет механическую прочность кости.

Основные клетки костной ткани, изученные нами в разделе "соединительные ткани": остеобласты, остеоциты и остеокласты. Остеоциты имеют отростчатую форму и располагаются вокруг Гаверсова канала.

Классификация костей

Кости цилиндрической формы, чаще всего их длина больше ширины. В полости трубчатых костей находится желтый костный мозг.

К длинным трубчатым относятся бедренная, малоберцовая и большеберцовая кости, плечевая, лучевая и локтевая кости. К коротким - плюсневые и пястные кости, фаланги пальцев. При движении трубчатые кости выполняют функции подобно рычагам, которые приводят в движение мышцы.

Ширина губчатых костей приблизительно равна длине. Губчатые кости покрыты снаружи слоем компактного вещества, состоят из губчатого вещества, в котором находится красный костный мозг.

Губчатые кости: грудина (плоская губчатая кость), ребра (плоские губчатые кости), кости запястья и предплюсны. Ключица - губчатая кость по строению, однако по форме - трубчатая кость.

Для этих костей характерна сложная форма, в ходе развития они обычно образуются из нескольких частей. К ним относят позвонки (позвонок - смешанная губчатая кость), крестец, подъязычную кость. По происхождению к смешанным костям также относится ключица.

Площадь плоских костей значительно преобладает над шириной. Плоские кости сходны по строению с губчатыми костями.

Плоскими костями являются: теменная, лобная, височная и затылочная (кости свода черепа), лопатка, грудина, ребра, тазовая кость.

Строение трубчатой кости

На примере трубчатой кости мы с вами разберем части, на которые подразделяется кость. Поверхность кости покрыта надкостницей - тканью, которая окружает кость, прочно срастается с ней. В толще надкостницы лежат кровеносные сосуды и нервы, дающие ветви внутрь.

Защитную - наружный слой плотный, защищает кость от повреждений
Питательную (трофическую; греч. trophe - пища, питание) - в толще надкостницы к кости проходят сосуды
Нерворегуляторную - в толще надкостницы проходят нервы
Костеобразовательную - рост кости в толщину, восстановление кости после перелома

Перейдем непосредственно к строению кости. Диафиз (греч. diaphýomai - расти между) - тело кости, обычно диафиз цилиндрический или трехгранный. Эпифиз (от греч. epíphysis - нарост, шишка) - утолщенный конец длинной трубчатой кости. Участок кости между эпифизом и диафизом - метафиз (греч. meta - вслед, после, через).

В диафизах преобладает компактное вещество кости, в эпифизах - губчатое. Эти термины легко объяснить и запомнить с помощью рисунка, так что сделайте схему, и вы быстро их выучите :)

Обратите свое особое внимание на то, что рост кости в длину осуществляется за счет эпифизарной пластинки. Именно за счет этой пластинки, располагающейся между метафизом и эпифизом, происходит рост кости в длину. Эпифизарная пластинка хорошо кровоснабжается.

Соединения костей

Кости могут быть соединены друг с другом неподвижно: кости таза (подвздошная, лобковая, седалищная), кости черепа (кроме нижней челюсти), позвонки крестцового отдела, копчик.

К полуподвижным можно отнести: соединения шейных, грудных и поясничных позвонков, соединения ребер с грудиной. Межпозвоночные диски выполняют амортизационную функцию (фр.amortir – ослаблять, смягчать) - равномерно распределяют нагрузку на позвонки, обеспечивают гибкость и подвижность позвоночника. Обратите особое внимание, что между собой лобковые кости соединены полуподвижно: они образуют лобковый симфиз.

Сустав (синовиальное соединение - греч. sýn - вместе + лат. ovum - яйцо) - подвижное соединение костей скелета. Наука о суставах - артрология (греч. arthron - сустав + logos - учение). Связки - плотные образования из соединительной ткани - укрепляют сустав изнутри и снаружи (связки бывают внутрисуставными и внесуставными).

Поверхности костей в суставе (называемые - суставные поверхности) покрыты гиалиновым хрящом, который снижает трение между костями, выполняет амортизирующую функцию - равномерно распределяет давление.

Суставная сумка (капсула) крепится к суставным поверхностям или в их близи, окружает суставную полость (щелевидное пространство). Суставная сумка изнутри покрыта синовиальной оболочкой, которая секретирует синовиальную жидкость. Синовиальная жидкость заполняет полость сустава, питает сустав, увлажняет его, устраняет трение суставных поверхностей.

Подвижно в скелете человека соединены: нижняя челюсть + височная кость, ключица + лопатка (сустав малоподвижен), бедренная кость + тазовая кость (тазобедренный сустав), плечевая кость + локтевая + лучевая (локтевой сустав), бедренная + большеберцовая + надколенник (коленный сустав), голень и стопа (голеностопный сустав = большеберцовая + малоберцовая + таранная кости), фаланги пальцев.

