Степени свободы в суставах таблица

Биомеханика суставов

Степени свободы в суставах таблица

Форма суставов стоит втесной связи с их функцией. В учении осуставах находит свое наглядное выражениедиалектическое положение о единстве ивзаимообусловленности строения ифункции. Изучение движений в суставах- артрокинематика – является одним изразделов биомеханики.

В суставах осуществляетсядвижение костей относительно другдруга. Каждая отдельно взятая кость,если рассматривать ее как физическоетело, может совершать поступательныедвижения по трем направлениям и вращатьсявокруг трех взаимно перпендикулярныхосей.

Соответственно этому она имеет 6степеней свободы. В скелете костьутрачивает часть степеней свободы,поскольку суставы позволяют осуществлятьлишь вращательные движения вокругодной, двух или трех осей.

Количествомосей вращения и определяется числостепеней свободы отдельных звеньевскелета.

В анатомии выделяютсагиттальную, фронтальную и вертикальнуюоси.

Движения, осуществляемые вокругназванных осей, определяют как сгибание(flexio)и разгибание (extensio)вокруг фронтальной оси, отведение(abductio)и приведение (adductio)вокруг сагиттальной оси, и собственновращение (rotatio)вокруг вертикальной оси. В качествеособого вида рассматривают круговоедвижение (circumductio),при котором периферический конец костидвижется по окружности.

При любом движении, кромевращения вокруг собственной оси, каждаяточка кости описывает в пространственекоторую кривую линию.

Если взятьточку, находящуюся на механической осикости, то все ее движения совершаютсяв определенной плоскости, которая всегдавыпукла со стороны, противоположнойсуставу. Эта плоскость представляетсобой сферу, или овоид, движения.

Протяженность овоида движения зависитот амплитуды движений в суставе. Этопонятие помогает описывать и графическипредставлять движения в суставах.

Число степеней свободы итипы движений в суставах зависят отформы суставных поверхностей. К однооснымсуставам с одной степенью свободыотносят блоковидные и цилиндрическиесуставы. Двухосными с двумя степенямисвободы являются эллипсоидные, седловидныеи мыщелковые суставы. К многооснымсуставам с тремя степенями свободыпринадлежат шаровидные, чашеобразные и плоские суставы.

В некоторых руководствах,преимущественно старых, выделяется ещеодин вид суставов – тугие суставы, илиамфиартрозы.

Под этим названием выделяетсягруппа сочленений с различной формойсуставных поверхностей, но сходных подругим признакам: они имеют короткую,туго натянутую суставную капсулу  иочень крепкий, нерастягивающийсявспомогательный аппарат.

Тугие суставысмягчают толчки и сотрясения междукостями. В амфиартрозах движения имеютскользящий характер и крайне незначительныйобъем.

Важное значение вартрокинематике имеет понятие оконгруэнтности суставов. Суставныеповерхности имеют почти всегда различнуюплощадь и кривизну. Поверхности, которыеполностью соответствуют друг другу,называются конгруэнтными.

Если такоесоответствие отсутствует, говорят онеконгруэнтных поверхностях. Еслисравнить тазобедренный и плечевойсуставы, то можно видеть, что в тазобедренномсуставе сочленяющиеся поверхностиболее подходят одна к другой, чем вплечевом суставе.

Поэтому тазобедренныйсустав является в большей степениконгруэнтным. Конгруэнтность поверхностейв каждом суставе не является постоянной,она изменяется при движениях и взависимости от нагрузки.

При нагружениисустава площадь контакта суставныхповерхностей возрастает, и конгруэнтностьувеличивается. Это способствует болееравномерной передаче нагрузки насуставные концы костей.

Исходя из анализа конгруэнтностисуставных поверхностей, Мак-Конейлразличает в каждом суставе замкнутоеи разомкнутое положения. Замкнутымявляется такое положение, при которомдостигается максимальная конгруэнтностьсустава.

