Суставы и сочленения: особенности строения

А сочленение — это тоже соединение костей, только почти неподвижное — с сильно ограниченной, хотя существующей подвижностью. Например, суставом является колено и локоть. А сочленением — швы между костями черепной коробки, места, где отдельные ребра соединяются в единое образование грудной клетки. Согласимся, что к движению у нас способна и грудная клетка (расширяется на вдохе и сужается на выдохе), и колено. Однако степень, в которой их кости могут сместиться относительно друг друга, разнится. А, скажем, те же кости черепа способны к движению в еще меньшей степени. Нам они вообще кажутся неподвижными. Однако если мы заболеем гидроцефалией (скопление спинномозговой жидкости в полости черепа), мы убедимся что они способны разойтись в стороны, немного увеличив объем черепной коробки.

Суставы — формация постоянная, имеющаяся у всех людей, всегда в одних и тех же местах. Такие явления, как лишний сустав (врожденная аномалия) или ложный сустав (заросший хрящом перелом кости), нормой не считаются и не являются. Хотя встречаются и они — относительно редко, в качестве исключения из правил. Впрочем, исключения есть из любого правила. Обычно такие лишние с анатомической точки зрения элементы опорно-двигательного аппарата недоразвиты или функциональны лишь частично. В подавляющем большинстве случаев, после их хирургического устранения или коррекции жизнь пациента улучшается во всех отношениях.

Суставов в нашем теле больше, чем сочленений, но этот перевес не так уж и велик. Во всяком случае, нам следует запомнить, что движение сустава предполагается как бы ограниченно — свободное. То есть амплитуда смещения его костей относительно друг друга широка, но ограничена формой торцов костей. А также эластичностью всех тканей, которые соединяют эти кости друг с другом. В их числе находятся сухожилия, связки и мышцы. Некоторые суставы включают и дополнительные ограничители подвижности. Например, в коленном суставе его фронтальную устойчивость (невозможность согнуться назад, как у животных) обеспечивает коленная чашечка.

Обычно, мы не испытываем серьезных проблем с сочленениями. Они мало подвижны, потому не изнашиваются и редко травмируются — начиная от жестко соединенных костей черепа и заканчивая ребрами. Но это — смотря где расположено сочленение. Ведь, положим, в тазу тоже имеются сочленения из костей, соединенных только хрящом. А их травмы, в отличие от костей грудины или ключиц, встречаются часто. И все же в основном мы испытываем проблемы с частями скелета, выдерживающими в течение жизни наибольшие нагрузки — несущие большую часть веса нашего тела. В частности, с позвоночником и костями, составляющими ноги — от таза до стоп.

Итак, в некоторых местах хрящ составляет гибкую прослойку между костями, одновременно соединяя их друг с другом. А кое-где его прослойка покрывает торец каждой кости, однако соединение здесь образуется не за счет хряща. В таких суставах сам хрящ кости от трения друг о друга не предохранит. Точнее, предохранит, но если покрытые хрящом торцы и впрямь начнут тереться друг о друга, «жить» той прослойке останется не более двух-трех месяцев. При всем уважении к эластичности хряща, на прямое трение он рассчитан плохо. А его долгое и исправное функционирование в суставах колен, пальцев, локтей и пр. объясняется тем, что в синовиальных суставах (так называются суставы этого типа) кости друг с другом и не соприкасаются.

В суставе, рассчитанном на большую амплитуду движения, кости отделяет друг от друга небольшой зазор — расстояние, необходимое для того, чтобы избежать трещин костей даже при очень широких движениях. Заполнен этот зазор суставной жидкостью — в сущности, таким же ликвором, что и в черепной коробке или в спинномозговом стволе. Правда, суставная жидкость содержит гораздо больше белков и телец иммунитета.