В норме кости могут смещаться относительно друг друга в суставе, однако при травме, слишком резком и сильном движении это смещение может быть слишком сильным: в результате нарушается соприкосновение суставных поверхностей. В таком случае говорят о возникновении вывиха.

Вывих - смещение суставных концов костей, как с нарушением целостности суставной капсулы, так и без нарушения.

Техника оказания медицинской помощи при вывихах:

Иммобилизация (лат. immobilis - неподвижный) поврежденной конечности с помощью косынок, шин (поддерживающие крепления), путем прибинтовывания конечности к здоровой части тела
Холод на область поражения, дать обезболивающее (убедившись в отсутствии аллергии)
Доставить пострадавшего к врачу или вызвать скорую помощь

Перед вправлением вывиха следует делать рентгенологическое исследование, чтобы убедиться в отсутствии переломов костей, которые иногда сопутствуют вывиху.

Переломы костей

Перелом кости - частичное или полное нарушение целостности кости, возникающее в результате нагрузки превышающей прочность травмированного участка.

Открытые - над переломом локализуется рана, проникающая или непроникающая до костных отломков
Закрытые - перелом без повреждения кожных покровов над ним

Вызвать скорую медицинскую помощь
При наличии кровотечения - его немедленно нужно остановить, наложив жгут
В случае повреждения кожных покровов - наложить асептическую повязку, используя бинт или чистую ткань
Дать пострадавшему обезболивающее, убедившись в отсутствии у него аллергии
Иммобилизовать (обездвижить) поврежденную конечность специальными шинами, зафиксировать суставы выше и ниже места перелома. Для иммобилизации можно использовать подручные средства (палки, доски, прутья и т.п.)

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Трубчатые (плечевая, локтевая, лучевая, бедренная, большая берцовая, малоберцовая) — это длинные кости в форме трубки, имеющие внутри канал с жёлтым костным мозгом. Обеспечивают быстрые разнообразные движения конечностей.

Губчатые (длинные: рёбра, грудина; короткие: кости запястья, предплюсны) — кости, преимущественно содержат губчатое вещество, которое покрыто снаружи слоем компактного вещества. Содержат красный костный мозг, обеспечивающий функцию кроветворения.

Плоские (лопатки, кости черепа) — кости, ширина которых преобладает над толщиной для защиты внутренних органов. Состоят в основном из пластинок компактного вещества. Слой губчатого вещества в них тонкий.

Смешанные — образованы несколькими частями, имеющими разную форму, строение и функции (тело позвонка является губчатой костью, а его отростки — плоскими костями).

Различные виды соединения костей обеспечивают функции частей скелета.
Неподвижное (непрерывное) соединение представляет собой срастание или скрепление соединительной тканью для выполнения защитной функции (соединение костей крыши черепа для защиты головного мозга).

Полуподвижное соединение с помощью небольших хрящевых дисков образуют кости, выполняющие и защитную, и двигательную функции (соединения позвонков межпозвоночными дисками, соединение грудины и рёбер).

Подвижное (прерывное) соединение благодаря суставам имеют кости, обеспечивающие движение организма.

суставные поверхности костей;
суставную сумку;
суставную полость;
суставную (синовиальную) жидкость.

Суставные поверхности соответствуют друг другу по форме и покрыты гиалиновым хрящом. Суставная сумка образует герметичную полость с синовиальной жидкостью. Это способствует скольжению и защищает кость от стирания.

Суставы или сочленения / суставные поверхности — это соединения между костями в теле, которые связывают скелетную систему в функциональное целое. Они сконструированы с учетом различных степеней и типов движения и классифицируются как по конструктивным особенностям, так и по функциональному назначению. Некоторые суставы, такие как колено, локоть и плечо, являются самосмазывающимися, т.е. двигаются почти без трения, и способны выдерживать большие нагрузки, при этом позволяя выполнять плавные и точные движения. Другие суставы, такие как швы между костями черепа, допускают очень незначительные движения (во время родов), что позволяет защитить мозг и расположенные в черепной коробке органы чувств. Соединение между зубом и челюстной костью также называется суставом, известным как гомфоз.

Наука о строении, функциях и дисфункциях суставов называется артрологией.

Суставы обычно делятся на две категории: синартродиальные суставы или синартрозы (отсутствуют или очень незначительные движения) и диартродиальные суставы или диартрозы, называемые также синовиальными суставами (большая амплитуда движений).

Синдесмоз (кости соединены посредством соединительной ткани).
Синхондроз (посредством хрящевой ткани).

Одноостный.
Двухостный.
Трехостный.