При замкнутом положении связки,укрепляющие сустав, натянуты и напряжены,они прижимают суставные поверхностидруг к другу и полностью проявляют своюстабилизирующую функцию. Сустав взамкнутом положении максимальноустойчив, количество степеней свободыв нем падает до нуля. При всех другихположениях сустав является разомкнутым.

При этом суставные поверхности становятсянеконгруэнтными, связки расслабляютсяи могут быть реализованы все степенисвободы для данного сустава.

Рассмотрим эти положенияприменительно к конкретным суставам.В плечевом суставе замкнутое положениедостигается при отведении и вращениинаружу плечевой кости. При этом плечеваякость стабилизируется и может перемещатьсятолько вместе с лопаткой. Замыканиелоктевого сустава происходит приразгибании и супинации.

В лучезапястномсуставе замкнутое положение соответствуетполному разгибанию кисти; подвижностьв суставе при этом отсутствует. Уколенного и голеностопного суставовзамкнутым также является положениеполного разгибания. Чтобы восстановитьподвижность в суставе, его нужно привестив разомкнутое положение.

Во всехприведенных случаях это достигаетсясгибанием в сочетании с небольшимвращением внутрь. При замыкании суставовсоздаются условия, способствующиепереломам костей при травмах, ввидутого, что не может проявиться рессорноедействие соединений.

Так, перелом лучевойкости чаще всего происходит при падениина вытянутую руку с разогнутой кистью,когда лучезапястный и локтевой суставынаходятся в замкнутом положении.

Описываемые в учебникахвиды движений в суставах редкоосуществляются в своей элементарнойформе. Большинство движений являютсясложными. Даже в таком, казалась бы,простом случае, как движения ногтевыхфаланг пальцев, можно заметить, что присгибании они слегка супинированы, аразгибание сопровождается пронациейфаланг.

Сочетание сгибания и разгибанияс некоторой степенью вращения характернои для других блоковидных суставов.Например, в локтевом суставе при полномразгибании происходит пронация локтевойкости, а при сгибании она супинируется.Благодаря комбинации сгибания иразгибания с вращением блоковидныйсустав выводится из замкнутого положенияи снова приводится в такое положение.

Подобного рода замыкающие и размыкающиедвижения относятся к обычным движениямв суставах.

Распространенным видомсложных движений является последовательноедвижение. При этом часть тела, напримерконечность, последовательно переводитсяиз одного положения в другое и в результатесерии движений может вернуться в исходноесостояние. В данном случае говорят обэргономическом цикле. Подобные циклыхарактерны для различного родаповторяющихся рабочих движений.

Различают два вида вращательныхдвижений: сочетанные и независимые.Сочетанное вращение имеет место приосуще­ствлении последовательныхдвижений. Чтобы выявить сочетанноевращение, нужно опустить руку сполупронированным предплечьем так,чтобы ладонь была обращена к бедру.

Затем рука поднимается вперед догоризонтального уровня и отводится всторону на 90°, причем сохраняетсяполупронированное положение предплечья.После этого рука приводится к туловищу,и оказывается, что теперь она повернутак бедру уже не ладонью, а локтевым краем.Это значит, что в ходе последовательныхдвижений произошло вращение наружу вплечевом суставе на 90°.

Если из новогоположения повторить тот же цикл движений,то снова произойдет поворот руки на90°, и кисть будет обращена к бедру своейтыльной стороной. Произвести движенияв третий раз, очевидно, уже не удастся.Таким образом было получено вращениев результате серии движений, которыесами по себе не являются вращательными.

Такое сочетанное вращение возможно влюбом суставе, имеющем 2 или 3 степенисвободы. Всякое другое вращение называетсянезависимым вращением.

Факторы,определяющие объем движений в суставах

Объем движений в каждомсуставе зависит от целого ряда факторов.

  1. Разность площадей сочленяющихся суставных поверхностей – главный фактор.

    Из всех суставов наибольшая разность площадей суставных поверхностей в плечевом суставе (площадь головки плечевой кости в 6 раз больше площади суставной впадины на лопатке), поэтому в плечевом суставе самый большой объем движений. В крестцово-подвздошном сочленении суставные поверхности по площади равны, поэтому движения в нем практически отсутствуют.