Суставная жидкость обычно не вытекает в окружающие ткани потому, что она «налита» не просто между костями, а в пределах суставной сумки — своеобразного мешочка из соединительной ткани, окружающего все ткани сустава. Наверняка мы имели случай пронаблюдать, что происходит при разрыве стенки суставной сумки в момент травмы — сплющивания костей при ударе. Это хорошо видно на примере пальцев рук людей, которые часто участвуют в драках или кулачных боях. Костяшки кулака (первые суставы пальцев) у них всегда выглядят необычно большими, опухшими. При прощупывании с боков от «шишечек» их костей можно обнаружить довольно твердые новообразования — словно и впрямь опухоли.

Это и есть места разрывов суставной сумки — результат вытекания суставной жидкости в пространство между окружающими тканями. Через некоторое время после появления они бесследно рассасываются, а целостность сумки восстанавливается. Постепенно восстанавливается и объем суставной жидкости в ней. Однако слишком частые и длительные травмы такого рода со временем приводят к увеличению проницаемости стенок сумки. Она начинает хуже удерживать суставную жидкость, охотнее рваться при новой травме. В результате кости сустава, наиболее подверженного таким травмам, начинают сближаться. По мере исчезновения зазора между ними наступает период сперва трения хрящей друг о друга, затем — разрушения хряща.

Как уже было сказано, рост новых хрящевых клеток инициирует костный мозг. В качестве незаменимой ткани и кости, и всего тела он имеет, так сказать, право на самозащиту от повреждений. Однако хрящ — это ткань, которая обладает своими уникальными свойствами. Она очень эластична — легко сжимается и столь же легко восстанавливает прежний объем после сжатия. Столь необычная (для других тканей она нехарактерна) упругость хряща обеспечивается высоким содержанием в его тканях молекул коллагена и эластина — двух главных белков «упругости» в организме.

Содержание эластина и коллагена в любых тканях тела делает их растяжимыми, но способными без потерь структуры тотчас возвращать исходную форму. Прослойка коллагена обеспечивает молодость кровеносным сосудам, коже и ряду других тканей, включая, помимо хряща, еще и волокна сухожилий, а также связок. Коллаген и эластин в костном мозге не содержатся и им не вырабатываются — он синтезирует лишь новые клетки хряща. А для того, чтобы все эластичные ткани сустава регулярно получали их в достаточном количестве, он постоянно содержится и обновляется именно в суставной жидкости.

Таким образом, роль суставной жидкости в работе сустава не стоит недооценивать. Во-первых, ее постоянное давление мешает сближению костей под давлением веса — скажем, веса тела, которое на эти кости опирается. Не следует забывать: хрящевой и связочный аппарат мешает непосредственному трению торцов кости друг о друга и удерживает кости всегда в одном и том же положении относительно друг друга. Он также обеспечивает их движение в определенной амплитуде по отношению друг к другу. Но в суставе нет никаких иных (кроме суставной жидкости) конструкций, способных помешать костям буквально сплющиться, налетев друг на друга при прыжке или рывковом подъеме веса.

Во-вторых, суставная жидкость постоянно снабжает все эластичные части сустава необходимыми им белками и другими питательными веществами. Больше им взяться было бы неоткуда, поскольку как хрящ, так и любые схожие с ним волокна лишены сетки кровеносных сосудов. Это естественно, ведь кровеносные сосуды в ткани, созданной для амортизации динамических нагрузок, рвались бы постоянно, давая им не столько питание, сколько обширные гематомы...

В-третьих, не секрет, что хрящи и сухожилия нормально функционируют только при достаточном содержании в них жидкости — влаги. Сами по себе они быстро высыхают и сокращаются, утрачивая способность к растяжению—сжатию. Хрящевая и сухожильная ткань постоянно содержит большое количество воды. При сжатии эта вода выдавливается из ее волокон, и они упруго сжимаются. При распрямлении они активно впитывают воду, восстанавливая полноту своей структуры. Оттого они всегда должны иметь возможность взять из окружающих тканей достаточное количество жидкости. В частности, именно общее обезвоживание тканей тела при старении и запускает в основном дегенерацию не только суставов, но и многих сочленений — тазовых, реберных, позвоночных и пр.