какую функцию выполняют мышцы пересекающие вертикальную ось коленного сустава с латеральной стороны
Какую функцию выполняют мышцы пересекающие вертикальную ось коленного сустава с латеральной стороны
а) Общая анатомия коленного сустава. Общие сведения:
• Самый крупный и наиболее сложный сустав:
о Шарнирный сустав с наибольшей амплитудой движений
о Бедренная и большеберцовая кости соприкасаются во всех положениях; контактирующие поверхности широкие
о Во всех положениях надколенник контактирует с бедренной костью
о Кости не блокируются; стабильность обеспечивается за счет связок, сухожилий, капсулы и менисков
• Движения в коленном суставе и взаиморасположение костных структур:
о В положении полного сгибания:
— Задние поверхности мыщелков бедренной кости соприкасаются с задними отделами мыщелков большеберцовой кости
— Латеральная фасетка надколенника контактирует с латеральным мыщелком бедренной кости
— Поддерживающие связки не натянуты, возможна ротация голени
о При разгибании:
— Надколенник скользит кверху по бедренной кости, контактируя сначала срединной, а затем нижней фасеткой
— Мыщелки бедренной кости перекатываются кпереди по мыщелкам большеберцовой кости и менискам
— Латеральный мыщелок бедренной кости в передне-заднем направлении короче, чем медиальный и достигает полного разгибания раньше
— Медиальный мыщелок бедренной кости продолжает скольжение, когда латеральный уже остановился и несколько ротируется кнутри по большеберцовой кости и мениску («доворачиваясь» на свое место), натягивает переднюю крестообразную связку (ПКС), коллатеральные связки и задние капсуллярные связки, превращая коленный сустав в жесткую опору
о Начало сгибания из положения полного разгибания:
— Требует небольшой внутренней ротации большеберцовой кости, которая обеспечивается подколенной мышцей
— «Размыкание» сустава позволяет завершить движение
Боковой вид коленного сустава, латеральные стабилизирующие структуры. Хорошо видны области начала передних и латеральных мышц голени. 
Передне-латеральный вид, латеральные стабилизаторы коленного сустава и надколенника. Включают в себя в основном латеральную коллатеральную и дугообразную связки, связку надколенника, подвздошно-большеберцовый тракт и двуглавую мышцу бедра. Видны зоны начала мышц голени. Области прикрепления передней большеберцовой мышцы, мышцы длинного разгибателя пальцев и длинной малоберцовой мышцы простираются на несколько сантиметров дистальнее, чем показано на рисунке. 
Передне-медиальная проекция, медиальные стабилизаторы коленного сустава и надколенника. Обратите внимание, что показаны только наиболее верхние отделы зон прикрепления компонентов гусиной лапки (портняжная, тонкая и полусухожильная мышцы), а также поверхностной медиальной коллатеральной связки. Области прикрепления этих структур на большеберцовой кости продолжаются на несколько сантиметров дистальнее. 
Передне-медиальная проекция, медиальные стабилизаторы коленного сустава (прежде всего, глубокие и поверхностные волокна медиальной коллатеральной связки, затем—компоненты гусиной лапки), а также медиальные стабилизаторы надколенника (вверху медиальная бедренно-надколенниковая связка, в середине—медиальная поддерживающая связка надколенника и внизу—большеберцово-надколенниковая связка). 
Показаны медиальный отдел коленного сустава и области начала/прикрепления ассоциированных мышц, сухожилий и связок. 
Задняя косо-медиальная проекция. Обратите внимание на широкую область прикрепления полуперепончатой и подколенной мышц на заднемедиальной поверхности большеберцовой кости.