  2. Наличие вспомогательных элементов. Например, мениски и диски, увеличивая конгруэнтность суставных поверхностей, увеличивают объем движений.

    Суставные губы, увеличивая площадь суставной поверхности, способствуют ограничению движений.

    Внутрисуставные связки ограничивают движения только в определенном направлении (крестообразные связки коленного сустава не препятствуют сгибанию, но противодействуют чрезмерному разгибанию).

  3. Комбинация суставов. У комбинированных суставов движения определяются по суставу, имеющему меньшее число осей вращения.

    Хотя многие суставы, исходя из формы суставных поверхностей, способны выполнять больший объем движений, но он у них ограничен из-за комбинации.

    Например, по форме суставных поверхностей латеральные атлантоосевые суставы – плоские, но в результате комбинации со срединным атлантоосевым суставом они работают как вращательные. Это же относится и к суставам ребер, суставу кисти, суставу стопы и др.

  4. Состояние капсулы сустава. При тонкой, эластичной капсуле движения совершаются в большем объеме. Даже неравномерная толщина капсулы в одном и том же суставе сказывается на его работе. Например, в височно-нижнечелюстном суставе капсула тоньше спереди, чем сзади и сбоку, поэтому наибольшая подвижность в нем именно кпереди.

  5. Укрепление капсулы сустава связками. Связки оказывают тормозящее и направляющее действие, так как коллагеновые волокна обладают не только большой прочностью, но и малой растяжимостью.

    В тазобедренном суставе подвздошно-бедренная связка препятствует разгибанию и повороту конечности кнутри, лобково-бедренная связка – отведению и вращению наружу.

    Самые мощные связки находятся в крестцово-подвздошном суставе, поэтому движений в нем практически нет.

  6. Мышцы, окружающие сустав. Обладая постоянным тонусом, они скрепляют, сближают и фиксируют сочленяющиеся кости. Сила мышечной тяги составляет до 10 кг на 1 см поперечника мышцы.

    Если удалить мышцы, оставить связки и капсулу, то объем движений резко возрастает. Кроме непосредственного тормозящего действия на движения в суставах, мышцы оказывают и косвенное – через связки, от которых они начинаются.

    Мышцы при своем сокращении делают связки неподатливыми, упругими.

  7. Синовиальная жидкость. Она оказывает сцепляющее воздействие и смазывает суставные поверхности. При артрозо-артритах, когда нарушается выделение синовиальной жидкости, в суставах появляются боль, хруст, объем движений уменьшается.

  8. Винтовое отклонение. Имеется только в плечелоктевом суставе и оказывает тормозящее воздействие при движениях.

  9. Атмосферное давление. Оно способствует соприкосновению суставных поверхностей с силой 1 кг на 1 см2, оказывает равномерное стягивающее воздействие, следовательно, умеренно ограничивает движения.

  10. Состояние кожи и подкожной жировой клетчатки. У тучных людей объем движений всегда меньше из-за обильной подкожной жировой клетчатки.

    У стройных, подтянутых людей, у спортсменов движения совершаются в большем объеме.

    При заболеваниях кожи, когда теряется эластичность, движения резко уменьшаются, а нередко после тяжелых ожогов, ранений образуются контрактуры, значительно препятствующие движениям.

Источник: https://studfile.net/preview/464311/page:4/

Кинематические цепи и степени свободы

Степени свободы в суставах таблица

Рассмотренная система костных рычагов первого, второго и третьего рода представляет рабочую систему в механическом значении только при определенных условиях.

Одним из этих условий являются открытые и закрытые кинематические цепи и степени свободы.

В замкнутой системе кинематической цепи оба конца какой-либо части тела закреплены (ребра, закрепленные передними и задними концами, или нижние конечности при стоянии).

При выполнении движений всегда вовлекаются цепи звеньев двигательного аппарата, которые закреплены на одном конце (рука, прикрепленная одним концом к лопатке) и представляют открытую кинематическую цепь.

В открытой системе кинематической цепи объем движений концевого отдела части тела определяется путем сложения суммы степеней свободы всех промежуточных звеньев, составляющих эту часть тела.

Не ограниченное в свободе перемещающееся тело обладает шестью степенями свободы в виде поступательного движения в трех измерениях (вверх вниз, вперед назад, вправо влево) и вращательных движений в тех же измерениях. При скреплении одного звена тела в отношении другого ограничиваются степени свободы.

При анализе возможных движений двух твердых тел (например, в шаровидном суставе), соприкасающихся в одной точке, видно, что тела способны переместиться взаимно в пяти направлениях и сохранить пять степеней свободы (рис. 1). Эти пять степеней свободы возможны в суставе только теоретически, а фактически подвижность в суставах имеет только три степени свободы.

Это ограничение создают капсулы, связки и мышцы, окружающие сустав. Тремя степенями свободы обладают шаровидные суставы, двумя – эллипсоидные, седловидные и мыщелковидные (коленный сустав), одной – цилиндрические и блоковидные. Свободная верхняя конечность представляет открытую кинематическую цепь.

Плечевой сустав обладает тремя степенями свободы, локтевой сустав – одной, суставы между костями предплечья – одной, лучезапястный сустав – двумя степенями свободы. Таким образом, кисть способна относительно туловища совершать перемещение по 7 степеням свободы в пределах радиуса всей верхней конечности, имея полную свободу движений.

Рис. 1. Пять степеней свободы тела, соприкасающегося одной точкой с другим телом

Если сопоставить соединения в суставах с соединениями частей технической машины, то обнаруживаются существенные отличия. У машины движения единообразны и обладают только одной степенью свободы.

Как указывалось выше, движения у человека складываются в кинематические цепи и практически не осуществляются суставом с одной степенью свободы, поэтому двигательный аппарат человека не является рабочей машиной.

Он становится ею только тогда, когда благодаря напряжению мышц исключаются и тормозятся движения, при которых как бы дополнительно возникают “запирающие” сустав механизмы. Тонус мышц и его чередование направляют движения в суставах, тем самым “… устраняются все свободы перемещения, за исключением одной”*.

Следовательно, за счет перераспределения работы мышц и их тонуса возможно построение многих механизмов с различным числом степеней свободы.

* (Ухтомский А. А. Физиология двигательного аппарата. Сб. соч. Т. III Л., 1945, с. 145.)

ПАРА СИЛ

Выше говорилось, что для совершения вращательного движения необходима пара сил, которая складывается из сил сокращающейся мышцы и силы давления или сопротивления, возникающего от трения одной кости о суставную поверхность другой. На примере сгибания в локтевом суставе видно (рис.

2), что сила тяги двуглавой мышцы может быть разложена на составляющие: АБ – момент силы и АГ – силу давления костей предплечья на плечевую кость. Сила, распространяющаяся по диагонали АВ, представляет давление, производимое вдоль плечевой кости, которому противодействует сила давления ДЖ, разложенная на ДЕ и ДЗ.

Момент силы АБ вместе с силой ДЖ представляет пару сил, выполняющих сгибание в локтевом суставе. Если бы сила давления отсутствовала, а это возможно при отсутствии оси вращения, то вместо сгибания в локтевом суставе произошло бы подтягивание предплечья.

Зная условия, при которых изменяется плечо силы тяги мышц, и механические условия проявления мышечной силы, легко понять, каким образом в процессе построения движений происходит потеря или увеличение мышечной силы.

Рис. 2 . Схема действия 'пары сил' (по М. Ф. Иваницкому).

ав – равнодействующая двуглавой мышцы плеча; дж – противодействие со стороны плечевой кости; аб – 'полезная' составляющая двуглавой мышцы плеча; аг – другая составляющая той же мышцы, способствующая давлению предплечья на плечо в локтевом суставе; де – составляющие силы давления плечевой кости на предплечье; ад – плечо пары сил, из которых одна сила аб, а другая – де. Благодаря работе пары сил сокращение двуглавой мышцы плеча способствует сгибанию в локтевом суставе

Краев А.В.,”Анатомия человека”

Источник: https://www.massage.ru/node/1906

Степени свободы и кинематическая цепь

Степени свободы в суставах таблица

Рассматривая тело человека как сложный биомеханизм, кости как жесткие звенья, а суставы как кинематические пары определенных классов, для всего человека имеем: подвижных костей – 148, суставов с 3-мя степенями свободы – 29, суставов с 2-мя степенями свободы – 33, суставов с 1-ой степенью свободы – 85. Всего степеней свободы для всего биомеханизма – 244.

Понятие «кинематическая цепь» перенесено в биомеханику из теоретической механики, где применяется для описания и анализа кинематики механизмов. Под степенями свободы понимают независимые перемещения тела или его частей в пространстве. Эти независимые перемещения могут носить либо поступательный характер, либо вращательный (простые формы механического движения) (рис.

18).

Рис. 18. Независимые координаты (3-линейные и 3-угловые), определяющие положение твердого тела

Степени свободы – это качественная мера многообразия и направления и форм подвижности. Так как число степеней свободы твердого тела в пространстве равно 6, то число независимых параметров (степеней свободы), определяющих относительное движение в кинематической паре, может быть в пределах от нуля до шести.

В первом случае соединение двух тел является неподвижным, во втором — тела не соединены друг с другом. Например, если у физического тела нет никаких ограничений (связей), оно может двигаться в пространстве относительно трех взаимно перпендикулярных осей (поступательно), а также вокруг них (вращательно).

Следовательно, у такого тела шесть (3 + 3) степеней свободы. Каждая связь уменьшает число степеней свободы. Подвижное соединение двух соприкасающихся тел называется кинематической парой, а тела, входящие в состав кинематической пары, называются звеньями.

Максимальное число степеней свободы сустава равно трем: сгибание – разгибание, отведение – приведение, наружная – внутренняя ротация или их разновидности (пронация – супинация, эверсия – инверсия).

Совокупность звеньев, соединенных кинематическими парами представляют кинематическую цепь. Различают открытую и замкнутую кинематическую цепь. В замкнутой цепи звенья образуют один или несколько замкнутых контуров. Число степеней свободы кинематической цепи зависит от числа подвижных звеньев цепи, числа шарниров и числа степеней свободы кинематических пар.

Если кинематическая цепь имеет 0 степеней свободы, то она образует жесткую систему – ферму, звенья которой не имеют относительных перемещений. Таким образом, кинематическая цепь представляет собой серию соединенных сегментов тела. Следует отметить, что обычно в биомеханике учитывают только значимые движения в суставе.

При построении и изучении кинематической цепи несущественные движения игнорируют. Например, движения в суставе, связанные с расхождением суставных поверхностей (движение по продольной оси) считают несущественными. Движения в открытой и закрытой кинематической цепи различаются количеством степеней свободы, но и направлением движения.

Рассмотрим кинематическую схему сложного подтаранного сустава – сустава, образованного пяточной и таранной костями. При свободно расположенной конечности (открытая цепь) мы видим движения: приведение – отведение пятки, эверсию и инверсию пяточной кости (вращение наружу и вращение внутрь).

При опоре конечности кинематическая схема закрывается и мы видим другой паттерн движений: появляется движение внутренняя – наружная ротация голени, отведение – приведение, тыльное – подошвенное сгибание подтаранной кости, пятка сохраняет лишь способность к инверсии – эверсии (рис. 19).

Рис. 19. Кинематика подтаранного сустава. Движения в открытой и закрытой кинематической цепи

В суставах человека движения ограничиваются суставной поверхностью, связками, мягкими тканями, внешними фиксаторами (лонгеты, аппараты, туторы). Рассмотрим модель коленного сустава (рис. 20).

Рис. 20. Модель коленного сустава

Ограничение движений составляющих коленный сустав костей мышцами и связками.

Силы, создаваемые мышцей квадрицепса и собственной связкой надколенника удерживают надколенник от смещения вперед, суставная поверхность бедренной кости – от смещения назад.

Передне-задние движения голени относительно бедренной кости ограничивают соответственно передняя (ACL) и задняя (PCL) крестообразные связки, а боковые смещения – внутренняя и наружная коллатеральные связки (MCL\LCL).

Напряжение мышц антагонистов (квадрицепса и подколенных сгибателей) удерживают сустав от смещения по продольной оси.

Управляющие воздействия мышц формируют дополнительные связи и оставляют для движения только одну степень свободы «полносвязный механизм». Так обеспечивается одна-единственная возможность движений – именно та, которая требуется.

Источник: https://3ys.ru/obshchaya-i-differentsialnaya-biomekhanika/stepeni-svobody-i-kinematicheskaya-tsep.html

Сустав, как часть опорно-двигательной системы – строение, характеристика и функции

Степени свободы в суставах таблица

Опорно-двигательный аппарат (ОДА) является весьма сложной системой, отвечающей за возможность перемещения тела человека в пространстве. Конструктивно она разделяется на две части – активную (мышцы, связки, сухожилия) и пассивную (кости и суставы).

Интересно! Скелет человека – своеобразный каркас, опора для всех остальных систем организма. У взрослого человека он состоит из 200 костей, соединения которых могут быть как неподвижные, так и подвижные.

Подвижное соединение костей обеспечивают суставы, которых насчитывается 360. По большей части они находятся в позвоночнике, где их количество достигает 147 штук; они обеспечивают сочленение позвонков между собой и с рёбрами.

Основное предназначение суставного соединения, кроме обеспечения подвижности костей, – амортизация, смягчение сотрясений и перегрузок, которые испытывает наш скелет.

Строение суставов человека

Все сочленения нашего организма разделяются на следующие основные типы:

  • синовиальные (подвижные);
  • фиброзные (ограничено подвижные);
  • волокнистые (неподвижные).

Синовиальные

Обеспечивают максимально подвижное соединение между отдельными костями. Представляют собой самые сложные конструкции и состоят из нескольких основных частей. К синовиальным относятся суставные поверхности коленей, плеч, локтей, пальцев и т.д. Их анатомия, в зависимости от типа, выглядит следующим образом:

  1. Эпифиз кости. Расширенная часть трубчатой кости (бедро, голень, плечо, предплечье), служащая основанием для хрящевой ткани.
  2. Гиалиновый хрящ. Покрывает эпифиз и имеет упругую, плотную консистенцию. Толщина гиалиновых хрящей, в зависимости от того, где они расположены, составляет 1 – 5 мм.
  3. Суставная капсула. Окружает хрящи, создавая вокруг них герметичную оболочку – так называемую суставную сумку, заполненную синовиальной жидкостью.
  4. Синовиальная оболочка. Образует внутреннюю поверхность суставной капсулы. её функция – повышение уровня подвижности и амортизации сочленения костей, а также биологическая защита суставной полости от проникновения патогенных микроорганизмов.
  5. Синовиальная жидкость. Заполняет полость суставной сумки, представляет собой вязкую, прозрачную или слегка мутную массу. Играет роль смазки, предотвращающей трение хрящевых поверхностей друг об друга при движении.
  6. Связки. Прочная ткань, которая подвижно соединяет между собой соседние кости, одновременно регулируя амплитуду их движения. Располагаются снаружи и внутри суставной капсулы.

Фиброзные

В данном случае отдельные кости скреплены друг с другом с помощью хрящевой ткани. В результате соединение получается хоть и малоподвижным, но более прочным.

По-латыни «фибра» означает волокно, от чего и получил своё название этот тип соединения. Фиброзным способом сочленяются грудина, рёбра, межпозвонковые диски, а также кости таза и некоторые кости черепа.

Волокнистые

В данном случае кости соединяются между собой настолько жёстко, что практически составляют монолитную поверхность. При этом соединительная хрящевая ткань отвердевает так сильно, что теряет всякую эластичность. Подобным образом сочленяются крупные кости свода черепа (лобная, теменная, височная).

