Скелет и соединение костей

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ СКЕЛЕТА

Пассивную часть опорно-двигательного аппарата человека составляет комплекс костей и их соединений — скелет (sceleton) (рис. 1). Скелет состоит из костей черепа, позвоночника и грудной клетки (так называемый осевой скелет), а также костей верхних конечностей и костей нижних конечностей (добавочный скелет).

Скелет характеризуется высокой прочностью и гибкостью, которая обеспечивается способом соединения костей друг с другом.

Подвижное соединение большинства костей придает скелету необходимую гибкость и обеспечивает свободу движений. Помимо фиброзных и хрящевых непрерывных соединений (ими в основном соединяются между собой кости черепа), в скелете существует несколько видов менее жестких соединений костей. Каждый из типов соединения зависит от требуемой степени подвижности и вида нагрузок на данный участок скелета. Соединения с ограниченной подвижностью называются полусуставами или симфизами, а прерывные (синовиальные) соединения — суставами. Сложная геометрия суставных поверхностей в точности отвечает степени свободы данного соединения.

Кости скелета участвуют в процессах кроветворения и в минеральном обмене, а костный мозг является важной составной частью иммунной системы организма. Кроме того, составляющие скелет кости служат опорой для органов и мягких тканей тела, обеспечивают защиту жизненно важных внутренних органов.

Скелет человека продолжает свое формирование в течение всей жизни: кости постоянно обновляются и растут, отвечая росту всего организма; отдельные кости (например, копчиковые или крестцовые), которые у детей существуют раздельно, по мере взросления срастаются в единую кость. К моменту рождения кости скелета окончательно еще не сформированы и многие из них состоят из хрящевой ткани (рис. 2).

Череп плода в возрасте 9 месяцев еще не представляет собой жесткую конструкцию; составляющие его отдельные кости не срослись, что должно обеспечить относительно легкое прохождение по родовым путям. Другие отличительные особенности: не полностью развитые кости пояса верхних конечностей (лопатки и ключицы); большинство костей запястья и предплюсны еще хрящевые; к моменту рождения не сформированы также и кости грудной клетки (у новорожденного мечевидный отросток хрящевой, а грудина представлена отдельными, не сросшимися между собой костными точками). Позвонки в этом возрасте разделены относительно толстыми межпозвоночными дисками, а сами позвонки еще только начинают формироваться: тела и дуги позвонков не срослись и представлены костными точками. Наконец, тазовая кость к этому моменту состоит лишь из костных зачатков седалищной, лобковой и подвздошной костей.

Скелет взрослого человека состоит более чем из 200 костей; его масса (в среднем) составляет у мужчин примерно 10 кг, у женщин около 7 кг. Внутреннее строение каждой из костей скелета оптимально приспособлено для того, чтобы кость могла успешно выполнять все те многочисленные функции, которые возложены на нее природой. Участие костей, составляющих скелет, в обмене веществ обеспечивается кровеносными сосудами, пронизывающими каждую кость. Нервные окончания, проникающие в кость, позволяют ей, а также всему скелету в целом расти и видоизменяться, адекватно реагируя на изменение жизненной среды и внешних условий существования организма.

Структурной единицей опорного аппарата, образующей кости скелета, а также хрящи, связки, фасции и сухожилия, является соединительная ткань (textus connectivus). Общей характеристикой различных по строению соединительных тканей является то, что все они состоят из клеток и межклеточного вещества, в состав которого входят волокнистые структуры и аморфное вещество. Соединительная ткань выполняет различные функции: в составе органов трофическую — формирование стромы органов, питание клеток и тканей, транспорт кислорода, углекислого газа, а также механическую, защитную, то есть объединяет различные виды тканей и предохраняет органы от повреждений, вирусов и микроорганизмов.

Соединительная ткань подразделяется на собственно соединительную ткань и специально соединительную ткань с опорными (костная и хрящевая ткани) и гемопоэтическими (лимфатическая и миелоидная ткани) свойствами.

Собственно соединительная ткань подразделяется на волокнистую и соединительную ткань с особыми свойствами, к которой относятся ретикулярная, пигментная, жировая и слизистая ткани. Волокнистая ткань представлена рыхлой неоформленной соединительной тканью, сопровождающей кровеносные сосуды, протоки, нервы, отделяющей органы друг от друга и от полостей тела, образующей при этом строму органов, а также плотной оформленной и неоформленной соединительной тканью, образующей связки, сухожилия, апоневрозы, фасции, периневрии, фиброзные перепонки и эластическую ткань.

Костная ткань (textus osseus) формирует костный скелет головы и конечностей, осевой скелет туловища, защищает органы, располагающиеся в черепе, грудной и тазовых полостях, участвует в минеральном обмене. Кроме того, костная ткань определяет форму тела. Она состоит из клеток, которыми являются остеоциты, остеобласты и остеокласты, и из межклеточного вещества, содержащего коллагеновые волокна кости и костное основное вещество, где откладываются минеральные соли, составляющие до 70% от общей массы кости. Благодаря такому количеству солей костное основное вещество характеризуется повышенной прочностью.

Костная ткань подразделяется на грубоволокнистую, или ретикулофиброзную, характерную для зародышей и молодых организмов, и пластинчатую ткань, составляющую кости скелета, которая, в свою очередь, делится на губчатую, содержащуюся в эпифизах костей, и компактную, находящуюся в диафизах трубчатых костей.

Хрящевая ткань (textus cartilagineus) образована клетками хондроцитами и межклеточным веществом повышенной плотности. Хрящи выполняют опорную функцию и входят в состав различных частей скелета. Различают волокнистую хрящевую ткань, входящую в состав межпозвоночных дисков и соединений лонных костей, гиалиновую, образующую хрящи суставных поверхностей костей, концов ребер, трахеи, бронхов, и эластическую, формирующую надгортанник и ушные раковины.

Строение и форма костей скелета

Сочетание необходимых механических качеств кости — одновременно гибкости и механической прочности — обеспечивается ее составом. Кость на 2/3 состоит из неорганического вещества (солей кальция) и на 1/3 — из органического вещества (белка оссеина). Соли кальция придают кости высокую твердость, а оссеин обеспечивает значительную эластичность.