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: разгибатели (четыре порции четырехглавой мышцы бедра):
о Прямая мышца бедра:
— Начало передней головки: передняя нижняя подвздошная ость; начало задней головки: борозда, находящаяся непосредственно над вертлужной впадиной
— Прикрепление: надколенник и продолжается в связку надколенника
— Действие: пересекает тазобедренный и коленный суставы, сгибает тазобедренный и разгибает коленный сустав
— Иннервация: бедренный нерв
— Кровоснабжение: латеральная артерия, огибающая бедренную кость
о Латеральная широкая мышца бедра:
— Начало: верхний отдел межвертельной линии, передняя и нижняя границы большого вертела, верхний отдел латеральной губы шероховатой линии и латеральный отдел ягодичной бугристости бедренной кости
— Прикрепление: латеральные основание и край надколенника; также формирует латеральный удерживатель надколенника и латеральную порцию сухожилия четырехглавой мышцы бедра
— Действие: сгибание коленного сустава
— Иннервация: бедренный нерв
— Кровоснабжение: латеральная артерия, огибающая бедренную кость
о Медиальная широкая мышца бедра:
— Начало: нижний отдел межвертельной линии, спиральная линия, медиальная губа шероховатой линии, верхняя часть края медиального надмыщелка бедренной кости и медиальная межмышечная перегородка
— Прикрепление: медиальная часть основания и медиальный край надколенника; также формирует медиальную поддерживающую связку надколенника и медиальную порцию сухожилия четырехглавой мышцы бедра
— Действие: разгибание коленного сустава
— Иннервация: бедренный нерв
— Кровоснабжение: бедренная артерия, глубокая артерия бедра и медиальная верхняя коленная ветвь подколенной артерии
о Промежуточная широкая мышца бедра
— Начало: верхние 2/3 передней и латеральной поверхностей бедренной кости; также начинается от латеральной межмышечной перегородки бедра
— Прикрепление: латеральный край надколенника; также формирует глубокую порцию сухожилия четырехглавой мышцы бедра
— Действие: разгибание коленного сустава
— Иннервация: бедренный нерв
— Кровоснабжение: латеральная артерия, огибающая бедренную кость
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: внутренние ротаторы голени:
о Подколенная, тонкая, портняжная, полусухожильная, полуперепончатая
• Мышцы, участвующие в движениях коленного сустава: наружные ротаторы голени:
о Двуглавая мышца бедра
• Разгибательный аппарат:
о Сухожилие четырехглавой мышцы бедра, сливаясь с поддерживающими связками, формируют связку надколенника
Прямая задняя проекция: внесуставное прикрепление задней крестообразной связки в центральном отделе задней поверхности большеберцовой кости. 
Задняя (косая) проекция коленного сустава: области прикрепления задних структур. Обратите внимание, что малоберцовая часть камбаловидной мышцы начинается проксимальнее большеберцовой.
• Внутренние структуры:
о Мениски
— Амортизация и стабилизация коленного сустава
о Крестообразные связки:
— Основные передне-задние стабилизаторы
о Медиальные поддерживающие структуры:
— Три слоя, включая гусиную лапку, медиальную коллатеральную связку, слои капсулы и заднюю косую связку
о Латеральные поддерживающие структуры:
— Три слоя, включая подвздошно-большеберцовый тракт, двуглавую мышцу бедра, поддерживающую связку четырехглавой мышцы бедра, малоберцовую коллатеральную связку, дугообразную подколенную связку и несколько мелких непостоянных заднелатеральных структур
Поверхностные задние мышцы и нервы. Обратите внимание, что общий малоберцовый нерв является частью системы глубоких нервов, однако проходит более поверхностно и, сопровождая двуглавую мышцу бедра и ее сухожилие, огибает шейку малоберцовой кости. 
Взаиморасположение общего малоберцового нерва и сухожилия двуглавой мышцы бедра. На рисунке также представлен большеберцовый нерв и его многочисленные мышечные ветви. Обратите внимание, что подошвенная мышца проходит поверх подколенной мышцы (и подколенных сосудов, не показаны) и переходит в сухожилие на уровне соединения подколенной и камбаловидной мышц. Затем сухожилие подошвенной мышцы идет книзу и немного кнутри между камбаловидной мышцей и медиальной головкой икроножной мышцы (не показана). Икроножный нерв образуется из ветвей как общего малоберцового, так и большеберцового нервов и идет поверхностно вниз до слияния двух головок икроножной мышцы. Большеберцовый нерв лежит более глубоко: непосредственно позади задних большеберцовых сосудов.