Классификация суставов человека

Синовиальные суставы человеческого скелета делятся на несколько типов. По причине большого количества различных суставных сочленений, для их дифференциации в биологии разработана «таблица суставов». В современной анатомии человека сочленения классифицируются по нескольким признакам:

  1. По количеству поверхностей.
  2. По форме поверхностей.
  3. По степеням свободы при движении.

Число поверхностей

Соединение костей может иметь несколько поверхностей суставного сочленения, в зависимости от чего они разделяются на следующие типы.

Простой сустав (симплекс)

Простые сочленения имеют всего две подвижные суставных поверхности, между которыми нет дополнительных включений. Пример подобных соединений – фаланги пальцев, плечевые или тазобедренные суставы. Так, простое соединение образуют суставная впадина лопатки и головка плечевой кости.

Сложный (композитный)

Такое соединение имеет больше двух суставных поверхностей. К такому типу относится локтевой сустав, который устроен более сложно, по сравнению с тем же плечевым.

Также они могут иметь дополнительные включения – хрящевые или костные. Подобные конструкции носят названия комплексных и комбинированных суставов.

Схема их строения отличается от простых тем, что в их конструкцию могут входить какие-либо дополнительные компоненты:

  1. Комплексные – содержат в своей структуре внутрисуставный хрящевой элемент (мениск, или хрящевой диск). Он разделяет сустав изнутри на две изолированные части. Пример комплексного сочленения –коленный сустав, в котором мениск делит внутрисуставную полость на две половины.
  1. Комбинированные – являются комбинацией нескольких изолированных друг от друга суставов, которые, несмотря на это, работают как единый механизм. Пример – височно-нижнечелюстной сустав, отвечающий за подвижность нижней челюсти. При этом, благодаря сложному механизму соединения, обеспечивается её подвижность сразу в нескольких направлениях: вверх-вниз, вперёд-назад, вправо-влево.

Характер движения (степени свободы) суставов человека

Сочленения отдельных костей могут обеспечивать им различную подвижность относительно друг друга. По степени подвижности они подразделяются на:

Одноосные

Обеспечивают движение соединяемых костей только по одной оси (только вперёд-назад или вверх-вниз).

Двухосные

Движение в них происходит в двух перпендикулярных плоскостях (например, в вертикальном и горизонтальном, либо в продольном и поперечном).

Многоосные

Подобное соединение костей, благодаря конструктивным особенностям, даёт им возможность движения по нескольким осям. Многоосные сочленения могут быть трёхосными и четырёхосными.

Безосные

Имеют плоские суставные поверхности, что позволяет смежным костям совершать весьма ограниченные скользящие или вращательные движения. Как правило, они обеспечивают сочленение коротких костей или костей, требующих особо прочного соединения.

Форма суставной поверхности

В зависимости от своей формы, все суставы разделены на несколько групп. Каждая из них имеет свои особенности – в частности, их форма определяет характер движения соединяемых костей. Поэтому все группы суставов связаны со степенью их подвижности.

Одноосные сочленения разделяются по форме суставных поверхностей на такие виды:

Цилиндрический

Суставные поверхности в данном случае расположены продольно, причём одна из них имеет вид оси, а другая – вид цилиндра с продольно срезанным основанием. Классический пример цилиндрического суставного соединения – срединный атлантоосевой, расположенный в шейных позвонках.

Блоковидный

Блоковидные соединения по своей форме напоминают цилиндрические, но суставные поверхности в них расположены не продольно, а поперечно. Для ограничения смещений костей в бок, они могут иметь специальные гребни и углубления, препятствующие свободе движения. К ним относятся соединения фаланг пальцев человека или локтевые сочленения копытных животных.

Винтообразный

По своей сути является разновидностью блоковидного сочленения. Рисунок винтообразной конструкции предполагает наличие на поверхностях эпифиза одной кости своеобразных борозд, входящих в соответствующие желоба на эпифизе второй кости. Благодаря этому, обеспечивается возможность движения по спирали, откуда и происходит второе наименование суставов такого типа – спиралевидные.