В строении кости выделяют надкостницу (периост), компактное вещество, губчатое вещество и костный мозг.

Надкостница (periosteum) покрывает всю наружную поверхность кости, кроме сустава. Ее пронизывает множество тонких кровеносных сосудов и нервных волокон, по костным канальцам проникающих в глубь кости, за счет чего обеспечивается ее кровоснабжение и иннервация. По своему строению надкостница представляет собой тонкую пластину из соединительной ткани, ее наружный слой состоит из плотных фиброзных волокон, а внутренний — из волокнистой и рыхлой соединительной ткани, в которой залегают остеобласты — костеобразующие клетки. Внутренний слой надкостницы называется камбиальным, он отвечает за рост кости в толщину; остеобласты камбиального слоя обеспечивают также восстановление кости после переломов.

Компактное вещество (substantia compacta), состоящее из костных пластинок, плотным слоем покрывает периферию кости. Часть костных пластинок, составляющих компактное вещество, образует собственно структурную единицу кости — остеон.

Остеон — цилиндрическое образование, состоящее из нескольких слоев костных пластинок цилиндрической формы, как бы вставленных друг в друга и окружающих центральный канал, в котором проходят нервы и кровеносные сосуды. Промежутки между остеонами занимают вставочные пластинки; снаружи и изнутри остеоны и вставочные пластинки покрыты окружающими пластинками. Остеоны располагаются в соответствии с нагрузками, действующими на данную кость.

Губчатое вещество кости (substantia spongiosa), расположенное под компактным, отличается пористой структурой. Оно образовано костными перекладинами (трабекулами), которые, в свою очередь, также состоят из костных пластинок, ориентированных в соответствии с направлением действующих на кость нагрузок.

Костный мозг (medulla ossium) обеспечивает функционирование кости как органа. Различают желтый (medulla ossium flava) и красный (medulla ossium rubra) костный мозг.

Желтый костный мозг расположен в костно-мозговой полости и состоит в основном из жировых клеток (именно они определяют его цвет).

Красный костный мозг, расположенный в губчатом веществе кости, — орган костеобразования и кроветворения. Он состоит из ретикулярной ткани и густо пронизан кровеносными сосудами. По этим сосудам клетки крови, созревающие в кроветворных элементах (стволовых клетках) красного костного мозга, попадают в общий кровоток организма. В петлях ретикулярной ткани, помимо стволовых клеток, располагаются также клетки, образующие и разрушающие кость, — остеобласты и остеокласты.

По форме все многообразие костей скелета разделяется на четыре группы: выделяют трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости. Неодинаковая роль этих костей в скелете обуславливает и различия в их внутреннем строении.

Трубчатые кости отличаются наличием более или менее вытянутой цилиндрической средней части — диафиза, или тела кости. Диафиз (diaphysis) состоит из компактного вещества, окружающего внутреннюю костно-мозговую полость (cavitas medullaris), содержащую желтый костный мозг. Различают длинные и короткие трубчатые кости: к длинным костям относятся кости плеча, предплечья, бедра и голени, а к коротким — фаланги пальцев, а также кости пясти и плюсны. Диафиз длинных трубчатых костей с обеих сторон оканчивается эпифизом (epiphysis), который заполнен губчатым веществом, содержащим красный костный мозг. Между собой эпифиз и диафиз разделяются метафизом (metaphisis).

Губчатые кости, состоящие из губчатого вещества, также разделяют на длинные и короткие. К длинным губчатым костям относятся кости грудной клетки — ребра и грудина, а к коротким — позвонки, кости запястья, предплюсны, а также сесамовидные кости (расположенные в сухожилиях мышц рядом с суставами). От трубчатых костей губчатые отличаются отсутствием костно-мозговой полости; снаружи губчатые кости покрыты тонким слоем компактного вещества.

К плоским костям относятся кости лопатки, тазовая кость, кости крышки черепа. Плоские кости по строению сходны с губчатыми (также состоят из губчатого вещества, снаружи покрытого компактным веществом) и отличаются от последних формой.

Помимо перечисленных, в скелете выделяются также смешанные кости, которые состоят из частей, различных по своим функциям, форме и происхождению. Смешанные кости встречаются среди костей основания черепа.

СТРОЕНИЕ И ФОРМА ПОЗВОНКОВ:

Позвоночный столб (columna vertebralis) (рис. 3, 4) — настоящая основа скелета, опора всего организма. Конструкция позвоночного столба позволяет ему, сохраняя гибкость и подвижность, выдерживать ту же нагрузку, которую может выдержать в 18 раз более толстый бетонный столб.

Позвоночный столб отвечает за сохранение осанки, служит опорой для тканей и органов, а также принимает участие в формировании стенок грудной полости, таза и брюшной полости. Каждый из позвонков (vertebra), составляющих позвоночный столб, имеет внутри сквозное позвоночное отверстие (foramen vertebrale) (рис. 8). В позвоночном столбе позвоночные отверстия составляют позвоночный канал (canalis vertebralis) (рис. 3), содержащий спинной мозг, который таким образом надежно защищен от внешних воздействий.

Во фронтальной проекции позвоночника явственно выделяются два участка, отличающиеся более широкими позвонками. В целом масса и размеры позвонков увеличиваются по направлению от верхних к нижним: это необходимо, чтобы компенсировать возрастающую нагрузку, которую несут нижние позвонки.

Помимо утолщения позвонков, необходимую степень прочности и упругости позвоночнику обеспечивают несколько его изгибов, лежащих в сагиттальной плоскости. Четыре разнонаправленных изгиба, чередующиеся в позвоночнике, расположены парами: изгибу, обращенному вперед (лордозу), соответствует изгиб, обращенный назад (кифоз). Таким образом, шейному (lordosis cervicalis) и поясничному (lordosis lumbalis) лордозам отвечают грудной (kyphosis thoracalis) и крестцовый (kyphosis sacralis) кифозы (рис. 3). Благодаря такой конструкции позвоночник работает подобно пружине, распределяя нагрузку равномерно по всей своей длине.