Фиброзные суставы

В случае фиброзных суставов (синартрозы) кости соединяются посредством фиброзной ткани, а именно посредством плотной волокнистой соединительной ткани, полость сустава отсутствует. Объем допустимых движений зависит от длины соединительнотканных волокон, соединяющих кости. Хотя некоторые из них слегка подвижны, большинство фиброзных суставов неподвижны.

Существует три типа фиброзных суставов — это швы, синдесмозы и гомфозы.

Швы черепа

Неподвижные или слегка подвижные фиброзные суставы, в которых короткие коллагеновые волокна связывают кости черепа друг с другом.

Швы можно классифицировать как:

Зубчатые: переплетающиеся волнистые линии (корональный, сагиттальный и лямбдоидный швы).
Чешуйчатые: перекрывающиеся скошенные края (височные и теменные кости).
Плоские: прямые, неперекрывающиеся края (альвеолярные отростки верхних челюстей).

Гомфозы

Прикрепление зуба к его лунке, удерживаемое на месте волокнистой периодонтальной связкой, состоящей из коллагеновых волокон. Посредством этого соединения зуб прикрепляется к челюстной кости, что позволяет ему немного двигаться в процессе жевания.

Синдесмоз

Фиброзные суставы (швы, синдесмоз, гомфоз)

Фиброзный сустав, в котором две кости связаны посредством длинных коллагеновых волокон. Разделение между костями и длина волокон дает этим суставам несколько большую подвижность, по сравнению со швами и гомфозами.

Пример очень подвижного синдесмоза: межкостная мембрана предплечья, соединяющая лучевую кость с локтевой, позволяет осуществлять супинацию и пронацию кисти
Пример менее подвижного синдесмоза: сочленение между большеберцовой и малоберцовой костями.

Хрящевые суставы

Хрящевой сустав, амфиартроз или амфиартродиальный сустав, — это соление, в котором две кости соединены посредством хряща.

Существует два типа хрящевых суставов:

Синхондроз

Синхондрозы

Этот тип суставов характеризуется тем, что пластинка гиалинового хряща объединяет две кости. Наиболее распространенными примерами синхондрозов являются эпифизарные пластинки у детей, которые связывают эпифиз с диафизом. Таким образом прикрепляется первое ребро к грудине, в то время как другие реберные хрящи соединяются с грудиной посредством синовиальных суставов.

Симфиз

В этом типе соединения суставные поверхности костей покрыты суставным (гиалиновым) хрящом, который, в свою очередь, срастается с промежуточной подушкой, или пластинкой, из фиброзного хряща, являющегося основным соединительным материалом. Поскольку фиброзный хрящ сжимаем и эластичен, он действует как амортизатор и допускает ограниченное количество движений в суставе. Симфизы — это амфиартродиальные суставы, характеризующиеся прочностью и гибкостью. Например, лобковый симфиз представляет собой соединение правой и левой лобковых костей посредством межлобкового диска, в то время как тела смежных позвонков соединяется посредством межпозвонковых дисков (между позвонками возможны незначительные движения, однако общий эффект всех межпозвонковых дисков дает позвоночнику значительную мобильность).

Синовиальные суставы

Строение синовиального сустава

Диартроз или диартродиальный сустав — это сустав, в котором суставные кости отделены полостью сустава, содержащей жидкость. Такое расположение обеспечивает значительную свободу движений, и все синовиальные суставы являются свободно подвижными диартрозами. Они являются наиболее структурно сложным типом суставов и наиболее подвержены развитию разнообразных дисфункций. Почти все суставы конечностей и большинство суставов тела относятся к этому классу соединений.