Двухосные соединения обеспечиваются следующими формами суставных конструкций.

Эллипсовидный

Соединяемая поверхность одной из костей имеет форму выпуклого, а другой – вогнутого эллипса. В скелете человека к эллипсовидным относятся атлантозатылочный сустав и сустав, соединяющий бедренную и большеберцовую кости.

Мыщелковый

Поверхность одной кости имеет форму сферы, а другой – вогнутую поверхность, в которой данная сфера и размещается.

Мыщелковое сочленение обеспечивает подвижность костей в двух плоскостях: сгибание-разгибание и поворот вправо-влево. Этим мыщелковое соединение похоже на шаровидное.

Но, в отличие от него, не позволяет совершать активные вращательные движения вокруг вертикальной оси. Пример – пястно-фаланговые и коленный сустав.   

Седловидный

Обе седловидно сочленяющиеся кости имеют на своих концах углубления в виде седла, при этом данные углубления расположены перпендикулярно друг к другу. Такое расположение даёт несколько больше возможностей при движении. Например, подобную конструкцию имеет пястно-запястный сустав большого пальца человека и приматов, что позволяет «противопоставлять» его остальным пальцам кистей рук.

Возможность подобного противопоставления, с точки зрения биологов, и стала одной из главных причин превращения обезьяны в человека. Наличие седловидного сустава позволило использовать нашим предкам руки в качестве активного хватательного механизма для удержания различных инструментов.

Многоосное сочленение осуществляется при помощи суставов следующей формы:

Шаровидный

В этом случае одна из костей имеет на своём окончании головку в виде шара, а противоположная кость – впадину. В результате движение возможно в любом направлении, что делает шаровидные суставы наиболее свободными в человеческом организме.

Другое их название – ореховидные, из-за схожести форм сферической головки с грецким орехом. Классический пример шаровидного соединения – плечевой сустав между лопаткой и плечевой костью.

Чашеобразный

Является одной из частных форм шаровидного соединения. Подобным образом сочленяется наиболее крупный сустав человека – тазобедренный. При этом сферическая головка помещается в особую «чашу» – вертлюжную впадину. Такое соединение даёт возможность человеку осуществлять движение бедром в четырёх направлениях:

  • по фронтальной оси – сгибание-разгибание (при приседании, подъёме ноги к животу);
  • по сагиттальной оси – отведение ноги в сторону и возвращение её в исходное положение;
  • по вертикальной оси – некоторое смещение бедра относительно таза при вытягивании ноги;
  • круговое вращение бедра;

Плоский

Обращённые друг к другу поверхности обоих костей в этом случае имеют плоскую или близкую к ней форму. Более точное определение – не «плоскость», а «поверхность сферы большого сечения».

Подобные суставы дают возможность костям совершать движения по всем трём осям; однако, вследствие особенностей их конструкции, все эти движения крайне ограничены по амплитуде. По большей части они играют вспомогательную, буферную роль.

Пример подобной структуры – межпозвонковые сочленения, суставы стопы и кисти.  

Амфиартрозы

Они же – «тугие суставы». Особая разновидность соединения, возможна при любой форме поверхности. Отличительной её особенностью является наличие короткой и туго натянутой капсулы, которая окружена со всех сторон крепкими, практически не растягивающимися связками.

Суставные поверхности обоих смыкающихся костей очень плотно прижимаются друг к другу. Подобная особенность конструкции значительно ограничивает их способность к смещению относительно друг друга. Амфиартрозом, к примеру, является крестцово-подвздошный сустав. Предназначение таких жёстких конструкций – амортизация толчков и ударов, испытываемых костями.

Вывод

Итак, мы рассмотрели, что такое сустав человека, сколько их в нашем теле, какие бывают виды и характеристики каждого сочленения, а также где они находятся.

Источник: https://artritu.net/sustavy-cheloveka

МирСуставов
Добавить комментарий