• Нервы коленного сустава:
о Бедренный нерв отдает:
— Три ветви, по одной к каждой из широких мышц бедра и к передне-верхнему отделу сустава
— Наиболее крупным является нерв к медиальной широкой мышце бедра, который сопровождает нисходящую коленную артерию
о Общий малоберцовый нерв отдает:
— Латеральный верхний коленный нерв: нисходит в подколенную ямку и иннервирует верхне-латеральный отдел сустава, проходя под двуглавой мышцей бедра через латеральную межмышечную перегородку над мыщелком бедра
— Латеральный нижний коленный нерв: небольшой (часто отсутствует); ответвляется вместе с латеральным верхним коленным нервом и изгибаясь уходит книзу и кпереди над латеральной головкой икроножной мышцы, залегая между капсулой и малоберцовой коллатеральной связкой
— Возвратный коленный нерв: мелкие ветви достигают передне-нижнего отдела сустава
о Большеберцовый нерв отдает:
— Медиальный верхний коленный нерв: с медиальной стороны огибает бедренную кость, проходит поверх надмыщелка под большой приводящей мышцей, затем через медиальную широкую мышцу бедра к верхне-медиальному отделу сустава
— Средний коленный нерв: идет кпереди через фиброзную капсулу к крестообразным связкам
— Медиальный нижний коленный нерв: наиболее крупный; проходит по верхнему краю подколенной мышцы, уходит кпереди междутелом большеберцовой кости и медиальной коллатеральной связкой, изгибается кверху к нижнемедиальному отделу капсулы
о Запирательный нерв: через большую приводящую мышцу отдает коленную ветвь, которая достигнув подколенной артерии, идет к заднему отделу сустава
Сеть анастомозов вокруг коленного сустава. Подколенная артерия показана на протяжении от сухожильной щели большой приводящей мышцы проксимально до нижнего края подколенной мышцы дистально. На этом уровне подколенная артерия делится на переднюю и заднюю большеберцовые артерии. Передняя большеберцовая артерия представляет собой меньшую ветвь, которая проходит через щель в задней большеберцовой мышце и через межкостную перепонку, по которой идет вниз в переднем отделе голени. Выделяют четыре коленные ветви: латеральную верхнюю и нижнюю и медиальную верхнюю и нижнюю. 
На рисунке передне-медиального отдела коленного сустава показана богатая сеть анастомозов, охватывающая коленный сустав. С каждой из сторон имеются две ветви подколенной артерии (верхняя и нижняя). Кроме того, имеются две дополнительные артерии. Нисходящая коленная артерия (ветвь бедренной артерии) идет сверху и медиально. Также имеется передняя возвратная ветвь передней большеберцовой артерии, которая идет книзу и латерально и здесь не показана.
• Сосуды коленного сустава: восемь артерий, формирующих крупные анастомозы:
о Подколенная артерия отдает пять коленных ветвей
о Передняя большеберцовая артерия отдает две возвратные ветви
о Бедренная артерия отдает нисходящую коленную ветвь
о Латеральная артерия, огибающая бедренную кость, отдает нисходящую коленную ветвь.
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 11.6.2019
Коленный сустав
В его образовании принимают участие: дистальный конец бедренной кости, проксимальный конец большеберцовой кости и надколенник. Суставные поверхности мыщелков бедра, сочленяющиеся с tibia, выпуклы в поперечном и сагиттальном направлении и представляют отрезки эллипсоида. Facies articularis superior большеберцовой кости, сочленяющаяся с мыщелками бедренной кости, состоит из двух слабовогнутых, покрытых гиалиновым хрящом суставных площадок; последние дополняются посредством двух внутрисуставных хрящей, или менисков, meniscus lateralis et medialis, лежащих между мыщелками бедренной кости и суставными поверхностями большеберцовой кости.
Каждый мениск представляет трехгранную, согнутую по краю пластинку, периферический утолщенный край которой сращен с суставной капсулой, а обращенный внутрь сустава заостренный край свободен. Латеральный мениск более согнут, чем медиальный; последний по своей форме скорее напоминает полулуние, тогда как латеральный приближается к кругу. Концы обоих менисков прикрепляются спереди и сзади к eminentia intercondylaris. Спереди между обоими менисками протягивается фиброзный пучок, называемый lig. transversum genus.