Общая анатомия синовиальных суставов

Суставной хрящ. Стекловидно-гладкий гиалиновый хрящ покрывает противоположные поверхности костей. Эти тонкие (1 мм или менее), но губчатые прокладки поглощают нагрузку (компрессию), возникающую в суставе, и, тем самым, предохраняют концы костей от раздавливания.
Суставная (синовиальная) полость. Особенность, присущая только синовиальным суставам, заключается в том, что полость сустава на самом деле представляет собой просто потенциальное пространство, содержащее небольшое количество синовиальной жидкости.
Суставная капсула. Полость сустава закрыта двухслойной суставной капсулой. Наружный капсулы слой представляет собой жесткую волокнистую структуру, состоящую из плотной нерегулярной соединительной ткани, которая непрерывно срастается с надкостницей сочленяющихся костей. Он укрепляет сустав таким образом, чтобы суставные поверхности сочленяющихся костей не отдалялись друг от друга. Внутренний слой суставной капсулы представляет собой синовиальную оболочку, состоящую из рыхлой соединительной ткани. Помимо внутренней выстилки фиброзной капсулы, она покрывает все внутренние суставные поверхности, которые не являются гиалиновым хрящом.
Синовиальная жидкость. Небольшое количество скользкой синовиальной жидкости занимает все свободные пространства внутри суставной капсулы. Эта жидкость образуется в основном путем фильтрации из крови, протекающей через капилляры синовиальной оболочки. Синовиальная жидкость имеет вязкую, яично-белковую консистенцию благодаря гиалуроновой кислоте, выделяемой клетками синовиальной оболочки. Однако она становится менее вязкой при движении сустава.
Укрепляющие связки. Синовиальные суставы усиливаются и укрепляются посредством связок. Чаще всего это капсульные, или внутренние, связки, которые представляют собой утолщенные части фиброзной капсулы. В других случаях они остаются отчетливыми и обнаруживаются вне капсулы (как экстракапсулярные связки) или глубоко внутри нее (как внутрикапсулярные связки). Поскольку внутрикапсулярные связки покрыты синовиальной оболочкой, они фактически не лежат в полости сустава.
Нервы и кровеносные сосуды. Синовиальные суставы обильно снабжены чувствительными нервными волокнами, иннервирующими капсулу. Некоторые из этих волокон обнаруживают боль, как известно любому, кто получил травму сустава, но большинство отслеживают положение сустава и растягиваются, помогая таким образом поддерживать мышечный тонус. Растяжение этих структур посылает нервные импульсы в центральную нервную систему, что приводит к рефлекторному сокращению мышц, окружающих сустав. Синовиальные суставы также обильно снабжены кровеносными сосудами, большая часть которых питает синовиальную оболочку. Там обширные капиллярные русла производят фильтрат крови, который и является основой синовиальной жидкости.

Помимо основных компонентов, описанных выше, некоторые синовиальные суставы имеют и другие структурные особенности. Некоторые, такие как тазобедренный и коленный суставы, имеют амортизирующие жировые прокладки между фиброзной капсулой и синовиальной оболочкой или костью. Другие имеют диски или клинья фиброзного хряща (мениски), разделяющие суставные поверхности. Там, где они присутствуют, эти так называемые суставные диски или мениски, простираются внутрь от суставной капсулы и частично или полностью делят синовиальную полость на две части. Суставные диски улучшают конгруэнтность между суставными концами костей, делая сустав более стабильным и сводя к минимуму износ суставных поверхностей. Кроме коленных суставов, суставные диски встречаются в височно-нижнечелюстных суставов и некоторых других суставах.

Типы синовиальных суставов

Типы суставов

Хотя все синовиальные суставы имеют общие структурные особенности, они не имеют общего структурного плана. Исходя из формы суставных поверхностей, которые, в свою очередь, определяют допустимые движения, синовиальные суставы можно разделить на шесть основных категорий (плоские, блоковые, вращательные, эллипсоидные, седловидные и шаровидные суставы).

Плоские суставы

Межплюсневые суставы

Многоосный сустав, суставные поверхности по преимущественно плоские, и они допускают только короткие неосевые скользящие движения. Примерами могут служить межзапястные и межплюсневые суставы, а также суставы между суставными отростками позвонков. Скольжение не предполагает вращения вокруг какой-либо оси, и скользящие сочленения являются единственными примерами неосевых плоских соединений.

Блоковидные суставы

Локтевой сустав

Одноосные суставы, цилиндрический конец одной кости соответствует желобообразной поверхности на другой. Движение происходит вдоль одной плоскости и напоминает движение механического шарнира. Одноосные шарнирные сочленения допускают только сгибание и разгибание, характерные для сгибания и выпрямления локтевых и межфаланговых суставов.

Цилиндрические суставы

Атланто-аксиальный сустав

Эллипсоидные суставы

Кистевой сустав

Двухосные суставы. Овальная суставная поверхность одной кости вписывается в комплементарное углубление в другой. Важной характеристикой является то, что обе суставные поверхности имеют овальную форму. Двухосные эллипсоидные суставы допускают все угловые движения, то есть сгибание и разгибание, отведение и приведение, а также циркумдукцию (круговое движение). Лучезапястные (кистевые) суставы и пястно-фаланговые суставы являются типичными эллипсоидными суставами.

Седловидные суставы

Запястно-пястный сустав большого пальца

Двухосные суставы напоминают эллипсоидные суставы, но они обеспечивают большую свободу движений. Каждая суставная поверхность имеет как вогнутые, так и выпуклые участки, что по форме напоминает седло. Наиболее подходящими примерами седловидных суставов в теле являются запястно-пястные суставы больших пальцев; движения, допускаемые этими суставами, вы можете видеть при вращении больших пальцев.

Шаровидные суставы

Плече-лопаточный сустав

Многоосное соединение. В шаровидных суставах сферическая или полусферическая головка одной кости сочленяется с чашевидным гнездом другой. Эти суставы являются многоосными и наиболее подвижными синовиальными суставами. В них возможны любые движения (т.е. по всем осям и плоскостям, включая вращение). Примерами шаровидных суставов являются плече-лопаточный и тазобедренный суставы.

Читайте также: