2. Физиология движения

2. Физиология движения

2.1. Суставы: строение, функции и биомеханика

Сустав представляет собой подвижное соединение двух костей. Строение суставов обеспечивает выполнение движений, их направление и амплитуду.

Рис. 2.1. Схема сустава: 1 — головка сустава; 2 — хрящ; 3 — суставная сумка; 4 — синовиальная жидкость; 5 — суставная впадина.

Сустав состоит из суставной головки и суставной впадины (рис. 2.1). Поверхности этих частей сустава покрыты хрящевым слоем, защищающим кость наподобие буфера. Снаружи сустав охвачен суставной сумкой. Полость его заполнена синовиальной жидкостью, служащей для смазки сустава. Кроме того, в этой жидкости содержатся питательные вещества, необходимые для хряща, так как он не имеет кровоснабжения и может питаться только благодаря диффузии. Суставная сумка окружена тонкой нервной тканью, в ней находятся рецепторы, сообщающие о любом, даже самом незначительном изменении положения сустава и напряжения суставной сумки. Мышцы, подобно двигателю, тянутся над суставом и крепятся сухожилием к надкостнице. Иногда мышца тянется прямо к суставной сумке (плечевой сустав). Такая суставная сумка еще чувствительнее реагирует на малейшие изменения, и судорожное напряжение плеча может заблокировать весь плечевой сустав (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Схема осей движения.

В зависимости от типа, суставы позволяют нам осуществлять различные движения. В шарнирном суставе, например в пальцах, происходит сгибание и разгибание. В этом случае движение происходит в одной плоскости. Иначе выглядит сустав кисти. Здесь существуют две плоскости движения: кисть можно сгибать, разгибать и поворачивать в сторону большого пальца или мизинца. Вращение в запястье — это смешанное движение двух основных направлений (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Движение сустава: сгибание

1 — сжатие; 2 — мышца; 3 — сухожилие; 4 — растяжение.

Еще сложнее обстоит дело с шаровидным суставом, таким, как плечевой или тазобедренный. Здесь существуют три плоскости движения, которые могут соединяться друг с другом: сгибание — разгибание, отведение — приведение, вращение внутрь и наружу.

Если бы мы двигались только в представляемых нами плоскостях, то наши движения выглядели бы угловатыми, как у робота. Красивое экономное движение всегда соединяет в себе все три плоскости, оно плавное и закругленное. Таким образом, движение должно совершаться в трехмерном пространстве. К счастью, для четвертого измерения еще не придумана модель, которую можно представить себе мысленно.

Что происходит в самом суставе в момент движения? Как вы видите на рис. 2.3, одна часть сустава вращается относительно другой. При этом на одной стороне возникает растяжение, а на противоположной — сжатие. В среднем положении сустава суставная сумка наименее напряжена, и внутреннее давление в суставе минимально. Нервы оценивают это как нормальный показатель. Такое положение наиболее благоприятно и для диффузии. Если же внутрисуставное давление слишком высоко, питательные вещества не могут больше диффундировать. Если такое состояние продолжается долго, это отрицательно сказывается на хряще, а тем самым и на самом суставе.

Рецепторы суставной сумки сразу сигнализируют об отклонении от среднего положения для того, чтобы мышцы автоматически отреагировали на это и вернули сустав в нормальное состояние (рис. 2.4). Вот почему и сами мышцы наименее напряжены именно при среднем положении сустава.

Рис. 2.4. Автоматическое регулирование положения сустава.