Суставная капсула прикрепляется несколько отступя от краев суставных поверхностей бедра, большеберцовой кости и надколенника.
Поэтому на бедре она спереди поднимается вверх, обходя facies patellaris, по бокам идет между мыщелками и надмыщелками, оставляя последние вне капсулы, для прикрепления мышц и связок, а сзади опускается до краев суставных поверхностей мыщелков. Кроме того, спереди синовиальная оболочка образует большой заворот, bursa suprapatellaris, высоко простирающийся между бедренной костью и четырехглавой мышцей бедра. Иногда bursa suprapatellaris может быть замкнутой и обособленной от полости коленного сустава.
На большеберцовой кости капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей мыщелков. На надколеннике она прирастает к краям хрящевой его поверхности, вследствие чего он оказывается как бы вставленным в передний отдел капсулы, как в рамку. По бокам сустава находятся коллатеральные связки, идущие перпендикулярно фронтальной оси: с медиальной стороны, lig. collaterale tibiale (от epicondylus medialis бедра до края tibiae, срастаясь с капсулой и медиальным мениском), и с латеральной стороны, lig. collaterale fibulare (от epicondylus lateralis до головки fibulae).
На задней стороне капсулы коленного сустава находятся две связки, вплетающиеся в заднюю стенку капсулы — lig. popliteum arcuatum и lig. popliteum obliquum (один из 3 конечных пучков сухожилия m. semimembranosi).
На передней стороне коленного сочленения располагается сухожилие четерехглавой мышцы бедра, которое охватывает patella, как сесамовидную кость, и затем продолжается в толстую и крепкую связку, lig.patellae, которая идет от верхушки надколенника вниз и прикрепляется к tuberositas tibiae.
По бокам patella боковые расширения сухожилия четырехглавой мышцы образуют так называемые retinacula patellae (laterale et mediate), состоящие из вертикальных и горизонтальных пучков; вертикальные пучки прикрепляются к мыщелкам tibiae, а горизонтальные — к обоим epicodyli бедренной кости. Эти пучки удерживают надколенник в его положении во время движения.
Кроме описанных внесуставных связок, коленный сустав имеет две внутрисуставные связки, называемые крестообразными, ligg. cruciata genus. Одна из них — передняя, lig. cruciatum anterius, соединяет внутреннюю поверхность латерального мыщелка бедренной кости с area intercondylaris anterior tibiae. Другая — задняя, lig. cruciatum posterius, идет от внутренней поверхности медиального мыщелка бедренной кости к area intercondylaris posterior большеберцовой кости.
Выстилающая изнутри капсулу синовиальная оболочка покрывает вдающиеся в сустав крестообразные связки и образует на передней стенке сустава ниже надколенника две содержащие жир складки, plicae alares, которые приспособляются при каждом положении колена к суставным поверхностям, заполняя промежутки между ними.
Крестообразные связки делят полость сустава на переднюю и заднюю части, препятствуя в случае воспаления до определенного времени проникновению гноя из одной части в другую.
По соседству с суставом залегает ряд синовиальных сумок; некоторые из них сообщаются с суставом. На передней поверхности надколенника встречаются сумки, число которых может доходить до трех: под кожей — bursa prepatellaris subcutanea, глубже под фасцией — bursa subfascialis prepatellaris, наконец, под апоневротическим растяжением m. quadricipitis — bursa subtendinea prepatellaris. У места нижнего прикрепления lig. patellae, между этой связкой и большеберцовой костью, заложена постоянная, не сообщающаяся с суставом синовиальная сумка, bursa infrapatellaris profunda.
В задней области сустава сумки встречаются под местами прикрепления почти всех мышц.
В коленном суставе возможны движения: сгибание, разгибание, вращение. По своему характеру он представляет собой мыщелковый сустав. При разгибании мениски сжимаются, ligg. collateralia et cruciata сильно натягиваются, и голень вместе с бедром превращается в одно неподвижное целое. При сгибании мениски расправляются, a ligg. collateralia благодаря сближению их точек прикрепления расслабляются, вследствие чего при согнутом колене появляется возможность вращения вокруг вертикальной оси. При вращении голени внутрь крестообразные связки затормаживают движение. При вращении кнаружи крестообразные связки, наоборот, расслабляются. Ограничение движения в этом случае происходит за счет боковых связок.
Устройство и расположение связок коленного сустава у человека способствует длительному пребыванию его в вертикальном положении. (У обезьян же связки коленного сустава, наоборот, затрудняют вертикальное положение и облегчают сидение «на корточках»).
Кровоснабжение коленного сустава
Коленный сустав получает питание из rete articulare, которая образована аа. genus superiores medialis et lateralis, aa. genus ihferiores medialis et lateralis, a. genus media (из a. poplitea), a. geniis descendens (из a. femoralis), aa. recurrentes tibiales anterior et posterior (из a. tibialis anterior). Венозный отток происходит по одноименным венам в глубокие вены нижней конечности — vv. tibiales anteriores, v. poplitea, v. femoralis. Отток лимфы происходит по глубоким лимфатическим сосудам в nodi lymphatici poplitei. Иннервируется капсула сустава из nn. tibialis et peroneus communis.
Учебное видео по кровоснабжению коленного сустава находится: Здесь.
Учебное видео анатомии коленного сустава
Редактор: Искандер Милевски. Дата последнего обновления публикации: 23.07.2021
Научная электронная библиотека
Рябчиков И. В., Панков И. О.,
Анатомо-биомеханические особенности коленного сустава
Коленный сустав по своему анатомическому строению и биомеханическим условиям является одним из самых сложных суставов человека. В образовании коленного сустава принимают участие суставные концы бедренной, большеберцовой костей, а также надколенник. Суставные поверхности мыщелков бедра эллипсоидной формы. При этом кривизна медиального мыщелка больше латерального. Верхние суставные поверхности мыщелков большеберцовой кости слегка вогнуты и не соответствуют кривизне суставных поверхностей мыщелков бедренной кости. Такое несоответствие несколько выравнивают располагающиеся между мыщелками бедра и большеберцовой кости межсуставные хрящи, или мениски (Синельников Р.Д., 1967).
Различия в параметрах кривизны медиального и латерального мыщелков бедренной кости, а также несоответствие их параметрам кривизны суставных поверхностей плато большеберцовой кости определяет характер движений в коленном суставе, где наряду с движением относительно фронтальной оси («сгибание – разгибание») имеет место ротационное движение. Таким образом, коленный сустав представляет собой сочетание блоковидного сустава с вращательным и относится к вращательно-блоковидным суставам (Синельников Р.Д., 1967).
Особенности анатомии коленного сустава и характер движений определяются особенностями торсионного развития нижних конечностей.
Известно, что угол между продольными осями бедренной и большеберцовой костями открыт кнаружи и в норме составляет 170–172°. В этом случае биомеханическая ось нижней конечности проходит через середины тазобедренного и коленного суставов и близко к наружному краю блока таранной кости, что определяет равномерную нагрузку на суставы и функцию всей конечности (Гафаров Х.З., 1990).
Исследованиями Х.З. Гафарова (1984, 1990) установлено, что при нормальном развитии нижней конечности дистальный конец продольной оси большеберцовой кости в процессе торсионного развития отклоняется от вертикальной оси кнаружи во фронтальной плоскости на 10–12 градусов, а ее проксимальный конец – кнутри на 4–6 градусов, при этом величина угла отклонения зависит от величины приведения бедра. Таким образом, угол отклонения продольной оси большеберцовой кости составляет 14–16°. Данное положение определяется тонусом и работой мышц нижней конечности. Отклонение проксимального конца голени кнутри, а дистального кнаружи происходит при внутренней торсии коленного сустава во фронтальной плоскости и по спирали снаружи кнутри, при этом проксимальный конец костей голени отклоняется снаружи кнутри и спереди назад (Гафаров Х.З., 1990). По этой причине коленный сустав получает физиологическое вальгусное положение.
При внутреннем скручивании коленного сустава поперечные оси мыщелков бедренной и большеберцовой костей в горизонтальной плоскости описывают дугу 18–22° по определенному радиусу, который находится в зависимости от длины сегментов бедра и голени. При этом поперечные оси мыщелков бедренной и большеберцовой костей в процессе внутреннего скручивания образуют с фронтальной плоскостью угол 4–8°, пересекая ее спереди назад. Дистальный отдел костей голени, скручиваясь кнаружи, отклоняется латерально (кнаружи), при этом обеспечивается физиологический вальгус в коленном суставе. В результате этого биомеханическая ось нижней конечности проходит у наружного края блока таранной кости, что определяет равномерную нагрузку в над- и подтаранном суставах, и способствует правильному развитию сводов стопы и ее рессорной функции (Гафаров Х.З., 1990).
Отклонение дистального конца голени в процессе торсионного развития уменьшает нагрузку на внутренний отдел ростковых пластин бедренной и большеберцовой костей. Это способствует большему развитию внутреннего мыщелка бедра, что в дальнейшем обеспечивает сохранение параллельности щели коленного сустава по отношению к горизонтальной плоскости и равномерную нагрузку на суставы нижней конечности (закон Вольфа, Гюнтера, Фолькманна).
Исследования биомеханики движений в коленном суставе последних десятилетий XX века выявили более сложный характер движений. Этот характер определяется как совокупность смещений (скольжений – перекатываний) между мыщелками бедренной и большеберцовой костей и вращений в коленном суставе в трех плоскостях.
Несомненно, что величина вращательного движения значительно преобладает над остальными видами движений, которые составляют: в передне – заднем направлении 5–10 мм, во внутренне – наружном направлении 2–5 мм и так называемая «компрессия – дистракция» при нагрузке 1–2 мм. При этом само вращательное движение является сложным и происходит в трёх плоскостях: во фронтальной плоскости (ротационное движение), в сагиттальной плоскости «сгибание – разгибание», и в вертикальной плоскости «отведение – приведение» (Johnson R.J., 1988; Lafortune M.A., Cavanaugh P.R., Sommer H.J., 1992; Woo S.L.Y., Livesay G.A., 1994; Putz R., 1995).
Вращательное движение в коленном суставе, которое осуществляется между суставными поверхностями мыщелков бедренной и большеберцовой костей сопряжено с движением «скольжение – перекатывание». При этом движении суставная поверхность мыщелков большеберцовой кости проходит сложный путь перемещений по суставным поверхностям мыщелков бедра, различающимися между собой размерами и радиусами кривизны. Описанная кривая траектории движения между суставными поверхностями мыщелков бедра и большеберцовой кости получила название «вершина кубика» («vertex cubis») (Menshik A., 1974, 1975).
Таким образом, при максимальном сгибании в коленном суставе осуществляется вращение относительно фронтальной оси 135° с одновременным (4–8°) вращением мыщелков большеберцовой кости кнутри и перемещением в переднее – заднем направлении до 10 мм.
При этом проксимальный конец большеберцовой кости оказывается развернутым кнутри и выдвинутым кпереди относительно дистального суставного конца бедра.
Рис. 1.1. наглядно демонстрирует величину и направление перемещений мыщелков бедренной и большеберцовой костей при максимальном сгибании в коленном суставе.
Рис. 1.1. Перемещение мыщелков большеберцовой кости относительно мыщелков бедра при максимальном сгибании в коленном суставе: а – положение разгибания; б – сгибание 90° в – максимальное сгибание в суставе
При полном разгибании в коленном суставе мыщелки бедренной кости выстоят несколько кпереди относительно мыщелков бедра (рис. 1а); сгибание 90° – незначительное выдвижение мыщелков большеберцовой кости кпереди от бедренной кости (рис. 1б). При максимальном сгибании – выдвижение мыщелков большеберцовой кости относительно мыщелков бедра кпереди на 10 мм с внутренней ротацией относительно вертикальной оси – перемещение и наслоение малоберцовой кости на большеберцовую, при этом кпереди выдвигается наружный мыщелок большеберцовой кости (рис. 1в).
Данные положения имеют принципиальное прикладное значение в клинике, так как объясняют механизм и особенности переломов костей, составляющих коленный сустав при травме.