Сколько позвонков?

Всего в позвоночном столбе 32—34 позвонка, разделенных межпозвоночными дисками и несколько различающихся своим устройством.

В строении отдельного позвонка выделяют тело позвонка (corpus vertebrae) и дугу позвонка (arcus vertebrae), которая замыкает позвоночное отверстие (foramen vertebrae). На дуге позвонка расположены отростки различной формы и назначения: парные верхние и нижние суставные отростки (processus articularis superior и processus articularis inferior), парные поперечные (processus transversus) и один остистый (processus spinosus) отросток, выступающий от дуги позвонка назад. Основание дуги имеет так называемые позвоночные вырезки (incisura vertebralis) — верхнюю (incisura vertebralis superior) и нижнюю (incisura vertebralis inferior). Межпозвонковые отверстия (foramen intervertebrale), образованные вырезками двух соседних позвонков, открывают доступ к позвоночному каналу слева и справа (рис. 3, 5, 7, 8, 9)

В соответствии с расположением и особенностями строения в позвоночном столбе различают пять видов позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 3—5 копчиковых (рис. 4).

Шейный позвонок (vertebra cervicalis) отличается от других тем, что имеет отверстия в поперечных отростках. Позвоночное отверстие, образованное дугой шейного позвонка, большое, почти треугольной формы. Тело шейного позвонка (за исключением I шейного позвонка, который тела не имеет) сравнительно небольшое, овальной формы и вытянуто в поперечном направлении.

У I шейного позвонка, или атланта (atlas) (рис. 5), тело отсутствует; его латеральные массы (massae laterales) соединены двумя дугами — передней (arcus anterior) и задней (arcus posterior). Верхняя и нижняя плоскости латеральных масс имеют суставные поверхности (верхнюю и нижнюю), посредством которых I шейный позвонок соединяется соответственно с черепом и II шейным позвонком.

В свою очередь, II шейный позвонок (рис. 6) отличается наличием на теле массивного отростка, так называемого зуба (dens axis), который по происхождению является частью тела I шейного позвонка. Зуб II шейного позвонка — ось, вокруг которой вращается голова вместе с атлантом, поэтому II шейный позвонок называется осевым (axis).

На поперечных отростках шейных позвонков можно обнаружить рудиментарные реберные отростки (processus costalis), которые особенно развиты в VI шейном позвонке. VI шейный позвонок называется также выступающим (vertebra prominens), поскольку его остистый отросток заметно длиннее, чем у соседних позвонков.

Грудной позвонок (vertebra thoracica) (рис. 8) отличается большим, по сравнению с шейными, телом и почти круглым позвоночным отверстием. Грудные позвонки имеют на своем поперечном отростке реберную ямку (fovea costalis processus transversus), служащую для соединения с бугорком ребра. На боковых поверхностях тела грудного позвонка есть также верхняя (fovea costalis superior) и нижняя (fovea costalis inferior) реберные ямки, в которые входит головка ребра.

Поясничные позвонки (vertebra lumbalis) (рис. 9) отличаются строго горизонтально направленными остистыми отростками с небольшими промежутками между ними, а также очень массивным телом бобовидной формы. По сравнению с позвонками шейного и грудного отделов поясничный позвонок имеет относительно небольшое позвоночное отверстие овальной формы.

Крестцовые позвонки существуют раздельно до возраста 18—25 лет, после чего они срастаются друг с другом, образуя единую кость — крестец (os sacrum) (рис. 10, 43). Крестец имеет форму треугольника, обращенного вершиной вниз; в нем выделяют основание (basis ossis sacri) (рис. 10, 42), вершину (apex ossis sacri) (рис. 10) и латеральные части (pars lateralis), а также переднюю тазовую (facies pelvica) и заднюю (facies dorsalis) поверхности. Внутри крестца проходит крестцовый канал (canalis sacralis) (рис. 10). Основанием крестец сочленяется с V поясничным позвонком, а вершиной — с копчиком.

Латеральные части крестца образованы сросшимися поперечными отростками и рудиментами ребер крестцовых позвонков. Верхние отделы боковой поверхности латеральных частей имеют суставные ушковидные поверхности (facies auricularis) (рис. 10), посредством которых крестец сочленяется с тазовыми костями.

Передняя тазовая поверхность крестца вогнутая, с заметными следами сращения позвонков (имеют вид поперечных линий), образует заднюю стенку полости малого таза.

Четыре линии, отмечающие места сращения крестцовых позвонков, заканчиваются с обеих сторон передними крестцовыми отверстиями (foramina sacralia anteriora) (рис. 10).

Задняя (дорсальная) поверхность крестца, также имеющая 4 пары задних крестцовых отверстий (foramina sacralia dorsalia) (рис. 10), неровная и выпуклая, с проходящим по центру вертикальным гребнем. Этот срединный крестцовый гребень (crista sacralis mediana) (рис. 10) является следом сращения остистых отростков крестцовых позвонков. Слева и справа от него находятся промежуточные крестцовые гребни (crista sacralis intermedia) (рис. 10), образованные срастанием суставных отростков крестцовых позвонков. Сросшиеся поперечные отростки крестцовых позвонков формируют парный латеральный крестцовый гребень (crista sacralis lateralis).

Парный промежуточный крестцовый гребень заканчивается вверху обычными верхними суставными отростками I крестцового позвонка, а внизу — видоизмененными нижними суставными отростками V крестцового позвонка. Эти отростки, так называемые крестцовые рога (cornua sacralia) (рис. 10), служат для сочленения крестца с копчиком. Крестцовые рога ограничивают крестцовую щель (hiatus sacralis) (рис. 10) — выход крестцового канала.

Копчик (os coccygis) (рис. 11, 42) состоит из 3—5 недоразвитых позвонков (vertebrae coccygeae) (рис. 11), имеющих (за исключением I) форму овальных костных тел, окончательно окостеневающих в сравнительно позднем возрасте. Тело I копчикового позвонка имеет направленные в стороны выросты (рис. 11), которые являются рудиментами поперечных отростков; вверху у этого позвонка расположены видоизмененные верхние суставные отростки — копчиковые рога (cornua coccygea) (рис. 11), которые соединяются с крестцовыми рогами. По происхождению копчик является рудиментом хвостового скелета.

СОЕДИНЕНИЕ ПОЗВОНКОВ:

Соединения позвонков в позвоночном столбе должны, помимо высокой механической прочности, обеспечивать позвоночнику гибкость и подвижность. Эти задачи решаются благодаря особому способу сочленения суставных поверхностей позвонков, а также расположению связок, укрепляющих эти соединения. Расположенные между телами позвонков межпозвоночные диски (discus intervertebralis), состоящие из фиброзного кольца (annulus fibrosus) (рис. 12), окружающего так называемое студенистое ядро (nucleus pulposus) (рис. 12), повышают устойчивость позвоночника к вертикальным нагрузкам и амортизируют взаимные смещения позвонков.

Соединение суставных отростков позвонков называется дугоотростчатым соединением (articulatio zygapophysialis) (рис. 12). Сустав плоский, образован суставными поверхностями верхних суставных отростков одного позвонка и суставными поверхностями нижних суставных отростков другого — вышележащего — позвонка. Суставная капсула прикрепляется по краю суставных поверхностей. Каждый дугоотростчатый сустав допускает незначительные скользящие движения, однако сложение этих движений по всей длине позвоночника придает ему значительную гибкость.

Дуги смежных позвонков соединены между собой желтой связкой (lig. flavum) (рис. 12), поперечные отростки соединяются межпоперечными связками, промежутки между остистыми отростками занимают межостистые связки, образующие надостистую связку, проходящую над верхушками остистых отростков. Кроме того, по передней поверхности всех позвонков от крестца до затылочной кости проходит передняя продольная связка (lig. longitudinale anterius) (рис. 12). Задние поверхности тел позвонков (от крестца до II шейного) соединяются задней продольной связкой (lig. longitudinale posterius) (рис. 12). Передняя и задняя продольные связки собирают позвоночный столб в одно целое.

Особый вид соединений присутствует в месте соединения верхних позвонков с основанием черепа.

Сочленение латеральных масс I шейного позвонка (атланта) с мыщелками затылочной кости образует парный эллипсовидный атлантозатылочный сустав (articulatio atlanto-occipitalis) (рис. 13). Капсула атлантозатылочного сустава прикрепляется по краю суставных поверхностей; сустав обеспечивает возможность движения в двух плоскостях — вокруг фронтальной оси (наклоны головы вперед-назад) и вокруг сагиттальной оси (наклоны влево-вправо). Дуги I шейного позвонка соединяются с затылочной костью передней и задней атлантозатылочными мембранами.

Вращение головы обеспечивается особенностями соединения атланта со II шейным позвонком. Атлант соединен со II шейным позвонком посредством парного латерального (articulatio atlanto-axialis lateralis) и непарного срединного (articulatio atlanto-axialis medialis) атлантоосевых суставов.

Плоский латеральный атлантоосевой сустав образован суставными поверхностями верхних суставных отростков II шейного (осевого) позвонка и нижними суставными ямками латеральных масс атланта. Обширная капсула этого сустава, прикрепляющаяся по краю суставных поверхностей, обеспечивает суставу сравнительно высокую степень свободы.

Срединный атлантоосевой сустав — цилиндрической формы, образуется соединением зуба осевого позвонка с ямкой зуба, находящейся на передней дуге атланта. Таким образом, массивный отросток (зуб) II шейного позвонка служит осью, вокруг которой происходит вращение головы вместе с I шейным позвонком.

Сочленения затылочной кости с атлантом, а также атланта со II шейным позвонком имеют следующие связки: связка верхушки зуба осевого позвонка, крыловидные связки и крестообразная связка атланта (lig. cruciforme atlantis) (рис. 13).

ГРУДНАЯ КЛЕТКА

Грудная клетка (compages thoracis) состоит из ребер, соединенных передними концами с грудиной (sternum), а задними — с грудными позвонками. Фронтальная поверхность грудной клетки, представленная грудиной и передними концами ребер, значительно более короткая, чем задняя или боковые ее поверхности. Полость грудной клетки, ограниченная снизу диафрагмой, содержит жизненно важные органы — сердце, легкие, крупные сосуды и нервы. Также внутри грудной клетки (в верхней ее трети, сразу за грудиной) находится вилочковая железа (тимус).

Промежутки между составляющими грудную клетку ребрами занимают межреберные мышцы. Пучки наружных и внутренних межреберных мышц проходят в различных направлениях: наружные межреберные мышцы — от нижнего края ребра косо вниз и вперед, а внутренние межреберные мышцы — от верхнего края ребра косо вверх и вперед. Между мышцами располагается тонкий слой рыхлой клетчатки, в которой проходят межреберные нервы и сосуды.

Новорожденные имеют грудную клетку, заметно сдавленную с боков и вытянутую вперед. С возрастом в форме грудной клетки явственно проявляется половой диморфизм: у мужчин она приближается к конусовидной, расширяющейся снизу; у женщин грудная клетка не только меньше в размерах, но отличается также и формой (расширяясь в средней части, сужается и в верхней, и в нижней частях).

ГРУДИНА И РЕБРА:

Грудиной (sternum) (рис. 14) называется длинная губчатая кость плоской формы, замыкающая грудную клетку спереди. В строении грудины выделяют три части: тело грудины (corpus sterni), рукоятку грудины (manubrium sterni) и мечевидный отросток (processus xiphoideus), которые с возрастом (обычно к 30—35 годам) срастаются в единую кость (рис. 14). В месте соединения тела грудины с рукояткой грудины находится направленный вперед угол грудины (angulus sterni).

Рукоятка грудины имеет две парные вырезки на своих боковых поверхностях и одну парную вырезку на верхней части. Вырезки на боковых поверхностях служат для сочленения с двумя верхними парами ребер, а парные вырезки в верхней части рукоятки, называемые ключичными (clavicularis) (рис. 14), — для соединения с костями ключиц. Непарная вырезка, расположенная между ключичными, называется яремной (incisura jugularis) (рис. 14). Тело грудины также имеет по бокам парные реберные вырезки (incisuraе costales) (рис. 14), к которым прикрепляются хрящевые части II—VII пар ребер. Нижняя часть грудины — мечевидный отросток — у разных людей может значительно отличаться размером и формой, нередко имеет отверстие в центре (наиболее распространенная форма мечевидного отростка приближается к треугольнику; часто встречаются также мечевидные отростки, раздвоенные на конце).

Ребро (costae) (рис. 15) представляет собой длинную губчатую кость плоской формы, изгибающуюся в двух плоскостях. Помимо собственно костной (os costale), каждое ребро имеет также хрящевую часть. Костная часть, в свою очередь, включает три явно различимых отдела: тело ребра (corpus costae) (рис. 15), головку ребра (рис. 15) с суставной поверхностью на ней (facies articularis capitis costae) и разделяющую их шейку ребра (collum costae) (рис. 15).

У тела ребра выделяют внешнюю и внутреннюю поверхности и верхний и нижний края (кроме I, в котором выделяют верхнюю и нижнюю поверхности и внешний и внутренний края). В месте перехода шейки ребра в тело находится бугорок ребра (tuberculum costae) (рис. 15). У I—X ребер за бугорком тело изгибается, образуя угол ребра (angulus costae) (рис. 15), а сам бугорок ребра имеет суставную поверхность, посредством которой ребро сочленяется с поперечным отростком соответствующего грудного позвонка.

Тело ребра, представленное губчатой костью, имеет различную длину: от I пары ребер до VII (реже VIII) длина тела постепенно возрастает, у следующих ребер тело последовательно укорачивается. По нижнему краю своей внутренней поверхности тело ребра имеет продольную борозду ребра (sulcus costae); в этой борозде проходят межреберные нервы и сосуды. Передний конец I ребра также имеет на своей верхней поверхности бугорок передней лестничной мышцы (tuberculum m. scaleni anterioris), перед которым проходит борозда подключичной вены (sulcus v. subclaviae), а за ним — борозда подключичной артерии (sulcus a. subclaviae).

СОЕДИНЕНИЯ В ГРУДНОЙ КЛЕТКЕ:

С грудиной соединяются хрящевые части верхних семи пар ребер; образующиеся грудино-реберные суставы (articulationes stemocostales) (рис. 16, 19) подкрепляются лучистыми грудино-реберными связками (соединяют реберный хрящ с поверхностью грудины). Хрящи VIII, IX и X ребер, соединяясь с хрящом вышележащего ребра, образуют межхрящевые суставы (рис. 16).

При вдохе и выдохе грудина и прикрепленные к ней передние концы ребер движутся вверх и вниз. Этому движению соответствуют вращательные движения задних концов ребер. Ось вращения проходит вдоль шейки ребра, а само вращение осуществляется в месте соединения ребра с позвонком.

Соединение ребер с позвонками обеспечивается посредством комбинированных суставов цилиндрической формы. Такие суставы состоят из реберно-поперечного сустава (articulatio costotransversaria) (рис. 18, 19), иначе называемого суставом реберного бугорка, и сустава головки ребра (articulatio capitis costae) (рис. 19). Несмотря на то что анатомически эти суставы не являются одним целым, движения в них происходят синхронно, в связи с чем реберно-поперечный сустав и сустав головки ребра могут рассматриваться как единый сустав. XI и XII ребра реберно-поперечного сустава не имеют.

Реберно-поперечный сустав образуется суставной поверх-ностью бугорка ребра и реберной ямкой поперечного отростка позвонка. Реберно-поперечный сустав укреплен прочными связками: верхней (lig. costotransversarium superius) и латеральной (lig. costotransversarium laterale) реберно-поперечными связками (рис. 17), а также реберно-поперечной связкой (lig. costotransversarium), занимающей все пространство между поперечным отростком позвонка и шейкой ребра (рис. 18).

Сустав головки ребра образуется головкой ребра и реберными полуямками смежных позвонков (головки I, II и XII ребер входят в полые ямки соответствующих позвонков). Изнутри сустав подкрепляется внутрисуставной связкой головки ребра (lig. capitis costae intraarticulare), а снаружи — лучистой связкой головки ребра (lig. capitis costae radiatum). У I, II и XII ребер внутрисуставные связки головки ребра отсутствуют.

СКЕЛЕТ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Кости верхней конечности представлены поясом верхней конечности (кости лопатки и ключицы) и скелетом свободной части верхней конечности (плечевая, локтевая, лучевая, предплюсневые, плюсневые кости и фаланги пальцев).

ПОЯС ВЕРХ КОНЕЧНОСТИ:

Пояс верхней конечности (cingulum membri superioris) образован парными костями ключицы (clavicula) (рис. 20, 21) и лопатки (scapula) (рис. 20, 22).

Ключица представляет собой длинную трубчатую кость S-образной формы. Верхняя поверхность тела ключицы (corpus claviculae) гладкая, а нижняя имеет шероховатости, к которым прикрепляются связки, соединяющие ключицу с клювовидным отростком лопатки и с I ребром (рис. 21). Конец ключицы, сопрягающийся с рукояткой грудины, называется грудинным (extremitas sternalis), а противоположный, соединяющийся с лопаткой, — акромиальным (extremitas acromialis) (рис. 21). У грудинного конца тело ключицы обращено выпуклостью вперед, а у акромиального — назад.

Лопатка представляет собой плоскую кость треугольной формы, несколько выгнутую назад. Передняя (вогнутая) по-верхность лопаточной кости прилегает на уровне II—VII ребер к задней поверхности грудной клетки, образуя подлопаточную ямку (fossa subscapularis) (рис. 22). В подлопаточной ямке прикреплена одноименная мышца. Вертикальный медиальный край лопатки (margo medialis) (рис. 22) обращен к позвоночнику. Горизонтальный верхний край лопатки (margo superior) (рис. 22) имеет вырезку лопатки (incisura scapulae) (рис. 22), через которую проходит короткая верхняя поперечная связка лопатки. Латеральный угол лопатки, с которым сочленяется верхний эпифиз плечевой кости, заканчивается неглубокой суставной впадиной (cavitas glenoidalis) (рис. 22), имеющей овальную форму. По передней поверхности суставная впадина отделяется от подлопаточной ямки шейкой лопатки (collum scapulae) (рис. 22). Выше шейки от верхнего края лопатки отходит изогнутый клювовидный отросток (processus coracoideus) (рис. 22), выступающий над плечевым суставом спереди.

По задней поверхности лопатки, почти параллельно верхнему ее краю проходит относительно высокий гребень, называемый остью лопатки (spina scapulae) (рис. 22). Над плечевым суставом ость образует широкий отросток — акромион (acromion) (рис. 22), который защищает сустав сверху и сзади.

Между акромионом и клювовидным отростком проходит широкая клювовидно-акромиальная связка, защищающая плечевой сустав сверху. Углубления на задней поверхности лопатки, расположенные выше и ниже ости, называются соответственно надостной и подостной ямками и содержат одноименные мышцы.

СОЕДИНЕНИЕ КОСТЕЙ ПОЯСА ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ:

Соединения в поясе верхней конечности представлены двумя парными суставными соединениями — соединением грудинных концов ключиц с рукояткой грудины и соединением акромиальных концов ключиц с акромионами лопаток.

Грудино-ключичный сустав (articulatio sternoclavicularis) (рис. 23), образуемый соединением грудинного конца ключицы с ключичной вырезкой на рукоятке грудины, — единственный сустав, соединяющий осевой скелет со скелетом верхней конечности. Форма обеих суставных поверхностей близка к седловидной. Мощная суставная капсула укреплена межключичной (lig. interclaviculare), реберно-ключичной (lig. costoclaviculare) (проходит между грудинным концом ключицы и I ребром), а также передней и задней грудино-ключичными связками.

Хрящевой суставной диск, расположенный внутри сустава, разделяет не совпадающие по форме суставные поверхности и несколько увеличивает степень свободы данного соединения. В результате грудино-ключичный сустав позволяет производить движения в трех плоскостях: вокруг вертикальной оси (движение плеч вперед и назад), вокруг сагиттальной (поднимание и опускание плеч), а также вокруг фронтальной оси (вращение).

Акромиально-ключичный сустав (articulatio acromioclavicularis) (рис. 24) плоский по форме, с незначительной свободой движений. Этот сустав образуют суставные поверхности акромиона лопатки и акромиального конца ключицы. Укреплен сустав мощной клювовидно-ключичной (lig. coracoclaviculare) и акромиально-ключичной (lig. acromioclaviculare) связками (рис. 24).

СКЕЛЕТ СВОБОДНОЙ ЧАСТИ:

Скелет свободной части верхней конечности (pars libera membri superioris) состоит из плечевой кости (humerus), лучевой (radius) и локтевой (ulna) костей предплечья и костей кисти (кости запястья, пястные кости и фаланги пальцев).

Плечевая кость (рис. 25) — длинная трубчатая кость; ее верхний (проксимальный) эпифиз шаровидной формы, сочленяясь с суставной впадиной лопатки, образует плечевой сустав. Тело плечевой кости, цилиндрическое в верхней своей части, постепенно становится трехгранным, заканчиваясь широким, уплощенным в переднезаднем направлении дистальным эпифизом.

Верхний эпифиз плечевой кости, называемый головкой плечевой кости (caput himeri) (рис. 25), отделяется узким перехва- том — анатомической шейкой (collum anatomicum) (рис. 25) — от большого и малого бугорков, разделенных межбугорковой бороздой (sulcus intertubercularis) (рис. 25). Большой бугорок (tuberculum majus) (рис. 25) лежит в латеральной плоскости, а малый (tuberculum minus) (рис. 25) направлен вперед. Большой и малый бугорки являются точками прикрепления мышц. В межбугорковой борозде проходит сухожилие двуглавой мышцы плеча. Широкое плавное сужение, находящееся ниже бугорков, как наиболее слабое место плечевой кости, больше всего подверженное опасности перелома, получило название хирургической шейки (collum chirurgicum) (рис. 25).

По телу плечевой кости в направлении сверху вниз спирально (по медиальной, с переходом на заднюю и латеральную стороны кости) проходит широкая борозда лучевого нерва (sulcus n. radialis) (рис. 25). На латеральной поверхности тела плечевой кости, ближе к верхнему ее эпифизу, находится дельтовидная бугристость (tuberositas deltoidea) (рис. 25), к которой прикрепляется дельтовидная мышца.

Нижний эпифиз плечевой кости имеет две суставные поверхности, над которыми по обеим сторонам эпифиза находятся латеральный и медиальный надмыщелки, служащие для прикрепления мышц предплечья. Латеральная суставная поверхность, представленная шаровидной головкой мыщелка (capitulun humeri), служит для сочленения с суставной поверхностью головки лучевой кости. Медиальная суставная поверхность имеет цилиндрическую форму и называется блоком плечевой кости (trohlea humeri) (рис. 25), с ним сочленяется локтевая кость. Выше головки мыщелка расположена лучевая ямка (fossa radialis) (рис. 25), а выше блока находятся две ямки: венечная (fossa coronoidea) (рис. 25) на передней поверхности кости и ямка локтевого отростка (fossa olecrani) (рис. 25) на задней.

Кости предплечья представлены длинными трубчатыми локтевой и лучевой костями трехгранной формы (рис. 26, 27). Эти кости соприкасаются своими проксимальными и дистальными эпифизами, в то время как их диафизы изогнуты в противоположные стороны, образуя межкостное пространство предплечья, заполненное прочной фиброзной межкостной перепонкой предплечья (membrana interossea antebrachii).

Массивный проксимальный эпифиз локтевой кости имеет блоковидную вырезку (incisura trochlearis) (рис. 26, 28), поверхность которой покрыта суставным хрящом. Блоковидная вырезка ограничена сверху локтевым отростком (olecranon) (рис. 26, 28), а снизу венечным отростком (processus coronoideus). Бугристость, расположенная на передней поверхности кости ниже венечного отростка, называется бугристостью локтевой кости (tuberositas ulnae) (рис. 26, 28).

Верхний и нижний эпифизы локтевой кости соединяются с соответствующими эпифизами лучевой кости. На латеральной стороне верхнего эпифиза локтевой кости находится лучевая вырезка (incisura radialis) (рис. 26), суставная поверхность которой сочленяется с головкой лучевой кости, образуя проксимальный лучелоктевой сустав (articulatio radioulnaris proximalis). Нижний эпифиз локтевой кости — головка локтевой кости (caput ulnae) (рис. 28) — имеет суставную окружность (circumferentia articularis) (рис. 26) для сочленения с локтевой вырезкой лучевой кости. Заднемедиальный отдел дистального эпифиза локтевой кости заканчивается шиловидным отростком (processus styloideus) (рис. 26), такой же отросток есть и на латеральной стороне дистального эпифиза лучевой кости.

Лучевая кость имеет более узкий проксимальный эпифиз; головка лучевой кости (caput radii) (рис. 27) заканчивается суставной окружностью (circumferentia articularis) (рис. 27). Ниже головки лучевой кости, отделенная от нее шейкой лучевой кости (collum radii) (рис. 27), расположена бугристость лучевой кости (tuberositas radii) (рис. 27). Она служит для прикрепления двуглавой мышцы плеча.

Массивный дистальный эпифиз лучевой кости нижней своей поверхностью сочленяется с костями запястья. На медиальной стороне дистального эпифиза лучевой кости находится локтевая вырезка, посредством которой лучевая кость сочленяется с локтевой костью. Соединения нижних эпифизов локтевой и лучевой костей образуют дистальный лучелоктевой сустав (articulatio radio-ulnaris distalis).

Запястье имеет форму чуть выгнутого желоба, обращенного выпуклостью к тыльной стороне ладони. Кости запястья (ossa carpi) короткие, неправильной формы, расположены в два ряда.

Проксимальный ряд представлен полулунной (os linatum), ладьевидной (os scaphoideum) и трехгранной (os triquetrum) костями, а также примыкающей к трехгранной кости с ладонной поверхности запястья гороховидной костью (os pisiforme). Дистальный ряд составляют кость-трапеция (os trapezium), трапециевидная (os trapezoideum), головчатая (os capitatum) и крючковидная (os hamatum) кости (рис. 30). Эллипсовидная выпуклость, образованная костями проксимального ряда, сочленяется с дистальным эпифизом лучевой кости, а кости дистального ряда изломанной линией суставов соединяются с костями пясти.

Пястные кости (ossa metacarpi) (рис. 30, 36) изогнутые, обращенные выпуклостью к тыльной стороне кисти. Эти кости трубчатые; в них различают основание (basis metacarpalis), тело (corpus metacarpalis) и головку (caput metacarpalis). Соединяясь основаниями с дистальным рядом костей запястья, пястные кости своими головками сочленяются с основаниями фаланг.

Фаланги пальцев (phalanges) (рис. 30) также имеют тело, основание и головку. Основания проксимальных фаланг соединяются с головками пястных костей; с головками проксимальных фаланг соединяются основания дистальнее расположенных фаланг. Во всех пальцах, кроме большого, по три фаланги (проксимальная, средняя и дистальная), большой (I) палец имеет только две фаланги.

СОЕДИНЕНИЯ В СВОБОДНОЙ ЧАСТИ:

Соединения в скелете свободной части верхней конечности представлены плечевым суставом (articulatio humeri), локтевым (articulatio cubiti), проксимальным и дистальным лучелоктевыми суставами (articulatio radioulnaris proximalis и articulatio radioulnaris distalis), лучезапястным суставом (articulatio radiocarpea) и суставами скелета кисти — среднезапястным, запястно-пястными, межпястными, пястно-фаланговыми и межфаланговыми суставами.

Плечевой сустав (рис. 31, 32) образован соединением суставной впадины лопатки с головкой плечевой кости. Суставную впадину лопатки окружает суставная губа (labrum glenoidale), которая имеет волокнисто-хрящевое строение. Суставная губа увеличивает относительно небольшой (сравнительно с головкой плечевой кости) размер суставной впадины лопатки, а также служит для амортизации возможных резких движений в суставе.

Головка плечевой кости, по форме представляющая треть шара, обеспечивает большую подвижность сустава вокруг всех трех осей, а также дает возможность круговых движений. Толщина хряща, покрывающего суставные поверхности, уменьшается от центра к краям. Суставная капсула, или сумка (capsula articularis) (рис. 31, 32), прикрепляется на лопатке вдоль наружного края суставной губы, а на плечевой кости по ее анатомической шейке, оставляя вне полости сустава большой и малый бугорки плечевой кости.

Капсула сустава укрепляется связками, являющимися утолщенными участками ее фиброзного слоя; наибольшее значение имеет клювовидно-плечевая связка (lig. coracohumerale) (рис. 32), проходящая от основания клювовидного отростка. Большая часть ее волокон вплетена в капсулу, меньшая часть достигает большого бугорка.

С наружной стороны спереди и сзади к капсуле сустава прилегают мышцы и сухожилия мышц плеча и плечевого пояса. С нижнемедиальной стороны капсула сустава не имеет укрепляющих ее мышц, вследствие чего высока вероятность возникновения в суставе нижнемедиальных вывихов.

Синовиальная оболочка сустава (состоящая из субсиновиального и синовиального слоев) образует три заворота, расширяющие полость сустава. Самый большой из них — recessus axillaris — находится в нижнем отделе сустава и хорошо заметен при приведении плеча (рис. 31).

Локтевой сустав — сложный сустав, образованный соединением в общей капсуле плечевой кости с локтевой и лучевой.

В локтевом суставе различают три сочленения: плечелоктевое, плечелучевое и проксимальное лучелоктевое.

Блоковидное плечелоктевое сочленение образуют блок плечевой кости (рис. 33, 34) и блоковидная вырезка локтевой кости (рис. 33). Шаровидный плечелучевой сустав составляют головка мыщелка плечевой кости и головка лучевой кости (рис. 34). Проксимальный лучелоктевой сустав соединяет суставную окружность головки лучевой кости с лучевой вырезкой локтевой кости (см. раздел “Кости предплечья”).

Плечелоктевой сустав обеспечивает сгибание и разгибание руки в локте. Верхний лучелоктевой сустав цилиндрической формы позволяет производить только вращательные движения, то есть движения вокруг вертикальной оси — пронацию и супинацию (при этом вращается лучевая кость вместе с ладонью).

Фиброзные волокна капсулы локтевого сустава прикрепляются к надкостнице плечевой кости впереди над лучевой и венечной ямками, сзади над локтевой ямкой, в боковых отделах к основанию обоих надмыщелков. На костях предплечья суставная капсула фиксируется по краям суставного хряща на локтевой кости, а на лучевой крепится на ее шейке. Сзади капсула локтевого сустава менее прочная.

Сустав укрепляется лучевой (lig. collaterale radiale) и локтевой (lig. collaterale ulnare) коллатеральными связками (рис. 34, 35), которые проходят от надмыщелков плечевой к локтевой кости.

Проксимальный лучелоктевой сустав образован лучевой вырезкой локтевой кости, расположенной на латеральной стороне ее верхнего эпифиза, и головкой лучевой кости. Кольцевая связка лучевой кости (lig. annulare radii), прикрепленная к локтевой кости, охватывает шейку лучевой кости, фиксируя таким образом это соединение.

Дистальный лучелоктевой сустав (рис. 36) вращательный, цилиндрической формы. Образующие его локтевая вырезка лучевой и суставная окружность головки локтевой костей разделены хрящевым суставным диском треугольной формы. Вершиной диск прикреплен к шиловидному отростку головки локтевой кости, а основанием — к локтевой вырезке лучевой кости. Сустав обеспечивает приведение и отведение кисти (ее движение в сагиттальной плоскости).

Лучезапястный сустав (рис. 36) эллипсовидный, соединяет нижний эпифиз лучевой кости и суставной диск (discus articularis) (рис. 36) локтевой кости с костями проксимального ряда запястья. Поскольку головка локтевой кости находится на некотором расстоянии от запястья, свободное пространство заполнено хрящом (fibrocartilago triangularis), служащим суставной поверхностью для трехгранной кости. Запястная суставная поверхность лучевой кости и дистальная поверхность суставного диска образуют суставную ямку лучезапястного сустава, а его головкой являются ладьевидная, полулунная и трехгранная кости запястья. Примерно в 40% случаев хрящ имеет щель, через которую лучезапястный сустав может сообщаться с нижним лучелоктевым.

Движения в суставе происходят вокруг двух осей: кисть может двигаться в сагиттальной плоскости (в сторону лучевой или локтевой кости), а также сгибаться и отгибаться, вращаясь вокруг фронтальной оси лучезапястного сустава.

Укрепляют суставную капсулу ладонная лучезапястная связка (lig. radiocarpale m. palmare), лучезапястная связка тыльной стороны ладони (lig. radiocarpale m. dorsale), локтевая и лучевая коллатеральные связки (lig. collaterale carpi ulnare и lig. collaterale carpi radiale).

В кисти насчитывается шесть видов соединений: среднезапястный, межзапястные, запястно-пястные, межпястные, пястно- фаланговые и межфаланговые суставы (рис. 37, 38).

Среднезапястный сустав (articulatio mediocarpalis), имеющий S-образную суставную щель, разделяет кости дистального и проксимального (кроме гороховидной кости) рядов запястья. Сустав функционально объединен с лучезапястным и позволяет несколько расширить степень свободы последнего. Движения в среднезапястном суставе происходят вокруг тех же осей, что и в лучезапястном. Оба сустава укреплены одними и теми же связками.

Межзапястные суставы (articulationes intercarpales) соединяют между собой боковые поверхности запястных костей дистального ряда, и укрепляется соединение лучистой связкой запястья (lig. carpi radiatum) (рис. 38).

Запястно-пястные суставы (articulationes carpometacarpales) соединяют основания пястных костей с костями дистального ряда запястья. За исключением сочленения трапециевидной кости с пястной костью большого (I) пальца, все запястно-пястные суставы плоские, степень их подвижности небольшая. Соединение же трапециевидной и I пястной костей трапециевидное и обеспечивает значительную подвижность большого пальца. Капсула запястно-пястного сустава укреплена ладонными и тыльными запястно-пястными связками (ligg. carpometacarpea palmaria et dorsalia) (рис. 37, 38).

Межпястные суставы (articulationes intermetacarpales) плоские, с малой подвижностью. Они составляются боковыми суставными поверхностями оснований пястных костей (II—V), укрепляются ладонными и тыльными пястными связками (ligg. metacarpea palmaria et dorsalia) (рис. 37, 38).

Пястно-фаланговые суставы (articulationes metacarpophalangeales) (рис. 37) эллипсовидные, соединяют основания проксимальных фаланг и головки соответствующих пястных костей, укреплены коллатеральными (боковыми) связками (ligg. collateralia) (рис. 37, 38). Эти суставы позволяют производить движения вокруг двух осей — в сагиттальной плоскости (отведение и приведение пальца) и вокруг фронтальной оси (сгибание-разгибание).

Межфаланговые суставы (articulations interphalangeales) блоковидные, соединяют головки вышерасположенных фаланг с основаниями нижерасположенных. Межфаланговые суставы обеспечивают сгибание-разгибание пальцев и укрепляются коллатеральными связками.

Головки пястных костей между собой суставного соединения не имеют; они связаны (с ладонной стороны) глубокой поперечной пястной связкой (lig. metacarpeum transversum profundum) (рис. 38).